铁路沿线雪害形成机制及其工程防治措施

实地调查、观测和对铁路沿线气象要素的分析与推算结果表明,在所研究的丘陵地区,最大风速平均值为14.0m/s,30年一遇的最大风速与最大积雪深度分别为20.3m/s和160cm,冬季平均降水量达153.2mm,为风吹雪灾害的发生提供了物质与动力条件.在风吹雪多发区,路堤防风吹雪的适宜高度为200～1500cm,路堤若低于200cm,路面易形成风吹雪沉积;若路堤的边坡较陡,则路面不易形成风吹雪沉积;路堑边坡的角度越小,路堑越深,路堑走向与主导风向的夹角越小,风吹雪沉积越不易发生;风吹雪的防治应以防风吹雪走廊和下导风板为主,并辅以侧导板、挡雪墙等防雪工程.雪崩灾害主要发生在崇山峻岭区,阳坡雪崩危害相对较小;阴坡雪崩危害大.铁路选线时明线工程最好选在阳坡,永久性建筑物或设施要尽量避开沟槽雪崩的运动区和堆积区.在所有的隧道出入口,隧道要再向外延伸3m,上方修建导雪堤;在工程建设过程中,要求尽少破坏铁路两侧的植被.     

冰雪的“白色灾害”

冰雪造成的灾害又称“白色灾害”。主要的冰雪灾害为雪崩、暴雪、冰碛湖溃决、冰川异常运动、凌汛等。雪崩主要发生在地形险峻、降水充沛的高山积雪区。地震、火山、风力、爆炸、动物奔走、人群走动,都可能触发雪崩。一处雪崩可引起连锁反应,造成整个山谷的群体雪崩。通常每立方米的雪崩平均具有50吨     

雪崩危险度评价的类型、特征和方法

在提出“积雪单元”概念的基础上,将雪崩危险度评价分为区域雪崩危险度评价和点位雪崩危险度评价。从发生学角度,论证、筛选出发生危险度评价的4个主导因素,即气候、积雪厚度、坡度和植被类型与覆盖度,并提出了明确的指标体系。详细论证了两类评价各自的特征、操作性评价程序和方法。区域雪崩危险度评价是在划分积雪单元的基础上,评定各单元的等级高低并进行制图;点位雪崩危险度评价则涉及到雪崩发生点位和可能的承灾点位,分为发生危险度评价和到达危险度评价,可根据已有的统计资料来预测其概率。     

中国天山雪崩危险区划及其时空动态

雪崩危险评估是雪崩风险管理的基础，是雪崩防治、土地利用规划和道路选线等工程设计必不可少的环节。对雪崩危险系统分析和评估并编制雪崩危险图集将有助于高寒山区交通规划管理、土地资源利用和矿山建设规划，是高寒山区资源开发和区域发展的基本科学依据。构建雪崩危险评估体系，通过层次分析法将地形和雪深等参数在地理信息系统中整合识别雪崩危险区，评估天山雪崩危险性，在此基础上分析雪崩危险时空格局变化。结果表明：1)无危险区、低危险区、中危险区、高危险区和极高危险区占比69.38%、16.33%、6.5%、1.39%和6.4%; 2)整体上雪崩危险在雪季中呈现出单一峰值模式，雪崩危害程度从11月份开始增加，在2月份达到峰值，然后下降，1—2月份随着积雪深度增加，斜坡上的积雪在重力作用下使其稳定性低，导致2月份雪崩频发，高雪崩破坏和释放频率，使2月份成为雪崩危害最严重的时期。因此，应在2月份加强对雪崩的预防和管理，早期发出警告，将雪崩危险的影响程度降到最低，以防止灾难性后果的发生。     

新疆拟建铁路沿线雪风灾分区和致灾性分析

对1990-2000年新疆铁路沿线地区220个大风灾害日和2000-2010年300个大(暴)雪日灾情进行了分析,以1961-2008年年均冬季最大雪深、1961-2010年年均最大风速和致灾性大风日数及承灾体脆弱性作为铁路沿线雪风灾评价指标,基于GIS空间分析对拟建铁路沿线地区的雪风灾进行了区域划分和致灾性定量分析。结果表明:①冬春季是铁路沿线雪灾高发季。拟建铁路阿勒泰-富蕴段、塔城-额敏段为重雪灾区。在铁路弯道设计、防风墙建设方面应进行严格科学论证,作好积雪防护。②大风致灾事件多发生在4-6月。拟建铁路吐鲁番境内柴窝铺-了墩段位于大风高值区,年均大风日60 d以上,哈密-若羌段40 d左右,塔什库尔干-阿克陶段25 d左右。建议在大风地区修建"挡风墙"并修建防护林带和保护铁路沿线现有稀疏植被。     

洞庭湖地区洪水灾害风险评估

综合当前国内外学者的理论及方法,以灾害风险系统是致灾因子、孕灾环境和承灾体共同作用的系统为基础,对洞庭湖地区进行洪水灾害风险评估,其中致灾因子用暴雨及以上降雨的加权频次来描述,孕灾环境用地形和河网密度来描述,承灾体脆弱性用内在脆弱性和抗灾救灾能力来描述。首先,对区域洪水致灾因子危险性进行评估;其次,对孕灾环境危险性进行评估;再次,对承灾体脆弱性进行评估;最后,对三者进行叠加分析得出洞庭湖地区洪水灾害风险区划图。其中,沿长江地区、湘江入湖地区和澧水河入湖地区洪水灾害风险高;其次是沿洞庭湖周围地区风险较高;洞庭湖地区边缘风险较低。     

浙江省台风灾情时空分布特征及影响因素研究

台风灾害给浙江省造成了严重的生命和财产损失。本文以浙江省的县域为研究单元,通过对2009-2020年台风灾害灾情数据的分析,结合降水数据、风场数据、地形数据、河网数据和统计年鉴等资料,研究了台风灾情时空分布特征。在此基础上,运用地理探测器方法分析了台风灾情的影响因素。结果表明,2009-2020年共有27个台风登陆或影响浙江省,其中12个超强台风造成的损失最严重,而灾害损失严重地区主要分布在浙江省东南部沿海地区。台风灾害致灾因子、孕灾环境因子和人类活动因子中,台风最大风速、三日内最大降水量和距台风中心距离对受灾人口、死亡人口、受灾农作物和直接经济损失的贡献最大。本研究可为台风灾害风险的影响因素定量化分析提供方法参考。     

新疆铁路沿线主要气象灾害风险区划及减灾对策探讨

综合考虑致灾因子危险性、承灾体易损性和孕灾环境稳定性,基于GIS技术建立了新疆铁路沿线大风、沙尘、积雪和暴雨型洪水四个主要气象灾害的风险评估指标体系和评估模型,实现了铁路沿线主要气象灾害的风险区划及灾害风险分析。结果发现,铁路沿线各县市因自然条件不同,其潜在风险的类型和程度地域差异性显著。分别给出了4个主要气象灾害的高风险区、次高风险区、低风险区和次低风险区的范围,并探讨了相应的减灾对策。     

基于GIS/AHP集成的洪水灾害综合风险评价——以淮河流域为例

根据影响洪水灾害风险的致灾因子危险性、孕灾环境稳定性与承灾体易损性,以淮河流域为示范研究区,以县为行政单元,综合考虑降雨、径流量、河流、地形、人口、经济等指标,基于GIS与AHP集成方法得到了淮河流域洪水灾害危险性评价图和淮河流域洪水灾害脆弱性评价图,并采用"加"模型计算公式得到了洪水灾害综合风险评价图,进行了相应的结果分析。     

天山冰雪圈地貌过程和自然灾害

天山山地地貌过程受水热分布和地形的影响具有明显的水平和垂直分异性。因此，由地貌过程引起的自然灾害也具有区域分异和垂直分异性。天山冰雪圈指的是冰缘和冰川地貌景观带，其中的过程与自然灾害同样具有区域性和垂直性的分异。目前发生在天山冰雪圈的主要灾害为雪崩、泥石流、洪水和崩塌。本文主要讨论它们的形成条件、过程特征和成灾规律，并提出减灾的初步措施。     

湘江流域洪水灾害综合风险评价

依据灾害系统理论,在综合考虑致灾因子、孕灾环境和承灾体的基础上,从致灾因子、孕灾环境的自然属性和承灾体的社会属性两方面出发,以县级行政单元为基本评价单元,进行了湘江流域洪水灾害的综合风险评价。在综合考虑降雨量、地形以及历史上洪水灾害发生频次等自然因素的条件下,利用地图代数分析得到了湘江流域洪水灾害危险性评价图;在综合考虑人口密度、耕地面积百分比、人均GDP和单位面积水库和塘坝容量等社会经济指标的基础上,利用模糊综合评判法得到了湘江流域洪水灾害脆弱性评价图。在此基础上采取“乘”模型的计算公式,即风险=危险性×脆弱性,将湘江流域洪水灾害风险划分为高风险、较高风险、中等风险、较低风险和低风险5个等级,并借助地理信息系统软件编制了湘江流域洪水灾害综合风险等级评价图。     

基于智能网格预报的江西暴雨灾害风险预评估研究

利用1951—2022年江西降水实况、逐日智能网格降水预报产品、暴雨灾情损失，地形DEM、河网密度及GDP、人口等数据，分析了江西暴雨灾害风险的主要影响因素，从暴雨灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性和承灾体易损性三方面，构建了江西暴雨灾害风险评估模型。利用模型对2010—2020年135次暴雨过程灾害风险进行评估检验，结果显示该模型较为合理；对2019年6月6—11日江西暴雨过程进行灾害风险评估，结果显示该过程中吉安北部至赣州东北部、上饶东部为重度到极重度受灾区；再对2022年6月12—15日江西暴雨过程进行灾害风险逐日预评估；两者结果均与灾情实况分布大体一致，总体效果较好。     

汶川地震诱发黄洞子沟地质灾害链效应及断链措施研究

黄洞子沟地区是汶川地震触发震害最为严重,灾害链效应最为明显的地区。通过详细的实地调查、借助遥感影像、雨量数据分析,揭示了震后地质灾害发育情况及特征,并归纳出了地震-滑坡-堰塞湖;地震-震裂山体-崩塌-碎屑流-泥石流;地震-崩塌、滑坡-泥石流三种典型的地质灾害链模式。将灾害链成链动力过程划分为:孕灾环、激发环、演化环和损害环,孕灾环是前提,激发环是启动因素,演化环是过程,损害环是结果。黄洞子沟灾害链是由内外动力作用联合形成的复合型灾害链,仍处于不断演化的过程当中,并从地形条件、地质条件、气象水文条件三个方面对灾害链的成链条件进行了分析,最后针对黄洞子沟灾害链的现状及威胁对象,建议从损害环采取主要断链措施。     

风暴潮灾害风险的精细化评估研究

以龙口市北部沿海风暴潮灾害为研究对象,结合风与浪潮致灾因子、空间与地形等孕灾环境、承灾体类型等影响风暴潮灾害损失变化的有关因素,基于GIS空间分析技术建立了风暴潮灾害风险评估的定量模型,开展了风暴潮灾害风险的精细化评估。结果表明,在风速增大的情况下,淹没范围和可能性损失程度都相应增大;可能性损失呈有规律分布,离海岸线越近,风险值越大。研究结果可供沿海地区的风暴潮灾害风险区划和风险管理参考。     

基于组合赋权法的云南典型山区风雹灾风险评价

以区域灾害系统理论为依据,从风雹致灾因子、乡镇孕灾环境、承灾体3方面选定9个指标开展对云南典型山区——彝良县的风雹灾风险评价。应用县域灾情统计资料、地形等自然数据、人口等社会经济数据,基于目标层、准则层、指标层构建多层次风险评价模型。采用耦合层次分析法和熵权法的组合赋权法确定各指标综合权重,定量分析风雹致灾因子危险性、乡镇孕灾环境暴露性、承灾体易损性的高低分布;据此得出风雹灾综合风险指数,并利用ArcGIS10.2软件绘制风险区划图。彝良县风雹灾风险分布较为分散。高风险区域面积占全县2/3,主要集中于中部地区,全县风雹灾总体风险程度高。     

岩溶区燃气管道灾害系统多因素耦合作用机理研究

基于灾害系统理论，从“孕灾环境-灾害因子-承灾体-灾情”系统性视角出发，结合系统动力学模型，探讨岩溶区燃气管道灾害系统各子系统内部以及子系统间的耦合关系，考虑多因素间的差异化传导路径，深度剖析灾害演化过程中多因素耦合的作用机理和影响规律。研究表明：(1)孕灾环境活跃性与人员、管道、环境不安全状态以及管理漏洞密切相关；灾害因子风险性受到火灾和爆炸危害的概率、强度、范围、持续时间共同作用；承灾体脆弱性受到社会-经济-自然承灾体三者耦合影响；灾情严重性包含人员伤亡程度、经济损失程度及环境破坏程度三个维度。(2)岩溶区燃气管道灾害的孕育和演化是四个子系统共同作用的结果，子系统两两之间以及三者之间的耦合作用表征灾害不同阶段，而四个子系统间的耦合作用是对整个灾害过程的描述。     

云南省东川区泥石流灾害SPOT5遥感影像特征

在东川区县(市)地质灾害详细调查过程中,SPOT5高分辨率卫星遥感数据对泥石流灾害具有较好的解译效果。通过对泥石流SPOT5遥感影像特征进行研究,建立了东川区泥石流遥感解译标志,并对沟谷型泥石流和坡面型泥石流进行识别,共识别了沟谷型泥石流168条,坡面泥石流95处。     

凝冻灾害特征及其天气成因分析

利用2008年1月10日至2月2日南方特大雨雪冰冻灾害期间主要受灾地区气象观测数据,对灾害期间各地出现的天气现象及其致灾机理差异进行了分析比较,并以贵州为代表对凝冻灾害特征及其天气成因进行了分析总结,主要得到以下结论:(1)2008年初南方受灾地区西段即贵州全省、湖南西部以及云南东北部、广西北部主要是由于冻雨、湿雪造成的凝冻灾害,东段的江西、安徽、浙江等长江中下游地区主要是以雪灾为代表的冰冻灾害,而整个南方受灾地区低温雨雪混合冻结的情况比较普遍;(2)凝冻灾害的特征是在物体表面形成覆冰层,其形成过程中一般有液态水向固态冰的转化;(3)凝冻灾害具有多种覆冰致灾机制,包括雨凇、雾凇、湿雪以及雨雾或雨雪混合冻结,其危害性比一般的冰冻灾害更为严重;(4)凝冻天气现象包括冻雨、冻毛雨、雨夹雪、过冷雾、湿雪等,持续的凝冻天气过程往往出现多种凝冻天气现象的交替,造成雨凇、雾凇、雨雾混合凇及雨雪混合冻结等多种类型的覆冰,从而导致严重的凝冻灾害。这也是2008年初贵州成为全国受灾最重地区的原因。     

GIS支持下的气象灾害风险评估模型——以重庆地区冰雹灾害为例

以重庆地区的冰雹灾害为例,介绍了该地区的气候背景和经济环境,选取地貌、灾害频率、人口和社会经济为评价因子,应用模糊评价法建立了气象灾害孕灾背景、灾害危险性、承灾体易损性等数学模型。在使用有关基础图件和资料的基础上,运用MapInfo Professional软件,通过对属性数据库和图形数据库的操作,得到了各种灾害的孕灾背景、灾害危险性、承灾体易损性评价图层,再经过图层叠加、斑块合并以及等级划分等操作,最后得到了冰雹灾害的风险评估及其区划。     

热带气旋降水重现期估算研究

强降水是热带气旋灾害的重要致灾因子,热带气旋的降水重现期估算对灾害管理具有重要的意义。首先,基于《热带气旋年鉴》(1951-2009年)中存档的纸质总降水等值线图,在GIS系统中进行了数字化,并利用距离平方反比法插值得到了784场1 km×1 km网格的热带气旋的降水栅格分布图。其次,基于极值理论,估算了全中国和各1 km×1 km网格热带气旋各重现期下的年总降水量(ATP)和年最大降水量(AMP)。结果表明,ATP和AMP呈自东南沿海向西北内陆递减。然后,定量探讨了可能影响重现期估算结果的因素。结果表明,Gumbel分布函数能较好地估算重现期;样本量越大,重现期估计可靠性越高;相同重现期样本下,样本的采样时段差异会引起结果估计的差异;1km-ATP重现期估计值在沿海地区及晋-冀-辽-蒙地区对样本选取较为敏感,而1 km-AMP在晋-冀-辽-蒙一带、浙北-苏南、辽东以及长江以南等斑块区域对样本较为敏感。