资料缺乏地区诱发泥石流临界降雨量预测

常用的泥石流临界降雨量预测方法是基于统计资料的实证法和频率计算法,但在大多数山区,可能没有泥石流统计资料,诱发泥石流的临界降雨量预测存在困难。基于泥石流的起动机理,对松散堆积体进行受力分析,采用摩尔-库伦强度准则计算松散堆积体破坏起动时的临界水深,并通过泥石流流域内的产汇流分析计算得到泥石流发生的临界降雨量,该方法在乌东德近坝区的5条泥石流沟进行了应用和验证,结果表明该方法具有合理性和可行性。

湖南慈利县滑坡灾害的临界降雨量阈值研究

科学合理地确定降雨诱发滑坡的预警阈值是区域防灾减灾的关键。以降雨型滑坡灾害高发的武陵山区为例,选取湖南慈利县1987—2011年逐年的历史滑坡灾害及降雨数据进行统计研究。首先,利用SPSS软件分析降雨与滑坡事件的相关性,发现该地区降雨型滑坡灾害主要受前3 d累积降雨量影响,且前期降雨有效系数仅为0.6;进而基于经验阈值分析模型,建立该地区分级预警的宏观平均有效降雨强度-降雨持续天数(I-D)降雨阈值曲线,并通过已知降雨滑坡事件进行空间验证;最后,考虑区内降雨型滑坡规模、滑体厚度及坡度的差异,分类建立了不同地质条件特性的I-D阈值曲线,发现临界降雨量阈值与滑坡规模及厚度呈显著正相关关系,而滑坡坡度则存在明显的最易发区间(25°~35°),此时临界降雨量阈值最小。研究结果可为武陵山区及相关地区降雨型滑坡的预测预报提供依据和借鉴。

降雨引发的兰州黄土滑坡时空规律分析和临界降雨量预测

开展降雨型黄土滑坡预警对于区域性防治滑坡具有重要意义。本研究在收集1985~2015年兰州市降雨型黄土滑坡历史数据的基础上,运用反距离权重插值(IDW)和核密度估算(KDE)方法揭示了降雨引发黄土滑坡的时空分布规律。该文基于统计学的基本原理,运用相关性和偏相关性等方法建立适合兰州市的有效降雨量模型。通过拟合有效降雨量与滑坡因子的线性回归关系,确定引发黄土滑坡的临界降雨量阈值,设定兰州市黄土滑坡的降雨量危险性预警等级。研究表明:(1)兰州市黄土滑坡灾害点沿着黄河及其支流沿岸分布,城关区滑坡点最多且呈环形分布,西固区次之,其他地区分布较少;(2)降雨是兰州市及其周边地区黄土滑坡的关键诱因,10d有效降雨量与滑坡因子均呈现显著正相关特性,其相关系数达到0.698;(3)依据10mm、20mm和40mm临界降雨量阈值将预警等级划分为低、中、高3个危险性等级。

闽北山区(延平区)地质灾害临界降雨量研究

延平区是福建省地质灾害易发区,降雨是灾害最重要的诱发因素。系统分析了区内降雨类型对地质灾害的影响,历年灾害、2010年重大地质灾害与降雨的相关性,总结了地质灾害临界降雨量的影响因素。进行了地质灾害临界降雨量的区划,将全区分为四个区,给定各分区的预报、预警和警报等三种状态下的临界降雨量,为区域防灾减灾提供了基础数据和科学依据。

德化县滑坡成灾临界降雨量研究

德化县位于闽东南地区,是台风强降雨三大高值区之一,为地质灾害多发区。地质灾害以浅层土质滑坡为主,具有群发性、多频发性。根据德化县滑坡发育特点和气象雨量数据,采用二项分类Logistic回归模型,计算得出研究区滑坡临界降雨量的表达式,为区域地质灾害预警预报提供技术支持。

人工集水面临界产流降雨量确定实验研究

通过在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所皋兰生态农业试验站 1 998 1 999年的降雨 -径流观测实验 ,利用直线回归模型确定包括自然集水面在内的 9种人工集水面的临界产流降雨量值 (降雨阀值 )。结果表明 :在不受前期降雨影响下 ,自然黄土坡面、清除杂草自然黄土坡面和粘土夯实集水面的临界产流降雨量分别为 8 5mm ,8 0mm和 4 1mm。在受前期降雨影响下 ,其临界产流降雨量分别为 6 0mm ,5 0mm和 1 9mm。塑料膜、油毡、沥青和混凝土处理集水面的产流过程受降雨量和降雨强度的影响小 ,平均状态下其临界产流降雨量为 0 1～ 1 5mm。塑料膜、油毡、沥青、塑料 +小砾石和塑料 +大砾石集水面的临界产流降雨量分别为 0 1 3mm ,0 2 1mm ,0 1 7mm ,0 98mm和 0 85mm。混凝土集水面在干燥情况下的临界产流降雨量为 1 4 8mm ,在不干燥情况下的临界产流降雨量为 1 1 6mm。

浙江省诸暨市地质灾害与临界降雨量关系探讨

地质灾害的发生除了地层岩性、地质构造、地形地貌等内在因素外,降雨量是常见和重要的诱发因素。不同的地质环境条件,诱发地质灾害的降雨量是不同的。本文根据不同的地质环境条件,将诸暨市地质环境分为脆弱区、较脆弱区、基本稳定区和稳定区4个区域,并分别建立了临界降雨量特征曲线,为预报预警提供科学依据。

降雨型滑坡临界启动降雨量确定方法

针对传统降雨诱发型滑坡临界启动降雨量确定方法的局限与不足,提出一种利用滑坡区域降雨量确定其临界启动降雨量的方法。基于充水均匀等厚边坡下滑动力演化特征与规律以及运用极限平衡理论获得滑坡地下水位埋深临界值,进而根据地下水位变化量与有效降雨量的关系,确定有效降雨量阈值,并计算获得滑坡实时临界启动降雨量,以达到对降雨诱发型滑坡临界启动降雨量进行科学有效的评价和实时动态监测预警的目的。最后对三眼峪滑坡进行实例分析,验证了本方案对滑坡预报预警的准确性和适用性。

三峡库区降雨型滑坡预警雨量阈值研究

三峡库区是滑坡灾害高发地区,降雨是诱发滑坡的主要因素之一。本文以三峡库区101例降雨型滑坡为研究对象,结合1980—2019年降雨监测数据,采用滑坡发生前10 d的日降雨量数据,拟合出三峡库区降雨强度-降雨历时(I-D)关系阈值曲线表达式,进一步拟合出不同规模、地层岩性、坡度、坡向、高程等因素下,不同发生概率的降雨型滑坡I-D阈值曲线表达式,并计算滑坡不同发生概率的临界降雨阈值。研究表明:滑坡易发地层区的降雨阈值相对小。三叠纪巴东组岩层发生滑坡的降雨阈值最小,其次为侏罗系;阳坡为滑坡的易发坡向,且阳坡滑坡的降雨阈值小于阴坡;滑坡规模和高程与降雨阈值呈正相关性;坡度小于25°时滑坡发生的概率最大,对应的降雨阈值最小。本文研究成果可为三峡库区降雨型滑坡预警预报提供支持。

台风-非台风降雨型滑坡的多时段临界雨量值预测模型

统计确定临界降雨量是滑坡早期预警常用的方法。东南沿海地区台风暴雨不同于一般降雨,常引发滑坡灾害,从而威胁沿海地区人民生命财产安全。为了建立台风和非台风降雨型滑坡临界降雨量预测模型,以浙江丽水市为例,基于2010-2020年台风暴雨、非台风降雨诱发滑坡与降雨量的统计,构建了丽水市滑坡发生概率和有效降雨量的关系,提出了多时长临界降雨量预测模型,并开展了台风和非台风降雨型滑坡预测模型结果的对比分析。结果表明,非台风降雨与台风暴雨之间雨型和雨量差异是导致丽水市内2类降雨滑坡预测模型差异的主要原因;以多时长预测模型确定的临界雨量值法和有效降雨天数更加符合丽水市降雨型滑坡的预测预报,且预测精度相比于传统相关性分析法更高。研究成果对于开发区域降雨型滑坡预测模型具有理论意义,对我国东南沿海地区汛期滑坡早期预警具有重要实际意义。

基于临界雨量的震后泥石流预测预报研究——以白沙河流域为例

降雨型泥石流是影响汶川地震灾区灾后重建和可持续发展的主要灾害类型，震后几年已经给灾区群众生命财产造成了巨大的损失。以白沙河流域为例，对比研究了汶川地震前后泥石流临界雨量条件，震后临界雨量比震前日雨量降低约36．0％∽48．8％，小时雨强降低约20．3∽52．2％；采用Logistic回归模型对5种雨量数据组合条件下的泥石流预测进行了研究；建立了与气象部门紧密结合的当日降雨量泥石流预报等级，对于震后泥石流预测预报研究和防灾减灾具有重要意义。

乌鲁木齐河流域致灾洪水临界雨量分析

采用乌鲁木齐河流域的气象资料、水文资料以及地理信息数据和暴雨洪涝灾情数据,以乌鲁木齐河流域为研究对象,在了解其致灾降雨特征的基础上,利用统计模型和HBV水文模型分别分析其临界致灾雨量,评估模型计算过程和结果的优劣,讨论模型结果在天山山脉浅山地带中小河流域的合理性。在历史洪水过程的降雨量验证的基础上,通过对模型和计算过程及与实际情况的比较,HBV水文模型得到的二级和三级预警致灾临界雨量分别是40.6 mm和25.9 mm,而统计模型得到的二级和三级预警致灾临界雨量分别是47.5 mm和26.9 mm,两种方法模拟得到的致灾临界雨量均是合理并且实际可能出现的;从相关性上来看HBV水文模型模拟的结果要优于统计模型计算的结果,对西北地区有融雪性洪水补给的河流径流模拟具有借鉴意义。

河南栾川县区域群发性泥石流临界雨量分析

栾川县历史上曾多次暴发区域群发性泥石流,以其为研究对象,选择前5日前期降雨量、当日降雨量、24 h最大降雨量、2 h最大降雨量、前72 h直接降雨量和前120 h直接降雨量为特征参数,根据它们的不同组合对栾川县区域群发性泥石流临界雨量进行分析,确定了泥石流预警的临界雨量基准线。分析结果表明2 h最大降雨量为研究区泥石流预报的重要指标,在不考虑前期雨量的情况下,2 h临界雨量为14 mm,研究结论可为当地泥石流防灾减灾提供参考。

武义县桃溪镇地质灾害降雨阈值分析研究

自然或人为因素都将诱发地质灾害,其中降水是诱发地质灾害的自然因素之一,为减少武义县桃溪镇地质灾害对人民生命健康和财产安全的威胁,本文选取武义县桃溪镇研究,基于2010年-2020年的武义各雨量站最大 1h、3h、6h、12h、24h 雨量以及相应的过程总雨量,分析方法采用基于过程降雨的统计学方法进行降雨阈值研究,分析武义县桃溪镇滑坡、崩塌、泥石流灾害的降雨阈值。

基于WEBGIS和实时降雨信息的区域地质灾害预警预报系统

基于WEBGIS平台,根据浙江省地质灾害大调查和补充调查资料,结合浙江省气象台提供的雨季实时降雨量与降雨量预测信息,建立了浙江省突发性地质灾害预警预报系统。该系统目的在于:(1)建立浙江省突发性地质灾害信息库管理系统,实现对突发性地质灾害点分布和灾情信息的图形和数据一体化管理;(2)建立基于网络或其它通讯方式的滑坡(泥石流)灾害实时预警预报系统,实现与气象部门的连接,根据雨季的实时降雨预报和雨量资料,对浙江省滑坡(泥石流)灾害发生的空间范围进行实时发布。该系统核心是地质灾害预警预报模块,而模块是在区域地质灾害空间预测的基础上,结合实时的气象动态信息,研究在不同地质环境和不同气象条件下地质灾害体发生的规律,以提高区域地质灾害的预报精度。2004年的5月底到7月初的雨季中进行了试运行,该系统的预测情况与地质灾害的实际发生情况吻合性较好,表明预测方法和模型是基本可行的,且可操作性强。

浙江省滑坡灾害预警预报的降雨阀值研究

根据浙江省降雨的特点,将降雨分为台风降雨和非台风降雨,采用统计方法研究了区域性滑坡灾害与台风区和非台风区降雨量及降雨强度的相关性,通过相关性分析确定了有效降雨量模型;得到了浙江省区域性滑坡发生的临界降雨量和降雨强度阀值,为实时时间预警提供了定量依据;将滑坡灾害的空间易发性与降雨量和降雨强度相结合确定了滑坡灾害的空间预警区划指标和等级;最后初步研究了滑坡发生的滞后时间。

降雨与滑坡灾害相关性分析及预警预报阀值之探讨

详细研究了深圳市降雨与滑坡的历史资料,对区域性滑坡与降雨量进行偏相关分析,与降雨强度进行相关分析以及与降雨时间进行了系统地统计分析。研究结果表明,(1)滑坡的活动1～4日的降雨量及一次降雨过程的降雨量偏相关系数较大,表明一次性降雨量达到或超过某一数值时区域性滑坡就可以出现;(2)暴雨尤其是大暴雨及特大暴雨与滑坡的关系非常密切,相关系数达0.8以上,大暴雨或特大暴雨具有直接触发滑坡的作用;(3)滑坡活动时间与季节性降雨相对应,季节雨量越多,滑坡亦越多;另外滑坡活动时间与暴雨、大暴雨相吻合或略滞后,滞后时间一般不超过4 d,暴雨的当天及次日发生滑坡的可能性最大。在此基础上,探讨了区域性滑坡发生的临界降雨量和降雨强度阀值。最后将滑坡灾害的地质模型与降雨模型耦合建立了滑坡灾害的空间预警预报区划指标和等级系统,为区域滑坡灾害发生的时间与空间预报预警提供了科学依据。

降雨及库水位联合作用下秭归八字门滑坡稳定性预测

针对三峡库区库水位调控方案和极端降雨情况,对秭归县八字门滑坡稳定性分析设置了10种计算工况,采用SEEP/W软件模拟该滑坡在降雨入渗及库水位联合作用下的暂态渗流场,并利用SLOPE/W软件,将暂态孔隙水压力分布用于该滑坡的极限平衡分析中,确定不同工况下(不同降雨强度)的滑坡稳定性系数,据此采用降雨量对该滑坡进行失稳预测。研究认为:150 mm/d以上的降雨量对该滑坡影响较大,降雨入渗具有滞后性;在相同的降雨量情况下,1 d的降雨强度比5 d的连续降雨对滑坡体的稳定性影响更明显;在水位从175 m降至145 m的过程中,临界雨量为100 mm/d时,滑坡就可能失稳;水位从145 m升至175 m的过程中和175 mm稳定水位时,当临界雨量为200 mm/d时,滑坡才可能失稳,即水位骤降过程中滑坡失稳概率大。不同工况下的滑坡土体含水率分析结果表明,降雨影响的主要是上部土体,下部土体含水率受控于地下水位,即降雨更容易引起浅层滑坡与局部滑坡。

降雨型与地震型滑坡试验研究

为了研究和探索降雨和地震诱发滑坡灾害的成因机理,对降雨型滑坡和地震型滑坡进行了物理模拟试验,系统地研究了坡度、坡体结构、降雨量、振动强度等因素对斜坡破坏变形的影响规律,探讨了降雨和地震诱发斜坡失稳破坏的主要模式和过程。对于降雨型滑坡,通过实验确定不同坡度滑坡的临界降雨量,发现临界降雨量与滑坡坡度呈幂指数关系。对于地震型滑坡,实验得出坡体的破坏程度与坡体的角度、振动的持续时间、振动的强度成正比;通过实验数据分析土质和岩质滑坡的坡度与振动破坏时间的关系;对汶川地震滑坡统计分析发现,当地震震级达到4级以上时,坡度>30°的滑坡发生的概率较大,模拟试验结果与实际现象基本符合。

局部高强度降雨的地质灾害特征分析

传统地质灾害特征分析方法,以地面综合调查为主,忽视局部高强度降雨条件这一主观因素,使得地质灾害特征分析结果存在较高的片面性。该文提出基于局部高强度降雨的地质灾害特征分析方法,根据降雨强度、灾害持续时间和平均降雨量等指标设立临界组合判别运算雨量阈值,按照雨量阈值判断地质灾害类型,并结合预警判据图分析局部高强降雨的地质灾害分布特征。实验结果表明,所提方法可全面分析出实验地区地质灾害具有滞后性、群发性和同时性特征。