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自然灾害的一般特征精选(九篇)

自然灾害的一般特征

第1篇:自然灾害的一般特征范文

关键词:地质灾害;特征;地质环境;危险性;预测评估

中图分类号: X141文献标识码:A文章编号:

我国领土辽阔、人口众多、气候多变,地形、地貌和地质条件复杂,而且火山作用、岩浆与地壳断裂活动分布普遍,所以地质灾害的类型多、分布广、频度高、损失也巨大。2008年5月12日在中国汶川发生了8.0级地震,举国哀痛之余更应痛定思痛,从灾难中吸取教训,提高处理灾害威胁的能力,做好地质灾害评估工作。

1地质灾害的特征与危害

根据2004年国务院颁发的《地质灾害防治条例》规定,所称地质灾害,包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。地质灾害按照人员伤亡、经济损失的大小,分为特大型、大型、中型和小型四个等级。

1.1地质灾害特征

1.1.1滑坡

下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。

1.1.2崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。

1.1.3泥石流

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。

1.1.4地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

1.1.5人为地质灾害的危险性分析

人工诱发地质灾害的特点如下:

一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。

二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源――森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。

1.2地质危害特征

1.2.1造成民房损坏、倒塌,人员伤亡等人民生命和财产损失。

1.2.2造成铁路、公路路基垮塌,桥涵被毁,阻碍和中断交通,危及道路交通安全。

1.2.3威胁厂矿或损毁城镇、学校、机关等工程设施。

1.2.4造成农田毁坏、农作物被掩埋,致使农作物减产或绝收,水利设施毁损等。

1.2.5地下水疏干:造成附近居民人畜饮水困难。

2地质灾害评估技术

2.1地质灾害评估工作

地质灾害评估的目的是查明评估区范围的地质灾害隐患,对现状地质灾害、工程建设可能诱发的地质灾害和工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,为工程建设提供防灾、减灾依据和征地依据。

2.2地质灾害评估技术

针对地质构造复杂,自然地理条件恶劣,人类工程活动对地质环境影响大,地质灾害发育等特征,尊重地质规律,采取科学合理治理技术,减灾防灾是实现经济可持续发展的必然要求。

地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作,主要评估地质灾害的破坏能力。地质灾害危险性通过各种危险性要素体现,分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。地质灾害危险性评估包括下列内容:

(1)工程建设可能诱发、加剧地质灾害的可能性。

(2)工程建设本身可能遭受地质灾害危害的危险性。

2.3地质灾害预测评估的方法

2.3.1野外调查

地面测绘是地质灾害评估工作的核心与基础,详细的地面调查是掌握评估第一手资料的最佳方法,将为评估结论的做出奠定坚实的基础。

例如:对崩塌、滑坡来说,现场调查主要目的,一是确定现有滑坡的活动特点和环境因素;一是鉴别规划建设区易遭滑动的地段。后者是调查工作中的难点,因此在调查工作中必须详细调查区域环境因素和已建同类型工程运行情祝,从区域和已建工程的对比中得出结论。对泥石流来说,主要是调查泥石流的产出环境,包括松散物的分布、储量和稳定性,堆积扇发育状祝、沟谷切割程度、暴雨特征值、流域岩性分布、植被类型及人文环境状况。重点确定拟建工程与泥石流的关系及泥石流特征值(频率与规模)与易发程度,为防治工程提供参照。

2.3.2室内研究

室内研究主要是在野外调查的基础上对地质灾害进行现状、预测与综合评估。地质灾害的现状评估主要采用的方法地质历史分析法、工程地质类比法、地质环境条件综合判别法等。地质灾害的预测评估目前采用的方法主要有地质历史分析法、工程地质类比法、多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作最较少,而评估工作的性质是指出问题而不是解决问题,所以评估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法为主,而较少采用定量计算的方法。

地质灾害综合评估(地质灾害危险性分区方法)的方法较常见的有信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法、层次分析法等。需要指出的是由于地质灾害评估工作开展的时间较短,因此地质灾害危险性分区结果多为区域的相对分区,即在某一范围内的地质灾害危险性的相对大小,而不具备不同区域的对比性,因此使得目前开展的评估工作成果应用受到限制。

2.4地质灾害减灾对策

建设工程减灾的基本对策有预防(避让、紧急避难和社会防灾意识等)、监测、治理等。应优先考虑预防,对工程建设对象来说,在严格分析治理工程的经济可行的前提下,可考虑避让或者是综合治理措施。对于规模较大,地质条件所限不能采取避让或治理的灾害体,应采取监测措施,争取将灾害损失减至最小。

3结束语

总之,地质灾害评估技术是为了全面反映评估区地质环境条件,地质灾害类型及特征,在确定评估面积后,对评估区也要进行调查,调查范围应该包含引发地质灾害的各项地质环境要素的范围。

【参考文献】

第2篇:自然灾害的一般特征范文

关键词:区域地质灾害;空间效应;危险性评价;不确定性分析

中图分类号:P694文献标志码:A文章编号:

1672-1683(2015)02-0334-05

Spatialeffectanalysisofregionalgeologicalhazards

ZHUJi-xiang,ZHANGLi-zhong,ZHOUXiao-yuan,LUYan

(InstituteofHydrogeologyandEnvironmentalGeology,CAGS,Shijiazhuang050061,China)

Abstract:Evaluationoftheregionalgeologicalhazardsdependsonthespecificspatialandtemporalscale.Duetothenonlinearevolutioninthetemporalscaleandheterogeneityinthespatialscaleoftheevaluationindexes,thegeologicalhazardassessmentisinevitablyimpactedbythescaleeffect.However,theevolutionoffactors(suchasthestratumandtopography)isrelativelyslow,thescaleeffectpresentsmainlyasspatialeffect.Basedonanalysisoftheinternalfactorswhichcausethespatialeffectoftheregionalgeologicalhazards,theinfluencingmechanismofspatialeffectontheuncertaintyoftheregionalgeologicalhazardsassessmentwasinvestigated,whichisofgreatsignificanceforthestudyofuncertaintyandimprovementofevaluationprecisionofregionalgeologicalhazards.

Keywords:regionalgeologicalhazard;spatialeffect;riskassessment;uncertaintyanalysis

1927年,德国科学家海森堡提出了著名的测不准原理:不可能同时确定一个物体的位置和动量[1]。位置量测越准确,对于动量的确定越不准确,反之亦然。位置代表事物过去或现在的状态,动量代表事物的发展趋势。测不准原理表明:人们无法同时准确地再现过去和预测未来[2-3]。区域地质灾害评价主要是利用过去的地质灾害观测资料对研究区未来地质灾害发生的概率进行分析与预测[4-5],因此评价的不确定性必然内蕴于相应的评价结果中。

区域地质灾害评价是在一定时空范围内,根据研究区地质环境背景、气候条件等自然因素及人类活动状况,对地质灾害发生的概率做出评估[6-7]。一方面,地质灾害作为一定时间和空间内的自然现象,具有时空尺度的相关性质;另一方面,地质灾害的影响因素(例如地形地貌、地质构造等)作为区域性的自然条件,其外在的表征特性(例如面积、形态等)也会受到尺度的影响。因此,区域地质灾害的尺度特性是其内在固有属性之一[8]。自20世纪80年代中期以来,在生态学、地理学和遥感领域内的尺度问题研究[9-15],对于区域地质灾害评价的尺度研究具有重要的借鉴意义。随着人类活动对环境影响的广度和深度的加大[16-17],以及极端自然事件的愈加频繁[18-19],地质灾害影响因素的演变进程不断加剧;同时监测资料的积累,以及评价技术的进步,客观上提高了区域地质灾害的评价精度,也为区域地质灾害评价尺度效应研究的提供了有利条件。

1区域地质灾害评价的尺度效应

尺度是自然过程抑或观测研究在空间、时间抑或时空域上的特征量度[20-22],凡是与地球参考位置有关的数据都具有尺度特性。区域地质灾害评价的尺度效应是指在进行区域地质灾害评价的过程中,由于利用了不同时空尺度上的信息源进行分析,导致评价结果产生不确定性的现象。尺度效应产生的根本原因是介质在空间领域的非均质性与在时间领域的非线性特征[23-24]。如果将地质灾害固有的尺度作为本征尺度(用A表示),对其进行观测与研究的尺度称为非本征尺度(用B表示),则有

fA(xa,ya,za,…)KA(1)

fB(xb,yb,zb,…)KB(2)

式中:xi、yi、zi表示相应尺度i下的影响因素,i∈{a,b};Ki表示相应尺度j下的评价结果,j∈{A,B};fj表示相应尺度j下由影响因素xi、yi、zi…确定评价结果Kj的函数;表示分析的过程(模型、方法等)。

按照拉普拉斯观点,如果知道某一时刻物体的位置和速度,就能确定该物体在过去和未来的位置和速度。在区域地质灾害评价中,非本征尺度上的地质灾害影响因素(xb、yb、zb…)与本征尺度上的(xa、ya、za…)越接近;同时非本征尺度下的函数fB与本征尺度下的函数fA越接近,则两者获取的结果KB、KA就越接近。将本征尺度下的KA理解为研究区地质灾害危险性区划的实际概率,非本征尺度下的KB为根据观测资料获取的研究区地质灾害危险性区划的分析概率,于是有

C=|KA-KB|(3)

FBA(fB)fA(4)

Fba(xb,yb,zb,…)(xa,ya,za,…)(5)

式中:C表示评价结果与实际区划结果之间的误差,也就是评价结果的不确定性;FBA表示函数fB对fA的贴近度,0≤FBA≤1;Fba表示非本征尺度下影响因素(xb、yb、zb…)对本征尺度下影响因素(xa、ya、za…)的贴近度,0≤Fba≤1。

因此,在拉普拉斯观点下,当FBA越趋于1,同时Fba越趋于1,评价结果的不确定性C的值就越趋于0。然而测不准原理表明,FBA和Fba不可能同时逼近于1,它们总是向相反的方向进行,二者的关系实质上是不可兼得的互抑关系。这种互抑关系本质上是由介质的非线性引起的[23-24]。

区域地质灾害评价主要有两种思路:(1)充分考虑影响因素(xb、yb、zb…),认为(xb、yb、zb…)越全面,评价结果的不确定性越小;(2)充分考虑评价因素的综合影响模式,即f,认为f越精确,评价结果的不确定性越小。由于评价因素的影响模式由每个影响因素的影响模式fB共同决定,因此有

fB=f(f(xb),f(yb),f(zb),…)(6)

式中:f(xq)表示单个影响因素对地质灾害的影响模式,q∈{a,b,c,…};f表示f(xq)的综合影响模式。

一方面,如果考虑的因素越全面,即在非本征尺度下影响因素越接近本征尺度,即Fba越趋于1,客观上要求f(xq)越准确;由于地质灾害是一个开放的非线性系统,f(xq)在理论上主要以非线性函数为主,因此如果f(xq)越全面,评价模型的非线性特征越强,导致f的发散性特征越强,使得获取f的难度大大增加,甚至无法获取;另一方面,如果考虑综合影响模式f越确定,客观上要求考虑的影响因素应当越少,因此,黄润秋等[25]认为在一次评价过程中一般应当选取3~5个影响因素。

2区域地质灾害评价的空间效应

由于地质灾害影响因素演变的缓慢性,使得其在时间上的非线性演变特征对评价不确定性影响通常认为是可以忽略的(尽管近些年来也逐渐受到关注),因此,区域地质灾害评价的尺度效应主要以由介质的空间非均质性产生的空间效应为主。

2.1比例尺对区域地质灾害评价结果精度的影响

区域地质灾害评价依托于一定比例尺的要素图层,地质灾害影响因素在空间上都具有一定形态特征,例如岩性、地形地貌、地质构造等。任何尺度下获取的地质灾害信息都是由两部分信息组成:确定信息P与随机信息Q,评价结果的不确定性C是关于P、Q的函数,即

C=fs(P,Q)(7)

P==fP(s)(8)

Q=fQ(s)(9)

式中:s表示当前比例尺;fs表示评价结果不确定性C关于比例尺s的函数;P表示当前比例尺s下评价要素的确定性信息;Q表示当前比例尺s下评价要素的不确定性信息,如随机信息、白噪声等;fP表示P关于s的函数;fQ表示Q关于s的函数。

区域地质灾害评价结果的不确定性C与评价要素的确定性信息P呈负相关,与要素的随机信息Q呈正相关。根据拉普拉斯观点,比例尺s越大,蕴含细节信息更多,因此评价要素的确定性信息P随着比例尺s的变化而呈正相关关系。但是由于地质灾害影响因素的空间形态在小尺度(大比例尺下)的随机性会增加,以及信息获取难度的增加等,使得不确定性信息Q也随比例尺的变化而呈正相关关系。拉普拉斯观点只考虑了确定性信息P与比例尺s的正相关变化,而忽略了不确定性信息Q也随比例尺s的正相关变化。

总之,区域地质灾害评价结果的不确定性C并不一定随比例尺的增大而减小,因此如何在一次评价中选取合适比例尺的要素图层,应当充分考虑研究地质环境的复杂性、评价结果的精度需求等因素。

2.2分析粒度对区域地质灾害评价结果精度的影响

所谓粒度,包括空间粒度与时间粒度。空间粒度是指空间最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积(如样方、像元),亦即一次评价过程中最小的评价单元,一般指评价图层进行单元格剖分的大小;时间粒度指某一现象或事件发生的(或取样的)频率或时间间隔[26-29]。空间粒度大小对评价结果的精度具有重要影响作用,已有的经验一般采用1×1~3×3km2[30],但是由于研究区地质环境和评价尺度(规模或比例尺等)的不同,粒度大小也应有所差别。空间粒度大的区域地质灾害评价,忽略的信息就越多,评价结果呈现的“斑块化”效果就越明显,只能反映宏观性的区域地质灾害区划信息,其实效性主要由研究区地质环境的复杂性与范围决定:背景越复杂,同时范围越小,实效性就越差。空间粒度越小的区域地质灾害评价,反映的信息更多,对数据精确性的要求更高,而且评价过程中的不确定性信息Q也会随之增加。因此,应当在考虑评价结果的精度要求,综合分析研究区地质环境背景的复杂性J和研究区的范围或规模S的基础上,确定空间粒度A,即

C=fA(A,…)(10)

A=fa(S,J)(11)

式中:C为评价结果的不确定性。

2.3不同比例尺下区域地质灾害影响因素的权重变化

地质灾害影响因素的权重是表征该影响因素在地质灾害演变与发生的过程中的重要程度。在进行区域地质灾害评价的过程中,为了能够全面地进行分析,往往需要选取在时空尺度上具有不同变化速率的影响因素进行研究。每种控制地质灾害演变与发生的因素在时空尺度上的易变性不尽相同,一般来说降水、坡度最易发生改变,地貌与植被次之,地层岩性、地质构造最不易发生变化。在大尺度上,人们往往关注更多的是事物在空间上的整体特性;而在小尺度上,更关注事物的细节信息,而宏观空间特性往往只作为约束条件。已有的尺度研究表明:随着空间尺度的增大,变化速率高的影响因素地位下降,甚至被抹除;而变化较慢的影响因素则会得到保留,甚至被凸显[21]。因此,在区域地质灾害评价的过程中,时空变化慢的影响因素(如地层岩性、地质构造等),在小比例尺(对应大尺度)下,其权重应适当加以“凸显”;而时空变化比较快的影响因素(如降水量、坡度等),在大比例尺(对应小尺度)下,其权重应适当加以“凸显”。

对于同一研究区的地质灾害而言,不同的比例尺下的其影响因素的权重并不是固定的,而是根据时空变化特性,有目的地进行调整。不同时空变化速率的影响因素的权重随比例尺变化规律见图1。

2.4监测资料的比例尺转换对区域地质灾害评价结果精度的影响

由于基础数据不完整,或者图层中某些属性数据丢失或错误,或者需要其他比例尺下的数据等原因,在区域地质灾害评价过程中,常常要通过比例尺转换获取同一比例尺下的所需的数据。目前的各种比例尺转换工具主要是基于线性思维的机械化转化思路,关注的是图层要素几何特征的概化和消隐等,而忽视了内部属性随比例尺变化的非线性特征。已有研究表明[21,31],在尺度域的过渡带,依赖时空特性的监测数据会出现混沌、灾变或不可预知的非线性变化,因此两个不同比例尺下的数据之间的转换通常是不对等的,即

I1pnI1q(12)

I2p1nI2q(13)

I1p≠I2p(14)

I1q≠I2q(15)

式中:I1p表示数据为当前比例尺p下数据包含的信息量;I1q表示比例尺p下的数据I1p在比例尺变化n后数据包含的信息量;I2q表示数据当前比例尺q下数据包含的信息量;I2p表示比例尺q下的数据I2q在比例尺变化1n后数据包含的信息量。

在进行比例尺转换时,由于无法掌握信息变化情况,只能对其进行简化处理,即假设信息在比例尺转换时是按照既定的、已知的模式进行的,这种由人为设置好的模式必然会与信息的真实变化过程有偏差。理论上,无法通过比例尺转换再现当前比例尺下数据的真实信息。因此,比例尺转化必然会影响评价结果的精度。

2.5不同比例尺下的区域地质灾害影响因素的相关性

具有空间属性的区域地质灾害影响因素一般具有空间非平稳性特征。空间非平稳性是指多个变量之间的空间关系随尺度的变化而产生的不稳定性[32-37]。空间非平稳性依存于具体的尺度域,与尺度大小负相关。换言之,随着尺度的变小(比例尺的增大),空间变化速率快的区域地质灾害影响因素之间的相关性会增加(如在局部区域坡度对第四纪松散堆积物的控制作用;光照条件对植被种类的影响等),而空间变化速率慢的影响因素(如岩性、地质构造等)会由于自身非线性特征的加强,相互之间的相关性会变得不明显;反之,随着空间尺度的变大,空间变化速率快的区域地质灾害影响因素之间的相关性会减小,蕴含于其中的相关性信息也必然会随之抹除,而空间变化速率慢的区域地质灾害影响因素的相关性也会相应减小,但变化较小,反而尺度变大使得影响因素的线性特征增加,凸显了空间变化速率慢的影响因素的相关关系。不同时空变化速率的影响因素的相关性随比例尺变化规律见图2。

2.6研究范围与背景条件对区域地质灾害的可评价性的影响

区域地质灾害评价是一个确定性的评价过程,要求其影响因素是可以测量的。在大尺度上地质灾害影响因素的线性特征加强,空间非稳定性减弱,在空间上往往会呈现出一种相对的“不变性”,例如地层岩性分布、多年平均降水量分布等,使得区域地质灾害影响因素的空间格局是确定的,这决定了在大尺度上区域地质灾害的可评价性。小尺度上地质灾害影响因素的空间非稳定性较高,由此产生的混沌现象使得地质灾害影响因素的某些空间特征和行为变得不可确定,使得区域地质灾害可能不可评价。因为在小尺度内,时空变化速率较慢的地层岩性、地质构造只具有控制区域地质灾害区划的作用,评价结果的内容必然需要包含更多地质灾害的局部区划内容,而针对局部地质灾害区划所需要的信息却包含较高的不确定性,导致区域地质灾害的空间分布必然具有一定的随机性。

从尺度上分析,影响区域地质灾害可评价性的主要因素如下。

(1)研究区的规模或范围。研究的规模或范围直接决定了区划的信息量,研究区规模越小,相应评价所需要的尺度也应越小。小尺度的地质灾害区划需要更多的局部区划信息),,但是由于这些局部信息本身包含一定的不确定性,获取这些局部信息所需的监测数据也包含一定的随机性,这种数据内部的随机性比会随着监测数据量的增多而累积,可能导致小尺度内的区域地质灾害评价不可行。

(2)研究区背景条件的复杂性。主要包括地层岩性复杂多变、地质构造强烈发育,断裂带广泛分布、地形地貌丰富多样等,它决定了信息的质量,控制着信息的空间变化速率。研究区背景条件越复杂,特别是空间变化速率较慢的地层岩性、地质构造等背景条件越复杂,地质灾害的区划信息中的非线性特征会越明显,信息的空间非平稳性和非均质性也会越明显,监测数据包含的随机性也会越多,同样可能导致区域地质灾害评价变得不可行。

3结论

(1)地质灾害作为一种自然现象,在时间上呈现非线性的演变规律,在空间上呈现非均质的分布特征。由于地质灾害内蕴尺度的性质,以及作为制约地质灾害演变与发育的影响因素在时空领域呈现出特定的尺度特征,因此尺度效应是控制区域地质灾害评价不确定性的客观因素之一。

(2)区域地质灾害评价的空间效应主要表现为:比例尺、分析粒度、比例尺转换对区域地质灾害评价结果精度的影响,不同比例尺下区域地质灾害影响因素的权重与相关性的变化现象,以及研究区规模与背景条件对区域地质灾害的可评价性的影响等。

(3)随着全球极端自然事件的频发,特别人类活动对地质环境改造的加剧,地质灾害影响因素的演变进程大大加快,地质灾害在时间上的非线性演变特征对区域地质灾害评价的不确定性的影响已经呈现出加深的趋势,使得尺度效应变得更加复杂。

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第3篇:自然灾害的一般特征范文

关键词 暴雨;特点;时空分布;成因;甘肃临夏

中图分类号 P426.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)21-0187-02

气象灾害是由于气象要素变异给人类带来的危害,一般包括天气、气候灾害和气象次生、衍生灾害。临夏州气象灾害占到整个自然灾害的90%以上,主要有干旱、冰雹、暴雨、霜冻、寒潮、低温冻害及雷暴。临夏州的暴雨天气具有突发性强、强度大、雨量集中、来势猛、灾情重等特点,往往会造成山洪暴发,河水泛滥,冲毁农田、房屋。现对临夏州暴雨天气气候特征进行分析,为防止气象灾害提供参考。

1 暴雨的特点及危害

暴雨是指在24 h内降水量超过50 mm的降水。暴雨易造成洪涝灾害。暴雨洪涝是指长时间降水过多或区域性持续的降水以及局地性短时降水引起江河洪水泛滥,冲毁堤坝、房屋、道路、桥梁、淹没农田、城镇等,引发地质灾害,造成农业或其他财产损失和人员伤亡的一种灾害[1-2]。暴雨的发生与大气环流的季节性变化也有密切的关系。气象标准:日雨量R≥25.0 mm为大雨;R≥50.0 mm为暴雨;R≥100.0 mm为大暴雨;R≥250.0 mm为特大暴雨。

2 临夏州强降水气候特征分析

2.1 空间分布特征

临夏州平均每年约发生6次,远高于西北暴雨发生的频率。小时降水量在20.0~30.0 mm的过程占全州暴雨出现次数的83.9%,小时降水量≥30.0 mm的过程占16.1%。从强降水发生的区域分析,永靖占全州暴雨天气过程的8.9%,是出现次数最少的区域;东乡占10.7%;临夏市占12.5%,康乐占16.1%,和政占25.0%,广河占26.8%,是全州出现暴雨最多的区域(图1)。

近年来,随着全球气候变暖影响,临夏州暴雨场次有增多的趋势。

临夏暴雨日数南部多、北部少。年平均暴雨为0.2场,即每5年出现1~2场。空间分布为积石山、和政县暴雨最多,年均0.6场,即每5年出现3~4场;其次是临夏市、临夏县,年均0.4、0.3场,即每5年出现2场左右;广河、东乡、康乐县年均为0.2场,即每5年出现1~2场;永靖县有气象记录以来未出现过暴雨。

2.2 时间分布特征

临夏暴雨出现时段:最早出现在4月2日(1990年,32.2 mm,临夏市);最迟出现在10月22日(2008年,27.6 mm,广河县)。集中时段:7―8月是临夏州暴雨多发期,此时暴雨占全年暴雨的59%~77%。临夏州年降水量80.1%出现在5―9月,其中的53.4%主要集中在6―8月,因此6―8月是临夏的主汛期。临夏州强降水基本出现在5―10月,其中8月占39.3%,是大暴雨集中出现次数最多的月份;9―10月占5.4%。

局地暴雨时有发生,暴雨天气多以雷阵雨的形式在傍晚前后出现。夜间(20:00―24:00)强降水出现的概率最高,永靖最大,达到80.0%;最小是和政,达到28.6%。傍晚(17:00―19:00)是强降水易发的另一个时段,临夏市和和政概率最高,为28.6%。凌晨(1:00―8:00)发生大强降水的频率仍较大,强降水发生频率最高为和政,达35.7%。中午(13:00―16:00)强降水发生的频率最小,最大的是东乡,达16.7%。由以上分析可知,临夏州强降水发生属于典型的夜雨型和午后傍晚型。

2.3 强降水发生主要环流类型

对500 hPa 3个关键区域主要影响系统进行分析表明,影响临夏州强降水的系统主要有3个:中高纬西风带冷槽或冷涡、青海高原低涡或切变线、西太平洋副热带高压。单一系统造成的强降水较少,且不同时段影响系统不同,高原槽及冷槽或冷涡造成的强降水容易出现在5月、6月中上旬、9月中下旬及10月;6―8月强降水过程主要由3个系统共同造成,其中高原低涡是强降水产生的主要系统,冷槽一般位于高原低涡后部,槽前正涡度平流的输入使高原低值系统得到增强和发展;副高边缘充沛的水汽和热力条件,形成了中尺度雨团产生有利的背景条件。

2.4 暴雨天气特点

一是季节性强。临夏州暴雨主要出现在5―9月,其中7―8月占全年总数的92%。最早山洪日期为4月2日,最迟山洪日期为10月3日。二是成灾率高。初步统计显示,大约90%的暴雨和短时强降水都出现了灾情,说明临夏州暴雨的成灾率高。三是局地性强,持续时间短。由于造成临夏州暴雨山洪的天气系统主要是短波系统,移动快,降水分布不均,所以每次天气过程产生的洪涝、山洪灾害范围较小,一般仅限于个别县市的个别乡镇,基本没有出现过全州范围的暴雨或洪涝、山洪。

2.5 暴雨成因

暴雨形成的过程是相当复杂的,一般从宏观物理条件来说,产生暴雨的主要物理条件是充足的源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结构的不稳定[3-4]。

2.5.1 对流性降水。即太阳照射引起水汽上升成云致雨。在强烈太阳辐射下,水面受热蒸发,变成看不见的水汽,进入低层大气中。低层大气也急剧增热膨胀而变轻,并迅速上升,进入蔚蓝的天空。

2.5.2 锋面性降水。即水汽在锋面上升成云致雨。水汽沿着冷空气面滑升,M入上层大气。冷、暖空气交汇,形成锋面。富含水汽的暖轻空气在干冷空气上方滑升或被抬升,令水汽上升形成浓厚的云层[5]。

2.5.3 地形性降水。即水汽在迎风坡被抬升成云致雨。在水汽丰富的地区水平移动的暖湿气流,在它的前进方向上遇到山脉、丘陵或高原等地形的阻挡时,被迫沿着山坡向上“爬”,在迎风坡上成云致雨。

2.6 气象次生灾害

由暴雨引发的气象次生灾害,包括山洪、泥石流、塌方、城市内涝等。其中,洪涝灾害是影响临夏州经济的重要气象灾害,直接危害人民的生命财产安全。

根据临夏州已有地质灾害调查成果资料,全州共调查确认地质灾害及隐患点各类地质灾害隐患点617处。地质灾害类型以滑坡、泥石流为主,共发生滑坡227处、泥石流221处、崩塌164处、不稳定斜坡94处,从县域地质灾害发生数量来看,永靖县发生最多,积石山县与临夏县相对较少;从地质灾害发生类型来看,滑坡发生最多的是永靖县和和政县,泥石流发生最多的是永靖县,崩塌发生最多的是广河县。

3 结论与讨论

(1)临夏州气象灾害占自然灾害的90%以上,平均每年约发生6次,主要集中在6―8月,临夏暴雨日数南部多、北部少,广河是临夏州出现暴雨最多的区域。

(2)临夏州强降水发生的主要环流类型有3种:中高纬西风带冷槽或冷涡、青海高原低涡或切变线、西太平洋副热带高压。

(3)产生暴雨的主要物理条件是充足的源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结构的不稳定。按照形成可以分为3类:对流性降水、锋面性降水和地形性降水。

(4)临夏州的暴雨具有季节性强、成灾率高、局地性强、持续时间短的特点。

(5)临夏州由暴雨引发的气象次生灾害有山洪、泥石流、塌方、城市内涝等,且在永靖、和政、广河等地易发。

4 参考文献

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第4篇:自然灾害的一般特征范文

关键词:地质灾害;防灾减灾;评价

1概述

在勘查区范围内开展高位隐蔽性地质灾害隐患专业排查和现状地质灾害隐患点的调查核实工作,查明绥阳县高位隐蔽性地质灾害隐患点的特征、分布规律,综合分析其影响因素及成因机理,对绥阳县高位隐蔽性地质灾害隐患点的稳定性及危险性进行评价,在此基础上划定危险区范围。本文以绥阳县高位隐蔽性地质灾害调查为实例进行浅析。

2地质灾害勘查方法

通过本次排查的工作方法主要包括资料收集、地面调查(包括1∶5万草测,1∶1万正测、原台账地灾点核实)、1∶2000工程地质测绘、数据库建设、地灾易发分区。

2.1资料收集与分析

(1)收集地灾现状及防治资料,包括:绥阳县最新地质隐患台账、地质灾害历史数据、地质灾害防治工程数据、绥阳县矿山地质灾害调查数据;(2)收集绥阳县相关基础地质图,地表水系分布图,气象、水文、地形、地貌资料;(3)收集社会、经济有关资料及遥感解译资料,将绥阳县地质灾害类型划分为一般调查区、重点调查区。

2.2地面调查

野外调查工作采用1∶10000地形图作为工作底图。地面调查采用穿越法与追索法相结合的方法。采用遥感、地面调查、地形测绘、物探及钻探等手段,详细查明调查区地质灾害形成的地质条件以及崩塌、滑坡和泥石流为主的地质灾害分布状况。总结调查区地质灾害分布规律、发育特征,并划分地质灾害易发区和危险区。2.2.1新增地质灾害调查根据区域排查结果、群众报灾或地质灾害主管部门提供的信息,地质灾害调查工作严格按照《滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1∶50000)》(DZ/T0261-2014相关要求进行。对调查的崩塌、滑坡、泥石流、不稳定斜坡应填写调查表,绘制素描图。标注在1∶10000地形图上,注明地层岩性、产状等地质要素。2.2.2现状地质灾害核查应全面收集、分析已有的各种相关调查成果和资料,实地核查已有地质灾害。核查内容主要包括:(1)已有地质灾害调查资料的准确性和完整性;(2)地质灾害体现状变化情况及演化趋势预测;(3)危险区范围变化情况;(4)威胁对象变化情况;(5)影响因素的变化情况(自然因素和人为因素)

2.3工程地质测绘

1∶2000地质灾害测绘主要是针对典型灾害点,根据相关技术要求进行的大比例尺工程地质测绘,详细查明灾害的位置、空间展布、发育、结构、变形破坏迹象等方面的特征,查明其影响因素。

2.4地质灾害调查及复核情况

本次调查复核了绥阳县原有的48处地质灾害隐患点,调查新增了8处地质灾害隐患点,合计地质灾害隐患点56处;其中滑坡18处,占地质灾害隐患点总数的32.1%;崩塌27处,占地质灾害隐患点总数的48.2%;地面塌陷2处,占地质灾害隐患点总数的3.6%;泥石流2处,占地质灾害隐患点总数的3.6%;不稳定斜坡6处,占地质灾害隐患点总数的10.7%;地裂缝1处,占地质灾害隐患点总数的1.8%;崩塌是主要的地质灾害类型,其次是滑坡。地质灾害规模为中型的7处和小型的49处,分别占总数的12.5%、87.5%。共威胁465户2086人的生命安全,潜在可能造成的经济损失为5935万元,以崩塌、滑坡灾害的险情为主。其中高位地质灾害为1处,为旺草镇萝柏村小坪组柏乡湾滑坡,占总数的1.8%,地质灾害类型为滑坡,地质灾害规模为中型,共威胁22户88人的生命财产安全,潜在经济损失500万元。地质灾害分布类型见图1。图1地质灾害分布类型饼状图

3地质环境条件及治理

3.1地质环境条件

(1)地层岩性上的分布特征。滑坡及不稳定斜坡主要分布于调查区内的碎屑岩分布区及软硬相间质岩类分布区,且主要分布于奥陶系中统十字铺组(O2s)、奥陶系下统宝塔组(O2b)地层中;在硬质岩组及软硬相间的组合地层和强风化地层中主要发育崩塌地质灾害,如寒武系中上统娄山关群(∈2-3Ls)。(2)地形地貌上的分布特征。在地形坡度较缓的斜坡地带(坡度为20°~40°)主要发育滑坡类地质灾害。在地形坡度较缓的斜坡地带(坡度大于50°)主要发育崩塌类地质灾害,调查区内在高陡临空面的陡坡和陡崖地段发育崩塌的地形坡度一般大于50°。(3)地质构造上的分布特征。地质构造的综合影响分布:地质构造可控制岩层的岩体结构及其组合特征又控制地形地貌,对地质灾害的发育起综合控制影响作用。调查区内断裂、褶皱地质构造发育,主要构造走向为近北东向、南北向,有利于地表水下切侵蚀形成深大河谷或峡谷等地貌。区内褶皱、断裂等地质构造发育,导致岩石破碎,在地形坡度大,在地形深切的区域为滑坡、崩塌等地质灾害提供了良好的地质条件。地质灾害一般发育在地形坡度大、地形起伏大、深切河流两岸、地质构造发育区域,说明了地形地貌、地质构造、河流发育情况对地质灾害的分布有较大的影响。

3.2地质灾害发育规律

(1)地质灾害隐患点主要发育于断裂破碎带及其影响区域内,受风化卸荷、地质构造等因素影响,区内发育有深、大主控节理裂隙面。在地震、暴雨等不利因素作用下,该崩塌体沿深、大主控结构面发生整体崩塌变形。该类崩塌规模、一次崩塌方量均较大。(2)主要发育于软硬相间地层、互层、工程地质岩组区内,由于差异风化作用影响,薄层岩体底部易形成差异风化凹腔。一方面由于差异风化形成凹腔使岩体失去支撑,另一方面加剧区内岩体风化卸荷作用。在这种差异风化和累进性破坏作用下诱发了崩塌变形破坏。(3)发育于由页岩、粉砂岩、粘土岩等组成的软质岩层内,为较好的隔水层,其中粘土岩层遇水易软化,为易滑岩层,此外,因抗风化能力弱,风化产物力学性质差,缓坡处残坡积层厚度大,降雨天气易形成滑坡。

3.3地质环境治理方法

针对地质环境条件及地灾发育特征,在进行地质环境治理时通常采用切方工程进行降坡处理,在软弱地质环境地段针对不同的地灾类型提出不同的治理方法。崩塌治理方法有:削方、嵌补、支撑、主动网、被动网、锚固等治理措施。滑坡治理方法有:截排水沟、抗滑桩、挡土墙、拦石坝等。泥石流治理措施:排导槽、谷坊坝及植树等。在进行地质灾害治理过程中主要有搬迁避让或治理两种方式,同时辅以位移监测仪器对地灾的位移进行监测,做到派专人随时进行监测,一旦有危险发生及时通知人员撤离,发挥广大群众的力量进行群测群防工作。

4结论

(1)本文通过绥阳县高位隐蔽性地质灾害进行综合分析,查明了地质灾害的发育特征,根据其特征进行工程设计从而达到治理地质灾害的目的。(2)利用先进的勘查方法对绥阳县境内的隐蔽性地质灾害进行了全方位的调查,查明了岩土体结构。(3)通过勘查对县境内的地质灾害进行分级,从而对地质灾害的危险性进行评价。

参考文献:

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第5篇:自然灾害的一般特征范文

【关键词】地下水开采 地质灾害 地面沉降

随着我国经济快速发展,地下过度开采情况严重,已经造成了众多灾害性的问题,如地下水污染严重、地面沉降问题突出。如何有效管理地下水开展,减少灾害的发生,成为水利管理部门的重要课题。本文通过研究地下水开采与灾害发展之间关系,了解地质沉降等灾害的危害性,为合理开采地下水提供参考意见。

1.地下水过度开采与各种灾害

1.1地面沉降

(1)区域的地面标高降低 造成地面沉降的主要原因分为自然因素和人为因素,自然因素包括:地壳新构造运动、海平面相对上升造成地质抬升、土层的松紧程度及其结构、地震的冲击作用以及火山运动等等。人为因素有:抽取地下液体(包括了水、油、天然气等)、对地下矿产进行开采(如对有色矿产开挖)、修造地下工程并对地下结构进行改造(如修建地铁、隧道等)、还包括地表活动对地质施加负荷(包括地表的各种建筑)等。在我国北方地带地壳运动不频繁、土质结构稳定,因此自然因素对地面沉降的影响较小、沉降的速度也十分缓慢。但是,在我国大部分地区于近年集中出现了不同程度、不同面积的地面沉降现象,其中,人为因素是最主要的原因。

(2)地下水位下降地表因此出现下降 地面沉降是当今我国很多地区出现的较为严重的地质灾害之一,地面沉降会造成基础建设受损、人员伤害、降低城市防洪能力等严重的后果,主要有以下几点:①基础设施、房屋等建筑受到损害。由于地质表面出现局部下降等不规则升降,容易出现地表建筑倾斜、墙壁开裂,基础设施如公路、铁路、地下建筑等更容易受到破坏,公路塌陷、铁路地基不稳、地下建筑坍塌等严重事故出现的概率增多。②供水成本增高:由于地面沉降,使抽水井管相对上升,导致抽水深井降低甚至失去取水功能,从而增加工农业用水的重复取水投资。③农业损失加大,在农村出现地面沉降虽然不如城镇肯能会造成重大损失,但对农业的影响也是极大。④降低城市防洪能力,地面沉降造成整个城镇的地面不平,地段有高有低,排水系统则不能发挥作用,容易造成堵塞情况。⑤在水系发育丰富的河网地区,地面沉降造成桥梁净空减小,使过桥能力大大地降低,同时也使城市的港湾、码头的使用能力降低。

1.2地下水化学灾害及水质污染

地下水的补给、径流、排泄的特征,都有其自身的规律,如果不受到人为影响,则地下水资源不易造成污染,水质也较为自然。地下水可分为浅表地下水和深层地下水。一般对地下水的开采和利用多为浅表地下水,浅表地下水所受到人类活动的影响更为深远。现今中国发展速度离不开工业等行业拉动,各地不同程度的污染排放直接或者间接地通过地表水渗入这一方式补给至浅表地下水,从而造成地下水污染情况日益严重。除了补给特征造成污染外,地下水径流及排水特征也加重了地下水污染和化学灾害。浅表地下水的径流及排泄主要受地形、地貌、水文条件的影响,一般由山区向平原缓慢流动,也有部分向深层地下水渗入。受到人类活动的影响,如今绝大城镇区域的地下水的排水方式为人工开采,彻底改变了地下水的天然特征。同时,由于地下水被过度开采,容易造成水位低槽带或临时性水位降落漏斗,地下水越来越向漏斗中心流去,地下水污染问题则集中在低槽带不得排泄,使得地下水污染更加严重,化学灾害出现可能性更大。

1.3 山体滑坡

通常认为山体滑坡的主要原因是受到人类活动而破坏了地表层,致使山体滑坡出现。但事实上据统计,因地下水渗透作用引起的山体滑坡占90%以上。受到地下水的补、径、排特征影响,山体地下水越是丰富则山体滑坡的可能性则越大,在城镇区域,地下水的径、排特征被人类活动彻底改变,而山体中的地下水无法按照原有规律进行排水,而加大了山体滑坡发生率。

1.4 地下水咸化

随着地下水开采不断加重,浅表层的淡水区被不断开采,水位越来越低。根据地下水的补、径、排的特征,浅层地下水不断被人为排出,而补给的淡水却是越来越少,出现了深层地下水、咸水地下水反补浅层地下水和淡水地下水,出现了地下水咸化的现场,同地下水漏斗地带和低槽带的出现也加重了地下水咸化的过程。 地下水咸化的现象在我国各个地方,特别是北方沿海地区都有不同程度的危害。地下水是北方的主要水源,若是咸化则直接影响了人民的生活用水、农业用水和工业用水,极大地影响了经济发展和人们生活。

2.科学管理地下水开采与防治灾害

2.1合理利用客水,减少地下水开采量

实施南水北调工程,将黄河小浪底水库水资源调给涑水河流域,运城拥有大量客水资源,在经济条件允许的情况下,建议农用和生态用水采用上客水,减少地下水的开采量,把优质不易得到的地下水用在居民饮用水工程上。减轻对地下水的超量开采,有利于缓解地面沉降问题。

2.2建立地下水科学监测体系,分区控制开采地下水

结合地下水现状,地下水补、径、排的特征通盘考虑,对运城市各地的地下水进行分级评估,划分为地下可采区、控采区、禁采区。这就需要加强对地下水资源的监测工作,完成地下水监测网络。可采区域限定开采数量,提高地下水资源利用率;禁采区域严格执行禁止令,通过行政法律手段加以管理;控采区域一般条件下不得开采,只有满足特定条件才准予开采。这样,可以极大缓解地下水消耗量过大,防治出现地下水漏斗带,缓解地下水污染及咸化程度。

2.3建立污染处理设施,对污染排水进行严格管理

第6篇:自然灾害的一般特征范文

一、地质灾害基本情况

(一)地质灾害类型和分布特征

我镇地质灾害类型主要有崩塌和滑坡两种类型,全镇已发现地质灾害隐患点有14个,包括滑坡11个、崩塌3个,分别占灾害总数的79%和21%。从地质灾害发生时间上看,崩塌和滑坡大多发生于雨季内(5~10月)。旱季发生的崩塌、滑坡,一般都发生在露采矿山的边坡、排土场和公路沿线等人为工程活动比较剧烈的地段。

(二)上年度地质灾害防治简况

我镇地质灾害高发期为6~10月,地质灾害类型以滑坡为主,主要是月山村、盖山村、虎山在汛期内出现不同程度的土方坍塌现象,我镇相关部门与所在地村(社区)委员会积极参与和配合,认真履行职责,较好的地落实了地质灾害防治的各项措施和工作,汛前及时预报,及时疏散、转移群众。由于措施得当,整个雨季中并未造成人员受伤。

(三)地质灾害趋势预测

⒈降雨趋势预测

单点暴雨及长时间连续降雨是诱发地质灾害的主要自然因素。我镇1~4月降雨量偏少;5月降雨量正常稍偏多,全年雨季在5月中旬前后开始;主汛期为6~8月;9~10月降雨量正常至偏多,有一般性的秋季连阴雨天气;雨季在10月中旬前后结束。

⒉人为致灾因素变化

我镇近年来城镇发展迅速,房屋、公路、矿山及水利水电等基础设施工程建设活动逐年增强。辖区内一些在建和拟建的大型工程,均可能成为地质灾害的多发区段。磷矿采空区、采砂场、采石场也将是矿山地质灾害多发区。

根据我镇地质灾害现状和危害特征及降雨和人类工程活动预测,预测我镇地质灾害有如下特征:

1.地质灾害类型

地质灾害类型仍以自然因素诱发的中小型山体滑坡和崩塌为主,其次为人类工程活动(公路建设、采矿等)诱发的崩塌、滑坡等灾害。

2.地质灾害发生时间

地质灾害主要发生于汛期6~10月,为地质灾害重点防范期。工程诱发灾害的时间具不确定性。

⒊地质灾害发展趋势

我镇地质灾害活动有老灾点危害继续扩大以及人类工程活动对地质环境的扰动不断增大的趋势,由于治理难度大、条件差,治理措施难以有效到位等原因,灾害活动性不断增强,危害性进一步扩大,从总体看,我镇地质灾害的活动和危害仍保持较高水平。

二、重要地质灾害隐患点

(一)选取原则

根据地质灾害易发性分区和灾点稳定性、危害性实际情况,对重要地质灾害隐患点选取原则确定如下:

1.对集镇、村庄、工矿及重要居民点人民生命安全构成威胁;

2.威胁公路、重要基础设施;

3.处于地质灾害高易发区,灾害规律明显;

4.曾经造成重大经济损失或影响较大;

5.可能造成严重经济损失。

(二)重要地质灾害隐患点

根据重要地质灾害隐患点选取原则,确定辖区范围内的需重点防范的地质灾害隐患点13个:

1.仁义村委会月山村山体滑坡隐患点、威胁7户群众的安全。

2.礼智村委会盖山村都存在山体滑坡的隐患,威胁8户群众的安全。

3.郑和路社区月山村山体滑坡隐患点,威胁20户群众的安全。

4.月山社区盖山村山体滑坡隐患点,威胁8户群众的安全。

5.酸水塘村委会山体滑坡隐患点,威胁8户群众的安全。

6.太史村委会五组火陡箐,由于农户在坡脚建房,损坏了坡脚,已造成局部塌方。

7.甸心村委会老虎山,由于土质松软容易发生山体滑坡。

8.甸心村委会仙鹤村灌溉沟存在崩塌隐患。

9.汉营村委会西汉营村“古二”公路地段公路边坡崩塌隐患。

10.古城村委会老鸦洞箐,由于开矿挖掘,形成陡面山体容易山体滑坡。

11.汉营村委会小团山,由于开矿排土形成松软山体,容易山体滑坡。

12.中谊村委会关山顶一片,山体松软容易造成山体滑坡。

13.旧寨爬齿山云南西仪工业有限公司抽水站石块崩塌。

三、重点防范期

一般情况下,主汛期就是我镇地质灾害重点防范期。我镇地质灾害重点防范期为6~10月。各村(社区)委员会及民政办、国土所、城管办、企业办等相关部门要提前做好各方面的准备工作,及时进入重点防范工作状态,认真实行汛期地质灾害防治各项制度,确保安全渡汛,最大限度地减少灾害造成的损失。

四、地质灾害防治措施

地质灾害防治工作,应按照地质灾害防治规划的统一部署,逐步落实地质灾害调查、地质灾害预警系统建设、地质灾害信息系统建设、重要地质灾害防治工程及监测预报建设等方面的工作,并加强重点区域地灾监测预警工作。

(一)全镇地质灾害防灾减灾目标

全镇地质灾害防灾减灾目标是:发生地质灾害时,力求无人员伤亡,经济损失降到最低程度。

(二)强化管理措施

1.为实现防灾减灾目标,各村(社区)委员会要进一步建立健全地质灾害应急和防治管理机构,落实责任制,充实和完善地质灾害防治工作领导小组,做到地质灾害应急和防治工作机构健全、职责明确、人员到位、责任到人。

2.利用广播、标语、传单等宣传媒介宣传地质灾害科普知识及防灾减灾措施,增强广大民众对地质灾害危害的认识,强化减灾意识,为防灾减灾工作建立深厚的群众基础。

3.对辖区内所有矿山企业地质环境现状、矿山地质灾害的类型、规模、活动特点、危害对象、危害程度和发展趋势开展动态监测工作。

4.对辖区内特别严重的灾害点优先治理,对规模大难以治理或投资太大的灾点应采取避让措施。

5.努力争取上级有关部门的援助,将争取到的地质灾害防治资金,专款用于地质灾害的调查、监测、勘察及治理工程。

6.坚持“谁破坏,谁治理”的原则,人类活动可能诱发地质灾害时,必须有相应的预防措施,工程建设时应避免开挖边坡过陡、过高,并及时进行边坡防护,严禁将工程废土、采矿废石、废渣随意堆放。

7.在汛期内对辖区内重要地质灾害隐患点进行不定期巡查。

8.对9个重特大地质灾害隐患点实行专人监测负责制。

(三)搬迁避让措施

由于地质灾害易发区自然环境恶劣,地质灾害治理难度和投资均较大,因此,对地质灾害的危害一般应尽量采取避让方式。一是工程建设避开地质灾害危险区;二是居于相对稳定的地质灾害点上的村(居)民,在汛期或遇暴雨时,撤离危险区暂时躲避;三是居住在治理难度大或投资大的不稳定的地质灾害体上的村民,一般采用搬迁避让的方式避免地质灾害的危害。

(四)监测预警措施

建立完善的地质灾害群测群防系统,是预防地质灾害发生或减少地质灾害损失的重要手段。而群测群防系统的建设,涉及通信、交通运输、医疗卫生、民政、城建、工程勘察施工等各部门的工作,是一个系统工程,是由多种防灾减灾措施组成的有机联系的整体,各子系统相辅相成,缺一不可,因此,要建设好群测群防系统,镇属各部门和各村(社区)委员会应密切配合,协调关系,统一行动,保证防治工作的顺利实施。

(五)工程治理措施

我镇年底与四户受灾户签订了《镇地质灾害点工程治理协议书》,防治工作计划已列入每户5000元—7000元不同标准的专项经费。具体采取支挡、护坡等措施。

五、地质灾害的监测、预防责任人

地质灾害动态监测就是对地质灾害体变形破坏状况及其宏观前兆随时间变化的监测。地质灾害的发生本身是一个过程,在出现大规模变形破坏之前,往往有比较明显的征兆,通过监测,及时捕捉这些征兆,作出预报,就可以避免或减轻地质灾害造成的损失。所以,地质灾害要实行动态监测。地质灾害的监测,原则上是谁受威胁,谁负责监测。各村(社区)委员会主任为地质灾害防治工作第一责任人,以此为基础,各村(社区)委员会一定要落实监测对象和监测人员。各监测人员一定要担负起监测预防的责任,按照汛前排查、汛期巡查、汛后复查的要求,加强地质灾害隐患全面排查,对排查出来的地质灾害隐患点,要告知当地群众,指导、督促做好防治工作,落实群测群防,做到准确预报。

第7篇:自然灾害的一般特征范文

1.1 地层岩性与地质构造

新兴县出露的地层从老到新有震旦系、寒武系、泥盆系、第四系。本区属天露山断褶群。早期以褶皱为主,后期以岩浆活动和断裂构造为主。北东向断层为本区主要断层,规模较大;北西向为次一级构造。褶皱构造发生在加里东构造阶段,区内所见有两个向斜:?{竹向斜,合河圩复式向斜。调查区内北东向构造有庙咀断层、七星顶断层、?{竹断层、湾边圩断层、中间村断层、象田断层、天堂坪断层等;北西向构造组有:坑尾断层、蓝坑铺断层、木?矶喜愕取?

1.2 岩土体类型

根据调查区岩土特征及物理力学性质,将区内岩土划分为五种类型的工程地质岩组:(1)砂砾石、粘土双层土体(Ⅰ);(2)层状较软变质岩组(Ⅱ);(3)层状较硬碎屑岩组(Ⅲ);(4)层状强岩溶化硬碳酸盐类岩组(Ⅳ);(5)块状较硬―坚硬侵入岩组(Ⅴ)。

1.3 工程地质性质

五种类型的工程地质岩组,分布特征如下:

(1)砂砾石、粘土双层土体(Ⅰ)。主要为第四系大湾镇组(Qhdw)及黄岗组(Qp3hg)河流冲积层的砂、砾石、粘土及原岩的风化残坡积物等组成,呈松散、可塑、硬塑状态,透水性和压缩性因颗粒大小和粘结程度而变化,一般粘性土松软,压缩性高,透水性差,砂土松散,透水性好。在存在淤泥、流砂等软弱透镜体夹层的地方,应防止不均匀沉陷,该岩组承载力较低,一般可作为低层工业、民用建筑地基。

(2)层状较软变质岩组(Ⅱ)。主要为元古界震旦系大绀山组(Z1d)与古生界寒武系牛角河组(∈n)、高滩组(∈g)石英云母片岩、石英岩夹碳质千枚岩、变质石英砂岩、粉砂质页岩、变质粉砂岩,呈板(块)状,且硬、脆、易碎特点,吸水性好,易风化,岩石遇水易变软化,抗压强度为4250kPa,宜作一般建筑地基基础。

(3)层状较硬碎屑岩组(Ⅲ)。地层分别为泥盆系桂头群组(D1-2G)、春湾组(D2-3c)与帽子峰组(D1C1m),岩性有石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩、泥质页岩,呈层状或互层状,软硬不一,微含水,抗压强度为17000kPa~35000kPa。可作大型建筑地基础,但应注意避开构造软弱带及节理裂隙密集带处。

(4)层状强岩溶化硬碳酸盐类岩组(Ⅳ)。地层有泥盆系天子岭组(D3t)。岩性为石灰岩、微晶大理岩,呈中厚层状,硬脆,裸露和覆盖型都有,岩溶较发育,富含水,易塌陷,抗压强度为52000kPa。

(5)块状较硬―坚硬侵入岩组(Ⅴ)。岩性有奥陶―志留纪(OSγm),志留纪(Sηγ),侏罗纪(J2ηγ)、(J3γ),早白垩世(K1ηγ)、(K1γ)、(K1ηγπ)的混合花岗岩、细粒二长花岗岩、粗粒斑状二长花岗岩、粗中粒斑状黑云母花岗岩、中细粒斑状黑云母花岗岩。微风化岩石坚硬,连续性好,不透水,但表面极易风化,风化后强度降低,含风化裂隙水,抗压强度为69000kPa。本区新构造运动较为频繁,侵蚀切割强烈,残坡积层较厚,崩塌滑坡时有发生,工程地质条件变化较大。因此工程建筑应切实做好工程地质勘察与评价。

1.4 水文地质特征

根据地下水赋存条件,含水层水理性质和水力特征,将调查区地下水划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水及基岩裂隙水三个类型。调查区松散岩类孔隙水仅分布在河谷平原冲洪积层中,碳酸盐岩类裂隙溶洞水在天堂镇莲塘村以及庙脚村―石头岗村一线,基岩裂隙水分布最广、面积最大。

2. 地质灾害特征

2.1 滑坡

调查发现滑坡地质灾害点24个,按规模分级,小型16个,中型7个,巨型1个。滑坡平面形态以半圆形态为主,共有14个,占总数的58.33%,不规则形态有8个,占总数的33.33%;剖面形态以直线和阶梯型居多,共21个,占总数的87.5%,其中直线型13个,占总数的54.17%;滑坡坡度多数在30°~50°,共15个,占总数62.5%;滑坡体厚度一般在0m~5m的厚度范围内,共16个,占总数的66.67%;从构成滑坡体的物质组成分析,新兴县均为土质滑坡,共24个,占总数的100%。另外,滑坡地下水埋藏较浅、后沿变形较明显、裂缝以及坡面植被倾斜、前缘微型土体崩塌多见。滑坡主要诱发的自然因素以暴雨、长时间连续降雨为主;人为因素大多数由人工坡后加载、坡脚开挖,以及生活用水排向地表引发。

2.2 崩塌

调查发现崩塌地质灾害34个,按规模分级,小型27个,中型6个,大型1个。崩塌一般发生在坡高为5m~20m的斜坡上,共28个,占总数的82.35%;斜坡坡度一般为70°~80°,共20个,占总数的58.82%;崩塌体厚度一般为0m~5m,共32个,占总数的94.12%;从构成滑坡体的物质组成分析,主要为土质崩塌,共30个,占总数的88.24%。

3. 地质灾害易发分区评价

3.1 地质灾害高易发区(A)

调查区的地质灾害高易发区共有2个亚区(A1、A2),主要分布在丘陵、低山地区,总面积448.31km2,占调查区总面积29.3%。基岩风化强烈,受断裂带作用影响岩石(层)较破碎,工程地质岩组主要有砂砾石、粘土双层土体(Ⅰ);层状较软变质岩组(Ⅱ);层状较硬碎屑岩组(Ⅲ);块状较硬―坚硬侵入岩组(Ⅴ)。地貌以丘陵为主,自然坡角10°~45°,岩石风化强烈。地质灾害高易发区(A)内有各种类型地质灾害点、不稳定斜坡和人工边坡125个,占全区总灾害点62.2%,其中滑坡16个,崩塌20个,不稳定斜坡及人工边坡89个。按险情分级:特大型1个、大型2个、中型53个、小型69个;易受地质灾害影响村庄有1个。地质灾害点平均密度为0.28个/km2,高易发区内主要地质灾害类型有崩塌、滑坡、不稳定斜坡和人工边坡,诱发地质灾害因素主要是人类工程活动、工程地质岩组、强降雨等。

3.2 地质灾害中易发区(B)

地质灾害中易发区有3个亚区,分布于调查区中北部、东部和西南部,即水台、东成―新城―六祖和河头―大江一带,属崩塌、滑坡、中易发区,平原―丘陵―低山地貌,总面积355.58km2,占全区总面积的23.2%。工程地质岩组主要有砂砾石、粘土双层土体(Ⅰ);层状较软变质岩组(Ⅱ);层状较硬碎屑岩组(Ⅲ);块状较硬―坚硬侵入岩组(Ⅴ)。自然坡角5°~50°,人类工程活动强烈,主要有城乡、交通、水利水电建设等削坡。人工坡角30°~70°,坡高5m~25m,人工斜坡多数无坡面防灾措施,属危险斜坡,地震、暴雨易诱发崩塌、滑坡等地质灾害。本区有地质灾害点、不稳定斜坡及人工边坡65个,占全区总灾害点32.3%,其中滑坡点6个、崩塌13个,不稳定斜坡及人工边坡46个,地质灾害点密度0.18个/km2。按险情分级:大型1个、中型23个、小型41个。主要地质灾害类型有崩塌、滑坡。本区地质灾害诱发因素为城乡、交通削坡或坡脚开挖和自然因素强降雨等。

3.3 地质灾害低易发区(C)

本区的地质灾害低易发区有3个亚区,主要分布在车岗、?{竹、天堂、大江等镇,总面积有304.99km2,占全区总面积19.9%。工程地质岩组主要有砂砾石、粘土双层土体(Ⅰ);层状较软变质岩组(Ⅱ);层状较硬碎屑岩组(Ⅲ);层状强岩溶化硬碳酸盐类岩组(Ⅳ);块状较硬―坚硬侵入岩组(Ⅴ)。自然坡角10°~40°,植被发育―较发育。低易发区人口密度较大,人类经济活动相对集中,人口密集地带地势平坦。风化覆盖层厚度为3m~20m,人工坡角30°~65°,坡高2m~15m不等,绝大部分人工斜坡未进行有效防灾治理,存在稳定性差的因素,易诱发地质灾害崩塌、滑坡。区内有灾害点及不稳定斜坡10个,占全县地质灾害总数的5.0%,其中滑坡1个、崩塌1个、不稳定斜坡8个,灾害点密度0.03/km2。按险情分级:中型2个,小型8个。

第8篇:自然灾害的一般特征范文

关键词:地质灾害;突发性;地质;预警准则

一、突发性地质灾害概述

突发性地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流和地质塌陷等灾害,灾害的类型分为两种,一种是单一性的,灾害单独发生,在一定的时间段只存在一种地质灾害。另一种是群发性的灾害,例如崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷这四种灾害中发生两种以上,群发性的灾害一般的危害较大,进行监控难度也较大,在进行预警的过程中也存在一定的问题。具体的特征如下。

(一)单一性灾害

单一性地质灾害是一种灾害的单独发生,在进行监控的时候可以建立宏观前兆预警系统以及微观精密监控系统,通过对系统的宏观预警使得人员及时的撤离,避免出现人员伤亡。通过微观精密监控系统可以对地质内部的一些情况进行及时的了解,掌握地质变化,避免出现更加严重的灾害,对灾害进行更加严密的控制。

(二)群发性灾害

群发性的地质灾害具有鲜明的特点,首先从区域性方面分析,爆发面积覆盖非常大,并且具有很强的区域性,造成危害波及范围较广。群发性的地质灾害出现群发性的特征,影响力巨大,可以在数小时之内造成严重的人员财产损失,并且在爆发方面非常突然。其次,群发性地质灾害具有爆发性,可以在不同的地点同时发生,严重的影响地区的安全。一般情况下地质灾害出现的原因可以归纳为以下几点:在一定时期和区域内出现大范围的强降水,造成地质运动受到影响。再加上发生强降水的区域内高山、陡坡和深沟聚集,在强烈暴雨持续作用下,残坡积层达到过饱和状态后发生类似瀑布样的突然“奔流”,形成突发性灾害。同时在这样的区域内如果植被的覆盖率较低,地质条件特殊,就会出现渗流带,也会造成突发性地质灾害。

二、突发性地质灾害的监测预警系统

(一)设计思路

地质灾害预警系统在设计过程中需要实行双轨制,采用预警系统与当地实际相结合的方式,政府部门需要发挥自身的工作积极性进行预配合,做好群测工作,共同建立地质灾害预警工程技术工作体系和组织工作系统,对技术进行全面的支持。在进行预警系统建立的过程中要将气象、水利和地震等研究部门纳入到监控体系中,特别是群发性的自然灾害,专业研究方面较少,缺乏研究基础,需要开展预警示范区研究,在地质监控系统建立之后,结合当地的实际情况,对技术进行推广,及时的对系统进行完善,发现问题及时进行解决。

(二)预警范围

预警系统的建立,需要将进行A警的范围进行确定,首先是严重破坏交通线路地段,将一些威胁到基础设施的通讯、电力等方面进行监控,避免灾害造成通讯的中断,影响救援工作。其次在一些桥梁和水坝的位置,需要安装预警设备,防止突发性灾害对交通的影响。再次需要对水上航运和一些工矿区进行监控,防止造成较大的人员伤亡。其中需要注意因为群发性灾害可能发生的位置较为特殊,因此进行监控的过程中炫耀考虑到当地的实际情况,尽量选择简单并且易于理解的方式,及时向公众颁布地质环境情况数据,在危机时可以尽快的做到后续的工作安排,和当地气象水利部门联合预警信息。

三、突发性地质灾害的监测预警问题

(一)准确性不足

地质灾害的具有自然和社会双重属性,在自然属性方面,无论是单体和群体,符合自然界的对立规律性,地质灾害的发生这地壳活动的必然结果,地质灾害社会属性研究的根本问题是进行地质环境的探索,特别是突发性的地质灾害,本身的发生时间和破坏程度就难以保证,再加上人类的破坏,造成的突发性地质灾害更加无法预测,建立地质灾害语预警系统的必要性就进一步的凸显出来,需要建立可续的预警系统,降低自然环境带来的问题,减少地质灾害造成的危害。但是在进行预警系统建立过程中,各个地区的情况不同,灾害产生的原因也不同,再加上人类活动的出现对灾害造成的影响无法准确估计,造成预警准确性出现问题。

(二)预警系统不够全面

突发性地质灾害发生的情况非常的复杂,不仅仅是自然原因,还包括人为的原因,但是预警系统建立的过程中只可能对自然原因进行分析,人为原因方面的分析没有在系统中现实,而地质灾害的社会属性突出的体现人类活动的参与程度,人类对于居住环境的改造,使得外部环境出现变化,这一方面也是需要考虑的内容,如果没有全面的进行考虑可能造成预警准确性受到影响。

(三)地质数据分析不科学

在进行地质灾害预警过程中,对于地表的变化分析较多,但是对于地壳内部的数据分析存在一定的滞后性,搜集的数据并没有发挥应有的价值,对于地质条件变化的分析不清楚,造成地质条件在变化的过程中得不到及时的反馈,从而错失了预测的最佳时机,造成地质灾害的发生,对人们的生命财产造成威胁。

总之,突发性的地质灾害对于人类影响非常巨大,但是实际工作中进行预警却存在一定的难度,建立预警系统的过程中也存在一定的问题,影响数据检测准确性,因此需要建立区域突发性群发型地质灾害的预警准则,为群测群防提供技术支撑,以促进政府、科技界和公众社会的联合行动,指导当前和今后一个时期的区域突发性地质灾害的概率预警和综合减灾工作,提升突发性灾害预警的质量,为预警系统的整体管理提供条件。

参考文献:

[1]魏凤华,尤凤春,张树刚,胡静.河北省地质灾害分布特征及预报[J].中国地质灾害与防治学报,2006,02.

[2]刘传正,李铁锋,程凌鹏,温铭生,王晓朋.区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法[J].水文地质工程地质,2004,04.

第9篇:自然灾害的一般特征范文

关键词 雷暴;气候变化特征;灾害防御;北京门头沟

中图分类号 P446 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0189-04

Abstract The paper studied the change characteristics and rules of thunder in Mentougou District of Beijing City,strengthened thunder protection and hail precipitation,conducted the risk zoning and assessment of lightning disaster in Mentougou area,put forward reasonable suggestions and preventive measures,in order to improve the ability of risk management,reduce the losses caused by thunder disaster,which was very important to promote harmonious development of economic and society. The ground observation data of Mentougou Meteorological Observatory and Zhaitang Station during 1980-2013 was used to analyze the thunderstorm climate characteristics and risk zoning. The results showed that average annual number of thunderstorm days of Mentougou Meteorological Observatory and Zhaitang Station were 36 days and 41 days,respectively. From early 1990s to 2013,the number of thunderstorm days decreased gradually,and showed obvious seasonal and monthly change. The changes increased rapidly from May to June,and reduced gradually from July to September. At 13:00 and 20:00,the thunderstorm occurrence frequency was the highest. The most annual thunderstorm days appeared at Zhaitang in 1986(58 d),and the least annual thunderstorm days appeared at Mentougou District in 2013(24 d).The characteristics of lightning disaster in Mentougou District were as follows:firstly,the thunder disaster changed cyclically and seasonally;secondly,the terrain in mountainous area was complex,and the local microclimate characteristics was obvious,which led to local strony weather easily;thirdly,due to the traffic inconvenience in mountainous area,residents′ consciousness of disaster prevention and reduction was relatively weak,it was easily lead to serious loss of life and property. Therefore,thunder characteristic analysis and risk zoning in Mentougou District is important.

Key words thunderstorm;climate change characteristics;disaster prevention;Mentougou Beijing

雷暴过程是一个非常严重的灾害类型,常会对人身安全和生产生活造成严重的危害。雷电灾害造成的损失通常分为两大类:一类为直接雷击灾害,会直接击死、击伤人畜,击坏输电线、建筑物,甚至引发火灾;另一类为感应雷击灾害,不易被察觉,通常以电磁感应和过电压波等形式对微电子设备构成危害[1]。尽管表现形式不同,2种形式的雷击均带来了严重的人员伤亡和经济损失。

门头沟区地处北京市西部,海拔一般在90~2 303 m之间,位于东经115°25′00″~116°10′07″,北纬39°48′34″~40°10′37″之间,分深山区、浅山区、平原。地处华北平原向蒙古高原过渡地带,地势西北高、东南低,属中纬度大陆性季风气候,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽湿润,冬季寒冷干燥,西部山区与东部平原气候呈明显差异。最高山峰为西部的灵山,海拔2 303 m,山地面积占98.5%,是北京市唯一的纯山区,属太行山余脉,地势险要,“东望都邑,西走塞上而通大漠”,自古为兵家必争之地。本文首先对近34年门头沟区及斋堂站雷暴统计资料进行分析,找出雷暴出现的气候特征以及雷暴出现天气背景和雷暴发生的一般规律,结合当前防雷存在的一些问题,提出防御雷电的若干对策,以期达到防御雷电灾害及防雹增雨的目的。然后,对门头沟区的雷电变化特征和雷电灾害进行风险区划及分析,提出合理的防范措施与建议,提高风险管理的能力,力求减少雷电灾害造成的损失。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本文选取门头沟区气象台及斋堂观测站1980―2013年34年雷暴日资料,分析其不同时段的变化特征,用线性拟合方法分析其变化趋势。在进行雷电灾害风险评估及区划研究时采用的2001―2010年北京地区雷击灾情资料。

1.2 研究方法

按照地面气象观测规范的规定,在1 d内(20:00至次日20:00)气象台只要听到1次以上雷声,就统计为1个雷暴日,雷暴日数统计以地面观测记录为准,年雷暴日数为全年各月雷暴日数总和,年平均雷暴日数是指本站多年雷暴日数的平均值。采用数理统计、线性趋势估计、气候倾向率等方法对门头沟区气象台及斋堂观测站雷暴日数及初雷日、终雷日等进行气候统计分析。根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343―2012)规定[2],25 d

N=K×Ng×Ae,Ng=0.1×Td

式中,N为建筑物年预计雷计次数(次/年);K为校正系数;Ng为建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km2・年)];Ae为与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2);Td为年平均雷暴日(d/年)。

2 雷暴日数的分析

2.1 雷暴日数的空间变化特征

雷暴产生受盛行气流、天气系统、地形和下垫面等多种因素制约。地形产生的热力效应使低层大气中存在气旋性辐合,水汽和热量集中时易形成不稳定层结,利于垂直环流的不稳定发展[4]。其中,地形的抬升作用及其引发的热力效应也是很重要的一个方面,地形的抬升作用可导致地形附近出现积云,能使垂直上升气流速度比无地形时增加10 m/s,促进较强的对流云展[5]。

门头沟区境内地势呈东低西高走向,雷暴产生在空间分布上呈现出自西部向东部逐渐递减的特征,地形特点决定了雷暴的空间变化特征[6]。当冷锋越山时,若山后低层为暖空气控制,则由于山后低层暖空气之上有冷平流叠置,使不稳定度大为增强,因而常在山后造成大片雷暴区。山地迎风坡的抬升作用也很大。因此,山地是雷暴的重要源地,当山脉风速越大,风向越垂直于山脊,或者山坡越陡,则地形抬升作用引起的空气上升运动越强,雷暴发生的可能性越大。

2.2 雷暴日数的时间变化特征

2.2.1 雷暴日数年际变化。雷暴作为一种天气现象在门头沟区每年均有发生,34年平均雷暴日数为37 d。从图1门头沟区及斋堂年雷暴日数的距平曲线图可见,1986年、1990年雷暴活动异常偏多,其中1986年斋堂站出现雷暴日的天数最多,达到58 d;2010年门头沟区雷暴活动异常偏少,为24 d。由图1雷暴日数的年际变化及其趋势变化特征曲线可见,20世纪80年代中期至90年代初期雷暴日数变化较大,说明在此期间的雷暴活动相对于其他年代比较频繁;90年代中期至2013年为一个缓慢下降阶段。1980―2013年年平均雷暴日数线性倾向率斋堂站为-0.5 d/10年,门头沟区为 -0.4 d/10年,表明门头沟区及斋堂站雷暴日数的年变化总体为下降趋势。这与张敏锋等[7]指出的“东北地区20世纪80年代平均雷暴日有增加的趋势,在波动中呈平稳发展,我国大部分地区年平均雷暴30年来总体有减少的趋势”的结论是一致。

2.2.2 雷暴日数的月变化。门头沟区及斋堂站的雷暴日数具有明显的年内变化,由图2可以看出,各月平均雷暴日年瘸实シ逍捅浠,4―6月雷暴日迅速增多,门头沟区7―9月迅速下降,斋堂站7―8月缓慢下降,9―10月迅速减少,两站12月至次年2月均无雷暴。斋堂站峰值出现在6月,年平均达11 d,门头沟区峰值出现在7月,年平均达10 d。夏季(6―8月)雷暴日数最多,占全年总数的66%~68%。

2.2.3 雷暴初终日的变化。从门头沟区及斋堂站雷暴初、终日期统计资料来看,门头沟区雷暴初日最早出现在1990年3月30日,最晚出现在2013年6月5日。终日最早出现在2005年8月28日,最晚出现在2004年和2009年的11月9日。斋堂站雷暴初日最早出现在1990年3月12日,最晚出现在1982年5月21日。终日最早出现在1980年9月10日,最晚出现在2009年和2011年的11月11日。图3、4分析了3―5月雷暴初日资料。门头沟区及斋堂站雷暴初日4月最多,分别为71%、65%;5月次之,分别为21%、29%。从曲线变化来看,门头沟区1993年、2013年雷暴初日发生变化幅度大,2004―2010年终日变化幅度较大。

3 雷电灾害风险评估区划

3.1 地闪密度的分布

雷电灾害的易发区域主要集中在山前至平原一带地区[8-11],发生地闪的高频地区主要集中在妙峰山、雁翅、百花山一带,地闪密度值在2.1 fl/(km2・年)以上,这一带地区雷电灾害较为活跃,自然闪电的发生频率最高,很容易造成直接的自然灾害。门城地区(龙泉镇、永定镇)位于全区的中心地段,是全区的次高风险区域,一旦发生灾害,造成的经济损失甚至人员伤亡将是比较严重的。下面从雷电灾害脆弱性、人员伤亡、受雷击胁迫下的财产损失风险区划图3个方面来进行分析,图5给出的是门头沟区分区地闪密度的分布图。

3.2 雷电的裸风险区划

雷电灾害的裸风险,即灾害的脆弱度,指灾害带来的人员和财产的伤害或损失程度,某一地区的人口和经济越集中,对灾害的脆弱度越高,可能造成的潜在损失越大,灾害的风险也就越大。图6给出了门头沟地区雷电灾害裸风险的区划图,灾害裸风险的高值中心主要分布在雁翅镇与大台街道办事处的交界处、田庄、百花山等地区,范围值在9.85~25.35次/(km2・年),这与图5门头沟区的地闪密度分布是相对应的,地闪密集地区的雷电灾害裸风险较大。

3.3 雷电灾害人员伤亡风险区划

雷电灾害带来最惨痛的代价就是人员的伤亡。由图7门头沟区雷电灾害人员伤亡风险区划图可以看出,各镇、街道的中心地段是人口较为密集的地区,雷电灾害造成的人员伤亡风险也较高。门城地区、大台街道办事处的人员伤亡风险全区最大,达到0.08~0.14人/(km2・年),其次像雁翅镇、斋堂镇、清水镇等地区是人员伤亡的次高风险区,风险值都在0.05人/(km2・年)以上。

3.4 受雷击胁迫下的财产损失风险区划

雷电灾害严重威胁人民的财产安全,造成不可避免的财产损失。图8是门头沟区受雷击胁迫下的财产损失风险区划图,可以看出,门城地区作为全区的经济中心,每年雷击灾害造成的财产损失达到30万元/(km2・年)以上,部分地区甚至达到100万元/(km2・年)的经济损失。此外,各镇、街道的中心地段也是经济损失比较严重的地区。

4 结论与讨论

(1)门头沟区雷暴在空间分布上呈现从西部向东部城区递减的特征,主要与地形有关:西部、北部多为山区,地势高,山地的抬升作用有利于对流的发展。钟幼军等[8]分析了黑龙江省雷电活动气候特征指出:由于山地迎风坡的强迫抬升作用很大,山地是雷暴的重要源地。因此,地形对雷暴影响显著。

(2)近34年门头沟区及斋堂站雷暴日数总体呈现出缓慢下降趋势,平均每10年下降0.5 d左右。雷暴的发生受多种因素制约。徐桂玉等[9]研究了中国南方雷暴的气候特征,指出1971―1995年中国南方年雷暴次数呈现逐渐减少的总趋势,多雷暴带与主要山地分布密切相关。城市的发展以及下垫面气象条件的改变也是雷暴日数减少的原因之一。

(3)门头沟区及斋堂雷暴日数有明显的季、月变化。夏季最多,秋季次之,冬季无雷暴发生;最大值出现在6―7月,这主要是由季节的气候特点决定。

(4)l生地闪的高频地区主要集中在妙峰山、雁翅等一带;居民点、城镇用地两类承灾体脆弱性相当,脆弱系数均较大,对于灾害的承受能力较差;灾害裸风险的高值中心主要分布在雁翅镇。因此,应建立科学、规范、系统和动态的雷电灾害风险评估机制,进一步提高门头沟区雷电灾害应急管理工作水平,为相关管理机构提供制定应对突发雷电灾害的应急预案和相关应急管理措施的科学依据。

(5)门头沟区雷电灾害总体表现如下:一是季节性特征。雷电灾害多呈周期性和季节性;二是局地性强。由于山区地形复杂,局地小气候特征明显,极易发生局地强天气;三是灾害带来的危害大。由于山区交通不便,居民防灾减灾意识相对淡薄,极易导致严重的人员生命财产损失。

(6)随着气象灾害研究的不断深入,灾害的风险管理以及防灾减灾能力的提升得到更为广泛的重视。通过提高人类生命财产安全对雷电灾害风险的承受能力,以及雷电灾害的控制能力,可以为灾害的预测、损失的评估以及减灾决策服务提供更为可靠的依据,对雷电灾害的预防与治理、减灾规划与措施的制定、灾害处置措施的建立等都有重要的意义。

(7)针对门头沟区地方气候特点,要加强对雷电的监测,研究雷电形成的机理,提高雷电预警预报的能力,各级政府应加大对雷电防御和科研的投入。通过雷电灾害风险评估可为评估对象提供雷电防护的科学设计、灾害风险控制、经济投资、应急管理等方面服务。防雷减灾仍是现代化气象服务工作的重点,应该常抓不懈,它关系到每一个人的切身利益,应引起高度关注[10]。

(8)应加大气象灾害防御科普知识的宣传力度,开展气象信息和防灾减灾科普知识普及,增强全社会防灾减灾意识和自救互救能力,增强公众从我做起意识,合理躲避雷电灾害突发天气。通过雷电灾害科普宣传,形成监测预警、传播途径、防御指南、社会救助等社会响应运行机制。加强雷电防护能力,提高人们的自我保护意识,减少灾害带来的人员伤亡损失,是研究首先要解决的问题,也是最具有现实意义的。

5 参考文献

[1] 张仪军,陶善昌,马明,等.雷电灾害[M].北京:气象出版社,2009.

[2] 王德言,李雪佩,刘寿先,等.建筑物电子信息系统防雷技术规范:GB 50343-2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2013:6-8.

[3] 建筑物范雷设计规范:GB50057-2010[S].北京:中国建筑工业出版社,中国计划出版社:2010.

[4] 廖菲,洪延超,郑国光.地形对降水的影响研究概述[J].气象科技,2007(3):309-316.

[5] 谷国军,王昂生,徐焕斌.有地形存在时对流云发展的数值模拟研究[J].气象学报,1994,52(1):90-98.

[6] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,2007:429-431.

[7] 张敏锋,冯霞.我国雷暴天气的气候特征[J].热带气象学报,1998,14(2):156-162.

[8] 钟幼军,曹,宫延平,等.黑龙江省雷电活动气候特征分析[J].自然灾害学报,2007,16(5):79-83.

[9] 徐桂玉,杨修群.我国南方雷暴的气候特征研究[J].气象科技,2001,21(3):299-307.