趙付明

（安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，安徽合肥230001）

安徽省地質(zhì)災(zāi)害降雨臨界值研究

趙付明*

（安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，安徽合肥230001）

通過對安徽省地質(zhì)災(zāi)害特征分析，從臨界雨量入手，深入研究了安徽省不同的地貌單元地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的降雨界值情況，為地質(zhì)災(zāi)害防治提供依據(jù)。

安徽??；地貌單元；地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀；降雨臨界值

安徽省地形復(fù)雜，地貌單元類型多樣，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)、易發(fā)，且點多、面廣，常造成嚴重經(jīng)濟損失，多因降雨引發(fā)。不同的地貌單元的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的臨界雨量也不一致，此研究以期為安徽省地質(zhì)災(zāi)害市縣級防治管理工作提供依據(jù)［1］。

1　安徽省地質(zhì)災(zāi)害特征

1.1地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

安徽省是全國地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)?。▍^(qū)）之一，災(zāi)害種類繁多，分布廣泛。在諸多災(zāi)害類型中，以崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害最為突出。據(jù)資料初步統(tǒng)計：2006～2015年間，全省共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害近3445起，造成了23人死亡，傷23人，直接經(jīng)濟損失4.7億元。根據(jù)2015年全省地質(zhì)災(zāi)害隱患點核查結(jié)果。目前，全省已知災(zāi)害點達4682處，主要分布于皖南山區(qū)、大別山區(qū)、沿江丘陵、江淮丘陵和淮北平原，受威脅人口7萬多人，受威脅財產(chǎn)近30億元（圖1）。

圖1　安徽省各地貌單元受威脅財產(chǎn)統(tǒng)計圖（2015年）

由于安徽省獨特的地理位置，較為復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，加上不發(fā)達的經(jīng)濟形勢，以及社會因素等，形成了災(zāi)害類型多、分布廣、強度大、頻度高、影響面寬、損失嚴重的格局。地質(zhì)災(zāi)害會嚴重破壞公路、鐵路、航運、堤壩、水庫以及通訊等工程設(shè)施。

1.2地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與降水關(guān)系

1.2.1誘發(fā)因素

降水是滑坡、崩塌和泥石流的重要誘發(fā)因素，它可以降使巖土體含水量增加，軟化巖土，降低巖土的抗剪強度并產(chǎn)生動水壓力和潛蝕巖土，增大巖土容重，從而導(dǎo)致滑坡、崩坡、泥石流發(fā)生。降水形成的坡面流的速度直接受地形坡度的控制，坡度越大，水流速度越大，也最易于引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。在安徽省2015年的4682起地質(zhì)災(zāi)害隱患點中有4239起主要是強降水引發(fā)，占災(zāi)害總數(shù)的90.53%。

2010年7月8～17日，安徽省南部普降大雨、局部暴雨，安慶市、池州市、黃山市的黃山區(qū)、祁門縣、六安市的金寨縣等地累計降雨量超過300mm（影響范圍3.29km2），安慶市和池州市有11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動雨量觀測站累計降雨量超過600mm，累計最大降雨量達677.7mm（池州市高坦鎮(zhèn)）。

這次集中強降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害241起，占全年災(zāi)害總數(shù)的71.30%，直接經(jīng)濟損失1632萬元，占全年災(zāi)害損失的64.33%，并造成死亡4人，傷2人，死亡人數(shù)占全年的66.66%?？梢?，災(zāi)害發(fā)生數(shù)量、危險性與降水量大小和持續(xù)時間關(guān)系十分明顯。降雨越大，時間越長，災(zāi)害發(fā)生越多［2］。

1.2.2同步及滯后性

降雨入滲到巖土體引發(fā)崩塌、滑坡和泥石流或匯集形成泥石流等需要一個過程，災(zāi)害發(fā)生與降雨之間具一定的時間差。在災(zāi)害與降雨的發(fā)生時間上，小、微型災(zāi)害多表現(xiàn)為同步性，中、大型災(zāi)害一般表現(xiàn)為滯后性。根據(jù)2009～2010年687個災(zāi)害點發(fā)生時的降雨資料統(tǒng)計分析：受前期降雨影響較大時，再發(fā)生強降雨，6～12h內(nèi)發(fā)生災(zāi)害占70%，12～24h內(nèi)發(fā)生災(zāi)害占9%；受前期降雨影響較小時，12～24h直至1～3d引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害可能性會增大（圖2、表1）。

1.2.3突發(fā)群發(fā)性

圖2　安徽省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生受前期降雨影響分布圖

表1　安徽省災(zāi)害發(fā)生情況與降雨關(guān)系統(tǒng)計表（2009～2010年10d累計降雨量：mm）

在安徽省的皖南山區(qū)和大別山區(qū)，滑坡、泥石流、崩塌等多災(zāi)種和同一災(zāi)種多災(zāi)體呈群發(fā)性出現(xiàn)，發(fā)生區(qū)域范圍一般與降雨范圍一致。而且，災(zāi)害在數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘內(nèi)突然發(fā)生［3］。

2　地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時與臨界雨量分析

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)律，考慮到地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的滯后性，利用當天和前期（前10d）降水量資料，采用國內(nèi)外通用的經(jīng)驗公式［4］，分別計算安徽省不同地貌單元的有效降水量。計算式為：

式中：PZ——某日有效降水量；

P0——當日雨量；

Pi——前i日雨量；

λi——前i日的影響系數(shù)，λi一般取值為0.75。

根據(jù)2009～2010年678個災(zāi)害點地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時的降雨資料，以降雨特征值為橫坐標，以災(zāi)害發(fā)生累加頻率值為縱坐標，編制災(zāi)害發(fā)生累加頻率曲線圖，取累加頻率曲線突變拐點對應(yīng)的降雨特征值，即得到主要地貌單元地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時的降雨量臨界值（以皖南山區(qū)和大別山區(qū)為例），見表2。

通過對687起災(zāi)害發(fā)生時當日降雨量和臨界有效降雨量統(tǒng)計計算，皖南山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時當日降雨量30mm，臨界有效降雨量為60mm；大別山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時當日降雨量30mm，臨界有效降雨量為60mm。

3　結(jié)論

表2　主要地貌單元地質(zhì)災(zāi)害臨界值計算結(jié)果表

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生多為降雨、地質(zhì)、氣象、人等多因素耦合的結(jié)果，其發(fā)生機理還有待進一步研究。本文通過對安徽省主要地貌單元地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時當日和有效降雨量的初步研究，得出了不同地貌單元的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的降雨臨界值，以便為安徽省地質(zhì)災(zāi)害市、縣級防治管理提供理論依據(jù)和技術(shù)支持［5］。

［1］國土資源部.地質(zhì)災(zāi)害防治條例［S］.北京：地質(zhì)出版社，2006.

［2］安徽省國土資源廳.安徽省地質(zhì)災(zāi)害群測群防員讀本［R］.2012.

［3］安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站.2010年安徽省地質(zhì)災(zāi)害情況總結(jié)［R］.2011.

［4］劉傳正.重大地質(zhì)災(zāi)害防治理論與實踐［M］.北京：科學(xué)出版社，2009.

［5］姜迪.試析工程地質(zhì)災(zāi)害防治與管理措施［J］.城市建設(shè)理論研究，2014（22）：59-60.

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1004-5716（2016）08-0148-03

2016-04-08

2016-04-11

趙付明（1980-），男（漢族），山東聊城人，工程師，現(xiàn)從事水工環(huán)、地質(zhì)災(zāi)害防治與研究工作。