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泥石流灾害成因与风险调控泥石流灾害成因与风险调控 崔 鹏（pengcui） 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室 2010年11月12日 崔 鹏（pengcui） 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室 2010年11月12日 崔 鹏（pengcui） 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室 2010年11月12日 崔 鹏（pengcui） 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室 2010年11月12日 全球灾变事件与重大地质灾害战略研讨会全球灾变事件与重大地质灾害战略研讨会 高克昌 内容提要内容提要内容提要内容提要 一、中国泥石流灾害成因与分布规律 二、泥石流监测预警技术 三、泥石流工程治理技术 四、泥石流风险管理 五、减灾思考 一、中国泥石流灾害成因与分布规律 二、泥石流监测预警技术 三、泥石流工程治理技术 四、泥石流风险管理 五、减灾思考 一、中国泥石流灾害与分布规律一、中国泥石流灾害与分布规律 中国泥石流灾害及其危害 中国泥石流灾害及其危害 八 月 七 日 舟 曲 泥 石 流 灾 害 八 月 七 日 舟 曲 泥 石 流 灾 害 死亡和失踪死亡和失踪1765人人 大峪泥石流形 成区 小峪泥石流形 成区 罗家峪泥石流形 成区 这是被泥石流搬运至三眼峪出山口以外的巨石，泥石流堆积扇 和沟道中200500m3 . 的巨石还有很多。 地震以前的舟曲地震以前的舟曲 Photo by Libaidejiuhu 地震以后的舟曲地震以后的舟曲 滑坡比地震的危害大滑坡比地震的危害大滑坡比地震的危害大滑坡比地震的危害大 2008年年9月月24日泥石流以后的舟曲日泥石流以后的舟曲 泥石流的危害有时比滑坡大泥石流的危害有时比滑坡大泥石流的危害有时比滑坡大泥石流的危害有时比滑坡大 2010年年8月月14日四川绵竹清平乡泥石流日四川绵竹清平乡泥石流 危害城镇与 村庄 危害城镇与 村庄 委内瑞拉泥石流摧毁6座 城市，一次死亡3万余人 四川擂鼓镇泥石流冲毁灾民按照房四川擂鼓镇泥石流冲毁灾民按照房 北峪河泥石流威胁的甘肃武都城市北峪河泥石流威胁的甘肃武都城市 山地灾害威胁西宁市区山地灾害威胁西宁市区 平均每年死亡约1000人平均每年死亡约1000人 财产损失数十亿元财产损失数十亿元 1300多座城镇受到山地灾害威胁和危害1300多座城镇受到山地灾害威胁和危害 危害道路交通 危害道路交通 毁坏面积 70.8 hm2 三眼峪 50hm2 ;罗家 峪20.8hm2 三眼峪毁坏城区面 积3 hm2 三眼峪毁坏农田 47hm2 泥石流淤埋和毁坏大量优良耕地 危害农田 危害农田 19 我国山洪、泥石流、滑坡（工程边坡）灾害分布广、 数量多、危害重 我国山洪、泥石流、滑坡（工程边坡）灾害分布广、 数量多、危害重 有成灾记录的泥石 流沟1万多条 有成灾记录的泥石 流沟1万多条 中型以上滑坡3万 余处 中型以上滑坡3万 余处 70的山区交通干线70的山区交通干线 大部分大型水电站大部分大型水电站 1300多座山区城镇1300多座山区城镇 重要威胁对象 全国统计情况 重要威胁对象 全国统计情况 中国泥石流分布 中国泥石流分布 震后泥石流分布 震后泥石流分布 沿断裂构造带密集分布沿断裂构造带密集分布 在地震活动带成群分布在地震活动带成群分布 在软弱岩石和软硬相间岩石区成片状集 中分布 在软弱岩石和软硬相间岩石区成片状集 中分布 沿着深切割的高山峡谷区沿河流和交通 线成带状分布 沿着深切割的高山峡谷区沿河流和交通 线成带状分布 分布与暴雨和长历时高强度降水的分布 区域一致 分布与暴雨和长历时高强度降水的分布 区域一致 我国我国2/3国土上广泛发育着泥石流，山区大部分城镇和村庄坐 落在泥石流堆积扇上，公路、铁路通过泥石流危险区，泥石 流对人民生命财产安全和重大工程安全影响巨大。 国土上广泛发育着泥石流，山区大部分城镇和村庄坐 落在泥石流堆积扇上，公路、铁路通过泥石流危险区，泥石 流对人民生命财产安全和重大工程安全影响巨大。 今年来山区工程建设增多，泥石流危险区经济密度和人口密 度增大，特别是减灾意识不强的工程人员增多，受灾对象增 多。 今年来山区工程建设增多，泥石流危险区经济密度和人口密 度增大，特别是减灾意识不强的工程人员增多，受灾对象增 多。 近年来，强降雨、地震等激发泥石流的极端事件间频发，导 致群发性大规模泥石流发生频度增大，造成巨大人员伤亡和 经济损失。 近年来，强降雨、地震等激发泥石流的极端事件间频发，导 致群发性大规模泥石流发生频度增大，造成巨大人员伤亡和 经济损失。 山区城镇发展挤占压缩泥石流排泄路径，在排泄通道上修建 房屋，居住了越来越多的居民。 山区城镇发展挤占压缩泥石流排泄路径，在排泄通道上修建 房屋，居住了越来越多的居民。 生态脆弱，调控泥石流形成因素与过程的能力有限。生态脆弱，调控泥石流形成因素与过程的能力有限。 泥石流形成机理、运动规律、成灾机制等基础研究薄弱，制 约监测预警、灾害治理和风险管理水平提高。 泥石流形成机理、运动规律、成灾机制等基础研究薄弱，制 约监测预警、灾害治理和风险管理水平提高。 今近年泥石流成灾严重的原因 今近年泥石流成灾严重的原因 舟曲8-8特大山洪泥石流灾害1765人遇难和失踪舟曲8-8特大山洪泥石流灾害1765人遇难和失踪 云南贡山泥石流8-18特大泥石流灾害92人遇难和失踪云南贡山泥石流8-18特大泥石流灾害92人遇难和失踪 汶川8-13特大山洪泥石流灾害72人遇难和失踪汶川8-13特大山洪泥石流灾害72人遇难和失踪 云南巧家小河7-13特大泥石流灾害45人遇难和失踪云南巧家小河7-13特大泥石流灾害45人遇难和失踪 耳沟村7-24重大泥石流灾害24人遇难和失踪耳沟村7-24重大泥石流灾害24人遇难和失踪 广西岑溪6-2特大泥石流灾害42人遇难和失踪广西岑溪6-2特大泥石流灾害42人遇难和失踪 2010年我国泥石流重大灾害远远大于往年， 人员死亡和失踪超过2000人，主要灾害事件有 二、泥石流监测预警技术二、泥石流监测预警技术 危险性预测技术 临灾预报技术基于降水监测的预报和基于泥 石流起动机理的预报 监测预警技术可分为人工简易监测与仪器监 测，仪器监测又分为接触式和非接触式。 1号观测楼号观测楼 2号观测楼 采样房 野外实验室 号观测楼 采样房 野外实验室 3号综合楼 客座公寓 号综合楼 客座公寓 1961年，建立东川山地灾害观测站，进行泥石流原位观测。1961年，建立东川山地灾害观测站，进行泥石流原位观测。 观测设备及野外实验观测设备及野外实验 蒋家沟泥石流观测系统蒋家沟泥石流观测系统 危险性泥石 流预测 危险性泥石 流预测 泥石流临灾预报 泥石流临灾预报 1基于降水监测的泥石流预报1基于降水监测的泥石流预报由暴雨引发的泥 石流灾害，在数量上和造成的损失，分别要占这类灾害总 数的90和95以上。 根据流域特征布设雨量站，监测流域的降雨量，并通过 GPRS等通讯系统适时获得数据，利用已建立的模型进行泥 石流预报。 由暴雨引发的泥 石流灾害，在数量上和造成的损失，分别要占这类灾害总 数的90和95以上。 根据流域特征布设雨量站，监测流域的降雨量，并通过 GPRS等通讯系统适时获得数据，利用已建立的模型进行泥 石流预报。 雨量遥测仪雨量遥测仪 单沟预测模型 成昆线模型成昆线模型 由成（都）昆（明）铁路甘洛试验区 64 次观测资料确定的泥石流形 成降雨量组合指标为 6/1 6/1 1 1 24 24 DH H DH H DH H KR 式中R 一降雨综合指标；K 一前期降雨修正系数，K≥１，在甘洛试 验区 K＝１；H24, H1,H1/6一分别为 24h,1h 和 10min 最大降雨量 mm;H24D,H1D和 H1/6D一分别为 24h、1h 和 10min 单因子临界雨 量阈值,随沟谷和地区而不同,在甘洛试验区,它们分别为 60min,20mm 和 10mm。 当 R＜2.8 时,不会发生泥石流,R≥3.6 时,发生泥石流的 几率约占 85, R＝2.8～3.6 时,有可能发生泥石流。 单沟预测模型 蒋家沟模型蒋家沟模型 在这些长系列观测数据基础上，提出了一系列泥石流预报模 型。如蒋家沟模型 R10＝5.5-0.098Pa＋Pt＞0.5mm临界线 R10＝6.9-0.123Pa＋Rt＞1.0mm暴发线 式中 R10－10min 降雨量mm; Rt一泥石流发生时刻前的当日降 雨量mm，Pa一泥石流发生前20d 内的有效降雨量, 20 1 t i ia KRP， Ｋ为递减系数，取为 0.8,i1,2......20,Ri为泥石流发生前 i 天降雨 量。该式预报提前时间为 17 一 200min,报准率为 86,错报 3, 漏报为11。 蒋家沟泥石流预报模型蒋家沟泥石流预报模型 2基于泥石流起动机理的预报2基于泥石流起动机理的预报基于泥石流起动机理 的泥石流预报模式研究目前尚处于起步阶段，但其监测参数 可以结合现有的降水监测预报技术，能够大大提高预报模型 的精度，并且可以为降水预报模型提供参数，很大程度上 基于泥石流起动机理 的泥石流预报模式研究目前尚处于起步阶段，但其监测参数 可以结合现有的降水监测预报技术，能够大大提高预报模型 的精度，并且可以为降水预报模型提供参数，很大程度上提 高了降水预报模型的区域适应性 提 高了降水预报模型的区域适应性。 崔鹏研究员提出 。 崔鹏研究员提出准泥石流体准泥石流体的 概念，建立了以影响准泥石流 体力学性质、便于测定的 的 概念，建立了以影响准泥石流 体力学性质、便于测定的底床 坡度、细粒含量和水分饱和度 底床 坡度、细粒含量和水分饱和度 为自变量的应力状态函数。通 过 为自变量的应力状态函数。通 过100余次模拟实验，建立了 泥石流起动临界条件数学模型 和解析曲面，并进一步建立了 泥石流起动的 余次模拟实验，建立了 泥石流起动临界条件数学模型 和解析曲面，并进一步建立了 泥石流起动的尖点突变模型尖点突变模型。。 泥石流形成观测和试验泥石流形成观测和试验 陈晓清研究了降雨作用下土体特征（主要监测内容有土体含水量、水 势、孔隙水压力等），发现在土体破坏发生之前，监测的土体含水量 陈晓清研究了降雨作用下土体特征（主要监测内容有土体含水量、水 势、孔隙水压力等），发现在土体破坏发生之前，监测的土体含水量 土体体积含水 量曲线图 土体体积含水 量曲线图 土体体积含水土体体积含水 量曲线图量曲线图 土体水势土体水势 曲线图曲线图 土体水势土体水势 曲线图曲线图 土体孔隙水土体孔隙水 压力曲线图压力曲线图 土体孔隙水土体孔隙水 压力曲线图压力曲线图 水势、孔隙水压力几种土体特征参水势、孔隙水压力几种土体特征参 数都发生明显或较明显的变化，可数都发生明显或较明显的变化，可 以通过建立基于土体特征参数的变以通过建立基于土体特征参数的变 化的模型判断土体破坏，以及泥石化的模型判断土体破坏，以及泥石 流源地的泥石流形成。可以较坡面流源地的泥石流形成。可以较坡面 泥石流发生时提前了约12-23分钟。泥石流发生时提前了约12-23分钟。 泥石流起动后的监测预警 泥石流起动后的监测预警 1人工简易监测1人工简易监测通过暴发时沟道上游发出的轰隆声、 沟道内出现的断流现象、登高观察沟道上游泥石流暴发与 运动情况等判断泥石流是否发生，并大致确定泥石流的可 能规模，从而做出相应的反应，如进一步观测、向上级汇 报、立即通过敲锣等方式告知下游危险区群众撤离等，主 要用于群测群防工作。 人工简易监测为紧急避灾赢得 宝贵的时间，但用于泥石流时 主要靠人的感官，观测距离 近，受环境影响大，误判率 高，对泥石流的规模把握不准。 人工简易监测为紧急避灾赢得 宝贵的时间，但用于泥石流时 主要靠人的感官，观测距离 近，受环境影响大，误判率 高，对泥石流的规模把握不准。 2仪器监测2仪器监测分为接触式和非接触式分为接触式和非接触式 1接触式接触式钢索监测器、压力式泥位计、冲击力 监测器 钢索监测器、压力式泥位计、冲击力 监测器 2非接触式非接触式通过仪器获得泥石流的影像、声音、 振动、泥位等信息判断泥石流是否发生并估计其 规模，主要有摄像机、次声警报器、地声警报器、 超声波（激光）泥位计等 通过仪器获得泥石流的影像、声音、 振动、泥位等信息判断泥石流是否发生并估计其 规模，主要有摄像机、次声警报器、地声警报器、 超声波（激光）泥位计等 1接触式监测器接触式监测器钢索监测器、压力式泥位计、冲击力监测器钢索监测器、压力式泥位计、冲击力监测器 ①钢索监测器①钢索监测器 其作用原理是利用泥石碰触钢线使钢线断裂，造成 探测器内部感测轴 其作用原理是利用泥石碰触钢线使钢线断裂，造成 探测器内部感测轴sensing shaft位移形成通路而传出信 号。钢索监测器由于需要冲击力使钢线断裂，故较适用于 泥石流流动冲刷段。 位移形成通路而传出信 号。钢索监测器由于需要冲击力使钢线断裂，故较适用于 泥石流流动冲刷段。 ②压力式泥位计②压力式泥位计 由于泥石流进入主沟沟床后，多表现出阵性特征，而且泥石流形 状呈前陡后缓，对沟床基地的压力变化呈准周期变化，可以监测泥石 流主沟沟床底部的压力变化，监测泥石流运动。主要监测方法包括最 常用的压阻式压力传感器或阻应变片压力传感器、半导体应变片压力 传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、 谐振式压力传感器等监测，还可以采用目前新发展起来的光纤传感器 来监测。 由于泥石流进入主沟沟床后，多表现出阵性特征，而且泥石流形 状呈前陡后缓，对沟床基地的压力变化呈准周期变化，可以监测泥石 流主沟沟床底部的压力变化，监测泥石流运动。主要监测方法包括最 常用的压阻式压力传感器或阻应变片压力传感器、半导体应变片压力 传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、 谐振式压力传感器等监测，还可以采用目前新发展起来的光纤传感器 来监测。 ③冲击力监测③冲击力监测 测量泥石流冲击力不仅可以确定泥石流是否发生，而且 根据冲击力的大小还可以判断泥石流的规模，可以根据冲击 力大小进行灾害规模分级，从而发出不同级别的预警信号。 测量泥石流冲击力不仅可以确定泥石流是否发生，而且 根据冲击力的大小还可以判断泥石流的规模，可以根据冲击 力大小进行灾害规模分级，从而发出不同级别的预警信号。 2非接触式监测器非接触式监测器 通过仪器在不接触泥石流体的情况下获得泥石流的影 像、声音、振动、泥位等信息判断泥石流是否发生并估计 其规模，主要有摄像机、次声警报器、地声警报器、超声 波（激光）泥位计等 通过仪器在不接触泥石流体的情况下获得泥石流的影 像、声音、振动、泥位等信息判断泥石流是否发生并估计 其规模，主要有摄像机、次声警报器、地声警报器、超声 波（激光）泥位计等 红外线摄像机红外线摄像机 ①影像监视①影像监视为了直观判断泥 石流的暴发与规模，可以通过 定点照相或录像泥石流沟道的 整体或局部。 通过数字图像处理方法，可以 实现数码摄像机视频数据中泥 石流的自动识别，并判断规模 大小。 为了直观判断泥 石流的暴发与规模，可以通过 定点照相或录像泥石流沟道的 整体或局部。 通过数字图像处理方法，可以 实现数码摄像机视频数据中泥 石流的自动识别，并判断规模 大小。 ②地声预警仪 使用地声传感器，观测 泥石流运动过程中在岩土体 中传播的振动波，采集的信 号超过预设的阈值时进行报 警。 泥石流地声预警仪可分为 四个部分信号选频放大 部分、比较整形、显示、 声光报警部分，由12V供电。 可实现振动阀值的设定和 显示，完成对通道变化的 动态监测；报警部分分为 有线和无线两种，以达到 实时报警的效果。 泥石流地声预警仪可分为 四个部分信号选频放大 部分、比较整形、显示、 声光报警部分，由12V供电。 可实现振动阀值的设定和 显示，完成对通道变化的 动态监测；报警部分分为 有线和无线两种，以达到 实时报警的效果。 ③超声波泥位报警仪③超声波泥位报警仪 利用回波测距的原理，测得传感 器断面的泥石流流深推断泥石流的规 模，可根据事先计算的不同频率洪水 位设定警报阈值，从而实现自动分级 预警。 利用回波测距的原理，测得传感 器断面的泥石流流深推断泥石流的规 模，可根据事先计算的不同频率洪水 位设定警报阈值，从而实现自动分级 预警。 ④泥石流次声警报器④泥石流次声警报器根据泥石流次声音频特征，利用次声原 理研制了泥石流次声警报系统。该系统灵敏度为55cmv/pa，主 机部分由滤波器、放大镜、声光警报器和数据传输口构成。数 据采集器可与计算机相连，采集的数据供数据分析研究使用。 在中国科学院东川泥石流观测研究站实测实验。经过4场泥石 流的实测证明，该系统运行正常，可提前30分钟至40分钟发出 泥石流警报，达到了预期的效果。 根据泥石流次声音频特征，利用次声原 理研制了泥石流次声警报系统。该系统灵敏度为55cmv/pa，主 机部分由滤波器、放大镜、声光警报器和数据传输口构成。数 据采集器可与计算机相连，采集的数据供数据分析研究使用。 在中国科学院东川泥石流观测研究站实测实验。经过4场泥石 流的实测证明，该系统运行正常，可提前30分钟至40分钟发出 泥石流警报，达到了预期的效果。 ⑤红外线光遮断器⑤红外线光遮断器原理和钢索监测器原理相同，是通过泥 石流碰触遮断红外光线使探测器触发一信号，再传至仪器 的数据采集器，但和钢索检知器不同处为红外线光遮断器 属于非接触式，一端发射另 一端则为接收，其平时状态 为通路状态，一旦当泥石流 遮断光线后即造成短路而触 发警报。 原理和钢索监测器原理相同，是通过泥 石流碰触遮断红外光线使探测器触发一信号，再传至仪器 的数据采集器，但和钢索检知器不同处为红外线光遮断器 属于非接触式，一端发射另 一端则为接收，其平时状态 为通路状态，一旦当泥石流 遮断光线后即造成短路而触 发警报。 发射端接收端 专 线 减 灾 对 策 公 众 媒 体减 灾 专 家 业 务 主 管地 方 行 政 长 官 电 视地 方 减 灾 网 站 暴 发 泥 石 流 泥 石 流 暴 发 时 间 和 规 模 信 息 处 理 泥 石 流 可 能 波 及 范 围 可 能 灾 情 预 报 气 象 雷 达天 气 预 报卫 星 云 图人 口 密 度经 济 密 度土 地 利 用特 殊 建 设 项 目 泥 石 流 激 发 因 素 承 灾 体 泥 石 流 形 成 背 景 条 件 否 是 专 线专 线专 线 广 播 土 壤 地 形 地 质 植 被 侵 蚀 预 报 服 务 泥 石 流 灾 害 监 测 系 预 警 统 泥 石 流 灾 害 监 测 系 预 警 统 三、泥石流工程治理技术三、泥石流工程治理技术 社会经济条件社会经济条件环境条件环境条件灾害活动状况灾害活动状况 灾害信息灾害信息灾害敏感性分析灾害敏感性分析 灾害活动趋势灾害活动趋势灾害综合防治灾害综合防治 监测预报监测预报风险分析风险分析土木工程技术土木工程技术生态工程技术生态工程技术 泥石流减灾非工程措施泥石流减灾非工程措施 泥石流防治工程技术泥石流防治工程技术 泥石流综合防治技术体系泥石流综合防治技术体系 沟道 纵坡 沟道 纵坡 ≤≤0.030.03-0.080.08-0.100.10-0.40≥≥0.40 分段洪泛区堆积区流通段形成区水源区 形成 作用 泥石流堆 积、土水 分离 泥 石 流 均 衡输送 土体失稳、 水 土 融 合 形 成 泥 石 流 汇流造峰 灾害 特征 泥石流、泥沙灾害，危害社会生产、 生活的主要危险区 严 重 水 土 流 失 、 环 境灾害 轻微至中度 水土流失 功能 分区 洪流排导区沟道防护 区 固床稳坡 区 山洪调节区 防治 思路 排洪排 水 排导为主、 适当停淤 顺畅过 流 ， 简 易 防护 以 拦 稳 拦 蓄 为 主 ， 兼 顾 沟 岸 防护 抚育与管理 并重，治坡 为主 防治 措施 排洪沟排导槽、 停淤场 护 坡 、 护 岸 、 防 护 堤 拦 砂 坝 、 谷 坊 、 潜 槛 生态工程、 农田水保小 型工程 分水岭 主河 分水岭 主河 主沟床纵剖面 1.1 1.0|089.0| 23.010 log 120 x C e x x 容重计算容重计算 建立了基于粘土颗粒含量的泥 石流容重计算方法。 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0102030405060 粘粒含量（） 容重（t/m3） 粘粒含量与山地 灾害容重关系曲 线 粘粒含量与山地 灾害容重关系曲 线 推导了弯道超高流速计算公 式，结合直道断面计算糙率， 使计算结果更符合实际。 流速计算流速计算 1 2 12 21 ___ ln 2 a a aa BaaA V 2 3 3 1 10 1 max 27.0khH b B B L gQ b 流量计算流量计算 应用弯道和直道形态调查结 果，建立了流量计算方法。 并建立了冰湖溃决型泥石流 流量计算方法。 防治工程设计参数确定防治工程设计参数确定 城镇及重要居民点减灾模式城镇及重要居民点减灾模式 道路交通减灾模式道路交通减灾模式 水电工程减灾模式水电工程减灾模式 农田减灾模式农田减灾模式 风景区减灾模式风景区减灾模式 泥石流减灾模式泥石流减灾模式 城镇减灾模式城镇减灾模式 城镇减灾模式城镇减灾模式 模式一 西藏聂拉木县 城冰湖溃决泥 石流综合防治 工程示意图 西藏聂拉木县 城冰湖溃决泥 石流综合防治 工程示意图 监测预警监测预警 防护排泄防护排泄 栏沙固沟栏沙固沟 水土保持与生态修复水土保持与生态修复 川藏公路全长2155km，有山地灾害1036条；其中迫隆藏 布段271km，山地灾害125处，滑坡140处，溜砂坡18处；治理 前平均每年断道3个月，最长达6个月。 培龙沟桥梁多次被山地灾害冲102滑坡严重影响公路畅通 溜沙坡侵占公路 关键问题关键问题关键问题关键问题 道路减灾选线 防治工程设计 公路灾害环境背景及区域分布规律公路灾害环境背景及区域分布规律 选线原理与方法选线原理与方法 灾害运动数值模拟与危险性分区灾害运动数值模拟与危险性分区 道路减灾防灾方案优化道路减灾防灾方案优化 防治工程设计参数确定防治工程设计参数确定 道路减灾决策 支持系统 典型示范工程 道路减灾模式道路减灾模式 道路减灾模式道路减灾模式 模式二 020406080100 120 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 PX≤x X小时） 泥石流、滑坡地区线路系统可靠性评估方法， 用于局部方案比选优化。 道路泥石流灾害断道 时间的概率分布 泥石流、滑坡地区线路系统可靠性评估方法， 用于局部方案比选优化。 道路泥石流灾害断道 时间的概率分布 生态修复 水土保持 坡面防护 谷坊 拦沙坝 滑坡治理措施 排导槽 根据流域灾害发育规律和运动特征，提出了小流 域山地灾害综合治理技术。 根据流域灾害发育规律和运动特征，提出了小流 域山地灾害综合治理技术。 坡面防护 支沟的稳坡固沟 主沟的拦挡调节 沟口的排导防护 山地灾害综合治 理技术体系 以泥沙控制为核心的山地灾害综合治理体系以泥沙控制为核心的山地灾害综合治理体系 水电工程减灾模式水电工程减灾模式 水电工程减灾模式水电工程减灾模式 模式三 高含沙水高含沙水/泥石 流尾流改土 泥石 流尾流改土 未改良土壤剖面结构改良后土壤剖面结构未改良土壤剖面结构改良后土壤剖面结构 农田减灾模式农田减灾模式 农田减灾模式农田减灾模式 模式四 整地 改土 培肥 整地 改土 培肥 3030年前的山地年前的山地年前的山地 年前的山地 灾害堆积扇灾害堆积扇灾害堆积扇灾害堆积扇 山地灾害源区滑坡丹祖沟山地灾害下季节海子沟山地灾害 树正沟山地灾害 风景区山地灾害治理的关键风景区山地灾害治理的关键 减灾工程和景观的协调减灾工程和景观的协调 不能采用大型工程构筑物不能采用大型工程构筑物 灾害的源头治理灾害的源头治理 世界自然遗产九寨沟山地灾害综合治理研究世界自然遗产九寨沟山地灾害综合治理研究 风景区减灾模式风景区减灾模式 风景区减灾模式风景区减灾模式 模式五 山地灾害治理工程保护 了自然景观，在九寨沟的景 观保护中发挥了关键作用。 山地灾害治理工程保护 了自然景观，在九寨沟的景 观保护中发挥了关键作用。 灾害治理工程灾害治理工程 减灾工程与景观协调 治理以后清澈的湖水 四、泥石流风险管理四、泥石流风险管理 过去过去过去过去灾害控制灾害控制灾害控制灾害控制 控制灾害控制灾害控制灾害控制灾害 保护建筑物保护建筑物保护建筑物保护建筑物 房屋、道房屋、道房屋、道 房屋、道 路、堤坝等设施和生路、堤坝等设施和生路、堤坝等设施和生 路、堤坝等设施和生 命安全）命安全）命安全）命安全） 预测和预警预测和预警预测和预警预测和预警 主要使用工程措施主要使用工程措施主要使用工程措施主要使用工程措施 将来将来将来将来灾害风险管理灾害风险管理灾害风险管理灾害风险管理 识别潜在灾害识别潜在灾害识别潜在灾害识别潜在灾害 确定引发灾害的主要因素确定引发灾害的主要因素确定引发灾害的主要因素确定引发灾害的主要因素 分析风险分析风险分析风险分析风险 发生的可能性、规模、发生的可能性、规模、发生的可能性、规模、 发生的可能性、规模、 危险区和安全区、损失危险区和安全区、损失 危险区和安全区、损失危险区和安全区、损失 灾害监测、预警、预测、预案灾害监测、预警、预测、预案灾害监测、预警、预测、预案灾害监测、预警、预测、预案 主动减灾主动减灾主动减灾主动减灾 调控灾害发生的因素与调控灾害发生的因素与调控灾害发生的因素与 调控灾害发生的因素与 过程过程过程过程 综合减灾结合岩土工程措施、生综合减灾结合岩土工程措施、生综合减灾结合岩土工程措施、生 综合减灾结合岩土工程措施、生 态工程措施和非工程措施态工程措施和非工程措施态工程措施和非工程措施态工程措施和非工程措施 风险转移政府、社会、保险、受风险转移政府、社会、保险、受风险转移政府、社会、保险、受 风险转移政府、社会、保险、受 灾者灾者灾者灾者 小规模灾害小规模灾害小规模灾害小规模灾害 保护上限保护上限 硬件硬件工程工程 软件涵盖面软件涵盖面软件涵盖面软件涵盖面 软硬兼施软硬兼施的防灾策略的防灾策略 软 件 大规模灾害大规模灾害 小规模灾害小规模灾害 超过硬件工程超过硬件工程 保护保护的的极限极限 硬件硬件工程工程 灾灾灾 灾 害害 硬件硬件工程工程 概率概率概率概率高高高高概率概率低 大 规 模 灾 害大 规 模 灾 害 面对极端降雨和地震等灾变事件激发 大规模泥石流的情景，更需要灾害管理措施 来有效分担超过工程防护能力部分的特大灾 害所造成的风险。 面对极端降雨和地震等灾变事件激发 大规模泥石流的情景，更需要灾害管理措施 来有效分担超过工程防护能力部分的特大灾 害所造成的风险。 东南方季风东南方季风 西南方季风西南方季风 山地灾害形成机理与潜在灾害判识山地灾害形成机理与潜在灾害判识 山地灾害形成机理与潜在灾害判识山地灾害形成机理与潜在灾害判识 底 床 底 床 准泥石流体准泥石流体 确定了粘性泥石流确定了粘性泥石流 起动的临界条件，起动的临界条件， 建立了物质组构-建立了物质组构- 坡度-水分耦合作坡度-水分耦合作 用的泥石流起动模用的泥石流起动模 型，提出了基于形型，提出了基于形 成条件的泥石流判成条件的泥石流判 识方法。识方法。 山地灾害形成机理与潜在灾害判识山地灾害形成机理与潜在灾害判识 山地灾害形成机理与潜在灾害判识山地灾害形成机理与潜在灾害判识 无泥石流区无泥石流区 泥石流可能爆发区泥石流可能爆发区 起动曲线起动曲线 泥石流发生趋势预测泥石流发生趋势预测 危险性分析危险性分析 泥石流破坏力泥石流破坏力 危险区危险区影响区影响区 其它建筑物其它建筑物 二维运动模型二维运动模型 成灾对象成灾对象 边界条件边界条件 破坏力等作用线破坏力等作用线 危险性评估危险性评估 容重容重 颗粒级配颗粒级配 速度速度 流量流量 地形地形 控制工程控制工程 Distribution of depth of debris flow by numerical simulation in Cerro Grande Map of risk zoning of debris flow in Cerro Grande Catastrophic risk zone Moderate risk zone mildly risk zone Tanaguarena town before the disaster Tanaguarena Town Tanaguarena town after the disasterDec。 1999 Tanaguarena Town Cerro Grande Cerro Grande 泥石流灾情评估泥石流灾情评估 危险区经济活动强度危险区经济活动强度 灾害防治成本灾害防治成本 损失评估损失评估危险性分析危险性分析灾害防治效益灾害防治效益 危险区人口密度危险区人口密度 泥石流暴发的频率和规模泥石流暴发的频率和规模 抵御泥石流破坏的能力抵御泥石流破坏的能力 环境损害方面环境损害方面 防治措施质量防治措施质量 防灾措施控制灾害能力防灾措施控制灾害能力 经济损失方面经济损失方面 社会影响方面社会影响方面 0.3020.229 0.253 泥石流成灾度泥石流成灾度 泥石流成灾度泥石流成灾度 经济损失 经济损失 0.530 经济损失 经济损失 0.530 社会影响 社会影响 0.329 社会影响 社会影响 0.329 环境损害 环境损害 0.141 环境损害 环境损害 0.141 直 接 经 济 损 失 直 接 经 济 损 失 间 接 经 济 损 失 间 接 经 济 损 失 个 体 影 响 个 体 影 响 群 体 影 响 群 体 影 响 土 地 损 失 土 地 损 失 水 域 损 失 水 域 损 失 植 被 损 失 植 被 损 失 风 景 名 胜 损 失 风 景 名 胜 损 失 死 亡 人 数 伤 残 人 数 成 灾 人 口 当 量 数 失 业 人 口 当 量 影 响 工 作 当 量 数 建筑用地损失 农业用地损失 河 道 淤 积 森 林 损 毁 草 灌 损 毁 名 胜 古 迹 损 毁 风 景 旅 游 区 损 毁 水 库 湖 泊 淤 积 自 然 保 护 区 损 毁 0.6670.195 0.1280.286 0.714 0.4 0.6 0.45 0.55 0.694 0.306 0.469 0.780.27 0.7780.222 0.3790.139 0.229 泥石流灾情评估指标体系 泥石流减灾决策支持系统泥石流减灾决策支持系统 泥石流信息系统泥石流信息系统历史数据历史数据现时数据现时数据 危险区危险区损失评估损失评估 减灾专家减灾专家减灾管理者减灾管理者 是否实施减灾措施是否实施减灾措施 确定确定 否否 优化处理优化处理 否否 减灾规划减灾规划 是是 输出输出 是是 卫星云图 天气趋势 雷达监测 卫星云图 天气趋势 雷达监测 雨量遥测雨量遥测 单沟预报模型单沟预报模型 区域预报模型区域预报模型 区域预测模型区域预测模型 地理信息系统地理信息系统 基础信息基础信息 泥石流声学特征泥石流声学特征 泥石流形成机制泥石流形成机制 泥石流生成泥石流生成 区域泥石流 危险分区 区域泥石流 危险分区 单沟泥石流 危险分区 单沟泥石流 危险分区 人员撤离 抢险救灾 人员撤离 抢险救灾 集成的减 灾决策支 持系统 集成的减 灾决策支 持系统 泥石流声音泥石流声音 基础信息基础信息 泥石流监测预警 和减灾决策支持 系统 泥石流监测预警 和减灾决策支持 系统 泥石流的资源化利用泥石流的资源化利用 九寨沟一系列堰塞湖自然保存，增强了河谷岸 坡稳定性，大大减少新的崩塌滑坡的发生。 九寨沟一系列堰塞湖自然保存，增强了河谷岸 坡稳定性，大大减少新的崩塌滑坡的发生。 五、减灾思考五、减灾思考 2010年年8月月7日 特大泥石流灾 害前后的舟曲 日 特大泥石流灾 害前后的舟曲 认识泥石流规律，人与泥石流和谐共处认识泥石流规律，人与泥石流和谐共处 认识泥石流规律，人与泥石流和谐共处认识泥石流规律，人与泥石流和谐共处 预知灾害预知灾害点上，尽快对受泥石流威胁的城镇进行危险性评估和风险 分析，确定潜在危险和受灾对象；面上，开展潜在灾害调查和判识，确 定危险成都和可能发在的条件。 点上，尽快对受泥石流威胁的城镇进行危险性评估和风险 分析，确定潜在危险和受灾对象；面上，开展潜在灾害调查和判识，确 定危险成都和可能发在的条件。 监测预警监测预警建立对应于简易、半专业、专业的村建立对应于简易、半专业、专业的村-乡乡-县三级泥石流教案 侧预警体系，提高暴雨和短临预报精度。 县三级泥石流教案 侧预警体系，提高暴雨和短临预报精度。 灾害治理灾害治理适当提高灾害设防标准，对需要治理的灾害分类分级，逐 步安排生态措施与岩土措施相结合的综合治理。 适当提高灾害设防标准，对需要治理的灾
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