南溪區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害特征分析與預(yù)警指標(biāo)探究

唐春燕 楊芳

摘 要 南溪區(qū)地處四川盆地南部，處于宜賓、瀘州、自貢三市“品”字型腹心地帶，幅員面積7 044 200 km2，

轄15鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），境內(nèi)地形起伏，巖層破碎，地質(zhì)環(huán)境相對脆弱，長江及其支流河谷岸坡，沖刷侵蝕作用較強(qiáng)烈，自然形成的地質(zhì)災(zāi)害較多?；诖?，運(yùn)用暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險普查成果進(jìn)行分析，采用區(qū)域臨界雨量法進(jìn)行統(tǒng)計歸納，確定山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警閥值，并提出了針對性的防災(zāi)減災(zāi)對策。

關(guān)鍵詞 山洪地質(zhì)災(zāi)害；預(yù)警閥值；防災(zāi)減災(zāi)；南溪區(qū)

中圖分類號：P694；P45 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.21.083

南溪區(qū)位于四川省盆地南部，隸屬于四川省宜賓市，平均海拔為254～592.3 m[1-3]。區(qū)內(nèi)地貌以丘陵為主，占全區(qū)土地面積的82.85%，低山占10.74%，河谷平壩占6.41%。南溪區(qū)屬于中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，無霜期長，春季回暖早，夏季氣溫高，秋季多綿雨，冬季霜雪少。南溪區(qū)年平均氣溫18.1 ℃，最冷月1月平均氣溫為7.9 ℃，最熱月7月平均氣溫為27.0 ℃，歷年極端最高氣溫為41.8 ℃，歷年極端最低氣溫-1.5 ℃，歷年日最高氣溫不小于35.0 ℃的平均日數(shù)為15.5 d，歷年日最低氣溫不大于2.0 ℃的平均日數(shù)為2.7 d。南溪區(qū)雨量充沛，分布不均，年平均降水量為995.1 mm，其中5—10月降水量占全年降雨量的80%以上[4-6]。

南溪區(qū)地貌差異顯著，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，加之人類工程經(jīng)濟(jì)活動頻繁，使地質(zhì)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞，山洪地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅了人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此，研究南溪區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律、預(yù)警指標(biāo)和防災(zāi)減災(zāi)對策，對于保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展、構(gòu)建社會主義和諧社會具有重要的意義[7-9]。

1 資料與研究方法

1.1 資料收集

根據(jù)南溪區(qū)15次山洪災(zāi)害發(fā)生的時間表，收集區(qū)域及周邊鄰近地區(qū)各雨量站對應(yīng)的雨量資料，以區(qū)域站的雨量資料為主，雨量站資料作為補(bǔ)充。確定對應(yīng)的降雨過程開始和結(jié)束時間：降雨過程的開始時間，是以連續(xù)3日每日雨量小于等于1 mm后出現(xiàn)日雨量大于1 mm的時間；降雨過程的結(jié)束時間是山洪災(zāi)害發(fā)生的時間（這里確定的是降雨過程統(tǒng)計時間，如災(zāi)害發(fā)生后降雨仍在持續(xù)，災(zāi)害會加重）。確定過程時間后，在每次過程中依次查找并統(tǒng)計1 h、3 h、6 h、12 h、24 h的最大雨量，統(tǒng)計過程總雨量及其每項對應(yīng)的起止時間。如果過程時間長度小于對應(yīng)項的時段跨度，則不統(tǒng)計（如降雨過程小于12 h，則不統(tǒng)計12 h、24 h最大雨量及其起止時間），但過程雨量必須統(tǒng)計。

1.2 研究方法

運(yùn)用2015年暴雨洪澇災(zāi)害普查成果，以發(fā)生的15次山洪地質(zhì)災(zāi)害為研究對象，確定山洪地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃圖，采用區(qū)域臨界雨量法編制南溪區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警閥值。

2 山洪地質(zhì)災(zāi)害的特征

2.1 山洪地質(zhì)災(zāi)害的成因

山洪地質(zhì)災(zāi)害是由降水引發(fā)的山洪、地面塌陷、滑坡等對人民生命財產(chǎn)造成損失的災(zāi)害。它的形成與發(fā)展主要受地形地質(zhì)、大氣降水、人類經(jīng)濟(jì)社會活動等的影響。

2.2 地形地質(zhì)影響

南溪區(qū)城地處四川盆地邊緣，屬丘陵、U型河谷地貌。區(qū)內(nèi)廣泛分布的紅層中、淺丘地區(qū)的坡度在20°左右的土質(zhì)斜坡，前緣產(chǎn)生臨空面，在暴雨的作用下容易引發(fā)崩塌、滑坡等災(zāi)害。

2.3 大氣降水影響

南溪區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季受南方暖濕季風(fēng)活動影響常發(fā)生暴雨。南溪區(qū)暴雨具有雨強(qiáng)大、歷時短、降水集中的暴雨特點。大氣降水對地質(zhì)災(zāi)害的影響主要是對滑坡、崩塌和不穩(wěn)定斜坡的影響。南溪區(qū)地處瀘州川江河段中部的長江北岸，該段長江洪水主要受控于金沙江及岷江。大氣降水引發(fā)的洪災(zāi)也是該地區(qū)的主要自然災(zāi)害。

2.4 人類經(jīng)濟(jì)活動影響

由于當(dāng)?shù)厝藗兊姆罏?zāi)減災(zāi)意識不強(qiáng)，大面積的開礦、采石、筑路、等活動會影響山體穩(wěn)定，再加上開發(fā)建設(shè)造成大量的水土流失，也是造成災(zāi)害的主要原因。

3 山洪地質(zhì)災(zāi)害的危害

1993年7月30日，南溪區(qū)突降暴雨，雨量達(dá)119.1 mm，山洪暴發(fā)，長江水位猛漲，造成128個村54 115戶受災(zāi)，傷3人，125頭牲畜死傷，倒塌房屋250間，道路、通訊、用電中斷，還引發(fā)了馬家鄉(xiāng)山體滑坡，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4 000多萬元。

2007年7月8—10日，南溪區(qū)15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭遭受大暴雨襲擊，局部最大降雨量達(dá)到214.4 mm。南溪區(qū)共有2.75萬人受災(zāi)，損壞房屋2 715間，倒塌房屋191間。田坎沖毀有14 084 m，山坪塘21口、渠道262 m受不同程度損壞，山體滑坡15處，公路塌陷23處，供電、通信等設(shè)施受損較輕，沒有造成較大影響。農(nóng)作物受災(zāi)833.3 hm2，農(nóng)作物成災(zāi)160 hm2，緊急轉(zhuǎn)移安置人口120人，其中，投親靠友94人，借住房屋26人，直接經(jīng)濟(jì)損失782萬元，其中農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失436萬元。

2013年8月17日，南溪區(qū)普降大到暴雨，最大降雨量達(dá)175.5 mm。南溪區(qū)共有劉家鎮(zhèn)、仙臨鎮(zhèn)、長興鎮(zhèn)、大觀鎮(zhèn)、汪家鎮(zhèn)、黃沙鎮(zhèn)、石鼓鄉(xiāng)、林豐鄉(xiāng)大觀鎮(zhèn)和劉家鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)。受災(zāi)人口0.61萬人，受損房屋255間，倒塌房屋68間；農(nóng)作物受災(zāi)面積166.7 hm2，糧食減產(chǎn)800 t，經(jīng)濟(jì)作物損失293.2萬元，水產(chǎn)養(yǎng)殖損失260 000 t；公路損毀6.5 km；損壞塘坎254 m，渠道854 m。因洪澇災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)995.87萬元，其中，水利工程直接經(jīng)濟(jì)損失57.66萬元。

4 山洪地質(zhì)災(zāi)害的特點

4.1 類型多，潛在威脅大

根據(jù)2015年南溪區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險普查結(jié)果，全區(qū)共有地質(zhì)災(zāi)害隱患點152處。由表1可知滑坡災(zāi)害所在比例最大為74%，是南溪區(qū)最主要的地質(zhì)災(zāi)害類型，其次為崩塌和不穩(wěn)定斜坡。在南溪區(qū)152處地質(zhì)災(zāi)害隱患點中，險情中型3處，小型149處。潛在威脅以滑坡最大，威脅人口1 690人，潛在威脅財產(chǎn)9 969萬元。

4.2 季節(jié)性強(qiáng)，區(qū)域性明顯

根據(jù)山洪地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時間進(jìn)行統(tǒng)計，各類災(zāi)害集中發(fā)生在每年的6—9月，反映了山洪地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生受大氣降水控制明顯。災(zāi)害多沿河流兩岸分布，水庫和礦山區(qū)多發(fā)。這些特點決定了山洪地質(zhì)災(zāi)害的防范和治理難度大，需進(jìn)行詳細(xì)的勘測，因地因災(zāi)采取措施。

4.3 鏈帶性與群發(fā)性

暴雨誘發(fā)的山洪地質(zhì)災(zāi)害具有鏈帶性和群發(fā)性，會誘發(fā)山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害，同時有多地出現(xiàn)災(zāi)害。主要的山洪地質(zhì)災(zāi)害鏈有暴雨-山洪-滑坡、泥石流，采礦挖空-暴雨-地面塌陷。

5 災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警閾值確定

5.1 災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)確定

根據(jù)南溪區(qū)國土局地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)圖和水務(wù)局山洪災(zāi)害危險區(qū)的劃定，確定了南溪區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害分布與易發(fā)分區(qū)圖（圖1），共劃分為3個高易發(fā)區(qū)、4個中易發(fā)區(qū)、1個低易發(fā)區(qū)。南溪區(qū)的大觀鎮(zhèn)、汪家鎮(zhèn)、馬家鄉(xiāng)、黃沙鎮(zhèn)、羅龍鎮(zhèn)、南溪鎮(zhèn)和裴石鄉(xiāng)共7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的大部分地區(qū)為山洪地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)，全區(qū)防治任務(wù)繁重。

6 確定災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警閾值

6.1 臨界雨量計算

假設(shè)區(qū)域內(nèi)共有S個雨量站，共發(fā)生山洪災(zāi)害N次，共統(tǒng)計T個時間段面平均雨量，采用算術(shù)平均法計算區(qū)域內(nèi)與歷次山洪地質(zhì)災(zāi)害對應(yīng)的各時段最大面平均雨量。在各個時段的統(tǒng)計中，取最小值作為各區(qū)域、各時段的臨界雨量初值，計算公式如下。

式（1）中，Rt臨界為區(qū)域臨界雨量初值，單位為mm；Rtj為歷時t的第j次山洪地質(zhì)災(zāi)害最大面平均雨量，單位為mm；N為區(qū)域內(nèi)發(fā)生山洪地質(zhì)災(zāi)害的次數(shù)。

在各個時段的統(tǒng)計中，計算歷次山洪地質(zhì)災(zāi)害最大面平均雨量的平均值：

區(qū)域臨界雨量的范圍一般在Rt臨界與之間，在該范圍內(nèi)有一定數(shù)量的災(zāi)害場次，只要降雨量在該范圍內(nèi)，就可能發(fā)生山洪災(zāi)害。

經(jīng)過對收集到的1954—2015年的15次山洪地質(zhì)災(zāi)害資料進(jìn)行分析整理，共篩選出山洪災(zāi)害過程5次，因收集到的資料有限，沒有包括歷史上所有山洪災(zāi)害過程。在計算區(qū)域臨界雨量時，選取5次山洪過程1 h、3 h、6 h、12 h、24 h降雨量，綜合分析歷次災(zāi)害，合理確定出高易發(fā)區(qū)各時段的臨界雨量（表2）。

6.2 編制氣象風(fēng)險預(yù)警閾值

根據(jù)中國氣象局發(fā)布的《暴雨誘發(fā)中小河流洪水和山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警服務(wù)業(yè)務(wù)規(guī)范》，山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險等級劃分為4級，即Ⅳ級（有一定風(fēng)險，藍(lán)色預(yù)警）、Ⅲ級（風(fēng)險較高，黃色預(yù)警）、Ⅱ級（風(fēng)險高，橙色預(yù)警）、Ⅰ級（風(fēng)險很高，紅色預(yù)警），根據(jù)實際情況一般Ⅲ級以上發(fā)布預(yù)警信息。根據(jù)前述山洪地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)和臨界雨量統(tǒng)計結(jié)果，參照《四川省南溪區(qū)山洪災(zāi)害防治縣級非工程措施建設(shè)》相關(guān)技術(shù)參數(shù)和國家氣候中心《暴雨洪澇災(zāi)害致災(zāi)臨界面雨量確定技術(shù)指南》中的規(guī)定，合理地編制出南溪區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警閥值（表3）。

6.3 氣象風(fēng)險預(yù)警閾值的運(yùn)用

2018年，將新確定的氣象風(fēng)險預(yù)警閥值應(yīng)用于南溪區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害服務(wù)工作。5月21日，南溪區(qū)出現(xiàn)大暴雨天氣過程，共發(fā)布山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警4個，全部命中，緊急轉(zhuǎn)移安置人口99人，全區(qū)未發(fā)生人員傷亡事故。通過運(yùn)用山洪地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警閾值發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警信息，一方面減輕了山洪地質(zhì)災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)的威脅，保證了正常的生產(chǎn)生活秩序，另一方面避免了由于無科學(xué)根據(jù)的盲目恐慌而造成災(zāi)害防御在人員精力、物資調(diào)配、資金使用等方面的浪費(fèi)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

7 防災(zāi)減災(zāi)的對策

為科學(xué)地預(yù)防山洪地質(zhì)災(zāi)害，最大限度地減小生命和財產(chǎn)損失，基于研究成果提出如下防災(zāi)減災(zāi)對策。

7.1 依靠科技進(jìn)步，建立完善的預(yù)警預(yù)報監(jiān)測系統(tǒng)

依靠科技進(jìn)步，建立完善的預(yù)警預(yù)報監(jiān)測系統(tǒng)，努力提高暴雨洪澇氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警服務(wù)能力，充分發(fā)揮氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的作用。在氣象災(zāi)害頻發(fā)期，氣象部門更要密切關(guān)注天氣變化趨勢，及時做好災(zāi)害性天氣的監(jiān)測、預(yù)報、預(yù)警工作，特別要做好中短期、精細(xì)化預(yù)報，并運(yùn)用信息化傳播和傳統(tǒng)預(yù)警手段，及時準(zhǔn)確地發(fā)布預(yù)警信息，最大限度地減少災(zāi)害造成的損失。

7.2 重視宣傳教育工作，增強(qiáng)防范意識

預(yù)防山洪地質(zhì)災(zāi)害較為行之有效的方法就是要做好災(zāi)害相關(guān)常識和防御災(zāi)害知識的普及工作。近年來，盡管南溪區(qū)氣象局不斷加大山洪地質(zhì)災(zāi)害防御宣傳力度，發(fā)放了明白卡、科普彩圖等資料，但仍有部分群眾災(zāi)患意識淡薄，故應(yīng)針對災(zāi)害易發(fā)區(qū)、危險區(qū)開展重點宣傳，不斷提高廣大群眾的自我防御能力，知曉一旦發(fā)生災(zāi)害時，應(yīng)如何應(yīng)對，如何安全轉(zhuǎn)移、撤退等。

7.3 建立健全山洪地質(zhì)災(zāi)害防御組織體系

相關(guān)部門應(yīng)完善縣、鄉(xiāng)、村三級應(yīng)急聯(lián)動機(jī)制，嚴(yán)格落實山洪地質(zhì)災(zāi)害防御責(zé)任，特別應(yīng)加強(qiáng)鄉(xiāng)、村組織體系建設(shè)，建立以居住點為單元的基層自救體系。

7.4 做好審批工作，加強(qiáng)監(jiān)督管理

相關(guān)部門應(yīng)做好建房修地、修路架橋、開礦采石的審批工作，并加強(qiáng)監(jiān)督管理，從源頭上消除隱患，盡最大努力減少山洪地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳靜靜，姚蓉，文強(qiáng)，等.湖南省降雨型地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)雨量閥值分析[J].災(zāi)害學(xué)，2014，29（2）：42-47.

[2] 樊建勇，單九生，管眠，等.江西省小流域山洪災(zāi)害臨界雨量計算分析[J].氣象，2012，38（9）：1110-1114.

[3] 劉久國，陳耆驗.婁底市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)律及防御對策[J].湖南人文科技學(xué)院學(xué)報，2009（4）：103-106.

[4] 姜紀(jì)沂，宋洋，谷洪彪.汶川Ms8.0地震地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及誘發(fā)因素分析[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報，2009，11（1）：43-47.

[5] 盧耀如，劉琦.加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)[J].科學(xué)對社會的影響，2010（4）：20-24.

[6] 季偉峰，胡時友，宋軍.中國西南地區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害及常用監(jiān)測方法[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2007（18）：38-41.

[7] 馬曉虹.祁連山南部地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報方法[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2008，31（S1）：151-153.

[8] 胡澤濱.鳳山縣地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計分析及預(yù)報方法[J].氣象研究與應(yīng)用，2007，28（2）：60-61.

[9] 唐邦興，李憲文，吳積善，等.山洪、泥石流、滑坡災(zāi)害及防治[M].北京：科學(xué)出版社，1994.

（責(zé)任編輯：趙中正）