四川绵竹清平乡文家沟“8·13”特大泥石流灾害

2010年8月13日四川绵竹市清平乡文家沟暴发特大规模泥石流灾害(简称"8.13"特大泥石流)。在野外调查的基础上,分析了此次泥石流灾害的特征,并从其形成条件入手,探讨了此次灾害的成因和未来发展趋势。文家沟流域在2010年8月12日16时至13日04时的降雨量达227 mm,暴雨形成强大洪水冲刷流域内在地震期间形成的滑坡-碎屑流堆积体,并形成高容重粘性泥石流。泥石流依次冲毁沟内19座谷坊和1座拦挡坝,冲出总量达429.3×104 m3,完全堵断绵远河,形成长约1 650 m、宽约420 m、高约12 m的堰塞坝,堰塞湖回水长1.5 km。泥石流共造成6人死亡或失踪,379间房屋被冲毁掩埋,汉(旺)清(平)公路中断,2座桥梁被毁。研究表明,松散物质的极大丰富和堵溃是导致"8.13"特大泥石流规模巨大的主要原因;文家沟在短期内泥石流仍会频发,但规模要比"8.13"泥石流小。     

汶川地震强震区震后10年泥石流活动特征遥感动态分析——以平武县石坎河流域为例

为研究汶川8级地震震后10年内灾区地质灾害的发育演变状况,选取极重灾区平武县石坎河流域作为研究对象,采用多期遥感解译以及地面调查相结合的方式,对汶川地震重灾区震后10年泥石流发育概况以及其发展演变规律进行研究分析。研究结果表明:①石坎河流域沿主河道分布了众多支沟,每年雨季石坎河流域泥石流暴发呈现明显的群发性。在震后10年间,石坎河流域内崩滑堆积体数量及面积总体均呈下降趋势,但残余物源方量仍较高,泥石流仍具有发生频率高、冲出量大、破坏性强的特点。②汶川震区的高密度物源发育特征导致区内部分洪水沟或常年流水沟转化为泥石流沟,以及某些处于停歇期的老泥石流沟重新复活,进入发展期。③受地形坡度以及汛期影响,地震所形成的崩塌、滑坡物源,在震后10年间大量进入沟道,转变为沟道堆积物,或以泥石流堆积物的形式沿主沟堆积。④在工程约束条件下,部分泥石流沟的启动物源分布位置以及物源类型发生较大改变,泥石流形成机制和运移过程也相应发生变化。⑤震区泥石流在主沟与主河交汇处形成大量泥石流扇形堆积,进入主河堆积体进一步抬升河床,给主河两岸或沟口人民生产生活造成不便,影响该区域地质环境。     

陕南中小河流洪水气象统计预报模型业务化研究与应用

在确定中小河流选取标准及其洪水气象预报等级的基础上,面向中小河流洪水气象预报业务的需求提出一种统计预报方法,即根据雷达定量降水估测的流域面雨量、前期影响雨量方法确定流域的径流深,综合考虑中小河流的前1 d水位、径流深、当日水位,利用2013-2014年的6-9月陕南中小河流的水文观测站逐日水位、流域内自动气象站降雨量、雷达回波资料,建立以水位预报为目标的二元回归方程。以子午河为例建立的洪水气象预报方程和其他中小河流在2015年汛期的业务应用结果表明:该统计方法建立的洪水气象预报方程和实际情况较为吻合,能较为准确、简洁地预报中小河流发生洪水的气象可能性等级。     

四川石亭江流域汶川地震滑坡崩塌分布及控制因素分析

"5·12"汶川大地震引发了石亭江流域严重的滑坡、崩塌,沿江两岸红白镇、金花镇及上游矿区的滑坡、崩塌掩埋了公路、水电站,摧毁铁路并堰塞石亭江,造成了大量的人员伤亡及财产损失.震后在中国地调局的资助下,进行了1:5万野外地震次生灾害详细调查.研究结果表明,石亭江流域滑坡、崩塌分布在空间上具有明显的不均一性,即由石亭江下游...     

基于SCS水文模型的泥石流预报模型在四川宝兴冷木沟的应用

2013年4月20日四川芦山7.0级地震后,四川省宝兴县冷木沟沟道内新增大量崩塌、滑坡物源,在强降雨的诱发下,极易发生泥石流灾害,且沟口直面县城,直接威胁着整个县城的生命、财产安全。利用SCS水文模型,根据冷木沟流域的地貌特征将其划分成17个子流域,在子流域不同的土地利用数据及水文土壤条件下进行产流、汇流计算,最后通过叠加得到冷木沟流域出口断面的汇流过程;对2012年8月18日发生的泥石流汇流过程进行探讨预测,结果显示,本次泥石流的洪峰流量为278m³/s,泥石流总量为20.2×104m³,计算得到的泥石流总量与实际调查结果的相对误差为7.8%;用同一方法预测2013年5月23日冷木沟支沟黑沟的泥石流汇流过程,计算的洪峰流量为38.2 m³/s,与实际监测值的相对误差为4.2%。说明此模型对于冷木沟流域具有适用性,且效果较好,可用于宝兴县冷木沟泥石流的流量预测及泥石流灾害规模预测,将对宝兴县的泥石流防灾减灾工作提供科学指导。     

中低山台风暴雨型泥石流形成机制和动力特征——以江西德安杜家沟泥石流为例

受台风"麦德姆"登陆影响,江西省德安县博阳河流域曾于2014年7月24日爆发群发性泥石流,该次泥石流物源类型多样、地质条件复杂,对沟口杜家沟及下游居民的生命财产安全产生了巨大威胁。通过野外调查及室内试验,分析本次泥石流的发育条件和形成机理,利用极限平衡法计算了泥石流的稳定性,提出了治理的方法和对策。研究表明:该次泥石流是在强降雨诱发下,以中上游沟道松散物为启动点、沿程崩滑、侵蚀、揭底、堵塞、溃决,是一场由台风暴雨形成的突发灾害。影响泥石流形成的主要因素是强降雨、丰富的松散物源和陡峻的地貌;泥石流形成过程可分为强降雨、崩滑侵蚀、堰塞溃决三个阶段。参与杜家泥石流启动汇集的物质来源主要为崩滑物源和沟道物源,其中,沟道崩滑量占总量的85%,沟道物源补给以沟道松散物为主,占总量的15%。杜家沟泥石流的成灾模式类型多样,表现为撞击冲毁、堵塞沟道、威胁下游。该泥石流具有低频、灾害链效应。     

堰塞坝溃决机理与溃决过程模拟技术研究综述∗

堰塞坝是自然作用的产物,在世界范围内广泛分布,具有坝体形态不规则、结构和材料组成复杂且高度非均匀等特点,在上游来流冲刷、渗流潜蚀等外荷载作用下极易发生溃决,对下游人民生命财产安全造成极大的威胁。 为了对堰塞坝开展风险评估和应急处置,学者们围绕堰塞坝溃决机理与溃决过程模拟技术开展了大量的研究工作。通过梳理国内外的研究进展,基于物理模型试验总结了堰塞坝溃决过程的不同阶段,分析了坝体形态、颗粒组成、上游来流量、涌浪等因素对溃决过程的影响;从参数模型、基于溃决机理的简化和精细化数学模型等 3 个方面综述了堰塞坝溃决过程数值模拟技术的研究进展,并介绍了国际上常用的溃坝模拟商业软件;探讨了目前在试验设计、数据收集和软件开发方面存在的问题,建议了未来研究的方向和重点。总体来说,对于堰塞坝溃决机理与溃决过程的模拟还处于起步阶段,目前的物理模型试验和数值分析技术均存在较多简化或假设,未来应充分考虑堰塞坝材料的宽级配和随机特性,以及坝体结构的分层特征。     

汶川震区绵虒镇“8·20”登溪沟泥石流灾害调查与分析∗

2019 年 8 月 20 日汶川县绵虒镇登溪沟暴发大型泥石流灾害,导致沟口房屋、国道和高速公路损毁,交通中断长达数月,同时大量冲出物质堵塞岷江河道,使岷江河道改道左岸,水位抬升,形成链式灾害。基于登溪沟泥石流形成条件、致灾特征以及泥石流事件前后现场调查和遥感影像解译进行了分析,采用配重法和形态调查法计算获得泥石流的容重和动力特征。结果表明,登溪沟泥石流是短历时强降雨、有利的地形条件及地震作用产生的丰富物源以及沟道强烈侵蚀多种因素共同作用的结果,其成灾模式可总结为降雨快速汇流?沟道物质启动形成泥石流?泥石流沿程铲刮裹挟?岸坡坍塌堵溃?泥石流规模放大冲出沟口的运动过程,泥石流事件前后影像解译显示坡面物源和沟道物源随着时间产生了显著演化,流域内物源仍然丰富。汶川地震虽已过去十年以上,泥石流活动性仍然较高,因此针对登溪沟泥石流活动进行了详细调查分析以期加强对强震区震后中长期泥石流特征的进一步认识。     

"碧丽斯"和"圣帕"在湘江流域引发的巨灾对比分析

选取了2006年和2007年发生在湘江流域的两次暴雨一洪水巨灾——“碧丽斯”和“圣帕”，从暴雨成因及特征、洪水特征和灾情方面对这两次巨灾进行了对比分析。结果表明：湖南省湘江流域遭受的这两次巨灾具有典型的链性特征，是由强热带风暴引发暴雨进而导致的洪水、滑坡、泥石流等一系列自然灾害；“圣帕”比“碧丽斯”在湖南的持续时间更长，影响面积更大，降水总量更多；在湘江干流和耒水流域，“碧丽斯”导致的洪峰流量和水位均要高于“圣帕”，在洙水流域则相反；“圣帕”导致的灾情比“碧丽斯”导致的灾情小，特别是人员伤亡较少，这主要是因为：（1）前期非常干旱；（2）水库蓄水量少；（3）准确的预报，快速的预警信息发布，及时的转移安置；（4）防灾意识的增强。在此基础上，对减轻巨灾的途径进行了探讨。     

古滑坡堰塞坝链生灾害演化过程分析——以巴塘措纳学错堰塞坝为例∗

沟谷型滑坡-堰塞湖-溃决洪水灾害链的影响是工程地质领域一直关注的热点,而其运动过程则主要体现在滑坡堵江形成的堰塞坝地貌形态上。通过野外调查、无人机航拍和模型分析深入探讨了四川省巴塘县措纳学错堰塞坝的形成过程和灾害链运动特征。研究结果表明,研究区空间分布的复杂微地貌反映了滑坡体不同的运动特征,2#滑坡运动区与堆积区交界处滑坡物质由于左旋或右旋剪切运动形成滑坡垄;在堆积区2#III-1由于拉伸运动形成了滑坡台地;同时,在2#III-1边缘由于压缩运动形成了滑坡脊;在与1#滑坡接触碰撞下,滑坡物质发生翻转并倾覆至坝体中央,形成巨型块石组成的甲壳相;在堆积区末端2#III-3子区,滑坡体的径向扩展运动形成滑坡丘。同时通过现场调查分析了堰塞湖回水淹没过程,结果表明,回水淹没77.2 d后堰塞湖面由海拔3 298 m上涨到4 410 m,此时堰塞坝发生溃决。最后,计算了堰塞湖溃决洪水运动参数并对下游演进过程进行了分析,计算得到峰值流量约为27 392 m3/s。     

太湖流域北部潜在洪涝风险区分析及影响评估

太湖流域历来遭受严重的洪涝灾害,并且近年来有不断加重的趋势。本文选择太湖流域北部的无锡市作为典型研究地区,研究其洪涝的危险性并进行潜在损失评估。人类活动,包括修筑圩区、森林破坏、人口增长、城市化等,对这个地区的洪涝形势有较大的影响;自然条件的变化使河道水位升高,洪涝历时缩短,洪峰增高。本文选择不同回归年(2,5,10,20,50年),结合地理信息系统分析模型,计算了潜在洪涝危险区域和洪涝损失,主要结论为:(1)人类活动已经改变了自然的洪涝形势,增大了汇流和洪涝;(2)洪涝危险区与降雨中心有关;(3)筑圩成功地保护了圩内的土地,缩短了洪涝历时,增高了圩外河道的洪涝水位;(4)经济发展使洪涝损失增加。     

Use of computer models of flood inundation to facilitate communication in flood risk management

It is now widely recognised that good communication between multi-disciplinary stakeholders is central to effective flood risk management. Recent developments in Geographical Information Systems, increased availability of accurate digital terrain models from remotely sensed data sources and improved graphical computer interfaces have made the outputs from computer models of flood inundation easily accessible to the stakeholder community. As a consequence, predictions from such models are now being used routinely as a means of communication between engineers and other stakeholders in flood risk management. This paper provides a review of the modelling methods most appropriate for flood risk communication. These are one-dimensional models which are suitable for simulating flood risk at a catchment or sub-catchment scale and appropriate for communicating the impact of strategic flood management decisions and two-dimensional models which can be applied across a range of scales but, are now being regularly applied at the relatively small scale, less than 10 km², where they have the potential to inform and communicate disaster management decisions. The role of such models in communicating between modellers and non-modellers by providing a means for immediate visualisation of “the future” is discussed and illustrated by application to two case studies.     

洪水前兆的初步探讨

根据历史洪水和现有研究 ,比较系统地分析了各种洪水前兆 ,可以为洪水预报提供一定的理论依据 ,同时指出 ,为了提高预报精度 ,必须对洪水前兆进行综合分析 ,去伪存真 ,最终达到防洪减灾的目的     

Use of computer models of flood inundation to facilitate communication in flood risk management

It is now widely recognised that good communication between multi-disciplinary stakeholders is central to effective flood risk management. Recent developments in Geographical Information Systems, increased availability of accurate digital terrain models from remotely sensed data sources and improved graphical computer interfaces have made the outputs from computer models of flood inundation easily accessible to the stakeholder community. As a consequence, predictions from such models are now being used routinely as a means of communication between engineers and other stakeholders in flood risk management. This paper provides a review of the modelling methods most appropriate for flood risk communication. These are one-dimensional models which are suitable for simulating flood risk at a catchment or sub-catchment scale and appropriate for communicating the impact of strategic flood management decisions and two-dimensional models which can be applied across a range of scales but, are now being regularly applied at the relatively small scale, less than 10 km², where they have the potential to inform and communicate disaster management decisions. The role of such models in communicating between modellers and non-modellers by providing a means for immediate visualisation of “the future” is discussed and illustrated by application to two case studies.     

多变量洪水频率的计算

将Gunbel-logistic模型和Gumbel-mixed模型进行了对比,并解析了不同组合情形下的洪水频率结果。研究表明:当输入的二元变量的相关性不大于2/3时,两模型计算出的重现期值差异不大,当输入的二元变量的相关性大于2/3时,两模型计算出的重现期值存在较大的差异,这是由于此时Gumbel-mixed模型已经失效的缘故,因此Gunbel-logistic模型的应用范围较Gunbel-mixed模型更宽。就Gunbel-logistic模型而言,对不同洪水特征量的组合情形得到的重现期差异较大,所得重现期差异幅度达800年。可见,二元变量的洪水频率计算,模型的选择和洪水特征量组合情形的选取是决定洪水频率结果的主要影响因素。     

区域水灾恢复力及水灾风险管理研究——以湖南省洞庭湖区为例

近年来灾害恢复力研究在领域的拓展和定义的延伸等方面取得了较大的进步。灾害恢复力作为系统的一个有价值的属性，与风险、脆弱性和适应性一起成为当前灾害综合管理和减灾研究的重要内容。但目前灾害恢复力研究仍停留在理论和概念层面，鲜有深入的实际操作性强的工作开展。为进一步理解水灾恢复力的内涵和实质，为区域恢复力建设提供切实可行的方案，作者在原有对灾害恢复力研究进展进行综述的基础上，开展了以湖南省洞庭湖区为例的洪水高风险区水灾恢复力理论和实践的研究，提出了由自然维、经济维、组织维、社会维组成的四维区域水灾恢复力概念模型，然后细致分析了区域水灾恢复力利益主体的相互关系，提供了初步的区域水灾恢复力评估模型。最后在定性分析的基础上，对洞庭湖区区域水灾风险管理进行了探讨，提出了相应的管理对策和建议，旨在为政府的防灾减灾决策提供科学依据。     

Policy options for managing flood insurance

In much of the developed world, private sector insurance plays an important but often underappreciated role in the management of natural disasters. Insurance works by spreading individual and independent risks across all policyholders. This notion succeeds for uncorrelated risks such as theft and motor accidents, but is problematic where risks are highly correlated in space and time, as in the case of natural hazards. Insurers transfer much of this risk to international reinsurers who are guided by the principle that natural catastrophes in different parts of the world are uncorrelated. Global diversification allows reinsurers to confer to direct insurers the same assurance that insurers offer their policyholders. This paper outlines these principles and poses questions as to how a government might respond when insurers assess some risks as uninsurable. It considers a range of policy options including some that seek to avoid situations where interference by governments in the marketplace has proved unhelpful. A key paradigm is that insurance premiums should reflect actual risk in order to encourage homeowners, planners and government decision makers to reduce risks. While our focus is riverine flood risk, the principles can be generalized to a wide range of natural hazards.