滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系研究

劉曉路，張平倉，師 哲，胡 波

（長江科學院水土保持研究所，武漢 430010）

滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系研究

劉曉路，張平倉，師 哲，胡 波

（長江科學院水土保持研究所，武漢 430010）

滑坡泥石流由于具有突發(fā)性強、歷時短、成災快、破壞性強等特點，易造成巨大的財產(chǎn)損失，嚴重影響局部區(qū)域人民生命和生產(chǎn)安全，已經(jīng)成為區(qū)域社會與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素之一。基于系統(tǒng)論理論及DPSIR模式，以全過程分析為主體設(shè)計思路，針對滑坡泥石流災害特征，構(gòu)建了一套包含監(jiān)測站點、信息傳輸、評估預測、綜合管理為一體的滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系。

滑坡泥石流；預測預警；整體防御

1 概 述

滑坡、泥石流災害，是強降雨和一定的地形地質(zhì)條件在一定的經(jīng)濟社會活動區(qū)相互作用具有一定規(guī)模的結(jié)果，具有突發(fā)性強、來勢猛、歷時短、成災快、破壞性強、預測預報預警難度大、防御困難等特點。滑坡、泥石流災害常常毀壞和淤埋山丘區(qū)城鎮(zhèn)，沖毀交通線路和橋梁，破壞水利水電工程和通信設(shè)施，淹沒農(nóng)田，堵塞江河，造成巨大的財產(chǎn)損失［1－4］。據(jù)2004年長江上游水土保持重點防治區(qū)202個縣級行政區(qū)第2次滑坡泥石流災害統(tǒng)計顯示，體積在1萬m3以上，危及1戶居民以上的滑坡（包括危巖等）13 000多處，滑坡體總方量近167億m3；流域面積在1 km2以上，危及1戶以上的泥石流溝3 000多條，流域面積約5萬多km2。嚴重的滑坡泥石流災害對人民群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成極大的損害和威脅，已經(jīng)成為區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素之一［5－8］。

滑坡泥石流是強度最劇烈的重力和混合侵蝕，具有瞬時性和突發(fā)性的特點，其松散堆積物是河流泥沙的主要來源之一［5］。目前，我國以面蝕防治為重點的水土保持工作取得了顯著成效，滑坡、泥石流問題相對日漸突出。開展滑坡、泥石流預警系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究與建設(shè)工作，努力完善流域防洪減災和水土流失防治體系，切實維護和保障人民生命財產(chǎn)安全，已成為新階段的流域綜合治理工作亟待解決的一項重要而緊迫的任務(wù)。

基于此，本文以全過程分析為主體設(shè)計思路，借鑒系統(tǒng)論理論及DPSIR模式，針對滑坡泥石流災害典型特征，構(gòu)建了一套包含監(jiān)測站點、信息傳輸、評估預測、綜合管理為一體的滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系。

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2 滑坡、泥石流危害與防御現(xiàn)狀問題

2.1 滑坡泥石流危害

（1）直接危害城鎮(zhèn)及村莊，威脅人民群眾的生命和財產(chǎn)安全：滑坡、泥石流易發(fā)生于山高坡陡地區(qū)，不少地區(qū)城鎮(zhèn)村莊就直接位于滑坡體上或較平緩的泥石流堆積扇上，滑坡、泥石流一旦發(fā)生，這些城鎮(zhèn)、村莊將直接遭受滑坡、泥石流侵害，人民群眾的生命和財產(chǎn)安全受到威脅。

（2）威脅河流河道安全：滑坡泥石流搬運大量泥沙石塊堆積于主河，抬高河床，增大洪水危害，惡化自然環(huán)境。

（3）影響水利水電及防洪工程效益的發(fā)揮：由于滑坡、泥石流易造成水庫泥沙淤積、減小庫容和發(fā)電調(diào)節(jié)能力，其對水能的開發(fā)利用造成危害或威脅；同時也給流域防洪產(chǎn)生一定的威脅。

（4）影響交通運輸：滑坡、泥石流易發(fā)生區(qū)段的公路，每年雨季都因泥石流災害而發(fā)生斷道現(xiàn)象，一些路段甚至整個雨季都無法通行，嚴重制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

她沒有抬頭，每個人都只能看他人的分數(shù)。這是公司為了提升員工競爭力做出的規(guī)定?！拔铱煽哿硕嗌俜?，唉。工作的時候想了一下晚上超市打折，現(xiàn)在午餐都扣了。”同事垂下腦袋，看著自己的餐盒：只有幾根菜幫附在米飯之上，消瘦而孤苦伶仃的。頭頂上方懸浮著鮮紅的60字樣。

（5）對農(nóng)業(yè)的危害：泥石流沖毀或淤埋耕地，毀壞莊稼和水渠、提灌站、塘壩等農(nóng)灌或蓄水設(shè)施的災害年年發(fā)生。

2.2 滑坡泥石流綜合防治研究現(xiàn)狀

基于滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系的相關(guān)概念，本文提出了其相關(guān)結(jié)構(gòu)組成，具體包括基礎(chǔ)站點系統(tǒng)、監(jiān)測支持系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、評估預警系統(tǒng)、防御管理系統(tǒng)等5部分（具體結(jié)構(gòu)見圖1），各部分介紹如下所示：

20世紀80年代美國、日本等滑坡泥石流多發(fā)地區(qū)就針對滑坡泥石流的發(fā)生機制開展了相關(guān)研究，促進了山區(qū)水文學和邊坡水文學的發(fā)展［9］。對于災害的預警策略，美國采用多普勒雷達網(wǎng)和靜止衛(wèi)星探測技術(shù)開展自然災害預警，挪威通過對氣象要素分析探討了地質(zhì)災害預警預報，我國臺灣地區(qū)則應(yīng)用雷達網(wǎng)、GIS、衛(wèi)星、閃電和模式分析手段等開展流域降水估計與洪水監(jiān)測預報。

由于我國滑坡、泥石流分布較為廣泛，且暴發(fā)較為頻繁，滑坡、泥石流預警問題受到國家的普遍關(guān)注。針對氣象要素在滑坡泥石流中的驅(qū)動作用，國家對氣象、水文等監(jiān)測設(shè)施的建設(shè)非常重視，相關(guān)部門在山丘區(qū)布設(shè)了大量的氣象水文監(jiān)測設(shè)施，在滑坡、泥石流災害防治中發(fā)揮了重要作用；國土部門通過地質(zhì)災害普查，加強了地質(zhì)災害的監(jiān)測和預報，并通過地區(qū)聯(lián)合開展滑坡、泥石流災害氣象預報預警，取得了一定的研究成果。對于突發(fā)性滑坡、泥石流災害，尤其是對滑坡、泥石流災害中的滑坡監(jiān)測技術(shù)方法目前在國內(nèi)較為完善。隨著電子技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)測技術(shù)已由過去的人工皮尺監(jiān)測過渡到儀器監(jiān)測，正在向自動化、高精度的遙測系統(tǒng)發(fā)展。對于緩變性地質(zhì)災害也正在采用越來越多的技術(shù)方法和手段包括GPS、遙感解譯等?；?、泥石流災害中的泥石流監(jiān)測技術(shù)方法主要有遙測地聲警報、超聲波泥位報警、接觸型泥石流報警傳感器等。基于長系列觀測數(shù)據(jù)，相關(guān)學者采用遙感技術(shù)、灰色系統(tǒng)理論、專家系統(tǒng)判別技術(shù)、信息處理技術(shù)、計算機仿真和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等進行了泥石流預測預報［10－12］。

在滑坡泥石流的暴發(fā)機制方面，國內(nèi)專家開展了系列探索性研究，取得了一定的成果。如：降雨強度是形成泥石流的必要條件，是泥石流預報預警的臨界參數(shù)，前期降雨量是滑坡、泥石流發(fā)育的充分條件，前期降雨量與降雨強度是進行滑坡、泥石流預報預警的主要指標［13］；前期降雨對滑坡滑動是否有明顯影響，取決于滑體巖土性質(zhì)及滑坡形成機制等多種因素；泥石流預報應(yīng)由降雨條件函數(shù)和地面環(huán)境動態(tài)函數(shù)組合的量級決定［14］；鐘立勛等通過對全國8個地區(qū)的泥石流個例分析發(fā)現(xiàn)泥石流具有突發(fā)性強、致災快、歷時短、暴發(fā)頻率低、具有隱蔽性、成災時間多在雨季中、成災地點多在干旱-半干旱地區(qū)、成災機理多為處于干燥狀態(tài)下的松散、松軟土體，在高強度暴雨影響下，土體迅速吸水、崩解、膨脹而呈飽和的塑流狀態(tài)，最終發(fā)展成泥石流［15］。相關(guān)學者還通過案例研究，提出了新的滑坡泥石流預測預警模型，如暴雨泥石流實時預報的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型［16］。降雨強度和滑坡、泥石流災害存在一定的時間滯后關(guān)系，通過對三峽庫區(qū)典型滑坡發(fā)生時間和降雨歷時的統(tǒng)計分析可知，暴雨開始后10～12 h出現(xiàn)滑坡，多為淺層堆積、堆填土和黏土滑坡；暴雨開始后24h內(nèi)產(chǎn)生的滑坡約占總數(shù)的16%；暴雨開始后28～30 h出現(xiàn)大量滑坡，而且一些大型和巨型滑坡開始出現(xiàn)；在降雨之后48h內(nèi)產(chǎn)生的滑坡約占77%；在72 h以內(nèi)產(chǎn)生的滑坡約占其總數(shù)的85%［17］。

(1)深一含粉細砂壓縮層(B5)：處于該層組頂部，由細砂及粉細砂層組成，底板埋深80～100 m，厚度10～20 m，一般呈中密～密實狀態(tài)。

3 滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系

某土質(zhì)心墻堆石壩，建基面高程為2 930.00 m，壩高150 m，頂寬14 m，壩體內(nèi)設(shè)置黏土心墻防滲體，坡度均1∶0.25，頂寬6 m。大壩上下游坡面均在3 040.00 m高程處設(shè)4 m寬馬道，上游馬道以上坡比為1∶2.5，以下為1∶2.25，下游坡比均為1∶2.0。壩基以下為深度為500 m左右的深厚覆蓋層，大致分為4層，在心墻底部設(shè)1.3 m厚、150 m深的混凝土防滲墻作為壩基防滲措施，插入心墻深度15 m，另在上游壩腳設(shè)置1.3 m厚、50 m深的副防滲墻，上游壩基面設(shè)水平防滲層。上游正常蓄水位3 070.00 m，對應(yīng)的尾水位為2 940.00 m。

作為典型的山洪災害，滑坡、泥石流發(fā)育、發(fā)生及危害影響是一個連續(xù)的過程，是受強降雨驅(qū)動作用，以及區(qū)域地質(zhì)背景和人類活動影響誘發(fā)的一種自然地質(zhì)災害，其對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大壓力，改變了區(qū)域的生態(tài)平衡。由此，人類社會以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了系列響應(yīng)以阻止、改變或轉(zhuǎn)移這種壓力所帶來的影響［18］，即通過一定的監(jiān)測、評估與預警技術(shù)、修復策略等來減緩滑坡泥石流引發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響，形成了一種基于驅(qū)動－壓力－狀態(tài)－影響－響應(yīng)（DPSIR）模式的交互作用模式。其中，驅(qū)動是指自然強降雨及下墊面人類活動等直接施加于坡面系統(tǒng)中的行為或結(jié)果；壓力是指外界驅(qū)動直接施加于坡面系統(tǒng)而產(chǎn)生的可能會導致山地坡面發(fā)生變化的系列效應(yīng)；狀態(tài)表征坡面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及過程現(xiàn)狀；影響表征坡面系統(tǒng)承受外界驅(qū)動壓力下而產(chǎn)生的直接結(jié)果，即滑坡、泥石流所造成的直接或間接危害；響應(yīng)是人類或自然系統(tǒng)對狀態(tài)改變而產(chǎn)生的系列反應(yīng)，包括負面響應(yīng)和正面響應(yīng)（正面響應(yīng)表征人類制定或?qū)嵤┉h(huán)境經(jīng)濟政策、規(guī)劃等行為以阻止、減少或轉(zhuǎn)移滑坡泥石流的影響；負面響應(yīng)是指坡地系統(tǒng)在滑坡泥石流的影響下，進一步誘發(fā)其他地質(zhì)災害，加劇滑坡泥石流影響）。

DPSIR框架模式是一種基于全程考慮的范式，可以用來整體評估滑坡泥石流危害。同時，山體滑坡以及泥石流是自然界中危害性和破壞性極為嚴重的突發(fā)性山洪災害之一，為把那些未予治理的滑坡、泥石流突然發(fā)生時對人民生命和財產(chǎn)造成的損失降到最低程度，必須對滑坡、泥石流的形成和發(fā)生過程進行全程有效的監(jiān)控。借鑒DPSIR思想，本文提出了包含站點、監(jiān)測、信息網(wǎng)絡(luò)、評估預警、災害防御管理的一套滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系：通過布設(shè)基礎(chǔ)站點實施動態(tài)監(jiān)測，記錄滑坡泥石流發(fā)育過程；通過站點間信息網(wǎng)絡(luò)逐級匯總，匯集到預測評估系統(tǒng)，耦合評估后界定滑坡泥石流危害程度與防御級別；通過災害防御管理系統(tǒng)實施快速的應(yīng)急響應(yīng)，實現(xiàn)滑坡、泥石流的防御管理。

1.5 就業(yè)市場管理體制有待完善。隨著我國改革開放的進一步深化發(fā)展，高校畢業(yè)生制度經(jīng)歷了一個由“統(tǒng)一分配”到“雙向選擇、自主擇業(yè)”的轉(zhuǎn)變過程。在此背景下，高校畢業(yè)生就業(yè)市場仍處于不斷發(fā)展完善中，其管理體制和相關(guān)保障機制不健全，無法有效維護畢業(yè)生的正當就業(yè)權(quán)益，不利于其穩(wěn)定就業(yè)和高效就業(yè)。

位于巴黎Georges V大道。Goossens珠寶坊的名氣有如一道金色的光芒：頂級時尚品牌Balenciaga、Grès, Rochas、Yves Saint Laurent都開始訂購Goossens超現(xiàn)實的珠寶與前衛(wèi)的配飾。此外，Guerlain、Christian Dior的Marc Bohan、Jean-Louis Scherrer、Sonia Rykiel也請 Goossens設(shè)計珠寶與香水瓶?，F(xiàn)由創(chuàng)始人Robert Goossens的兒子Patrick掌門。

3.2 概念模式

滑坡、泥石流災害的預警預報及有效防治是水文氣象學界亟待解決的科學問題之一。目前，各國專家針對滑坡、泥石流的發(fā)生演變、預警預報及有效防止等方面開展了大量基礎(chǔ)研究。

桌上的電話驟然響了。楊秉奎抓起聽筒:“對,是我,‘養(yǎng)病虧’站長……放心,我知道……哎,你說話客氣點嘛……我不管你是誰,給老子記著!”

圖1 滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系框架圖Fig.1 Framework of integrated defense system of landslide and debris flow

（1）基礎(chǔ)站點系統(tǒng)是實施滑坡泥石流動態(tài)監(jiān)測的物理站點，是有效實施滑坡泥石流整體防御的關(guān)鍵所在，也是信息收集的開始；

（2）監(jiān)測支持系統(tǒng)主要是指滑坡泥石流的一種監(jiān)測評估技術(shù)與方法系統(tǒng)，其是實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性的重要保障，方便快捷、合理有效、精簡節(jié)約的監(jiān)測支持系統(tǒng)是保障滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系可行性的前提；

（3）信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要是指基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的傳輸與預處理系統(tǒng)，其是實現(xiàn)滑坡、泥石流的山洪災害快速預警預報的關(guān)鍵所在，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾ǖ篮吞幚硗緩?。隨著GIS技術(shù)的日益成熟與完善，目前，其已成為信息技術(shù)系統(tǒng)中的一個重要組成；

監(jiān)測支持系統(tǒng)是指滑坡泥石流監(jiān)測評估技術(shù)與方法體系，是災害預報、預警以及防災、減災工作的先導性措施。目前，國內(nèi)外滑坡泥石流災害監(jiān)測方法眾多，針對滑坡、泥石流易暴發(fā)點的現(xiàn)狀環(huán)境，應(yīng)根據(jù)各種災害的特點，本著突出重點、少而精的原則選用，進行全方位的立體監(jiān)測。按照監(jiān)測的內(nèi)容劃分，可分為滑坡監(jiān)測與泥石流監(jiān)測2部分；按照監(jiān)測的技術(shù)方法來分，可分為物理技術(shù)方法、化學技術(shù)方法，以及生物技術(shù)方法等。

（5）防御管理系統(tǒng)主要是指滑坡泥石流的應(yīng)急處理系統(tǒng)，根據(jù)預警信息，及時啟動和執(zhí)行山洪災害防御預案。

3.3 結(jié)構(gòu)組成

3.3.1 基礎(chǔ)站點系統(tǒng)

基礎(chǔ)站點系統(tǒng)是由中心站、一級站、二級站、監(jiān)測預警點和群測群防點等5部分組成，負責滑坡泥石流的動態(tài)監(jiān)測；針對不同的空間尺度范圍，其組成結(jié)構(gòu)有一定的差異，如流域級別的基礎(chǔ)站點系統(tǒng)可設(shè)置為5級，針對區(qū)縣級別，基礎(chǔ)站點系統(tǒng)設(shè)置為3級。具體結(jié)構(gòu)框架見圖2。

嬌氣的富家混混女，還能做出什么美味。他在書房玩電腦，門外范青青卻哼著歌在做飯，不一會兒，白菜豬肉大蔥餡兒的餃子上桌，還不錯，味道田銘說不上來，久違而熟悉。他看著范青青，迷惑了。

圖2 基礎(chǔ)站點系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Framework of basic stations and monitoring points system

（1）滑坡監(jiān)測：滑坡是斜坡巖土體沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動。滑坡體變形主要是滑坡體前后緣位移、地表變形和滑坡體與周圍巖土體的裂隙變化?；卤O(jiān)測內(nèi)容主要是進行滑坡變形量及變形部位監(jiān)測、相關(guān)因素監(jiān)測和宏觀前兆監(jiān)測等滑坡動態(tài)綜合監(jiān)測。包括滑坡變形、地下水、地表水、地聲、動物異常和其它變形跡象等。根據(jù)研究區(qū)滑體的特性和變形破壞機制以及所處不同的變形階段等，合理運用不同的監(jiān)測方法或手段，達到最佳的監(jiān)測預警效果。主要滑坡監(jiān)測常規(guī)方法與先進的滑坡位移監(jiān)測報警儀和GPS滑坡位移監(jiān)測技術(shù)。

（2）一級站：省市級別。負責所轄下級站的業(yè)務(wù)指導，指導直轄預警點的監(jiān)測預警工作，協(xié)助開展汛前檢查和汛期巡查，配合當?shù)卣贫ㄏ鄳?yīng)的規(guī)章制度，宣傳普及防災減災知識，負責開展轄區(qū)技術(shù)培訓和站點監(jiān)測資料的審查及分析整編、管理信息系統(tǒng)的運行、監(jiān)測信息的匯總上報。

（3）二級站：區(qū)縣級別。指導所轄站點開展監(jiān)測預警工作，開展汛前自查工作，汛期進行巡查，臨報期派員駐點參與監(jiān)測預警，負責所轄站點的監(jiān)測資料的初步審查、管理信息系統(tǒng)的運行、轄區(qū)監(jiān)測設(shè)備的維修，并協(xié)助各站點制定防災避災預案。

（4）監(jiān)測預警點：預警系統(tǒng)基本單元。在上級預警站的指導下，開展監(jiān)測預警工作，發(fā)現(xiàn)險情及時報警；負責數(shù)據(jù)的采集、錄入、分析、整理、定期上報等日常監(jiān)測管理工作，看守和養(yǎng)護監(jiān)測預警設(shè)備，制定防災避災預案，開展監(jiān)測預警知識的宣傳普及，定期發(fā)布區(qū)域滑坡、泥石流災害的中短期預報，指導群防看守點的監(jiān)測預報。

目前，盡管相關(guān)學者在滑坡、泥石流災害的發(fā)生發(fā)育及預測預警方面開展大量研究，取得了系列成果，但在滑坡泥石流的全過程控制與預警方面，目前仍未進行系統(tǒng)的研究，尤其是從整體角度、從全過程預警分析角度進行滑坡泥石流的防御體系研究尚有缺陷?；诖?，本文從全過程預警分析的角度，探討了包括站點、監(jiān)測、信息網(wǎng)絡(luò)、評估預警、災害防御管理的滑坡泥石流整體防御框架結(jié)構(gòu)體系研究。

（5）群測群防點：針對滑坡泥石流災害暴發(fā)頻繁地區(qū)專業(yè)監(jiān)測不足的問題，群測群防可將有限站點預警到全方位防避。群測群防點每年汛期進行轄區(qū)泥石流、滑坡調(diào)查工作；提請政府機關(guān)依法劃定并公告泥石流、滑坡危險區(qū)和泥石流易發(fā)區(qū)，建立群防點，制定群防制度；協(xié)助開展預警防災減災基本知識的宣傳；防治和處理泥石流、滑坡災害和險情。

3.3.2 監(jiān)測支持系統(tǒng)

（4）評估預警系統(tǒng)主要是指各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、信息數(shù)據(jù)的匯總終端，通過各種數(shù)據(jù)與信息處理模塊，對各種數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的風險評估與預警分析，其是滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系的大腦中樞；

（1）中心站：流域級別。負責制定預警系統(tǒng)年度實施方案，對各級站點進行技術(shù)指導，負責組織預警管理信息系統(tǒng)的研發(fā)與推廣，組織重大災害調(diào)查評估，開展預警新技術(shù)推廣應(yīng)用，編制相關(guān)技術(shù)標準、規(guī)程。

（2）泥石流監(jiān)測：泥石流是溝谷中由暴雨等水源激發(fā)的，含有大量泥砂、石塊的特殊洪流。通常由形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)組成，泥石流暴發(fā)突然，在泥石流溝流通段迅速向溝外運動，在寬闊的堆積區(qū)橫沖直撞、漫流堆積，常常給人們生命財產(chǎn)造成重大危害。泥石流監(jiān)測是泥石流預警的重要內(nèi)容之一，同時為泥石流預報提供依據(jù)。泥石流監(jiān)測項目主要有水源觀測、土源觀測、泥石流體觀測。對泥石流的常規(guī)監(jiān)測內(nèi)容主要是泥石流運動要素觀測、流域內(nèi)的氣候和雨量觀測、泥石流的形成過程觀測、溝道沖淤變化觀測等。監(jiān)測方法主要有泥石流常規(guī)方法和先進的泥石流自動監(jiān)測預警系統(tǒng)監(jiān)測。

3.3.3 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

（ix）通過加權(quán)集結(jié)算子將個體標準決策矩陣（i=1，2，...，10，j=1，2，…，4，y==80）轉(zhuǎn)化為子組Ey（y=1，2，…，10）群決策矩陣

信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要是指基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的傳輸與預處理系統(tǒng)，是實現(xiàn)滑坡、泥石流的山洪災害快速預警預報的關(guān)鍵所在，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾ǖ篮吞幚硗緩?。為提高滑坡、泥石流預警系統(tǒng)管理水平，達到科學監(jiān)測、及時預警、規(guī)范管理，實現(xiàn)滑坡、泥石流預警系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)和成果的遠程準確上報、快速查詢、分類統(tǒng)計，相關(guān)學者提出了滑坡泥石流調(diào)查GIS系統(tǒng)（簡稱調(diào)查GIS系統(tǒng)）［2，4，8］，可以逐步實現(xiàn)對大尺度范圍內(nèi)的滑坡泥石流災害的自動化和信息化處理，為今后流域尺度的滑坡泥石流預警系統(tǒng)運行、管理、決策打好基礎(chǔ)。

3.1 理論基礎(chǔ)

2.1.2 結(jié)合所學科目，參觀中藥材種植基地 我們以郊游形式組織學生參觀了北京市植物園，學生以發(fā)現(xiàn)、探索自然界奧妙的心態(tài)，聽取植物園講解員和教師的講解，觀察各種草本植物的形態(tài)、顏色，了解萬物生長的異同，感受萬物生長的奇妙。在只需眼觀的博物館參觀之旅后，學生再用觸覺、嗅覺去感受中草藥。這種能與大自然接觸的游學方式，讓學生身處自由的環(huán)境中，觀察了解每一種植物，從中領(lǐng)略中醫(yī)藥文化的博大精深，潛移默化地對中醫(yī)藥事業(yè)產(chǎn)生熱愛之情。

按結(jié)構(gòu)組成劃分，信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含了GIS工作平臺與信息傳輸平臺2部分。

（1）GIS工作平臺：GIS技術(shù)可貫穿于滑坡泥石流災害調(diào)查編錄、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、空間預測評價區(qū)劃、監(jiān)測預警預報、防治和管理的全過程，特別是其數(shù)據(jù)更新、信息共享、信息發(fā)布及可視化功能，適合于突發(fā)滑坡泥石流災害預測評價、應(yīng)急排查評價和長期動態(tài)跟蹤，評價結(jié)果有利于為社會經(jīng)濟服務(wù)、有利于滑坡泥石流災害風險管理和控制。

（2）信息傳輸平臺：信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)的傳輸媒介、數(shù)據(jù)信息發(fā)送方式以及信息匯總模式。按照結(jié)構(gòu)組成的屬性，信息傳輸平臺可劃分為信息網(wǎng)絡(luò)站點、物力傳輸線路以及無線發(fā)送網(wǎng)絡(luò)等3部分。

調(diào)查GIS系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖3所示。從調(diào)查GIS系統(tǒng)總體架構(gòu)圖可以看出，GIS系統(tǒng)是該整體系統(tǒng)的一個關(guān)鍵組成。該系統(tǒng)是由各監(jiān)測站點動態(tài)監(jiān)測滑坡、泥石流災害情況，提交相關(guān)信息及災害預警至二級站點進行初審；同時，由二級站形成數(shù)據(jù)、圖形、文本、聲音、影像一體化滑坡泥石流災害監(jiān)測及預警數(shù)字信息，錄入滑坡泥石流動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫；一級站點用戶通過滑坡、泥石流調(diào)查GIS系統(tǒng)，實現(xiàn)相關(guān)信息資料的查詢、復審、分析、匯總等工作，進一步提交監(jiān)測信息及預警信息至中心站點；由中心站點完成對滑坡泥石流災害的監(jiān)測信息和預警信息終審、決策、對外公開發(fā)布等工作。

掌門人方新通不斷求新、潛心經(jīng)營，帶領(lǐng)勁豹不斷推出領(lǐng)先的技術(shù)和設(shè)備，使之成為國內(nèi)絲網(wǎng)印刷機械設(shè)備制造領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊。

圖3 信息系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.3 Framework of the information system

3.3.4 評估預警系統(tǒng)

針對滑坡泥石流，通過深入研究其成因和形成機理，提出了滑坡泥石流災害評估預警信息平臺，建立滑坡泥石流山洪災害的預報預警和評估決策體系。評估預警系統(tǒng)主要是指各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、信息數(shù)據(jù)的匯總終端，通過各種數(shù)據(jù)與信息處理模塊，對各種數(shù)據(jù)進行災害評估與預警分析。預警系統(tǒng)框架如圖4所示。

圖4 預警系統(tǒng)框架Fig.4 Framework of the early warning system

根據(jù)滑坡泥石流災害的時空分異規(guī)律，定期開展災害風險評估，在時空尺度上分析評估災害發(fā)生危險區(qū)域和風險等級，并增加高風險區(qū)的監(jiān)測頻次。災害發(fā)生前，當災害風險達到一定程度時，進行災害預警。在災害過程中，對災害發(fā)展趨勢、次生災害等進行評估和預警。根據(jù)風險變化，結(jié)合承災體信息，開展災情預警，生成災害可能發(fā)生時間和位置、可能影響范圍和強度的預警產(chǎn)品。對滑坡泥石流的穩(wěn)定性、危險度、滑坡規(guī)模、受災范圍、災害等級等相關(guān)參數(shù)進行分析后，第一時間將這些信息上報給主管單位，為上級主管部門的參考應(yīng)急預案提供地面相關(guān)地理資料背景，并利用網(wǎng)絡(luò)向公眾發(fā)布。

隨著京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略下的功能疏解和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，生產(chǎn)建設(shè)項目增多，造成新的人為水土流失；同時在建設(shè)小康社會進程中，尤其是山區(qū)農(nóng)林開發(fā)、農(nóng)村公路建設(shè)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和新村鎮(zhèn)建設(shè)等活動也造成新的人為水土流失且缺乏有效的監(jiān)督管理。

按照系統(tǒng)組成的屬性，滑坡泥石流災害評估預警系統(tǒng)可分為評估決策系統(tǒng)、災害預警信息發(fā)布平臺2部分，具體介紹如下：

（1）評估決策系統(tǒng)：基于滑坡、泥石流的性質(zhì)特征、規(guī)模、變形規(guī)律、發(fā)展趨勢、破壞形式和雨水情等監(jiān)測信息分析，評估決策系統(tǒng)利用預報模型針對不同性狀的滑坡、泥石流進行災害的評估與預警分析；

（2）災害預警信息發(fā)布系統(tǒng)：基于滑坡、泥石流災害評估結(jié)果，災害預警信息發(fā)布平臺進行地質(zhì)災害信息的發(fā)布，其具體包括預警發(fā)布及程序、預警方式、警報傳輸和信息反饋通信網(wǎng)、警報器設(shè)置等。

3.3.5 災害防御管理系統(tǒng)

總而言之，想要初一學生學習數(shù)學沒困難，教師既要注意中小學教學內(nèi)容的過渡，又要注意教學方法的過渡，還要注意學生學習方法的過渡與指導，做好這些，相信學生會用高漲的熱情學好數(shù)學。

災害防御管理是根據(jù)預警信息，及時啟動和執(zhí)行山洪災害防御預案，反饋災情、防災及救災等信息。為有效防御山洪災害，需編制因地制宜的防災預案，建立群測群防的組織和責任制體系，開展宣傳、培訓及演練工作。群測群防的組織和責任制體系按照縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村、組、戶五級建立，明確各級防御山洪災害的組織機構(gòu)、人員設(shè)置、職責等，保障縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村、組、戶防災信息上傳下達暢通，監(jiān)測、預警、避災措施落實。宣傳、培訓及演練包括防災知識的普及，防災準備，監(jiān)測、警報設(shè)施的維護和操作，預案的宣傳、演練等。

4 結(jié) 語

本文以全過程分析為主體思路，針對滑坡泥石流災害典型特征及演變規(guī)律，構(gòu)建了一套包含監(jiān)測站點、信息傳輸、評估預測、綜合管理為一體的滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)體系。

本文提出的相關(guān)理論概念填補了滑坡泥石流研究領(lǐng)域中的空白，但在某些方面還存在一定的不足，需要在下一步工作中進行完善。如：本文初步提出了滑坡泥石流整體防御結(jié)構(gòu)模式的理念與結(jié)構(gòu)組成，關(guān)于各結(jié)構(gòu)要素及組分的內(nèi)涵與外延有待在具體實施中進行相應(yīng)的完善；提出的框架結(jié)構(gòu)體系相對較為完整，但針對滑坡泥石流評估預警方面，尤其是評估決策系統(tǒng)方面有待通過野外試驗、室內(nèi)模擬、GIS等方法進行深入研究。

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（編輯：周曉雁）

Study on Integrated Defense System of Landslide and Debris Flow

LIU Xiao-lu，ZHANG Ping-cang，SHIZhe，HU Bo
（Department of Soil and Water Conservation，Yangtze River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

Becaouse the landslide and debris flow are characterized by strong suddenness，short duration，quick disaster-causing and heavy damage，they would destroy various structures，such as houses，bridges，etc.，damage farm land，hydraulic engineering facilities，and road engineerings，and thus，result in enormous property losses and injuries＆deaths of the people-life，and influence regional sustainable development.So，on the basis of the systematic theory and DPSIRmodel，the paper takeswhole process analysis as a primary thought，and according to the typical characteristics of the landslide and debris flow，analyses its defense system.By synthetic analysis of pressent achievements about this problem，an integrated defense system on the landslide and debris flow is brought forward.

landslide and debris flow；forecast and precaution；integrated defense framework

P642.22

A

1001－5485（2010）11－0109－06

2010-09-10

國家“十一五”科技支撐計劃項目（2008BAD98B02）；國家自然基金項目（10672125）

劉曉路（1978-），女，江西九江人，工程師，主要從事水土資源綜合利用與生態(tài)環(huán)境建設(shè)，（電話）15327288561（電子信箱）liuxiaolu100＠yahoo.com.cn。