基于GIS的泥石流预警系统实现

为加强泥石流灾害的监控和预警措施，有效降低灾害损失，我们以MapGIS K9作为基础平台，采用C/S模式，使用C#语言进行组件式二次开发，建立起泥石流预警安全信息的管理平台。系统实现了地图查询、信息管理以及泥石流的灾害预警和基于DEM的受灾分析等功能，为地质灾害预警提供了更为科学便捷的途径。     

楚雄州地质灾害降水特征及气象预警指标研究

利用2004～2010年逐日降雨量、滑坡泥石流历史地质灾害记录,分析研究了楚雄州滑坡泥石流地质灾害的时空分布状况及滑坡泥石流发生与降雨的关系.结果表明:滑坡泥石流的发生与当日及前期累积降雨量关系密切,其中,1～3 d累积降雨量20～30 mm、5 d累积降雨量30～40 mm、10 d累积降雨量50～60 mm、15 d累积降雨量80～90 mm等降雨条件下易发生滑坡泥石流灾害,相应的预警等级较高,进而根据本结论采用短期天气预报加前期实时降雨资料进行推理,得出了楚雄州地质灾害气象预警指标,为楚雄州进一步深入开展地质灾害气象预警以及预警模式的优化完善提供重要的预报依据.     

基于三参Weibull分布的泥石流降雨动态预警模型

降雨是触发泥石流灾害的重要因素。现有的泥石流预警模型多为半定量的预警,通过划分不同的预警级别来预报灾情,没有做到任意时刻泥石流爆发的定量计算。通过分析文家沟5次大型泥石流灾害的降雨数据,引入泥石流爆发降雨驱动指标RTI并运用三参Weibull分布确定了绵竹市清平镇文家沟泥石流的降雨阈值,提出了计算任意雨量下的泥石流的瞬时发生概率。最后通过Weibull分布结果和泥石流堆积方量的计算值拟合出文家沟泥石流爆发概率和堆积方量的关系。该模型不仅实现了文家沟泥石流灾害的动态定量预警,同时也给出了任意概率下泥石流堆积方量的域值区间。最后以2012.8.13文家沟泥石流事件为例验证了该模型,说明三参Weibull分布可以用于泥石流分析并建立预警模型,可将此法推广到其他地质灾害的分析及预警中。     

跨学科的地质灾害预警工程

滑坡、泥石流等地质灾害受多种因素的影响，地质灾害预报警报工程体系的建立需要多部门、多学科的合作。2003年6月1日中国气象局和国土资源部联合启动了全国地质灾害气象预警业务，取得了很好的社会和经济效益。分析了我国滑坡泥石流等地质灾害的时空分布特点及其与降雨等多因素、多学科的关系。介绍了国家级地质灾害预报警报业务系统的有关技术，并分析了存在的问题，结合国内外的技术发展现状和趋势，提出了从地球系统5大圈层相互作用的角度研究地质灾害，建立多学科多部门合作的地质灾害监测、预报、警报和防治体系等建议。     

关于泥石流预警与实施方法研究

随着信息技术的发展,地质灾害预警技术也得到很大提高。泥石流预警在减灾实践工作上已取得到了丰硕的成果和明显的效益。简单的说,泥石流预警可以分为泥石流预报和泥石流警报两种类型,二者的根本区别是预警信息来源与泥石流暴发时间的关系。该文结合自身实践经验,详细探讨滑坡泥石流预警技术及其具体的实践方法,以期有裨益于我国泥石流预警系统的建设与完善。     

基于动态数据驱动的地质灾害监测预警系统设计与实现

基于地质灾害诱发因素与形成机理,针对地质灾害传统数据管理、实时监测数据处理与分析、预警模型库建设等问题,结合动态数据驱动、多源数据可视化及监测数据实时传输等技术,建立基于动态数据驱动技术的地质灾害监测自动预警方法体系,并采用阈值判别预警、过程跟踪预警以及时空信息的综合分析预警方法,充分采用服务流引擎技术与数据库技术,研制基于网络环境的新型地质灾害动态监测系统,以实现灾害信息实时查询、处理与分析、动态监测曲线的绘制及灾害自动预警等功能。以甘肃省黑方台黄土滑坡监测示范区为例,验证构建的地质灾害实时监测数据与预警模型服务流,系统能够实时反映灾害体的变形情况,并成功预警了黑方台陈家6#滑坡。     

滑坡,泥石流等是汛期常见的次生灾害

正地质灾害预报预警等级一般划分为5级:一级提醒级:24小时内,灾害发生可能性很小。防御指南:启动重要地质灾害隐患点的群测群防巡查。二级提醒级:24小时内,灾害发生可能性较小。防御指南:预报预警时间内对重要地质灾害隐患点24小时监测。三级注意级:24小时内,灾害发生可能性较大。防御指南:预报预警时间内启动地质灾害隐患点群测群防,并24     

中国泥石流研究热点与前沿——基于中国知网的文献分析

根据知识图谱理论,运用Citespace可视化分析软件,对1992-2020年期间,我国在泥石流研究方面的1799篇基于CNKI高质量文献进行分析研究,全面梳理了我国泥石流研究现状、研究工作的热点和发展前沿.得出:(1)我国泥石流灾害研究文献数量经过了起步、爆发及平稳三个阶段;(2)泥石流的合作研究不聚焦,研究方向较为分散;(3)泥石流灾害的研究热点主题集中于地质灾害链、泥石流特征、危险性评价及方法模型等4个方面;(4)方法模型、监测预报与大型泥石流的危险性评价将成为我国泥石流灾害研究领域未来的核心主题.研究结果为我国学者探寻泥石流灾害研究的方向和趋势提供参考.     

四川省区域泥石流预报系统的构建与应用

基于水土耦合机制的泥石流预报方法采用小流域为基本预报单元,较为完整地体现了流域尺度上泥石流的形成过程,具有极高的推广应用价值.基于该预报方法,借助GIS强大的空间数据处理功能、Fortran高效的计算能力和C#优秀的可视化界面设计功能,设计并实现了具有较好人机交互界面的四川省区域泥石流预报系统.以2013年7月9日四川省境内大规模泥石流灾害事件作为系统的检验实例,运行结果表明:系统不仅具有运行稳定,操作简单,运算速度快和自动展示预报结果的特点,而且具有较高的预报精度,较低的漏报率和误报率.所以,系统的运行效率和预报精度均能很好地满足泥石流减灾的需求.     

广东省地质灾害气象预报预警研究

地质灾害气象预报预警工作是一项开创性的工作.通过对我省地质环境条件特征及气候特点分析,对全省进行地质灾害气象预报预警区划;经过对县(市)地质灾害调查以及近几年突发性地质灾害发灾时雨量数据的分析进行地质灾害预报预警区临界雨量的确定;结合广东省地质灾害实际情况,在进行资料收集和实际考察的基础上,研究灾害预警模型的建立和解算方法.在地质灾害预警模型的基础上对气象台传递的雨量数据进行解算得出预警结果.     

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。     

基于人工降雨的天津盘龙谷泥石流起动特征

通过泥石流物理模型试验研究了盘龙谷泥石流的起动特征,探讨了其起动方式、物源补给来源以及降雨条件的影响等.实验结果表明,泥石流起动时形成区堆积物源不会整体滑移,而是在其表面形成冲沟并逐渐扩大直至引发泥石流;前期先降小雨使土体达到完全饱和,然后再降中雨或大雨的情形其危险性最高;冲沟两侧的不稳定岩土体构成泥石流物源的主要补给来源.实验现象与盘龙谷泥石流具有较高的一致性,可以为建立泥石流预警系统及防灾减灾提供一定的参考依据.     

基于非饱和渗流理论的区域降雨型地质灾害动力学预警方法研究

结合无限斜坡稳定性分析模型与Iverson瞬时降雨入渗理论,分析建立起基于非饱和渗流理论的预警模型,并以我国南方典型地区为例进行模型试验。结果表明,该方法能动态预测区域降雨型地质灾害发生发展过程,从而为区域地质灾害预警研究提供了一条更为精确的定量化分析方法。     

宗渠沟堰塞体漫溢溃决水文条件及溃坝流量预测

根据宗渠沟泥石流和堰塞体发育特征,在对可能溃坝型式、漫溢溃决临界水头、临界条件溃决流速和溃决临界洪峰流量进行分析计算的基础上,预测了不同暴雨频率下发生溃决的可能性;并依据溃坝流量计算结果对洪水和泥石流规模的放大效应进行了评价。这种预测方法对于堰塞坝的安全评价和防灾预警工作具有重要的指导意义。     

三明市后山冲沟泥石流易发性评价及预报

2019年5月15—17日和6月7—10日三明市区持续强降雨,其中5月16日24 h降雨量为50年一遇,受强降雨影响,市区东侧后山产生大量浅层滑坡,冲沟内松散固体物源增加,后山冲沟山洪暴发;若在100年一遇甚至200年一遇暴雨作用下,冲沟内产生的浅层滑坡数量及能够参与泥石流活动的松散固体物源量都将会大幅度提高,很可能暴发由浅层滑坡诱发的沟谷泥石流.根据直接指标评价法对三明市区后山20条冲沟的泥石流易发程度进行评价:除了碧桂园后山冲沟为不易发外,其余19条冲沟的泥石流易发程度均为轻度易发;通过19条轻度易发泥石流冲沟的地形数据和2019年5—6月两次降雨过程数据,对浅层滑坡诱发沟谷泥石流降雨预报模型进行验证,结果表明模型预报结果与实际相符;并利用该预报模型给出三明后山冲沟泥石流预报临界降雨值,为该区泥石流预测预报和监测预警指标选取提供参考.     

黄土高原淤地坝溃决型泥石流易发性评价

生态环境脆弱,极端气候频发,黄土高原淤地坝溃决形成的泥石流灾害事件增多,对当地人民生命财产安全带来巨大危害,有效的开展淤地坝溃决型泥石流灾害易发性评价对国土规划、防灾减灾具有重要意义。本文以黄土高原淤地坝溃决型泥石流为研究对象,从工程地质条件和降水量入手,基于产流模型、产沙模型,建立了淤地坝溃决型泥石流易发性评价模型及其计算方法,定义了库水位坝高比概念,并开展了考虑坝系结构的淤地坝溃决型泥石流易发性评价。研究结果表明,当降雨频率为5%、降雨时长4.5h以上时,大型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级达到了高易发,一般降水情况下均为不易发和低易发；当降雨频率为20%、降雨时长4.5h以上时,中型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级达到了高易发,一般降水情况下均为不易发和低易发；而当降雨时长1h以上时,小型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级均达到高易发以上。此外,坝系的结构对淤地坝溃决型泥石流易发性也有一定的影响。     

长白山天池地区泥石流激发雨型与临界雨量

长白山天池景区内受多条泥石流沟威胁,为降低泥石流灾害造成的损失与威胁,通过收集与整理该区域内泥石流活动历时资料与相应的降雨资料,分析各沟泥石流灾害暴发的降雨过程,获得长白山天池地区的泥石流激发雨型的特征,并研究相关降雨参数(小时降雨强度、历史累计雨量、前期有效降雨和降雨历时)与泥石流灾害爆发之间的关系,得到了长白山天池地区泥石流灾害暴发的临界雨量值。经研究表明,长白山天池地区泥石流激发雨型分为长期持续降雨与长期间断降雨两类,长期持续降雨型的前期不间断降雨持续时间长,总降雨时间也持续较长,泥石流在降雨强度逐步达到临界值时暴发。长期间断降雨较长期持续降雨来说,总的降雨时间更长。该降雨类型的降雨强度存在多次由零到极大值增大再降低的重复过程,直到最终松散堆积体饱和至临界值导致泥石流暴发。经统计与分析得出,长白山天池地区泥石流灾害暴发的防范雨量与预警指标(临界雨量),以历史累计降雨量43.5 mm或前期有效降雨32.7 mm可以作为防范值,以小时降雨强度19.7 mm/h作为泥石流临界雨量,对不同的激发雨型特征与临界雨量的研究能够为长白山天池地区的泥石流灾害监测预警提供科学依据。     

澜沧江巴迪沟泥石流灾害及防治对策

澜沧江左岸的一级支流巴迪沟,在最近几十年中一共发生过4次较大规模的泥石流.在现场调查分析以及大量的试验结果的基础上,针对泥石流的特征,通过对泥石流物源区、流通区、堆积区的详细调查,对泥石流的成因进行分析.提出针对泥石流沟的防治对策:以设置雨量计等监测预警为主要手段,辅以必要的工程治理措施(挡土墙、排导槽和防护堤),结合...     

Regional Prediction of Impending Debris Flow Based on Doppler Weather Radar

Debris flow prediction is one of the important means to reduce the loss caused by debris flow. This paper built a regional prediction model of impending debris flow based on regional environmental background （including topography, geology, land use, and etc.）, rainfall and debris flow data. A system of regional prediction of impending debris flow was set up on ArcGIS 9.0 platform according to the model. The system used forecast precipitation data of Doppler weather radar and observational precipitation data as its input data. It could provide a prediction about the possibility of debris flow one to three hours before it happened, and was put into use in Liangshan Meteorological Observatory in Sichuan province in the monsoon of 2006.     

基于GIS的辽宁省岫岩县泥石流灾害危险性区划研究

利用GIS技术,以辽宁省鞍山市岫岩满族自治县为例,针对泥石流灾害研究过程中的不确定性,应用确定因子法对泥石流灾害危险性区划进行研究。基于岫岩县地质灾害调查资料,借助GIS的数字化、空间分析等功能,获得泥石流灾害点分布图及其影响因子图,进而利用叠置分析获得按均一条件单元划分的研究区图。根据确定因子法计算每一数据类对应的CF值,然后采用逻辑回归模型进行分析,建立岫岩县泥石流危险性评价模型,利用该模型进行危险性分析,得到岫岩县泥石流危险性区划图。经过灾害点数据的效果检验,证明本方法能够较好地反映泥石流灾害区域危险性特征。