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泥石流,预警比预报更靠谱(1)
http://www.100md.com 2020年8月1日 《百科知识》 202015
    

    2020年入汛以來,我国南方多地遭遇暴雨天气,引发多起崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。其中,较为典型的是6月17日发生在四川省甘孜州丹巴县半扇门镇梅龙沟的泥石流灾害,阻断小金川河形成了100万立方米的堰塞湖,并发生溃坝漫流,致使当地房屋、交通、电力、通信等设施遭受不同程度毁坏,2万余人被迫疏散安置。

    我国是世界上泥石流灾害最为严重的国家之一,像这样的泥石流灾害每年都会发生。根据《全国地质灾害通报》发布的数据,2017年我国共发生泥石流灾害387起,2018年发生339起,2019年发生599起。每到暴雨季节,泥石流灾害都使我国广大地区特别是西南山区面临严峻考验,平均每年都会因此造成数百人伤亡和数十亿元的经济损失。
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    如何才能减少泥石流的危害以及由此造成的损失,及时疏散受威胁人群呢?

    其中的关键是准确发布泥石流预警信息。

    

泥石流预警的理论基础



    地质学家根据长期的研究发现,泥石流的发生具有十分明显的时空规律。从时间上看,它具有明显的季节性特点,与大气降水的关系最为密切,主要集中暴发于每年的汛期,在我国主要出现在6~9月,特别是7、8两个月。从空间上看,我国的泥石流灾害通常发生在西南山区,以四川、甘肃、云南等位于青藏高原边缘地带的省份为主。

    之所以形成这样的规律,是因为泥石流灾害的形成需要具备三个基本条件:首先是大量的水源,暴雨、冰雪融水、江湖或水库堤坝溃决等,都有可能成为灾难的诱发因素;其次是需要大量的松散物质,地表草皮遭到破坏、乱砍滥伐、矿山开采时随意堆积矿渣等行为,都可能为泥石流的发生提供物质来源;最后,还需要特殊的地形条件,即山谷必须具有一定的坡度,才能给予固液混合态的物质以一定的动能,促使它们发生流动。
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    这三个基本条件共同诱发泥石流灾害的形成,其中,地形和地质条件决定了泥石流的发生地点及规模,降雨条件决定了泥石流发生的时间。通过研究上述因素,使得人们对泥石流灾害的预警预报成为可能。但在实践中,研究人员发现,预警比预报更具可操作性。

    所谓预报,是对尚未发生的灾害事先做出预测,预报泥石流灾害需要回答何时、何地会发生何种规模的泥石流。目前,我国对地质灾害的预报主要是区域性预报,根据灾害发生的可能性分为四个风险等级,分别以红色、橙色、黄色以及蓝色表示。不过,这种预报属于定性描述,预报的区域范围较大,精确度有限。

    相比之下,预警则具有更强的针对性,它是在灾害已经发生但尚未造成破坏之前发出警报,利用短暂的时间差及时疏散人群。这意味着,只要事先确定了泥石流隐患最有可能出现的空间位置,我们就只需要回答何时采取措施避险这一个问题。

    从我国的具体情况看,泥石流分布区域广、数量多、形成原因复杂,与其把大量的人力、物力和财力投入到灾后的治理中,不如用预见性的眼光提前做好预警工作,在“防治结合、以防为主”的原则指导下,对泥石流进行预警将成为防灾减灾的有效途径之一。
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临界雨量预警



    强降雨是诱发泥石流灾害的最重要因素,但究竟下多大的雨才会造成泥石流灾害,因地而异。简单来说,在泥石流预警系统中,降雨量只是其中的一个输入因子,输出值则是泥石流的发生概率,但这两者之间并非是简单的线性关系。学者们通常的做法是,根据引发泥石流灾害的历史降雨数据,统计分析之后确定一个阈值,即临界雨量预警,并以此为依据建立预警模型,当降雨量达到或接近阈值时就及时发出预警信号。

    ▲ 雨量监测仪

    ▲ 次声监测仪
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    ▲ 土壤含水量监测仪

    世界上很多国家都建立了泥石流灾害临界雨量预警模型,比如,美国国家气象局和美国地质勘探局在1986—1995年建立了泥石流监测系统,不仅监测降水情况,而且关注泥石流沟流域内的土壤含水量、孔隙水压力等其他因素,他们运用该模型在旧金山湾区进行试验并取得了成功。但这些模型仅适用于当地某些地域,适用范围非常窄。

    除了使用范围狭窄以外,临界雨量预警法面临的最大难题是阈值的设置—阈值设置得太高,有可能出现灾害漏报的情况;阈值设置得太低,有可能出现假预警信号。目前,很多从事泥石流灾害预警研究的学者正致力于解决这一问题,努力构建更具针对性的预警模型。

    此外,局部地区的天气变化也会对预警结果的准确性造成比较大的影响。通常情况下,人们会将用于测量雨量的雨量监测仪安装在泥石流沟的物源区或沟头,但在长达数千米甚至数十千米的泥石流沟中,数量有限的雨量监测仪不一定能准确反映整个区域的降水情况。比如,2010年8月7日发生在甘肃舟曲的特大泥石流灾害,就跟局部地区天气异常有密切关系。长期监测结果表明,当地多年平均月降雨量不超过100毫米,但在当时,舟曲局部地区在短短两小时内的降水量就接近100毫米,这原本属于气象预报难题,却给泥石流灾害预警带来了不小的困扰。, http://www.100md.com(骥伏枥)
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