重庆市地质灾害气象风险预警问题研究

黎力　朱永亮　陈亮　刘恒博

摘要  利用重庆市2017年13场暴雨致灾事件，开展基于水土耦合机制的重庆市地质灾害气象风险预警，并从预警事件的准确率和预警区域的精确性两方面与实际灾险情进行了对比分析，指出当前重庆市地质灾害气象风险预警工作存在的不足，并提出了解决问题的相关建议，为地质灾害气象风险预警工作提供参考。

关键词  地质灾害;气象预警;气象预报;准确率;重庆市

中图分类号  P694    文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2019）24-0234-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.24.069

Study on Geological Hazard Meteorological Risk Early Warning in Chongqing

LI Li1，2，ZHU Yong-liang3，CHEN Liang2 et al  （1.School of Geodesy and Geomatics，Wuhan University，Wuhan，Hubei 430079;2.Chongqing Land and Housing Safety Emergency Dispatch Center，Chongqing 400015;3.School of Civil Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074）

Abstract  Based on 13 rainstorm disaster events in Chongqing in 2017，the meteorological risk early warning of geological disasters in Chongqing based on soil and water coupling mechanism is carried out，and the accuracy of early warning events and the accuracy of early warning area are compared with the actual disaster risk.The paper analyzes the shortcomings of the current early warning of the geological hazards in Chongqing，and puts forward the related suggestions to solve the problems，and provides a reference for the early warning of the geological hazards.

Key words  Geological hazard;Meteorological early warning;Weather forecast;Accuracy rate;Chongqing

基金项目  2018年重庆市规划和自然资源局科技计划项目（2018B083）。

作者簡介  黎力（1982—），男，湖北随州人，高级工程师，从事地质灾害防治信息化研究。

收稿日期  2019-06-28

重庆是全国地质灾害高发易发地区之一[1]，尤以滑坡和危岩崩塌发生的频度最高，造成的灾害最严重，也是汛期（每年5月初—9月底）全市地质灾害防治的主要对象。2003年以来，重庆市规划和自然资源局、重庆市气象局联合构建了地质灾害气象风险预警机制[2]，开展了基于降雨的地质灾害风险预警预报工作[3-4]。该项工作的开展对于加强政府相关部门的防灾减灾工作起到了积极作用，但也存在风险预警范围偏大、预警不准等实际问题。目前，国内对地质灾害气象风险预警的后评估工作开展得较少，且鲜有报道;相关文献主要侧重于风险预警的算法、工作机制等。为此，笔者结合地质灾害调度处置工作实际，利用重庆市2017年汛期13场暴雨诱发地质灾害事件，开展了基于物理机制的地质灾害气象风险预警工作，并与实际工作相印证，对地质灾害气象风险预警效果进行评估，旨在为今后全市地质灾害气象风险预警工作提供参考。

1  重庆市地质灾害气象风险预警工作现状

1.1  数据来源

当前重庆市开展的地质灾害气象风险预警工作，充分利用了过去几天的降雨实况数据和未来24 h的降雨预报数据，并综合考量了全市地质灾害易发分区信息[5-6]。数据使用类型及来源如下：①降雨预报数据，由重庆市气象局负责生产并提供。应用全市及周边多普勒天气雷达和自动雨量站资料，综合运用闪电定位、GPS/MET 水汽等非常规观测资料，依托SWAN 系统，生成时间分辨率为6 min、空间分辨率为5 km×5 km 的降水预报产品[7]。预报产品经预报员人工订正后，正式对外发布。

②降雨实况数据，由重庆市气象局负责生产并提供。实况降雨数据主要为全市范围内2 000余个自动雨量监测站站点数据，数据更新频率为1 h。③地质环境基础数据，由重庆市国土房管局负责生产并提供，主要包括全市地质灾害易发分区数据和灾害隐患点数据。

1.2  工作机制

重庆市地质灾害气象风险预警目前由该市国土房管局和气象局分头协作，会商后联合发布。双方联合机制特别注重对强降雨天气事件的联合会商，其具体制作流程为：通过气象预报提前发现强降雨事件（暴雨及以上灾害性天气），由重庆市气象局启动召开预警会商会议;对未来24 h的降雨预报数据进行会商，同时联合重庆市规划和自然资源局对重庆市地质灾害气象风险预警结果进行联合会商;会商形成最终成果后，对外发布。

2  2017年汛期风险预警评估

2.1  基本情况

据重庆市气象局统计资料显示，2017年汛期全市累计出现13场暴雨过程，分别是5月2日、5月10日、5月20日、6月3日、6月8日、7月6日、7月13日、8月7日、9月1日、9月8日、9月17日、9月26日、10月3日的区域暴雨过程。

对2017年汛期重庆市地质灾害灾险情事件和13场暴雨过程按时间进行统计，结果如表1所示。

通过地理空间分析发现，2017年汛期重庆市地质灾害灾险情与降雨有以下特征：①暴雨致灾的关联性、滞后性明显。有12场暴雨过程，在之后的1～3 d内，地质灾害均出现峰值。②暴雨时段及落区集中，导致热点区形成。通过空间分析发现，2017年13场暴雨落区的空间分布相对集中，诱发区域地质灾害集中发生，先后形成了“合川-主城灾险情热点区”“梁平-万州灾险情热点区”“奉节-巫山灾险情热点区”。

2.2  风险后评估

根据2017年汛期重庆市13场暴雨致灾关联明显的特点，笔者利用ArcGIS软件，结合13场暴雨之前发布的地质灾害气象风险预警结果，叠加预警对应时段实际发生的地质灾害灾险情，以此对风险预警结果的准确率进行评估。

结合地质灾害调度处置的工作需要，评估主要分为两方面：①开展风险预警事件的准确率评估，即对风险预警4个等级范围内的实际发生灾险情进行统计，以此开展预报准确率评估。②开展风险预警空间上的精确性评估，即对发出“风险一般”等级及以上的风险预警范围细分到乡镇，并对实际发生了灾险情的乡镇占比进行统计，以此开展预报空间精确性的评估。

2.3  评估结果

2.3.1  预警等级准确率评估。由表2可见，13场暴雨过程造成了相应区域的地质灾害灾险情发生。灾险情发生在风险预警区域内的共计49起，占实际发生地灾总数的56%。其中，处于较高及以上风险的地灾总数共计28起，占比42%。

2.3.2  预警范围精确性评估。

将实际发生的地灾点与风险预警区域范围，按乡镇个数进行统计，结果见表3。从表3可以发现，当前重庆市地质灾害气象风险预警的范围较大，预报的乡镇个数要远高于实际发生地质灾害的乡镇个数，往往导致预警调度实际工作偏差较大。其主要原因：一是气象降雨预报的不确定性和地质环境条件的复杂性，要做到地质灾害精细化预警，难度较大;二是考虑到地质灾害防治实际工作受“底线思维”的影响，在预警范围划定时，往往会人为调高预警级别、调大预警范围。

3  当前重庆市地质灾害气象风险预警工作存在的主要问题

3.1  对地质灾害预警的内涵认识存在偏差

从国内地质灾害气象风险预警的概念发展来看，2003年，国土资源部和中国气象局在“关于联合开展汛期地质灾害气象预报预警工作的通知”（国土资发〔2003〕229号）文件中，首次提出地质灾

害气象预警概念，并明确了预警主体单位，但没有对地质灾害气象预警的内涵加以明确。2009年，国土资源部地质环境司组织中国地质环境监测院制定了《地质灾害气象预警预报工作要求（试行）》（国土资环函〔2009〕38号），该文件首次明确了地质灾害气象预警的定义，但对“地质灾害发育分布规律”以及与降雨之间的内在关系等关键问题并未阐述清楚。2013年，中国气象局应急减灾与公共服务司和国土资源部地质环境司在《关于调整地质灾害气象预报预警业务的函》（气减函〔2013〕39）文件中，明确提出了“依据实际调查和统计分析，确定地质灾害易发区隐患点或灾害点的致灾临界雨量”，但对统计分析临界雨量的技术方法没有统一和明确[8-9]。

由于缺乏对地质灾害气象风险预警关键问题的阐述，以及缺少对关键技术标准的统一，客观上容易导致人们对地质灾害风险预警的内涵认识不清，也容易误导人们认为通过气象降雨就可以判定地质灾害是否会发生。受此影响，地方实际开展地质灾害防治工作人员，往往会依据降雨强度和经验，人工作出降雨致灾可能性的判断，并据此开展工作。这种工作模式，在当前的地质灾害防治实际工作中，特别是在一线工作中，应用较为普遍，实际也能够起到一定的效果。但从长期来看，该模式过于依赖人员个体的主观经验，容易出现“上下认识不统一，部署打折扣”等工作困境，即上级主管单位受“底线思维”的影响，预警范围往往会比较大、风险级别较高，对人员物资的调动范围较大。而一线工作人员和地方群众，特别是在风险预警多次发出后而沒有发生灾险情的情况下，往往会形成对风险预警指令的抵触情绪，其实际防治工作打折扣，反而会影响防灾减灾的实际效果。

3.2  基础科学研究支撑不足

地质灾害风险预警是一项涉及多学科交叉、多因素考量的复杂科学问题。自2003年，国土、气象两部门联合开展风险预警工作以来，相继在预警预报技术方法、业务平台、实验区建设等领域取得进展。目前，我国已基本构建从国家级到省级的第2代预警模型[10]。但与此同时，国内各省市的预警预报工作还普遍缺乏从物理机制上对区域的地质灾害与降雨、地质环境因素（地层石、断裂构造、地形地貌、植被土壤等）之间的关系进行深入研究[11]，更多的还是从概率统计学上对基于气象降雨的地质灾害风险进行预警分析[12]。部分省市受制于基础资料的不足对基本的滑坡（泥石流）与降雨强度-历时阈值的统计分析都尚未开展。基础研究工作的不足也导致了当前重庆市的地质灾害气象风险预警工作尚达不到机理解释更加科学、空间分布更加精细的预警结果。

3.3  数据共享渠道不畅、联合发布机制不完善

早在2005年，重庆市气象局与重庆市规划和自然资源局就尝试在数据共享渠道和联合会商等方面进行探索，并取得了一些进展。但整体来看，双方在数据共享机制及具体渠道上尚未固化，共享度不高。气象部门丰富的实况降雨数据和气象预报数据，与国土部门完整的地质环境资料和地灾隐患点资料尚未形成畅通有效的共享、交流，“信息孤岛”现象客观存在。而现有的预警会商机制，双方更多的是对风险预警结果的相互会商、修正，还缺乏对地质环境因素（地层岩性、断裂构造、地形地貌、植被土壤等）、气象预报、降雨实况等数据融合处理的研究。

3.4  缺乏风险预警结果的事后评估

当前地质灾害防治工作中，气象部门开展风险预警的人员，对地质灾害灾险情信息掌握不全。而国土部门开展风险预警的工作人员，也存在受岗位限制并未实际参与地质灾害处置工作，客观上造成了预警分析工作“重预警、轻评估”的现象。由于缺乏事后评估分析，风险预警模式的不足无法有效的暴露，客观上制约了地质灾害气象预警的发展和完善。

4  对策和建议

4.1  建立完善国土气象部门的联合发布和数据共享机制

进一步明确风险预警工作职责，固化数据共享渠道及模式。在数据共享方面，要注重统一数据的精度、格式、时效性，以及数据共享的渠道，促进双方信息数据的交流利用。在定期会商和紧急会商机制上，注重气象雨情数据与地质环境数据等专业分析的深度融合，市级国土主管部门要充分利用已有的地质环境资料和灾害点数据库，开展基于地质环境因素的气象风险预警工作，并主动向气象部门推送相关成果，促进双方联合发布工作的深入。

4.2  尽快开展重庆市地质灾害风险下垫面精细化工作

配套开展气象地质灾害风险预警关键算法研究。气象地质灾害风险预警工作关键在于预警模型及算法。国土部门和气象部门应加强联合科研攻关，尽快开展适用于地区的地质灾害风险预警算法研究，精化风险预警预报结果，为地质灾害应急调度工作提供针对性强的预警信息。

4.3  积极开展预警结果分析評价工作

收集地质灾害发生信息和成功预报信息，建立反馈信息数据库;对预警工作期发生的典型地质灾害须组织有关人员及时开展地质灾害发生现场的野外调研和验证工作，检验预报效果，调整预警判据。

每年汛期结束后，必须从技术和社会效果等角度对整个汛期预报预警工作进行全面总结，主要总结地质灾害气象预报预警获得的成功经验、值得吸取的经验教训及改进工作之处，对于预报预警工作中存在的问题，提出解决的办法，以便改进和完善预报预警方法、提高预报水平。

参考文献

[1]宾岚.地质灾害防治形势与防灾减灾策略思考[J].科学技术创新，2017（25）：1-2.

[2]刘传正，刘艳辉，温铭生，等.中国地质灾害气象预警实践：2003-2012[J].中国地质灾害与防治学报，2015，26（1）：1-8.

[3]李向红，唐桥义，伍静，等.桂林中小河流洪涝气象风险预警系统设计[J].灾害学，2014，29（1）：42-46.

[4]王爽，王晴，李倩.天津市突发性地质灾害气象预警系统的设计与应用[J].地质调查与研究，2015，38（2）：155-160.

[5]刘建桥，李伟华.重庆彭水县地质灾害分布特征及防治对策建议[J].信息化建设，2016（2）：262-263.

[6]王慧，文海家，胡东萍，等.山地环境地质灾害易发性县级区划研究：以重庆城口县为例[C]//2015年全国工程地质学术年会论文集.北京：科学出版社，2015.

[7]张瑛，徐星生，刘波.关键技术在江西气象灾害风险预警业务中的应用与体会[J].气象与减灾研究，2014，37（3）：62-67.

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

[9]刘艳辉，唐灿，李铁锋，等.地质灾害与降雨雨型的关系研究[J].工程地质学报，2009，17（5）：656-661.

[10]刘艳辉，刘传正，温铭生，等.中国地质灾害气象预警模型研究[J].工程地质学报，2015，23（4）：738-746.

[11]张雅斌，杜继稳，蔡蕊，等.陕西省精细化地质灾害气象预报预警研究[J].灾害学，2011，26（3）：28-34.

[12]唐灿，李铁锋，温铭生，等.国家级地质灾害气象预警预报理论与方法[C]//全国第五次地质灾害防治学术大会论文集.北京：中国地质学会，2006：290-291.