廣東省臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害特征分析

廣東省臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害特征分析

摘要：廣東地處南海之濱，每年遭受臺風(fēng)侵襲。臺風(fēng)帶來的降雨時(shí)常誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。本文以“凡亞比”和“尤特”兩次臺風(fēng)為例，利用歷年廣東省崩滑流地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和GIS技術(shù)，分析研究了廣東省臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害空間和時(shí)間分布特征。研究表明：廣東省臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在距離臺風(fēng)中心約200km～500km、降雨量為200mm以上的山區(qū)，具有一定的滯后效應(yīng)。Key：臺風(fēng)；降雨；地質(zhì)災(zāi)害；空間分布特征；時(shí)間分布特征TheAnalysisoncharacteristicsofGeologicalHazardsinducedbyTyphoonRainfallinGuangdongProvinceZhangWei（InstituteofGeo-EnvironmentMonitoringofGuangdongProvince，Guangzhou510510，China）Abstract：GuangdonglocatedontheSouthChinaSeawhereattackedbytyphooneveryyear.Typhoonrainfallofteninducesgeologicalhazardswhichcausingseriouscasualtiesandeconomiclosses.Inthepaper，takingthetwotyphoon"FANAPI"and"UTE"asexamples，usingofgeologicalhazardsstatisticaldataandGIStechnology，analysisonthecharacteristicsofgeologicalhazardsinducedbytyphoonrainfallinGuangdongProvince.Theanalysisshowedthatgeologicalhazardsinducedbytyphoonrainfallmainlyoccurinthemountainareawhereisabout200～500kmfromthetyphooncenterandtherainfallisover200mm，whichhasacertainlageffect.Keywords：typhoon；rainfall；geohazards；spatialdistributioncharacteristics；timedistributioncharacteristics1.前言廣東地處南海之濱，每年登陸的臺風(fēng)4個(gè)～5個(gè)，間接影響的臺風(fēng)5個(gè)～6個(gè)。臺風(fēng)帶來的降雨持續(xù)時(shí)間不長，一般為2d～4d，但降雨強(qiáng)度較大，最大日降雨量一般達(dá)100mm以上，降雨常常引發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害隱患，并導(dǎo)致重大地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情發(fā)生。近20年來，諸多專家學(xué)者對降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律、機(jī)理和氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警做了大量研究[1-12]。然而，尚未對廣東省臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行深入的專題研究。因此，本文以影響廣東的兩次臺風(fēng)過程“凡亞比”和“尤特”為例，利用歷年廣東省崩滑流地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和GIS技術(shù)，分析研究了廣東省臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害空間和時(shí)間分布特征。2.臺風(fēng)“凡亞比”和“尤特”概況2010年11號臺風(fēng)“凡亞比”于9月20日07時(shí)在福建漳浦縣登陸。受其影響，從21日0時(shí)開始，廣東多地出現(xiàn)暴雨到大暴雨，特別是粵西的高州市、信宜市、陽春市遭遇超200年一遇特大暴雨。降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害204起，造成3人受傷，31人死亡和失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失7200萬元。2013年第11號臺風(fēng)“尤特”于8月14日15時(shí)50分在陽江市陽西縣溪頭鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸。8月14日～16日，全省大范圍普降暴雨到大暴雨，局地特大暴雨，全省共有136個(gè)區(qū)域氣象站（全省總站數(shù)的6%）錄得250mm以上的雨量，其中信宜市大田頂錄得全省最大雨量704.9mm。8月14日～17日，共發(fā)生崩滑流地質(zhì)災(zāi)害716起，其中崩塌133起，滑坡580起，泥石流3起；共造成11人死亡，6人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4707.7萬元。3.臺風(fēng)降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害空間分布特征3.1地形地貌上的分布特征據(jù)統(tǒng)計(jì)，臺風(fēng)“凡亞比”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要集中在粵西山區(qū)的茂名市東部和陽江市北部，共193起，占臺風(fēng)“凡亞比”誘發(fā)災(zāi)害總數(shù)的94.61%。臺風(fēng)“尤特”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要集中在粵東北山地，占臺風(fēng)“尤特”誘發(fā)災(zāi)害總數(shù)的79.49%；其次為珠江三角洲地區(qū)，占11.74%；除此之外，在粵北山區(qū)、粵東沿海和粵西山地均有少量分布。以上數(shù)據(jù)表明：臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在山區(qū)，在降雨量達(dá)到一定級別時(shí)，在地形相對平緩的珠三角和沿海丘陵區(qū)也會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。3.2巖性上的分布特征據(jù)統(tǒng)計(jì)，臺風(fēng)“凡亞比”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要集中在侵入巖中，約占“凡亞比”誘發(fā)災(zāi)害總數(shù)的90%以上。臺風(fēng)“尤特”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要集中在火山巖、侵入巖和沉積巖中，分別占總數(shù)的38.76%、32.06%和23.02%，少部分分布在變質(zhì)巖和第四系松散層中。以上數(shù)據(jù)表明：臺風(fēng)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在火山巖和侵入巖中。3.3相對臺風(fēng)空間范圍的空間分布特征（1）災(zāi)害點(diǎn)與臺風(fēng)路徑的關(guān)系臺風(fēng)路徑直接制約著臺風(fēng)暴雨的作用地理區(qū)域，隨著各次臺風(fēng)路徑的變化差異，臺風(fēng)暴雨對各地區(qū)的作用強(qiáng)度和作用時(shí)間也隨之變化，進(jìn)而臺風(fēng)路徑與災(zāi)害點(diǎn)區(qū)域發(fā)育分布位置密切相關(guān)。臺風(fēng)“凡亞比”在福建漳浦縣登陸之后，向西經(jīng)過廣東省的潮州、汕頭、揭陽、河源等市，最后在廣州市東北部消散。臺風(fēng)“凡亞比”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要集中在茂名市和陽江市，并不在臺風(fēng)路徑上，且距離臺風(fēng)中心超過300km（圖1）。臺風(fēng)“尤特”在陽江市陽西縣溪頭鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸后，向北穿過廣東省陽江、茂名兩市，最后在廣西壯族自治區(qū)賀州市境內(nèi)消散。臺風(fēng)“尤特”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害分布四個(gè)區(qū)域：a、肇慶市和清遠(yuǎn)市的西北部一帶，最近處距離臺風(fēng)中心約80km；b、清遠(yuǎn)市中部和韶關(guān)市西部一帶，最近處距離臺風(fēng)中心約200km；c、廣州市和惠州市的北部一帶，最近處距離臺風(fēng)中心約200km；d、惠州市、河源市、汕尾市、揭陽市和梅州市的交界處一帶，最近處距離臺風(fēng)中心約500km。其中，惠州市、河源市、汕尾市、揭陽市和梅州市的交界處一帶分布的地質(zhì)災(zāi)害最多，占總數(shù)的80%左右。由此可見，臺風(fēng)“尤特”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害不在臺風(fēng)路徑上，大部分且距離臺風(fēng)中心在500km（圖2）。圖1臺風(fēng)“凡亞比”路徑與誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害集中分布區(qū)（紅色圈范圍，下同）圖2臺風(fēng)“尤特”路徑與誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害集中分布區(qū)以上數(shù)據(jù)說明：廣東省臺風(fēng)誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害并不是分布在臺風(fēng)路徑上，而是分布在距離臺風(fēng)中心約200km～500km范圍內(nèi)，主要原始是臺風(fēng)中心風(fēng)力大，降雨云團(tuán)被吹散到四周的緣故。（2）災(zāi)害點(diǎn)與降雨分布的關(guān)系受臺風(fēng)“凡亞比”的影響，2010年9月19日8時(shí)～22日16時(shí)200mm～500mm強(qiáng)降雨主要分布在茂名信宜市、陽江市、江門市、珠海市斗門區(qū)、惠州惠陽市、汕尾市、揭陽市惠來縣和潮州市。地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在茂名高州市和信宜市、陽江陽春市，基本位于200mm～500mm強(qiáng)降雨分布區(qū)（茂名高州市降雨量也達(dá)到186mm）；200mm～500mm強(qiáng)降雨分布區(qū)的潮州市發(fā)生了3處地質(zhì)災(zāi)害。珠海市斗門區(qū)、惠州惠陽市、汕尾市和揭陽市惠來縣之所以沒有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，可能是因?yàn)檫@些地區(qū)均位于沿海臺地，地形相對較平緩（圖3）。圖3臺風(fēng)“凡亞比”降雨量與誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害集中分布區(qū)圖4臺風(fēng)“尤特”降雨量與誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害集中分布區(qū)（注：紅色點(diǎn)代表200mm以上的雨量，粉紅色點(diǎn)代表100mm～200mm的雨量，藍(lán)色點(diǎn)50mm～100mm的雨量，綠色點(diǎn)代表25mm～50mm的雨量）受臺風(fēng)“尤特”的影響，2013年8月14日0時(shí)～17日3天200mm以上的降雨量主要集中在茂名市、陽江市東部、江門市、中山市、佛山市、廣州市、惠州市、汕尾—河源—揭陽—梅州交界處、清遠(yuǎn)市、韶關(guān)市和肇慶市西北部。地質(zhì)災(zāi)害主要分布在汕尾—河源—揭陽—梅州交界處、肇慶市和清遠(yuǎn)市西北部、清遠(yuǎn)市和韶關(guān)市西部、廣州市和惠州市北部，基本位于200mm以上的強(qiáng)降雨分布區(qū)。陽江市、茂名市之所以沒有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，可能是因?yàn)閮墒薪?jīng)歷了臺風(fēng)“凡亞比”之后，不穩(wěn)定斜坡均已經(jīng)滑落，剩下的斜坡相對穩(wěn)定，不容易發(fā)生崩滑流地質(zhì)災(zāi)害；江門市、中山市、佛山市之所以沒有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，可能是因?yàn)槲挥谘睾Ｅ_地和平原地區(qū)，地形相對較平緩（圖4）。4.臺風(fēng)降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)間分布特征4.1地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間與臺風(fēng)登陸—消散過程的關(guān)系臺風(fēng)“凡亞比”于9月20日07時(shí)在福建漳浦縣登陸，經(jīng)歷了近1天的時(shí)間于9月21日02時(shí)在廣州市東北部消散。臺風(fēng)“凡亞比”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害均發(fā)生在9月21日，即發(fā)生在臺風(fēng)消散以后。臺風(fēng)“尤特”于8月14日15時(shí)50分在陽江市陽西縣溪頭鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸，經(jīng)歷了1天多的時(shí)間于8月16日02時(shí)在廣西壯族自治區(qū)賀州市境內(nèi)消散。根據(jù)圖3-9，臺風(fēng)“尤特”誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)主要發(fā)生在8月16日和17日，占災(zāi)害總數(shù)的98.87%，即98.87%發(fā)生在臺風(fēng)消散以后。說明：廣東省臺風(fēng)誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在臺風(fēng)消散以后，這可能是因?yàn)榻涤暝茍F(tuán)消散晚于臺風(fēng)消散時(shí)間。4.2地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間與降雨過程的關(guān)系因無法收集較為詳細(xì)的臺風(fēng)“凡亞比”帶來的強(qiáng)降雨資料，本節(jié)僅以臺風(fēng)“尤特”分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間與降雨過程的關(guān)系。對比臺風(fēng)“尤特”帶來2013年8月14日～17日4天的24小時(shí)強(qiáng)降雨分布與地質(zhì)災(zāi)害的分布可知：臺風(fēng)登陸前帶來的強(qiáng)降雨很少發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，前期雨量只是浸潤斜坡巖土體，隨著臺風(fēng)登陸后帶來的強(qiáng)降雨，斜坡巖土體逐漸達(dá)到飽和，最終誘發(fā)崩滑流地質(zhì)災(zāi)害。說明臺風(fēng)誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在主體降雨時(shí)段的前期較少，大部分發(fā)生在主體降雨時(shí)段的中期—中后期。5.結(jié)語①廣東臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在山區(qū)，特別是火山巖和侵入巖分布區(qū)，在降雨量達(dá)到一定級別時(shí)，在地形相對平緩的珠三角和沿海丘陵區(qū)也會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。②廣東臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在距離臺風(fēng)中心約200km～500km、降雨量為200mm以上的區(qū)域，建議將其列為防御臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)防范區(qū)。③廣東臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害具有一定的滯后效應(yīng)，主要發(fā)生在臺風(fēng)消散以后、主體降雨時(shí)段的中期-中后期，建議將其列為防御臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)防范期。Reference[1]劉艷輝，唐燦，吳劍波等.地質(zhì)災(zāi)害與不同尺度降雨時(shí)空分布關(guān)系[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2011，22（3）：74-83.[2]劉艷輝，唐燦，李鐵鋒等.地質(zhì)災(zāi)害與降雨雨型的關(guān)系研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2009，17（5）：656-661.[3]陳靜靜，姚蓉，文強(qiáng)等.湖南省降雨型地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)雨量閾值分析[J].災(zāi)害學(xué)，2014，29（2）：42-47.[4]李岳順.降雨對廣西滑坡地質(zhì)災(zāi)害的影響研究—以梧州地區(qū)為例[D].碩士學(xué)位論文，廣西大學(xué)，2014.[5]亓星，許強(qiáng)，孫亮等.降雨型黃土滑坡預(yù)警研究現(xiàn)狀綜述[J].地質(zhì)科技情報(bào)，2014，33（6）：219-224.[6]蔣宗孝，江彩英，王加義等.閩北地質(zhì)災(zāi)害與降水關(guān)系分析[J].世界地質(zhì)，2009，28（1）：127-133.[7]馬常春.青島地區(qū)汛期突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、機(jī)理及預(yù)報(bào)預(yù)警[D].博士學(xué)位論文，吉林大學(xué)，2013.[8]惠鑫.陜北黃土高原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害與降雨關(guān)系研究[D].碩士學(xué)位論文，長安大學(xué)，2