诱发江西滑坡灾害的降水特征分析.ppt

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1、全国山洪灾害防治规划技术研讨,诱发江西滑坡灾害的降水特征分析,江西省环境预报中心 单九生 2005年2月,全国山洪灾害防治规划技术研讨,一、江西滑坡灾害现状二、滑坡发育特征三、滑坡与降水的关系四、降水量对灾害形成的影响五、检验与气象条件分析,全国山洪灾害防治规划技术研讨,一、江西滑坡灾害现状,全国山洪灾害防治规划技术研讨,省境边缘群山环绕，中南部丘陵起伏，北部鄱阳湖平原坦荡。除赣北鄱阳湖冲击平原和吉泰盆地外，其它多为山地、丘陵地带（占89%）。土地分布有“六山一水二分田,一分道路和庄园”的特点。,江西地理特点,全省地质灾害易发区、次易发区面积分别占国土面积的44%和34%。地质灾害造成的经济损

2、失在全省自然灾害中仅次于洪涝灾害和旱灾，造成的人员伤亡甚至超过洪灾。近几年来，每年发生具有严重损失的地质灾害上百处，死亡数十至百余人，直接经济损失数亿元。,定义：滑坡通常指斜坡上的岩土体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面（或软弱带）整体地向下滑动的现象。,地质灾害中：滑坡占60.1%；崩塌占24.2；泥石流和地面塌陷分别占7.9。重要地质灾害危险点中：滑坡的比例高达82.5；地面塌陷、崩塌和泥石流则分别占8.1%、5.0%、4.4。,滑坡是江西省分布最广、危害最大的地质灾害。各个地市、各种地貌区及岩类区均有发育。据估计，全省有大大小小滑坡数十万处。主要分布于上饶、广丰、铅山、弋阳、浮梁、贵

3、溪、黎川、宜黄、南城、瑞昌、修水、宜春、铜鼓、奉新、宜丰、安福、永新、遂川、赣县、崇义、于都、会昌、寻乌、龙南等地。,1998年全省发生地质灾害点110015个（以滑坡为主，含崩塌、泥石流、地面塌陷）。具一定规模的滑坡（群）1005 处，7423个，面积1337.37万m2，体积4192.49万m3。共造成324人死亡，217人受伤,经济损失20166.40万元。上饶、抚州、宜春三地区占60.0%。,上饶、抚州、鹰潭、景德镇、宜春、赣州等市较为发育，有些分布在江河湖沿岸、主要铁路沿线、公路沿线以及居民区中。,我 江西省近十几年来导致重大伤亡的滑坡灾害有以下几起：,1988年6月21日，上饶县朝

4、阳乡下源村滑坡，滑坡体积7.4万立方米，最大滑移距离235米，造成38人死亡，毁房49栋。,1998年6月23日黎川县厚村乡焦陂村滑坡，约2.5万立方米泥砂石块从50米高的山坡崩泻而下，掩埋民房21栋，46人死亡，3人被气浪抛至河对岸。,黎川县洵口镇上寨村滑坡，造成8人死亡。,遂川县堆子前山体滑坡（2002-9-14），并引发泥石流，冲毁1所小学，26人死亡。,造成江西滑坡灾害严重的原因，有自然因素，也有人为因素。我省地处江南多雨区和山地丘陵区，大面积分布强风化的花岗岩、变质岩和溶蚀石灰岩，且地质构造复杂，是导致滑坡灾害频繁发生特定的地质环境条件。人口密集，人多地少，山区大量的傍山切坡建房和一

5、些不合理的工程活动对环境破坏影响大，也是导致滑坡灾害发生的重要原因。,傍山切坡建房诱发山体滑坡，造成房毁人亡。,京九铁路信丰小江段滑坡(2002年8月）,全国山洪灾害防治规划技术研讨,二、滑坡发育特征,以小型滑坡为主。小一、小二型滑坡占92.14%。以土体滑坡为主。因土体固结性差，密实度低，物理力学性质不均一，多位于地表浅部，受自然、人为因素影响较易产生滑坡，据统计土体滑坡占总数85.6%。灾害主要分布在高程100-500m的地区。重要灾害点85.2%发生在此高程地区；重要灾害危险点中有81.0%发生在此高程地区。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,图1 滑坡的年际分布图,图2 江西省滑坡月季分布

6、图,滑坡的发生频率趋于增高。据统计，九十年代发生的滑坡占总数的71.09%，其中1998年的占总数的48.04%；八十年代、七十年代及以前发生的分别占12.61%、16.30%。滑坡多发生于雨季。发生于67月的占总数的82.11%。以暴雨型滑坡为主，降雨诱发的滑坡占总数的79.67%以上。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,工程滑坡占很大比重。据调查统计，由人类活动诱发或与自然因素一起诱发的滑坡占滑坡总数48.96%。以浅层滑坡为主。地表浅部受降水及人为活动影响显著，易诱发滑坡，据调查统计，浅层滑坡占总数85.98%。以牵引式滑坡为主。占63.95%，推移式滑坡次之，占31.52%。,全国山洪灾害

7、防治规划技术研讨,丘陵区的滑坡占多数。其处数、体积占全省总数的45.64%、37.0%，次之是中山、中低山和低山区，处数、体积的百分比均在14.8423.19%之间。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,斜坡坡度是形成滑坡的主要条件之一。滑坡多发生于坡度为2035的斜坡，占总数的40.1%，3545占25.8%，大于45占26.2%，且多为人工切坡；而小于20的斜坡仅占5.9%。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,三、滑坡与降水的关系,江西滑坡灾害与降水有密切的关系，大部分是在降水过程中或降水后诱发形成。滑坡各季节都有发生，但以3月-7月（汛期）为最多，约占95。,强降水(特别是暴雨)是斜坡产生滑坡的重

8、要诱发因素，滑坡的发生数量、规模与持续过程降雨、暴雨量等的关系十分明显。降雨对滑坡形成的作用主要是通过补给地下水、土壤水，增大岩土体容重、减少滑动面摩擦力来实现的。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,暴雨基本可决定滑坡发生的时间。当日降雨量50mm，发生的滑坡占87%，其中日降雨量为100400mm发生的滑坡占70%。滑坡发生时，当日平均降雨量为109.2mm。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,灾害的发生多与降雨同步，少数是滞后的。与当日或前期连续降雨量同步发生的占92.7%，滞后降雨发生的占7.3%，滞后期最长8天，一般1-3天。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,滑坡多发育在暴雨中心及邻近斜坡地带。

9、从年均暴雨日数分布区看（图略），年暴雨56日区较易发生滑坡，其处数、体积占总数的47.14%、57.92%；其次是45日区，处数、体积分布占总数的30.29%、21.38%。易发区主要集中在暴雨日数大于6日区和56日区。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,当天强降水与滑坡发生的关系也较为紧密。当天1小时最大雨量在10mm/h以上，甚至20mm/h以上易出现滑坡（当天出现滑坡的频率分别为57.35%、29.412%）。说明滑坡不仅与当天总雨量有关，而且与当天1小时最大雨量有一定关系。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,连续性降水和降水总量是滑坡发生的一个不可忽视的因素。48月是江西主要降水期，连续性降水

10、或突发性强降水时常发生，且过程雨量往往较大。发生于4月、5月、6月、7月、8月的滑坡数分别占总数的1.74%、5.87%、70.21%、12.61%、2.83%。各月发生滑坡的百分比与当月降雨量基本成正相关。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,四、降水量对灾害形成的影响,全国山洪灾害防治规划技术研讨,降水对崩滑流等灾害的诱发作用，不仅取决于当日雨量，而且与前期过程降水量有关，但前期各日雨量对该日的影响程度是不相同的。为了反映这一差异，进一步研究降水过程对致灾影响程度，引入“日综合雨量”这一概念。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,日综合雨量是指对当日崩滑流形成有影响的降雨过程中的等效降雨量，其值等于当

11、日雨量与前十日各日降雨量与其影响系数乘积之和。计算式为：,Pz-为某日综合雨量，P0-当日雨量，Pi前i日雨量，i前i日的影响系数。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,由于某日的降雨量对成灾的影响随时间的延长而逐渐减弱直至消失，即是一个衰减过程，因此可引入衰减系数，假定：,全国山洪灾害防治规划技术研讨,为求衰减系数，我们利用历史上115次诱发了崩、滑、流灾害的降水资料，取综合雨量均方差与综合雨量最大值之商最小作为目标函数，通过优化方法求得0.75。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,通过日综合雨量，可以比较不同降雨过程对崩、滑、流灾害形成的作用。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,根据历史上115次引发灾

12、害的降雨资料，假定取累加频率达5%、15%、30%时的日综合雨量，即70mm、120mm、170mm作为进入预警、警报、临灾三个状态的临界雨量值。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,五、检验与气象条件分析,全国山洪灾害防治规划技术研讨,2002年江西共发生滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害逾万处，造成重大人员伤亡，损毁房屋几千间，直接经济损失达几亿元。主要3次过程：6月1317日、6月26日7月1日的2次连续性暴雨,造成我省出现了较大范围的地质灾害；9月1314日受“黑格比”减弱成的低气压影响，罗宵山脉的中段因强降水也诱发了大面积的泥石流和滑坡，遂川县境内尤为严重。,检验分析,全国山洪灾害防治规划技术研

13、讨,2002年6月13-18日最大日综合雨量（mm）分布图,吉安、抚州两市的南部和赣州市的北部最大日综合雨量超过了临灾状态临界雨量值，以广昌452mm为最大。而此期间，临灾状态临界雨量等值线范围内（或附近）的广昌、兴国、黎川、宁都、永丰、乐安、吉安等县市相续了大量的崩塌、滑坡。另外两次地质灾害过程也有雷同的结果，像9月中旬的地质灾害过程，仅13日20时14日14时遂川县五斗江乡的雨量就高达241mm，另有4个乡镇的雨量也超过180mm，这突如其来的暴雨，造成了严重的山洪爆发、山体滑坡等自然灾害。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,气象条件分析,中尺度滤波方法根据T213的11经纬度客观分析的初始场

14、资料，采用Barnes带通滤波方法进行中尺度滤波分析。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,6月15日20时850hPa中尺度流场,6月15日20时200hPa中尺度流场,江西中部、湖南南部和广西北部有东北西南向的强中尺度气流辐合线，高层200hPa江西与福建交界处武夷山区及湖南中部有中尺度气流辐散中心。这种高层辐散、低层强辐合的藕合作用，易引起垂直运动的加强，从而触发中尺度云团和雨团的产生。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,9月13日20时850hPa中尺度流场,9月13日20时200hPa中尺度流场,高空江西和湖南的中南部为中尺度辐散带，而在低层罗宵山脉西南侧形成了一个中尺度气流辐合区。这种高层辐

15、散中心、低层辐合中心的垂直配置，加上地形的作用的结果，产生了强烈的上升运动。在这后几小时是大暴雨过程降水最集中、中尺度雨团发展最强的时段。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,数值模拟对比分析 为了更加细致地描述暴雨发生发展过程中各类天气系统，采用了中尺度数值预报模式,对3次天气过程进行了数值模拟。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,6月1516日(0808时)降水量（mm）模拟图,模拟出了02年6月15日08时至16日08时在福建北部、江西中南部、湖南南部和广西北部为一东西向雨带，江西与福建交界处、江西与湖南交界处以及广西境内有三个强降水中心。降水预报结果与实况基本相同，但量级稍偏弱。,全国山洪灾害防

16、治规划技术研讨,9月13日20时14日08时降水量（mm）模拟图,9月14日02时850hPa高度（位势什米）场模拟图,模拟出了02年9月13日在遂川附近有大降水中心，6小时雨量有30mm，但比实况还是明显偏弱。遂川附近大降水中心有中小尺度特征，存在一明显的低压环流，它是造成这次局地大降水的最主要原因。当然，造成这次强降水还有地形作用等更为复杂的因素。,全国山洪灾害防治规划技术研讨,2004年7月地质灾害图片,全国山洪灾害防治规划技术研讨,2004年7月6、7日降水实况,全国山洪灾害防治规划技术研讨,2004年7月6、7日降水模拟,全国山洪灾害防治规划技术研讨,全国山洪灾害防治规划技术研讨,全国山洪灾害防治规划技术研讨,全国山洪灾害防治规划技术研讨,全国山洪灾害防治规划技术研讨,全国山洪灾害防治规划技术研讨,问题,1、气象台站降水资料很难完全代表 灾害点的大气降水的真实状况。2、历史资料中滑坡发生具体时间的 不确定性。3、地质灾害预报方法有待继续研究，加强数值动力模拟试验工作。,谢谢！,欢迎大家多提宝贵建议！,