云南省山洪地质灾害分布特征及致灾因子分析*

朱　涯，黄　玮，李　蒙，张明达

(1.云南省大气探测技术保障中心，云南 昆明 650034；2.云南省气候中心，云南 昆明 650034)

云南省是一个典型的山区省份，山地面积占全省总面积的94%，云南陡坡地分布广、沟谷切割强烈。由于地处欧亚板块与印度洋板块碰撞带的东缘，地震频发，构造运动强烈，活动性断裂带密集，不稳定岩土广泛，脆弱的地质条件为山洪、滑坡、泥石流等地质灾害的形成和发展提供了物质基础，极易引发山洪、泥石流及滑坡等地质灾害。“一山分四季，十里不同天”是云南天气气候的主要特征，立体气候明显，气候带交错复杂。云南作为低纬高原气候区的代表，特殊的地理位置受到西南季风、西太平洋、孟加拉湾和南海等地生成的热带风暴共同影响，强降水事件和极端降水事件的时空分布规律非常复杂，并且同国内其它地区也存在明显的差别[1-2]。云南由强降水诱发的地质灾害表现为点多面广，地质灾害类型复杂多样的特征[3]，尤其是山洪、泥石流及滑坡灾害，严重威胁山区人民的生命财产安全，是制约云南发展的主要因素，防灾减灾形式严峻[4]。

云南作为山洪地质灾害的重发、频发省份，全省16个州(市)129个县(市、区)均为地质灾害防治任务县。1950-2010年，云南省洪水灾害受灾面积达0.7亿hm2，1.2亿人受灾，1.4万人死亡，损失高达500亿元，山洪灾害潜在威胁人口400多万，潜在威胁财产300多亿元[5-6]。云南山区以变质岩、风化的石灰岩、花岗岩和中生代红层所组成，易冲蚀，利于山洪地质灾害的形成。山区坡陡谷深、地形起伏大、产流快，暴雨、大暴雨多发频发，短历时强降水多，过程强度大，导致山洪来势凶猛。山洪、泥石流及滑坡等地质灾害的主要诱发因素是强降水[7]，云南强降水事件具有降水强度大、范围广、雨量多、持续久等特点，季节性、突发性、并发性和区域性特征显著，加之山区复杂地形对局地降雨的影响，大雨及以上量级的强降水多发[8]。随着气候变化对云南极端天气气候事件的影响不断增强[9]，各地强降水的强度和频次都有所增加，加大了山洪地质灾害发生的风险，尤其是主汛期强降水事件增加，导致山洪、泥石流及滑坡等地质灾害发生频次增加[10]。

1　资料与方法

本研究基于2012-2016年连续五年的云南省山洪地质灾害防治气象保障工程，在全省范围内分批次开展山洪、滑坡、泥石流精细化风险普查，并在80多个县开展山洪灾害实地调查。本文中气象资料选用云南125个气象观测站1971-2016年连续46年的逐日降水量，累加统计各站逐年的大雨(50 mm>日降水量≥25 mm)日数、暴雨(100 mm>日降水量≥50 mm)日数和大暴雨(日降水量≥100 mm)日数作为强降水因子。极端降水资料来自云南省125个观测站自建站以来的10 min，30 min，1 h，3 h，6 h和12 h极端降水数据资料作为极端降水因子[11]。

2　山洪、泥石流、滑坡空间分布特征

山洪是指在山洪沟中发生的洪水暴涨事件，由于山洪沟集水面积上短历时强降水超过径流量而导致的地表径流。泥石流是在山丘区或沟谷、深壑以及地形险峻的区域，由暴雨或其他灾害引发的山体滑坡，并携带大量泥沙和石块的特殊洪流。滑坡是斜坡上的土体或岩体，受降雨和地形等因素影响，在重力作用下沿着一定的软弱面或软弱带，整体或分散地顺坡向下滑动的现象。山洪地质灾害主要是受到降雨、地形、坡度、坡向、下垫面覆盖及土地利用等因素的影响。云南省地形、地质状况复杂多样，降雨时空分布不均，山洪灾害表现出类型多样，数量大，分布范围广的特点。根据灾害风险普查及山洪沟实地调查资料统计，全省共有山洪沟1 872条，泥石流沟1 266条，滑坡点4 325个(表1)。从表1中可以看出，临沧、大理、红河、保山、玉溪、普洱、丽江分布有较多的山洪沟，文山、楚雄等地山洪沟分布数量较少；大理、红河、丽江泥石流沟分布数量较多，普洱、西双版纳等地泥石流沟分布数量较少；红河、大理、临沧等地滑坡点分布数量较多，迪庆、楚雄等地滑坡点分布数量较少。总的来看，大理、红河、临沧、丽江是云南省山洪及地质点灾害分布较为密集的州(市)，迪庆、怒江、楚雄、文山等地灾害种类分布较少。

表1　云南各州(市)山洪沟、泥石流、滑坡数量分布表

2.1　云南省山洪灾害分布特征

从图1可以看出，云南省山洪沟主要分布于怒江、澜沧江、元江-红河、金沙江、大盈江等主要河流周边及河谷地区，尤其是怒江、澜沧江和元江-红河周边分布的山洪沟较多，这些地区地势海拔高差跨度大，地形起伏度高，支流众多，容易形成山洪沟[12]。山洪沟分布较密集的片区为滇西北南部、滇西南北部、滇东南西部等地，滇东高原北部的金沙江河谷区、滇东南红河河谷区、滇西南澜沧江河谷区和大盈江支流河谷区也是山洪沟分布较为集中的区域。山洪沟分布较为稀疏的区域为滇西北北部、滇西南南部、滇中南部及滇东地区。

图1　云南省山洪沟及沟口位置分布图

2.2　云南省滑坡、泥石流灾害分布特征

云南省泥石流沟多形成于集水面积较小的沟谷，主要发生在6-11月暴雨季节，主要分布在高原峡谷山区(图2)，沟床地形纵坡在100‰～300‰、沟谷坡度一般在20°～70°。云南省滑坡点主要分布在山原、台地与断陷盆地、谷地等地貌区的转换部位，滑坡分布相对密集(图3)。云南泥石流、滑坡分布密度总体上呈现滇西分布密度高于滇东，滇北分布密度高于滇南的基本特征，但滇西南南部的红河州分布密度又较大[13-14]。其中丽江、大理、德宏、保山、昭通、红河是云南省泥石流分布最为密集的区域，普洱、版纳、文山等地分布较少。总的来说，滇中北部、滇西南北部、滇西北南部等地滑坡和泥石流分布较多，滇南和滇东分布较少。其中，滇东北的巧家-东川发育带，滇西南北部的大盈江发育带，滇西北的贡山-瑞丽及漾濞江发育带、宾川发育带，南盘江发育带呈现相对集中的地质灾害密集分布区。

图2　云南省泥石流沟分布图

图3　云南省滑坡点分布图

3　云南省极端降水因子特征分析

特殊的地理环境为山洪、滑坡、泥石流的形成和发展提供了地形条件，强降水事件多发又为云南山洪地质灾害形成提供了气象条件。云南属气候带交错的低纬高原区，内外因的共同作用导致局地性强降水频繁发生，山洪及地质灾害多发易发[15]。云南旱、雨季分明，雨季多发局地暴雨，异常极端降雨过程是山洪、滑坡、泥石流的主要自然激发因素，进一步加剧了山洪及地质灾害的活动和危害。由于境内河流众多，比降大，因此，强降雨汇流迅速，洪水涨势猛，极易产生山洪地质灾害，从降雨到山洪形成一般只要几个小时，较难预防。

从各站不同时间段降水极大值(图4)来看：10 min极端降水小于12 mm的地区分布在迪庆和怒江北部，超过28 mm的地区分布在丽江东部、昭通南部、昆明南部、红河东部、普洱南部和西双版纳东部等地。30 min极端降水小于30 mm的地区分布在迪庆、怒江北部和昭通北部，超过60 mm的地区分布在普洱南部和西双版纳东部。1 h极端降水小于40 mm的地区分布在迪庆、怒江北部、昭通北部、临沧北部和红河局部，超过80 mm的地区分布在滇南边缘地区。3 h极端降水小于50 mm的地区分布在迪庆、怒江北部、大理局部和临沧局部，超过140 mm的地区分布在滇南边缘地区和昭通中部。6 h极端降水小于60 mm的地区分布在迪庆、怒江北部，超过150 mm的地区分布在滇南边缘地区、昭通中部和保山局部。12 h极端降水小于70 mm的地区分布在迪庆、怒江北部和大理局部，超过160 mm的地区分布在滇南边缘地区、昭通中部、保山局部和丽江东部。

图4　云南省极端降水分布图

图5　云南省1971-2016年大雨、暴雨、大暴雨日数空间分布图

综合分析可以看出：从各个时段来看，除滇西北和滇东北边缘地区以外，其他大部地区都发生过短历时强降水过程，尤其是10 min以内就产生了中到大雨的极端强降水过程在全省绝大多数地区均有分布。12 h降水达到大暴雨级别的地区主要分布在滇中北部、滇东北北部、滇西南大部及滇东南大部等地。迪庆和怒江极端强降水过程产生的降雨量与其他各州市相比较小。从空间分布来看，西双版纳南部、普洱南部、昭通南部各时段极端降水都大于全省其他地区，德宏、保山、丽江、昆明、玉溪及曲靖等地的各时段极端降水也较大，迪庆、怒江和昭通北部极端降水量较小，是全省范围内的相对低值区。

4　云南省强降水因子条件分析

云南省山洪、滑坡及泥石流主要是由暴雨条件造成的[16-17]，山洪及地质灾害的发生与降水日数密切相关(图5)。从大雨日数空间分布来看，怒江西部、德宏、保山西部、临沧、普洱、西双版纳、红河南部、文山及曲靖东部，大雨日数超过400 d，迪庆中北部等地大雨日数较少，不足200 d，昭通、曲靖北部、昆明北部、楚雄北部、大理北部及东部、红河北部等地介于200～300 d；从暴雨日数空间分布上看，怒江局部、德宏、保山西部、临沧西部边缘、普洱南部、西双版纳、红河南部、文山南部、曲靖南部等地超过100 d，迪庆、大理、楚雄西部、曲靖北部等地不足50 d；从大暴雨日数空间分布来看，德宏、普洱南部、西双版纳东部、红河南部、曲靖南部等地超过10 d，其余全省大部地区少于5 d。综合大雨、暴雨、大暴雨日数分布特征看，大雨及以上量级降水主要集中在德宏、保山、临沧西部、普洱南部、西双版纳、红河南部、文山东部，这些地区的强降水日数是全省降水日数的相对高值区，迪庆、大理北部及西部、丽江西部、昭通南部及曲靖北部强降水日数较少，是相对低值区。

5　结论与建议

5.1　结论

通过上述分析，可得出以下结论。

(1)云南省山洪沟主要分布在主要河流及河谷周边地区。滇西北南部、滇西南北部、滇东南西部，金沙江河谷区、红河河谷区、澜沧江河谷区和大盈江支流河谷区分布较为集中；滇西北北部、滇西南南部、滇中南部及滇东地区的分布较稀疏。泥石流、滑坡分布表现为滇西高于滇东、滇北高于滇南，但红河州分布密度较大；滇中北部、滇西南北部、滇西北南部等地分布较多，滇南和滇东分布较少。巧家-东川，大盈江，贡山-瑞丽及漾濞江、宾川，南盘江六个发育带分布集中。

(2)从极端降水分布来看，除滇西北和滇东北边缘地区以外，全省大部地区都有短历时强降水过程，西双版纳南部、普洱南部、昭通南部各时段极端降水大于其他地区，德宏、保山、丽江、昆明、玉溪及曲靖的各时段极端降水也较大，迪庆、怒江和昭通北部极端降水量较小，是相对低值区。从强降水日数分布来看，大雨以上量级降水主要集中在德宏、保山、临沧西部、普洱南部、西双版纳、红河南部、文山东部，是全省强降水日数的高值区，迪庆、大理北部及西部、丽江西部、昭通南部、曲靖北部是强降水日数低值区。

(3)怒江、大理西部、丽江东部、德宏、保山、临沧、西双版纳及红河南部及我省的河谷地带是山洪、滑坡、泥石流分布最多的地区，这些地区海拔跨度大，各时段的极端降水量均表现较大，且强降水日数也表现为较多，地形因子、极端降水因子和强降水因子匹配度高，是云南山洪地质灾害多发易发区[18]。由于降水资料为国家站日值资料，缺少自动站及短时降水资料，局部地区三因子匹配度较低[19]。

5.2　防灾减灾措施建议

(1)基于暴雨洪涝风险普查成果开展山洪灾害风险区划。在山洪地质灾害易发区，探明气象、水文、地理及承灾体等多种因子的分布状况，分析成灾几率，制定警戒区，确定重点防护区，极易发生灾害的地区采取搬迁等措施。

(2)加强山地区河道综合治理。对高原山地区河流实行疏、防、蓄、调相结合的整治，加强山区避险能力。

(3)完善山洪地质灾害监测预报系统。气象部门应联合水文、国土等多部门开展山洪地质灾害监测，提升短临天气预报水平和精度，加大气象观测台网的建设力度，尤其是针对易发区作好灾害监测、预警、评估等工作。

本研究通过在全省范围内开展的精细化暴雨洪涝灾害风险普查和灾害实地调查，综合气象站强降水日数和极端降水极大值资料，分析了云南省山洪、泥石流、滑坡灾害点的空间分布特征，获取了云南省受山洪和地质灾害影响较为严重的区域分布，为今后开展山洪地质灾害风险区划和评估奠定了基础，为开展灾害监测和预警业务提供了数据支撑。由于山洪地质灾害的发生每年都有更新[20]，另外也存在旧的灾害点整治后灾害等级降低或消除的原因，继续深入开展精细化暴雨洪涝风险普查资料的更新和补充完善非常必要。