陕西省地质灾害气象预报预警方法研究.pdf

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1、磅他第27卷第25]GEOLOGYOFSHAANXI2009年12fl文章编号：lOOl-6996(2009)02一O083一O6陕西省地质灾害气象预报预警方法研究娄月红(陕西省地质环境监测总站，西安710054)摘要：地质灾害气象预报预警方法是近年来地质灾害防范的热点。由于不确定因素较多，预报方法及预报精度上还有待提高。根椐我省实际情况，选取影响地质灾害发生的主要地质因素并设计了地质背景条件下各致灾因素概率模型；根椐地质灾害主要引发因素的降雨量和初步确定的降雨量临界值；选取BP神经网络模型算法进行数学运算，最终形成预报预警产品，分等级预报，在实际预报预警中取得较好的效果。

2、关键词：地质灾害；气象预报预警；概率模型；神经网络中图分类号：P694文献标识码：B陕西省地质灾害频发，每年都有大量的、不同规模滑坡、崩塌、泥石流发生，常造成人员伤亡、财产损失，制约了全省国民经济和社会发展。大量实例表明，地质灾害的发生是由地质背景条件下的地形地貌、地层岩性、地质构造、地形坡度及降雨等因素综合作用的结果，具有不确定性和随机性。近年来随着对地质灾害的研究深入，在气象预报预警方面取得了较多的新技术、新方法，某一区域地质灾害发生的可能性，事实上是对地质灾害发生概率做出的判断，概率值越大，发生地质灾害的可能性就越大。本文设计了以地质背景为条件的陕西省地质灾害易发性概

3、率模型、初步确定我省降雨量临界值、选取BP神经网络模型算法运算，生成预报预警产品，进行全省地质灾害预报。在深入分析研究的基础上，将全省划分成网格计算单元，每个计算单元分别采集地形地貌、地层岩性等地质环境背景基础资料，建立单元地质灾害致灾因素易发性概率模型，确定地质灾害易发程度分级标准，进行地质灾害易发性分区。同时结合陕西省气象台发布的全省预报降雨数据与地质环境背景条件进行叠加，并通过神经网络模型进行数学计算，最终生成地质灾害预报预警产品。1建立地质灾害易发性概率模型据陕西省县(市)地质灾害调查与区划成果，地质灾害的发生主要与地形地貌、地层岩性、地质构造、地形坡度等有关，利用

4、MAPGIS的投影变换功能，在1：50万地质图，以收稿日期：2009～09一O8作者简介：娄月红，女，36岁，硕士，工程师，主要从事地质灾害气象预报预警研究工作及地质灾害防治工作。84陕西地质第27卷i0mmX10mm网格为单元，将全省划分为8728个单元格。在单元格内把每一致灾单元因素进行概率量化，据此建立各致灾因素概率模型：1．1地形地貌概率模型：地形地貌是影响地质灾害发生的主要因素之一。在山区物源丰富的地段，易引发滑坡、泥石流等灾害。因此，对地形地貌建立地质灾害概率模型为：5F地一∑Ⅱ-厂fj=l～为每种类型地貌地质灾害发生的概率；口一为每种类型地貌在单元内所占的面积

5、系数；F地一aF高+bF中+cF低+dFa+eFe式中：F地一单元地形地貌易发性概率值；F高一高山区发生概率值；F中一中山区发生概率值；F低一低山区发生概率值；F丘一丘陵区发生概率值；F盆一河谷盆地区发生概率值；a、b、C、d、e一分别为高山、中山、低山、丘陵、河谷盆地在单元内所占的面积系数。1．2地层岩性概率模型在不同的岩层，地质灾害发生的概率不同。岩石较坚硬的地层，在其它因素相同的情况下，其产生地质灾害的可能性小；而在碎屑岩为主的地区，碎屑岩自身结构的脆弱性，容易产生较多的地质灾害。因此，对地层岩性建立地质灾害概率模型为：6F岩=∑n厂f；j1～为每种类型地层岩性地质灾

6、害发生的概率；a一为每种类型地层岩性在单元内所占的面积系数；F岩一aF硬+bF较硬+CF较软+dF敦+eF软硬+fF土式中：F岩一单元地层岩性易发性概率值；F硬一坚硬岩石发生概率值；F较爱一较坚硬岩石发生概率值；F较软一较软弱岩石发生概率值；F较一软弱岩石发生概率值；F戟硬一软硬相间岩石发生概率值；F土一各类土类发生概率值；a、b、C、d、e、f一分别为坚硬岩石、较坚硬岩石、较软弱岩石、软弱岩石、软硬相间、各类土在单元内所占的面积系数。1．3地质构造概率模型陕西省地质构造复杂，本文仅选取陕西省17条深大断裂来建立地质构造概率模型。17F相=Zaf厂；一第2期娄月红：陕西省地

7、质灾害气象预报预警方法研究85式中：F构一单元地质构造易发性概率值；厂J一各条深大断裂发生概率值；n一各条深大断裂缓冲区在单元内所占的面积系数(一1⋯⋯17，选取了陕西省17条深大断裂)；1．4地形坡度概率模型在我省陕南山区及陕北黄土边坡地带，地形坡度较大的地段，易发生滑坡，崩塌等地质灾害。因此，建立地形坡度概率模型：3F坡一∑afff；i=1一为每种类型地型坡度地质灾害发生的概率；n一为每种类型地形坡度在单元内所占的面积系数；F垃一aF1+bF2十CF3式中：F构一地层岩性单因素易发程度概率值；F一<1O。发生概