重庆市地处三峡库区内, 属于典型的亚热带季风气候, 多年平均降雨量达1148.5mm左右, 地层以砂、泥岩分布最广。近年来, 随着西部大开发基础设施和三峡工程的建设, 下垫面状况和地质地貌特征发生了较大变化, 破坏了原有的坡面稳定度, 从而使滑坡、泥石流灾害频繁发生, 成为我国地质灾害最严重的地区之一。

为此, 重庆市城市气象工程技术研究中心对重庆市山体滑坡情况与自然降水作了详细统计和对比分析。研究表明, 大降水是山体滑坡发生的必要条件, 而24 h降水量 (R₂₄) 是诱发山体滑坡的最主要因素, 其次连续降水的累计值 (ΣR₂₄) 也是造成滑坡的重要因素。由于R₂₄和ΣR₂₄在气象中能够时时获得, 因此通过分析R₂₄和ΣR₂₄量级就可以制作出山体滑坡危险度气象条件等级警示预报。

1 滑坡危险度气象条件指标

通过对重庆市自20世纪70年代以来153个山体滑坡个例的气象条件统计分析表明降水诱发山体滑坡的比例占到96.7 %, 其中24 h降水量是诱发山体滑坡的最主要因素, 同时与连续降水的累计值有关。有83 %的山体滑坡发生在大降水发生的当天或3天 (含3天) 以内, 仍有17 %的山体滑坡发生在大降水发生后的4~10天之间。当R₂₄≥100 mm时, 山体滑坡将发生在大降水的当天和第二天, 且多为群发性滑坡。经过统计分析得出24 h降水量和前期连续降水累计值的滑坡危险度气象条件预报等级指标 (表 1) 和大降水发生时间与滑坡发生时间的对应关系 (表 2)。

2 山体滑坡危险度气象条件等级预报业务系统的建立

在上述统计分析的基础上, 建立起了“重庆市山体滑坡危险度气象条件等级预报业务系统”(图略) 并投入业务正式运行。本系统主要包括3部分内容:(1) 降水实况监测与处理部分, 自动收集和处理重庆市34个区县各站的24 h降水量实况 (R₂₄), 以及计算连续降水的累计值 (ΣR₂₄)。(2) 山体滑坡预报制作与监控部分, 根据滑坡危险度气象条件预报等级指标, 计算机自动统计分析, 预报出未来24 h山体滑坡危险度气象条件等级, 并以文字和斑马彩图两种方式输出预报结果, 并提供相关的预报用语 (图 1)。其中0级、1级为基本不发生滑坡, 1级发生概率为0 %~12 %, 2级为较易发生滑坡, 发生概率为12 %~32 %, 3级为易发生滑坡, 发生概率为32 %~63 %, 4级极易发生滑坡, 发生概率为63 %~100 %。(3) 预报发布与服务部分, 预报结果以网页的方式向政府有关部门提供, 同时定时向区县气象局提供指导预报。当预报出现有3级以上时, 便以重要天气的形式向政府有关部门传送。

3 业务试运行情况

为开展山体滑坡气象条件等级预报业务, 在业务系统建成后, 选择2001年2次山体滑坡个例进行试报, 取得了较为满意的结果。

个例1:2001年6月14日彭水发生了山体滑坡, 滑体长120 m, 高60 m, 体积10⁵ m³。这次滑坡造成319国道阻断。

降水情况:彭水自6月6日起持续降水, 10日、11日、13日都发生了大雨量级以上的降水, 且持续累计降水达到了135.9 mm, 其降水条件达到了山体滑坡气象条件等级的3级, 13日便预报出未来24 h滑坡气象条件等级为3级。

个例2:2001年6月18日, 云阳五峰山发生了山体滑坡和泥石流, 其体积达到5万余立方米, 破坏了正在施工的对此滑坡进行治理的工程, 形成了一条泥石流沟。

云阳自6月8日以来持续降水, 12日、17日和当天 (18日) 都有大雨量级和暴雨量级的降水, 12日就可预报出, 云阳山体滑坡气象条件等级为3级, 资料表明12日就开始了小范围滑坡。

“重庆市山体滑坡气象条件等级预报业务系统”的建立和投入业务运行, 在监测和预报由降水诱发的山体滑坡方面效果较好, 为政府决策气象服务和防灾减灾提供了重要参考信息。同时, 在气象部门开展山体滑坡气象条件等级预报, 拓展了气象服务向地球环境科学领域深入的新思路。

另外, 由于本系统是建立在实况降水的基础上的, 还不够全面, 我们将根据地质地貌条件不同划分区域, 确定不同区域的山体滑坡气象条件等级, 并进行分区预报。同时根据降水自记记录和滑坡稳定度观测资料, 研究降水作用于山体滑坡的内在规律, 建立细致的山体滑坡降水耦合预报模型, 使预报更准确、更具有效性和可靠性。

致谢 重庆市气象局杜顺义局长、申学勤副局长、刘德副台长对本系统开发提出了宝贵的意见, 在此表示感谢。