大荔县地质灾害临界雨量及预报方法初探

李东 韩蓓蓓

摘 要：根据大荔县国土局地质灾害易发生性分区资料，分析得出大荔县山洪地质灾害主要位于安仁镇、范家镇和段家镇；大荔县1968—2010年90%以上地质灾害发生在5—10月，与降雨关系密切，强降雨及连阴雨均可诱发地质灾害；对其中23条地质灾害样本分析，得出本县域内临界雨量及地质灾害统计预报方程。

关键词：临界雨量；地质灾害

中图分类号：P415 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180233208

1 大荔县地质灾害类型及分布

1.1 崩塌

大荔县共有崩塌类地质灾害点23处，按物质组成均为土质崩塌；从规模上，其中大型崩塌4处，占总数17.4%，中型崩塌13处，占总数56.7%，小型崩塌6处，占总数26.1%，危害程度以30人以下，威胁100人以上灾害点7处，威胁100人以上1处，主要分布于大荔县东部（范家镇﹑高明镇﹑步昌乡﹑朝邑镇）黄河（古岸）陡崖和西北部（段家乡﹑冯村镇）洛河陡岸部位；如东巷﹑红旗水站﹑南干5组崩塌和南干2组崩塌。

1.2 滑坡

大荔县域内共5处土质滑坡，其中威胁30～100人处，威胁100人以上1处。黄土滑坡主要分布在大荔县域东北部范家镇地界内，地处黄土台塬和黄河冲积沙地分界处——黄河（古岸）陡崖；滑坡受控于极度发育的黄土垂直节理及临空张裂隙，尤其是垂直节理和顺坡（卸荷）裂隙，如裕西村滑坡﹑王家巷滑坡和辛村滑坡，主要为降雨﹑冻融和开挖坡脚；每年7—9月、11—12月和2—3月（冻融期）多发。

1.3 地裂缝

大荔县域内共有地裂缝灾害点12处，均属于小型地裂缝，危害程度以100人以上为主，威胁30～100人地裂缝2处，威胁100人以上7处。主要分布在冯村镇﹑双泉乡﹑两宜镇﹑高明镇和安仁镇。地裂缝呈近东西﹑北东向展布，与大荔县北东向扶风—三原—东王活动断裂带或合阳—朝邑—华县活动断裂带相位置和走向一致；在雨季或农田灌溉时，地裂缝活动明显，在干旱时节，变化缓慢，说明与地下水引起的土体湿陷有关，诱发因素主要为断裂活动﹑降雨和农田灌溉，然后为建筑加载。

1.4 地面塌陷

大荔县发育地面塌陷2处，即段家乡北湾地面塌陷，西太大地面塌陷，均为小型地面塌陷。大荔区黄土湿陷性明显，推测地面塌陷形成与黄土湿陷性﹑落水洞﹑防空洞及灌溉侧渗有关，诱发因素多为降雨。

2 地质灾害与气象条件

据统计70%以上地质灾害集中在6—9月（主汛期），65%以上是由降雨诱发，可见地质灾害与降雨关系密切。1976年7—8月连阴雨，段家乡老君寨村红旗水站发生崩塌，毁房3间，死1人，造成直接经济损失约3万元。

3 大荔县地质灾害预报方法

3.1 地质灾害预报等级

1级地质灾害：灾害发生可能性很小，概率0.05～0.1；2级：灾害发生可能性较小，概率0.1～0.3；3级：灾害发生可能性较大，概率0.3～0.5；4级：灾害发生可能性大，概率0.5～0.7；5級：灾害发生可能性很大，概率≥0.7。大荔县地质灾害气象预报划分5个等级，当预报3～5级地质灾害时，对外发布预报或预警。

3.2 临界日综合雨量计算

据研究表明：1次降水并不一定会导致崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生，只起一部分作用，累计降雨量作为临界降雨量具有很大局限性。为此考虑前期降雨时间和日降雨量综合量，计算公式为：

R=R0+R1+R2+R3+R4+α2Rz+2+…+αn-zRn

其中R临界日综合雨量，R0当天雨量（预报量或者阀值），z为相关性较好的地质灾害发生前天数，Rz为相关性较好的前z天日降雨量，Rn为前n天日降雨量，n为地质灾害发生前天数，α为权重系数。

3.3 预报方程

陕西黄土高原地质灾害（崩塌）发生次数和累计日降水量相关性分析表明：地质灾害和前3d的累计降雨量相关性最高，然后是前2d和前1d，从第4天开始相关性明显降低，在实际应用中z值取3；在权重系数取α取0.2～0.9时，计算累计有效降雨量与地质灾害发生次数相关系数：当α=0.8时，日综合降雨量与滑坡发生次数相关系数最大；当α=0.7时，相关系数最大。建立已崩塌为主的大荔县地质灾害诱发指数方程：

Y=R0+R1+R2+0.7R3+0.49R4+0.34R5+0.24R6+0.17R7+0.12R8+0.08R9+0.06R10

式中，Y 表示地质灾害诱发指数，R0-R10为地质灾害潜伏期内以20时为日界的日降水量。

3.4 地质灾害气象条件等级划分

通过自动站可读取R0-R10带入上述方程，计算诱发指数Y值，Y值越大则地质灾害气象条件等级越高，越容易诱发地质灾害。统计有记录的几次大荔县典型地质灾害：发生灾害时Y值最小为21.9。没有降水时，不会出现气象条件引发的地质灾害发生；Y值<10时难以诱发地质灾害；Y值在10～30时发生2次约占5%；Y值在30～50时发生次数约占20%；Y值>50时占70%以上。

作者简介：李东（1982-），男，宁夏石嘴山市惠农区人，本科，工程师，从事气象防灾减灾工作。