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【摘 要】 虽然目前地质灾害预报预警研究工作取得了较理想的成绩,但这项工作仍然是一项非常困难的世界性的尖端课题。本文主要对于地质灾害气象的预报预警工作进行了论述,以期能为该行业提供参考。
【关键词】 地质灾害;气象;预报;预警
降雨是地质灾害的主要诱发因素,及时准确的预警预报是防御的有效途径,顺畅的联动机制是防御的主要保障,深化合作是提高防御能力的有效方式。各地要在以往工作基础上,坚定不移地拓展深化完善合作机制,强化科技支撑,以提供及时有效预警预报信息为目标,不断完善机制、落实手段,进一步健全地质灾害风险预警体系。
一、质灾害总体概况
某地区地质灾害发生频率高,地域分布广、突发性强、造成的灾害严重。地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等。由于影响某地区地质灾害的自然地质条件复杂多样,又由于人为工程经济活动的性质及强度因地而异,因此地质灾害发育特征较为复杂。通过调查某地区目前共有各类地质灾害点共229处。从具体的发育分布来看,该县地质灾害具有类型多样性、突发性、集中性、周期性、链生性等特征。
二、不同类型地质灾害概述
(一)滑坡
滑坡为区内最发育的地质灾害类型,滑坡数量占调查的地质灾害点总数的81.2%,足见其数量大,平面形态主要呈半圆形、舌形、矩形,表面起伏不平,多发育在25°~40°的斜坡上。根据本区特点,从滑体的物质组成、滑体厚度、滑体规模及滑坡时间分别对本区滑坡进行了分类统计分析,其结果列于下表1。
由表1统计分析可知,本区滑坡:
(1)物质组成以堆积层为主,其次为黄土滑坡,而岩质滑坡仅有3处;
(2)厚度大多小于20m,其中,大部分为小于6m的浅层滑坡;
(3)规模以中、小型为主,且二者比例相当,而大型滑坡仅占总数的9.3%;
(4)所有滑坡中僅有14处为老滑坡,其余均为现代滑坡。
(二)崩塌
崩塌是该县另一主要灾害类型,其发育的崩塌共有26处,其中岩质崩塌23处,堆积层崩塌3处。崩塌块体由于受构造节理面、风化裂隙、卸荷裂隙及片理面(或层理面)所控制,因此发生岩质崩塌的斜坡坡度大多在60°以上。统计得知23处岩质崩塌中,有22处是由于人类的工程活动所导致的,只有1处为自然斜坡崩塌,因此崩塌值得我们高度重视。
该地区堆积层崩塌较少,26处崩塌中只有3处为堆积层崩塌。堆积层崩塌常常发生在坡积物中,堆积层的厚度一般不大。雨季较容易损生崩塌,由于斜坡体前期变形迹象不明显,崩塌发生时运动速度快、历时短,所以崩塌不易预防。崩塌一旦发生,堆积物就会造成交通拥堵,河道阻塞,着对居民的生命安全以及财产安全构成了极大的威胁。
(三)泥石流
根据泥石流的物质组成,将泥石流分为泥水流、泥石流和水石流三类。
(1)泥石流
该地区泥石流有11处。泥石流流体主要由粘粒和砂粒等细粒物质和碎石组成。
(2)水石流
该地区水石流只有1处。水石流流体中主要是由稀性泥砂浆与碎石组成。水石流流体在运动过程中,稀性泥、砂浆的运动速度大于石块的运动速度,这就会导致石块以高速滚动和跳跃方式下落,因此水石流具有极强的冲刷力,所以水石流的危害也极为严重。
另外,该地某处泥石流近期已呈衰退期,其余泥石流还处于发展期。由于泥石流基本上都是由于暴雨或持续性降雨所诱发,所以雨季时期应注重预防。
三、地质灾害与降水的关系
(一)地质灾害与前期降水
前期累积降水对滑坡的发生有很大作用,滑坡的发生和降雨有着滞后性,滑坡在降水当天及第二天发生的可能性非常大,伴随时间的延长,出现滑坡的可能性就会渐渐降低,发生山体滑坡在降水以后3天内的概率高达90之上%。
(二)地质灾害与暴雨强降水
对流性天气降水,尤其是强降水的强度大、历时短,可能引起不同强度的滑坡。在前期累积降水及其当天降水量相同的时候,降水的非均匀性与发生滑坡的可能性成正比。暴雨是主要的引发滑坡的因素,暴雨引起的危害比普通强降水要大很多。据统计,某地区每年发生滑坡的日数比暴雨日数明显要少,大部分滑坡日前3天内发生过暴雨。
(三)地质灾害与连续降水
山体滑坡和连续性降水有一定关联。通常,日降水>5mm,且维持3-5d之上,就会导致有些山体坍塌滑坡。伴随降水总量的增加及其连续阴雨天数增多,滑坡出现的次数就会增多。总降水量只要不是很大,连阴雨引起滑坡的机率与损失就要比强降水与暴雨小。
(四)地质灾害与雷雨
雷雨通常是相伴雷和雨发生,积雨云强烈发展为雷暴,雷暴完了之后雨量与之前相比降水增大2-3倍,甚至是5倍,短时大降水通常在雷暴之后时段内发生。在前期与当天降水量相同时,雷暴引发的强大震动和冲击波可能促发过饱和的陡坡发生滑坡。
四、地质灾害气象预报预警预报等级
地质灾害气象预报预警预报等级划分为五级:
一级为发生地质灾害可能性很小;
二级为发生地质灾害可能性较小;
三级为发生地质灾害可能性较大;
四级为发生地质灾害可能性大;
五级为发生地质灾害可能性很大。
一、二级不发布预报,主要是研究地质灾害监测预警;三级为注意级,通过媒体向外界发布预报,提醒公众与相关部门提高警惕,注意巡查预报区地质灾害险情,发现险情及时进行报告和处理;四级为预警级,通过媒体、网络向社会公众与相关部门发出预警信息,加强预报区地质灾害危险、隐患点(区)的巡查和群测群防工作,随时准备启动地质灾害应急预案;五级为警报级,通过各种媒体、网络向公众和相关部门发出警报,并立即启动地质灾害应急预案,做好预报区受地质灾害威胁人员与财产的转移、救灾物资的运输等工作。 五、地质灾害气象预报预警的思路和方法
地质灾害气象预报预警的思路为:①以地质灾害大调查的资料为基础,通过“3S”技术(RS+GIS+GPS),与野外地质灾害相配合进行调查,对该区域各种地质灾害位置、类型、数量、大小、强度及其影响范围加以确定,从而收集完整的基础资料。②依据调查结果,立足于该区域的地质特征,选取对地质灾害有影响的自然因素与人为因素,建立基于GIS的地质灾害信息系统,编制空间数据库与图层。③分析该区域的地质灾害与各影响因素,确定最佳因素组合,建立相应的数学模型,依据数学模型予以定量计算,生成该区域的地质灾害区划图。④在地质灾害区划图的基础上,依照历史资料对各地灾区地质灾害和气象因素的关系加以确定,得出各地灾区地质灾害发生的临界降雨指标。⑤对地质灾害气象预警预报的等级加以确定。⑥依据气象预报确定的降雨范围、降雨持续时间、降雨强度与各地灾区地质灾害的临界降雨指标来预警预报该区域的地质灾害。
在对地质灾害预警的基础上,再对其进行调查。采用“星载雷达技术”就能透过云雨,不受气候条件的影响,利用这一技术能够实时、准确地展开对突发性地质灾害的预测与调查,地质灾害主要受到当地的地下岩层,结构分布、地表的地形与地貌,以及地表植被和降水量与强度等条件的影响,遥感技术不仅能从宏观上对天气情况进行预测,而且具有很高的时效性,所获取的信息量也十分丰富,运用遥感技术不但可以有效地对天气进行预测,从而进行地质灾害预警,而且可以调查不同地质地貌背景下的图层:例如:地质灾害分布图层,降雨分布土层等等。
针对观测得出的数据与图示该如何对其危险程度加以区分,可以采用以下两种方式。方式一,根据地质灾害分布图以及相关因素图的参考,根据一定的标准来制定地质灾害评价的指标体系,再对各个指标进行对比分析;方式二,根据地质灾害的发生与地质灾害的影响因素之间的关系进行分析,通过打分或者评价级别的方法赋予各因素以权重系数,再对这些系数进行相关的数学运算,以此得到地质灾害危险性区域划分的定量依据。不管以哪种方式和方法,第一步都必须建立科学的评价指标体系,再对地质灾害是否危险的评判中,找出合适的评价预测指标,这是十分关键的。
地质灾害的最主要引发因素是降雨,一定要加强对降雨与地质灾害的关系的研究,提高对降雨量预测的精确程度,形成科学的地质灾害与降雨关系的研究,在不同程度上对地质灾害进行精确的预测。
六、结语
某地区地质灾害气象预报预警是一项长期的工作,要做到准确的预报预警还需要不断地完善基础地质资料,而且需要同实践对模型进行验证、修改,达到进一步的精确。由于本人能力有限,对某地区地质灾害气象预报预警研究尚有许多不完善的地方,需在今后做进一步的研究。
参考文献:
[1]宋光齐,李云贵,钟沛林.地质灾害气象预报预警方法探讨——以四川省地质灾害气象预报预警为例[J].水文地质工程地质,2004,02:33-36.
[2]娄月红.陕西省地质灾害气象预报预警方法研究[J].陕西地质,2009,02:83-88.
[3]杨胜元,陈百炼,杨森林,张建江,王林.贵州省地质灾害-气象预报預警的基本思路与方法[J].中国地质灾害与防治学报,2006,02:111-114.
【关键词】 地质灾害;气象;预报;预警
降雨是地质灾害的主要诱发因素,及时准确的预警预报是防御的有效途径,顺畅的联动机制是防御的主要保障,深化合作是提高防御能力的有效方式。各地要在以往工作基础上,坚定不移地拓展深化完善合作机制,强化科技支撑,以提供及时有效预警预报信息为目标,不断完善机制、落实手段,进一步健全地质灾害风险预警体系。
一、质灾害总体概况
某地区地质灾害发生频率高,地域分布广、突发性强、造成的灾害严重。地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等。由于影响某地区地质灾害的自然地质条件复杂多样,又由于人为工程经济活动的性质及强度因地而异,因此地质灾害发育特征较为复杂。通过调查某地区目前共有各类地质灾害点共229处。从具体的发育分布来看,该县地质灾害具有类型多样性、突发性、集中性、周期性、链生性等特征。
二、不同类型地质灾害概述
(一)滑坡
滑坡为区内最发育的地质灾害类型,滑坡数量占调查的地质灾害点总数的81.2%,足见其数量大,平面形态主要呈半圆形、舌形、矩形,表面起伏不平,多发育在25°~40°的斜坡上。根据本区特点,从滑体的物质组成、滑体厚度、滑体规模及滑坡时间分别对本区滑坡进行了分类统计分析,其结果列于下表1。
由表1统计分析可知,本区滑坡:
(1)物质组成以堆积层为主,其次为黄土滑坡,而岩质滑坡仅有3处;
(2)厚度大多小于20m,其中,大部分为小于6m的浅层滑坡;
(3)规模以中、小型为主,且二者比例相当,而大型滑坡仅占总数的9.3%;
(4)所有滑坡中僅有14处为老滑坡,其余均为现代滑坡。
(二)崩塌
崩塌是该县另一主要灾害类型,其发育的崩塌共有26处,其中岩质崩塌23处,堆积层崩塌3处。崩塌块体由于受构造节理面、风化裂隙、卸荷裂隙及片理面(或层理面)所控制,因此发生岩质崩塌的斜坡坡度大多在60°以上。统计得知23处岩质崩塌中,有22处是由于人类的工程活动所导致的,只有1处为自然斜坡崩塌,因此崩塌值得我们高度重视。
该地区堆积层崩塌较少,26处崩塌中只有3处为堆积层崩塌。堆积层崩塌常常发生在坡积物中,堆积层的厚度一般不大。雨季较容易损生崩塌,由于斜坡体前期变形迹象不明显,崩塌发生时运动速度快、历时短,所以崩塌不易预防。崩塌一旦发生,堆积物就会造成交通拥堵,河道阻塞,着对居民的生命安全以及财产安全构成了极大的威胁。
(三)泥石流
根据泥石流的物质组成,将泥石流分为泥水流、泥石流和水石流三类。
(1)泥石流
该地区泥石流有11处。泥石流流体主要由粘粒和砂粒等细粒物质和碎石组成。
(2)水石流
该地区水石流只有1处。水石流流体中主要是由稀性泥砂浆与碎石组成。水石流流体在运动过程中,稀性泥、砂浆的运动速度大于石块的运动速度,这就会导致石块以高速滚动和跳跃方式下落,因此水石流具有极强的冲刷力,所以水石流的危害也极为严重。
另外,该地某处泥石流近期已呈衰退期,其余泥石流还处于发展期。由于泥石流基本上都是由于暴雨或持续性降雨所诱发,所以雨季时期应注重预防。
三、地质灾害与降水的关系
(一)地质灾害与前期降水
前期累积降水对滑坡的发生有很大作用,滑坡的发生和降雨有着滞后性,滑坡在降水当天及第二天发生的可能性非常大,伴随时间的延长,出现滑坡的可能性就会渐渐降低,发生山体滑坡在降水以后3天内的概率高达90之上%。
(二)地质灾害与暴雨强降水
对流性天气降水,尤其是强降水的强度大、历时短,可能引起不同强度的滑坡。在前期累积降水及其当天降水量相同的时候,降水的非均匀性与发生滑坡的可能性成正比。暴雨是主要的引发滑坡的因素,暴雨引起的危害比普通强降水要大很多。据统计,某地区每年发生滑坡的日数比暴雨日数明显要少,大部分滑坡日前3天内发生过暴雨。
(三)地质灾害与连续降水
山体滑坡和连续性降水有一定关联。通常,日降水>5mm,且维持3-5d之上,就会导致有些山体坍塌滑坡。伴随降水总量的增加及其连续阴雨天数增多,滑坡出现的次数就会增多。总降水量只要不是很大,连阴雨引起滑坡的机率与损失就要比强降水与暴雨小。
(四)地质灾害与雷雨
雷雨通常是相伴雷和雨发生,积雨云强烈发展为雷暴,雷暴完了之后雨量与之前相比降水增大2-3倍,甚至是5倍,短时大降水通常在雷暴之后时段内发生。在前期与当天降水量相同时,雷暴引发的强大震动和冲击波可能促发过饱和的陡坡发生滑坡。
四、地质灾害气象预报预警预报等级
地质灾害气象预报预警预报等级划分为五级:
一级为发生地质灾害可能性很小;
二级为发生地质灾害可能性较小;
三级为发生地质灾害可能性较大;
四级为发生地质灾害可能性大;
五级为发生地质灾害可能性很大。
一、二级不发布预报,主要是研究地质灾害监测预警;三级为注意级,通过媒体向外界发布预报,提醒公众与相关部门提高警惕,注意巡查预报区地质灾害险情,发现险情及时进行报告和处理;四级为预警级,通过媒体、网络向社会公众与相关部门发出预警信息,加强预报区地质灾害危险、隐患点(区)的巡查和群测群防工作,随时准备启动地质灾害应急预案;五级为警报级,通过各种媒体、网络向公众和相关部门发出警报,并立即启动地质灾害应急预案,做好预报区受地质灾害威胁人员与财产的转移、救灾物资的运输等工作。 五、地质灾害气象预报预警的思路和方法
地质灾害气象预报预警的思路为:①以地质灾害大调查的资料为基础,通过“3S”技术(RS+GIS+GPS),与野外地质灾害相配合进行调查,对该区域各种地质灾害位置、类型、数量、大小、强度及其影响范围加以确定,从而收集完整的基础资料。②依据调查结果,立足于该区域的地质特征,选取对地质灾害有影响的自然因素与人为因素,建立基于GIS的地质灾害信息系统,编制空间数据库与图层。③分析该区域的地质灾害与各影响因素,确定最佳因素组合,建立相应的数学模型,依据数学模型予以定量计算,生成该区域的地质灾害区划图。④在地质灾害区划图的基础上,依照历史资料对各地灾区地质灾害和气象因素的关系加以确定,得出各地灾区地质灾害发生的临界降雨指标。⑤对地质灾害气象预警预报的等级加以确定。⑥依据气象预报确定的降雨范围、降雨持续时间、降雨强度与各地灾区地质灾害的临界降雨指标来预警预报该区域的地质灾害。
在对地质灾害预警的基础上,再对其进行调查。采用“星载雷达技术”就能透过云雨,不受气候条件的影响,利用这一技术能够实时、准确地展开对突发性地质灾害的预测与调查,地质灾害主要受到当地的地下岩层,结构分布、地表的地形与地貌,以及地表植被和降水量与强度等条件的影响,遥感技术不仅能从宏观上对天气情况进行预测,而且具有很高的时效性,所获取的信息量也十分丰富,运用遥感技术不但可以有效地对天气进行预测,从而进行地质灾害预警,而且可以调查不同地质地貌背景下的图层:例如:地质灾害分布图层,降雨分布土层等等。
针对观测得出的数据与图示该如何对其危险程度加以区分,可以采用以下两种方式。方式一,根据地质灾害分布图以及相关因素图的参考,根据一定的标准来制定地质灾害评价的指标体系,再对各个指标进行对比分析;方式二,根据地质灾害的发生与地质灾害的影响因素之间的关系进行分析,通过打分或者评价级别的方法赋予各因素以权重系数,再对这些系数进行相关的数学运算,以此得到地质灾害危险性区域划分的定量依据。不管以哪种方式和方法,第一步都必须建立科学的评价指标体系,再对地质灾害是否危险的评判中,找出合适的评价预测指标,这是十分关键的。
地质灾害的最主要引发因素是降雨,一定要加强对降雨与地质灾害的关系的研究,提高对降雨量预测的精确程度,形成科学的地质灾害与降雨关系的研究,在不同程度上对地质灾害进行精确的预测。
六、结语
某地区地质灾害气象预报预警是一项长期的工作,要做到准确的预报预警还需要不断地完善基础地质资料,而且需要同实践对模型进行验证、修改,达到进一步的精确。由于本人能力有限,对某地区地质灾害气象预报预警研究尚有许多不完善的地方,需在今后做进一步的研究。
参考文献:
[1]宋光齐,李云贵,钟沛林.地质灾害气象预报预警方法探讨——以四川省地质灾害气象预报预警为例[J].水文地质工程地质,2004,02:33-36.
[2]娄月红.陕西省地质灾害气象预报预警方法研究[J].陕西地质,2009,02:83-88.
[3]杨胜元,陈百炼,杨森林,张建江,王林.贵州省地质灾害-气象预报預警的基本思路与方法[J].中国地质灾害与防治学报,2006,02:111-114.