黎力　朱永亮　陳亮　劉恒博

摘要? 利用重慶市2017年13場暴雨致災事件，開展基于水土耦合機制的重慶市地質(zhì)災害氣象風險預警，并從預警事件的準確率和預警區(qū)域的精確性兩方面與實際災險情進行了對比分析，指出當前重慶市地質(zhì)災害氣象風險預警工作存在的不足，并提出了解決問題的相關(guān)建議，為地質(zhì)災害氣象風險預警工作提供參考。

關(guān)鍵詞? 地質(zhì)災害;氣象預警;氣象預報;準確率;重慶市

中圖分類號? P694??? 文獻標識碼? A

文章編號? 0517-6611（2019）24-0234-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.24.069

Study on Geological Hazard Meteorological Risk Early Warning in Chongqing

LI Li1，2，ZHU Yong-liang3，CHEN Liang2 et al? （1.School of Geodesy and Geomatics，Wuhan University，Wuhan，Hubei 430079;2.Chongqing Land and Housing Safety Emergency Dispatch Center，Chongqing 400015;3.School of Civil Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074）

Abstract? Based on 13 rainstorm disaster events in Chongqing in 2017，the meteorological risk early warning of geological disasters in Chongqing based on soil and water coupling mechanism is carried out，and the accuracy of early warning events and the accuracy of early warning area are compared with the actual disaster risk.The paper analyzes the shortcomings of the current early warning of the geological hazards in Chongqing，and puts forward the related suggestions to solve the problems，and provides a reference for the early warning of the geological hazards.

Key words? Geological hazard;Meteorological early warning;Weather forecast;Accuracy rate;Chongqing

基金項目? 2018年重慶市規(guī)劃和自然資源局科技計劃項目（2018B083）。

作者簡介? 黎力（1982—），男，湖北隨州人，高級工程師，從事地質(zhì)災害防治信息化研究。

收稿日期? 2019-06-28

重慶是全國地質(zhì)災害高發(fā)易發(fā)地區(qū)之一[1]，尤以滑坡和危巖崩塌發(fā)生的頻度最高，造成的災害最嚴重，也是汛期（每年5月初—9月底）全市地質(zhì)災害防治的主要對象。2003年以來，重慶市規(guī)劃和自然資源局、重慶市氣象局聯(lián)合構(gòu)建了地質(zhì)災害氣象風險預警機制[2]，開展了基于降雨的地質(zhì)災害風險預警預報工作[3-4]。該項工作的開展對于加強政府相關(guān)部門的防災減災工作起到了積極作用，但也存在風險預警范圍偏大、預警不準等實際問題。目前，國內(nèi)對地質(zhì)災害氣象風險預警的后評估工作開展得較少，且鮮有報道;相關(guān)文獻主要側(cè)重于風險預警的算法、工作機制等。為此，筆者結(jié)合地質(zhì)災害調(diào)度處置工作實際，利用重慶市2017年汛期13場暴雨誘發(fā)地質(zhì)災害事件，開展了基于物理機制的地質(zhì)災害氣象風險預警工作，并與實際工作相印證，對地質(zhì)災害氣象風險預警效果進行評估，旨在為今后全市地質(zhì)災害氣象風險預警工作提供參考。

1? 重慶市地質(zhì)災害氣象風險預警工作現(xiàn)狀

1.1? 數(shù)據(jù)來源

當前重慶市開展的地質(zhì)災害氣象風險預警工作，充分利用了過去幾天的降雨實況數(shù)據(jù)和未來24 h的降雨預報數(shù)據(jù)，并綜合考量了全市地質(zhì)災害易發(fā)分區(qū)信息[5-6]。數(shù)據(jù)使用類型及來源如下：①降雨預報數(shù)據(jù)，由重慶市氣象局負責生產(chǎn)并提供。應用全市及周邊多普勒天氣雷達和自動雨量站資料，綜合運用閃電定位、GPS/MET 水汽等非常規(guī)觀測資料，依托SWAN 系統(tǒng)，生成時間分辨率為6 min、空間分辨率為5 km×5 km 的降水預報產(chǎn)品[7]。預報產(chǎn)品經(jīng)預報員人工訂正后，正式對外發(fā)布。

②降雨實況數(shù)據(jù)，由重慶市氣象局負責生產(chǎn)并提供。實況降雨數(shù)據(jù)主要為全市范圍內(nèi)2 000余個自動雨量監(jiān)測站站點數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)更新頻率為1 h。③地質(zhì)環(huán)境基礎數(shù)據(jù)，由重慶市國土房管局負責生產(chǎn)并提供，主要包括全市地質(zhì)災害易發(fā)分區(qū)數(shù)據(jù)和災害隱患點數(shù)據(jù)。

1.2? 工作機制

重慶市地質(zhì)災害氣象風險預警目前由該市國土房管局和氣象局分頭協(xié)作，會商后聯(lián)合發(fā)布。雙方聯(lián)合機制特別注重對強降雨天氣事件的聯(lián)合會商，其具體制作流程為：通過氣象預報提前發(fā)現(xiàn)強降雨事件（暴雨及以上災害性天氣），由重慶市氣象局啟動召開預警會商會議;對未來24 h的降雨預報數(shù)據(jù)進行會商，同時聯(lián)合重慶市規(guī)劃和自然資源局對重慶市地質(zhì)災害氣象風險預警結(jié)果進行聯(lián)合會商;會商形成最終成果后，對外發(fā)布。

2? 2017年汛期風險預警評估

2.1? 基本情況

據(jù)重慶市氣象局統(tǒng)計資料顯示，2017年汛期全市累計出現(xiàn)13場暴雨過程，分別是5月2日、5月10日、5月20日、6月3日、6月8日、7月6日、7月13日、8月7日、9月1日、9月8日、9月17日、9月26日、10月3日的區(qū)域暴雨過程。

對2017年汛期重慶市地質(zhì)災害災險情事件和13場暴雨過程按時間進行統(tǒng)計，結(jié)果如表1所示。

通過地理空間分析發(fā)現(xiàn)，2017年汛期重慶市地質(zhì)災害災險情與降雨有以下特征：①暴雨致災的關(guān)聯(lián)性、滯后性明顯。有12場暴雨過程，在之后的1～3 d內(nèi)，地質(zhì)災害均出現(xiàn)峰值。②暴雨時段及落區(qū)集中，導致熱點區(qū)形成。通過空間分析發(fā)現(xiàn)，2017年13場暴雨落區(qū)的空間分布相對集中，誘發(fā)區(qū)域地質(zhì)災害集中發(fā)生，先后形成了“合川-主城災險情熱點區(qū)”“梁平-萬州災險情熱點區(qū)”“奉節(jié)-巫山災險情熱點區(qū)”。

2.2? 風險后評估

根據(jù)2017年汛期重慶市13場暴雨致災關(guān)聯(lián)明顯的特點，筆者利用ArcGIS軟件，結(jié)合13場暴雨之前發(fā)布的地質(zhì)災害氣象風險預警結(jié)果，疊加預警對應時段實際發(fā)生的地質(zhì)災害災險情，以此對風險預警結(jié)果的準確率進行評估。

結(jié)合地質(zhì)災害調(diào)度處置的工作需要，評估主要分為兩方面：①開展風險預警事件的準確率評估，即對風險預警4個等級范圍內(nèi)的實際發(fā)生災險情進行統(tǒng)計，以此開展預報準確率評估。②開展風險預警空間上的精確性評估，即對發(fā)出“風險一般”等級及以上的風險預警范圍細分到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，并對實際發(fā)生了災險情的鄉(xiāng)鎮(zhèn)占比進行統(tǒng)計，以此開展預報空間精確性的評估。

2.3? 評估結(jié)果

2.3.1? 預警等級準確率評估。由表2可見，13場暴雨過程造成了相應區(qū)域的地質(zhì)災害災險情發(fā)生。災險情發(fā)生在風險預警區(qū)域內(nèi)的共計49起，占實際發(fā)生地災總數(shù)的56%。其中，處于較高及以上風險的地災總數(shù)共計28起，占比42%。

2.3.2? 預警范圍精確性評估。

將實際發(fā)生的地災點與風險預警區(qū)域范圍，按鄉(xiāng)鎮(zhèn)個數(shù)進行統(tǒng)計，結(jié)果見表3。從表3可以發(fā)現(xiàn)，當前重慶市地質(zhì)災害氣象風險預警的范圍較大，預報的鄉(xiāng)鎮(zhèn)個數(shù)要遠高于實際發(fā)生地質(zhì)災害的鄉(xiāng)鎮(zhèn)個數(shù)，往往導致預警調(diào)度實際工作偏差較大。其主要原因：一是氣象降雨預報的不確定性和地質(zhì)環(huán)境條件的復雜性，要做到地質(zhì)災害精細化預警，難度較大;二是考慮到地質(zhì)災害防治實際工作受“底線思維”的影響，在預警范圍劃定時，往往會人為調(diào)高預警級別、調(diào)大預警范圍。

3? 當前重慶市地質(zhì)災害氣象風險預警工作存在的主要問題

3.1? 對地質(zhì)災害預警的內(nèi)涵認識存在偏差

從國內(nèi)地質(zhì)災害氣象風險預警的概念發(fā)展來看，2003年，國土資源部和中國氣象局在“關(guān)于聯(lián)合開展汛期地質(zhì)災害氣象預報預警工作的通知”（國土資發(fā)〔2003〕229號）文件中，首次提出地質(zhì)災

害氣象預警概念，并明確了預警主體單位，但沒有對地質(zhì)災害氣象預警的內(nèi)涵加以明確。2009年，國土資源部地質(zhì)環(huán)境司組織中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院制定了《地質(zhì)災害氣象預警預報工作要求（試行）》（國土資環(huán)函〔2009〕38號），該文件首次明確了地質(zhì)災害氣象預警的定義，但對“地質(zhì)災害發(fā)育分布規(guī)律”以及與降雨之間的內(nèi)在關(guān)系等關(guān)鍵問題并未闡述清楚。2013年，中國氣象局應急減災與公共服務司和國土資源部地質(zhì)環(huán)境司在《關(guān)于調(diào)整地質(zhì)災害氣象預報預警業(yè)務的函》（氣減函〔2013〕39）文件中，明確提出了“依據(jù)實際調(diào)查和統(tǒng)計分析，確定地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)隱患點或災害點的致災臨界雨量”，但對統(tǒng)計分析臨界雨量的技術(shù)方法沒有統(tǒng)一和明確[8-9]。

由于缺乏對地質(zhì)災害氣象風險預警關(guān)鍵問題的闡述，以及缺少對關(guān)鍵技術(shù)標準的統(tǒng)一，客觀上容易導致人們對地質(zhì)災害風險預警的內(nèi)涵認識不清，也容易誤導人們認為通過氣象降雨就可以判定地質(zhì)災害是否會發(fā)生。受此影響，地方實際開展地質(zhì)災害防治工作人員，往往會依據(jù)降雨強度和經(jīng)驗，人工作出降雨致災可能性的判斷，并據(jù)此開展工作。這種工作模式，在當前的地質(zhì)災害防治實際工作中，特別是在一線工作中，應用較為普遍，實際也能夠起到一定的效果。但從長期來看，該模式過于依賴人員個體的主觀經(jīng)驗，容易出現(xiàn)“上下認識不統(tǒng)一，部署打折扣”等工作困境，即上級主管單位受“底線思維”的影響，預警范圍往往會比較大、風險級別較高，對人員物資的調(diào)動范圍較大。而一線工作人員和地方群眾，特別是在風險預警多次發(fā)出后而沒有發(fā)生災險情的情況下，往往會形成對風險預警指令的抵觸情緒，其實際防治工作打折扣，反而會影響防災減災的實際效果。

3.2? 基礎科學研究支撐不足

地質(zhì)災害風險預警是一項涉及多學科交叉、多因素考量的復雜科學問題。自2003年，國土、氣象兩部門聯(lián)合開展風險預警工作以來，相繼在預警預報技術(shù)方法、業(yè)務平臺、實驗區(qū)建設等領(lǐng)域取得進展。目前，我國已基本構(gòu)建從國家級到省級的第2代預警模型[10]。但與此同時，國內(nèi)各省市的預警預報工作還普遍缺乏從物理機制上對區(qū)域的地質(zhì)災害與降雨、地質(zhì)環(huán)境因素（地層石、斷裂構(gòu)造、地形地貌、植被土壤等）之間的關(guān)系進行深入研究[11]，更多的還是從概率統(tǒng)計學上對基于氣象降雨的地質(zhì)災害風險進行預警分析[12]。部分省市受制于基礎資料的不足對基本的滑坡（泥石流）與降雨強度-歷時閾值的統(tǒng)計分析都尚未開展?；A研究工作的不足也導致了當前重慶市的地質(zhì)災害氣象風險預警工作尚達不到機理解釋更加科學、空間分布更加精細的預警結(jié)果。

3.3? 數(shù)據(jù)共享渠道不暢、聯(lián)合發(fā)布機制不完善

早在2005年，重慶市氣象局與重慶市規(guī)劃和自然資源局就嘗試在數(shù)據(jù)共享渠道和聯(lián)合會商等方面進行探索，并取得了一些進展。但整體來看，雙方在數(shù)據(jù)共享機制及具體渠道上尚未固化，共享度不高。氣象部門豐富的實況降雨數(shù)據(jù)和氣象預報數(shù)據(jù)，與國土部門完整的地質(zhì)環(huán)境資料和地災隱患點資料尚未形成暢通有效的共享、交流，“信息孤島”現(xiàn)象客觀存在。而現(xiàn)有的預警會商機制，雙方更多的是對風險預警結(jié)果的相互會商、修正，還缺乏對地質(zhì)環(huán)境因素（地層巖性、斷裂構(gòu)造、地形地貌、植被土壤等）、氣象預報、降雨實況等數(shù)據(jù)融合處理的研究。

3.4? 缺乏風險預警結(jié)果的事后評估

當前地質(zhì)災害防治工作中，氣象部門開展風險預警的人員，對地質(zhì)災害災險情信息掌握不全。而國土部門開展風險預警的工作人員，也存在受崗位限制并未實際參與地質(zhì)災害處置工作，客觀上造成了預警分析工作“重預警、輕評估”的現(xiàn)象。由于缺乏事后評估分析，風險預警模式的不足無法有效的暴露，客觀上制約了地質(zhì)災害氣象預警的發(fā)展和完善。

4? 對策和建議

4.1? 建立完善國土氣象部門的聯(lián)合發(fā)布和數(shù)據(jù)共享機制

進一步明確風險預警工作職責，固化數(shù)據(jù)共享渠道及模式。在數(shù)據(jù)共享方面，要注重統(tǒng)一數(shù)據(jù)的精度、格式、時效性，以及數(shù)據(jù)共享的渠道，促進雙方信息數(shù)據(jù)的交流利用。在定期會商和緊急會商機制上，注重氣象雨情數(shù)據(jù)與地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)等專業(yè)分析的深度融合，市級國土主管部門要充分利用已有的地質(zhì)環(huán)境資料和災害點數(shù)據(jù)庫，開展基于地質(zhì)環(huán)境因素的氣象風險預警工作，并主動向氣象部門推送相關(guān)成果，促進雙方聯(lián)合發(fā)布工作的深入。

4.2? 盡快開展重慶市地質(zhì)災害風險下墊面精細化工作

配套開展氣象地質(zhì)災害風險預警關(guān)鍵算法研究。氣象地質(zhì)災害風險預警工作關(guān)鍵在于預警模型及算法。國土部門和氣象部門應加強聯(lián)合科研攻關(guān)，盡快開展適用于地區(qū)的地質(zhì)災害風險預警算法研究，精化風險預警預報結(jié)果，為地質(zhì)災害應急調(diào)度工作提供針對性強的預警信息。

4.3? 積極開展預警結(jié)果分析評價工作

收集地質(zhì)災害發(fā)生信息和成功預報信息，建立反饋信息數(shù)據(jù)庫;對預警工作期發(fā)生的典型地質(zhì)災害須組織有關(guān)人員及時開展地質(zhì)災害發(fā)生現(xiàn)場的野外調(diào)研和驗證工作，檢驗預報效果，調(diào)整預警判據(jù)。

每年汛期結(jié)束后，必須從技術(shù)和社會效果等角度對整個汛期預報預警工作進行全面總結(jié)，主要總結(jié)地質(zhì)災害氣象預報預警獲得的成功經(jīng)驗、值得吸取的經(jīng)驗教訓及改進工作之處，對于預報預警工作中存在的問題，提出解決的辦法，以便改進和完善預報預警方法、提高預報水平。

參考文獻

[1]賓嵐.地質(zhì)災害防治形勢與防災減災策略思考[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2017（25）：1-2.

[2]劉傳正，劉艷輝，溫銘生，等.中國地質(zhì)災害氣象預警實踐：2003-2012[J].中國地質(zhì)災害與防治學報，2015，26（1）：1-8.

[3]李向紅，唐橋義，伍靜，等.桂林中小河流洪澇氣象風險預警系統(tǒng)設計[J].災害學，2014，29（1）：42-46.

[4]王爽，王晴，李倩.天津市突發(fā)性地質(zhì)災害氣象預警系統(tǒng)的設計與應用[J].地質(zhì)調(diào)查與研究，2015，38（2）：155-160.

[5]劉建橋，李偉華.重慶彭水縣地質(zhì)災害分布特征及防治對策建議[J].信息化建設，2016（2）：262-263.

[6]王慧，文海家，胡東萍，等.山地環(huán)境地質(zhì)災害易發(fā)性縣級區(qū)劃研究：以重慶城口縣為例[C]//2015年全國工程地質(zhì)學術(shù)年會論文集.北京：科學出版社，2015.

[7]張瑛，徐星生，劉波.關(guān)鍵技術(shù)在江西氣象災害風險預警業(yè)務中的應用與體會[J].氣象與減災研究，2014，37（3）：62-67.

[8]陳靜靜，姚蓉，文強，等.湖南省降雨型地質(zhì)災害致災雨量閾值分析[J].災害學，2014，29（2）：42-47.

[9]劉艷輝，唐燦，李鐵鋒，等.地質(zhì)災害與降雨雨型的關(guān)系研究[J].工程地質(zhì)學報，2009，17（5）：656-661.

[10]劉艷輝，劉傳正，溫銘生，等.中國地質(zhì)災害氣象預警模型研究[J].工程地質(zhì)學報，2015，23（4）：738-746.

[11]張雅斌，杜繼穩(wěn)，蔡蕊，等.陜西省精細化地質(zhì)災害氣象預報預警研究[J].災害學，2011，26（3）：28-34.

[12]唐燦，李鐵鋒，溫銘生，等.國家級地質(zhì)災害氣象預警預報理論與方法[C]//全國第五次地質(zhì)災害防治學術(shù)大會論文集.北京：中國地質(zhì)學會，2006：290-291.