土石流預測預報

土石流預測預報作為一項重要的非工程減災措施，通過提前判斷其發生的時間、地點、規模、危害範圍以及可能造成的損失，使危險區的居民及時得到預警信息，提前採取預防措施，達到保證人民生命財產安全、減輕災害的目的。因此，土石流預測預報就是對其可能發生的地點(區域、或者溝谷)、時間(未來1小時、1天、1年或者更長時間)和特徵(規模、流量、危害範圍等)進行預先分析判斷和結果的發布。現階段通常也把土石流預測預報簡稱為預報。

基本介紹

• 中文名：土石流預測預報
• 外文名：Prediction and prediction of debris flow
• 簡稱：土石流預報
• 類型：非工程減災措施
• 分類：區域預報和單溝預報等
• 學科：地質科學

簡介

我國是世界上受土石流災害威脅最為嚴重的國家之一。土石流災害平均每年導致數百人死亡，造成多達數十億元人民幣的直接經濟損失，嚴重威脅到國民經濟和社會的可持續發展。土石流成因複雜、量大面廣、治理成本高，目前還無法進行全面的治理。

定義

土石流預測預報作為一項重要的非工程減災措施，通過提前判斷其發生的時間、地點、規模、危害範圍以及可能造成的損失，使危險區的居民及時得到預警信息，提前採取預防措施，達到保證人民生命財產安全、減輕災害的目的。因此，土石流預測預報就是對其可能發生的地點(區域、或者溝谷)、時間(未來1小時、1天、1年或者更長時間)和特徵(規模、流量、危害範圍等)進行預先分析判斷和結果的發布。現階段通常也把土石流預測預報簡稱為預報。

類型

土石流預測預報涉及多方面的內容，根據研究的側重點和預測預報的依據，可分為區域預報和單溝預報、機理預報和統計預報、長期預報、中期預報、短期預報和警報等。目前，按時間和按範圍的土石流預測預報較為普遍，國內外研究最多的是單溝短期預警報和大區域中長期預測。

層次

根據土石流預測預報結果的內容和預報結果提供信息的詳細程度，預測預報有不同的層次。初淺的預報僅能提供土石流發生可能性的定性描述，進一步的預報可以細化到土石流發生的機率，最詳細的預報可以提供土石流發生的基本特徵(如流速、流量、規模、破壞力)和可能造成的災害損失等信息，可直接用於土石流臨災預案的制定。預報結果的內容越豐富，預報所需要的信息越多，難度也越大。

目前，國內外主要從以下4個方面進行土石流預測預報的研究：以土石流形成背景為主線的敏感性分析，這主要體現在土石流危險性區劃研究方面；以土石流形成的激發條件為主線進行的預測預報研究，主要是確定土石流發生的臨界雨量和建立與降雨相關的土石流預報統計模型；以土石流形成機理為主線的預測預報研究，主要通過對土石流起動條件和土體物理性質的研究來探索土石流預測方法；以土石流物理學特徵為主線的監測預報研究，這方面的工作主要體現在依據土石流的泥位、流速、聲發射特徵等研製的土石流監測警報儀器。

發展趨勢和研究重點

儘管許多國內外學者把土石流預測預報作為本學科的重要方向和前沿科學問題，集中精力開展多方面的研究，取得了諸多可喜的研究成果，在減災中發揮了積極的作用。然而，由於土石流現象的複雜性，目前對土石流形成過程的認識尚不成熟，要達到較為準確的預測預報土石流災害及其損失的目標，還需要解決一系列科學和技術問題。在理論上應該進一步深化土石流形成機理研究，確定不同類型土石流形成的臨界條件，建立基於土石流形成機理和起動條件的預測預報模型，實現土石流預測預報質的突破。在技術方面，要充分利用現代新的數學方法和技術手段，快速獲取和分析與土石流形成相關的信息，構建土石流預測預報技術平台體系，實現預測預報的業務化和規範化。建議今後重點開展如下幾方面的工作。

加強預測預報的理論基礎研究

只有建立在土石流形成機理和形成條件基礎上的預測預報模型和方法，才能對土石流做出科學的和相對準確的預測預報。目前，土石流形成機理研究非常薄弱，成為限制預測預報發展瓶頸，必須加強形成理論研究才能有所突破。對單溝土石流預測預報來說，主要研究土石流起動過程、起動條件和匯流機理。對區域土石流預測預報來說，主要研究土石流區域活動規律和控制區域土石流活動的環境背景條件的耦合機制。進一步確定不同區域和不同類型土石流溝谷暴發土石流的氣象、水文條件。

採用新理論新技術，提高預報精度

在今後的土石流預測預報研究中，除了加強土石流基礎理論研究外，還要注意採用新技術和新方法，從不同的角度儘可能充分地利用現有對土石流的認識和相對不完備的信息資料，獲得儘可能好的預報效果。比如，利用可拓數據挖掘技術，儘量發揮有限數據的作用，取得較高的預報精度；利用數值模擬技術推演土石流過程，進行情景設計，最佳化預報結果；充分利用GIS空間分析功能和遙感技術及時更新基礎數據，為精細化的預測預報提供動態資料庫。此外，還應注意探索人工神經網路技術、灰色系統理論、元胞自動機理論等一系列技術在土石流預測預報中的作用，開拓新的預報方法和手段。

開發監測預警儀器

應進一步充分利用土石流的物理特性，吸納相關學科的最新成果，不斷研製開發性能穩定、靈敏度高、誤判率小的土石流監測警報儀器，以滿足對居民點和重大工程周邊土石流監測和報警的需要。

建立預測預報平台和監測預報體系

在我國廣闊範圍內進行土石流的短期預測預報，必須建立與氣象預報接軌的國家級預測預報平台，從巨觀上指導減災工作的開展。同時，還需要開展重點區域、溝谷的土石流預測預報工作，構建區域和溝谷相結合、專業隊伍和民眾參與相結合的預測預報體系。進而，還要在對城鎮和重大設施有嚴重威脅的溝谷內布設儀器進行監測預警，對每條土石流溝發生土石流的可能性進行預報，確定出防災和減災的重點，並提前做好減災預案。從而構成一個自上而下、點面結合的土石流預測預報和監測預警體系。