突發性地質災害氣象預警探究

收稿日期：2023-12-10

作者簡介：鄭宇（1988—），女，浙江杭州人，工程師，研究方向為安全工程、防災減災工程及防護工程。

摘 要：當前，突發性地質災害對人類社會造成的影響已經成為亟須解決的一個巨大的環境地質性難題，給社會經濟發展和人類生命安全均帶來了不同程度的威脅。以某省的地理特征及地質情況為例，闡述了突發性地質災害的危害以及氣象預警重要性，分析了某省突發性地質災害氣象預警情況，探討了地質災害的形成的原因，包括地質條件、降雨、人類合理、不合理的工程活動等，提出了不同方面的優化措施，旨在避讓地質災害，規避人員傷亡，減輕直接經濟損失。

關鍵詞：突發性地質災害；氣象預警；防治措施

中圖分類號：P694 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–0-03

地質災害的形成受多因素控制，具有較強的隨機性，同時也具有較強的地域性、階段性和規律性，為此，相關部門可對地質災害進行區劃，利用預警降低傷害。地質災害氣象預報預警工作人員可以通過分析地質環境，掌握前期具體降雨量、未來24 h內的降雨情況，對降雨是否會誘發地質災害、發生的時間、地點做出預判，并利用多媒體平臺發出警告，從而更好地提高廣大民眾的抗災能力，減少地質災害帶來的損失。以某省為例，探討地質災害氣象預警的應用情況。

1 研究區概述

該省面積約為16.69×l04 km2，地貌以中低山及丘陵為主，多年的年平均降水量約為1 675 mm，其中最大年降水量2 769 mm，4—6月為主汛期，7—9月受臺風影響較嚴重。地質災害類型主要有崩塌、滑坡、泥石流，發生于西北部和北部幕阜山、九嶺山，東北部懷玉山，東部及東南部武夷山，西部武功山、羅霄山，中部與南部雩山、九連山、大庾嶺等山地丘陵區的巖漿巖與變質巖分布區。截至2020年底，全省已發現地質災害隱患點80 446處，潛在威脅55.20萬人的安全，造成157.67億元財產的損失。按類型劃分，滑坡49 717處、崩塌28 561處、泥石流386處、地面塌陷1 782處；按險情等級劃分，以小型山體滑坡、崩塌為主，其中大型12處、中型206處、小型80 228處。該省地質災害具有突發、群發、多發、單體規模小、總體危害大等特點。

2 突發性地質災害的成因以及氣象預警重要性

2.1 突發性地質災害的成因

2.1.1 滑坡

（1）巖土類型。出現滑坡的根本原因是巖土體的存在，巖土大量覆蓋就會形成滑坡體。巖土中有很多松散的巖土結構，包括紅黏土、煤系地層、黃土等[1]，這類巖土不具有較強的抗風化能力和抗剪性，一旦遭遇大量雨水和河水的沖刷就會導致巖土的性質發生變化，從而產生斜坡，發生滑坡，對周圍房屋建筑和居民均會造成巨大損失。

（2）地質構造。不同的構造面會構成不同巖石，導致土體之間被分割，無法接連成片，為斜坡向下滑動提供機會。通常，不同斜坡的裂縫、節理、斷層都不一樣，發生滑坡的概率也不一樣。特別是與平行斜坡陡傾角垂直的構造面，發生滑坡的概率更大。

（3）地形地貌。出現斜坡必定受地貌部位的影響，并且有一定的坡度。如果斜坡的角度范圍為10°～

45°，上部屬于環形狀，下部屬于下陡中緩、上陡的樣式，其發生滑坡的概率就非常大。

（4）水文地質。地下水在礦山建設中造成災害主要是由于地下水水位的變化引起的。地下水位一旦發生了變化，就很可能造成礦井與暗河進行碰撞，使得礦井的巷道進入大量地下水。同時，地下水一般會帶有很多的泥沙，不僅會造成地下礦井堵塞，還可能會危害地下礦井工作人員的人身安全，導致其出現生產安全事故。

2.1.2 泥石流

（1）地形特征。泥石流一般出現在三面環山的位置，或者是在有漏斗形狀的出口，由于這種地勢陡峭，溝床的縱向坡度非常大，為儲水和碎屑物的堆積提供了機會，而堆積區又經常在地勢平坦的區域，這樣一來又為碎屑物質的堆積提供了有利條件。（2）地質條件。由于地質構造極為復雜，容易在斷層的位置出現褶皺，導致巖石自身的特性受到嚴重的沖擊，巖石被破碎，經過風化后的巖石的穩定性也被逐漸降低，成為形成泥石流的關鍵因素[2-3]。（3）水文氣象。水作為泥石流形成的重要組成部分，同時也是搬運各種介質的主要動力。泥石流通常都是在短時間內大量流水突然涌現的情況下形成，同時降水的出現也會滲透巖土體，導致巖土侵蝕，從而發生地質災害現象。

2.1.3 崩塌

（1）地貌條件。一般發生崩塌的地段區域都是在斜坡上，且非常陡峭，通常坡度都在55°以上，高度可達30 m以上，而且坡面凹凸不平，整體呈上陡下緩的形狀。（2）巖性條件。堅硬的巖石層通常都會使該區域的山坡呈陡峭狀，而且在節理出現裂縫、發育及巖體破碎的情況下，非常容易產生崩塌的現象[4-5]。（3）構造條件。巖體中存在很多非常軟弱的結構面，這些結構面組成之后處在下列位置中，也會增加崩塌的發生可能。以下構造條件容易導致崩塌災害的發生：巖層傾向山坡、傾角＞45°，＜自然坡度；巖層發育存在多組節理，其中一組向山坡傾斜，并且傾斜的角度已經達到25°～65°時[6]；巖漿巖侵入接觸到周圍的破碎巖石或者變質巖石中的地段，一經風化，結構面的硬性就會下降，隨之就會發生崩塌。

根據該省地質災害統計數據發現，該省主要的地質災害種類為崩塌、滑坡，地質災害的發生與區域極端降雨天氣呈顯著的相關性，人類合理、不合理的工程活動也是誘發突發性地質災害的主要因素。

2.2 突發性地質災害氣象預警的重要性

在全球變暖的背景下，各種氣象災害都在不斷出現，發生率也呈現出明顯升高的跡象，導致威脅的程度和范圍逐漸擴大，地質災害頻發多發，對社會安定和區域發展造成巨大的影響，還會影響人們的日常生活和工作。可見，加強對氣象災害預報預警工作的開展和氣象預報系統的完善和優化尤為重要[7]。

我國地勢遼闊，資源豐富，同時也是發生氣象災害頻率最高的國家。我國氣象災害的種類多，發生率高，不僅會對災害區域經濟的發展造成不同程度的影響，還會對災害區域人民的生命安全造成嚴重的威脅。當前最常見極端天氣包括臺風、雷電、暴雨、干旱、大風、冰雹，甚至還存在熱帶氣旋、低溫冷凍[8-9]。這些氣候現象會反復、頻繁出現，且任何一種類型的發生都會對當地的經濟和居民生命安全造成威脅。

構建地質災害氣象預警對地質災害的防治有重要的作用。第一，培養人們對于氣象災害危機意識。氣象災害危機意識是災害預警的起點。通過宣傳教育，模擬氣象災害危機情勢，不斷完善地質災害發生的氣象災害預警與監測系統，能夠使政府和公眾形成良好的減災意識，時刻做好防災減災心理和應急物資準備[10-11]。

第二，便于政府進行預見性治理。系統不僅可以對即將發生的氣象災害進行預警，還可以預料氣象災害的未來發展趨勢，有助于政府加強長期防災減災基金預算，及時進行災后重建和恢復生產，提高人民群眾對政府的信賴程度[12-13]。第三，減少地質災害發生后的人員傷亡和經濟損失。通過預警，相關部門可提前轉移可能受災害影響的人員，保證人民群眾生命財產安全。

3 某省突發性地質災害氣象預警

3.1 預警現狀

該省在20世紀90年代就開始嘗試開展地質災害氣象預報預警專業監測點建設，但發展速度較為緩慢。近年來，隨著全國監測預警實驗的開展，該省相關部門無論是實踐操作、理論知識，還是技術的使用和推廣上都有了較大提升。通過該省2022年地質災害氣象預警、防災減災的實踐情況了解到，2022年全省新建普適型監測預警點810處，全省累計建成普適型監測預警點1 850處，監測點上線率100%，設備實時在線率93.66%。2022年，預警總數3 329次，正常預警數1 643次、占比49%，實現有效預警4次、成功預報2次。通過落實預警響應、監測預警預報，全省成功避讓地質災害25起，涉及可能傷亡人員155人，避免直接經濟損失56萬元。

由此可見，地質災害氣象預報預警工作在群測群防規避地質災害上的效果明顯，可有效保障人民群眾生命財產安全。但系統還需不斷完善和優化，如理論方法、基礎信息的有效利用和業務運行能力還有待提高，具體體現在：地質災害氣象預警工作開展過程中所使用的地質環境基礎信息精度不夠，氣象預警分析模型單一，高效精準預警預報地質災害還有差距。為此，采取有效的措施提高預警信息的精確度和時效性，是相關部門需要首要解決的問題。

3.2 優化對策

3.2.1 進一步做好地質災害預警區域劃分

在空間上，做好對地質災害預警區域的劃分，促使預警分析單元能夠得到合理的細化和完善，借助單元中的合理條例和制度完成對預警問題的解決和處

理[14]。相關部門應加強對全省地質災害調查普查成果的及時應用，細化地質災害預警區域規劃圖，補充和完善圖中不完整的信息，確保可以對各地區地質災害的發生情況做出預判，并為此提出有效的解決措施，并保障當地區域面雨量與雨量觀測站點計算結果的準確性，保障數據的真實性和有效性[15]。相關部門還應利用最新區域地質成果、各種地質災害野外工作成果，對每個單元中與地質環境因素相關的內容進行整合和完善，確保信息的使用價值[16]。

3.2.2 進一步做好氣象、水文監測預報新成果的共享及高效應用

在保障地質災害預警工作精度的同時，相關部門應做好氣象、水文監測預報新成果的共享及運用，有效實現對臨近地質災害的預判和評估，并發出相應警示，以此增強預警實效[17]。同時，相關部門應強化信息數據的深度融合，加強多普勒雷達站的設立，形成有效覆蓋全省范圍的多普勒雷達拼圖，每6 min更新1次信息數據，從而保障共享信息的及時性和有效性[18]。此外，相關部門可基于氣象臺“災害天氣短時臨近預報預警業務系統SWAN”，實現1～3 h內的定量降水預報，為民眾、企業及時掌握當地的降雨和地質災害的發生情況，也可以為即雨即發型地質災害的提前預警提供科學依據。

3.2.3 改進預警預報服務方式

相關部門應充分發揮氣象系統網絡優勢，積極開展系統內部合作。相關部門可在已建立的氣象臺與自然資源廳日常會商體系基礎上，充分發揮氣象系統的網絡優勢及地方臺站優勢，積極開展省市縣臺站之間的日常會商，同時改進業務流程，形成上下聯動、分級指導、逐級負責的預警預報服務業務體系[19-20]。

3.2.4 強化法規制度建設

在面對日益嚴峻的地質災害挑戰時，法律制度的建設是保障人民生命財產安全、維護社會和諧穩定的重要基石。因此，制定和完善地質災害防治的相關法律法規顯得尤為迫切。法律法規的制定應以科學性、實用性為原則，充分考慮地質災害的復雜性和不確定性。同時，需要廣泛征求地質學、環境科學、公共安全等多領域專家的意見，確保法規內容的科學性和前瞻性。此外，法規應具有可操作性，能夠為各級政府部門、企事業單位和個人提供明確的指導，以便在實際工作中遵循。

3.2.5 建立應急響應機制

建立健全的地質災害應急響應機制旨在通過科學的預警、快速的響應和有效的救援，最大限度地降低災害影響，保護人民的生命安全和國家的財產安全。預案制定是地質災害應急響應機制的基礎，預案應詳細規定在災害發生時，各級政府部門、救援機構以及公眾應采取的行動，包括信息報告、初步評估、啟動應急級別等步驟。預案的制定需要充分考慮地理環境、人口分布、基礎設施等因素，確保其針對性和實用性。同時，預案應定期更新，以適應環境變化和科技進步帶來的新挑戰。

應急演練是檢驗和提升應急響應能力的關鍵。通過模擬地質災害，定期進行應急演練，可以磨合各部門間的協作，提高救援效率，確保在真實災害發生時能夠迅速、有序地行動。此外，應急演練也能提高公眾的防災意識和自救能力，使他們在災害來臨時能夠冷靜應對，減少傷亡。

4 結論

某省突發性地質災害以崩塌、滑坡為主，與區域極端降雨存在直接關系。不同類型的地質災害均會對當地區域經濟或人民的生命安全造成影響，突發性地質災害氣象預警能夠達到防災減災、保障群眾生命安全的效果。當前，當地的地質災害預警系統還存在很多問題和不足，相關部門需要在工作中不斷完善，細化區域預警分析單元，實現監測信息的共享和使用，從而更好地提高臨災預警效果，保障預警的準確性。

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