地质灾害气象预警预报工作机制

Ⅰ 　地质灾害气象预报预警响应

群测群防机构可通过电视、网络、传真、通讯等形式接收国家、省（自治区、直辖市）、市、县发布的地质灾害气象预报预警信息。

县级群测群防机构收到地质灾害气象预报预警信息后，应在2小时内将信息转发到相关地质灾害防治责任单位、隐患点监测责任人以及隐患区巡查责任单位（或责任人）。

（1）当预警级别为3级时，群测群防机构应通知基层群测群防监测人员注意，查看隐患点变化情况。

（2）当预警级别为4级时，群测群防机构应通知基层群测群防监测人员加密监测，注意防范，做好启动防灾应急预案的准备。

（3）当预警级别为5级时，群测群防组织应立即通知基层群测群防监测人员加强巡查，加密监测。一旦发现地质灾害临灾前兆，应立即发布紧急撤离信号，组织疏散受威胁的人员。

（4）未在地质灾害气象预报预警区域内，出现持续大雨或暴雨天气时，群测群防责任单位和监测人员应及时上岗加强监测。当发现临灾特征时，应立即组织疏散受威胁人员。

（5）鼓励公民和组织通过电话等各种形式向人民政府、国土资源主管部门提供地质灾害灾情和险情信息。

（6）县级群测群防机构在汛期每个月25日前，应将当月地质灾害信息反馈到省（自治区、直辖市）、市国土资源主管部门，信息反馈内容详见附件Ⅰ－5。

Ⅱ 地质灾害气象预警区划

如前所述，在地质灾害的控制与影响因素中，降雨和人类工程活动是最为活跃的触发因素。在人类不合理工程活动地段，黄土的卸荷与风化裂隙、落水洞、陷穴等尤为发育，降水容易沿着这些通道快速渗入地下，引发地质灾害，降雨成为触发地质灾害最积极的因素。所以，通过气象预报，可有效开展滑坡崩塌泥石流等地质灾害预警，实现防灾减灾的目标。

一、临界降雨量确定

据本次调查资料，2000～2004年发生的13次新滑坡和16次崩塌，其发生频次均与月平均降水量呈显著的正相关，滑坡、崩塌发生时间全部落在6～10月份，在9月份最高，7月和8月次之，6月和10月份较低。地质灾害的发生频次与本区的降水特征有关，9月份常出现淋雨，并伴有大雨，这种降水特征有最利于浸润黄土和入渗补给地下水，触发地质灾害发生；7月和8月份集中了全年75%以上的R_1h≥10mm强降水和82%以上的R_1h≥20mm强降水，这种强降水特征不如9月份有利于降水入渗，所以，7月和8月份出现的灾害频次不如9月份高；6月和10月份强降水频率低于7月，8月和9月，但高于其他月份；另外，10月份也常有淋雨，所以在6月和10月份也引发了地质灾害。由此可见，无论是淋雨，还是强降雨，都是触发地质灾害的因素。

宝塔区历史上仅有一个气象站，不能反映降水特征的空间展布，为了能够揭示区域降水特征，本次与陕西省气象局合作，对1980年到2005年25年间，陕北黄土高原地区的27个气象站的日、时降水量进行了分析，统计了各站日降水量中R_1h≥10mm或20mm的局地暴雨过程，对其气候特征和时空间演变规律进行归类分析、研究总结。研究结果表明：

（1）在25年中，陕北黄土高原共出现R_1h≥10mm的强降水2638时次，R_1h≥20mm强降水574时次，年平均R_1h≥10mm的强降水有106时次，R_1h≥20mm强降水有23时次。

（2）R_1h≥10mm发生时次最多的年份是1994年，为173时次；最少的是1980年，仅有36时次。R_1h≥20mm强降水发生次数最多的年份是1994年，为56时次；最少的是1982年仅有3时次。可见陕北强降水出现时次的年际差异较大，最多年份与最少年份相差十几倍之多。

（3）R_1h≥10mm强降水旬分布具有多峰值的特点。7月中旬，7月下旬和8月上旬为第一高峰值，在数值比较接近也是全年的最大峰值；8月下旬为全年的次峰值，6月上旬为全年的第三峰值。R_1h≥20mm单峰特征较明显，8月上旬为其高峰值，8月上旬之前，强降水频次缓升后，强降水的频次突然降低、减少。

（4）淋雨主要出现在9月，10月份也有淋雨和大雨发生。

（5）宝塔区暴雨年频次＞0.8（图7-5），大雨日年频次为4左右（图7-6）。

图7-5 陕北暴雨年频次分布图

图7-6 陕北大雨年频次分布图

对比分析本区降水特征和地质灾害发生的关系，可以确定地质灾害气象预警的临界降雨量。预警的临界降雨量特征值分别是：

（1）日降雨量≥50mm（R_24h≥50mm）；

（2）6小时降雨量≥25mm（R_6h≥25mm）；

（3）1小时降雨量≥20mm或3小时降雨量≥25mm并且日降雨量≥30mm（R_1h≥20mm或R_3h≥25mm且R_24h≥30mm）；

（4）连续多日降雨，且日降雨量≥10mm。

符合以上条件之一就应该进行地质灾害预警，作为地质灾害气象诱发日向外发布。

据此临界降雨量可以进行模拟校验，校验结果表明，调查区内地质灾害暴雨诱发日为2.5d/a，连阴雨诱发日为2.8d/a，即每年可预报的次数将在2～7次。说明选取上述4项指标是符合实际情况和可以操作的（图7-7）。

图7-7 陕北地质灾害暴雨诱发日分布图

二、地质灾害气象预警级别

参考陕西省地质灾害气象预报预警分级划分，结合调查区实际情况，将预警级别划分为三级：分别是Ⅰ级预警、Ⅱ级预警和Ⅲ级预警。

Ⅰ级预警是高级预警，地质灾害发生概率最大，为地质灾害发布警报级；

Ⅱ级预警是中级预警，地质灾害发生概率中等，为地质灾害发布预报级；

Ⅲ级预警是低级预警，地质灾害发生概率最小，为地质灾害不发布预报级。

三、地质灾害气象预警区划

（一）日降雨量≥50mm预警区划

本降雨量级别在预警气象中相对降雨强度为最小（图7-8）。

图7-8日降雨量≥50mm预警区划图

（1）Ⅰ级预警区的范围最小，仅限于北半部延河流域，分散于这一区域的北部、西部和中部少部分地区（图中深灰色）。总面积927.71km²，占调查区总面积的26.1%。这些地区位居延河干流，河谷深切；以及较长支流的上游，沟谷强烈下切地带，人类工程活动极为强烈，为调查区的地质灾害发育区。

（2）Ⅱ级预警区主要分布在调查区北部延河流域（图中浅灰色），面积1303.96km²，占调查区总面积的36.7%。这一区域大多为延河次级支沟黄土梁、峁地区，主要沟谷多处于中游，人类工程活动较强烈，地质灾害发育强度稍低。

（3）Ⅲ级预警区分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1324.33km²，占调查区总面积的37.2%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动不强烈，地质灾害极不发育。

（二）6小时降雨量≥25mm预警区划

本降雨量级别在预警气象中相对降雨强度为中等（图7-9）。

图7-9 6小时降雨量≥25mm预警区划图

（1）Ⅰ级预警区的范围较前有所扩大。除北部延河流域中部少量区域外，占据北部延河流域大部分地区（图中深灰色）。总面积1627.70km²，占调查区总面积的45.8%。为调查区地质灾害发育区及部分次发育区。

（2）Ⅱ级预警区的范围较前有所减少。主要分布在调查区北部延河流域（图中浅灰色），南部汾川河流域有少量分布。总面积676.38km²，占调查区总面积的19%。这一区域大多为延河次级支沟黄土梁、峁地区，主要沟谷多处于中游，人类工程活动较强烈，地质灾害发育强度稍低。

（3）Ⅲ级预警区的范围较前有所减少，全部分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1251.92km²，占调查区总面积的35.2%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动不强烈，地质灾害极不发育。

（三）1小时降雨量≥20mm预警区划

本降雨量级别还包括3小时降雨量≥25mm并且日降雨量≥30mm，在预警气象中相对降雨强度为最大（图7-10）。

图7-10 1小时降雨量≥20mm预警区划图

（1）Ⅰ级预警区的范围为扩展至最大。占据整个北部延河流域（图中深灰色）。总面积2232.67km²，占调查区总面积的62.8%。为调查区地质灾害发育区及全部次发育区。

（2）Ⅱ级预警区的范围缩减至最少。从调查区北部延河流域全部退出，仅分布在南部汾川河流域主干流（图中浅灰色），分布面积194.91km²，占调查区总面积的5.5%。这一区域为汾川河主干流上中游，沟谷切割较强烈，地质灾害发育程度较其他地区稍强。

（3）Ⅲ级预警区的范围缩减至最小，全部分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1128.42km²，占调查区总面积的31.7%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动较少，地质灾害极不发育。

Ⅲ 滑坡、泥石流地质灾害气象预警预报

气象因素是诱发滑坡、泥石流等地质灾害的关键因素，开发基于Web-GIS和实时气象信息的实时预警预报系统，实现地质灾害实时预警预报与网络连接的地质灾害预警预报与减灾防灾体系，对可能遭受的地质灾害进行实时预警预报，及时广泛地发布预警信息，有利于实现科学高效、快速地开展灾害防治，从而最大限度地减少灾害损失，保护人民生命财产安全，变被动防治为主动防治地质灾害。

一、滑坡、泥石流地质灾害气象预警预报的主要依据

区域地质灾害（滑坡、泥石流等）空间预测主要是圈定地质灾害易发区，也就是前面论述的地质灾害危险性评估与区划。在区域地质灾害空间预测的基础上，结合实时的气象动态信息，分析研究滑坡、泥石流等地质灾害的主要诱发因素，研究同一地质环境区域，在不同气象条件下发生地质灾害的统计规律和内在机理，通过确定有效降雨量模型、降雨强度模型、降雨过程模型的临界阀值，建立基于实时动态气象信息的区域地质灾害预警预报时空耦合关系，从而对区域性的滑坡、泥石流等地质灾害进行危险性时空预警预报。

根据研究区域的地质条件、灾害调查情况、气象条件等，划分地质灾害易发区等级，统计已发生滑坡、泥石流等地质灾害与有效降雨量、24小时降雨强度的相关性，确定出不同易发区不同等级的临界降雨量（I、II），作为判别分析的阀值，确定降雨量危险性等级。降雨量小于I级临界降雨量的为低危险性，降雨量介于Ⅰ－Ⅱ级临界降雨量之间的为中危险性，降雨量大于II级临界降雨量的为高危险性。

将各单元的有效降雨量与临界有效降雨量进行对比，确定出各单元的降雨量危险性等级，将降雨量危险性等级和地质灾害易发区等级进行叠加，叠加结果见表3－4和图3-2，对应于4个不同的易发区把地质灾害预警预报等级划分为5级：其中，3级及3级以上为预警预报等级，5级为预警预报区的最高等级，1级和2级为不预警区，不同的预警预报等级采用不同的颜色予以表示。3级预警区是指应加强对灾害点的监测地区；4级预警区是指应密切加强对灾害点监测的地区，采取一定的防范措施；5级预警区是指应全天对灾害点进行监测，直接受害对象尤其是住户和人员在必要时应该采取避让措施。在预警预报中，3级为注意级，4级为预警级，5级为警报级。

表3-4 地质灾害预警区等级划分表

图3-2 区域地质灾害宏观预警构建思路示意图

我国自2003年开展全国地质灾害气象预警预报工作以来，一些专家学者就致力于预警预报模型方法的研究与探索，主要经历了两个阶段。

第一阶段，2003～2006年，采用的是第一代预警方法，即临界雨量判据法。该方法的主要原理是根据中国地貌格局、地质环境特征及其与降雨诱发型崩滑流地质灾害关系统计分析结果，以全国性分水岭、气候带、大地构造单元和区域地质环境条件，进行一级分区；以区域分水岭、历史滑坡泥石流事件分布密度、地形地貌特征、地层岩性、地质构造与新构造运动、年均降雨量分布等，进行二级分区；将全国划分为7个预警大区、74个预警区；并分区开展历史地质灾害点与实况降雨量之间的统计关系，确定各预警区诱发滑坡泥石流灾害的临界雨量，建立预警预报判据模板（图3-3）；利用全国地质灾害数据库和县市调查信息系统中的地质灾害样本和中国气象局提供的降雨资料，通过统计分析，确定地质灾害发生前的1日、2日、4日、7日、10日和15日的临界雨量作为判据模板，建立地质灾害气象预警预报模型，开展地质灾害预警预报。

图3-3 预警预报判据模板

第二阶段，即第二代预警方法。2006～2007年，“全国地质灾害气象预警预报技术方法研究”项目设立，开展了全国地质灾害气象预警预报方法升级换代的研究工作。刘传正教授提出了地质灾害区域预警理论的三分法，即隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法；并提出了显式统计预警方法（称为第二代预警方法）设计思路。该方法改进了第一代预警方法中仅依靠临界过程雨量方法的局限，实现了临界过程降雨量判据与地质环境空间分析相耦合。2007年该项工作取得初步研究成果，经完善后已在2008年全国汛期预警工作中正式使用。

根据地质灾害区域预警原理和显式预警系统设计思路，具体预警模型建立过程如下：

（1）地质灾害预警分区。将全国分为7个预警大区，分区建立预警模型。

（2）地质灾害气象预警信息图层编制。充分考虑地质灾害发生的地质环境基础信息、地质灾害历史发生实况等，共编制预警信息图层30个。

（3）地质灾害潜势度计算。探索一条计算地质灾害潜势度的计算方法，根据历史地质灾害点分布情况，采用不确定系数法计算地质环境CF值、采用项目组创新提出的权重确定法确定权重，从而计算地质灾害潜势度。

（4）统计预警模型建立。以10km×10km的网格进行剖分，将地质灾害潜势度、历史灾害点当日雨量、前期雨量作为输入因子，地质灾害实发情况作为输出因子，采用多元线性回归方法，建立预警指数计算模型，从而确定预警等级。

二、美国旧金山湾滑坡泥石流气象预警系统

目前世界上滑坡泥石流灾害气象预警主要是依据美国旧金山湾滑坡泥石流预警系统提出的临界降雨阀值的方法。该系统在1985年至1995年期间运行了10年，后因种种原因被迫关闭。它是世界上运行时间最长的滑坡泥石流预警系统，其经验值得思考。

Campbell从1969年开始研究洛杉矶滑坡发生机制，1975年提出了建立基于国家气象局（NWS）降雨预报和（前多普勒）雷达影像的洛杉矶泥石流预警系统的设想。Campbell指出，泥石流预报还是可能的，可通过降雨强度和持续时间的监测，并与根据降雨-滑坡发生概率的关系所建立的临界值进行比较，进行泥石流灾害等级的等级预报。一旦超过临界值，就要对居住在山脚下的居民发出预警，撤离危险地，最大程度地减少灾害损失。Campbell提出的泥石流预警系统由以下方面构成：①雨量计观测系统，记录每小时的降雨量；②具有能够识别暴雨地区降雨强度中心的气象编图系统；将降雨数据标绘在地形（坡度）图及相关滑坡影响图上；③实时采集数据和预警管理和通讯网络。

1982年1月初，灾难性暴雨袭击了旧金山湾地区，引发了数以千计的泥石流及其他类型的浅层滑坡。经济损失达数百万美元，25人死亡。尽管该地区的人们得知暴雨预报，但并没有得到任何关于滑坡、泥石流的警报。尽管Campbell提出的建议没有在旧金山湾地区得以实施，但1982年的这场灾难性事件使得建立泥石流预警系统变得十分紧迫和必要。

图3-4 加州La Honda的泥石流降雨临界线

Cannon和Ellen(1985)建立了加州La Honda的泥石流降雨临界线(图3-4）。他们用年均降雨量（MAP）对临界降雨持续时间和临界降雨强度进行了修正（标准化），即将临界降雨强度修正为临界降雨强度/年均降雨量（MAP）。他们建立的滑坡降雨临界值是旧金山湾地区泥石流预警系统的基础。1986年2月旧金山湾地区连降暴雨，美国地质调查局和国家气象局联合启动了泥石流灾害预警系统，通过NWS广播电台系统发布了两次公共预警。这是美国首次发出的泥石流灾害预警。该次暴雨引发了旧金山湾地区数以百计的泥石流，造成1人死亡，财产损失达1000万美元。如果不是预警系统的准确预报，损失将会更加严重。

1986年的泥石流灾害预警是根据Cannon和Ellen（1985）确定的经验降雨临界值发布的。1989年Wilson等人在该经验降雨临界值的基础上，建立了累积降雨量/降雨持续时间关系曲线，对不同的规模和频率的泥石流确定不同的临界值降雨量。据此USGS滑坡工作组进行泥石流灾害预报。

Wilson自1995年一直研究困扰早期滑坡预警系统的泥石流降雨临界值强烈受局部降水条件（地形效应）影响的难题。

如前所述，Cannon（1985）建立的旧金山湾地区的区域泥石流降雨临界值，试图用长期降雨量（MAP）来修正地形效应的影响。MAP是用来描述长期降雨气候条件最常用的参数，可从标准气象图中获得。Cannon建立MAP标准化临界值，是滑坡预警系统的主要技术基础。然而，正如Cannon本人所说，在早期滑坡预警系统运行过程中，发现降雨少的地区ALERT系统的雨量数据会产生“假警报”，反映了MAP标准化会出现低MAP地区的不一致性问题。后来Wilson（1997）将旧金山湾地区的MAP标准化方法应用到南加州和美国太平洋西北部地区，出现了明显的低估或高估降雨临界值的问题。

降雨量作为参数实际上反映了暴雨规模和频率两个综合作用过程。美国太平洋西北部地区降雨量频率高但每次降雨量小，导致年均降雨量大；而南加州地区则降雨频率小但每次降雨量大，结果是年均降雨量小。年均降雨量标准化方法应识别出那些“极端”的降雨事件，即降雨量远远超过那些频率高但降雨量小的暴雨事件。因此，对于估计泥石流降雨临界值来说，单个暴雨的规模要比降雨频率重要得多。

长期的气候作用使斜坡本身达到了一种重力平衡状态，即斜坡入渗与蒸发及地表排水之间达到了平衡。这种长期的平衡作用过程可能包含着无数已知和未知的机制。斜坡土壤的岩土工程性质、地表排水率及水网分布、本土植被都可能对局部气候产生影响。Wilson用日降雨规模—频率分析，重新检查了年均降水量标准化临界值的不一致性。在年均降雨量低的旧金山湾地区，泥石流的降雨临界值高于MAP标准化的预测值。Wilson提出了参考的泥石流降雨临界值，这有益于研究降雨与地表排水之间的相互作用。Wilson的研究表明，5年暴雨重现率可以代表降雨频率与侵蚀率的优化组合关系。对三个具有明显不同降雨气候模式的不同地区（南加州洛杉矶地区、旧金山湾地区、太平洋西北部地区），采集了触发致命泥石流灾害事件的历史雨量数据，建立了（引发广泛泥石流发生）历史上触发大范围泥石流的24小时峰值暴雨降雨量与参考降雨值（5年暴雨重现值）之间的关系曲线（图3-5）。该关系曲线可用来估计泥石流的降雨临界值，与Cannon的MAP标准化降雨临界值相比，特别是可以在更加可靠点的范围内通过插值估计出特定地点（特别是受地形效应影响的山区）的临界值。

图3-5 历史触发大范围泥石流的24小时峰值暴雨降雨量与

尽管旧金山湾地区的滑坡泥石流气象预警系统在1995年关闭了，但自1995年以来没有停止对降雨/泥石流临界值方面的研究。这些研究加深了对降雨、山坡水文条件、长期降雨气象条件和斜坡稳定性之间相互作用的认识，这将为旧金山湾地区乃至世界其他地区的滑坡气象预警工作奠定很好的科学基础。

三、降雨监测与预报

旧金山湾地区滑坡预警系统运行的十年间，当地NWS的天气预报主要依靠1987年2月发射的气象卫星GOE-7（1997年被GOES-10所取代）。每隔30分钟，GOES气象卫星传送覆盖从阿拉斯加湾至夏威夷的北美西海岸云团图像。根据这些图像，当地NWS可以估计出大暴雨的速度、方向和强度。图像中的红外波谱图像还能指示云团的温度，它是估计降雨强度的重要信息。另外，地面气象观测站可获得大气压、风速、温度、降雨数据，与卫星气象数据雨季NWS国家气象中心提供的长期天气趋势预报信息相结合，当地NWS天气预报办公室综合分析这些数据，准备和提供定量天气预报（QPT），一天发布两次加州北部和南部地区未来24小时天气预报。

雨量监测（ALERT）系统能远距离自动采集高强度降雨观测数据，并将数据传送到当地实时天气预报中心。到1995年，旧金山湾地区ALERT系统已建立了60个雨量观测站点（图3-6）。尽管每个站点的建立得到了NWS的支持，但每个站点的设备购买、安装和维护则由其他联邦、州和地方政府机构负责。从1985年到1995年滑坡预警系统运行期间，USGS一直负责维护设在加州Menlo公园的ALERT接收器和数据处理微机系统。

要评估即将到来的暴雨是否会引发泥石流灾害，要考虑两个临界值：①前期累积降雨量（即土壤湿度）；②临近暴雨的强度和持续时间的综合分析。为此，USGS滑坡工作组在La Honda研究区安装了浅层测压计，并对土壤进行了监测。如果测压计首先显示出对暴雨的强烈反应，即认为已达到前期临界值。通常冬至后需几个星期的时间才能使土壤湿度超过前期临界值，之后要随时关注暴雨强度和持续时间是否足以触发泥石流灾害。

图3-6 1992年旧金山湾滑坡预警雨量监测系统—ALERT

四、泥石流灾害预警的发布

当暴雨开始时，开始监测降雨强度，估计暴雨前锋到来的速度。根据观测的降雨量，结合当地NWS的定量降雨预测（QPF）；与建立的泥石流降雨临界值进行对比分析，确定泥石流灾害的类型和规模。NWS和USGS的工作人员共同参与该阶段的工作，向公众发布三个等级的泥石流灾害预警：即①城市和小河流洪水劝告（urban and small streamsflood advisory）；②洪水/泥石流关注（flash-flood/debris-flow watch）；③洪水/泥石流警报（flash-flood/debris-flow warning）。在1986年至1995年间，多次发布了不同级别的泥石流灾害预警。

五、小结

滑坡和泥石流灾害的危险性预测主要是通过灾害产生条件分析，预测区域上或某斜坡地段将来产生滑坡泥石流灾害的可能性，圈定出可能产生滑坡泥石流灾害的影响范围及活动强度。滑坡泥石流灾害危险性预测的指标体系结构层次如图3-7所示，根据滑坡泥石流灾害危险性预测的研究对象的差异性，可从三种研究尺度建立滑坡泥石流灾害危险性预测指标体系。

图3-7 地质灾害空间预测指标体系结构层次图

区域性滑坡泥石流灾害危险性预测就是通过分析滑坡泥石流灾害在区域空间分布的聚集性及规律性，圈定出滑坡泥石流灾害相对危险性区域，从而为国土规划、减灾防灾、灾害管理与决策提供依据。不同的预测尺度对应于不同的勘察阶段和研究精度。滑坡泥石流灾害危险性区划对应于可行性研究阶段，要求对拟开发地域工程地质条件的分带规律进行初步综合评价，确定滑坡泥石流灾害作用发生的可能性及敏感性，提交的成果是区域工程地质条件综合分区图和地质灾害预测区划图。

Ⅳ 国土资源部中国气象局关于进一步推进地质灾害气象预警预报工作的通知

国土资发〔2011〕135 号

各省、自治区、直辖市及计划单列市国土资源主管部门，气象局，中国地质环境监测院、国家气象中心、中国气象局公共气象服务中心:

为深入贯彻落实 《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》 (国发 〔2011〕20 号)、《国务院办公厅关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》(国办发 〔2011〕33 号)和 《国土资源部与中国气象局关于深化地质灾害气象预警预报工作合作的框架协议》有关精神，进一步推进全国地质灾害气象预警预报工作，现就有关事项通知如下:

一、共同推进地质灾害气象预警预报体系建设

地方各级国土资源、气象部门要根据地质灾害实际情况，围绕地质灾害防治气象服务需求，采用多种方式，争取多方支持，依托现有资源，共同推动在地质灾害易发区建立综合的地质灾害气象观测站网，加快对易发区及周边地区气象观测站的升级改造，加强对已建气象设施的维护和保障，使气象观测设施处于良好运行状态，以满足地质灾害易发区市 (地、州)、县 (区、市)的地质灾害气象预警预报工作顺利开展的需要。

二、健全完善地质灾害气象预报预警信息共享平台和应急联动工作机制

地方各级国土资源、气象部门加快建设地质灾害监测预警信息和气象预报预警信息的共享平台，建立会商机制，共同发布地质灾害气象预报预警信息。要建立应对恶劣天气特别是突发强降雨等极端气象条件的应急联动工作机制。国土资源部门应根据地质灾害气象预警信息，加强应急值守，一旦发生 4 级以上地质灾害气象预警的灾害性天气，要及时启动相关应急预案，切实做好应对防范工作。气象部门应加强 4 级以上地质灾害气象预警灾害性天气的监测、预报、预警和服务保障工作，根据国土资源部门提供的地质灾害发生情况，组织开展加密观测和针对性的预报服务会商，及时提供气象服务信息，并提出相关防范意见和措施建议。要依托现有通信专线，进一步加强双方信息数据共享，重点加强地质灾害易发区监测、灾害数据的充分共享。要进一步加强应急联动能力建设，完善双方信息互通制度，拓展灾害应急联动方式渠道，丰富应急联动技术手段。双方要明确各自的责任部门、联络人员及联系方式，做到责任到人。

三、大力推进地质灾害气象业务标准体系建设

要加强科研和联合攻关，大力推进地质灾害防治气象业务标准体系建设，不断提高地质灾害气象监测预警预报精细化水平。地方各级国土资源、气象部门要联合制定地质灾害易发区气象观测站建设安装、运行维护、检测校准、通讯协议、信息交换共享、预报服务产品制作、信息发布等方面的规范和标准，充分利用各自的资源和技术优势，形成合力，共同加快相关标准和规范的编制工作，促进地质灾害气象业务的规范化发展。联合加强对各级地质灾害气象预警预报业务人员的培训，提高业务水平和能力。要针对地质灾害突发性强等特点，联合研发 6 小时间隔的地质灾害气象预警预报产品，逐步开展地质灾害短时临近预警预报业务。要积极推动基层地质灾害气象预警预报工作的深入开展，推进福建省泉州市、云南省玉溪市和三峡库区地质灾害监测预警示范区建设，深入开展精细化地质灾害气象预警预报试验研究，探索积累经验并在全国推广应用。

四、全面提高地质灾害气象预警信息发布能力

地方各级国土资源、气象部门要积极争取地方政府和有关部门的大力支持，不断加强易灾地区特别是偏远山区、学校、农村等地区的地质灾害气象预警及气象灾害信息发布传播设施建设，努力拓宽预报预警信息覆盖范围。要加强与广电、电信、城建等部门的联系与合作，通过建立协同高效的联合响应机制，利用电视和电台、手机短信、城区显著位置电子广告牌等设施及时发布地质灾害气象预报预警信息，保证预报预警信息渠道畅通、播发及时。

五、积极探索建立多样化的地质灾害防治合作模式

地方各级国土资源、气象部门要根据各地特点和需求，积极探索建立符合本地实际的地质灾害气象业务发展长效合作机制，建立多方参与、权责明晰的地质灾害气象监测系统建设、运营维护与服务提供模式。对于面向公众的灾害性天气预报预警、实况监测信息等服务，属气象部门公益服务范畴的，由各级气象部门无偿提供。对于相关部门和单位提出的个性化地质灾害气象服务需求，由气象部门按照有关规定通过协议方式予以提供。

国土资源部 中国气象局

二〇一一年九月八日

Ⅳ 工作管理

6.8.1 基本目的

通过提高地质灾害预警预报技术水平和实际服务能力，提升地质灾害内气象预警预报工作的社会认知度容和正确使用预警产品的能力，增强防灾减灾效果。

6.8.2 制度化与规范化

建立地质灾害气象预警预报工作制度，实现地质灾害气象预警预报工作的规范化操作，明确地质灾害气象预警预报工作的目的、任务与责任，规定地质灾害气象预警预报工作的基本内容、工作程序与具体要求，确保地质灾害气象预警预报工作的正规化、科学化。

6.8.3 联动合作制

1)国家级地质灾害气象预警预报工作由国土资源部会同中国气象局组织与管理，同时，积极发挥全国各级预警预报管理部门和业务承担单位的作用，组织开展预警预报会商和信息反馈工作，逐步构建联动服务机制。

2)省级及其以下的地质灾害气象预警预报工作由相应级别的地质环境管理部门组织与管理，地质环境监测站或相关业务部门承担，并与相关气象部门做好业务衔接。

Ⅵ 国土资源部办公厅中国气象局办公室关于成立地质灾害气象预警预报工作协调领导小组及联络组的通知

国土资厅发〔2011〕30 号

各省 (自治区、直辖市)国土资源厅 (局)、气象局，中国地质环境监测院、国家气象中心、中国气象局公共气象服务中心:

为了进一步深化国土资源、气象两部门合作，贯彻 《关于深化地质灾害气象预警预报工作合作的框架协议》要求，推进地质灾害气象预警预报能力建设，国土资源部、中国气象局决定成立地质灾害气象预警预报工作协调领导小组 (以下简称“领导小组”)及领导小组联络组。

领导小组的主要任务是: 领导和组织协调地质灾害气象监测、预报、预警、服务和科技攻关工作; 研究重大合作事项; 检查、总结并部署年度合作相关工作。领导小组原则上每年召开 1 次工作会议。

领导小组联络组的主要任务是: 组织落实和完成协调领导小组商定的合作意向和任务; 协调领导小组日常具体工作。

领导小组组成人员如下:

组长: 汪 民 国土资源部党组成员、副部长

矫梅燕 中国气象局党组成员、副局长

成员: 关凤峻 国土资源部地质环境司司长

柳 源 国土资源部地质环境司巡视员

侯金武 中国地质环境监测院院长

田廷山 中国地质环境监测院副院长

陈振林 中国气象局应急减灾与公共服务司司长

毕宝贵 中国气象局预报与网络司司长

端义宏 国家气象中心主任

孙 健 中国气象局公共气象服务中心主任

领导小组联络组组成人员如下:

薛佩瑄 国土资源部地质环境司地质灾害防治处处长

胡 杰 国土资源部地质环境司地质灾害防治处调研员

李铁峰 中国地质环境监测院地质灾害预警预报室主任

唐 灿 中国地质环境监测院地质灾害预警预报室副主任

卓弘春 国土资源部地质环境司地质灾害防治处干部

蒙嘉川 中国气象局应急减灾与公共服务司专业服务处副处长

黄 卓 中国气象局预报与网络司天气处处长

王建林 国家气象中心业务处处长

李海胜 中国气象局公共气象服务中心业务处处长

赵琳娜 中国气象局公共气象服务中心专业气象室主任

领导小组成员由于职务和岗位变动，不能继续履行其职责时，成员随之变动。

国土资源部办公厅 中国气象局办公室

二〇一一年五月五日

Ⅶ 新疆地质灾害预警预报与防治研究

第一节 地质灾害现状

一、地质灾害发生情况

新疆突发性的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害的主要发生情况：1958～1997 年发生崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害56起，因灾死亡345 人，经济损失12697.89 万元。其中泥石流33起、滑坡12起灾害、地面塌陷8 起、崩塌3 起；1998～2005 年新疆发生崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害483 起，因灾死亡79人，经济损失18897.52万元（见表1-6-1）。

1998～2005年发生的地质灾害以滑坡灾害为主，发生352 起，占72.88%，其次为泥石流灾害，发生92起，占19.05%，崩塌和地面塌陷灾害发生较少，发生26起和13起，占5.38%和2.69%；造成人员伤亡最多的是滑坡灾害，因灾死亡60 人，占75.96%，其次为泥石流灾害，因灾死亡14 人，占17.72%，崩塌和地面塌陷分别造成3 人和2 人死亡，占3.79%和2.53%；造成经济损失最大的是滑坡灾害，达12500.1 万元，占66.15%，其次是泥石流灾害，为6183.54万元，占32.72%，崩塌和地面塌陷灾害造成的损失较少，分别为112.58和101.3万元，占0.59%和0.54%（见表1-6-2）。

表1-6-1 1998～2005年灾情统计表

1998～2005年灾情最重的地区为伊犁地区，发生灾害369 起，占76.39%，死亡62 人，占78.48%，经济损失12233.56 万元，占64.74%；灾情较重地区为克孜勒苏州、巴音郭楞州、昌吉州、塔城地压、乌鲁木齐市，共发生灾害85 起，占17.59%，死亡15人，占18.98%，损失4671.2万元，占24.71%；其他地区灾情较轻，共发生灾害29 起，占6.00%，死亡2 人，占2.53%，损失1992.76万元，占10.55%。

表1-6-2 1998～2005年灾种分类统计表

二、地质灾害防治工作进展及存在问题

（一）地质灾害调查、勘查与治理工作

新疆地质灾害调查、勘查与治理工作起步较晚，主要为国家出资项目。1993年首次开展了“新疆地质灾害现状调查”工作，此次工作以收集资料、编图为主，未投入实物工作量。1998 年以后，国家和自治区逐渐加大了地质灾害防治基础工作的投入力度，并先后安排了“乌鲁木齐市南山矿区泥石流灾害勘查”、“伊犁地区地质灾害调查”、“阿勒泰市区崩塌、泥石流灾害勘查”、“新疆1∶50万区域环境地质调查”、新源县等33 个“县（市）地质灾害调查与区划”、“伊犁地区地质灾害应急调查与处置”、“乌鲁木齐市六道湾煤矿塌陷区环境恢复治理项目示范区勘查”、“新源县、巩留县地质灾害危险性评估”等工作。这些基础性工作的开展，明显提高了新疆地质灾害的研究程度和防治水平，尤其是开展“县（市）地质灾害调查与区划”工作，普及了地质灾害防治知识，提高了当地政府和群众对地质灾害危害性的认识，建立了地质灾害群测群防网络体系，制定了重要地质灾害隐患点的防灾预案，增强了地质灾害的预警能力，为地质灾害防治工作提供了科学依据。

（二）建设用地地质灾害危险性评估工作

为避免工程建设诱发和加剧地质灾害或遭受地质灾害的威胁，国土资源部就建设用地地质灾害危险性评估工作下发了一系列文件，并对建设用地地质灾害危险性评估技术要求进行了规范。新疆此项工作始于1999年，至2005年我区共进行建设用地地质灾害危险性评估工作135 项，其中1999 年开展了1 项，2000 年开展了5项，2001年开展了7项，2002年开展了11项，2003年完成14项，2004年完成51 项，2005 年完成43 项，呈逐年增加的趋势。项目涉及公路建设、房地产开发建设、水利工程建设、公共设施建设、输油（气）管线建设、厂矿企业建设、电厂建设、旅游设施建设、农业开发基地建设、机场建设、移民搬迁选址、城镇规划建设等。在已进行的135 项地质灾害危险性评估项目中，一级评估72 项，二级评估24项，三级评估39项（见表1-6-3）。

表1-6-3 1999～2005年地质灾害危险性评估工作汇总统计表

建设用地地质灾害危险性评估工作的开展对项目建设可能诱发和加剧地质灾害的危险性、建设项目遭受地质灾害威胁的可能性进行了评估，提出了适应建设项目特点的可行的地质灾害防治措施和建议，为保证建设项目用地安全起到了很好的作用。

（三）地质灾害应急调查及巡查检查工作

根据国土资源部有关要求，我区每年汛期均组成汛期地质灾害巡查检查组，检查防灾预案、险情巡查、汛期值班、灾情速报等汛期地质灾害防治制度的落实情况，发生灾情及时上报，并组织力量及时赶往现场进行调查，1998～2005 年共派出291 人次、历时尽500余天、行程数万千米（见表1-6-4）。

表1-6-4 地质灾害巡查检查及应急调查工作统计表

通过汛期地质灾害巡查检查和应急调查，提高了各级政府对地质灾害防治工作的重视程度和国土资源主管部门在汛期地质灾害防治工作中的应急反应能力，为各级政府在减灾防灾工作决策中提供了强有力的技术支持，为最大限度地减轻地质灾害造成的损失打下了良好的基础。

（四）地质灾害预警预报工作

我区地质灾害预警预报的主要为气象预报预警。地质灾害气象预报预警的灾种为崩塌、滑坡、泥石流3种类型，采用的预报方法为专家分析法。2004年4 月5 日起正式开展地质灾害气象预报预警工作，发布形成以传真或电话方式每天向伊犁地区发布地质灾害预报预警信息和向达到4 级（预警级）以上地区发布地质灾害气象预报预警信息362余期，并于2004年5月15日起在新疆人民广播电台及新疆专业气象服务网上发布。

（五）地质灾害防治管理工作

近年来新疆地质灾害防治管理工作取得长足的进展，主要表现在以下几方面：①法制建设取得了突破性进展（2002 年5 月1 日起施行的《新疆维吾尔自治区地质环境保护条例》）；②地质灾害各项工作制度建设进一步深入；③地质灾害防治组织体系已经形成；④地质灾害监督管理得到加强；⑤全民地质灾害防灾意识得到提高。

（六）地质灾害防治存在的主要问题

尽管自治区地质灾害防治工作取得了较大的成绩，但依然存在以下主要问题：①地质灾害防治法规、制度不够完善；②地质灾害防治投入严重不足；③基础调查工作推进缓慢；④矿山地质灾害严重；⑤地质灾害监测、预报预警水平较低；⑥重要地质灾害隐患点亟待治理。

第二节 地质灾害发育分布规律

一、地质灾害的成因分析

地质灾害的形成除受自然因素控制外，还受社会因素的影响。其中自然因素包括地形地貌条件、地质构造条件、地层岩性条件、水文条件、气象条件、地下水作用、植被条件、地震作用；人为因素包括人类活动、社会经济发展条件。

二、地质灾害的发育分布规律

新疆地质灾害总的发育特征是阿尔泰山、天山、昆仑山三大山系由西向东具有由强变弱的趋势，其中天山最为发育；在天山西段伊犁谷地和天山中部多呈环带状分布。各大山系沿沟谷和交通沿线常呈条带状发育。根据地质灾害形成发育的地质环境条件、地质灾害类型、发育强度、诱发因素、分布特征和人类活动强度，将地质灾害易发区划分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区4个不同的区。

（一）地质灾害发生程度分区

1.地质灾害高易发区

（1）伊犁谷地山区以黄土滑坡、泥石流和地面塌陷为主的地质灾害高易发亚区，面积20530.80平方千米；

（2）重要交通沿线山区段以崩塌、滑坡、泥石流为主的地质灾害高易发亚区，面积19403.84平方千米；

（3）天山南北麓和准噶尔西部山地低山丘陵含煤带以地面塌陷为主的地质灾害高易发亚区，面积16916.24平方千米；

（4）大河流域山区段及西昆仑高山区以泥石流为主的地质灾害高易发亚区，面积19963.16平方千米。

2.地质灾害中易发区

（1）中高山、极高山以崩塌、泥石流为主的地质灾害中易发亚区，面积165116.85平方千米；

（2）其他山区不同灾种集中分布的地质灾害中易发亚区，面积19.86万平方千米。

3.地质灾害低易发区

分布在阿尔泰山、天山、昆仑山三大山系的低山丘陵区和昆仑山—阿尔金山部分高山区，面积344328.64平方千米。

4.地质灾害不易发区

主要分布于塔里木盆地、准噶尔盆地、吐鲁番—哈密盆地、焉耆盆地、伊犁谷地、塔城盆地及巴里坤—伊吾盆地等若干山间盆地的平原区，面积880077.40平方千米。

（二）地质灾害在时间上的分布特征

新疆地质灾害在时间上总的分布规律特征是：年内具有汛期（4～9月）高发，其他时间时有发生，全年呈正态分布的特点，年际具有与大气候特征相对应的周期性（8～12年）变化规律。

（三）地质灾害在空间地域上的分布特征

新疆地质灾害总的空间地域分布规律是：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害沿三大山系环绕两大盆地呈“E”字形展布，即阿尔泰山和北天山围绕准噶尔盆地、南天山和昆仑山围绕塔里木盆地呈向东开口的环状分布。

（四）地质灾害发展趋势

地质灾害的发育在规模上由局部、孤立，向群发、成片趋势发展，在空间上由以中低山区为主向高山区扩展的趋势，在时间上由汛期发育向以汛期为主、各个季节时有出现的趋势发展。预测新疆崩塌、滑坡、泥石流未来变化北疆呈加剧趋势，伊犁谷地部分地区滑坡加剧趋势明显，南疆阿克苏到库尔勒一带有加剧趋势。地面塌陷发展趋势取决人类采矿活动增强而加剧。

第三节 地质灾害预警、预报与防治

一、地质灾害预警、预报与防治现状及存在问题

（一）开展了地质灾害预警、预报工作

我区地质灾害预警、预报工作主要开展以下工作：

（1）群测群防系统建设与运行；

（2）地质灾害应急反应系统建设；

（3）汛期地质灾害气象预报预警；

（4）全面落实地质灾害防灾预案的编制；

（5）地质灾害空间信息系统建设；

（6）对重大地质灾害（隐患）点开展了治理工作。

（二）存在的主要问题

（1）地质灾害预警预报及防治工作尚处于起步阶段；

（2）在管理上、技术上，尚存在较多不完善之处，有待进一步提高。

二、地质灾害预警、预报与防治

（一）地质灾害预警、预报

（1）建立并运行自治区群测群防网络体系：“十一五”期间，完成52个县（市）群测群防网络体系的建立。首先建成伊犁谷地、天山北坡经济带两个区域重要地质灾害隐患点的专业监测骨干网络，之后完成北疆、东疆重要地质灾害点的专业监测骨干网络的建设。

（2）继续加强和完善我区地质灾害应急反应系统建设。

（3）正式开展地质灾害气象预报预警工作，主要区域为乌鲁木齐及西天山南、北地区。

（4）全面落实地质灾害防灾预案的编制。

（5）地质灾害空间信息系统建设：“十一五”期间完成52 个县（市）地质灾害数据库建设，建成自治区地质灾害监控中心站。建成14个地（州、市）级监控站。

（6）地质灾害监测预报预警示范区建设：建立、完善伊犁哈萨克自治州巩留县滑坡地质灾害监测预报预警示范区，远期推广滑坡监测预报预警经验。

（二）地质灾害防治

我区划分了地质灾害重点防治区（Ⅰ）、次重点防治区（Ⅱ）和一般防治区（Ⅲ）3 类防治区，具体划分出4 个重点防治亚区、2个次重点防治亚区。

1.重点防治区（Ⅰ）

（1）伊犁谷地山区滑坡、泥石流、地面塌陷灾害重点防治亚区（Ⅰ₁ ），面积21632.24 平方千米。“十一五”期间，制定伊犁哈萨克自治州直属8县1市的地质灾害防治规划，建立地质灾害群测群防网络体系，新建伊犁哈萨克自治州地质环境监测站，开展汛期地质灾害气象预报预警，对受重要地质灾害隐患严重威胁的学校、农牧民实施移民搬迁工程。严禁已迁出危险区域的居民回迁。限制在重要地质灾害隐患点威胁范围内从事各类工程建设；确需建设且又无法避让的，必须进行地质灾害防治工程勘查治理。

（2）重要交通沿线崩塌、滑坡、泥石流灾害重点防治亚区（Ⅰ₂ ），面积20598.30平方千米。完成217、312、314国道山区段的地质灾害专项调查，划定危险区，建立警示标志，制定防灾预案，完成217国道独—库公路山区段、312 国道果子沟段地质灾害勘查。在重要交通沿线两侧200米范围内，严禁露天采矿活动，限制地下采矿活动；严禁诱发或加剧地质灾害的其他人类活动。

（3）天山南北麓和准噶尔西部山地低山丘陵含煤带地面塌陷灾害重点防治亚区（Ⅰ₃ ），面积36353.38 平方千米。完成天山北坡经济带11县（市）的以地面塌陷灾害为主的矿山地质环境及地质灾害专项调查工作，完成乌鲁木齐市六道湾煤矿地面塌陷区治理示范工程，出台矿山地质环境治理恢复保证金制度实施办法，全面推行矿山地质环境保护方案编审制度和新建矿山准入制度，严格执行矿产资源储量压覆占用制度。严禁威胁城镇及重要工程设施安全的采矿活动，禁止在地面塌陷危险区进行其他人类活动。

（4）大河流域山区段及西昆仑高山区以泥石流为主的地质灾害重点防治亚区（Ⅰ₄ ），面积25601.87 平方千米。完成克兰河阿勒泰市区段、叶尔羌河山区段以泥石流为主的专项地质灾害调查工作；完成阿勒泰市将军沟泥石流治理和叶尔羌河、开都河山区段和库车河、喀拉喀什河、奎屯河、玛纳斯河等出山口段严重威胁人民生命财产和重要工程设施安全以泥石流、滑坡为主的地质灾害隐患点的勘查治理工作。严禁从事诱发对人民生命财产和重要工程设施安全构成威胁的泥石流、滑坡灾害的人类工程活动。

2.次重点防治区（Ⅱ）

（1）中高山、极高山以崩塌、泥石流为主的地质灾害次重点防治亚区（Ⅱ₁ ），面积135993.50平方千米。通过分期开展地质灾害调查与区划，设立警示标志、实施避让措施、加强地质灾害防治科普宣传等预防工作，以避让为主，避免人员伤亡和财产损失。

（2）中低山以崩塌、滑坡-泥石流为主的地质灾害次重点防治亚区（Ⅱ₂ ），面积105898.74平方千米。通过分期开展地质灾害调查与区划，加强地质灾害防治知识科普宣传，采取以避让为主的防治手段，达到防灾减灾目的；实施矿山地质环境保护方案编审制度、矿山地质环境治理恢复保证金制度，对矿业开发诱发的地质灾害，采用工程、生物等多种措施进行治理。

3.一般防治区（Ⅲ）

包括全疆除重点防治区和次重点防治区以外的所有地区，面积1322012.15平方千米。

三、地质灾害预警减灾建议

（1）应积极推进法制建设，依法防治地质灾害。

（2）加快自治区地质灾害防治规划体系的建立，加强领导，建立健全地质灾害防治监督管理体系。

（3）逐步建立并完善相关技术要求，实现地质灾害防治基础技术工作规范化。

（4）建立地质灾害防治奖惩制度，建立稳定的投入保障机制，保证地质灾害防治工作的经费来源。

（5）依靠科技进步，实施科技创新，提高地质灾害综合防治能力。

（6）加强部门合作，逐步推进社会化减灾系统建设；广泛宣传地质灾害防治基础知识，提高全社会防灾减灾意识。

Ⅷ 县级行政区如何开展地质灾害气象预警

县级地质灾害气象预警一般情况下由县级国土资源部门会同气象部门发布，紧急状态下可授权监测人发布。主要内容是规定预报的时间、地点、范围、等级以及预警产品的制作、会商、审批、发布等。

Ⅸ 地质灾害预报制度

县级人民政府国土资源主管部门和气象主管机构加强合作，联合开展地质灾害气象预报预警回工作，并答将预报预警结果及时报告本级人民政府，同时通过媒体向社会发布。当发出某个区域有可能发生地质灾害的预警预报后，当地人民政府要依照群测群防责任制的规定，立即将有关信息通知到地质灾害危险点的防灾责任人、监测人和该区域内的群众;各单位和当地群众要对照“防灾明白卡”的要求，做好防灾的各项准备工作。

Ⅹ 地质灾害区域预警原理

据检索统计，世界上约有20多个国家或地区不同程度地开展过降雨引发滑坡、泥石流的研究或预警工作。其中，中国香港(Brandetal.，1984)、美国(Keeferetal.，1987)、日本(Fukuzono，1985)、巴西(Neiva，1998)、委内瑞拉(Wieczoreketal.，2001)、波多黎各(Larsen＆Simon，1993)和中国大陆等曾经或正在进行面向公众社会的降雨引发区域性滑坡、泥石流的早期预警与减灾服务工作，预警的地质空间精度达到数千米量级，时间精度达到小时量级。这些国家和地区一般都在地质灾害多发区或敏感区开展或完成了比较详细的地质灾害调查评价工作，拥有比较长期且比较完整的降雨与滑坡、泥石流关系资料，或在典型地区建立了比较完善的降雨遥控监测网络和先进的数据传输系统。

综合分析国内外研究与应用状况，基于气象因素的区域地质灾害预警预报理论原理可初步划分为三大类，即隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法。

4.2.1 隐式统计预报法

隐式统计预报法把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中，某地区的预警判据中仅仅考虑降雨参数建立模型。隐式统计预报法可称为第一代预报方法，比较适用于地质环境模式比较单一的小区域。由于这种方法只涉及一个或一类参数，无论预警区域的研究程度深浅均可使用，所以这是国内外广泛使用的方法，也是最易于推广的方法。这种方法特别适用于有限空间范围，且地质环境条件变化不大的地区，如以花岗岩及其风化残积物分布为主的中国香港地区多年来一直在研究应用和深化这一方法。

这种方法考虑的降雨参数包括年降雨量、季度降雨量、月降雨量、多日降雨量、日降雨量、小时降雨量和10min降雨量等。实际应用时，一般只涉及1～3个参数作为预报判据，如临界降雨量、降雨强度、有效降雨量或等效降雨量等。

突发性地质灾害临界过程降雨量判据的预警方法抓住了气象因素诱发地质灾害的关键方面，但预警精度必然受到所预警地区面积大小、突发性地质事件样本数量、地质环境复杂程度和地质环境稳定性及区域社会活动状况的限制，单一临界降雨量指标作为预警判据的代表性是有限的。

代表性研究成果主要有:

Onodera et al.( 1974) 通过研究日本的大量滑坡，提出累计降雨量超过 150 ～ 200mm，或每小时降雨强度超过 20 ～30mm 作为判据。Nilsen et al.( 1976) 发现美国 Alameda，Califor-nia 在累计降雨量超过 180mm 时，滑坡将频繁发生。Oberste-lehn( 1976) 认为累计降雨量达到 250mm 左右，美国 San Benito，California 将发生滑坡。Guidicini and Iwasa( 1977) 通过对巴西 9 个地区滑坡记录和降雨资料的分析，认为降雨量超过年平均降雨量的 8% ～17%，滑坡将滑动; 超过 20%，将发生灾难性滑坡。Caine( 1980) 全面总结了全球的可利用数据，给出了不同地区诱发滑坡暴雨事件的降雨强度和持续时间与滑坡的关系式。这一关系式当然不可能适用于全球所有地区( Crozier 在 1997 年证明) ，仍不失为探讨诱发滑坡临界降雨值的里程碑。

Brand et al.( 1984) 在中国香港研究表明，大多数滑坡由局部高强度短历时降雨诱发，而前期降雨量不是主要因素，除非是小型滑坡。Ng and Shi( 1998) 认为降雨的持续也是一个非常重要的诱发滑坡的因素。中国香港地区预测 24h 内降雨量达到 175mm 或 60min 内市区内雨量超过 70mm，即认为达到滑坡预报阈值，即由政府发出通报。中国香港平均每年约发出 3 次山洪滑坡暴发警报。

Ganuti et al.( 1985) 提出了临界降雨系数( critical precipitation coefficient，CPC) 的概念，并总结出当 CPC ＞0.5 时，将有 10a 一遇的滑坡发生; 当 CPC ＞0.6 时，将有 20a 一遇的滑坡发生。

Glade( 1997) 综合前人研究成果建立了确定诱发滑坡的降雨临界值的 3 个模型，并在纽西兰北岛南部的 Wellington 地区进行了验证。3 个模型要求的基本数据为: 日降雨量、滑坡发生日期和土体潜在日蒸发量( 通过 Thornthwaite method 方法计算得到) 。降雨强度临界值Glade( 1997) 的模型 1———日降雨模型( daily rainfall model) ，只使用日降雨量参数，简单地分析诱发滑坡和不诱发滑坡的日降雨量( Glade，1998) ，得出最小临界值和最大临界值，即在最小临界值以下，没有滑坡发生; 在最大临界值以上，滑坡一定发生。降雨量等级划分以20mm 为一个等级; 降雨过程雨量临界值 Glade( 1997) 的模型 2———前期日降雨量模型( an-tecedent daily rainfall model) ，考虑了前期降雨的影响。他认为决定前期情况有两个主要因素: 前期降雨的历时时间和土体含水量减少的速率; 土体含水状态临界值 Glade( 1997) 的模型 3———前期土体含水状态模型( antecedent soil water status model) ，他认为除了前期雨量，土体含水量和潜在的蒸发量对滑坡的影响也很大。

刘传正在 2003 年 5 月主持全国地质灾害气象预警工作过程中，利用地质灾害发生前15d 降雨量建立滑坡、泥石流发生区带的临界过程降雨量创建了预警判据模式图，并结合具体区域( 2003 年28 个区、2004 年以后74 个区) 进行校正的方法。该方法适应3 级预报的要求界定了 α 线和 β 线作为预警等级界限。3 年多来汛期的预警成果发布检验与应用证明，该方法在科学依据上是成立的，但限于预警区域过大、基础数据和地质灾害统计样本数量太少，准确率有待提高，同时也充分说明了开展地质灾害数据集成研究的迫切性。

另外，中国科学院成都山地灾害与环境研究所等机构在单条泥石流监测与预警建模方面进行了多年持续不懈的研究工作，取得了具有代表性的成果。

4.2.2 显式统计预报法

显式统计预报法是一种考虑地质环境变化与降雨参数等多因素叠加建立预警判据模型的方法，它是由地质灾害危险性区划与空间预测转化过来的(CarraraA.，1983;HaruyamaH.＆KawakamiH.，1984;BaezaC.＆CorominasJ.，1996;CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.，1991;刘传正，2004;殷坤龙，2005)。

区域地质灾害危险性评价和风险区划研究仍是当前的研究主流，而利用之进行地质灾害的实时预警与发布则多处于探索阶段。这种方法可以充分反映预警地区地质环境要素的变化，并随着调查研究精度的提高相应地提高地质灾害的空间预警精度。显式统计预报法可称为第二代预报方法，是正在探索中的方法，比较适用于地质环境模式比较复杂的大区域。

基于地质环境空间分析的突发性地质灾害时空预警理论与方法是根据单元分析结果经过合成实现的，克服了仅仅依据单一临界雨量指标的限制，但对临界诱发因素的表达、预警指标的选定与量化分级等尚存在需要进一步研究的诸多问题。

因此，要实现完全科学意义上的区域突发性地质灾害预警，必须建立临界过程降雨量判据与地质环境空间分析耦合模型的理论方法———广义显式统计模式地质灾害预报方法，预警等级指数(W)是内外动力的联立方程组。即

中国地质灾害区域预警方法与应用

式中:W为预警等级指数;a为地外天体引力作用，包括太阳、月亮的引潮力，太阳黑子、表面耀斑和太阳风等对地球表面的作用，a=f(a₁，a₂，…，a_n);b为地球内动力作用，主要表现为断裂活动、地震和火山爆发等，b=f(b₁，b₂，…，b_n);c为地球表层外动力作用，包括降雨、渗流、冲刷、侵蚀、风化、植物根劈、风暴、温度、干燥和冻融作用等，c=f(c₁，c₂，…，c_n);d为人类社会工程经济活动作用，包括资源、能源开发和工程建设等引起地质环境的变化，d=f(d₁，d₂，…，d_n)。

20世纪70年代，以美国加利福尼亚州旧金山地区圣马提俄郡的滑坡敏感性图为代表，利用多参数图的加权(或不加权)叠加得到区域滑坡灾害预测图。

20世纪80年代，CarraraA.(1983)将多元统计分析预测方法引用到区域滑坡空间预测中，并在世界各国得到迅速发展与推广。如HaruyamaH.＆KawakamiH.(1984)利用数学统计理论对日本活火山地区降雨引起的滑坡灾害进行了危险度评价。BaezaC.＆CorominasJ.(1996)利用统计判别分析模型进行了浅层滑坡敏感性评估，结果斜坡破坏的正确预测率达到96.4%，有力地说明了统计预测的适用性。CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.等(1991)将统计模型与GIS结合，应用于意大利中部某小型汇水盆地的滑坡危险性评估，实现从数据获取到分析、管理的自动化，结果证明统计分析与GIS的综合使用是一种快速、可行、费用低的区域滑坡危险性评价与制图方法。

20世纪90年代中后期以来，随着计算机技术和信息科学的高速发展，RS、GIS和GPS等“3S”技术联合应用使快速处理海量的地质环境数据成为可能，出现了地质灾害空间预测模型方法应用研究逐步从地质灾害危险评价与预警应用相结合的新态势。

刘传正等(2004)创建并发表了用于区域地质灾害评价和预警的“发育度”、“潜势度”、“危险度”和“危害度”时空递进分析理论与方法，简称“四度”递进分析法(AMFP)，并在三峡库区(54175km²)和四川雅安地质灾害预警试验区(1067km²)进行了应用，结果是可信的。

李长江等(2004)将GIS和ANN(人工神经网络)相互融合，考虑不同的地质、地貌和水文地质背景，建立了给定降雨量的浙江省区域群发性滑坡灾害概率预报(警)系统(LAPS)。

宋光齐等(2004)根据地貌、岩性和地质构造几率分布，基于GIS建立了给定降雨量的四川省地质灾害预报系统。

殷坤龙等(2005)以浙江省为例探索了基于WebGIS的突发性地质灾害预警预报问题。

由于我国政府在全国范围内推行区域地质灾害预警预报机制，目前我国的预警探索工作走在世界前列。

4.2.3 动力预报法

动力预报法是一种考虑地质体在降雨过程中地-气耦合作用下研究对象自身动力变化过程而建立预警判据方程的方法，实质上是一种解析方法。动力预报方法的预报结果是确定性的，可称为第三代预报方法，目前只适用于单体试验区或特别重要的局部区域。该方法主要依据降雨前、降雨中和降雨后降水入渗在斜坡体内的转化机制，具体描述整个过程斜坡体内地下水动力作用变化与斜坡体状态及其稳定性的对应关系。通过钻孔监测地下水位动态、孔隙水压力和斜坡应力-位移等，揭示降雨前、降雨过程中和降雨后斜坡体内地下水的实时动态响应变化规律、整个坡体物理性状变化及其变形破坏过程的关系。在充分考虑含水量、基质吸力、孔隙水压力、渗透水压力、饱水带形成和滑坡—泥石流转化因素条件下，选用数学物理方程研究解析斜坡体内地下水动力场变化规律与斜坡稳定性的关系，确定多参数的预警阈值，从而实现地质灾害的实时动力预报。

目前，这种方法局限于试验场地或单个斜坡的研究探索阶段，必须依赖具有实时监测、实时传输和实时数据处理功能的立体监测网(地-气耦合)作为支撑才能实现实时预报。由于理论、技术和经费等方面的高要求，这种方法比较适用于重要的小区域或单体的研究性监测预警。

据研究，美国旧金山海湾地区的6h降雨量达到4in(101.6mm)时，就可能引发大面积泥石流。为了监测降雨期间地下水压力的变化，研究人员设置了若干个孔隙水压力计以观测斜坡中地下水压力变化。旧金山海湾地区实时区域滑坡预警系统包括降雨与滑坡发生的经验和分析关系式，实时雨量监测数据，国家气象服务中心降雨预报以及滑坡易发区略图。

在我国，刘传正等(2004)在四川雅安区域地质灾害监测预警试验区进行了大气降水与斜坡岩土层含水量变化的分层响应监测，发现不同降雨过程和降雨强度下，斜坡岩土体的含水量相应发生明显变化，可以研究降雨在斜坡岩土体内的渗流过程直至出现滑坡、泥石流的成因机理。

2003年8月23～25日是一个引发多处地质灾害并造成人员伤亡的典型降雨过程，可以作为分析实例。以8月19日15时的含水量为背景值，则8月23，24和25日降雨过程分别对应第96，120和144h的含水量，4个层位的记录曲线明确反映了随累计降雨量增加斜坡岩土体含水量急剧增加，第一、二层位达到过饱和状态，且含水量急剧增加出现于第121h，即24日15时之后，滞后于降雨时间约20h。各层含水量峰值出现于第151h，即接近滑坡呈区域性暴发时间(26日零时，对应第153h)。该分析未考虑沿裂隙的地下水渗流作用(图4.1)。

图4.1 四川雅安桑树坡监测试验点第1～4层含水量随时间变化曲线

分析对比隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法3类方法，我们认为，未来的方向是探索地质灾害隐式统计、显式统计与动力预警3种模型的联合应用方法，以适应不同层级的地质灾害预警需求。研究内容包括临界雨量统计模型、地质环境因素叠加统计模型和地质体实时变化(水动力、应力、应变、热力场和地磁场等)的数学物理模型等多参数、多模型的耦合。3种模型的联合应用不仅适应特别重要的区域或小流域，也为单体地质灾害的动力预警与应急响应提供决策依据。