吉林敦化泥石流灾害区域预警系统研究-论文.pdf

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1、第23卷第4期中国地质灾害与防治学报V01．23No．42012年l2月TheChineseJournalofGeologicalHazardandControlDec．20l2吉林敦化泥石流灾害区域预警系统研究张熠斌，王延亮，刘传深，王立春，朱宝臣，齐斌，宋金红(1．吉林省地质环境监测总站，吉林长春130021；2．敦化市国土资源局，吉林敦化133700；3．吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春130118)摘要：本文通过总结前人关于地质灾害预报预警的研究，选取敦化地区近10年来发生灾害的泥石流沟为例，基于功效系数法，建立了一套

2、地质环境条件与气象因素相耦合的泥石流预报预警流程，并基于GIS技术，运用c#和VB语言编码，设计开发了敦化典型泥石流地质灾害自动预警系统。系统以地质环境条件、前期有效降雨量和当日降雨量为综合评价对象，能较准确预测泥石流发生概率，预报精度较高；多线程、XML和组件式软件开发等技术的应用，提高了系统自动预警的速度，增强了系统的灵活性、重用性和开放性，便于维护。关键词：泥石流；功效系数法；自动预警系统；吉林敦化文章编号：1003—8035(2012)04—0011—05中图分类号：P642．23文献标识码：A内四条典型泥石流沟为研究对象

3、，建立了基于功效系0引言数法的预报预警流程。泥石流沟特征见表1。目前，针对泥石流等地质灾害的预报预警，大多表1敦化典型泥石流沟特征表基于从灾害发生的降雨条件入手，采用人工神经网络Table1CharacteristicsofDunhuatypicaldebrisflow法、灰色理论、可拓学、回归分析法等理论，对泥石流灾害点名称植率松散物储量山度相差灾害进行预报预警。(104m3／km2)上述方法大多只以降雨量作为研究对象，没有考虑诱发泥石流地质灾害发生的植被覆盖率、沟谷松散物储量、山坡坡度和流域面积等诸多因素，且只能对泥石流沟作整

4、体研究，在单一泥石流沟的预报预警方1．1前期有效降雨量面，预测精度往往不高。泥石流的发生除受降水条件限制外，地质环境条件对泥石流的发生与否影响也较根据敦化泥石流发生特点及实际监测情况，选取为重要。因此，建立基于地质环境条件与气象因当天及前三天的降雨量作为雨量值分析数据。由于地表径流、水分蒸发等因素的影响，使得进入岩土体素相耦合的泥石流预报预警模型是十分必要的，开发的雨量小于实际记录雨量，即前期降雨量不能全部对相应的预报预警软件系统也是当务之急。泥石流的发生产生影响，故在分析降雨量时，采用前功效系数法“在多目标规划的基础之上，可对期

5、有效降雨量的概念。所谓前期有效降雨量，是指前多个指标从不同侧面进行综合定量分析与评价，并为期降雨进入岩土体并一直滞留至研究当天的雨量。各指标确定上限(满意值)和下限(不允许值)，计算国外学者对此已作过相应的研究，并提出了经验各指标的单项功效系数值，再经加权计算总功效系数公式：值，进而评价被研究对象的综合状况。该方法能较客观的预测泥石流发生概率，预报精度较高。P=∑kip(1)1功效系数法预报预警式中：P——前期有效降雨量；敦化市地质环境条件较为复杂，地质灾害较为发收稿日期：2012-07—27；修订日期：2012—09-03育。根

6、据县(市)地质灾害调查与区划成果，全市共作者简介：张熠斌(1983一)，男，硕士研究生，助理工程师，主发育地质灾害点160处，主要类型为泥石流、崩塌，威要从事地理信息系统开发、地质环境信息化方面的胁人口2000余人，威胁资产2389．50万元。每年汛研究工作。期受降雨影响，地质灾害频繁发生。本文选取敦化境E—mail：zhybxmsur@163．com中国地质灾害与防治学报12ZH0NGGU0DIZHIZAIHAIYUFANGZHIXUEBAOP——，第i日降雨量；中的相关规定为依据，以泥石流沟的沟谷松散物储量——降雨影响常数，一

7、般取0．7～0．8。(c)、山坡坡度(E)、前i天有效降雨量(F)、植被覆1．2功效系数法预报预警基本原理概述盖率(G)、相对高差(H)、流域面积(I)、当日降雨量(1)评价指标等级划分(J)为评价指标，并对上述评价指标统计分析。建立本文选取敦化地区境内四处较为典型的泥石流了预警等级与评价指标之间的关系，并确定了评价指沟为研究对象，按《泥石流灾害防治工程勘查规范》标的满意值和不允许值(表2)。表2评价指标与预警等级关系及满意值和不允许值Table2TheRelationshipofevaluationandwarninggrade

8、，andsatisfactionandnotallowedvalueofevaluation(2)单项功效系数式中：G——总功效系数；在表2所示的泥石流预警评价指标体系中，沿沟g——单项功效系数；——松散物储量、前三天有效降雨量、相对高差、流域面积