謝 敏，陸 甲，李艷蘭，黃 卓

（廣西區(qū)氣候中心，南寧 530022）

降雨是誘發(fā)泥石流和滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要因素，合理的界雨量是滑坡和泥石流預(yù)報預(yù)警的主要依據(jù)。關(guān)于滑坡泥石流地質(zhì)災(zāi)害的臨界雨量，不少國家和地區(qū)［1-9］已研究出引發(fā)滑坡泥石流的臨界雨量值，為滑坡泥石流預(yù)報預(yù)警提供了主要依據(jù)。然而各地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和降雨特征不同，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的臨界雨量也有較大的差異，目前難以找到普遍適用的臨界雨量值。廣西是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的省區(qū)之一，做好滑坡泥石流的預(yù)報預(yù)警對最大程度減輕人民生命和財產(chǎn)損失具有重要意義。關(guān)于廣西地質(zhì)災(zāi)害與前期雨量關(guān)系的研究，楊軍［10］等人研究了廣西梧州市萬秀區(qū)區(qū)域降雨型滑坡危險性區(qū)劃的降雨臨界值，許英姿［11］等人研究了降雨對廣西碎屑巖地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的影響，李岳順［12］采用有效雨量模型研究了廣西梧州地區(qū)的滑坡地質(zhì)災(zāi)害的臨界雨量，黃莉［13］等做了廣西地質(zhì)災(zāi)害與氣象因子的風險分析。但這些研究受限于氣象資料的代表性和時間密度，其研究所得出的臨界雨量應(yīng)用于滑坡泥石流預(yù)報預(yù)警業(yè)務(wù)的可操作性仍有限。對此，本文基于廣西加密自動氣象觀測站的逐小時雨量和278個泥石流滑坡地質(zhì)災(zāi)害個例資料，利用統(tǒng)計方法確定誘發(fā)廣西泥石流滑坡地質(zhì)災(zāi)害的臨界雨量，并使用最新災(zāi)害資料進行相關(guān)的檢驗和訂正，嘗試為廣西泥石流滑坡地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報預(yù)警提供主要依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 泥石流

（1）收集泥石流個例資料和降雨資料。收集到133次泥石流災(zāi)害發(fā)生時間和地點，以及2017年汛期發(fā)生的7次泥石流，根據(jù)泥石流災(zāi)害發(fā)生時間和地點，選取距離最近的雨量站作為代表站，提取泥石流災(zāi)害發(fā)生前的逐時降雨資料。

（2）針對歷次泥石流災(zāi)害進行臨界雨量組合確定，最終以災(zāi)害發(fā)生前期1h最大雨強和24h最大雨強做為指標。

（3）繪制臨界雨量基準值確定圖。分別以1h最大雨強（H1）為縱坐標、以24h雨強（H24）作為前期有效雨量為橫坐標投射到坐標軸上，得到泥石流臨界雨量基準值確定圖。

（4）檢驗和修訂。根據(jù)2017年汛期發(fā)生的2次泥石流災(zāi)害，對上述第（3）點廣西泥石流致災(zāi)臨界雨量基準線進行驗證和修訂。

1.2 滑坡

（1）資料收集。收集到百色市132個有明確時間和地點記錄的降雨誘發(fā)的單體或區(qū)域性滑坡記錄，以及2017年6次有明確時間和地點記錄滑坡事件；取距滑坡最近的自動氣象站的逐小時雨量。

（2）根據(jù)文獻《誘發(fā)區(qū)域性滑坡的降雨閾值》［14］的方法確定降雨持續(xù)時間D和雨強I。確定歷時D時，需要確定起止時刻，滑坡發(fā)生的時刻為截止時刻。在只知道滑坡發(fā)生日期的條件下，近似用當日最后一次降雨結(jié)束時刻為其截止時刻。確定某一時刻T，若T之前的歷次降雨過程的有效降水量之和小于T時刻至D結(jié)束時刻之間的歷次降雨過程有效降雨量之和的10%，則以T時刻作為D的開始時刻。有效降雨量，有效雨量表達式為：

Ra表示有效雨量；Rb表示災(zāi)害發(fā)生當日及前期的降雨量（災(zāi)害發(fā)生當日b＝0，災(zāi)害發(fā)生前n天，b＝n）；K為遞減系數(shù)，據(jù)張書余的研究，廣西的經(jīng)驗系數(shù)為0.7；

n對于不同的泥石流溝、不同的滑坡都不同，K和n都需要通過統(tǒng)計確定。

（3）將滑坡事件所對應(yīng)的平均雨強和歷時標注在I-D雙對數(shù)坐標平面內(nèi)。

（4）假定I-D閾值滿足冪指數(shù)函數(shù)，找出雨強I和降雨歷時D的關(guān)系式。

（5）以2017年的滑坡個例進行檢驗與修訂。

2 結(jié)果分析

2.1 泥石流

按上述資料和方法處理后，得到激發(fā)泥石流和不激發(fā)泥石流的臨界雨量基準線（圖1）：

圖1 泥石流臨界雨量基準值

當 H24＜152mm時，該線表達式為 H1＝-0.2872H24＋83.55；

當 H24≥152mm時，該線的表達式為 H1＝39.9mm。該線為泥石流發(fā)生的危險基

準線，分界線右上側(cè)為發(fā)生泥石流的危險區(qū)域，左下側(cè)為安全區(qū)。

2017年汛期，廣西陽朔縣和靈川縣出現(xiàn)的泥石流災(zāi)害，其發(fā)生前24h雨強大于152mm，1h雨強大于39.9mm（表1），達到泥石流危險警戒區(qū)，與實際情況相符，說明修訂后的臨界雨量基準線是合理的，基本滿足廣西泥石流短期預(yù)報的要求。

表1 2017年廣西泥石流致災(zāi)臨界雨量檢驗

2.2 滑坡

利用廣西百色市滑坡個例及其對應(yīng)的雨量資料按上述1.2方法處理后，得到誘發(fā)滑坡的I-D閾值曲線（圖2）。線條上側(cè)區(qū)域為發(fā)生滑坡的危險區(qū)域，下方區(qū)域為安全區(qū)域。假定I-D閾值滿足冪指數(shù)函數(shù)，根據(jù)滑坡事件的下限確定冪指數(shù)函數(shù)的a和b參數(shù)，得到百色市降雨閾值曲線I＝11.31D-0.7，適用范圍為降雨歷時1～188小時。該閾值高于Guzzetti等得到的全球降雨閾值I＝2.20D-0.44，同時高于桂西北區(qū)域降雨閾值I＝5.05D-0.57，符合區(qū)域閾值高于全球閾值的規(guī)律。

圖2 百色市誘發(fā)滑坡的I－D閾值曲線

經(jīng)2017年百色市發(fā)生的6次滑坡災(zāi)害對百色市降雨閾值曲線進行驗證（表2），與實際情況相符，因此根據(jù)滑坡災(zāi)害地點降雨歷時及降雨閾值，可以確定致災(zāi)臨界雨量（強）。

表2 百色市滑坡致災(zāi)臨界雨量檢驗（需改為三線表）

3 結(jié)論

（1）前期降雨對廣西泥石流和滑坡起主導作用，當24h雨量＜152mm時，泥石流臨界雨量為H1＝-0.2872H24＋83.55；當24h小時雨量≥152mm時，泥石流臨界雨量為H1＝39.9mm。但由于泥石流樣本較少，仍然需要在今后的實踐中對臨界雨量基準線進行修訂。

（2）百色市誘發(fā)滑坡的I-D閾值曲線符合I＝11.31D-0.7的關(guān)系式，可用于區(qū)域性滑坡的初步預(yù)警，但隨著滑坡事件及相應(yīng)降雨數(shù)據(jù)的增加，該曲線需要不斷修訂，其可靠性才能不斷提高。

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