山地灾害监测预测与预报

泥石流、滑坡和崩塌是山区常见的自然灾害 ,它具有强大的破坏力 ,往往给山区的社会和经济发展造成极大的危害。文中论述了山地灾害的概念、成因以及山地灾害监测、预测与预报的内容、方法、研究进展等 ,并分析了目前山地灾害监测、预测与预报中存在的问题及解决途径     

山地灾害监测预测与预报

泥石流、滑坡和崩塌是山区常见的自然灾害,它具有强大的破坏力,往往给山区的社会和经济发展造成极大的危害。文中论述了山地灾害的概念、成因以及山地灾害监测、预测与预报的内容、方法、研究进展等,并分析了目前山地灾害监测、预测与预报中存在的问题及解决途径。

     

"5.12"汶川特大地震重灾区泥石流滑坡气候特征分析

本文通过对汶川“5.12”特大地震重灾区1991-2003年的泥石流、滑坡等山地灾害的终初日、时空分布及其与降水的关系的分析,还对这次特大地震造成堰塞湖的滑坡面积进行了统计分析。得出了汶川特大地震重灾区的泥石流、滑坡的时空分布、多发时段与集中发生时段、终初日及其出现地点、泥石流、滑坡与当日雨量与前期降水的关系等特征方面新的认识。指出了“5.12”特大地震造成堰塞湖的滑坡面易发生群发性泥石流、滑坡等山地灾害的严重隐患。从而为抗震救灾和灾后重建工作提供科学依据。     

暴雨的次生灾害——泥石流

我国是一个多山的国家,山地、高原和丘陵地竟占国土面积的69％,每年都产生大量的泥石流、崩塌和滑坡等灾害。它们主要分布于我国的中部山区,即祁连山,川西高原一线东部;太行山、鄂西山地、武陵山一线西北、长城以南地区。这些地区因工农业生产迅速发展,人口迅速膨胀,山区资源大量开发,森林和地表植被日遭破坏,生态环境日趋恶化,降水年际变化大,故造成泥石流、崩塌和滑坡等严重灾害。据统计分析:我国近百年死于泥石流、崩塌和滑坡的已达万人以上。我国西南各省铁路沿线因受泥石流、崩塌和滑坡灾害的有近万公里,占全国铁路总长度近20％。     

有效雨量和滑坡泥石流灾害概率模型

针对我国西北至东南的带状区域,将其划分为6个区划单元:黄土高原西部、秦岭山区、大巴山区、大别山区、罗霄山区和浙闽沿海。通过提取并分析滑坡泥石流灾害发生频次和雨量信息,发现对于任何一个区划单元,并不存在一个临界雨量,诱发地质灾害的有效降水处于一个比较大的区间,对于给定的有效降水,滑坡泥石流灾害只是存在一个发生的可能性。进一步研究了6个区划单元内有效雨量和滑坡泥石流灾害的概率关系。相关系数检验表明了本文计算的降水因子与滑坡泥石流灾害发生的频次服从高斯分布,可以利用密度函数曲线来定量计算有效降水为某一值情况下滑坡泥石流灾害发生的概率。研究还表明我国由西北至东南,诱发滑坡泥石流灾害的雨量值增大,增大的幅度可以通过6个区划单元降水因子与滑坡泥石流灾害高斯分布的参数来定量描述。     

山区孕灾环境下地震和极端天气气候对地质灾害的影响

开展多致灾因子耦合作用下的地质灾害研究对山区综合风险防范和可持续发展至关重要。在山区孕灾环境中,极端降水和地震是触发滑坡等地质灾害的主要因素。以往研究多在山地孕灾环境稳定的假设下,研究极端降水或强震单独导致的地质灾害过程,而对孕灾环境变化下的极端天气和地震致灾因子共同诱发地质灾害的关注不足。针对这一问题,梳理了国内外发生在山区的地震和极端降水共同导致滑坡等地质灾害的研究案例,系统总结了山区强震与极端降水引发滑坡等地质灾害的相互作用过程。现有研究已在地震和极端降水引发滑坡等地质灾害的问题上取得了以下认识：(1)山区地震可强烈改变孕灾环境,显著提升震后降水引发地质灾害的可能性,放大极端降水-滑坡灾害链;(2)地震对降水引发滑坡的影响随着震后时间的推移逐渐减弱,该现象可能受控于气候因素;(3)在全球气候变化背景下,极端天气气候事件增多,定量研究山区强震和极端天气气候二者“遭遇”下的地质灾害链将面临更多挑战。由于观测案例不足,针对山区地震与极端降水共同导致地质灾害的研究仍缺少定量分析,触发机理也需进一步明确。     

暴雨型滑坡灾害预报预警方法研究评述

滑坡灾害对人类和社会经济的影响已成为仅次于地震的第二大自然灾害。暴雨诱发的滑坡占滑坡总数的90％左右。从滑坡预报方法、暴雨型滑坡灾害时空预报预警、降雨和滑坡机制及稳定性、GIS在滑坡预报中的应用等几方面,分析了国内外动态及发展趋势。分析结果认为,现代数理科学新理论在滑坡预报中的综合应用得到了较快发展;“3S”技术作为滑坡监测预报手段,仍存在没有开发出来的较大潜力;从理论上,机理研究与区域统计研究结合程度有待进一步发展和突破;已建立的滑坡灾害预测预报模型具有很大的地域性、分散性以及由于监测资料不足带来的不稳定性,有必要进行更加系统深入的探讨,尤其要着力建立基于滑坡灾害发生机理的宏观区域预警模型;降雨-滑坡关系需有更准确的模型;受降水影响的土体含水量和孔隙水压力的测量方法应更精确、有效;基于Web-GIS平台建立区域滑坡灾害实时预警预报系统十分必要。     

山地等价雨量

提出山地等价雨量概念和计算方法,以达到滑坡泥石流预警指标借用国家暴雨预警标准的目的.在对国家与中国西部山地的暴雨标准进行对比后得到国家标准刚好是山地标准的2倍;由大多数滑坡泥石流灾害发生在海拔高度1300m地带的事实,让高斯分布描述二者关系成为可行的选择;气象与国土部门流行的潜势雨量对滑坡泥石流潜势作用计算式,促成了山地等价雨量计算式的最终形成.通过对平原、山地、高原等不同环境的模拟评测试验和实况抽样检验,山地等价雨量公式能够达到预想设计效果.现在山地等价雨量公式已经用于滑坡泥石流预警分析图网站自动化发布,其运行效果尚需进一步在实践中加以验证.     

全球山地冰冻圈变化、影响与适应

冰冻圈是高山地区不可或缺的重要组成部分,居住着全球约10%的人口。近几十年来,冰冻圈变化对山区和周围地区的自然和人类系统产生了广泛而深远的影响,对海洋也发挥着重要作用。IPCC最新发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》（SROCC）指出,过去几十年全球高山区气温显著升高,使山地冰冻圈发生了大范围显著退缩。观测到的山地（特别是低海拔山区）积雪期缩短、雪深和积雪覆盖范围减小;冰川物质持续亏损,其中全球最大的冰川负物质平衡出现在南安第斯山、高加索山和欧洲中部,亚洲高山区冰川负物质平衡最小;多年冻土温度升高、厚度减薄,地下冰储量减少;河、湖冰持续时间缩短。随着气候持续变暖,山地冰冻圈在21世纪仍将呈继续退缩状态。到21世纪末,低海拔山区积雪深度和积雪期将减少,冰川物质损失继续增加,多年冻土持续退化。冰冻圈变化已经或将改变山地灾害发生频率和强度,并对水资源、生态系统和经济社会系统产生重要影响。应对山地冰冻圈变化应从管理和优化利用冰冻圈资源、加强冰冻圈变化灾害风险的有效治理、增强国际合作及公约制定等适应策略着手开展,增强适应能力,从而有益于推动山地生态系统和经济社会系统可持续发展。     

植被覆盖对暴雨型滑坡影响的初步分析

根据遥感资料、地形数据和历史观测资料等,以江西省为例,分析了森林植被覆盖率、森林生物量和暴雨型滑坡的空间分布,以及森林植被类型对大气降水的截留作用。分析结果初步揭示了植被覆盖对滑坡的影响,认为植被覆盖程度高、生物量多和植被覆盖差、生物量低的中低山区,都可能发生滑坡灾害。不同林冠对降水的截留作用,减缓了降水对斜坡的冲刷,但当降水强度达到或超过暴雨强度时,森林对降水的截留率减小。同等地质环境条件下,植被覆盖率低,滑坡较易发生,但当降水强度较大时,特别是达到诱发滑坡灾害发生的临界值时,植被对滑坡体的重力作用则更加重了滑坡的发生。植被覆盖对滑坡的影响主要取决于降水强度。高森林覆盖区发生滑坡的雨量临界值大于森林覆盖率差的区域。     

人影工作在洛阳气象事业发展中的推动作用

洛阳市地处豫西山区,属温带半干旱大陆性季风气候区,年平均降水量696.9 mm,年平均蒸发量为933 mm,干旱、季节性干旱年年发生.近30年的气象数据表明,洛阳夏季经常发生局部强对流天气,平均每两年就会出现一次较大的冰雹灾害.干旱、冰雹等气象灾害严重影响着洛阳市经济特别是农村经济的发展.     

人影工作在洛阳气象事业发展中的推动作用

洛阳市地处豫西山区，属温带半干旱大陆性季风气候区，年平均降水量696．9mm，年平均蒸发量为933mm。干旱、季节性干旱年年发生。近30年的气象数据表明，洛阳夏季经常发生局部强对流天气，平均每两年就会出现一次较大的冰雹灾害。干旱、冰雹等气象灾害严重影响着洛阳市经济特别是农村经济的发展。     

四川省滑坡灾害气象预报方法及其在延伸期-月尺度中的应用

分析四川省2014—2018年滑坡灾害与前期降水量之间的关系,构建滑坡灾害气象预报模型,并验证模型在延伸期-月尺度中的应用效果,为四川省延伸期滑坡灾害预报工作提供理论参考.利用历史实测降水数据对四川省滑坡灾害发生的前45 d、35 d、25 d、15 d、10 d和6 d降水量进行统计分析,结果显示,滑坡灾害的发生与其...     

气候变暖背景下青藏高原山地灾害及其风险分析

基于青藏高原1930-2010年山地灾害实例,分析了气候变暖对青藏高原山地灾害的影响。结果表明：在气候变暖背景下,冰湖溃决灾害增多,冰川泥石流趋于活跃,特大灾害出现频繁,灾害链生特征明显,表现出时间和空间上的延拓性,巨灾发生概率增大;在藏东南地区表现出雨热同期的气候特征,构成了利于冰川类泥石流形成的条件;波密县城位于两条泥石流危险区的建筑物占地面积由1988年0.014 km²扩展到2012年1.004 km²,人口与经济密集区与灾害高风险区重叠,加之气候变化导致的灾害危险性增加,青藏高原灾害风险显著增大。上述结果提供了气候变化对青藏高原山地灾害影响的证据,初步阐述了其影响特征,有助于山地减灾和进一步认识气候变化对山地灾害的影响机理。     

池州市近10 a主要暴雨灾害及致灾性分析

统计2007-2016年池州市暴雨引发的主要灾害及次生灾害,运用冯利华_^[1]提出的灾级概念模型对其进行分级,结果表明：2007年7月10日和2016年7月3日的暴雨灾害指数均超过了6.00,灾害等级为重灾。前者的短历时强降水特征非常明显,且由于降水发生时段主要在夜间,发生地位于山区,结果导致出现山洪、山体滑坡、泥石流等灾害;后者则是由于持续性的降水造成了城市内涝、多条河流超警戒水位甚至发生溃堤。文章还基于上述原因从致灾因子和承灾体即短时强降水和地形因素两方面重点分析其致灾性,结果表明：凌晨5时前后是池州市暴雨灾害的最强致灾时段,这主要是因为此时段为短时强降水高发时段,一旦发生持续性短时强降水将会造成严重的暴雨灾害;而在空间上池州市东至县、贵池南部山区及九华山区域为暴雨灾害高发区域,其原因是东至县为喇叭口特殊地形,而其他地区多为山区,同时由于池州市位于副高西北侧,汛期西南气流输送比较强盛,通过山区地形的强迫抬升和动力抬升作用容易触发对流,产生强降水过程,造成暴雨灾害。     

攀西地区泥石流滑坡灾害与降水关系的分析和预报

攀西地区是泥石流滑坡灾害频发地区,本文对泥石流滑坡灾害发生与降水的对应关系作了简要分析,提出强降水引发泥石流滑坡灾害的预报思路和参考指标,简略介绍了泥石流滑坡灾害预报信息系统,目的在于为攀西经济发展作好防灾减灾服务.     

攀西地区泥石流滑坡灾害与降水关系的分析和预报

攀西地区是泥石流滑坡灾害频发地区，本文对泥石流滑坡灾害发生与降水的对应关系作了简要分析，提出强降水引发泥石流滑坡灾害的预报思路和参考指标，简略介绍了泥石流滑坡灾害预报信息系统，目的在于为攀西经济发展作好防灾减灾服务。     

暴雨型滑坡灾害形成机理及预测方法研究思路

暴雨型滑坡灾害形成机理和预测方法研究,在国内外仍是个难题和热点。本研究的总体思路是：以江西为研究区域,从暴雨型滑坡灾害形成机理及预测理论入手。通过8个滑坡灾害易发点的监测试验,系统地研究大气降水对地下水位、孔隙水压力、滑坡土体应力及滑坡稳定性的影响,探讨植被覆盖与滑坡的关系;根据历史资料,进行滑坡风险区划和暴雨型滑坡的时空分布特征分析;应用统计学和试验研究相结合的方法,提出滑坡体发生滑动的临界雨量指标;开发基于Web—GIS的暴雨型滑坡灾害预报预警业务系统,并进行业务试验。     

第一讲 山区日照条件的分布规律

前言 我国是个多山国家,山地面积(包括丘陵)约占全国总面积的三分之二,几乎每省都有广泛的山地分布。在山区,由于山川纵横、峰峦起伏,形成了多种多样的气候类型,山地气候的垂直分带性也十分明显。因此,研究山区气候,对开发、利用山区气候资源,促进山区经济,特别是对于包括农、林、牧、副在内的大农业的全面发展,有着重大意义。 近年来,我国在对山区气候资源的调查、研究、利用方面已做了不少工作,并正继续、普遍地开展着。本讲座试图在总结国     

一基于Web-GIS技术的滑坡灾害预报预警业务系统

2004年开始在江西地质灾害易发区内建立了8个滑坡灾害监测点。通过定点监测试验、历史资料的统计分析和应用滑坡稳定性原理等方法,揭示了我国东部丘陵区降雨诱发滑坡灾害的形成机理。分析表明,降水对滑坡的诱发作用,不仅取决于当日雨量,而且与前期过程降水量有关,但前期各日雨量的影响程度是不相同的;饱和状态下的滑坡,其稳定性主要与滑坡的条块重量(W)和总的孔隙水压力与总的上浮压力之比(ru)有关。在监测试验和统计分析的基础上,建立了滑坡稳定性预报预警报的数学模型,确定了滑坡灾害发生时的降水临界值。应用Web-GIS技术,建立了滑坡灾害预报预警的实时业务系统。在近年来的预报服务中,多次成功地发布了滑坡灾害预报和警报,取得了明显的成效。