第22卷 增刊
2003年10月
高 原 气 象
PLATEAU M ETEOROLOGY
Vol. 22 Suppl. October, 2003
文章编号:1000 0534(2003) 增 0083 07
四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征
及其气象成因分析
郁淑华
(中国气象局成都高原气象研究所, 四川成都 610072)
摘 要:通过对1991 2001年四川盆地泥石流滑坡的时空分布特征与气象条件分析, 得出了一些有益的认识, 为泥石流滑坡预警预报提供了参考依据。(1) 四川盆地泥石流滑坡主要发生在6~8月, 以7月份为最多, 多发区在四川盆地西南部, 其次是四川盆地中、东部; 岷江下游、沱江上中游是无泥石流滑坡区; 在5~8月, 有逐月从四川盆地东南部向西北推进到盆地西北部的趋势。(2) 四川盆地泥石流、滑坡的气象成因是四川盆地多暴雨, 为多发泥石流滑坡提供了充足的水源条件; 四川盆地西北、西南部在大暴雨情况下, 盆地西南、中东部在大雨、暴雨情况下发生泥石流滑坡的可能性大; 在不同地质、地貌条件下, 不同等级降水诱发泥石流滑坡的可能性还与前期的降水情况有关。反映了强降水对诱发泥石流滑坡的重要作用。
关键词:四川盆地; 泥石流滑坡; 气象成因; 暴雨中图分类号:P642. 23
文献标识码:A
1 引言
四川盆地地处青藏高原东侧, 地形复杂, 多泥石流、滑坡。泥石流、滑坡是严重危及生命、财产的一种自然灾害。它虽然危害范围不及洪涝灾害, 但其破坏程度是毁灭性的, 特别是对人的生命。如1979年11月5日发生在雅安陆王山的一次泥石流, 压死一个村的300多人[1]; 1981年7月上旬末的一次大暴雨, 引发山洪、泥石流, 造成列车颠覆, 死亡300多人[2]。因此对泥石流滑坡的研究已引起广泛重视, 中国科学院山地灾害研究所作了不少研究, 他们对青藏高原、横断山脉的主要公路段的地质环境条件作了详细的分析, 得出了一些有意义的科学认识, 指出青藏高原泥石流是青藏高原隆起过程中伴生的一种自然现象; 还指出泥石流形成至少要具备足够的水源、大量松散固体物质储备和比较陡峻的地形等三个基本条件; 还要有激发、触发和诱发因素, 泥石流才会产生。泥石流、滑坡的主要诱发因素是强降水, 气象工作者对此也有研究, 但对四川盆地泥石流、滑坡发生的一些基本特征与气象条件还缺乏研究。为此我们对1991
[4, 5][1~3]
年以来四川盆地泥石流、滑坡的特征及气象成因进行了较为细致的分析, 以增强对四川盆地泥石流、滑坡活动的规律性和成因方面的认识。
2 资料来源
四川盆地泥石流、滑坡的灾情资料主要来自四川救灾年鉴, 部分是由重庆市气象局、各地区气象局根据民政部门提供的灾情收集的。统计使用的资料年代为1991 2001年(表1) 。
3 泥石流、滑坡的时空分布特征
3. 1 初、终日期分析
对1991 2001年四川盆地泥石流、滑坡各年最早、最晚出现日期、地点(见表1) 的分析看出:(1) 最早出现在1月17日(云阳) , 最晚出现在11月8日(雅安) 。(2) 初日出现几率最大的时段在6月第3候, 集中时期主要在5月第6候~6月第3候(图1a) 。(3) 每年初日发生几率最高的在天全为27%, 集中发生在天全 石棉一带中山区与盐亭
收稿日期:2003 06 04; 改回日期:2003 08 29
基金项目:中国气象局成都高原气象研究所高原气象开放实验室基金; 科技部社会公益专项资金项目(2001DIB20106) ; 四川省重点科技
项目(01SG049 03) 共同资助
) .
84 高 原 气 象
表1 四川盆地泥石流、滑坡各年初、终日日期Table 1 Beginning/ending dates of mud rock flow and landslip in Sichuan Basin during 1991 2001
初日
年份
日期/(月 日)
[***********][***********]20002001
06 2906 0105 0906 1105 3107 0806 0706 2806 1206 0201 17
地点天全、盐亭天全遂宁射洪兴文、泸州石棉宜宾、天全、
峨眉永川北川营山云阳
日期/(月 日)
09 0708 1308 1509 0108 1108 2608 0109 1710 0911 0809 20
地点石棉石棉宣汉石棉荥经绵竹石棉雅安名山雅安彭州
终日
22卷
遂宁的红色深浅丘陵区(图2a) 。(4) 终日出现几率的最大时段在8月第2候, 集中期在8月第2候, 其次在8月第6候到9月第4候(见图1b) 。(5) 终
日发生几率最高的在石棉为0. 36, 集中发生在雅安 石棉的中山区与绵竹 彭县的浅丘河流冲积、淤积区(图2b) 。
3. 2 各年、月发生情况的分析
由对四川盆地各年、月泥石流、滑坡日数分析看出(表2) :(1) 泥石流、滑坡日数发生最高的月份是7月份, 共有35次; 平均每年7月份发生3次, 最多1年的7月份(1998年) 出现了6次, 其次是8月份。主要发生时段在6~8月, 占总发生日数的82%。(2) 在1991 1998年, 泥石流、滑坡日数有连续3年出现较小(
盆
图1 四川盆地泥石流、滑坡初(a) 、终(b) 日出现概率
F ig. 1 Pr obability of beginning (a) /ending(b) dates of mud rock flow and landslip in Sichuan
Basin
图2 四川盆地泥石流、滑坡初(a) 、终(b) 日次数分布
Fig. 2 T he number distributions of beginning(a) /ending(b) dates o f mud rock
flo w and landslip in Sichuan Basin
增刊 郁淑华:四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征及其气象成因分析 85
地夏季伏旱异常偏旱、偏强, 秋季阴雨来得早、特别强, 盆地西北部秋季大涝等, 均为历史同期罕见。这一年春季川西南山地降水偏多5成, 夏季盆地大部分地区降水偏多, 中心在盆地西南部 雅安, 初秋盆地西北部降水偏多5成到1. 5倍, 给泥石流滑坡多发提供了有利的降水条件, 造成了盆地西北部、西南部山区多泥石流、滑坡发生。
表2 四川盆地泥石流、滑坡各年、月出现日数Table 2 Days of mud rock flow and landslip
in Sichuan Basin during 1991 2001
月/日
年份
1
[***********][***********]20002001合计
11
11
22
4811
1137621
6437
2
1
2
4
5
611
713342446
[1**********]328
15
2
1
11
11
1
191
10
11
[***********]合计
3. 4 泥石流、滑坡最多区的时空分布分析
由图3看出, 四川盆地西南部(名山、雅安、天全 石棉) 是四川盆地泥石流、滑坡发生最多的区
域。四川盆地西南部泥石流、滑坡初日出现较早在6月4日, 终日出现最晚在11月8日。四川盆地西南部泥石流、滑坡集中发生在7~8月, 这一时段发生的泥石流、滑坡次数占总次数的82%。
图3 1991 2001年四川盆地泥石流、滑坡日数分布F ig. 3 F requency di stributions of mud r ock flow and
landslip in Sichuan Basin during 1991 2001
4 诱发泥石流、滑坡的气象条件
泥石流、滑坡的成因是复杂的。它与自然条件、人类活动有密切关系。如2001年1月17日凌晨01时云阳县老县城后山 五峰山发生滑坡, 其原因是这一滑坡处位于山坡土质松散、有山地裂缝, 自然条件差。
分析多泥石流、滑坡区与无泥石流、滑坡区的地质、地貌和地势看出, 它们是有明显不同的。在四川盆地多泥石流、滑坡发生的区域, 如四川盆地西南部的地质为三种岩并层或砂岩、泥岩互层, 地貌为高中山或中山区, 那里地势陡峭, 处在高原与盆地的过渡区。在四川盆地无泥石流、滑坡发生的区域, 如岷江下游、沱江中上游, 其地质为近代河流冲积、淤积, 地貌为冲积平原或浅丘或缓丘平坝, 地势平缓, 地形高度差
4. 1 水源条件分析
形成泥石流、滑坡的一个基本条件是水源。四
3. 3 地域分布的分析
对1991 2001年四川盆地出现泥石流、滑坡总日数分布图(图3) 看到:(1) 泥石流、滑坡多发区在四川盆地西南部(名山、天全 石棉) 、盆地中部(阆中、巴中、营山、南充 遂宁) 、盆地东南部的武隆, 其中尤以四川盆地西南部为最多。泥石流、滑坡多发中心区在石棉、荥经, 分别出现15, 14次, 年均1~2次。(2) 四川盆地有接近一半(46%) 的县有可能发生泥石流、滑坡。而岷江下游、沱江上、中游区域是无泥石流、滑坡区。
由1991 2001年各月四川盆地出现泥石流、滑坡日数分布图看出(图略) :(1) 四川盆地泥石流、滑坡在5~8月有逐月向西北推进的趋势。5月份主要在盆地东南部, 6月份主要在盆地中部、南部, 7月份主要在盆地中部、西南部, 8月份主要在盆地西南部、西北部。(2) 出现泥石流、滑坡地域分布最广的月份是7月份, 占盆地泥石流、滑坡出现
86 高 原 气 象 川盆地是一典型的湿热盆地、多降水。如天全年均雨日为235. 7天, 峨眉山为263. 5天是全国之冠 。四川盆地内大部分地区的年均暴雨日数为3~4天, 盆地西部、西北部为5~6天, 北川、雅安、峨眉山多达7天。全年暴雨最多日数超过10天的有安县、雅安、天全、北川、洪雅等! , 说明四川盆地水源充足。
比较四川盆地年最多暴雨日数图(图略) 与泥石流、滑坡总日数图看到, 泥石流、滑坡多在四川盆地西南部的雅安、天全与四川盆地西北部的安县, 对应地在年最多暴雨日数图上也有2个∀14个暴雨日的中心区。另外, 泥石流、滑坡较多区 四川盆地中、北部, 相应地也有年最多暴雨日∀6的区域。说明多暴雨为四川盆地多发泥石流、滑坡区提供了充足的水源条件。充足的水源条件不仅是形成泥石流、滑坡的基本条件之一, 而且它会使泥石流、滑坡多发区土质泡松, 促使形成泥石流、滑坡的又一基本条件 大量松散固体物质储备。4. 2 强降水的触发作用4. 2. 1 当日降水分析
分析每次泥石流发生的降水看到, 发生泥石流时绝大多数(95%) 伴有盆地内成片或大范围暴雨、大暴雨, 其中伴有大暴雨中心(日雨量∀100mm ) 的占89%, 伴有特大暴雨中心(日雨量∀150mm ) 的占56%。可见四川盆地泥石流是与较大范围强暴雨有密切相关。由分析产生泥石流、滑坡县的当日雨量图(图4) 看出, 四川盆地内发生泥石流、滑坡以日雨量在30mm 以上的占大多数(72%) , 其中日雨量在50~100mm 占的比例最大, 为32%, 其次为日雨量>100mm 的占24%。说明发生泥石流、滑坡与强降水的诱发、触发作用关系密切
。
22卷
对日雨量
由分析日雨量
泥石流、滑坡日不同等级日雨量的分布情况是:日雨量∀100mm 的主要分布在四川盆地西北部(占43%) , 盆地西南部(占32%) ; 日雨量∀50mm,
对四川盆地不同区域产生泥石流、滑坡当日县气象站雨量∀100mm 的前期降水分析(表3) 看出, (1) 盆地西北部前3天雨量在100mm 以上的占68%, 在150mm 以上的占58%; 前3天雨量
图4 不同等级日雨量产生泥石流的频率分布F ig. 4 F requency distribution of the mud rock
!
四川省气象局. 四川省短期天气预报手册. 30. .
增刊 郁淑华:四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征及其气象成因分析 87
表3 泥石流当日雨量∀100mm 的前期降水统计
Table 3 Preceding rainfall f or mud rock flow day with the rainf all ∀100mm
区域
日期 /(年 月 日) 站名
雨量
前3天雨量前10天雨量前15天雨量前30天雨量
雨日
地质
前30天雨日
夹岩、白云岩、大理岩或紫红色泥岩、砾岩夹泥灰岩。
地貌
1999 06 12 北川2001 09 18 中江2001 09 20 绵竹
盆地西北部
2001 09 19 绵竹1998 08 20 绵阳1998 08 20 安县1998 08 20 北川1998 08 20 江油1995 08 20 北川1995 08 20 安县1996 08 26 绵竹1993 07 13 绵竹
010. 4245. 6234. 7144. 3274. 5252. 3179. 6188. 9160. 54. 5111. 7
76. 035. 8260. 9271. 3164. 4295. 2257. 0195. 6259. 4234. 617. 0138. 2
90. 589. 6305. 4341. 2246. 9306. 9263. 0211. 9351. 7334. 518. 9139. 5
146. 6267. 1375. 5448. 5341. 3395. 0315. 8247. 6442. 4415. 861. 8199. 3
[***********]221914
中山向缓丘平坝过渡区
盆地中、东部
1993 07 12 遂宁1993 08 10 遂宁1996 08 08 盐亭1996 08 08 仪陇
0172. 11. 146. 9
7. 5183. 79. 563. 2
31. 3208. 132. 169. 8
134. 3299. 437. 874. 2
19161210
砂岩、砾岩夹泥岩
红色深丘
2000 08 08 雅安
盆地西南部
2001 07 25 雅安1998 08 25 名山1998 09 16 雅安1994 08 11 荥经1995 08 11 荥经1991 06 29 天全1991 08 09 乐山
盆
地南部
3. 20. 1180. 8
06. 57. 410. 26. 5
57. 627. 2235. 427. 18. 839. 752. 78. 9
76. 093. 3294. 350. 612. 173. 2102. 59. 7
161. 9141. 5348. 0216. 8124. 5265. 7138. 112. 6
[**************]2
不同地质交叉区
中山、低山
1999 08 20 宜宾1999 09 14 屏山2001 06 29 内江
103. 7103. 0103. 4
126. 8176. 4128. 4
235. 0221. 1164. 2
303. 6351. 4243. 0
142018
沙岩、砾岩粘土夹褐煤
红色浅丘
还是在100mm 左右; 由于盆地西南部地质复杂,
为不同地质交叉区, 地貌为中山、低山区, 多泥石流沟, 产生泥石流、滑坡前3天雨量一般较小, 但产生泥石流前30天雨量较多; 由于盆地中东部地质多为沙岩、砾岩夹泥岩, 地貌为红色深丘, 产生泥石流、滑坡前3天雨量较小, 前30天雨日也不多。说明在大暴雨情况下, 不同地质、地貌其前期降水反映是不同的。在前期降水影响下盆地西南部地质、地貌比盆地西北部地质、地貌更容易使降水直接和斜坡土体融合, 饱水土体更易于蠕滑, 而演变成泥石流、滑坡。
对四川盆地不同区域产生泥石流当日县气象站雨量∀50m m,
88 高 原 气 象 数前3天雨量∀40mm 或前30天雨日较多(∀16天) 。在暴雨情况下, 盆地中、东部产生泥石流、滑坡, 需要前1个月雨日较多, 主要是那里地质沙岩、烁岩夹泥岩, 地貌为红色深丘陵, 在前期当日降水较多的情况下, 使水分下渗饱和, 不断与土体融合, 浸泡软化着土体, 使其内聚力降低, 抗剪力减小, 在暴雨情况下, 使土体快速滑动, 引起泥石流滑坡。
由上述分析看出, 在不同地质、地貌条件下, 泥石流、滑坡日不同雨量等级与前期降水条件是有区别的。
22卷
(6) 四川盆地多暴雨日为四川盆地多发泥石流、滑坡提供了充足的水源条件。
(7) 四川盆地产生泥石流滑坡绝大多数伴有盆地内成片或大范围暴雨、大暴雨, 反映了四川盆地泥石流与较大范围强暴雨有密切关系。
(8) 由分析产生四川盆地泥石流、滑坡县的日雨量看出, 以日雨量在30mm 以上占大多数, 其中50~100m m 占的比例最大。四川盆地西北部在大暴雨情况下发生泥石流、滑坡的可能性最大; 四川盆地西南、中东部在大雨、暴雨情况下发生泥石流的可能性最大, 反映了泥石流、滑坡与当日强降水的触发作用关系密切。
(9) 由泥石流日前期降水分析看出, 不同区域不同泥石流日雨量与其前期不同降水有关, 其中与前3天雨量或前30天雨日相关较好, 反映了在不同地质地貌条件下, 泥石流日不同雨量等级有不同的前期降水条件。
上述认识为四川盆地开展泥石流滑坡的预警预报提供了参考依据, 并在业务预报中发挥重要作用。
致谢:芮景新, 张仁秀曾给予许多帮助, 特表谢意。参考文献
[1] 吕儒仁, 李德基, 谭万沛等著. 山地灾害与山地环境[M ]. 成
都:四川大学出版社, 2001
[2] 田连权. 四川喜德县城泥石流防治[C]. 全国泥石流防治经验
交流会论文集. 重庆:科学技术文献出版社重庆分社, 1983. 28-33
[3] 李德基, 吕儒仁, 唐邦兴等. 四川甘洛利子依达沟泥石流及其
防治[C]. 全国泥石流防治经验交流会论文集. 重庆:科学技术文献出版社重庆分社, 1983. 34-39
[4] 廖代强. 滑坡泥石流预测预报中的气象问题[C]. 气象科技与
可持续发展文集. 143
[5] 郁淑华. 诱发泥石流灾害的四川盆地大暴雨过程分析[J ]. 气
象, 2002, 28(8) :30-33
5 结论
通过以上分析, 可得出如下结论:
(1) 四川盆地泥石流、滑坡出现时间跨度大, 最早出现在盆地东部的1月7日, 最迟出现在盆地西南部的11月8日。初日出现集中时段在5月第6候~6月第3候, 集中发生在天全 石棉一带中山区与盐亭 遂宁的红色深浅丘陵。终日出现集中时段在8月第2候及第6候~9月第4候, 集中发生在雅安 石棉的中山区与绵竹 彭县的浅丘陵、河流冲积、淤积区。 (2) 四川盆地泥石流、滑坡主要发生在6~8月, 其中7月份发生日数最多, 年均3日, 1991 1998年间四川盆地泥石流, 滑坡灾害出现日数出现较少, 但2000及2001年均出现10日以上。 (3) 四川盆地泥石流、滑坡多发区在四川盆地西南部(名山、天全 石棉) 、盆地中部(阆中、巴中、营山、南充 遂宁) , 盆地东南部的武隆, 其中以盆地西南部为最多。
(4) 四川盆地有近一半的县有可能发生泥石流, 滑坡。仅岷江下游、沱江上、中游区域是无泥石流、滑坡区。 (5) 四川盆地泥石流、滑坡在5~8月有逐月从盆地东南部向西北推进到盆地西北部的趋势。
增刊 郁淑华:四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征及其气象成因分析 89
Analyses on Spatial Timporal Characteristics of Mud Rock Flow
and Landslip in Sichuan Basin and Its Meteorological Cause
YU Shu hua
(I nstitu te of Plateau M eteor ology , China M eteorological Ad ministr ation , Chengdu 610072, China )
Abstract:By analyzing the spatial tim poral charateristics of the mud rock flow and landslip in Sichuan basin during the period of 1999 2001and its m eteorological cause, the some useful results w ere obtained from it, w hich prov ided a reference for forcasting and w arning landslip in advance. The results are as follow s:(1) T he spatial temporal characteristics of the mud rock flow and lanslip in Sichuan basin are to mainly occurs in June~August, mostly in July; frequently occurring areas of the mud rock flow and landslip located in southw esten Sichuan basin and then the middle eastern; no landslip occurs in the low er reach of M ing river and the middle and upper reaches of Tuo river, but there is a trend that the location of the landslip monthly moves from south w ester to northwestern Sichuan basin in May~August. (2) So many landslip occurs in Sichuan basin is due to the meteorological reason, namely , the rain areas prov ide abundant w ater for it. (3) T here is a g reat possibility w ith mud rock flow and landslip occurring if it is a sever heavy rain there, only a heavy rain or even just a rain fall w ith over 30mm may trigger landslip in the southw ester and middle eastern Sichuan basin. (4) Besides the mud rock flow and landslip related to the intensity of rain, geology and geomorphology, and it is also relevant w ith the preceding rainfall.
Key words:Sichuan Basin; M ud rock flow landslip; Meteorolog ical cause; Heavy rain
第22卷 增刊
2003年10月
高 原 气 象
PLATEAU M ETEOROLOGY
Vol. 22 Suppl. October, 2003
文章编号:1000 0534(2003) 增 0083 07
四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征
及其气象成因分析
郁淑华
(中国气象局成都高原气象研究所, 四川成都 610072)
摘 要:通过对1991 2001年四川盆地泥石流滑坡的时空分布特征与气象条件分析, 得出了一些有益的认识, 为泥石流滑坡预警预报提供了参考依据。(1) 四川盆地泥石流滑坡主要发生在6~8月, 以7月份为最多, 多发区在四川盆地西南部, 其次是四川盆地中、东部; 岷江下游、沱江上中游是无泥石流滑坡区; 在5~8月, 有逐月从四川盆地东南部向西北推进到盆地西北部的趋势。(2) 四川盆地泥石流、滑坡的气象成因是四川盆地多暴雨, 为多发泥石流滑坡提供了充足的水源条件; 四川盆地西北、西南部在大暴雨情况下, 盆地西南、中东部在大雨、暴雨情况下发生泥石流滑坡的可能性大; 在不同地质、地貌条件下, 不同等级降水诱发泥石流滑坡的可能性还与前期的降水情况有关。反映了强降水对诱发泥石流滑坡的重要作用。
关键词:四川盆地; 泥石流滑坡; 气象成因; 暴雨中图分类号:P642. 23
文献标识码:A
1 引言
四川盆地地处青藏高原东侧, 地形复杂, 多泥石流、滑坡。泥石流、滑坡是严重危及生命、财产的一种自然灾害。它虽然危害范围不及洪涝灾害, 但其破坏程度是毁灭性的, 特别是对人的生命。如1979年11月5日发生在雅安陆王山的一次泥石流, 压死一个村的300多人[1]; 1981年7月上旬末的一次大暴雨, 引发山洪、泥石流, 造成列车颠覆, 死亡300多人[2]。因此对泥石流滑坡的研究已引起广泛重视, 中国科学院山地灾害研究所作了不少研究, 他们对青藏高原、横断山脉的主要公路段的地质环境条件作了详细的分析, 得出了一些有意义的科学认识, 指出青藏高原泥石流是青藏高原隆起过程中伴生的一种自然现象; 还指出泥石流形成至少要具备足够的水源、大量松散固体物质储备和比较陡峻的地形等三个基本条件; 还要有激发、触发和诱发因素, 泥石流才会产生。泥石流、滑坡的主要诱发因素是强降水, 气象工作者对此也有研究, 但对四川盆地泥石流、滑坡发生的一些基本特征与气象条件还缺乏研究。为此我们对1991
[4, 5][1~3]
年以来四川盆地泥石流、滑坡的特征及气象成因进行了较为细致的分析, 以增强对四川盆地泥石流、滑坡活动的规律性和成因方面的认识。
2 资料来源
四川盆地泥石流、滑坡的灾情资料主要来自四川救灾年鉴, 部分是由重庆市气象局、各地区气象局根据民政部门提供的灾情收集的。统计使用的资料年代为1991 2001年(表1) 。
3 泥石流、滑坡的时空分布特征
3. 1 初、终日期分析
对1991 2001年四川盆地泥石流、滑坡各年最早、最晚出现日期、地点(见表1) 的分析看出:(1) 最早出现在1月17日(云阳) , 最晚出现在11月8日(雅安) 。(2) 初日出现几率最大的时段在6月第3候, 集中时期主要在5月第6候~6月第3候(图1a) 。(3) 每年初日发生几率最高的在天全为27%, 集中发生在天全 石棉一带中山区与盐亭
收稿日期:2003 06 04; 改回日期:2003 08 29
基金项目:中国气象局成都高原气象研究所高原气象开放实验室基金; 科技部社会公益专项资金项目(2001DIB20106) ; 四川省重点科技
项目(01SG049 03) 共同资助
) .
84 高 原 气 象
表1 四川盆地泥石流、滑坡各年初、终日日期Table 1 Beginning/ending dates of mud rock flow and landslip in Sichuan Basin during 1991 2001
初日
年份
日期/(月 日)
[***********][***********]20002001
06 2906 0105 0906 1105 3107 0806 0706 2806 1206 0201 17
地点天全、盐亭天全遂宁射洪兴文、泸州石棉宜宾、天全、
峨眉永川北川营山云阳
日期/(月 日)
09 0708 1308 1509 0108 1108 2608 0109 1710 0911 0809 20
地点石棉石棉宣汉石棉荥经绵竹石棉雅安名山雅安彭州
终日
22卷
遂宁的红色深浅丘陵区(图2a) 。(4) 终日出现几率的最大时段在8月第2候, 集中期在8月第2候, 其次在8月第6候到9月第4候(见图1b) 。(5) 终
日发生几率最高的在石棉为0. 36, 集中发生在雅安 石棉的中山区与绵竹 彭县的浅丘河流冲积、淤积区(图2b) 。
3. 2 各年、月发生情况的分析
由对四川盆地各年、月泥石流、滑坡日数分析看出(表2) :(1) 泥石流、滑坡日数发生最高的月份是7月份, 共有35次; 平均每年7月份发生3次, 最多1年的7月份(1998年) 出现了6次, 其次是8月份。主要发生时段在6~8月, 占总发生日数的82%。(2) 在1991 1998年, 泥石流、滑坡日数有连续3年出现较小(
盆
图1 四川盆地泥石流、滑坡初(a) 、终(b) 日出现概率
F ig. 1 Pr obability of beginning (a) /ending(b) dates of mud rock flow and landslip in Sichuan
Basin
图2 四川盆地泥石流、滑坡初(a) 、终(b) 日次数分布
Fig. 2 T he number distributions of beginning(a) /ending(b) dates o f mud rock
flo w and landslip in Sichuan Basin
增刊 郁淑华:四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征及其气象成因分析 85
地夏季伏旱异常偏旱、偏强, 秋季阴雨来得早、特别强, 盆地西北部秋季大涝等, 均为历史同期罕见。这一年春季川西南山地降水偏多5成, 夏季盆地大部分地区降水偏多, 中心在盆地西南部 雅安, 初秋盆地西北部降水偏多5成到1. 5倍, 给泥石流滑坡多发提供了有利的降水条件, 造成了盆地西北部、西南部山区多泥石流、滑坡发生。
表2 四川盆地泥石流、滑坡各年、月出现日数Table 2 Days of mud rock flow and landslip
in Sichuan Basin during 1991 2001
月/日
年份
1
[***********][***********]20002001合计
11
11
22
4811
1137621
6437
2
1
2
4
5
611
713342446
[1**********]328
15
2
1
11
11
1
191
10
11
[***********]合计
3. 4 泥石流、滑坡最多区的时空分布分析
由图3看出, 四川盆地西南部(名山、雅安、天全 石棉) 是四川盆地泥石流、滑坡发生最多的区
域。四川盆地西南部泥石流、滑坡初日出现较早在6月4日, 终日出现最晚在11月8日。四川盆地西南部泥石流、滑坡集中发生在7~8月, 这一时段发生的泥石流、滑坡次数占总次数的82%。
图3 1991 2001年四川盆地泥石流、滑坡日数分布F ig. 3 F requency di stributions of mud r ock flow and
landslip in Sichuan Basin during 1991 2001
4 诱发泥石流、滑坡的气象条件
泥石流、滑坡的成因是复杂的。它与自然条件、人类活动有密切关系。如2001年1月17日凌晨01时云阳县老县城后山 五峰山发生滑坡, 其原因是这一滑坡处位于山坡土质松散、有山地裂缝, 自然条件差。
分析多泥石流、滑坡区与无泥石流、滑坡区的地质、地貌和地势看出, 它们是有明显不同的。在四川盆地多泥石流、滑坡发生的区域, 如四川盆地西南部的地质为三种岩并层或砂岩、泥岩互层, 地貌为高中山或中山区, 那里地势陡峭, 处在高原与盆地的过渡区。在四川盆地无泥石流、滑坡发生的区域, 如岷江下游、沱江中上游, 其地质为近代河流冲积、淤积, 地貌为冲积平原或浅丘或缓丘平坝, 地势平缓, 地形高度差
4. 1 水源条件分析
形成泥石流、滑坡的一个基本条件是水源。四
3. 3 地域分布的分析
对1991 2001年四川盆地出现泥石流、滑坡总日数分布图(图3) 看到:(1) 泥石流、滑坡多发区在四川盆地西南部(名山、天全 石棉) 、盆地中部(阆中、巴中、营山、南充 遂宁) 、盆地东南部的武隆, 其中尤以四川盆地西南部为最多。泥石流、滑坡多发中心区在石棉、荥经, 分别出现15, 14次, 年均1~2次。(2) 四川盆地有接近一半(46%) 的县有可能发生泥石流、滑坡。而岷江下游、沱江上、中游区域是无泥石流、滑坡区。
由1991 2001年各月四川盆地出现泥石流、滑坡日数分布图看出(图略) :(1) 四川盆地泥石流、滑坡在5~8月有逐月向西北推进的趋势。5月份主要在盆地东南部, 6月份主要在盆地中部、南部, 7月份主要在盆地中部、西南部, 8月份主要在盆地西南部、西北部。(2) 出现泥石流、滑坡地域分布最广的月份是7月份, 占盆地泥石流、滑坡出现
86 高 原 气 象 川盆地是一典型的湿热盆地、多降水。如天全年均雨日为235. 7天, 峨眉山为263. 5天是全国之冠 。四川盆地内大部分地区的年均暴雨日数为3~4天, 盆地西部、西北部为5~6天, 北川、雅安、峨眉山多达7天。全年暴雨最多日数超过10天的有安县、雅安、天全、北川、洪雅等! , 说明四川盆地水源充足。
比较四川盆地年最多暴雨日数图(图略) 与泥石流、滑坡总日数图看到, 泥石流、滑坡多在四川盆地西南部的雅安、天全与四川盆地西北部的安县, 对应地在年最多暴雨日数图上也有2个∀14个暴雨日的中心区。另外, 泥石流、滑坡较多区 四川盆地中、北部, 相应地也有年最多暴雨日∀6的区域。说明多暴雨为四川盆地多发泥石流、滑坡区提供了充足的水源条件。充足的水源条件不仅是形成泥石流、滑坡的基本条件之一, 而且它会使泥石流、滑坡多发区土质泡松, 促使形成泥石流、滑坡的又一基本条件 大量松散固体物质储备。4. 2 强降水的触发作用4. 2. 1 当日降水分析
分析每次泥石流发生的降水看到, 发生泥石流时绝大多数(95%) 伴有盆地内成片或大范围暴雨、大暴雨, 其中伴有大暴雨中心(日雨量∀100mm ) 的占89%, 伴有特大暴雨中心(日雨量∀150mm ) 的占56%。可见四川盆地泥石流是与较大范围强暴雨有密切相关。由分析产生泥石流、滑坡县的当日雨量图(图4) 看出, 四川盆地内发生泥石流、滑坡以日雨量在30mm 以上的占大多数(72%) , 其中日雨量在50~100mm 占的比例最大, 为32%, 其次为日雨量>100mm 的占24%。说明发生泥石流、滑坡与强降水的诱发、触发作用关系密切
。
22卷
对日雨量
由分析日雨量
泥石流、滑坡日不同等级日雨量的分布情况是:日雨量∀100mm 的主要分布在四川盆地西北部(占43%) , 盆地西南部(占32%) ; 日雨量∀50mm,
对四川盆地不同区域产生泥石流、滑坡当日县气象站雨量∀100mm 的前期降水分析(表3) 看出, (1) 盆地西北部前3天雨量在100mm 以上的占68%, 在150mm 以上的占58%; 前3天雨量
图4 不同等级日雨量产生泥石流的频率分布F ig. 4 F requency distribution of the mud rock
!
四川省气象局. 四川省短期天气预报手册. 30. .
增刊 郁淑华:四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征及其气象成因分析 87
表3 泥石流当日雨量∀100mm 的前期降水统计
Table 3 Preceding rainfall f or mud rock flow day with the rainf all ∀100mm
区域
日期 /(年 月 日) 站名
雨量
前3天雨量前10天雨量前15天雨量前30天雨量
雨日
地质
前30天雨日
夹岩、白云岩、大理岩或紫红色泥岩、砾岩夹泥灰岩。
地貌
1999 06 12 北川2001 09 18 中江2001 09 20 绵竹
盆地西北部
2001 09 19 绵竹1998 08 20 绵阳1998 08 20 安县1998 08 20 北川1998 08 20 江油1995 08 20 北川1995 08 20 安县1996 08 26 绵竹1993 07 13 绵竹
010. 4245. 6234. 7144. 3274. 5252. 3179. 6188. 9160. 54. 5111. 7
76. 035. 8260. 9271. 3164. 4295. 2257. 0195. 6259. 4234. 617. 0138. 2
90. 589. 6305. 4341. 2246. 9306. 9263. 0211. 9351. 7334. 518. 9139. 5
146. 6267. 1375. 5448. 5341. 3395. 0315. 8247. 6442. 4415. 861. 8199. 3
[***********]221914
中山向缓丘平坝过渡区
盆地中、东部
1993 07 12 遂宁1993 08 10 遂宁1996 08 08 盐亭1996 08 08 仪陇
0172. 11. 146. 9
7. 5183. 79. 563. 2
31. 3208. 132. 169. 8
134. 3299. 437. 874. 2
19161210
砂岩、砾岩夹泥岩
红色深丘
2000 08 08 雅安
盆地西南部
2001 07 25 雅安1998 08 25 名山1998 09 16 雅安1994 08 11 荥经1995 08 11 荥经1991 06 29 天全1991 08 09 乐山
盆
地南部
3. 20. 1180. 8
06. 57. 410. 26. 5
57. 627. 2235. 427. 18. 839. 752. 78. 9
76. 093. 3294. 350. 612. 173. 2102. 59. 7
161. 9141. 5348. 0216. 8124. 5265. 7138. 112. 6
[**************]2
不同地质交叉区
中山、低山
1999 08 20 宜宾1999 09 14 屏山2001 06 29 内江
103. 7103. 0103. 4
126. 8176. 4128. 4
235. 0221. 1164. 2
303. 6351. 4243. 0
142018
沙岩、砾岩粘土夹褐煤
红色浅丘
还是在100mm 左右; 由于盆地西南部地质复杂,
为不同地质交叉区, 地貌为中山、低山区, 多泥石流沟, 产生泥石流、滑坡前3天雨量一般较小, 但产生泥石流前30天雨量较多; 由于盆地中东部地质多为沙岩、砾岩夹泥岩, 地貌为红色深丘, 产生泥石流、滑坡前3天雨量较小, 前30天雨日也不多。说明在大暴雨情况下, 不同地质、地貌其前期降水反映是不同的。在前期降水影响下盆地西南部地质、地貌比盆地西北部地质、地貌更容易使降水直接和斜坡土体融合, 饱水土体更易于蠕滑, 而演变成泥石流、滑坡。
对四川盆地不同区域产生泥石流当日县气象站雨量∀50m m,
88 高 原 气 象 数前3天雨量∀40mm 或前30天雨日较多(∀16天) 。在暴雨情况下, 盆地中、东部产生泥石流、滑坡, 需要前1个月雨日较多, 主要是那里地质沙岩、烁岩夹泥岩, 地貌为红色深丘陵, 在前期当日降水较多的情况下, 使水分下渗饱和, 不断与土体融合, 浸泡软化着土体, 使其内聚力降低, 抗剪力减小, 在暴雨情况下, 使土体快速滑动, 引起泥石流滑坡。
由上述分析看出, 在不同地质、地貌条件下, 泥石流、滑坡日不同雨量等级与前期降水条件是有区别的。
22卷
(6) 四川盆地多暴雨日为四川盆地多发泥石流、滑坡提供了充足的水源条件。
(7) 四川盆地产生泥石流滑坡绝大多数伴有盆地内成片或大范围暴雨、大暴雨, 反映了四川盆地泥石流与较大范围强暴雨有密切关系。
(8) 由分析产生四川盆地泥石流、滑坡县的日雨量看出, 以日雨量在30mm 以上占大多数, 其中50~100m m 占的比例最大。四川盆地西北部在大暴雨情况下发生泥石流、滑坡的可能性最大; 四川盆地西南、中东部在大雨、暴雨情况下发生泥石流的可能性最大, 反映了泥石流、滑坡与当日强降水的触发作用关系密切。
(9) 由泥石流日前期降水分析看出, 不同区域不同泥石流日雨量与其前期不同降水有关, 其中与前3天雨量或前30天雨日相关较好, 反映了在不同地质地貌条件下, 泥石流日不同雨量等级有不同的前期降水条件。
上述认识为四川盆地开展泥石流滑坡的预警预报提供了参考依据, 并在业务预报中发挥重要作用。
致谢:芮景新, 张仁秀曾给予许多帮助, 特表谢意。参考文献
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都:四川大学出版社, 2001
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防治[C]. 全国泥石流防治经验交流会论文集. 重庆:科学技术文献出版社重庆分社, 1983. 34-39
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象, 2002, 28(8) :30-33
5 结论
通过以上分析, 可得出如下结论:
(1) 四川盆地泥石流、滑坡出现时间跨度大, 最早出现在盆地东部的1月7日, 最迟出现在盆地西南部的11月8日。初日出现集中时段在5月第6候~6月第3候, 集中发生在天全 石棉一带中山区与盐亭 遂宁的红色深浅丘陵。终日出现集中时段在8月第2候及第6候~9月第4候, 集中发生在雅安 石棉的中山区与绵竹 彭县的浅丘陵、河流冲积、淤积区。 (2) 四川盆地泥石流、滑坡主要发生在6~8月, 其中7月份发生日数最多, 年均3日, 1991 1998年间四川盆地泥石流, 滑坡灾害出现日数出现较少, 但2000及2001年均出现10日以上。 (3) 四川盆地泥石流、滑坡多发区在四川盆地西南部(名山、天全 石棉) 、盆地中部(阆中、巴中、营山、南充 遂宁) , 盆地东南部的武隆, 其中以盆地西南部为最多。
(4) 四川盆地有近一半的县有可能发生泥石流, 滑坡。仅岷江下游、沱江上、中游区域是无泥石流、滑坡区。 (5) 四川盆地泥石流、滑坡在5~8月有逐月从盆地东南部向西北推进到盆地西北部的趋势。
增刊 郁淑华:四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征及其气象成因分析 89
Analyses on Spatial Timporal Characteristics of Mud Rock Flow
and Landslip in Sichuan Basin and Its Meteorological Cause
YU Shu hua
(I nstitu te of Plateau M eteor ology , China M eteorological Ad ministr ation , Chengdu 610072, China )
Abstract:By analyzing the spatial tim poral charateristics of the mud rock flow and landslip in Sichuan basin during the period of 1999 2001and its m eteorological cause, the some useful results w ere obtained from it, w hich prov ided a reference for forcasting and w arning landslip in advance. The results are as follow s:(1) T he spatial temporal characteristics of the mud rock flow and lanslip in Sichuan basin are to mainly occurs in June~August, mostly in July; frequently occurring areas of the mud rock flow and landslip located in southw esten Sichuan basin and then the middle eastern; no landslip occurs in the low er reach of M ing river and the middle and upper reaches of Tuo river, but there is a trend that the location of the landslip monthly moves from south w ester to northwestern Sichuan basin in May~August. (2) So many landslip occurs in Sichuan basin is due to the meteorological reason, namely , the rain areas prov ide abundant w ater for it. (3) T here is a g reat possibility w ith mud rock flow and landslip occurring if it is a sever heavy rain there, only a heavy rain or even just a rain fall w ith over 30mm may trigger landslip in the southw ester and middle eastern Sichuan basin. (4) Besides the mud rock flow and landslip related to the intensity of rain, geology and geomorphology, and it is also relevant w ith the preceding rainfall.
Key words:Sichuan Basin; M ud rock flow landslip; Meteorolog ical cause; Heavy rain