皖南山区地质灾害气象预警预报典型案例研究

王旭东，刘 海

（1.中国科学技术大学地球与空间学院；2.安徽省公益性地质调查管理中心，合肥230001）

0 引言

自2003年国土资源部、中国气象局联合开展汛期地质灾害气象预警预报工作以来，安徽省已有黄山、安庆、池州、宣城、六安、芜湖、合肥、淮南、绩溪等23个市县相继开展了地质灾害气象预警预报工作。实践证明，地质灾害气象预警预报与地质灾害调查、群测群防相结合是有效的防灾减灾手段。为全面落实地质灾害防治条例和全省地质灾害防治“十二五”规划，加强防灾减灾能力建设，提高地质灾害预警预报水平，各省厅、局努力进一步推进市、县（区）地质灾害气象预警预报工作。

本文在对皖南山区“十一五”期间地质灾害气象预警预报资料收集的基础上，通过典型案例的分析，研究了皖南山区降雨类型、降雨量与地质灾害的关系，得出影响皖南山区地质灾害气象预警预报准确率的主要因数，同时提出了改进该地区预警预报的措施和建议，对各省市地质灾害气象预警预报的建设有一定的指导意义。

1 皖南山区气象预警预报现状

安徽省气象预警预报主要是由安徽省国土资源厅联合安徽省气象局联合预报，并在安徽电视台、安徽日报、安徽省国土资源厅网站、安徽省党政信息发布平台及通过手机短信、传真等方式，向社会各界发布预警信息。地质灾害气象预警预报方式，主要是根据地质环境条件进行大范围区域性预警划分，结合区域性降水预报进行的预警预报。区域性气象预报主要根据气象监测站和雨量监测站点信息的汇总分析预报，据不完全统计，安徽省目前有80多个自动气象监测站和近200个雨量站通过网络实现了每分钟资料的传递。而皖南山区只有歙县建了10个气象预警预报监测点，其他县区均没建立，另有气象及水利部门建设的140多个自动雨量监测站。2006年至2010年5年间在皖南山区共发布Ⅲ级以上预警172次（含19次Ⅳ级预警），发出地质灾害预警预报信息10万余条，避免近3 000人伤亡，挽回经济损失近1亿元，预报平均准确率约为40%（依据安徽省地质灾害气象预警汇总资料），最大限度地减少了灾害损失和人员伤亡，在防灾减灾工作中发挥了重要作用，显著提升了全社会的防灾减灾意识。

2 典型案例分析

地质灾害气象预警预报工作是在气象预报的基础上进行的，需要从地质灾害区域预报等角度深入研究降雨类型与地质灾害发生的关系，从而改进地质灾害预报模型，提高地质灾害预报的准确性。下面就3个典型案例分析地质灾害气象预警预报在皖南山区中的应用。

2.1 区域型强降雨与地质灾害（案例一）

2008年6月8—14日，安徽省国土资源厅地质灾害预警室与安徽省气象台连续7天联合发布了Ⅲ级地质灾害预报，黄山市接到预报后，立即对地质灾害防范进行了全面部署，市、区县各级国土部门全面进入应急战时状态，快速将重大灾害隐患点附近的居民撤离到安全地带，并加强值班、监测、预警和应急避险工作。

根据事后的反馈资料显示：这次降水过程中，降水强度为近年来罕见，尤其是从6月8日零时至11日8时，黄山市4个区县的降水超过了300mm，其中歙县358.7mm、黟县339.6mm、休宁337.8mm、徽州区334.4mm、屯溪区323.0mm，休宁县流口、溪口、洪里等乡镇的降水量超过了400mm（依据黄山市气象预警室资料）。黄山市在这次降水过程中，共发生地质灾害205起（占全省汛期总发生数的61.93%），损 毁 房 屋 124 间，直 接 经 济 损 失2 287万元。从雨量和地质灾害相关数据我们可以看出：皖南山区这次区域性强降雨降水诱发了大范围的群发性地质灾害，但灾害规模较小，一般为表层或浅层滑坡、崩塌。从时间与空间分布上来看，属“即雨即滑”型，即地质灾害与降雨在时间上具有较好的对应关系，地质灾害的发生滞后时间短，基本随着降雨过程的发生而瞬时发生。例如：2008年6月10日上午10点，歙县徽城镇程家坞新村长山脚王金林家屋后山体突然发生滑坡地质灾害，为小型土层滑坡，滑坡体冲毁王家一幢三层楼房，造成直接经济损失约10万元，未造成人身伤亡，滑坡正是这次区域强降雨诱发，属典型的“即雨即滑”型。

2.2 极端强对流天气与地质灾害（案例二）

2009年8月10—13日，受“莫拉克”台风影响，皖南山区突降大雨，极有可能因强降雨而发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。2009年8月9日，根据实时雨量动态信息和安徽省气象台雨量预报，结合地质环境条件分析，安徽省国土厅地质灾害预警室发布皖南山区黄色预警（Ⅲ级），8月10日将黄山和九华山地区提升到橙色预警（Ⅳ级）。10日6时和11时，黄山世界地质公园温泉景区逍遥亭和西海景区发生2起崩塌，直接经济损失约310万元；11日6时10分，九华山五九公路19K＋300段发生滑坡，滑坡体斜向长40m，横向宽45m，厚度3～5m，滑坡方量约7 200m3，直接经济损失约140万元，滑坡体地处山体坡麓中部，造成通往九华山景区唯一的一条公路中断（图1）。13日21—22时，宁国市连续发生了4起较大规模滑坡，体积1.7～2.7万m3，直接经济损失135万元。诸如此类台风型极端强降雨具有如下特点：降雨过程持续时间不长，一般为2～3d，而降雨强度较大，最大日降雨量一般达100mm以上，诱发的地质灾害规模较大，数量较多。

2.3 连阴雨与地质灾害（案例三）

连阴雨可造成滑坡灾害。气象上定义连阴雨为：雨日为4d或5d，中间有1d无降水，过程降水＞20mm以上为连阴雨。实际中往往被＞10mm以上的降水所中断。典型的春、秋季连阴雨是造成地质灾害的直接动力条件。在空间上，皖南山区各县都有连阴雨天气，平均每年出现约2～3次，尤以祁门县、歙县、黟县为最多见，石台、休宁、宁国县次之，屯溪区、黄山区、贵池区等最少。时间分布：春播期连阴雨、麦收期连阴雨、秋季连阴雨。这3种连阴雨都可造成地质灾害。如：2009年6月28日至7月1日入梅后第一次连阴雨期间，皖南大别山区、沿江地区普降大到暴雨，局部特大暴雨，降水量均在100 mm以上，部分地区大于250mm，引发地质灾害240起，占当年灾害总数的68.77%（图2）。

图1 九华山五九公路滑坡体远景

图2 2009年入梅后第一次连阴雨过程与灾害发生情况分布图（6月28日8时—7月1日8时）

这次连阴雨过程在皖南山区等表现为大范围的持续降雨，时间长，强度大，地质灾害表现为发生具有一定的滞后效应，不同于主汛期强降雨“即雨即滑”型。此时降雨诱发地质灾害需要一定的雨量积累，地质灾害的发生需要一定的孕育过程。如这次连阴雨后，2010年7月13日7时20分，安庆市大观区德宽路中段坡体西南端和中部有两处出现明显变化，13日8点20分，隐患点西端发生滑坡，滑坡体长13m、宽20m、平均厚度1.7m，体积约350m3；10时30分左右，大观区政府后方再次发生一处滑坡，滑坡体长12m、宽16.5m、平均厚度1.5m，体积约280m3，滑塌体将一级挡土墙上方推倒，大观区人民政府办公楼北侧一层被砸穿，后墙外的空调外机砸毁，部分土石自一楼窗户进入办公室2处。两处滑坡共造成直接经济损失30万元，均未造成人员伤亡。在这次降雨过程中，地质灾害在时间上明显滞后，在空间上表现为地质灾害规模小，数量多，同一个灾点不同地方可能出现一次或多次崩滑等灾害，这就要求我们防治工作在连阴雨后要加强地质灾害隐患点的持续巡查等工作。

2.4 皖南山区地质灾害与降雨量关系分析

通过上述典型实例分析了皖南山区地质灾害与降雨类型的关系：

（1）域性强降雨降水可以诱发大范围的群发性地质灾害，但灾害规模较小，一般为表层或浅层滑坡、崩塌，属“即雨即滑”型。

（2）极端强降雨可能诱发的地质灾害规模较大，数量较多。

（3）连阴雨诱发地质灾害发生具有一定的滞后效应，需要一定的雨量积累，地质灾害的发生需要一定的孕育过程。

地质灾害的发生与降水量的关系主要体现为降雨是诱发地质灾害发生的主要因素，汛期强降雨可以使岩土体含水量增加，增大岩土容重，软化岩土，降低岩土体的抗剪强度并产生动水压力和潜蚀岩土，从而导致滑坡、崩坡、泥石流发生。根据“十一五”期间对皖南山区灾害发生情况统计：在1 918起灾害中，有1 560起发生在5月—9月的汛期，占灾害总数的82%，其中6月—7月灾害总数占全年灾害数的70%左右；非汛期有357起，仅占18%（图3）。

图3 2006年—2010年各阶段地质灾害发生情况图

从统计数据可以看出：在每年汛期中，以连阴雨期间和强对流天气（台风）强降雨期间发生灾害最多。如2010年7月8日—7月17日，安徽省南部普降大雨，局部暴雨，安庆市、池州市、黄山市的黄山区、祁门县、六安市的金寨县等地累计降雨量超过300mm（影响范围3.29km2），安庆市和池州市有11个乡镇自动雨量观测站累计降雨量超过600mm，累计最大降雨量达677.7mm（图4）。

这次集中强降雨诱发地质灾害241起，占全年灾害总数的71.30%，直接经济损失1 632万元，占全年灾害损失的64.33%，并造成死亡4人，伤2人，死亡人数占全年的66.66%（根据安徽省2010年地质灾害再排查数据统计）。

根据地质灾害发生与降雨之间关系统计，灾害发生数量、规模与降水量大小和持续时间关系十分明显。降雨越大，时间越长，灾害发生越多。

图4 2010年7月8日—7月17日雨量分布图

3 影响地质灾害预报准确率的主要因数

通过上面的3个案例可以看出，皖南山区地质灾害发生数量、规模、特点及时间空间上的分布主要与降雨类型以及降雨量密切相关。而该地区地质灾害预报的准确率据初步分析，主要又与以下因素有关：

（1）基础研究积累，主要包括区域地质背景资料的研究，划分更大比例尺的地质灾害易发分区以及气象预警示范区等专题研究，目前皖南山区地质灾害易发分区主要是区域性的，对局地小流域等还没有划分，还没有进行示范区建设，从某种程度制约了预报的准确性。

（2）历史地质灾害点统计样本不足。虽然2011年的样本数达到了1 918个，但相对于幅员辽阔的皖南山区，样本数远远不足。同时存在数据统计滞后，不能第一时间形成空间数据库指导下面地质灾害的防治。

（3）降雨量观测站的代表性，即观测雨量与灾害发生点的实际雨量的差别，目前皖南山区仅歙县建了10个气象预警预报监测点，另外气象与水利部门建的140多个自动雨量监测站，代表性差，气象水利部门主要从各自的角度布设雨量监测站，不能准确反应地质灾害易发区降雨量的实际情况；同时临界降雨量的代表性灾害点的降雨量取值不准，不能真实反映诱发灾害点所处区域的实际降雨量，因而影响了预警判据的准确性，如皖南山区2011年5月10日20时—11日20时预报图偏差较大（图5）。

图5 10日20时—11日20时预报（左）实况（右）对比图

（4）全省气象预报的准确度，特别是局部地区暴雨方面预报准确度非常低，由于近年来全球气候异常，造成我省天气预报时有偏差，其偏差主要体现在量级上和趋势上。降雨的预报准确率与地质灾害气象预报准确程度有直接的关系，气象预报准确度必然影响地质灾害气象预警准确度。皖南山区近5a的暴雨预报准确率约为20%，大大地制约灾害预警预报的准确性。

（5）滑坡、崩塌及泥石流等地质灾害对人口稠密地区或山区的影响较大，而对平原或人口稀少的地区影响相对较小。在预报过程中，对平原区和人烟稀少的地区较少发布，但位于盆地边缘、平原区的丘陵地带也会形成地质灾害，对人民生命和财产产生威胁。如，因融雪或融冻发生了地质灾害，但目前缺乏发布地质灾害预报的科学依据。

（6）预报科技人员的工作经验和手段还有待提高，目前安徽省地质灾害气象预警预报主要是通过安徽省国土厅地质灾害预警室手制绘图，比例尺小，范围大，效率低。

（7）各级政府主管部门的应急反应机制，社会公众认可程度或减灾意识还不很强。

4 结语

本文通过皖南山区地质灾害气象预警典型案例的分析，找出了降雨类型、降雨量与地质灾害关系：区域性强降雨降水可以诱发大范围的群发性地质灾害，但灾害规模较小，一般为表层或浅层滑坡、崩塌，属“即雨即滑”型；极端强降雨可能诱发的地质灾害规模较大，数量较多；连阴雨诱发地质灾害发生具有一定的滞后效应，需要一定的雨量积累，地质灾害的发生需要一定的孕育过程。每年汛期中，以连阴雨期间和强对流天气（台风）强降雨期间发生灾害最多，同时雨量越大，时间越长，灾害发生越多。

同时制约地质灾害气象预警准确率的主要因数有3个方面：（1）基础研究积累薄弱，预报方式手段落后。（2）降雨量观测站的数量少，不具有代表性，临界降雨量的代表性灾害点的降雨量取值不准，不能真实反映诱发灾害点所处区域的实际降雨量，因而影响了预警判据的准确性。（3）全省气象预报的准确度特别是局部地区暴雨方面预报准确度非常低，大大制约了灾害预警预报的准确性。

地质灾害气象预报工作，是一项全新的工作，该体系尚不成熟，科学技术依据、信息储备以及其他基础条件严重不足，应加强研究，改进方法。笔者认为针对皖南山区地质灾害预警今后应做好以下几方面工作：

（1）加强地质灾害调查。以往地质灾害调查工作无法满足预报的要求，建议开展更大比例尺（1∶5万或1∶1万）的、针对性更强的地质灾害专项调查（如1∶1万小流域地质灾害详细调查），加强连阴雨后地质灾害的巡查和调查，建立动态的地质灾害数据库，为预报提供科学的依据。

（2）加强监测。地质灾害预报需要大量的监测资料作为依据，目前皖南山区地质灾害监测工作十分薄弱，预报预警工作缺乏基本的监测信息支撑，建议在重新划定易发分区的基础上增加监测点的数量，合理布置监测点，同时开展皖南山区监测示范区建设。

（3）地质灾害气象预警预报需要全社会的认知，历史上也有预报成功却伤亡惨重的例子，对于皖南地区地质灾害气象预警要进一步加大对老百姓的宣传与教育，让老百姓把地质灾害防治当做自己的事情。

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