Question

地质灾害气象预警区划

Answer 1

如前所述，在地质灾害的控制与影响因素中，降雨和人类工程活动是最为活跃的触发因素。在人类不合理工程活动地段，黄土的卸荷与风化裂隙、落水洞、陷穴等尤为发育，降水容易沿着这些通道快速渗入地下，引发地质灾害，降雨成为触发地质灾害最积极的因素。所以，通过气象预报，可有效开展滑坡崩塌泥石流等地质灾害预警，实现防灾减灾的目标。

一、临界降雨量确定

据本次调查资料，2000～2004年发生的13次新滑坡和16次崩塌，其发生频次均与月平均降水量呈显著的正相关，滑坡、崩塌发生时间全部落在6～10月份，在9月份最高，7月和8月次之，6月和10月份较低。地质灾害的发生频次与本区的降水特征有关，9月份常出现淋雨，并伴有大雨，这种降水特征有最利于浸润黄土和入渗补给地下水，触发地质灾害发生；7月和8月份集中了全年75%以上的R_1h≥10mm强降水和82%以上的R_1h≥20mm强降水，这种强降水特征不如9月份有利于降水入渗，所以，7月和8月份出现的灾害频次不如9月份高；6月和10月份强降水频率低于7月，8月和9月，但高于其他月份；另外，10月份也常有淋雨，所以在6月和10月份也引发了地质灾害。由此可见，无论是淋雨，还是强降雨，都是触发地质灾害的因素。

宝塔区历史上仅有一个气象站，不能反映降水特征的空间展布，为了能够揭示区域降水特征，本次与陕西省气象局合作，对1980年到2005年25年间，陕北黄土高原地区的27个气象站的日、时降水量进行了分析，统计了各站日降水量中R_1h≥10mm或20mm的局地暴雨过程，对其气候特征和时空间演变规律进行归类分析、研究总结。研究结果表明：

（1）在25年中，陕北黄土高原共出现R_1h≥10mm的强降水2638时次，R_1h≥20mm强降水574时次，年平均R_1h≥10mm的强降水有106时次，R_1h≥20mm强降水有23时次。

（2）R_1h≥10mm发生时次最多的年份是1994年，为173时次；最少的是1980年，仅有36时次。R_1h≥20mm强降水发生次数最多的年份是1994年，为56时次；最少的是1982年仅有3时次。可见陕北强降水出现时次的年际差异较大，最多年份与最少年份相差十几倍之多。

（3）R_1h≥10mm强降水旬分布具有多峰值的特点。7月中旬，7月下旬和8月上旬为第一高峰值，在数值比较接近也是全年的最大峰值；8月下旬为全年的次峰值，6月上旬为全年的第三峰值。R_1h≥20mm单峰特征较明显，8月上旬为其高峰值，8月上旬之前，强降水频次缓升后，强降水的频次突然降低、减少。

（4）淋雨主要出现在9月，10月份也有淋雨和大雨发生。

（5）宝塔区暴雨年频次＞0.8（图7-5），大雨日年频次为4左右（图7-6）。

图7-5 陕北暴雨年频次分布图

图7-6 陕北大雨年频次分布图

对比分析本区降水特征和地质灾害发生的关系，可以确定地质灾害气象预警的临界降雨量。预警的临界降雨量特征值分别是：

（1）日降雨量≥50mm（R_24h≥50mm）；

（2）6小时降雨量≥25mm（R_6h≥25mm）；

（3）1小时降雨量≥20mm或3小时降雨量≥25mm并且日降雨量≥30mm（R_1h≥20mm或R_3h≥25mm且R_24h≥30mm）；

（4）连续多日降雨，且日降雨量≥10mm。

符合以上条件之一就应该进行地质灾害预警，作为地质灾害气象诱发日向外发布。

据此临界降雨量可以进行模拟校验，校验结果表明，调查区内地质灾害暴雨诱发日为2.5d/a，连阴雨诱发日为2.8d/a，即每年可预报的次数将在2～7次。说明选取上述4项指标是符合实际情况和可以操作的（图7-7）。

图7-7 陕北地质灾害暴雨诱发日分布图

二、地质灾害气象预警级别

参考陕西省地质灾害气象预报预警分级划分，结合调查区实际情况，将预警级别划分为三级：分别是Ⅰ级预警、Ⅱ级预警和Ⅲ级预警。

Ⅰ级预警是高级预警，地质灾害发生概率最大，为地质灾害发布警报级；

Ⅱ级预警是中级预警，地质灾害发生概率中等，为地质灾害发布预报级；

Ⅲ级预警是低级预警，地质灾害发生概率最小，为地质灾害不发布预报级。

三、地质灾害气象预警区划

（一）日降雨量≥50mm预警区划

本降雨量级别在预警气象中相对降雨强度为最小（图7-8）。

图7-8日降雨量≥50mm预警区划图

（1）Ⅰ级预警区的范围最小，仅限于北半部延河流域，分散于这一区域的北部、西部和中部少部分地区（图中深灰色）。总面积927.71km²，占调查区总面积的26.1%。这些地区位居延河干流，河谷深切；以及较长支流的上游，沟谷强烈下切地带，人类工程活动极为强烈，为调查区的地质灾害发育区。

（2）Ⅱ级预警区主要分布在调查区北部延河流域（图中浅灰色），面积1303.96km²，占调查区总面积的36.7%。这一区域大多为延河次级支沟黄土梁、峁地区，主要沟谷多处于中游，人类工程活动较强烈，地质灾害发育强度稍低。

（3）Ⅲ级预警区分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1324.33km²，占调查区总面积的37.2%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动不强烈，地质灾害极不发育。

（二）6小时降雨量≥25mm预警区划

本降雨量级别在预警气象中相对降雨强度为中等（图7-9）。

图7-9 6小时降雨量≥25mm预警区划图

（1）Ⅰ级预警区的范围较前有所扩大。除北部延河流域中部少量区域外，占据北部延河流域大部分地区（图中深灰色）。总面积1627.70km²，占调查区总面积的45.8%。为调查区地质灾害发育区及部分次发育区。

（2）Ⅱ级预警区的范围较前有所减少。主要分布在调查区北部延河流域（图中浅灰色），南部汾川河流域有少量分布。总面积676.38km²，占调查区总面积的19%。这一区域大多为延河次级支沟黄土梁、峁地区，主要沟谷多处于中游，人类工程活动较强烈，地质灾害发育强度稍低。

（3）Ⅲ级预警区的范围较前有所减少，全部分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1251.92km²，占调查区总面积的35.2%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动不强烈，地质灾害极不发育。

（三）1小时降雨量≥20mm预警区划

本降雨量级别还包括3小时降雨量≥25mm并且日降雨量≥30mm，在预警气象中相对降雨强度为最大（图7-10）。

图7-10 1小时降雨量≥20mm预警区划图

（1）Ⅰ级预警区的范围为扩展至最大。占据整个北部延河流域（图中深灰色）。总面积2232.67km²，占调查区总面积的62.8%。为调查区地质灾害发育区及全部次发育区。

（2）Ⅱ级预警区的范围缩减至最少。从调查区北部延河流域全部退出，仅分布在南部汾川河流域主干流（图中浅灰色），分布面积194.91km²，占调查区总面积的5.5%。这一区域为汾川河主干流上中游，沟谷切割较强烈，地质灾害发育程度较其他地区稍强。

（3）Ⅲ级预警区的范围缩减至最小，全部分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1128.42km²，占调查区总面积的31.7%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动较少，地质灾害极不发育。