湖南省降雨型地质灾害致灾雨量阈值分析

湖南省是是全国地质灾害最严重的省份之一。基于1980-2007年湖南97个常规观测站逐12 h、逐日降雨量资料和同期发生的地质灾害及湖南灾害大典记录的地质灾害信息,在计算地质灾害发生前1~9 d的有效雨量的基础上,判别和筛选了由降雨引发的地质灾害,并引入合理的判别系数判定了致灾的不同降雨类型,从而得出了不同降雨型地质灾害的阈值。研究发现2 142条有效地质灾害信息中,64.6%属于降雨型地质灾害(共1384例),其中又有91.4%由短期降雨造成,8.6%由长历时降雨造成;结合致灾雨量阈值给出的不同类型降雨对地质灾害发生的贡献率、雨量阈值和灾害发生频次的分布图,直观显示了全省分县致灾临界雨量及不同降雨型地质灾害的高发区域。     

人类自身活动的致灾过程

自然灾害对人类活动会产生重大的影响,这是众所周知的事实,例如地震所引起的城市毁灭,地球磁暴引起的精神病发作率剧升等。但是应当引起人们重视的是人类自身活动所造成的灾害,这就是本文的主要内容。一、荒漠化与人类活动世界陆地面积约占地球表面积的30％,其中只有1/10(11％)适于耕种。由于人类     

云南致灾雷电过程的大气物理量结构特征

通过利用NCEP再分析气象资料和闪电定位系统监测资料对2007年云南主要致灾雷电过程进行对比诊断分析,结果表明:尽管雷电活动和导致的雷击灾害的地域差异较大,但频繁的雷电活动是导致雷击灾害的主要原因;云南雷电活动区域与高CAPE区域具有较好的对应关系,雷电一般发生在CAPE≥200J/kg的区域内,另外上升下沉气流之间形成的稳定垂直环流、倾斜深厚上升气流以及中低层上升气流、高层下沉气流的大气垂直结构非常利于云南雷电形成和雷击灾害事件发生,雷电易发区域从低层到高层垂直速度小于-1.0hPa/s,并且对流有效位能越大、上升运动越强烈,越有利于雷电产生和雷击灾害发生。     

藏东南地区降雨型滑坡致灾阈值及滑坡危险性量化分析

基于中国地面降水日值格点数据和藏东南滑坡事件目录,构建累积降雨量—历时关系阈值（E-D）模型,量化藏东南地区降雨型滑坡事件降雨阈值,分级预测1990-2019年319个降雨型滑坡,并分析909个滑坡点对居民地、道路、河流的危险性。研究结果表明:①昌都市降雨阈值略高于林芝市,藏东南地区阈值在0≤D≤100区间内介于世界范围滑坡降雨阈值的上限和下限。②“极易发生”的降雨型滑坡30年内可能发生次数高达104次和101次,分别位于昌都市丁青县的中部地区和林芝市墨脱县境内的雅鲁藏布江中北部;“易发生”降雨型滑坡主要集中分布于工布江达县中部、墨脱县北部、左贡县境内沿江河地带;“较易发生”降雨型滑坡集中分布于丁青县东南部、八宿县和左贡县西部的江河地区。③藏东南地区受滑坡影响的居民地主要分布于边坝县中北部、丁青县南部、察雅县中西部和贡觉县的东南部地区;受滑坡影响的中、高危险性道路段主要集中在边坝县中北部、丁青县南部河流附近、洛隆县中部、察雅县西北部、江达县东南和贡觉县境内的沿金沙江附近地区;受影响的水系主要为边坝县中北部河段、丁青县南部河段、洛隆县中部河段、察雅县西北部的澜沧江河段、江达县东南和贡觉县境内的金沙江河段。本文研究为藏东南地区滑坡灾害的防灾减灾提供重要依据。     

云南一次致灾暴雨过程WRF模式模拟分析

采用三重嵌套网格,利用NCEP的1°×1°再分析资料以及新一代中尺度预报模式WRF模式,对2014年6月6日08:00-7日08:00川滇切变线致灾暴雨过程进行了数值模拟实验,并对结果进行诊断分析。结果表明:WRF模式可以较为客观地模拟出暴雨过程的落区和强度,较好地反映了强降水过程的实况和基本特征,模式能很好地指示出强降水发生的高湿水汽条件以及正涡度发展、强烈上升运动和下正上负垂直螺旋度结构的动力条件,模拟的上升运动位置及700 hPa正涡度带和正垂直螺旋带亦对强降水落区有很好的指示性,另外除了模拟的切变线位置稍偏西偏南而导致暴雨区稍偏西偏南外,对高低层影响系统的走向、结构、位置和强度的模拟结果与实际结果相近,表明该模式对云南省切变线致灾暴雨系统具有较好的模拟效果。     

秦巴山区矿产资源开采区地质灾害致灾模式研究

秦巴山区地质环境脆弱,加之受到采矿工程活动的影响,区内地质灾害频发。目前矿产资源开采区内地质灾害研究相对较少。该文阐述了秦巴山区矿产资源开采区内开采现状,区内矿山以小型为主,开采矿类以金属矿产和建材非金属矿产为主,开采方式以露天开采为主;总结了秦巴山区地质灾害发育现状及采矿活动引发的地质灾害现状,采矿活动引发的地质灾害以泥石流为主,提出了4种致灾模式:采矿覆岩剧烈变形致灾型,采矿覆岩缓慢变形致灾型,采矿废渣与降雨耦合致灾型和露天边坡变形致灾型,并列举了部分典型地质灾害点。这对秦巴山区矿产资源开采区地质灾害防治具有重要的意义。     

基于水文模型与统计方法的中小河流致洪临界雨量分析

以东津河为例,基于典型洪水过程的气象水文逐时观测资料,采用统计方法和水文模型建立了中小河流致洪临界雨量的分析方法流程,并进行了指标对比和效果检验。结果表明,东津河水位随雨量的变化与雨量累计时效明显相关,根据滑动累计相关分析结果确定16小时为临界雨量时效。通过回归分析建立了水位与累计面雨量的二次曲线关系,结合各等级洪水水位反算了对应不同前期水位的致洪临界雨量指标。与此同时,对TOPMODEL进行了模型率定和验证,经过率定后的TOPMODEL在东津河具备良好的适用性。基于水文模型和洪水水位-流量关系,采用试算法得到了另一套临界雨量指标。两种指标中,水文模型法相对而言更为敏感;实况检验表明,两种指标对洪水过程均有较好的指示意义,但预警等级与实况存在一定差异,统计方法倾向于低估,而水文模型指标则可能高估,综合两种指标在实际使用中应具有更好的预警效果。     

铁路水害特征与致灾概率预测模型研究

我国铁路水害频发且损失巨大,如何有效防范,已成业界难题,更为运营部门汛期工作重点。但铁路水害泛指由降水或其他水源造成断道、限速事故的灾害,预测预报缺乏针对性。鉴于此,首先,借鉴水利学水害概念,丰富了铁路水害的机理内涵,再结合铁路调研,明确了预测目标的外延;其次,基于京广线湖(南)广(东)区段水害气象、地质与设施条件统计,分析了铁路水害的时空分布特征,建立了致灾因子指标体系;最后,针对降水这一关键诱发因子,筛选出1 h与日降雨量两个相关性最强的计算参数,建立了logistic概率预测模型。模型检验表明:其统计学检验通过,且对于灾害实际情况预测效果较好,可为铁路水害风险管理及防范措施的制定提供参考。     

覆盖型岩溶土洞致灾过程的数值模拟与预测

以福建永定樟坑自然村岩溶塌陷为研究对象,在野外调查的基础上结合研究区地质环境特征和工程地质资料,归纳总结了岩溶塌陷的致塌机理,采用莫尔-库仑准则建立了考虑了负压作用、地下水浮托力和动压力、降雨入渗作用的力学模型,通过极限平衡理论进行土洞稳定性评价,同时采用有限差分软件FLAC3D模拟了地下水位下降条件下岩溶土洞的发育过程。研究结果表明,福建永定樟坑自然村岩溶塌陷成因机制以渗流潜蚀作用为主;岩溶塌陷系数K与地下水位差呈线性关系,地下水位变化幅度越大,K值降低越多;地下水位变幅、气压差、降水强度三个因素对樟坑岩溶土洞塌陷的影响方面,地下水位下降对岩溶塌陷所起的作用最大;研究区岩溶塌陷主要由于周边矿山采矿过度抽水、地下水位落差过大导致。     

灾后企业选址问题的模型研究

建立了灾后企业选址的一种决策模型。对遭受自然或人为灾害打击中,不得不进行迁移的企业,如何实施有效的选址决策进行了研究,在给定假设的基础上,构造了一个非线性规划问题,提出了进行区位决策的迭代算法,并对如何解决已有多个企业及顾客有偏好的复杂情况进行了讨论,研究表明,在以市场竞争为导向的动态选址过程中,企业从最大程度地占有市场的目标出发,倾向于定位在一个特定的市场吸引点上。     

安徽省农业灾害系统的灾度预评估研究

本文从区域灾害系统的概念出发,选用16项指标对安徽省农业灾害系统(79个县、市)进行了灾度的R型因子分析预评估,并探讨了灾度指数空间分异的基本格局及其成因。     

基于层次分析法的化工城市致灾因子研究

以灾害学、城市管理理论为指导,用层次分析法(AHP)为分析决策工具,选定涉及化工城市安全的17个致灾因子,得出了地震灾害、化学事故、环境污染事故及恐怖袭击是危及化工城市安全的4个关键因子。指出原发性或继发性化学事故以及由此产生的次生、衍生灾害将是化工城市面临的最大危机,并提出了对策措施。     

灾时应急运输车辆调度模型及算法研究

在归纳一般的物流系统车辆调度模型的基础上,针对灾害时期车辆调度紧迫性的特点建立了紧急情况下的带时间窗约束的车辆应急调度模型。该模型考虑了最少用车量和最快完成任务两种调度目标。针对车辆调度模型用常规解法求解困难的情况,讨论了提高求解效率并适合于计算机程序实现的启发式求解方法,提出了两种基于C-W节约算法的启发式算法,并结合具体案例进行了分析。实例研究表明两种算法均可取得满意的结果。     

上海洪涝灾害发生特征、致灾因子及影响机制研究

基于上海1949-1991年间洪涝灾害发生频次和程度数据,综合考虑城市化和区域环境变化对洪涝灾害的可能影响,系统探讨了研究时期内上海洪涝灾害发生的基本特征和趋势性。选取汛期降雨量、米市渡和黄浦公园年最高潮位以及逐年河道消失数作为主要致灾因子,分析了它们对上海洪涝灾害发生的影响程度和方式。研究表明,选取时段内上海洪涝灾害发生频率有下降趋势,灾害程度趋于减轻;水利工程对洪涝灾害的发生具有决定性的影响。致灾因子自身变化与城市化进程及其区域环境变化有一定的响应关系,其致使洪涝灾害发生的作用方式呈阶段性变化。降水和潮位的致灾影响基本是即时性的,河道消失的致灾影响则具有滞后性和持续性。多元回归分析表明,采用米市渡年最高潮位、年河道消失数和汛期雨量指标,可以进行洪涝灾害发生的趋势性预测。     

不同职业收入家庭的灾后生活恢复过程研究

基于汶川地震后6年900户受灾家庭的生活恢复情况,分析了农业劳动者、农村管理者、零工、个体工商户、本地农民工、外地农民工、市政扶助户共7类不同职业收入家庭的灾后恢复过程,发现职业通过其背后蕴含的经济、社会、人力、物质四大资本,影响着不同职业收入家庭的灾后恢复。恢复过程中,每类家庭因拥有的资本优势不同,恢复的快慢在不同阶段会有所变化。农村管理者因其特有的社会资本,在整个恢复过程中更有优势;其次是人力、经济资本都较强的本地农民工;再次为零工、个体工商户。农业劳动者由于经济资本较弱,外地农民工由于人力资本较弱,恢复率均偏低。重损程度的市政扶助户由于政府的有力救助,恢复情况靠前。     

顺倾山体采空侧滑致灾的复合应力场研究

本文分析了地下采空情况后认为，山体采空侧动，软弱夹层为决定性条件；其变动范围、速率、规模与性质，与地下采空有关的复合应力场有关。经对观测资料分析、仿真模型试验与仿真数值模拟的对比研究，揭露了顺倾山体的“复合临空面”条件下，“复合变动”的“复合应力场”。     

农业旱灾形成过程中的承灾体脆弱性分析--以湖南鼎城为例

农业旱灾的形成是降水不足或不均与农业生产系统脆弱性共同作用的结果,承灾体脆弱性的高低会起到“放大“或“缩小“灾情的作用,因此降低承灾体的脆弱性是抗灾减灾的主要和有效途径.选择湖南省鼎城区为研究区,通过分析灾前期-灾中期旱灾的形成过程及其与承灾体脆弱性的关系,分别针对轻度干旱和中重度干旱建立了评价指标体系,采用加权求和法对水田-水稻农业生产系统的脆弱性进行了评价.结果表明,该区的承灾体脆弱性分布存在一定的区域差异,脆弱度由高至低排序为西北岗地区、南部低山/丘陵区、中部平原/岗地区、东北湖/平原区,这一分析结果与实际灾情的分布规律基本一致.通过分析脆弱性分布规律和变化原因,发现地形和灌溉分别是影响灾前期和灾中期承灾体脆弱性的最重要因素,进而提出了具体的减灾防灾建议.     

广西两次罕见致灾冷空气活动过程中Rossby波作用的差异及成因

2016年1月广西出现了大范围的低温雨雪天气,多个市县出现1956年以来首次降雪观测记录,多地测站最低气温打破历史记录。在4年后的2020年1月,广西出现了当年首场区域性暴雨,此次过程具有明显的对流性质,伴有大范围的雷暴大风、短时强降水和冰雹等强对流天气。两次过程中均有冷空气活动,但在欧亚大陆上空南北两支Rossby波列的不同影响下,环流形势具有明显差异。北支波列在2016年过程中强度更强,调控了乌拉尔高压脊的发展以及横槽转竖,起到主导作用。而南支波列调控了印缅槽的减弱,使得低纬地区暖湿气流输送减弱,冷空气更易南下,使得此次过程主要以降温为主,雨雪并不明显。2020年过程则是南支Rossby波列起到了主要的调控作用,促进了南支槽的发展东移。而北支波列则起到了协同作用,促进了乌拉尔山冷槽与中东槽的发展合并,从而增强了南支扰动能量向下游的传播,进一步增强了南支槽。南支槽的增强不仅提供了动力抬升作用,还对暖湿气流的输送具有重要贡献,使得冷暖空气在广西上空交汇,导致大气对流剧烈。此外,两次过程中北大西洋Rossby波源地区具有不同的强迫背景。2016年和2020年过程中NAO分别维持负、正位相...     

基于NAM模型的长白山北景区泥石流降雨阈值研究

泥石流严重影响山区生活和建筑环境安全,建立泥石流降雨I-D阈值可以有效降低泥石流灾害的影响。但是现有的建立曲线的统计方法高度依赖于大量的泥石流和降雨事件,对于缺乏观测数据的山区来说是非常困难的,且以统计方法建立起来的阈值曲线精度有限。该文采用由NAM模型和物理模型耦合的阈值模型,其中NAM模型是集总式概念性水文模型,模拟的是流域范围内发生的降雨径流过程,可以模拟出降雨所引发的径流值。该模型在长白山北景区得到验证,长白山北景区是一个典型的泥石流沟谷,历史上记载了数次泥石流事件。利用历史引发泥石流的降雨观测数据,对提出的阈值模型进行了验证,该新模型的精度被确定为85.72%,证明该模型在泥石流预测预警方面具有很大的应用潜力。     

区域承灾体脆弱性指标体系与精细量化模型研究

灾害损失的严重程度由致灾环境的危险性、承灾体的脆弱性,以及区域的应急能力决定的。承灾体脆弱性研究对灾害风险管理、区域防灾减灾、减灾投资,以及灾害保险等有着重要的意义。建立了针对自然灾害的区域承灾体脆弱性评估指标体系;在此基础上,引入精细化土地类型,基于GIS对承灾体脆弱性做了基于精细网格的量化模型研究;并以浙江德清县自然灾害区划为例进行了试验。