[发明专利]基于雨量-概率的泥石流预警方法

说明书

本发明公开了基于雨量‑概率的泥石流预警方法，属于山地灾害领域。本发明根据泥石流发生的条件概率理论，结合发生泥石流的降雨临界值的试验及理论计算确定及降雨条件概率的计算，实现结合反映泥石流不确定性的概率和泥石流形成启动的降雨相结合的预警指标体系的构建方法。本发明理论方法可靠，计算科学便捷，预警指标明确，既解决了降雨诱发泥石流启动的临界值问题，又反映了泥石流形成、运动过程中的不确定性，从而提高了预报可靠性，准确性和科学性。本发明可直接为降雨型泥石流的监测预警和预报提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种基于雨量-概率的泥石流预警方法，属于山地灾害领域。

背景技术

目前，降雨滑坡的预警方法多实时监测的降雨量为基础以降雨临界值和“降雨强度+前期降雨量”或“降雨强度+降雨历时”为基本手段，这类预警指标主要根据统计的泥石流发生次数和相应的降雨量来确定。但是，这种方法由于基于统计分析，往往存在较大的误报或漏报的可能性。根据地震灾区的大量监测数据发现，2013年以来白沙河流域发生了多次超过临界雨量的降雨事件，但是从2013年以来，白沙河流域没有发生泥石流的报道。分析原因，主要是泥石流灾害作为一种自然现象，其发生、发展都具有相当大的不确定性，基于降雨单一指标的方法出现误报、漏报的原因，主要表现在以下几个方面：一是泥石流的发生不仅与降雨量有关，很大程度上还与物源有关，物源的积累需要一定的时间和空间；二是泥石流启动后，其发展运动与沟道地形关系密切，沟道内部的堵溃现象，使得泥石流运动出沟与降雨启动出现较大时间差，也会导致预报的误差；三是西部山区降雨随着流域的地形和海拔高度时空分布差异大，基于监测的雨量计往往只能反映某一点的雨量，无法反映整个流域的降雨现状和差异。

承认不确定性并反映不确定性是科学研究和实践的基本原则。因此，基于单一降雨指标的预警模型中的指标单一，由于不能反映泥石流流域降雨的时刻差异、物源状况和地形条件，因此需要结合不确定性指标即概率指标，来反映这些不确定性并与降雨相结合来建立指标，并开展泥石流的预警报,从而提高泥石流预警的可靠性和科学性。

发明内容

本发明的目的是针对现有滑坡预警报单因素技术的不足，提供一种基于雨量-概率指标的泥石流预警方法，针对现行滑坡预警报方法多采用降雨单一指标，对泥石流形成、发展过程中的诸多不确定性问题考虑不充分，因而导致预警不准确的技术缺陷。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于雨量-概率指标的泥石流预警，主要包括以下步骤：

步骤一：根据现场地质勘查确定泥石流灾害范围，如开展现场观测，需选定雨量监测站等监测设备的位置，制定监测方案，并至少安装一个雨量监测站；

步骤二：开展实时雨量监测站建设及传感器埋设安装，并实现实时监测，数据传输和存储到控制中心；灾害发生的历史数据和历史雨量资料，可根据实地监测数据得到，也可根据现场调查访问和资料收集获取；

步骤三：采用泥石流启动物理模型试验、理论方程计算方法和历史降雨资料数据统计的方法，综合确定泥石流降雨临界值，根据监测到的降雨实时数据，以及泥石流发生的次数，开展数据统计分析，列出发生泥石流的当日降雨量和累计降雨量，并根据发生泥石流灾害事件的日数和发生相应降雨事件的日数，建立降雨条件下泥石流发生的概率模型；

步骤四：根据实测雨量和相应的条件概率计算结果，对比预警分级指标，对降雨诱发泥石流开展实时监测预警。

作为优选，所述步骤一和步骤二中的雨量监测站建设中，雨量监测站应布置在泥石流的流域范围内，并至少安装一个雨量站，雨量监测站的建设可参照国家标准或者气象部门的行业标准。