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。     

滑坡泥石流大尺度统计预报模型的实时检验

利用滑坡敏感性分布和降雨阈值公式建立了一个滑坡泥石流统计模型,该模型可以用于中国大尺度范围内的滑坡泥石流预警。使用CMORPH卫星降水驱动该统计模型,对2016—2017年的106起滑坡泥石流事件进行了验证分析。结果表明,该模型能较好地预警大多数滑坡泥石流事件,其中对72. 1%的雨季滑坡泥石流事件能较好预警,但对非雨季的事件只有35%能较好预警,对雨季的预警效果明显优于非雨季。由于滑坡泥石流主要发生在雨季,因此该模型总体上具有较好的效能。该模型对于强降雨引发的快速滑坡事件具有较好的预警能力,但对于由强度较小、持续时间较长的降雨引发的慢过程滑坡事件的预警效果有待提升。利用该统计模型以及CMORPH实时卫星降水产品,可以建立滑坡泥石流大尺度实时预警系统,对滑坡泥石流减灾防灾具有一定意义。     

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。      

玉树州北部地区一次暴雪过程天气诊断分析

利用常规地面、探空以及FY2卫星实况资料和各物理量场资料,对玉树州北部地区一次暴雪过程进行了天气学诊断分析。结果表明:500hPa高空中高纬度巴湖到贝湖长波形势为两槽一脊型,玉树州南部南支槽发展旺盛并处在北部槽底和南支槽前的气流汇合区域时,容易触发玉树州地区大降水过程。高低空散度场配合对大降水过程发生起了重要作用。当玉树州南部为水汽通量辐合中心,且玉树州大部地区水汽通量散度A<-6g·s-1·cm-2·hPa-1时,假相当位温高值区在高原南部和四川盆地(θse>70℃),并有高值向北伸展,玉树州内θse值在60℃左右时,可作为冷暖转换季节未来24小时玉树州出现暴雪的预报指标之一.在南支槽前水汽输送方向为西南—东北时,玉树州北部高海拔地区由于地形影响,降水可能会更大。     

肇庆市降水与地质环境耦合的地质灾害预警方法

对1991~2003年肇庆市发生的21例地质灾害的资料进行分析,运用降水与地质环境耦合的预警方法,得出相对固定的全市地质灾害易发程度分区图,并确定各易发区诱发灾害的气象预警指标及判别值,根据逐日的降水预报按二维综合判别模型计算输出地质灾害预警等级结果。在2006年4~9月期间进行预测检验,准确率达83%,证明它是实用而有效的。     

青海高原雪灾预警模型与GIS空间分析技术应用

利用GIS的空间分析技术, 可以将分析对象的最小单元细化到具体的地理单元上, 从而提高空间分析精度。雪灾分析中危险度函数的建立, 可以实现雪灾的综合分层次预警评估。应用地理信息系统 (GIS) 和遥感 (RS) 技术, 沿用前人研究的降水量与积雪深度关系成果, 定义了青海高原雪灾畜牧业生产危险度函数和社会经济危险度函数, 并建立了青海高原天气学雪灾预警模型和遥感雪灾预警模型, 对青海高原雪灾进行分层预警, 以期明确各地区雪灾发生的机理, 提高雪灾预测精度, 有针对性地提出减灾防灾措施。结果表明:该模型可以快速、准确地实现高原雪灾预警, 在一定程度上提高了青海高原雪灾的预警能力。     

暴雨型泥石流多层预报系统的研究

本文采用数值天气预报模式、静止气象卫星云图、雷达回波和遥测雨量计四种手段进行大气降水的预报与监测,提供不同时空尺度的降水预报产品,构建不同时空尺度满足不同精度要求的泥石流预报系统。该系统具有区域与沟谷相结合,时空尺度合理嵌套的优点,由四川省范围、凉山州地区以及单沟泥石流预报模型组成,可进行不同层次的泥石流预报,能满足不同层次的泥石流减灾要求。     

凉山州短临泥石流预报模型与方法的研究

通过对泥石流灾害成因的分析研究,确定了预报模型中的各类参数,阐述了激发泥石流的静态和动态影响因子中各类数据及其获取方法,详细探讨了中小尺度的区域泥石流短临预报模型和方法.选择泥石流危害严重的四川省凉山州作为研究区,利用可拓学原理,在直接获取气象局降水数据的基础上,建立了区域泥石流短临可拓预报模型.在 GIS 技术支持下,开发了凉山州泥石流短临预报系统.     

多源降水在门头沟山洪模拟中的应用及比较

2017年6月18日14时,北京门头沟区石羊沟流域爆发山洪泥石流,造成人员伤亡。使用站点降水、融合降水、雷达降水和卫星降水驱动WRF-Hydro水文模型运行,评估不同降水资料在本次山洪模拟中的效能。结果表明,各种降水的空间分布和时间演变较为相似,但除雷达降水外,其他降水均存在较大程度的低估。利用雷达降水模拟出的山洪与实际山洪在出现时间和洪峰流量上最为相近,利用其他降水模拟的山洪出现时间相近但低估了洪峰。目前常规台站观测降水暂不满足对小尺度突发山洪的研究和预警需求,亟需融合更多的自动站和雷达、卫星等实时高分辨率降水产品。     

玉树南部地区一次降水天气过程成因分析

利用常规地面、探空、卫星云图、各物理量场以及各数值模式资料,对玉树州南部地区一次降水过程进行了诊断分析。结果表明:500h Pa高空中高纬度形势为两槽一脊型,北部下滑的冷空气和南支槽前的西南暖湿气流汇合在玉树南部区域时,容易触发玉树州南部地区大降水过程;低层辐合、高层辐散对大降水过程的发生起了重要作用;水汽条件充足是此次大雨天气出现的另一个重要原因。当水汽通量散度中心值A-16 g/(h Pa×cm2×s)时,有利于降水天气出现;玉树南部地区处在假相当位温(总温度)密集带,且其值大于80℃(76℃),并存在高能舌,可以作为未来24小时玉树地区出现强降水的预报指标之一。     

气候变化影响下林芝地区泥石流发育规律研究

从气候变化出发,介绍藏东南林芝地区泥石流类型、分布及活动特征,确定泥石流形成条件和临界指标,揭示林芝地区泥石流发育规律。温度和降水波动性变化以及不同水热组合影响林芝地区泥石流发育。冰川泥石流在温度升高或降雨增大情况下都有可能被激发。日降雨量＜5 mm时,主要为温度激发的冰雪消融型泥石流;日降雨量5～10 mm时,主要为冰川降雨型泥石流;日降雨量＞10 mm时,为降雨型泥石流。冰川泥石流在升温条件下发生次数占80%以上,降温条件下约占20%;降雨型泥石流在升温条件下发生次数占60%,降温条件下占40%。从激发泥石流的规模、次数和灾害大小看,高温多雨年代和低温多雨年代都有利于泥石流发生。     

贵州省黔东南州降雨型泥石流风险评估

利用贵州省黔东南州15个气象站1990—2019年逐日降水量、DEM、土地利用、常住人口等数据,采用层次分析法（AHP）,从危险性和环境脆弱性两个方面构建降雨型泥石流风险评估模型,并采用历史泥石流事件对评估结果进行验证。结果表明：危险性指标中暴雨日数的重要程度最高,危险性的空间分布表现为西部和东部最高,北部最低;环境脆弱性指标中高程的重要程度最大,研究区的环境脆弱性整体上四周更高,中部较低。研究区降雨型泥石流极高风险区分布在最东部和西部,主要是由危险性最高造成;高和中度风险主要分布在南部地区,其中中度风险区是由脆弱性相对较低造成。历史泥石流灾害案例中有76.6%发生在极高和高风险区,风险评估结果与历史泥石流事件分布相吻合。     

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。     

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.     

Geomorphic Variations of Debris Flows and Recent Climatic Change in the French Alps

Much work has been done to show that there is a relationship between the triggering of debris flows and the recorded increase in temperatures or in the number of intense rainy events over the last few decades. The question addressed in this paper is that of the impact of these climate changes on the dynamics of debris flows since the 1950s. 319 debris flows in the Dévoluy and Ecrins massifs located in the French Alps, the triggering of which is independent of the current glacial retreat, have been analysed. In the Dévoluy a reduction in the number of debris flows was observed in the periods 1950–1975 and 1975–2000. In the Massif des Ecrins, we have observed a shift of the triggering debris flow zone toward higher elevations and a lack of significant variation in the number of debris flows. But in the Massif des Ecrins this global result masks two different trends depending on elevation. At low altitude (<2200 m) the number of debris flows and the frequency of debris flows less than 400 m in length have decreased significantly since the 1980s whereas no significant variation was observed at high altitude (>2200 m). At the same time, we have observed a significant increase in the annual and seasonal temperatures for these 20 last years combined with a significant reduction in the number of freezing days. A significant increase in summer rains higher than 30 mm/d has also been observed. In Dévoluy and at low altitude in the Massif des Ecrins,these variations can be explained by the decrease in the number of freezing days related to the increase in the temperatures, which implies a slower reconstitution of the volume of debris stored between two events. But at high altitude it is currently difficult to establish the link between the climatic change and the dynamics of the debris flows because very little is known about the two variables controlling the triggering of the debris flows, i.e., on the one hand intense precipitations and on the other hand the volume of rock debris.     

台风强降雨诱发地质灾害的雨量特征分析

台风的特大暴雨可以引发山体滑坡和泥石流等地质灾害,造成严重的人员伤亡.高分辨率资料的应用是地质灾害精细化预报的基础.选定频繁遭受台风袭击,同时受地质灾害影响严重的浙江乐清市作为研究区域,利用雷达联合雨量计估计降雨技术,以0414台风云娜、0505台风海棠和0509台风麦莎导致的群发性地质灾害为例,研究雷达估计降雨在监测地质灾害方面的适用性以及台风降雨和地质灾害发生之间的关系.结果表明,雷达估测降雨较好地反映地质灾害触发雨量特征.台风诱发地质灾害需要的持续时间短,有效雨量更小,临界雨强大.     

浙江省滑波、泥石流气象条件分析及其预报研究

根据1949-2001年浙江省淳安、磐安、庆元和永嘉县滑坡、泥石流与降雨量的统计分析，将滑坡泥石流发生区划分成台风影响区和非台风影响区，提出了累计有效降雨量的概念及其计算式，确定了台风影响区和非台风影响区的临界累计有效降雨量。针对滑坡、泥石流应用MM5中尺度预报模式进行本地化研究，研究48小时的雨量预报。经2003年和2004年试报。雨量预报和滑坡、泥石流预测有较好的预报能力。