四川省康定市泥石流灾害与降水预报阈值确定

通过对康定市历史泥石流灾害资料与历史气象降雨资料进行统计分析,揭示了康定市泥石流灾害与降雨的关系特征,并在此基础上,研制了康定市1h、3h降雨量诱发泥石流预警指标。结果表明:康定市境内各地均有发生泥石流灾害的可能性,东部地区是泥石流的高易发区。康定市境内泥石流灾害发生与当日降雨量、短时强降雨、前期有效降雨量关系密切。降雨量大且降雨强度强的月份（6~8月）易发生泥石流灾害。短时强降水的强度越大,发生灾害的风险越大,强降水出现频率最高的时段（19:00~02:00）也是泥石流高发时段。当降水强度<10mm/h和20mm/3h时,有出现泥石流的可能性,泥石流灾害气象风险等级为4~5级;当降水强度达到10~20mm/h、21~35mm/3h时,发生泥石流的可能性较大,风险等级为3级;当降水强度达到21~35mm/h、36~50mm/3h时,泥石流发生的可能性大,风险等级为2级;当降水强度>35mm/h、50mm/3h时,泥石流发生的可能性极大,风险等级为1级。      

泸定县泥石流灾害特征及降水因子分析

泸定县地质环境条件复杂,新构造运动活跃,是泥石流灾害高易发区.在对前期多次泥石流灾害发生后的灾后调查了解的基础上,分析泸定县泥石流灾害特征,并利用历史地质灾害记录与历史气象资料,研究泸定县泥石流灾害发生与降水的关系.结果表明：（1）泸定县境内泥石流灾害不仅具有分布广、发生频率高、危害重等特点,而且,具有群发性、夜发性、周期性特征.（2）泥石流发生与当日降雨量、短时强降雨、前期有效降雨量关系密切;对6天及以下累积有效降水量36mm、8～10天累积有效降水量49mm、11～14天累积有效降水量101.6mm以上等前期降水条件较为敏感,前期有效累计雨量、天数增加,当日激发雨量、雨强逐步缩小,随着激发雨量增大、小时雨强越强,泥石流灾害将发生质变.当前期有效降雨不明显,泥石流爆发需要较强的激发雨量。     

气候变化情景下泥石流危险性响应分析

通过中国1950—2010年降水日值0.5°×0.5°格点数据和CMIP5的6个气候模式数据,以2010年舟曲8·7特大山洪泥石流为例,估算此次灾害发生的降雨重现期,并估算未来同等重现期下的降雨量,基于HEC-HMS和FLO-2D模型模拟该降雨量下山洪泥石流堆积面积与泥沙冲出量,进而得到了气候变化背景下的泥石流危险性变化。结果表明：2010年舟曲8·7山洪泥石流灾害的降雨重现期为1500 a,未来相同重现期下降雨量为113.7 mm。设防水平不变条件下,舟曲县城泥石流堆积面积可达2010年灾害的173%,总泥沙量增加到148%,且泥石流堆积面积增加的区域主要位于2010年舟曲县城人口密集区。可见,灾后重建中舟曲县城一半以上居民的转移安置政策有利于弱化未来气候变化背景下泥石流危险性增加的不利影响,是一种有效的气候变化适应性举措。     

中国西南山区的泥石流分区与预测

鉴于泥石流形成中起主导作用的因素不同,泥石流预测时要着重考虑的因素应有所区别.根据这些控制因素,同时依据西南地区的具体特点,可将我国西南可能发生泥石流的地区分为降雨控制区、土源控制区、气温控制区及复合控制区.(1)降雨控制区土源极为丰富,泥石流的预测主要考虑暴雨的作用;(2)土源控制区降雨丰富,泥石流的预测应主要考虑土源的累计数量;(3)气温控制区内冰川泥石流分布较广,区内泥石流的爆发主要受气温的影响;(4)复合控制区内,水源和土源在较小的概率条件下满足泥石流的爆发,故泥石流爆发频率较低.     

降雨天气对轨道交通客流量的波动影响研究

利用2018—2019年西安轨道交通日客流量数据和同期气象数据,通过计算客流基准值和客流波动率分析降雨天气时轨道交通客流量的波动变化,并通过曲线拟合的方式建立降雨量与客流波动之间的关系模型,探讨降雨对客流波动的影响规律及原因。结果表明：降雨量＜10 mm时,客流波动率集中在-01～01区域,且随着降雨的增大客流波动率有逐渐减小的趋势;当降雨量＜15 mm或≥15 mm时,客流波动率与降雨量均有显著的负相关关系,但≥15 mm时相关性更显著;当降雨量＜15 mm时,轨道交通客流量与降雨量有一定线性关系,总体随着降雨量增大波动率逐渐减小;在降雨量超过15 mm后客流波动呈现V型变化趋势。     

天山北坡酿酒葡萄成熟期降雨特征及其影响分析

掌握新疆天山北坡酿酒葡萄成熟期降雨特征，对科学制定酿酒葡萄种植规划，采取趋利避害的生产管理技术措施具有实际意义。基于天山北坡35个气象站1961-2016年8-9月逐日降雨资料，采用线性趋势法和ArcGIS空间插值技术，对过去56a该区域酿酒葡萄成熟期（8-9月）降雨日数、降雨量、连阴雨天气次数、连阴雨天气降雨强度等要素的时空变化进行研究，并对照前人关于该区域酿酒葡萄种植气候适宜性区划成果，对酿酒葡萄不同适宜种植区葡萄成熟期降雨特征及其影响进行分析。结果表明：天山北坡酿酒葡萄成熟期（8-9月）降雨日数、降雨量、连阴雨天气次数、降雨强度、大量以上降雨日数的空间分布均总体呈现随海拔高度的升高而增加的特点。1961-2016年，研究区酿酒葡萄成熟期除降雨日数总体以-1.16d·10a-1的倾向率极显著 (P=0.001)减少，大量以上降雨日数以0.07d·10a-1的倾向率显著 (P=0.05)增多外，降雨量、连阴雨天气次数、连阴雨天气日数及其降雨量变化趋势均不显著。天山北坡酿酒葡萄种植气候最适宜和适宜区葡萄成熟期的降雨量、降雨日数、连阴雨天气次数、连阴雨天气日数及其降雨量都很小，期间总降雨量大多不足40 mm、降雨日数少于20 d、大量以上降雨日数不足1 d、连阴雨天气次数少于0.3次、连阴雨天气日数少于5d、连阴雨天气降雨量不足25mm，该分区降雨量以及连阴雨天气少，对提高酿酒葡萄产量和品质十分有利。酿酒葡萄次适宜种植区葡萄成熟期降雨天气稍多，降雨量40～90 mm、降雨日数20～25 d、大量以上降雨日数1～2 d、连阴雨天气次数0.3～1.0次、连阴雨天气日数5～8 d、连阴雨天气降雨量25～40 mm，对酿酒葡萄产量和品质有一定不利影响。天山北坡8-9月降雨量90 mm以上、降雨日数30d以上、大量以上降雨日数2d以上、连阴雨天气次数多于1.0次、连阴雨天气日数8d以上、连阴雨天气降雨量40 mm以上的区域均在海拔1500m以上的山区，该区域恰恰也是酿酒葡萄不适宜种植区，因此对酿酒葡萄无影响。综上所述，新疆天山北坡酿酒葡萄种植区尤其是适宜及最适宜种植区葡萄成熟期的降雨量、降雨日数、连阴雨天气次数和日数都较小，且近56a稳定少变，因此，对该区域酿酒葡萄生产的影响较小。     

2010年亚运同期广州市历史降雨背景分析

统计分析了广州市1951~2009年11月的降雨资料,结果表明:广州市11月平均降雨量为38.3 mm,日降雨概率为18.2%;11月12日亚运会开幕式日降雨概率为27.1%,最大日降雨量为47.1mm,总体而言,适宜举办各种赛事;然而,广州11月也曾有4 d发生过暴雨,而且,近年来,由于全球气候变暖,突发性强降雨有增多的趋势,为亚运气象保障带来了挑战。     

玉屏县暴雨气候特征与日最大降雨量重现期分析

利用贵州玉屏国家气象站1959—2015年逐日降水资料及乡镇区域自动气象站2010—2015年逐日降水资料,采用线性倾向估计法、皮尔森-Ⅲ等方法,对玉屏县暴雨气候特征及日最大降雨量进行分析。结果表明:玉屏县暴雨日数年变化呈略上升趋势,20世纪70年代中期—80年代前期为暴雨偏少时段,60年代后期—70年代前期、80年代中后期为暴雨偏多时段。暴雨发生在夜间的概率较大,尤其是4—7月;玉屏县暴雨降雨持续时间大多在3~12 h之间,占72%。暴雨过程出现短时强降水的概率及极值较大。玉屏县有2个多暴雨中心,分别位于亚鱼乡、大龙镇。用皮尔森-Ⅲ推算,玉屏县10 a出现一次的日最大降雨量为114.8 mm,20 a出现一次的日最大降雨量为139.6 mm,50 a出现一次的日最大降雨量为174.0 mm。1960年出现的日降雨量226.2 mm,属于188 a重现一次,2007年出现的次大日降雨量191.9 mm,属于75 a重现一次。     

四川公路地质灾害特征及气象危险性评价

利用四川省2007～2013年的公路地质灾害资料和30年气候整编的雨量资料对四川公路地质灾害的基本特征进行了分析,建立了四川公路地质灾害危险性评价的指标体系。主要结论:影响四川省公路安全的主要地质灾害有泥石流、崩塌、滑坡和洪水,近7年来,四川公路因降雨引发地质灾害的断道、封路等灾害次数呈逐年上升趋势。公路地质灾害发生数量与四川逐月降雨量有很好的对应关系,7月发生最多,8月次之,说明降雨量的季节变化决定了公路地质灾害的季节变化。灾害主要发生在09～10时和15时左右。选取年平均灾害次数,5～10月降雨量,日最大降雨量,5～10月暴雨日数,年降雨量这五个因子,采用主成分分析法,开展了公路地质灾害气象危险性评价。      

宝成铁路陕西段降雨特征及未来趋势分析

以宝成铁路陕西段沿途5个代表站汛期逐日降雨资料为研究对象,采用趋势分析法和突变分析法对1961—2010年降雨特点进行分析,并采用小波分析法对其未来演变趋势进行预测,为宝成铁路水害研究提供理论依据。结果表明：不同等级降雨日和降雨量及区域平均降雨日和降雨量均随年代减少,20世纪90年代出现减少的突变;各级降雨日和降雨量及区域平均降雨日和降雨量自北向南逐渐增多,除凤县和略阳外,降雨日和降雨量年际间均表现出一致的减少趋势,广元站减少趋势较显著;小雨和中雨以年际震荡为主,大雨及以上降雨以年代际震荡为主;区域平均降雨量震荡周期与大雨及以上降雨量较一致,区域平均降雨日震荡周期与中雨较一致;未来小雨、大雨及以上和区域平均降雨日及降雨量将持续偏多,中雨降雨日及降雨量将先偏少后偏多。     

青海省泥石流预警模型

根据野外考察和分析,利用模糊数学方法,定义了青油省玉树州结古镇泥石流沟固有危险度,并以分段函数的形式定义了夏季泥石流降水指数,初步建立了当地泥石流危险度的二级综合判别预警模型。对玉树州结古镇5条泥石流沟的危险度做了判别,对不同降水级别所对应的泥石流危险度进行预报,得出相应的预警等级。并以2003年7月29日结古镇北山泥石流为例,对该模型的有效性进行了初步检验。     

Is the response of hill slope debris flows to recent climate change univocal? A case study in the Massif des Ecrins (French Alps)

To assess the impacts of future climatic change, we need a better understanding of the relationships between debris flows dynamic and the climate. The subject of this paper is the variability in the response of debris flows to climatic change in recent decades in the Massif des Ecrins (French Alps). The climatic trend observed in the French Alps was characterized by analyzing data on extreme summer rainfall events recorded daily at nine stations located all over the Massif des Ecrins since 1960. According to the generalized Pareto law (GPD) our results showed that extreme summer rainfalls have increased significantly in the Massif des Ecrins since the 1980s. Statistical tests showed a significant increase in average annual air temperature. The response of 647 hill slope debris flows to this climatic change was investigated. Different types of hill slope debris flows were analyzed as a function of their lithology or the nature of the accumulated debris. A number of logistic regression based models were developed to characterize the relationship between climate and the occurrence of debris flows in a specific geomorphological context. Analysis of frequency and return period over the last two decades showed different patterns depending on the type of debris flow concerned. Hence, the response of hill slope debris flows to climatic change is not the same everywhere in the Massif des Ecrins.     

CLIMATIC CHANGE AND DEBRIS FLOWS IN HIGH MOUNTAIN REGIONS: THE CASE STUDY OF THE RITIGRABEN TORRENT (SWISS ALPS)

Debris flows in the region of Ritigraben (Valais, Swiss Alps), which generally occur in the months of August and September, have been analyzed in relation to meteorological and climatic factors. The principal trigger mechanisms for such debris flows are abundant rain on the one hand, and snow-melt and runoff on the other hand, or a combination of both. Debris flows linked to rain are likely to be triggered when total rainfall amount over a three-day period exceeds four standard deviations, i.e., a significant extreme precipitation event. An analysis of climatological data for the last three decades in the region of Ritigraben has highlighted the fact that the number of extreme rainfall events capable of triggering debris flows in August and September has increased. Similar trends are observed for the 20th Century in all regions of Switzerland. The general rise in temperature in a region of permafrost may also play a role in the response of slope stability to extreme precipitation. At the foot of the Ritigraben, warming trends of both minimum and maximum temperatures have been particularly marked in the last two decades.     

凉山山地强降雨型泥石流灾害雷达短临预警技术研究

基于2006~2011年的泥石流灾害案例、强降水观测资料、GIS技术及对应的雷达回波信息,研究了凉山地区基于强降雨型雷达回波信号的泥石流灾害的短时临近预报预警技术,根据群发、大型、中型、小型泥石流灾害级次的最强回波强度、回波高度、强降水回波持续时间信息,结合下垫面地质灾害隐患点信息,提出了凉山地区泥石流发生的短临预警指标;依托雷达回波对降水云团信号的显著性、连续性探测显示特征以及GIS技术,建立了凉山地区泥石流灾害短临预报预警系统,极大地增强了凉山地区防灾减灾应急处置能力,对凉山地区地质灾害防治工作具有重大意义。      

极端强降水下小河流域泥石流灾害评估研究

基于马尔康红苕沟流域的DEM、地貌特征、土地利用类型、土壤类型和土壤湿度程度等地理信息数据和分钟降水资料,根据SCS模型的产流-汇流原理和泥石流配方法计算模拟了2015年6月30日红苕沟暴雨-泥石流灾害规模。模拟结果表明,与泥石流实地勘查资料相比较,SCS模型的模拟精度在95%以上,说明SCS模型径流模拟和泥石流配方法是可以应用于类似红苕沟这样无降水观测资料的小河流域泥石流灾害的评估方法。应用此方法计算红苕沟极端强降水触发的泥石流总量是2015年6月30日发生泥石流总量的5倍。      

中国云南小江流域泥石流暴发与ENSO的关联性

选取典型泥石流发育区云南小江流域为研究对象,利用典型泥石流沟滇北小江流域蒋家沟的长期观测资料,分析了小江流域泥石流暴发与该流域邻近的沾益及会泽常规气象站夏季（6—8月）降水的关系,以及小江流域及其周边地区夏季降水与ENSO的关系。结果表明,蒋家沟泥石流暴发的次数与夏季降水量有显著的正相关关系,而夏季降水和前期的Nino3区海表温度（SST）呈显著的负相关;每年泥石流发生的次数与首场泥石流发生的早晚关系密切,而激发首场泥石流的降水量与冬春Nino3区SST呈负相关;泥石流暴发次数与大雨日数关系密切,而大雨日数与Nino3区SST具有较好的对应关系。这说明冬春季Nino3区SST对小江流域泥石流的暴发次数有显著的影响,形成了ENSO与小江流域及蒋家沟泥石流发生的关联性。分析结果亦表明,Nino3区1月SST与当年蒋家沟泥石流次数具有显著的负相关关系,El Ni?o位相年泥石流少发而La Ni?a位相年泥石流多发。Nino3区SST变化最少要超前泥石流暴发4个月,因而ENSO可以为云南北部泥石流的预测预报提供一种指标信息,从而有可能利用ENSO冬季信息来预测小江流域及其周边地区（滇北）当年夏季泥石流活动。     

基于AHP的天津泥石流灾害评估

利用天津市蓟州区降水、地形地貌、人口、地质灾害、DEM数字高程数据等资料,以天津北部蓟州区为研究对象,采用无结构不规则网格设计方法对研究区域进行网格划分,应用层次分析法（AHP）确定直接雨量和间接雨量、水流流速、地形地貌、人口密度、发生频率等泥石流危险因子权重,建立天津泥石流危险度评估模型。利用模型对蓟州区2011-2018年11次强降雨过程进行泥石流危险度评估。结果表明：过程降雨量最大、降雨最为集中的2016年7月20日泥石流危险度最高,雨势平稳的2018年8月12-14日危险度最低;蓟州区2012年7月22日出现的双安泥石流以及2018年7月24日出现的小型山体崩塌,在模型对应的区域内均显示有泥石流风险存在,表明模型对泥石流具有较好的评估能力,可应用于业务和服务中。采用广义极值分布函数计算了蓟州区不同重现期1 h和12 h雨量,利用泥石流危险度评估模型模拟不同重现期雨量的泥石流风险,研究结果可为相关部门和行业提供决策参考。     

Possible impacts of climate change on debris-flow activity in the Swiss Alps

This study uses a long dataset of past debris flows from eight high-elevation catchments in the Swiss Alps for which triggering conditions since AD 1864 have been reconstructed. The torrents under investigation have unlimited sediment supply and the triggering of debris flows is thus mainly controlled by climatic factors. Based on point-based downscaled climate scenarios for meteorological stations located next to the catchments and for the periods 2001–2050 and 2051–2100, we study the evolution of temperature and rainfall above specific thresholds (10, 20, 30, 40 and 50 mm) and durations (1, 2 or 3 days). We conclude that the drier conditions in future summers and the wetting of springs, falls and early winters are likely to have significant impacts on the behavior of debris flows. Based on the current understanding of debris-flow systems and their reaction to rainfall inputs, one might expect only slight changes in the overall frequency of events by the mid-21^st century, but possibly an increase in the overall magnitude of debris flows due to larger volumes of sediment delivered to the channels and an increase in extreme precipitation events. In the second half of the 21^st century, the number of days with conditions favorable for the release of debris flows will likely decrease, especially in summer. The anticipated increase of rainfall during the shoulder seasons (March, April, November, December) is not expected to compensate for the decrease in future heavy summer rainfall over 2 or 3 days.