福建省南平市地质灾害和降水关系研究

1、福建省南平市地质灾害和降水关系研究摘要南平市辖10个县（市、区），是福建省地质灾害的易发区本文通过分析南平市地质灾害与降水的关 系，建立南平市地质灾害与降水（有效雨量）的关系模型， 应用gis技术开发闽北地质灾害气象预警系统。结果表明南 平市地质灾害的发生与近10天的降水均有关系，与当天大 暴雨、近3天降水的关系为最大。降水量（有效雨量）的大 小与地质灾害的发生呈指数关系，各区域发生地质灾害的有 效雨量分别为：中南部高易发区60mm,中北部中易发区7580mm,北部低易发区loomnio关键字地质灾害 有效雨量 南平市中图分类号p5文献码 b文章编号1000-405x （2012） -10-5

2、0-30 引言南平市俗称”闽北”，地处闽江上游，是福建省的暴雨中心、地质灾害易发区，在每年56月主汛期的强降水， 特别是连续性暴雨天气期间，地质灾害频发。据统计，19902010年全市共新发生地质灾害5112处，主要类型为滑坡、不稳定斜坡、崩塌、泥石流等，造成严重的人员伤亡和经济 损失。近年来，地质、气象工作者对地质灾害的预报作了很 多研究。蒋勇军等从地形地貌、降水、地下水、岩土体性质、人类工程活动等方面探讨了地质灾害的形成机理1;陈百 炼等提出了基于gis的地质灾害预报预警方法2；刘传正 等提出了以强降水预测地质灾害的方法3。此前南平市在 地质灾害预测预警方面，大多以降水预报来估计地质灾害发

3、 生可能，难以确定地质灾害的量级和发生区域。由此，在分 析南平市地质灾害与降水关系的基础上，建立地质灾害与近10天降水的关系模型，引入gis技术开发南平市地质灾害气象预警预报系统，汛期间每天生成精度达到乡镇一级的 地 质灾害顶级预测，对南平市地质灾害防治工作具有重要意 义。1地质灾害特征南平市地质灾害呈现旱季少、汛期多；南部多，北部少; 土质为主，人为诱发比例大，突发性强危害性大等特征。地 质灾害主要发生在39月，较为集中在延平区、顺昌县、 建瓯市、建阳市等县（市、区），其中又以延平区、顺昌县 最多。南平市地质灾害的主要类型为：滑坡、崩塌、不稳定 斜坡、泥石流、地面塌陷等，其中滑坡、崩塌占83

4、%。1. 1时间分布特征南平市地质灾害主要发生时间主要在39月，其他月 份出现的几率极小，其中57月占全年的99. 7%,以6月最多，占80. 7%o 39月降雨量占全年降雨量的75%, 56月 全年的62%,特别是6月份频繁出现续性暴雨天气，发生地 质灾害的频率最高4。是南平市的主汛期，其雨量约占全年的34%、 雨日数约占1.2 空间分布特征南平市地质灾害空间分布上呈自南而北递减的分布趋 势（图1）。在南部的延平、顺昌、建瓯和中部的建阳等地主 要以变质岩为主，土层厚度大，结构松散，抗剪强度和抗分 化能力较低，最易出现地质灾害，为高易发区；在中部的邵 武、松溪、政和及北部的浦城主要为中生代火山

5、岩、沉积岩, 土层厚度中等，较易出现地质灾害，为中易发区；在北部的 武夷山和光泽以花岗岩为主，土层厚度小，不易出现地质灾 害，但在一定的外部条件触发下仍可出现地质灾害，为低易 发区。1.3 地质条件特征南平市大地构造位置处于华南褶皱系的东部，武夷山- 四明山古隆起带的中段，在福建省划属闽西北隆起带，为福 建省三大构造单元之一。区内地层发育较全，以广泛分布前 寒武纪变质岩系和侵入岩为特征，二者的分布面积占全市陆 域面积三分之二以上，在温热湿润的气候条件下，常形成深 达10多米甚至数10米的松散土层，为崩塌、滑坡、泥石流 等地质灾害发生、发展提供条件。综上分析，南平市地质灾害在时间上与降水量分布一

6、 致，在空间上与地质条件分布一致，地质灾害的发生是由地质条件本身决定的，暴雨等强降水是重要的触发因素。2地质灾害与降水的关系模型2. 1地质灾害与降水的关系分析据统计5，暴雨引发的泥石流、滑坡等灾害分别占泥石流、滑坡发生总数的95%和90%o在南平市引发地质灾害 的暴雨型主要有三种：突发性暴雨型、连续性暴雨型和台风 暴雨型，其中以连续性暴雨型的地质灾害最为严重。地质灾 害的发生不仅与当天的强降水有关，还与前期的降水量累积有关。2. 1. 1地质灾害与当天暴雨关系选取19902010年39月降水与地质灾害发生数据为例（表1）,分析南平市地质灾害与降水的关系。从表1可知, 发生地质灾害当天出现大暴

7、雨（日雨量100mm）的县（市、 区）累计有47次，占县（市、区）发生地质灾害累计天数143的32.2%,且大多出现在延平、顺昌、建瓯和邵武等中南部高易发区，其中有30次出现群发性地质灾害（1县1天 内出现28处地质灾害），占65. 2%o2. 1. 2 地质灾害与前10天降水关系以当天及前12天表示为近3天、前36天表示为中4天、前79天表示为远3天（下同），分析南平市地质灾 害与当天及前10天降水的关系（表2）,出现地质灾害且降 水集中在近3天、中4天和远3天的几率分别为：79. 7%(114/143)、25. 2% (36/143)和 5. 6% (8/143),其中出现群发地质灾害时降

8、水主要集中在近3天，占88.9% （40/45）o 降水集中在中4天时段的38次中，有10次的降水是同时集 中在近3天和中4天；降水集中在远3天时段的8次中，有 3次降水同时集中在中4天和远3天、有2次降水是集中在近3天和远3天。可见，南平市地质灾害的发生与近3天的 降水，尤其是当天大暴雨的关系最大，与中4天降水的关系 较大，与远3天的降水也有一定的关系。2. 1. 3 群发性地质灾害与降水关系 全市45次群发地质灾害中有42次是在当天和前12 天的3天内有2天暴雨或1天大暴雨的情况下或中4天有连 续性暴雨的情况下出现的。如：2010年6月18日延平区,1618日总雨量为384. 7mm , 17日134. 4mm； 2006年6月7日，延平区75日总雨量为113. 7mm, 6月1日5月31 日连续2天出现暴雨；1988年5月21日的建阳市，2119 日总雨量为101.4mm； 1998年6月20日的武夷山市，20 18日总雨量为122. 6mm, 1713日连续5天出现暴雨，其中17日和14日为大暴雨；1992年7月4日的浦城县，41日总雨量为107. 5mmo关系2. 1.4地质灾害与汛期降水南平市地质灾害主要出现在主汛期（56月），通过分 析19982010年56月各县（市、区）的当天雨量、连续 3天和5天降雨量与地质灾害关系（表3,仅列出当天、连 续3天的情况