南溪区山洪地质灾害特征分析与预警指标探究

唐春燕 杨芳

摘 要 南溪区地处四川盆地南部，处于宜宾、泸州、自贡三市“品”字型腹心地带，幅员面积7 044 200 km2，

辖15乡（镇），境内地形起伏，岩层破碎，地质环境相对脆弱，长江及其支流河谷岸坡，冲刷侵蚀作用较强烈，自然形成的地质灾害较多。基于此，运用暴雨洪涝灾害风险普查成果进行分析，采用区域临界雨量法进行统计归纳，确定山洪地质灾害气象风险预警阀值，并提出了针对性的防灾减灾对策。

关键词 山洪地质灾害；预警阀值；防灾减灾；南溪区

中图分类号：P694；P45 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.21.083

南溪区位于四川省盆地南部，隶属于四川省宜宾市，平均海拔为254～592.3 m[1-3]。区内地貌以丘陵为主，占全区土地面积的82.85%，低山占10.74%，河谷平坝占6.41%。南溪区属于中亚热带湿润季风气候，气候温和，四季分明，雨量充沛，无霜期长，春季回暖早，夏季气温高，秋季多绵雨，冬季霜雪少。南溪区年平均气温18.1 ℃，最冷月1月平均气温为7.9 ℃，最热月7月平均气温为27.0 ℃，历年极端最高气温为41.8 ℃，历年极端最低气温-1.5 ℃，历年日最高气温不小于35.0 ℃的平均日数为15.5 d，历年日最低气温不大于2.0 ℃的平均日数为2.7 d。南溪区雨量充沛，分布不均，年平均降水量为995.1 mm，其中5—10月降水量占全年降雨量的80%以上[4-6]。

南溪区地貌差异显著，地质构造复杂多变，加之人类工程经济活动频繁，使地质环境遭受严重破坏，山洪地质灾害频繁发生，严重威胁了人民群众的生命财产安全。因此，研究南溪区山洪地质灾害的发生规律、预警指标和防灾减灾对策，对于保障经济发展、构建社会主义和谐社会具有重要的意义[7-9]。

1 资料与研究方法

1.1 资料收集

根据南溪区15次山洪灾害发生的时间表，收集区域及周边邻近地区各雨量站对应的雨量资料，以区域站的雨量资料为主，雨量站资料作为补充。确定对应的降雨过程开始和结束时间：降雨过程的开始时间，是以连续3日每日雨量小于等于1 mm后出现日雨量大于1 mm的时间；降雨过程的结束时间是山洪灾害发生的时间（这里确定的是降雨过程统计时间，如灾害发生后降雨仍在持续，灾害会加重）。确定过程时间后，在每次过程中依次查找并统计1 h、3 h、6 h、12 h、24 h的最大雨量，统计过程总雨量及其每项对应的起止时间。如果过程时间长度小于对应项的时段跨度，则不统计（如降雨过程小于12 h，则不统计12 h、24 h最大雨量及其起止时间），但过程雨量必须统计。

1.2 研究方法

运用2015年暴雨洪涝灾害普查成果，以发生的15次山洪地质灾害为研究对象，确定山洪地质灾害区划图，采用区域临界雨量法编制南溪区山洪地质灾害气象风险预警阀值。

2 山洪地质灾害的特征

2.1 山洪地質灾害的成因

山洪地质灾害是由降水引发的山洪、地面塌陷、滑坡等对人民生命财产造成损失的灾害。它的形成与发展主要受地形地质、大气降水、人类经济社会活动等的影响。

2.2 地形地质影响

南溪区城地处四川盆地边缘，属丘陵、U型河谷地貌。区内广泛分布的红层中、浅丘地区的坡度在20°左右的土质斜坡，前缘产生临空面，在暴雨的作用下容易引发崩塌、滑坡等灾害。

2.3 大气降水影响

南溪区属亚热带季风气候区，夏季受南方暖湿季风活动影响常发生暴雨。南溪区暴雨具有雨强大、历时短、降水集中的暴雨特点。大气降水对地质灾害的影响主要是对滑坡、崩塌和不稳定斜坡的影响。南溪区地处泸州川江河段中部的长江北岸，该段长江洪水主要受控于金沙江及岷江。大气降水引发的洪灾也是该地区的主要自然灾害。

2.4 人类经济活动影响

由于当地人们的防灾减灾意识不强，大面积的开矿、采石、筑路、等活动会影响山体稳定，再加上开发建设造成大量的水土流失，也是造成灾害的主要原因。

3 山洪地质灾害的危害

1993年7月30日，南溪区突降暴雨，雨量达119.1 mm，山洪暴发，长江水位猛涨，造成128个村54 115户受灾，伤3人，125头牲畜死伤，倒塌房屋250间，道路、通讯、用电中断，还引发了马家乡山体滑坡，经济损失达4 000多万元。

2007年7月8—10日，南溪区15个乡镇遭遭受大暴雨袭击，局部最大降雨量达到214.4 mm。南溪区共有2.75万人受灾，损坏房屋2 715间，倒塌房屋191间。田坎冲毁有14 084 m，山坪塘21口、渠道262 m受不同程度损坏，山体滑坡15处，公路塌陷23处，供电、通信等设施受损较轻，没有造成较大影响。农作物受灾833.3 hm2，农作物成灾160 hm2，紧急转移安置人口120人，其中，投亲靠友94人，借住房屋26人，直接经济损失782万元，其中农业直接经济损失436万元。

2013年8月17日，南溪区普降大到暴雨，最大降雨量达175.5 mm。南溪区共有刘家镇、仙临镇、长兴镇、大观镇、汪家镇、黄沙镇、石鼓乡、林丰乡大观镇和刘家镇等乡镇受灾。受灾人口0.61万人，受损房屋255间，倒塌房屋68间；农作物受灾面积166.7 hm2，粮食减产800 t，经济作物损失293.2万元，水产养殖损失260 000 t；公路损毁6.5 km；损坏塘坎254 m，渠道854 m。因洪涝灾害造成的直接经济损失达995.87万元，其中，水利工程直接经济损失57.66万元。

4 山洪地质灾害的特点

4.1 类型多，潜在威胁大

根据2015年南溪区暴雨洪涝灾害风险普查结果，全区共有地质灾害隐患点152处。由表1可知滑坡灾害所在比例最大为74%，是南溪区最主要的地质灾害类型，其次为崩塌和不稳定斜坡。在南溪区152处地质灾害隐患点中，险情中型3处，小型149处。潜在威胁以滑坡最大，威胁人口1 690人，潜在威胁财产9 969万元。

4.2 季节性强，区域性明显

根据山洪地质灾害发生时间进行统计，各类灾害集中发生在每年的6—9月，反映了山洪地质灾害发生受大气降水控制明显。灾害多沿河流两岸分布，水库和矿山区多发。这些特点决定了山洪地质灾害的防范和治理难度大，需进行详细的勘测，因地因灾采取措施。

4.3 链带性与群发性

暴雨诱发的山洪地质灾害具有链带性和群发性，会诱发山洪、滑坡、泥石流等灾害，同时有多地出现灾害。主要的山洪地质灾害链有暴雨-山洪-滑坡、泥石流，采矿挖空-暴雨-地面塌陷。

5 灾害气象风险预警阈值确定

5.1 灾害易发程度分区确定

根据南溪区国土局地质灾害易发分区图和水务局山洪灾害危险区的划定，确定了南溪区山洪地质灾害分布与易发分区图（图1），共划分为3个高易发区、4个中易发区、1个低易发区。南溪区的大观镇、汪家镇、马家乡、黄沙镇、罗龙镇、南溪镇和裴石乡共7个乡镇的大部分地区为山洪地质灾害高发区，全区防治任务繁重。

6 确定灾害气象风险预警阈值

6.1 临界雨量计算

假设区域内共有S个雨量站，共发生山洪灾害N次，共统计T个时间段面平均雨量，采用算术平均法计算区域内与历次山洪地质灾害对应的各时段最大面平均雨量。在各个时段的统计中，取最小值作为各区域、各时段的临界雨量初值，计算公式如下。

式（1）中，Rt临界为区域临界雨量初值，单位为mm；Rtj为历时t的第j次山洪地质灾害最大面平均雨量，单位为mm；N为区域内发生山洪地质灾害的次数。

在各个时段的统计中，计算历次山洪地质灾害最大面平均雨量的平均值：

区域临界雨量的范围一般在Rt临界与之间，在该范围内有一定数量的灾害场次，只要降雨量在该范围内，就可能发生山洪灾害。

经过对收集到的1954—2015年的15次山洪地质灾害资料进行分析整理，共筛选出山洪灾害过程5次，因收集到的资料有限，没有包括历史上所有山洪灾害过程。在计算区域临界雨量时，选取5次山洪过程1 h、3 h、6 h、12 h、24 h降雨量，綜合分析历次灾害，合理确定出高易发区各时段的临界雨量（表2）。

6.2 编制气象风险预警阈值

根据中国气象局发布的《暴雨诱发中小河流洪水和山洪地质灾害气象风险预警服务业务规范》，山洪地质灾害气象风险等级划分为4级，即Ⅳ级（有一定风险，蓝色预警）、Ⅲ级（风险较高，黄色预警）、Ⅱ级（风险高，橙色预警）、Ⅰ级（风险很高，红色预警），根据实际情况一般Ⅲ级以上发布预警信息。根据前述山洪地质灾害易发程度分区和临界雨量统计结果，参照《四川省南溪区山洪灾害防治县级非工程措施建设》相关技术参数和国家气候中心《暴雨洪涝灾害致灾临界面雨量确定技术指南》中的规定，合理地编制出南溪区山洪地质灾害气象风险预警阀值（表3）。

6.3 气象风险预警阈值的运用

2018年，将新确定的气象风险预警阀值应用于南溪区山洪地质灾害服务工作。5月21日，南溪区出现大暴雨天气过程，共发布山洪地质灾害气象风险预警4个，全部命中，紧急转移安置人口99人，全区未发生人员伤亡事故。通过运用山洪地质灾害预警阈值发布气象预警信息，一方面减轻了山洪地质灾害对人民生命财产的威胁，保证了正常的生产生活秩序，另一方面避免了由于无科学根据的盲目恐慌而造成灾害防御在人员精力、物资调配、资金使用等方面的浪费，取得了良好的经济效益与社会效益。

7 防灾减灾的对策

为科学地预防山洪地质灾害，最大限度地减小生命和财产损失，基于研究成果提出如下防灾减灾对策。

7.1 依靠科技进步，建立完善的预警预报监测系统

依靠科技进步，建立完善的预警预报监测系统，努力提高暴雨洪涝气象灾害预报预警服务能力，充分发挥气象防灾减灾第一道防线的作用。在气象灾害频发期，气象部门更要密切关注天气变化趋势，及时做好灾害性天气的监测、预报、预警工作，特别要做好中短期、精细化预报，并运用信息化传播和传统预警手段，及时准确地发布预警信息，最大限度地减少灾害造成的损失。

7.2 重视宣传教育工作，增强防范意识

预防山洪地质灾害较为行之有效的方法就是要做好灾害相关常识和防御灾害知识的普及工作。近年来，尽管南溪区气象局不断加大山洪地质灾害防御宣传力度，发放了明白卡、科普彩图等资料，但仍有部分群众灾患意识淡薄，故应针对灾害易发区、危险区开展重点宣传，不断提高广大群众的自我防御能力，知晓一旦发生灾害时，应如何应对，如何安全转移、撤退等。

7.3 建立健全山洪地质灾害防御组织体系

相关部门应完善县、乡、村三级应急联动机制，严格落实山洪地质灾害防御责任，特别应加强乡、村组织体系建设，建立以居住点为单元的基层自救体系。

7.4 做好审批工作，加强监督管理

相关部门应做好建房修地、修路架桥、开矿采石的审批工作，并加强监督管理，从源头上消除隐患，尽最大努力减少山洪地质灾害的发生频率。

参考文献：

[1] 陈静静，姚蓉，文强，等.湖南省降雨型地质灾害致灾雨量阀值分析[J].灾害学，2014，29（2）：42-47.

[2] 樊建勇，单九生，管眠，等.江西省小流域山洪灾害临界雨量计算分析[J].气象，2012，38（9）：1110-1114.

[3] 刘久国，陈耆验.娄底市地质灾害发生规律及防御对策[J].湖南人文科技学院学报，2009（4）：103-106.

[4] 姜纪沂，宋洋，谷洪彪.汶川Ms8.0地震地质灾害发育特征及诱发因素分析[J].防灾科技学院学报，2009，11（1）：43-47.

[5] 卢耀如，刘琦.加强地质灾害预警预报系统建设[J].科学对社会的影响，2010（4）：20-24.

[6] 季伟峰，胡时友，宋军.中国西南地区主要地质灾害及常用监测方法[J].中国地质灾害与防治学报，2007（18）：38-41.

[7] 马晓虹.祁连山南部地质灾害气象预报方法[J].气象与环境科学，2008，31（S1）：151-153.

[8] 胡泽滨.凤山县地质灾害统计分析及预报方法[J].气象研究与应用，2007，28（2）：60-61.

[9] 唐邦兴，李宪文，吴积善，等.山洪、泥石流、滑坡灾害及防治[M].北京：科学出版社，1994.

（责任编辑：赵中正）