突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警探究

收稿日期：2023-12-10

作者簡介：鄭宇（1988—），女，浙江杭州人，工程師，研究方向為安全工程、防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程。

摘 要：當(dāng)前，突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害對人類社會造成的影響已經(jīng)成為亟須解決的一個巨大的環(huán)境地質(zhì)性難題，給社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生命安全均帶來了不同程度的威脅。以某省的地理特征及地質(zhì)情況為例，闡述了突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的危害以及氣象預(yù)警重要性，分析了某省突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警情況，探討了地質(zhì)災(zāi)害的形成的原因，包括地質(zhì)條件、降雨、人類合理、不合理的工程活動等，提出了不同方面的優(yōu)化措施，旨在避讓地質(zhì)災(zāi)害，規(guī)避人員傷亡，減輕直接經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害；氣象預(yù)警；防治措施

中圖分類號：P694 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–0-03

地質(zhì)災(zāi)害的形成受多因素控制，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性，同時也具有較強(qiáng)的地域性、階段性和規(guī)律性，為此，相關(guān)部門可對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行區(qū)劃，利用預(yù)警降低傷害。地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警工作人員可以通過分析地質(zhì)環(huán)境，掌握前期具體降雨量、未來24 h內(nèi)的降雨情況，對降雨是否會誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害、發(fā)生的時間、地點(diǎn)做出預(yù)判，并利用多媒體平臺發(fā)出警告，從而更好地提高廣大民眾的抗災(zāi)能力，減少地質(zhì)災(zāi)害帶來的損失。以某省為例，探討地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警的應(yīng)用情況。

1 研究區(qū)概述

該省面積約為16.69×l04 km2，地貌以中低山及丘陵為主，多年的年平均降水量約為1 675 mm，其中最大年降水量2 769 mm，4—6月為主汛期，7—9月受臺風(fēng)影響較嚴(yán)重。地質(zhì)災(zāi)害類型主要有崩塌、滑坡、泥石流，發(fā)生于西北部和北部幕阜山、九嶺山，東北部懷玉山，東部及東南部武夷山，西部武功山、羅霄山，中部與南部雩山、九連山、大庾嶺等山地丘陵區(qū)的巖漿巖與變質(zhì)巖分布區(qū)。截至2020年底，全省已發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)80 446處，潛在威脅55.20萬人的安全，造成157.67億元財產(chǎn)的損失。按類型劃分，滑坡49 717處、崩塌28 561處、泥石流386處、地面塌陷1 782處；按險情等級劃分，以小型山體滑坡、崩塌為主，其中大型12處、中型206處、小型80 228處。該省地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)、群發(fā)、多發(fā)、單體規(guī)模小、總體危害大等特點(diǎn)。

2 突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的成因以及氣象預(yù)警重要性

2.1 突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的成因

2.1.1 滑坡

（1）巖土類型。出現(xiàn)滑坡的根本原因是巖土體的存在，巖土大量覆蓋就會形成滑坡體。巖土中有很多松散的巖土結(jié)構(gòu)，包括紅黏土、煤系地層、黃土等[1]，這類巖土不具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力和抗剪性，一旦遭遇大量雨水和河水的沖刷就會導(dǎo)致巖土的性質(zhì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生斜坡，發(fā)生滑坡，對周圍房屋建筑和居民均會造成巨大損失。

（2）地質(zhì)構(gòu)造。不同的構(gòu)造面會構(gòu)成不同巖石，導(dǎo)致土體之間被分割，無法接連成片，為斜坡向下滑動提供機(jī)會。通常，不同斜坡的裂縫、節(jié)理、斷層都不一樣，發(fā)生滑坡的概率也不一樣。特別是與平行斜坡陡傾角垂直的構(gòu)造面，發(fā)生滑坡的概率更大。

（3）地形地貌。出現(xiàn)斜坡必定受地貌部位的影響，并且有一定的坡度。如果斜坡的角度范圍為10°～

45°，上部屬于環(huán)形狀，下部屬于下陡中緩、上陡的樣式，其發(fā)生滑坡的概率就非常大。

（4）水文地質(zhì)。地下水在礦山建設(shè)中造成災(zāi)害主要是由于地下水水位的變化引起的。地下水位一旦發(fā)生了變化，就很可能造成礦井與暗河進(jìn)行碰撞，使得礦井的巷道進(jìn)入大量地下水。同時，地下水一般會帶有很多的泥沙，不僅會造成地下礦井堵塞，還可能會危害地下礦井工作人員的人身安全，導(dǎo)致其出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故。

2.1.2 泥石流

（1）地形特征。泥石流一般出現(xiàn)在三面環(huán)山的位置，或者是在有漏斗形狀的出口，由于這種地勢陡峭，溝床的縱向坡度非常大，為儲水和碎屑物的堆積提供了機(jī)會，而堆積區(qū)又經(jīng)常在地勢平坦的區(qū)域，這樣一來又為碎屑物質(zhì)的堆積提供了有利條件。（2）地質(zhì)條件。由于地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，容易在斷層的位置出現(xiàn)褶皺，導(dǎo)致巖石自身的特性受到嚴(yán)重的沖擊，巖石被破碎，經(jīng)過風(fēng)化后的巖石的穩(wěn)定性也被逐漸降低，成為形成泥石流的關(guān)鍵因素[2-3]。（3）水文氣象。水作為泥石流形成的重要組成部分，同時也是搬運(yùn)各種介質(zhì)的主要動力。泥石流通常都是在短時間內(nèi)大量流水突然涌現(xiàn)的情況下形成，同時降水的出現(xiàn)也會滲透巖土體，導(dǎo)致巖土侵蝕，從而發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。

2.1.3 崩塌

（1）地貌條件。一般發(fā)生崩塌的地段區(qū)域都是在斜坡上，且非常陡峭，通常坡度都在55°以上，高度可達(dá)30 m以上，而且坡面凹凸不平，整體呈上陡下緩的形狀。（2）巖性條件。堅硬的巖石層通常都會使該區(qū)域的山坡呈陡峭狀，而且在節(jié)理出現(xiàn)裂縫、發(fā)育及巖體破碎的情況下，非常容易產(chǎn)生崩塌的現(xiàn)象[4-5]。（3）構(gòu)造條件。巖體中存在很多非常軟弱的結(jié)構(gòu)面，這些結(jié)構(gòu)面組成之后處在下列位置中，也會增加崩塌的發(fā)生可能。以下構(gòu)造條件容易導(dǎo)致崩塌災(zāi)害的發(fā)生：巖層傾向山坡、傾角＞45°，＜自然坡度；巖層發(fā)育存在多組節(jié)理，其中一組向山坡傾斜，并且傾斜的角度已經(jīng)達(dá)到25°～65°時[6]；巖漿巖侵入接觸到周圍的破碎巖石或者變質(zhì)巖石中的地段，一經(jīng)風(fēng)化，結(jié)構(gòu)面的硬性就會下降，隨之就會發(fā)生崩塌。

根據(jù)該省地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該省主要的地質(zhì)災(zāi)害種類為崩塌、滑坡，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與區(qū)域極端降雨天氣呈顯著的相關(guān)性，人類合理、不合理的工程活動也是誘發(fā)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的主要因素。

2.2 突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警的重要性

在全球變暖的背景下，各種氣象災(zāi)害都在不斷出現(xiàn)，發(fā)生率也呈現(xiàn)出明顯升高的跡象，導(dǎo)致威脅的程度和范圍逐漸擴(kuò)大，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)多發(fā)，對社會安定和區(qū)域發(fā)展造成巨大的影響，還會影響人們的日常生活和工作?？梢?，加強(qiáng)對氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警工作的開展和氣象預(yù)報系統(tǒng)的完善和優(yōu)化尤為重要[7]。

我國地勢遼闊，資源豐富，同時也是發(fā)生氣象災(zāi)害頻率最高的國家。我國氣象災(zāi)害的種類多，發(fā)生率高，不僅會對災(zāi)害區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成不同程度的影響，還會對災(zāi)害區(qū)域人民的生命安全造成嚴(yán)重的威脅。當(dāng)前最常見極端天氣包括臺風(fēng)、雷電、暴雨、干旱、大風(fēng)、冰雹，甚至還存在熱帶氣旋、低溫冷凍[8-9]。這些氣候現(xiàn)象會反復(fù)、頻繁出現(xiàn)，且任何一種類型的發(fā)生都會對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和居民生命安全造成威脅。

構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警對地質(zhì)災(zāi)害的防治有重要的作用。第一，培養(yǎng)人們對于氣象災(zāi)害危機(jī)意識。氣象災(zāi)害危機(jī)意識是災(zāi)害預(yù)警的起點(diǎn)。通過宣傳教育，模擬氣象災(zāi)害危機(jī)情勢，不斷完善地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的氣象災(zāi)害預(yù)警與監(jiān)測系統(tǒng)，能夠使政府和公眾形成良好的減災(zāi)意識，時刻做好防災(zāi)減災(zāi)心理和應(yīng)急物資準(zhǔn)備[10-11]。

第二，便于政府進(jìn)行預(yù)見性治理。系統(tǒng)不僅可以對即將發(fā)生的氣象災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，還可以預(yù)料氣象災(zāi)害的未來發(fā)展趨勢，有助于政府加強(qiáng)長期防災(zāi)減災(zāi)基金預(yù)算，及時進(jìn)行災(zāi)后重建和恢復(fù)生產(chǎn)，提高人民群眾對政府的信賴程度[12-13]。第三，減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。通過預(yù)警，相關(guān)部門可提前轉(zhuǎn)移可能受災(zāi)害影響的人員，保證人民群眾生命財產(chǎn)安全。

3 某省突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警

3.1 預(yù)警現(xiàn)狀

該省在20世紀(jì)90年代就開始嘗試開展地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警專業(yè)監(jiān)測點(diǎn)建設(shè)，但發(fā)展速度較為緩慢。近年來，隨著全國監(jiān)測預(yù)警實驗的開展，該省相關(guān)部門無論是實踐操作、理論知識，還是技術(shù)的使用和推廣上都有了較大提升。通過該省2022年地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警、防災(zāi)減災(zāi)的實踐情況了解到，2022年全省新建普適型監(jiān)測預(yù)警點(diǎn)810處，全省累計建成普適型監(jiān)測預(yù)警點(diǎn)1 850處，監(jiān)測點(diǎn)上線率100%，設(shè)備實時在線率93.66%。2022年，預(yù)警總數(shù)3 329次，正常預(yù)警數(shù)1 643次、占比49%，實現(xiàn)有效預(yù)警4次、成功預(yù)報2次。通過落實預(yù)警響應(yīng)、監(jiān)測預(yù)警預(yù)報，全省成功避讓地質(zhì)災(zāi)害25起，涉及可能傷亡人員155人，避免直接經(jīng)濟(jì)損失56萬元。

由此可見，地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警工作在群測群防規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害上的效果明顯，可有效保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。但系統(tǒng)還需不斷完善和優(yōu)化，如理論方法、基礎(chǔ)信息的有效利用和業(yè)務(wù)運(yùn)行能力還有待提高，具體體現(xiàn)在：地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警工作開展過程中所使用的地質(zhì)環(huán)境基礎(chǔ)信息精度不夠，氣象預(yù)警分析模型單一，高效精準(zhǔn)預(yù)警預(yù)報地質(zhì)災(zāi)害還有差距。為此，采取有效的措施提高預(yù)警信息的精確度和時效性，是相關(guān)部門需要首要解決的問題。

3.2 優(yōu)化對策

3.2.1 進(jìn)一步做好地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警區(qū)域劃分

在空間上，做好對地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警區(qū)域的劃分，促使預(yù)警分析單元能夠得到合理的細(xì)化和完善，借助單元中的合理條例和制度完成對預(yù)警問題的解決和處

理[14]。相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對全省地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查普查成果的及時應(yīng)用，細(xì)化地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警區(qū)域規(guī)劃圖，補(bǔ)充和完善圖中不完整的信息，確?？梢詫Ω鞯貐^(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況做出預(yù)判，并為此提出有效的解決措施，并保障當(dāng)?shù)貐^(qū)域面雨量與雨量觀測站點(diǎn)計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，保障數(shù)據(jù)的真實性和有效性[15]。相關(guān)部門還應(yīng)利用最新區(qū)域地質(zhì)成果、各種地質(zhì)災(zāi)害野外工作成果，對每個單元中與地質(zhì)環(huán)境因素相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行整合和完善，確保信息的使用價值[16]。

3.2.2 進(jìn)一步做好氣象、水文監(jiān)測預(yù)報新成果的共享及高效應(yīng)用

在保障地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工作精度的同時，相關(guān)部門應(yīng)做好氣象、水文監(jiān)測預(yù)報新成果的共享及運(yùn)用，有效實現(xiàn)對臨近地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)判和評估，并發(fā)出相應(yīng)警示，以此增強(qiáng)預(yù)警實效[17]。同時，相關(guān)部門應(yīng)強(qiáng)化信息數(shù)據(jù)的深度融合，加強(qiáng)多普勒雷達(dá)站的設(shè)立，形成有效覆蓋全省范圍的多普勒雷達(dá)拼圖，每6 min更新1次信息數(shù)據(jù)，從而保障共享信息的及時性和有效性[18]。此外，相關(guān)部門可基于氣象臺“災(zāi)害天氣短時臨近預(yù)報預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)SWAN”，實現(xiàn)1～3 h內(nèi)的定量降水預(yù)報，為民眾、企業(yè)及時掌握當(dāng)?shù)氐慕涤旰偷刭|(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況，也可以為即雨即發(fā)型地質(zhì)災(zāi)害的提前預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。

3.2.3 改進(jìn)預(yù)警預(yù)報服務(wù)方式

相關(guān)部門應(yīng)充分發(fā)揮氣象系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，積極開展系統(tǒng)內(nèi)部合作。相關(guān)部門可在已建立的氣象臺與自然資源廳日常會商體系基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮氣象系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢及地方臺站優(yōu)勢，積極開展省市縣臺站之間的日常會商，同時改進(jìn)業(yè)務(wù)流程，形成上下聯(lián)動、分級指導(dǎo)、逐級負(fù)責(zé)的預(yù)警預(yù)報服務(wù)業(yè)務(wù)體系[19-20]。

3.2.4 強(qiáng)化法規(guī)制度建設(shè)

在面對日益嚴(yán)峻的地質(zhì)災(zāi)害挑戰(zhàn)時，法律制度的建設(shè)是保障人民生命財產(chǎn)安全、維護(hù)社會和諧穩(wěn)定的重要基石。因此，制定和完善地質(zhì)災(zāi)害防治的相關(guān)法律法規(guī)顯得尤為迫切。法律法規(guī)的制定應(yīng)以科學(xué)性、實用性為原則，充分考慮地質(zhì)災(zāi)害的復(fù)雜性和不確定性。同時，需要廣泛征求地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、公共安全等多領(lǐng)域?qū)＜业囊庖?，確保法規(guī)內(nèi)容的科學(xué)性和前瞻性。此外，法規(guī)應(yīng)具有可操作性，能夠為各級政府部門、企事業(yè)單位和個人提供明確的指導(dǎo)，以便在實際工作中遵循。

3.2.5 建立應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制

建立健全的地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制旨在通過科學(xué)的預(yù)警、快速的響應(yīng)和有效的救援，最大限度地降低災(zāi)害影響，保護(hù)人民的生命安全和國家的財產(chǎn)安全。預(yù)案制定是地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制的基礎(chǔ)，預(yù)案應(yīng)詳細(xì)規(guī)定在災(zāi)害發(fā)生時，各級政府部門、救援機(jī)構(gòu)以及公眾應(yīng)采取的行動，包括信息報告、初步評估、啟動應(yīng)急級別等步驟。預(yù)案的制定需要充分考慮地理環(huán)境、人口分布、基礎(chǔ)設(shè)施等因素，確保其針對性和實用性。同時，預(yù)案應(yīng)定期更新，以適應(yīng)環(huán)境變化和科技進(jìn)步帶來的新挑戰(zhàn)。

應(yīng)急演練是檢驗和提升應(yīng)急響應(yīng)能力的關(guān)鍵。通過模擬地質(zhì)災(zāi)害，定期進(jìn)行應(yīng)急演練，可以磨合各部門間的協(xié)作，提高救援效率，確保在真實災(zāi)害發(fā)生時能夠迅速、有序地行動。此外，應(yīng)急演練也能提高公眾的防災(zāi)意識和自救能力，使他們在災(zāi)害來臨時能夠冷靜應(yīng)對，減少傷亡。

4 結(jié)論

某省突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害以崩塌、滑坡為主，與區(qū)域極端降雨存在直接關(guān)系。不同類型的地質(zhì)災(zāi)害均會對當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)或人民的生命安全造成影響，突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警能夠達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)、保障群眾生命安全的效果。當(dāng)前，當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)還存在很多問題和不足，相關(guān)部門需要在工作中不斷完善，細(xì)化區(qū)域預(yù)警分析單元，實現(xiàn)監(jiān)測信息的共享和使用，從而更好地提高臨災(zāi)預(yù)警效果，保障預(yù)警的準(zhǔn)確性。

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