遼寧省營口地區地質災害氣象預報預警模型應用探討

徐 林

(遼寧省地勘局第五地質大隊，遼寧 大石橋 115100)

遼寧省營口地區地質災害氣象預報預警模型應用探討

徐 林

(遼寧省地勘局第五地質大隊，遼寧 大石橋 115100)

總結營口地區多年地質災害氣象預報預警的經驗，在深入調查研究的基礎上，根據營口地區地質環境條件，結合多年實際降雨量及受災情況等資料，依據過程降雨量統計數據及，采用統計法建立地質災害氣象預報預警模型。

地質災害;預警;模型;營口;小石硼

1 概述

營口地區位于遼寧省南部遼東灣東岸，營口市區面積5 401.8 km2，地勢自東南向西北傾斜，海拔自東向西遞減，自然形成低山、丘陵和平原地貌。山區山勢峻峭、谷地狹窄，最高峰步云山，海拔1 130.7 m。地質環境復雜，地質災害發育，加之礦山采掘業發達，人類工程活動形成的地質災害隱患較多，且危險性較大。危害性最大的災種主要是崩塌、滑坡、泥石流。制災因素主要是降雨，汛期地質災害頻頻發生，據統計近15年已造成328人死亡，164人受傷。直接經濟損失7 000余萬元。為有效防止地質災害帶來的危害，營口市政府與遼寧省環境監測總站營口分站于2011年簽署了《營口地區地質災害氣象預報預警工作協議書》。要求加強對營口地區地質災害防治的研究，形成一套科學合理，操作性強的預防方法和措施，全面提升營口地區地質災害防災減災水平。營口分站編制了》營口地區地質災害氣象預報預警實施方案》，并組織精兵強將與營口市氣象局密切合作，在市國土資源局領導下共同進行營口地區地質災害氣象預報預警工作，探討建立營口地區地質災害氣象預報預警模型。

2 預報預警模型

以地質環境系數為基礎，依據地質環境特征①、②，結合降雨因素值，將降水量所誘發地質災害發生的可能進行合成，得到某一降雨范圍內地質災害發生的預報預警值，根據不同地質災害防治區地質環境條件及以往發生地質災害降雨量經驗數據，模擬建立預報預警模型;

其模型為:M=H+a·T

式中:M為預報預警值;H為地質環境系數;T為大氣降雨量值(1、3、5日前期降雨量 +預報降雨級別);a為降雨誘發地質災害權重系數

(注:由于H值為統計模擬數據，精度不高，可通過實際驗證進一步修正完善以提高精度，力爭更合理化。)

3 模擬參數的選擇

3.1 地質環境系數(H)取值原則

地質災害的發生以地形地貌、地層巖性、地質構造等地質環境因素起決定作用，降雨是地質災害發生的誘發因素。由于地質災害的發生與當地地質環境條件、實際降雨量關系密切。所以為了預報預警精度趨于更合理化，對《營口地區地質災害防治分區圖》內不同區域匹配地質環境系數(H);

(1)地質災害重點防治區(營口市東南部低山區)匹配系數(H)15;

(2)地質災害次重點防治區(營口市東南部丘陵區)匹配系數(H)10;

(3)地質災害一般防治區(營口市西北部平原區)匹配系數(H)5。

3.2 降雨誘發地質災害權重系數(a)的取值原則

在地質環境系數取值計算中已對地形地貌、地層巖性、地質構造受災概率等四種地質環境因素進行了權重處理，同理降雨作為一種誘發因素，同樣需要進行權重處理。在區域性地質災害預報預警中，累計考慮了五種因素，按等權取值，降雨誘發地質災害權重(a)系數為0.20。

3.3 大氣降雨量值(T)界定取值原則

大氣降雨量因素在不同的地質環境區域發生地質災害預警值相差較大，大氣降雨量值(T)受地質環境條件控制，且與前期降雨量關系密切，故大氣降雨因素(T)界定取值為該區1、3、5日前期降雨量與次日氣象預報降雨等級之和。根據降雨量劃分的四個等級;降水量 ＞150 mm/d為特大暴雨、100～150 mm/d為大暴雨、100～50 mm/d為暴雨、降雨量50～30 mm/d為大雨，降水量≤50 mm/d幾乎不發生地質災害;本區大氣降雨因素(T)界定取值原則如下:降水量50 mm/d＜T≤100 mm/d時，地質災害重點防治區發布三級黃色氣象預報預警，降水量100 mm/d＜T≤150 mm/d時，地質災害重點防治區發布四級橙色氣象預報預警，地質災害次重點防治區發布三級黃色氣象預報預警;降水量 T＞150 mm/d時，地質災害重點防治區發布五級紅色氣象預報預警，地質災害次重點防治區發布四級橙色氣象預報預警，地質災害一般防治區發布三級黃色氣象預報預警。不同級別降水量及發生地質災害預測預警(M)值見表1。

4 預報預警及發布原則

根據氣象預報確定的降雨范圍、降雨量及降水強度結合該范圍內的地質環境條件，按預報模型計算評價，求得該范圍內地質災害預報預警值(M)，按以下原則預報。

(1)預報預警值(M)＜25不預報，預報預警值(M)在25～35的，稱為預報預警區由降雨誘發的地質災害降雨量臨界值，可作為易發區預報，可發布3級預報。

(2)預報預警值(M)在35～45之間的，稱為預報預警區由降雨誘發的地質災害易發區，可發布3～4級預警。

(3)預警預報值(M)＞45的，稱為預報預警區由降雨誘發的地質災害極易發區，可發布3～4～5級預警。

(4)久旱不雨后突降大到暴雨，地質環境復雜地區地質災害易發，此時，可適當調高M值進行預報預警。

(5)氣象預報為大暴雨，特大暴雨(降雨量 ＞100 mm)，除平原區外，地質環境復雜地區地質災害必然發生，在降雨范圍內可作肯定性預報預警。

(6)連續降雨達3 d以上，日降水量在30 mm以上的，地質環境復雜地區地質災害易發，可適當提高M值進行預報預警。

(7)對人類工程活動較強烈地區、歷史曾發生過地質災害地區可適當提高M值進行預報預警。

(8)當地質災害預防經驗積累到一定程度后，還可根據經驗調整M值進行預報預警。

表1 不同降雨等級地質災害預測預警參數(M)值表

圖1 營口地區雨量分布圖

5 案例分析

蓋州市小石硼、徐屯地區位于《營口地區地質災害防治分區圖》內地質災害重點防治區(地質災害高易發)，在2011年8月份臺風“梅花”臨近我區之時，營口市政府立即啟動《營口地區地質災害氣象預報預警實施方案》，有關部門24 h值班，營口市氣象局、營口分站、營口市國土資源局半小時會商一次，密切關注營口地區50個鄉鎮降雨量情況及未來大氣降雨趨勢。

2011年8月08－09日營口地區普遍發生一次強降雨過程，營口分站依據預警模型在2011年8月8日早08時發布營口地區地質災害三級黃色氣象預報預警1次，下午16時和22時隨著降雨的持續又相繼發布了2次四級橙色氣象預報預警，8月09日凌晨06時營口氣象局傳來信息，營口地區受“梅花”臺風影響將再有一次強降雨過程，我站果斷地在07時10分發布了五級紅色氣象預報預警。2011年8月9日上午7時30分－8時30分，蓋州市小石棚鄉小石棚南溝、楊樹房南溝、大鍋峪溝和雙嶺溝同時暴發大型山洪泥石流災害，由于在災前預警的成功發布，為地方政府決策提供了主動權，為抗災搶險贏得了時間。蓋州市小石棚地區雖遭受“梅花”襲擊，發生了百年不遇的特大泥石流地質災害，但由于人員撤離的及時，成功避險4 520人，無一人死亡，減輕了巨大的經濟損失。

6 結語

綜上所述，地質災害預共預報系統的建設和維護是一項長期工作，涉及的部門多、范圍廣，須參考的因素多而復雜。因此，必須在工作中不斷地總結經驗，并在各部門的積極配合下，建立順暢的信息鏈.為相關部門和群眾捉供即時的、權威的、人性化的信息指導，將地質災害的影響降到最低。這次成功的預報預警更加堅定了我們工作信心，預警的成功不但是我們單位工作的榮譽，也是我市科技成果的一個亮點。它標志著我市地質災害氣象預報預警工作進入了更科學領域。我們要認真總結經驗，加強營口地區地質災害氣象預報預警工作研究，更加完善預警模型，將地質災害的影響破壞降到最低。為營口政府部門防災減災提供技術支撐，為營口地區科技進步經濟騰飛而努力奮斗。

［1］遼寧省蓋州市地質災害調查與區劃報告.中國建筑材料工業地質勘查中心遼寧總隊.2005.9

［2］遼寧省大石橋市及老邊區地質災害調查與區劃報告.遼寧水文地質工程地質勘察院.2005.9.

［3］遼寧省營口市氣象局.水利局20個水文年氣象.水文資料.

［4］馬文瀚，陳建平.突發性地質災害氣象預警預報研究綜述［1］.地質災害與環境保護.2007.18(1):6－9.

［5］楊順泉.突發性地質災害防災預警系統方案研究［J］.中國地質災害與防治學報.2002.13(2):109 －111.

X141

B

1004－1184(2012)05－0124－02

2012－04－23

徐林(1954－)男，遼寧大石橋人，高級工程師，主要從事水、工、環地質工作。