降雨对广西梧州滑坡灾害的影响分析

为了研究降雨对梧州地区滑坡的影响,在收集整理梧州地区2005~2012年的滑坡资料和降雨资料的基础上,分析梧州地区滑坡发生的规模、时空分布,以及滑坡与降雨天数的相关性。采用前期有效降雨量模型研究梧州的临界雨量,并用实例加以验证。研究结果表明:梧州在降雨的作用下,易发生小型的浅层土质滑坡;梧州市的滑坡集中发生在每年6月份,暴雨频次和暴雨强度在6月份达到最大值;梧州市的滑坡地质灾害与暴雨关系非常密切;梧州市滑坡灾害基本发生在暴雨发生的当天或者暴雨发生的第二天;梧州市滑坡灾害的临界有效雨量为连续两日累计有效降雨量为300 mm,临界雨强为150 mm/d。研究成果可为梧州地区滑坡灾害的预警预报提供理论依据。     

基于Logistic回归的泥石流灾害预警模型

为提前预警泥石流灾害,基于Logistic回归模型,定量分析引起泥石流的雨量评判指标的影响因子(降雨强度和累计雨量),形成了一种能预测泥石流是否发生的灾害预警方法。西南地区2002—2010年已有93次泥石流灾害监测数据模型估计结果表明:各个降雨参数和总模型的模拟效果良好,且降雨参数能有效地解释泥石流发生概率变化的过程;相比累计雨量参数而言,降雨强度对泥石流发生概率的影响更为显著;回归模型对未来时空模拟效果良好,预测精度能达到85%以上。该方法可为我国西南地区的泥石流灾害预警提供一定的启发。     

四川绵竹清平乡"8·13"走马岭特大泥石流灾害特征

2010年8月13日四川省绵竹市清平乡着降暴雨导致走马岭沟暴发泥石流,主沟及支沟内的大量松散堆积物一起冲出,导致绵运河改道.为了探讨强震区泥石流灾害的形成原因及成灾机理,利用野外现场调查资料和航空图像解译成果对马岭泥石流的流域特征,特别是地震条件下的泥石流物源特征,进行了分析.结果表明走马岭特大泥石流受降雨影响显著,流速为7.19m/s,最大洪峰流量为866.35m3/s,一次泥石流过流总量为121.64×104 m3,显示了强震区泥石流暴发的特点,认为震后绵运河区域进入了泥石流的高发期,降雨是强震区诱发泥石流的主要动力因素,泥石流暴发主要受前期累积雨量和当次激发雨量共同作用.     

泥石流灾害多元信息耦合预警系统建设及其应用

将Logistic回归模型和前期有效降雨量引入到地质灾害预警领域,结合泥石流灾害危险性评价,形成了一整套较完善的泥石流灾害多元信息耦合预警体系,并基于MAPGIS平台经二次开发建立了泥石流灾害预警系统。在综合分析雨量和地质环境因素的基础上,提出了危险等级自动划分方法,从而实现了对泥石流等降雨诱发型地质灾害的定量化时空自动预报。基于该系统,在辽宁省鞍山市开展了泥石流灾害预警预报工作。     

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。     

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。     

垂向混合产流模型在无资料地区山洪灾害临界雨量计算中的应用

临界雨量是山洪灾害预警的重要指标.采用垂向混合模型进行净雨过程计算减小了流域降雨分布及流域下垫面不均匀对山洪灾害临界雨量计算的误差,尤其在短历时高强度暴雨或流域前期影响雨量不大的条件下,更有适用性,更能真实地反映实际情况,计算成果优于新安江三水源模型和基于初损稳损的暴雨洪水查算手册方法.采用上述3种方法计算临界雨量,典型流域——湖北省巴东县沿渡镇罗溪河2014年9月2日发生的山洪灾害实际降雨量与垂向混合模型计算成果最接近,后者比前者偏大23%,另外两种方法偏大约40%.采用垂向混合模型进行净雨过程计算,所得临界雨量与蓄水容量抛物线指数B、反映下渗空间分布特征的参数BF变化成反比,与反映下渗率影响的系数KF成正比,但这些产流参数对模型影响均不敏感.在无资料地区难以进行参数率定的情况下,根据经验确定参数引起的临界雨量值不确定性不显著.     

柿树沟7.24泥石流形成条件和特征分析

对柿树沟7.24泥石流灾害形成条件和特征进行了分析.结果表明:柿树沟地形条件有利,物源丰富,降雨充足,前期降雨量丰富和短历时高雨强是此次泥石流的诱发因素.柿树沟7.24泥石流为沟床起动型泥石流,搬运能力强,加之防灾意识不足使此次泥石流灾害增大,表现为冲毁房屋、耕地和损毁公路3种形式.     

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.     

西藏古乡沟泥石流与气象条件的关系

古乡沟位于西藏波密县境内,是发育在念青唐古拉山脉冰川边缘地区的一条大型冰川泥石流沟。自1953年暴发特大泥石流以来,在夏秋季节连续高温或多雨的气候条件下,就会频繁暴发泥石流,几次至百余次不等。为了研究古乡沟泥石流活动与气象条件的关系,以古乡沟1964~1965年暴发的中等及以上规模泥石流(Qmax≥50 m3/s)作为研究对象,结合所在期间(5~9月)的气象资料,通过非参数检验方法,发现泥石流暴发与日降雨R和日最高气温Tmax存在密切关系。最后,分别就多雨(R≥5 mm)和少雨(R5 mm)两种气象条件下,分别讨论泥石流暴发概率与降雨和气温的关系,其相关性好。     

诱发山地公路地质灾害的极端降雨事件辨识模型

以1998 ～ 2009年重庆市国省干线公路1 695个历史地质灾害点(含滑坡灾害点771个,崩塌灾害点924个)和分布区域内35个气象观测站的实测降雨数据为基本资料,分析了降雨与地质灾害的时空相关性、原始累积降雨量与地质灾害发生频数的相关性,结果显示两者关系密切,地质灾害的发生相对于降雨具有一定的时间滞后性,滑坡、崩塌地质灾害的发生受当日降雨量的影响,更大程度上受控于前期累积降雨量,滑坡、崩塌灾害分别与灾变前8天、前6天的降雨情况最相关;根据相关性分析结果,利用统计回归方法对诱发地质灾害的有效降雨量计算模型做了改进,认为有效降雨量计算的权重是天数和降雨强度的函数,推导了诱发山地公路地质灾害的极端降雨时间判别模型,并例证了该模型在常规地质灾害预警中的应用方法.     

雨强和坡度对嵌套砾石工程边坡侵蚀特征的影响

为探究不同雨强和坡度对西南高山-亚高山地区急陡、高砾石含量工程边坡土壤侵蚀的影响.采用室内模拟降雨及人工配置土壤等方法,在5种雨强(25,40,45,65,85 mm/h), 5种坡度(35°,40°,45°,50°,60°)条件下进行模拟实验.研究结果表明:工程坡面产流率随着雨强的增加呈对数增加.不同雨强下坡面平均产流率变化过程随着坡度的变化差异性具有统计学意义.随着雨强的增加,同一坡面工程边坡侵蚀率明显增多.当雨强为40 mm/h时,工程坡面侵蚀率随坡度变化较小(0.015 g/s);当雨强为65 mm/h时,同一坡面的侵蚀率随着坡度的增加而减少.工程坡面溅蚀率整体呈现出迅速增长至峰值后缓慢下降的趋势.同一边坡随着雨强的增加,坡面击溅侵蚀率在产流前和产流时都有明显的增加,不同粒径土壤增速具有明显差异,同一坡面随着坡度的增加,坡面泥沙溅蚀率存在临界值(40°～45°).降雨强度与土壤侵蚀相关性有统计学意义,不同雨强下坡度与径流过程和侵蚀过程的相关性具有明显差异性.结论:工程边坡中砾石具有增加下渗率和抗侵蚀作用,工程坡面土壤侵蚀率随降雨历时逐渐下降;坡度的增加在增大坡面流速的同时会降低坡面实际承雨面积,工程坡面土壤侵蚀率随坡度的增加呈非线性关系.     

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.     

福建省台风降雨的小时尺度响应特征

基于近5 a登陆福建沿海地区的台风最佳路径,采集台风登陆地区在台风登陆前后3 d(总计7 d)1747个气象监测站的降雨时程数据.通过识别提取台风登陆区域的降雨特征,在小时时间尺度上,比较研究各登陆区域台风降雨雨型、累积降雨量时程响应特征、峰值降雨强度以及降雨的时间尺度特征.研究结论可为台风暴雨型滑坡灾变机理的数值模拟...     

用日最大降雨量获得站点雨强的方法研究

全国降雨特性对卫星通信、毫米波通信等具有重要的实际意义.但对无详细降雨记录地区,要获得其降雨特性,必须要先得到该地区的雨强分布.提出了用日最大降雨量计算雨强的方法,经过检验证明这种方法的精度较高,是一种计算无降雨记录地区雨强的有效方法之一.     

泥石流启动的临界地表径流深度研究

暴雨过程形成的地表径流导致坡体表面和前缘松散物质向下输移,汇入沟道,演变成危害性较大的泥石流,因此,对于泥石流的启动机理和启动临界条件的研究十分必要.根据下渗曲线法,得出了地表径流深度、入渗率以及降雨强度的关系,并运用牛顿定律、水文学以及土力学等理论,建立了泥石流单颗粒启动、局部启动和整体启动的临界地表径流深度的求解模型,从而可推得临界降雨强度,此可为泥石流的泥石流预警提供了有用的理论基础.     

天山天池景区地质灾害防治与生态环境保护关键技术研究及应用

天山天池景区地处中亚山地,地震活跃,冰川退缩显著,过度放牧突出,地质灾害与生态灾害发育。据研究发现,泥石流淤积天池每年达7.3万m3以上,若任凭其淤积天池寿命仅余400年,极端条件下缩短为80年。然而,泥石流是否还会发生,泥石流规模如何,如何处置等一直是困扰当地政府的难题。为此,中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所开展了天山天池景区地质灾害防治与生态环境保护关键技术研究项目,通过长达11年的持续攻关,项目组发现了泥石流由地震、过度放牧与极端气候控制并还会发生。针对泥石流属低频稀性冰川暴雨型的性质,项目组采用"固拦排清"的方式防治泥石流,采用生态移民和坡降调整及国家咨询决策防治区域生态灾害,不仅解决了景区地质灾害与生态灾害综合防治难题,实现了拦沙减沙、流域生态植被与谷地森林的示范性恢复,还产生了巨大的经济社会与生态环境效益。这一研究成果已在一些地区得到了推广应用,效果显著。     

不同降雨强度下红色村干沟泥石流数值研究

结合实测资料分析了四川省都江堰市红色村干沟泥石流的运动规律,并运用DEBRIS-2D软件建立了二维泥石流运动数学模型,利用该模型模拟得到的龙头标高、平均堆积厚度及沟口流速都与实测基本吻合.通过改变雨强进行定量分析得到:当物源充足时,雨强减小会导致泥石流运动减缓,并停止于地势较高处;以150mm·h-1为参考雨强,当雨强减小为100mm·h-1和50mm·h-1时,泥石流运动的龙头标高分别增加25m和75m,平均堆积厚度分别减小0.06m和0.14m.