降雨強(qiáng)度持續(xù)時(shí)間對(duì)淺層滑坡和泥石流的控制_第1頁(yè)
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通過(guò)全面的文獻(xiàn)檢索,匯編完成了2626個(gè)誘發(fā)淺層滑坡和泥石流的降雨事件的全球數(shù)據(jù)庫(kù)。利用降雨和滑坡信息來(lái)修正NelCaine在1980年建立的可能誘發(fā)淺層滑坡和泥石流的降雨持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度的最小值。在對(duì)數(shù)坐標(biāo)下繪制降雨強(qiáng)度-持續(xù)時(shí)間(ID)值,已確定,當(dāng)降雨持續(xù)時(shí)間從10分鐘到35天時(shí),隨著持續(xù)時(shí)間的增加,可能誘發(fā)淺層斜坡失穩(wěn)的最小平均強(qiáng)度是線(xiàn)性減小的。本次研究確定了可能觸發(fā)淺層滑坡和泥石流的最小ID。利用目標(biāo)統(tǒng)計(jì)技術(shù)從降雨數(shù)據(jù)中獲得閾值曲線(xiàn)。為了處理不同氣候區(qū)可能導(dǎo)致淺層斜坡失穩(wěn)的降雨強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的差別,用年均降水量和全年雨天平均降水量將降雨信息標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)東英吉利大學(xué)(EastAngliaUniversity)氣候研究小組匯編的全球氣候數(shù)據(jù)集獲得氣候信息。最終得出的全球ID閾值明顯比Caine(1980)提出的低,也比文獻(xiàn)中其它的全球閾值低。新的全球ID閾值可用于基于全球降水測(cè)量的世界滑坡預(yù)警系統(tǒng),對(duì)于缺少局部和區(qū)域閾值的地方很有益。一、引言1980年,NelCaine發(fā)表了一篇題為“淺層滑坡和泥石流的降雨強(qiáng)度-持續(xù)時(shí)間控制”的文章。在這篇里程碑式的文章里,Caine列出了世界范圍內(nèi)73個(gè)已經(jīng)誘發(fā)了淺層滑坡和泥石流的降雨事件的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度。根據(jù)這些數(shù)據(jù),Caine首次提出了淺層滑坡和泥石流發(fā)生的全球降雨強(qiáng)度-持續(xù)時(shí)間(ID)閾值。Caine的閾值曲線(xiàn)表示如下:(1)其中,D為降雨持續(xù)時(shí)間,單位是h,I是降雨強(qiáng)度,單位是mm/h。由于Caine的開(kāi)創(chuàng)性工作(1980),全世界很多地區(qū)都對(duì)已經(jīng)導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)的降雨ID條件的信息進(jìn)行了收集,提出了局部的、區(qū)域的和全球尺度的不同的降雨ID閾值(可參考已公布的閾值,確定和使用降雨閾值的基本原理可見(jiàn)Corominas,2000;Crosta和Frattini,2001;Aleotti,2004;Wieczorek和Glade,2005;Guzzetti等,2007)。使用降雨ID閾值來(lái)預(yù)報(bào)淺層滑坡和泥石流的發(fā)生,是基于連續(xù)的降雨測(cè)量,由此引發(fā)了很多爭(zhēng)議——并不是降水總量而是入滲并進(jìn)入到地下的水量(大部分都是未知的)造成失穩(wěn)(如Caine,1980;Reichenbach等,1998)(如Keefer等,1987;Crosta,1998;D’Orsi等,1997;Aleotti,2004;Godt,2006)。本文修正了Caine(1980)的成果。通過(guò)文獻(xiàn)檢索收集了全世界的降雨和滑坡信息,利用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù),為淺層滑坡和泥石流的發(fā)生建立了新的全球ID閾值。將這個(gè)新閾值與已公布的全球閾值進(jìn)行了比較(Caine,1980;Innes,1983;Clarizia等,1996;Crosta和Frattini,2001;Cannon和Gartner,2005)??紤]到氣候影響,利用年均降水(MAP)和全年雨天平均降水量(rainy-daynormal,縮寫(xiě)RDN,Wilson和Jayko,1997)對(duì)降雨強(qiáng)度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,然后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的降雨數(shù)據(jù)分別建立閾值。為了進(jìn)一步研究氣候?qū)\層滑坡和泥石流發(fā)生的影響,建立了單個(gè)氣候區(qū)的閾值。二、背景對(duì)于降雨引發(fā)的滑坡,降雨閾值會(huì)定義達(dá)到或者超過(guò)時(shí),很可能觸發(fā)滑坡的降雨、土壤水或者水文條件(如Crozier,1996;Reichenbach等,1998;Guzzetti等,2007)。降雨閾值的定義可以基于物理意義(基于過(guò)程的概念閾值)或者經(jīng)驗(yàn)(歷史的,統(tǒng)計(jì)的閾值,可參考文獻(xiàn),如Corominas,2000;Aleotti,2004;Wieczorek和Glade,2005;Guzzetti等,2007)。文獻(xiàn)中對(duì)于滑坡的發(fā)生,已經(jīng)提出了不同類(lèi)型的經(jīng)驗(yàn)降雨閾值??梢愿鶕?jù)以下幾個(gè)方面對(duì)已公布的閾值進(jìn)行分類(lèi)(Guzzetti等,2007):(1)閾值定義的地理區(qū)域的范圍,(2)用來(lái)確定閾值的測(cè)雨類(lèi)型(表1)。根據(jù)閾值定義的地理范圍,可以粗略劃分為全球、區(qū)域或者局部閾值。全球閾值試圖確定一個(gè)通用(“世界范圍內(nèi)”)的最小水平,當(dāng)?shù)陀谶@個(gè)值的時(shí)候,滑坡不會(huì)發(fā)生,而與局部的地貌、巖性和土地利用條件以及局部或者區(qū)域的降雨類(lèi)型和歷史無(wú)關(guān)。Caine(1980),Innes(1983),Clarizia等(1996),Crosta和Frattini(2001)以及Cannon和Gartner(2005)已經(jīng)提出了一個(gè)全球閾值。區(qū)域閾值針對(duì)幾平方公里乃至幾千平方公里的具有相似氣象、氣候、地形和土壤性質(zhì)的區(qū)域,具有應(yīng)用于以定量的空間降雨預(yù)報(bào)、估計(jì)或者測(cè)量為基礎(chǔ)的滑坡預(yù)警系統(tǒng)的潛力。局部閾值考慮了局部的氣候模式和地質(zhì)地貌背景,適用于幾平方公里至幾百平方公里內(nèi)的單個(gè)滑坡或者滑坡群。在很多地方,區(qū)域和局部閾值的差別是不確定的。經(jīng)驗(yàn)降雨閾值可以分為三大類(lèi):(1)結(jié)合了從特定降雨事件中獲得的降水測(cè)量的閾值,(2)包含了前期條件的閾值(如Terlien,1998;Crozier,1999;Glade等,2000;Chleborad,2003;Aleotti,2004),(3)其它閾值,包括水文閾值(如Reichenbach等,1998;Jakob和Weatherly,2003)。利用從單次或多次降雨事件中獲得的降水測(cè)量建立的閾值可以進(jìn)一步細(xì)分為:強(qiáng)度-持續(xù)時(shí)間(ID)閾值、基于全部降雨事件的閾值(E)、降雨事件-持續(xù)時(shí)間閾值(ED)和降雨事件-強(qiáng)度閾值(EI)(可參見(jiàn)Guzzetti等,2007)。本文定義了可能觸發(fā)淺層滑坡和泥石流的強(qiáng)度-持續(xù)時(shí)間(ID)閾值,并將其與已公布的全球ID閾值進(jìn)行了比較。三、降雨和滑坡信息為了確定能夠觸發(fā)淺層滑坡和泥石流的新的全球降雨ID閾值,對(duì)已經(jīng)導(dǎo)致淺層斜坡失穩(wěn)的降雨事件建立了全球數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)全面的文獻(xiàn)檢索獲得降雨和滑坡信息,包括國(guó)際期刊、會(huì)議記錄以及描述單次或多次降雨觸發(fā)滑坡的事件和技術(shù)報(bào)告。表1為定義滑坡發(fā)生的降雨閾值而在文獻(xiàn)中用到的降雨和氣候變量悶變量康描述欣單位速首次引入建D尼降雨持續(xù)川時(shí)間序h/d見(jiàn)Cain址e(1役980)瀉D設(shè)c月臨界降雨棗事件的持絞續(xù)時(shí)間泛h提Aleo籮tti炸(200析4)豬E戶(hù)累積降雨鐵量;從降乓雨開(kāi)始到草失穩(wěn)發(fā)生束時(shí)的總降塵雨量;也寨稱(chēng)為暴雨儀mm閑Inne初s(1蜓983)仍荷E樹(shù)MAP看標(biāo)準(zhǔn)化降鴿雨量;用藏MAP克(蜜E內(nèi)MAP第=E揚(yáng)/MAP月)東標(biāo)準(zhǔn)化的謹(jǐn)累積降雨數(shù)量;也稱(chēng)腸為標(biāo)準(zhǔn)化芳暴雨唯–束Guid暑icin姥i進(jìn)和吧Iwas習(xí)a(1倒977)虜C衛(wèi)臨界降雨懲量;從降騎雨強(qiáng)度(蘭t芒0慈)明顯增豆加到觸發(fā)肌首個(gè)滑坡名的時(shí)間(把t侵f魂)內(nèi)的總慰降雨量挎mm寫(xiě)Govi扭和唉Sorz您ana瑞(198艦0)抗C良MAP辟標(biāo)準(zhǔn)化臨平界降雨量反;臨界降棒雨量除以弦MAP舍(C班MAP矮=C/朵MAP)棕–臘Govi捆和六Sorz算ana遭(198鐮0)橫R汁日降雨量爪;滑坡發(fā)蛙生那天的襖總降雨量鋸mm育Croz京ier劉和菠Eyle誼s(1篇980)鞋R鑰MAP故標(biāo)準(zhǔn)化體深降雨量;賞日降雨量悅除以倘MAP理(R惜MAP巴=R機(jī)/MAP鹽)填mm蠻Terl默ien孫(199勾8)處I煎降雨強(qiáng)度況;降雨事捎件的平均饒降雨強(qiáng)度努mmh繡?海1沈Cain母e(1聽(tīng)980)糧I需MAP墓標(biāo)準(zhǔn)化降榆雨強(qiáng)度;走降雨強(qiáng)度踏除以樣MAP畜(I朋MAP圍=I/據(jù)MAP)霉h侄?莊1態(tài)Cann跌on(乒1988自)勻I軍MAX蹈最大小時(shí)接降雨強(qiáng)度諸mmh較?褲1番Onod解era社等礎(chǔ)(托1974釋)貍I智p續(xù)峰值降雨連強(qiáng)度;降牽雨期間的戒最大降雨撲強(qiáng)度(降皇雨速率)它;可以從綠詳細(xì)的降戚雨記錄中兔獲得板mmh來(lái)?僵1稿Wils置on便等減(勢(shì)1992收)腐?哨(正h丑)烏最后暴雨鬧期的平均我降雨強(qiáng)度懶;襖“欠h化”者宵表示考慮顫的時(shí)期,帝單位是小泰時(shí),大部晉分都是從斥3~24文h激mmh庫(kù)?診1披Govi味和置Sorz卻ana擠(198格0)景I艦F珠斜坡失穩(wěn)驚時(shí)的降雨蒙強(qiáng)度;可門(mén)以從詳細(xì)遺的降雨記墓錄中獲得崖mmh款?確1控Aleo鬼tti愿(200亡4)恭I省C顆臨界小時(shí)垮降雨強(qiáng)度抄mmh輩?宅1咽Heye東rdah排l框等指(蘋(píng)2003世)旬I距F喬MAP迫標(biāo)準(zhǔn)化的手斜坡失穩(wěn)勒時(shí)的降雨拜強(qiáng)度;用那斜坡失穩(wěn)辯時(shí)的降雨靈強(qiáng)度除以產(chǎn)MAP雞(I蒸F夸MAP斜=I慢F財(cái)/MAP商)邊h初?惹1后Aleo蝶tti棕(200碰4)首A夠(瀉D洲)做前期降雨杯量。在觸篇發(fā)滑坡的絡(luò)降雨事件被之前的總系(累積)津降雨量;尺逢“央D娘”劉組表示考慮旺的天數(shù)壓mm涼Govi恭和豐Sorz稍ana腰(198粒0)約A沾MAP鉆標(biāo)準(zhǔn)化的瓣前期降雨?duì)€量;前期符降雨量除鹽以抄MAP顆(A沈MAP制=A朝/MAP群)盆–糧Aleo徒tti工(200跪4)絡(luò)MAP飲年均降水赤量;一個(gè)涂雨量站的嶼長(zhǎng)期年均敬降水量,范可以從降抄雨歷史記唯錄中獲得繩;替代局則部地區(qū)的駛氣候條件欲mm做Guid新icin刪i劫和撐Iwa毀sa(嶼1977脅)夸RD廁S索一年中雨按天天數(shù)的黃平均值(重降雨頻率羞);雨天缸的降雨量吊至少為柳0.1m暮m返;一個(gè)雨率量站的長(zhǎng)亂期年均雨撫天天數(shù),臉可從歷史糊降雨記錄比中獲得;蔬替代局部眼地區(qū)的氣擁候條件邪#強(qiáng)Wils至on臂和補(bǔ)Jayk籍o(1谷997)偏RDN滴全年雨天鳳平均降水販量;一個(gè)羊雨量站的頸MAP心與一年中善雨天天數(shù)識(shí)的平均值抓的比值亦(猜RDN夠=MA濤P/RD繞s)盲mm/#底Wils工on疑和剩Jayk億o(1虹997)張N再兩個(gè)不同挖地區(qū)桂MAP餡的比值約–考Barb腥ero墨等瀉(抱2004碗)將收集到的信息以目錄形式進(jìn)行組織,列出了2626次滑坡事件,涵蓋了1917年~2005年這89年的時(shí)間,其中大部分的事件(97.5%)都發(fā)生于1950年~2005年。收集到的每個(gè)事件的相關(guān)信息包括:(1)受降雨和滑坡影響的地區(qū)的位置,(2)導(dǎo)致淺層斜坡失穩(wěn)的降雨條件,(3)所引發(fā)的滑坡的類(lèi)型和數(shù)量,(4)主要的巖性以及(5)一般的氣候信息。并不是所有滑坡事件都有上述的所有信息。有629次(24.0%)滑坡事件具有準(zhǔn)確的地理信息(位置,農(nóng)村或城鎮(zhèn))。在余下的1997次滑坡事件中,有697次(26.5%)位置的準(zhǔn)確程度達(dá)到中等(即行政區(qū)、省或者知道受影響的谷地),有1223次(46.6%)的地理精度較低(例如,只有區(qū)域、主要谷地或者知道大體的地方)。有33次(1.3%)事件,只知道發(fā)生在哪個(gè)州或者國(guó)家,這些事件的地理精度非常低。有44次事件(1.7%),地理位置不明確。數(shù)據(jù)庫(kù)中的降雨信息包括:(1)已經(jīng)誘發(fā)了淺層滑坡和泥石流的降雨事件的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間,(2)該降雨事件的累積降水量,(3)前期降水的測(cè)量。在所有降雨事件中,都有對(duì)降雨強(qiáng)度、降雨持續(xù)時(shí)間和總降水的測(cè)量或者估計(jì),但是只有251次事件才有前期降水的信息,只占全部事件的9.6%。數(shù)據(jù)庫(kù)中的降雨信息存在不確定性。旨在建立觸發(fā)淺層斜坡失穩(wěn)的局部或者區(qū)域降雨閾值的報(bào)告提供了準(zhǔn)確的降雨強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。描述引發(fā)淺層滑坡和泥石流的單次或多次降雨的報(bào)告列出了降雨強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間,但是經(jīng)常沒(méi)有詳細(xì)注明信息來(lái)源。在某些報(bào)告中,降雨強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間是平均值或者估計(jì)值。有幾份報(bào)告展示了描繪降雨事件歷史的圖表以及斜坡失穩(wěn)出現(xiàn)的準(zhǔn)確時(shí)間或者大體時(shí)間或者時(shí)期。從這些報(bào)告中,可以獲得累積降雨量、降雨強(qiáng)度和降雨持續(xù)時(shí)間的圖表。由于缺乏描述前期降雨條件的標(biāo)準(zhǔn),目錄中有不一致的地方(Guzzetti等,2007)。在所檢索的報(bào)告中,實(shí)際上沒(méi)有什么信息能用來(lái)評(píng)價(jià)所收集的降雨數(shù)據(jù)的質(zhì)量(精度、準(zhǔn)確性、可靠性)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中,沒(méi)有關(guān)于用于收集降雨數(shù)據(jù)的單個(gè)雨量站或者雨量站網(wǎng)的信息。連數(shù)據(jù)庫(kù)中僵的滑坡信雞息包括:碑(送1矩)失穩(wěn)的惰類(lèi)型和深桌度,(安2種)斜坡失毫穩(wěn)的數(shù)量迅,(穿3昏)滑坡發(fā)脖生的時(shí)間拿、日期或形者時(shí)期。肌滑坡類(lèi)型先有土體滑冷動(dòng)(譜70質(zhì),勵(lì)2.7%坡),泥石絞流(沖1109寄,籃42.2址%四),土體啊滑動(dòng)竟-構(gòu)泥石流(抖61恥,密2.3%林)和未進(jìn)括行分類(lèi)的可淺層滑坡巡(宴1,38匯6隨,雨52.8洪%啦)。許多趴報(bào)告都未能能指明滑烏坡類(lèi)型和辭它們之間阻的差別,畏例如,淺丘層滑坡和器泥石流常旬常不可能傍區(qū)分開(kāi)。敏為了與檢競(jìng)索文獻(xiàn)保駁持一致,慮淺層滑坡桶和泥石流儉之間的區(qū)雪別還是在撞數(shù)據(jù)庫(kù)中游有所保留身,因?yàn)椴⑾皇撬旭R的泥石流巧都發(fā)源于葡淺層滑坡獨(dú),并不是狠所有的淺益層滑坡(吳如土體滑我動(dòng))都演發(fā)化為泥石異流。督只有為數(shù)李不多的報(bào)長(zhǎng)告提供了睡所引發(fā)的炒失穩(wěn)的準(zhǔn)游確數(shù)量。抬更常見(jiàn)的絕是,根據(jù)緩報(bào)告中給貧出的信息木做出定性忙估計(jì)(如做幾個(gè),幾近十個(gè),數(shù)匪百個(gè))。綁在數(shù)據(jù)庫(kù)廁中,有唉2,18烈5鏈次事件(第83.2謹(jǐn)%冤)導(dǎo)致了津單個(gè)滑坡胡,因441偶次事件(嘆16.8構(gòu)%話(huà))觸發(fā)了打兩次或更扎多次的失脾穩(wěn)(多個(gè)排滑坡)。妄已知嘆133假次滑坡事昨件(白5.1%春)失穩(wěn)的假準(zhǔn)確或近偵似時(shí)間(惕如呀±12h晃),吹691率次事件(傘26.3時(shí)%普)發(fā)生的米日期。剩拼下的事件燭中(宵1802旗,68文.2%拖),沒(méi)有騎關(guān)于斜坡頃失穩(wěn)發(fā)生科的日期或狂時(shí)間的直勻接信息,歉只能利用曉作者給出膠的降雨測(cè)航量或者已掛公布的圖柄表?;伦嘈畔⒁簿啭Z有不確定服性,所觸煉發(fā)滑坡的烏數(shù)量的不助確定性最殃大,斜坡消失穩(wěn)時(shí)間踩的不確定糠性也很明即顯。后者喘有很多原競(jìng)因,包括翼:確定滑成坡發(fā)生的島準(zhǔn)確時(shí)間叉有難度(梳滑坡可能遞發(fā)生在晚你上或者偏軌僻的地方值,因此沒(méi)塑有目擊證尼據(jù))再加大上淺層滑尖坡和泥石繼流可能是宇以脈沖的廳形式發(fā)生距的,或者豆是其它滑濫坡的再活文化或者再金運(yùn)動(dòng)。報(bào)價(jià)告也具有徑不確定性漢,包括單纖個(gè)或多個(gè)劣斜坡失穩(wěn)尿可能在已蠟發(fā)生后的平幾天才被談報(bào)道出來(lái)抓,調(diào)查人睡推斷出的些發(fā)生時(shí)間脊也可能有槽誤。箱數(shù)據(jù)庫(kù)中忽的巖性信芒息包括對(duì)篩主要巖石澤類(lèi)型的一撲般描述(恥如沉積巖志、火山巖潛、侵入巖潛或者變質(zhì)砌巖)。數(shù)日據(jù)庫(kù)中有奏2,57修5真(漁98.0鋸%隨)次降雨期事件具有載可用的氣描候信息。蠢根據(jù)受降席雨和滑坡艘事件影響榜的地區(qū)的瘡地理位置仰,每個(gè)事西件都被指鈔定了裕K?pp榴en燙氣候分類(lèi)粥系統(tǒng)中的熱一類(lèi)(玉K?pp晶en唇,帶1931遷;適Trew款arth金a艙,憤1968財(cái))。摧大部分事逗件發(fā)生的灶地區(qū)的氣菠候特征包咸括:(圍1茫)山地氣鏈候(役H撈,稼678盾次事件)窯,(梢2密)涼爽的稍地中海氣盒候(蘇Csb奶,富363海次事件)莊,(揭3罪)溫暖的伏地中海氣側(cè)候(馳Cfb離,正322架次事件)搞,以及(他4液)溫和的爺西海岸海粗洋氣候(洪Cfb衣,刃322猛次事件)建。所有事騾件(其位使置是已知己的或者能繡夠從東英六吉利大學(xué)粥氣候研究脂小組(痛CRU逗)匯編的踏全球氣候帶數(shù)據(jù)集里騙的柵格數(shù)鐵據(jù)中合理朝地推斷出忙)的涉MAP扛和雨天的耐平均值(崇RDs許,一個(gè)雨被天表示降底雨在慶0.1m棄m噸或以上)之從氣候變非化非政府采會(huì)議(聞IPCC賣(mài))的數(shù)據(jù)趁分布中心爭(zhēng)獲得()申獲得。您CRU倍數(shù)據(jù)集由窩一批地面羨氣候變量愈組成,這奇些變量是輸經(jīng)過(guò)對(duì)大素量氣象站睬(包括了午全世界呆19,8慌00半個(gè)雨量站寫(xiě))插值得樂(lè)到的。這險(xiǎn)個(gè)數(shù)據(jù)集伴包括了除暖南極洲以撞外所有大訪陸板塊的稀氣候數(shù)據(jù)貞,網(wǎng)格精泰度是扯0.5°屢(緯度盞)廢×符0.5°導(dǎo)(經(jīng)度)盛,覆蓋了航從她1961沈年震~199移0跪年這粒30蔑年的數(shù)據(jù)警(治New福等,寸1999銳)。懸局部事件念利用最近悲的網(wǎng)格單蚊元值。區(qū)感域事件利程用受影響慕地區(qū)刻MAP黎和熄RDs軟的加權(quán)平嘆均值。這姑樣可能會(huì)寬在數(shù)據(jù)庫(kù)確中引入偏箏差。促CRU厲數(shù)據(jù)集的鏈空間精度需不能捕捉羨所有局部麗地區(qū)的氣柴候影響,鎖例如山地衰引起的降役雨影響或決者地形影頓響。根據(jù)耐這些可用摔的氣候信靠息,目錄湯中列出的伶降雨事件憂(yōu)發(fā)生地區(qū)沒(méi)的雨天在協(xié)57時(shí)天定~236從天之間,葬MAP稈在證265~俘3045紗mm汁之間,償RDN愧的范圍是縫3.0~旬19.8據(jù)。表我2臭列出了本增次工作中遙考慮的韻15警個(gè)氣候區(qū)將的滑坡和日氣候信息飛。殼四、降雨事強(qiáng)容度緒-脂持續(xù)時(shí)間峰數(shù)據(jù)動(dòng)由于本次傍研究旨在劑修正燥Cain賞e鏈(拖1980隱)的成果應(yīng),因此我若們將重點(diǎn)皺放在斜坡雪失穩(wěn)對(duì)已請(qǐng)經(jīng)引發(fā)淺蠻層滑坡和堆泥石流的支降雨強(qiáng)度壓-窩持續(xù)時(shí)間灰(間ID盜)的依賴(lài)爸性。首先璃,我們將灑所有可用賺的擇ID截?cái)?shù)據(jù)繪制純成點(diǎn)圖(夢(mèng)橫坐標(biāo)為僻降雨持續(xù)盒時(shí)間,縱博坐標(biāo)為降醉雨強(qiáng)度)堆。通過(guò)對(duì)撿點(diǎn)圖的目紐視分析,幫可以看出博,已引發(fā)喜淺層斜坡考失穩(wěn)的降滋雨事件的罵持續(xù)時(shí)間蕩在眾7燭分鐘到大軟約勝5剃周這個(gè)范址圍內(nèi),平再均降雨強(qiáng)禿度從踐0.12惠mm/h肌~713口mm/h梢。已引發(fā)壓多個(gè)滑坡濕的降雨事頸件有著更統(tǒng)長(zhǎng)的持續(xù)僚時(shí)間,說(shuō)乓明了降雨步持續(xù)時(shí)間毫對(duì)于大量俘并普遍發(fā)忘生的滑坡風(fēng)的重要性雜。同時(shí)還明可以看出慈,很多乒D股≥效24h蜻的降雨事南件的最大添降雨強(qiáng)度舊要比從短仇期或超短販期持續(xù)時(shí)掀間的事件腿(慨D<10殘h竭)中測(cè)得桶的最大強(qiáng)聲度高。針勾對(duì)這些中才等搬~膏長(zhǎng)持續(xù)時(shí)撫間事件的逐高強(qiáng)度不乓禁產(chǎn)生疑瀉惑,可能反有幾種解宏釋?zhuān)曈涗浾`差潔,記錄的壞引發(fā)滑坡之的降雨持止續(xù)時(shí)間比閘真實(shí)的持稈續(xù)時(shí)間要堵長(zhǎng),或者打是滑坡并醉不是由降無(wú)水引發(fā)的愧(如由人名類(lèi)活動(dòng)影禁響的)。頌由于某些賣(mài)雨量站在限測(cè)量非常歌大的降雨醒強(qiáng)度時(shí)存薪在一定的某技術(shù)難度面,因此短伴期和超短圈期持續(xù)時(shí)診間的降雨史事件的最埋大強(qiáng)度也脖會(huì)被低估壺。混表本2伸本次研究幼中涉及到孟的次15倒個(gè)氣候區(qū)群的氣候信幫息以及用牢MAP布和衛(wèi)RDN搶標(biāo)準(zhǔn)化的抵效果滲(用降雨胳強(qiáng)度數(shù)據(jù)泳對(duì)數(shù)的標(biāo)癥準(zhǔn)差貌來(lái)藏σ院衡量)上氣候遞事件數(shù)量久平均罷MAP竟平均濃RDs緣平均旱RDN廊σ速,lo家g(I)婦σ染,lo號(hào)g(I/食MAP)產(chǎn)σ沙,lo疤g(I/霧RDN)扶熱帶謝熱帶雨林垃Af估10蟲(chóng)1,31酸4.7公195.冶3廣6.8律0.51始6喝0.46兼6縣0.50窮4從季風(fēng)沈Am晴58是3,04鴉5.6勒153.布6剛19.8梨0.41盜5卡0.41耀5較0.41敗5葡濕潤(rùn)鞏-黑干燥的熱籍帶稀樹(shù)大丈草原堵Aw畝56備1,87域7.9概198.掏0我9.4蒼0.51著7喬0.56肅1腐0.54賽7址干旱區(qū)愉半干旱摧西伯利亞缸大草原軋Bsk文198讓427.筒0姿84.3萄5.1冠0.36逗9古0.36蜻9茫0.36歌9練中緯度地千區(qū)的沙漠盛Bwk差11秤272.夫0膛72.7敗3.8議0.28數(shù)2赤0.28恩6威0.28貪2荷濕潤(rùn)的亞獵熱帶擱東海岸幻Cfa獻(xiàn)244穴1,39叛6.4蠟144.瓜3慣9.8劇0.65紗7格0.72伐5嫂0.72他7松溫和的西暑海岸海洋綿氣候麗Cfb投322標(biāo)1,14臂9.5摧148.宜9哨7.8地0.62鄙1顏0.55弓5慮0.57甚9銜溫暖氣候隊(duì)Cwa箭208揪2,16乞5.2形171.幕1備12.7慕0.51轟0增0.48膽7非0.51走1所溫暖的地荒中海氣候猶Csa倉(cāng)349銳584.歐0置80.5吃7.7率0.42旱2昌0.46掃3但0.39剛9辯濕潤(rùn)的地消中海氣候舊Csb踢363崇604.忌4鞋88.2包7.4央0.41射3灘0.45占6慧0.38樣9妙濕潤(rùn)的大微陸性氣候盆溫和的夏哈季羽Dfb給19秒851.帆8顏146.摸2俯5.8做0.20資3焦0.21哲7矮0.21扭0躍炎熱的夏怪季增Dwa蓋52溉1,44制4.3拳117.眉2俊12.3虜0.27鬧1忙0.27隨1擋0.27薯1利副極帶氣精候(體Suba竭rtic抖)借Dfc丟4永734.辱8芝201.延2民3.6賓0.61杯0側(cè)0.52警3放0.54冶8好凍土帶容凍土帶迅ET病3施515.紀(jì)4裹169.背7蒸3.0件0.07爽5康0.07遇5爆0.07諸5亦高地話(huà)山地椅H表678糊1,41錘5.4作154.余7幼9.1蓮0.51愉1彩0.50殲9戴0.50攻6剝盡管數(shù)據(jù)汪分布很分投散,但是嗽從昨ID擁降雨數(shù)據(jù)倍中可以發(fā)贊現(xiàn)一個(gè)明染顯的趨勢(shì)恨。在對(duì)數(shù)攝圖上,隨懲著降雨持喊續(xù)時(shí)間的傷增加,很感可能觸發(fā)鑰淺層斜坡英失穩(wěn)的最銹小平均強(qiáng)合度是降低避的。觀測(cè)牲證實(shí)了畜Cain狠e歌(俘1980鉗)的發(fā)現(xiàn)捧,并支持罩了針對(duì)淺摩層滑坡和阿泥石流發(fā)侍生而定義宇的單一最蹈小降雨腎ID概。對(duì)比已懲引發(fā)泥石趨流的降雨門(mén)事件和已遠(yuǎn)引發(fā)淺層術(shù)滑坡的降餅雨事件,飲可以看出哪二者在持戒續(xù)時(shí)間和葬強(qiáng)度的最辱小值上不寒存在明顯趁的差異。動(dòng)根據(jù)這些擊觀測(cè),下怖文將所有位淺層斜坡儀失穩(wěn)(包而括泥石流腐)歸到單染一滑坡中討。這與螺Cain精e授(變1980灰)的觀點(diǎn)別是一致的叉。安從點(diǎn)圖上暴還可以發(fā)俗現(xiàn)在特定副持續(xù)時(shí)間咐(如滲D=1伯,善2化,敘3釣,庭6萄,津12掌,熱24皮,組48狂和幻72h松)下,所筒報(bào)導(dǎo)事件掏的類(lèi)聚情深況。預(yù)先旁確定的報(bào)健導(dǎo)期的降則雨測(cè)量的刻可用性決責(zé)定了目錄蟻中將引入跑一個(gè)偏差困。為了將皮特定持續(xù)朋時(shí)間處的友聚類(lèi)影響諷降低到最欺小,并估矛計(jì)對(duì)數(shù)區(qū)臉間內(nèi)的值孟,利用移疏動(dòng)平均數(shù)嫁濾波技術(shù)喉(夸Guzz逐etti幸等,趨2007穗)。在沿碼著持續(xù)時(shí)笑間軸(捕x余軸)的每轟個(gè)對(duì)數(shù)區(qū)獅間上,移附動(dòng)窗口,投選擇寬為因5飲個(gè)對(duì)數(shù)區(qū)筒間(即中生間區(qū)間的旨左右兩邊禮各有兩個(gè)章區(qū)間)為謝中心。選資擇鎮(zhèn)5屬個(gè)區(qū)間移欄動(dòng)窗口內(nèi)送的所有數(shù)死據(jù)點(diǎn),計(jì)諷算沿著強(qiáng)掉度軸的百副分點(diǎn)(第俱2捐百分點(diǎn)到站第中95渣百分點(diǎn))無(wú)。計(jì)算出查的降雨強(qiáng)累度百分點(diǎn)拉對(duì)應(yīng)于沿食著持續(xù)時(shí)勾間軸的移擁動(dòng)窗口的挎中心點(diǎn)。麥然后,再墨將移動(dòng)窗隙口沿著嬌x若軸移動(dòng)到潛下一個(gè)對(duì)遺數(shù)區(qū)間,孤重復(fù)上面反的計(jì)算步詢(xún)驟。最后既連接百分溉點(diǎn)相同的潮點(diǎn),就繪笑制出了概棍率曲線(xiàn)。胃與原始數(shù)紐據(jù)相比,緣這些概率課曲線(xiàn)針對(duì)騰有可能觸晚發(fā)淺層滑姻坡的最小臨降雨肉ID期條件提出蝦了不同的呆解釋?zhuān)欢讨绕诮涤晔略辜ò鏒<48首h汪)的閾值描較高,長(zhǎng)氧期降雨事逝件的閾值脂較低(熄D>48愉h繁)。我們蓄認(rèn)為都48h沫突變點(diǎn)是各經(jīng)驗(yàn)結(jié)果僅,部分是掌由于采用鵝濾波技術(shù)紙降低了聚希類(lèi)影響而丙產(chǎn)生的結(jié)護(hù)果。對(duì)于穿范圍在幾日分鐘到杰48h寸的降雨持風(fēng)續(xù)時(shí)間,森隨著降雨速持續(xù)時(shí)間棵的增加,京觸發(fā)斜坡?lián)Х€(wěn)所需善的最小強(qiáng)偵度(如第糞二百分點(diǎn)孝)有輕微厚降低的趨碼勢(shì)。在降益雨持續(xù)時(shí)冷間大約為鍵48搞小時(shí)的時(shí)聾候,這種搞線(xiàn)性趨勢(shì)籌突然變化上。對(duì)于這韻一持續(xù)時(shí)彈間,前期槍降雨和土引壤水分條歉件對(duì)于滑眾坡的起動(dòng)喊很重要(石Croz穗ier碼,玻1999臂;胸Glad披e遙等,柏2000罰;準(zhǔn)Chle梢bora愚d碑,臨2003份;狡Aleo主tti貓,辨2004訊),特別畫(huà)是引發(fā)不辦透水并且素富含粘土辨的斜坡失木穩(wěn)。在較糊長(zhǎng)的降雨蘋(píng)時(shí)間內(nèi),寨有可能導(dǎo)堅(jiān)致淺層斜布坡失穩(wěn)的詳平均降雨仗強(qiáng)度比短農(nóng)期降雨觸梅發(fā)滑坡所謝需的強(qiáng)度蹦低,并且貓基本維持艷在一個(gè)固布定值上(拿I~0.周2mm志/h模),與降役雨持續(xù)時(shí)滋間無(wú)關(guān)。墻對(duì)于較長(zhǎng)醒的持續(xù)時(shí)芽間,土壤副的蒸散作挨用也很重壓要。由于暢蒸散作用但,較低的糟平均降雨提強(qiáng)度使有曾效降雨等析于或者接全近嬌0常。這就說(shuō)題明,經(jīng)過(guò)應(yīng)長(zhǎng)期的低域降雨強(qiáng)度券之后,發(fā)濱生的斜坡灑失穩(wěn)是各棵種過(guò)程共寒同作用的梳結(jié)果,而幕此處提及仗的簡(jiǎn)單杏ID生模型并沒(méi)殲不考慮到冬這些作用訊(如深層腹地下水補(bǔ)粱給,漸進(jìn)吊式的斷裂獲等)。吸對(duì)降雨裂ID退數(shù)據(jù)進(jìn)行嗽進(jìn)一步的磨分析,發(fā)范現(xiàn)所報(bào)導(dǎo)辨的不同氣母候條件下剛淺層斜坡幟失穩(wěn)類(lèi)型您的比例存黨在差異。商在溫暖的矮、濕潤(rùn)的駛亞熱帶氣鏈候(策Cwa消)下,當(dāng)負(fù)總降雨較抓大時(shí),即喝在持續(xù)時(shí)護(hù)間長(zhǎng)并且戚強(qiáng)度又大賀的降雨事遲件下,泥梢石流的發(fā)刊生頻率要較比淺層滑胃坡大。這估反映了氣火象或者地憶貌條件的疤重大影響渡,或者也??赡苁菙?shù)虛據(jù)庫(kù)中的編報(bào)告誤差言導(dǎo)致的。專(zhuān)不考慮降僻雨持續(xù)時(shí)旬間,在山袖地氣候(話(huà)H徐)和涼爽獵的地中海郵氣候(撒Csb低)下,能炕夠觸發(fā)淺軌層滑坡和骨泥石流的毒最小降雨良強(qiáng)度要小鑼于溫和的頓西海岸海梢洋氣候(選Cfb盲)和溫暖防濕潤(rùn)的亞土熱帶氣候識(shí)(年Cwa棵)下斜坡起失穩(wěn)所需螺的最小強(qiáng)巷度。這種強(qiáng)差異可能掉是由于數(shù)蟲(chóng)據(jù)庫(kù)中的游偏差造成騾的或者是尿不同氣候代條件的物鴉理差異(鳥(niǎo)如氣象學(xué)底的)造成歌的。宴地形地貌賤的發(fā)育受疫到氣候的須影響,氣柿候影響著鐵能夠?qū)е聭椈碌臍庠葡髼l件,帳這是公認(rèn)題的事實(shí)。型為了處理神所觀測(cè)到涉的這些氣骨候差異,掏對(duì)降雨測(cè)息量進(jìn)行標(biāo)當(dāng)準(zhǔn)化處理格以替代區(qū)岔域氣候條旗件。進(jìn)行搞兩次標(biāo)準(zhǔn)化化處理。布第一次標(biāo)纏準(zhǔn)化用降巾雨強(qiáng)度除征以笛MAP餡。第二次透用降雨強(qiáng)忠度除以寫(xiě)RDN萌(枝MAP顆和一年中處雨天平均宰值的比值岔)(爪Wils厘on佳和雄Jayk瞎o賴(lài),陣1997穩(wěn))。負(fù)MAP趟和吹RDs陰數(shù)據(jù)是從短?hào)|英吉利賓大學(xué)氣候蒼研究小組受匯編的全否球氣候數(shù)詠據(jù)庫(kù)中獲嬸得的。塑對(duì)用松MAP蚊標(biāo)準(zhǔn)化的皇降雨數(shù)據(jù)襪進(jìn)行分析桑,發(fā)現(xiàn)數(shù)拖據(jù)的總體焰趨勢(shì)沒(méi)有泡明顯變化燈。用寬MAP頸標(biāo)準(zhǔn)化并攻沒(méi)有顯著丑減小有可性能引發(fā)淺姜層斜坡失釋穩(wěn)的(標(biāo)排準(zhǔn)化的)挺平均降雨洽強(qiáng)度的范翁圍。標(biāo)準(zhǔn)諸化的效果燒,用強(qiáng)度陜數(shù)據(jù)(在床對(duì)數(shù)坐標(biāo)哭下)的標(biāo)異準(zhǔn)差(懂σ挎)來(lái)衡量發(fā),不同氣爺候下的效勿果是不同勝的(表暖2峰)。用真MAP逃標(biāo)準(zhǔn)化:據(jù)(鍛1駕)對(duì)于溫曾和的西海詳岸海洋氣彼候(央Cfb橡)下的降抓雨事件特參別明顯,窗對(duì)于溫暖砌濕潤(rùn)的亞挽熱帶氣候比(宜Cwa徑)是有效速的;(服2鬼)對(duì)于濕釀潤(rùn)的亞熱必帶東海岸宇氣候(唇Cfa討)、溫暖肉的地中海帳氣候(確Csa岔)和涼爽秤的地中海衡氣候(粉Csb濾),跟σ市較大擺;鳥(niǎo)(臘3執(zhí))與山地衛(wèi)氣候的地舟區(qū)發(fā)生的匪滑坡事件派無(wú)關(guān)。對(duì)鴉于余下的訪氣候,滑忌坡事件的考數(shù)量不足萍以評(píng)價(jià)標(biāo)慎準(zhǔn)化的效項(xiàng)果。拿第二次標(biāo)終準(zhǔn)化利用悅了全年雨儉天平均降沙水量(石RDN蒙),它是營(yíng)通過(guò)一年旨中雨天的創(chuàng)平均天數(shù)老(禿RDs誠(chéng))來(lái)調(diào)整劣MAP紅的一個(gè)氣此候指數(shù),蝕能夠比童MAP徐更好地捕栽捉降水和丸氣候之間求的關(guān)系(我Wils管on谷和存Jayk員o原,鎮(zhèn)1997鍋)。對(duì)標(biāo)暖準(zhǔn)化遍ID球數(shù)據(jù)的分播析證實(shí),鞏降雨數(shù)據(jù)輛的總體趨價(jià)勢(shì),與用愈RDN共標(biāo)準(zhǔn)化一強(qiáng)樣,是對(duì)逆原始數(shù)據(jù)技的尺度改你變。對(duì)蜜RDN英標(biāo)準(zhǔn)化效攤果(表叔2兆)進(jìn)行的俯評(píng)價(jià)表明席,標(biāo)準(zhǔn)化屆:(蘿1云)在溫和長(zhǎng)的西海岸營(yíng)海洋氣候悼(而Cfb循)、溫暖周的地中海怖氣候(釀Csa服)和涼爽福的地中海奏氣候(奶Csb胡)下,比召較明顯;趨(紋2腔)對(duì)于濕葬潤(rùn)的亞熱熔帶東海岸瘡氣候,煩σ鐵增加;(野3擦)與寒冷周的半干旱梁氣候(涌Bsk祝)、溫暖合濕潤(rùn)的亞糕熱帶氣候賴(lài)(吳Cwa霞)和山地識(shí)氣候(輝H移)下已發(fā)奏生的事件叛大部分是滴無(wú)關(guān)的。蠻在余下的瓶氣候下,重被報(bào)道事灰件的數(shù)量榨不足以評(píng)足價(jià)用茂RDN葉標(biāo)準(zhǔn)化的餅有效性。面兩類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)煌化的降雨及ID趙數(shù)據(jù)的概進(jìn)率曲線(xiàn)證徹實(shí)了很可鐵能引發(fā)淺番層斜坡失坐穩(wěn)的最小提降雨隙ID壯條件可能館存在的兩役種趨勢(shì):餓短期降雨常事件的較偶高,長(zhǎng)期屆降雨事件炮的較低。辨對(duì)于兩類(lèi)修標(biāo)準(zhǔn)化,豐突變點(diǎn)都佩發(fā)生在君D=48坊h鎮(zhèn)。由此可奸以看出,太不論是接MAP淺還是配RDN攻都不能充酸分捕捉可區(qū)能導(dǎo)致淺預(yù)層斜坡失笑穩(wěn)的前期牌降雨和土閉壤水分條呼件的信息淡。她五、對(duì)降塊雨閾值的爭(zhēng)客觀認(rèn)識(shí)蛙對(duì)文獻(xiàn)的雖一些最新愁回顧顯示柏,對(duì)于大贊多數(shù)已公脈布的滑坡沖發(fā)生的經(jīng)勉驗(yàn)降雨閾視值,用來(lái)牽確定閾值疲的數(shù)學(xué)標(biāo)秋準(zhǔn)或統(tǒng)計(jì)韻標(biāo)準(zhǔn)都不樹(shù)明確。總產(chǎn)體而言,催繪制出的腹降雨閾值租可以作為田已經(jīng)導(dǎo)致益斜坡失穩(wěn)輔(表示在左用線(xiàn)性或歲者對(duì)數(shù)坐驕標(biāo)圖上)腳的降雨條候件的(表耽面上的)強(qiáng)下邊界。曾當(dāng)有關(guān)未品引起斜坡蜂失穩(wěn)的降火雨條件信榴息可用的慈時(shí)候,繪凝出的閾值龜可以成為氏區(qū)分引發(fā)稿和未引發(fā)鼠滑坡的降翁雨條件的畜最佳目視墓判斷標(biāo)志抱。還有一尊種方法是搜,采用描鋼述降雨閾孝值的方程土(如冪定敢律、雙曲抬線(xiàn)等等)謎,方程中拆的參數(shù)要架進(jìn)行調(diào)整貴,以獲得沃想要的與蔥經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)驚擬合的可腐視化曲線(xiàn)話(huà)。這個(gè)不樓同的方法成是先檢查循經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)刮,再挑選淋沿著已選識(shí)閾值曲線(xiàn)泥的特定降澡雨條件,皮然后將方磚程與挑選熔點(diǎn)進(jìn)行擬赤合。將方益程與經(jīng)驗(yàn)竭數(shù)據(jù)(或疼者是簡(jiǎn)化擴(kuò)了的數(shù)據(jù)穗集)擬合魂時(shí),要移溪?jiǎng)荧@得的科曲線(xiàn)使之曲在視覺(jué)上哪與經(jīng)驗(yàn)數(shù)第據(jù)的下邊袍界吻合。巨利用以上失描述的方軌法可以得脹到視覺(jué)上這可接受的周結(jié)果,但船是缺乏客肥觀性,不輛容易或者躺不能清楚交的進(jìn)行復(fù)些制使用。行因此,不棚同的調(diào)查姓者對(duì)于同毫一組經(jīng)驗(yàn)識(shí)數(shù)據(jù)可能水會(huì)得出不肝同的結(jié)果兔,妨礙了筍不同調(diào)查兆者對(duì)不同荷地區(qū)閾值另的定量比紙較或者對(duì)猶同一地區(qū)誼閾值的定能量比較。妥為了突破旁這個(gè)限制古,最近提冤出用一種者客觀的方雙法來(lái)確定怖一個(gè)有可怪能發(fā)生滑隸坡的閾值土模型,并瘋允許以一仙種合理的傷客觀的方節(jié)式對(duì)其進(jìn)迎行識(shí)別校祖正(嚼Guzz伍etti別等,描2007撫)。在本續(xù)次研究中黨,我們使刷用了這種撇方法來(lái)確貸定淺層滑飯坡和泥石括流發(fā)生的侵全球繪ID周閾值。律這種方法江包括兩個(gè)揉步驟。首痰先,以來(lái)來(lái)表示閾事值曲線(xiàn),捷描述閾值歷。這與抄Cain炒e成(秒1980播)選擇的賺閾值曲線(xiàn)鞭的形式是這相同的,飄見(jiàn)式(罪1譜)。其次它,用概率拜方法來(lái)尋慰找表示最意小閾值的愛(ài)冪定律曲霜線(xiàn)的范圍著(突點(diǎn))啦α咬和形狀(御斜率)插β故。這可以討通過(guò)定義膝一個(gè)數(shù)據(jù)嘉點(diǎn)(以給隔定降雨強(qiáng)辨度久I洽和降雨持香續(xù)時(shí)間暴D旺)出現(xiàn)的盯伯努利概爭(zhēng)率來(lái)實(shí)現(xiàn)找。(2)(3)拿其中,叛,陳δ惡和陰η介共同表示紛越過(guò)模型拿邊界的數(shù)撥據(jù)點(diǎn)的容駝差或者概狀率分布測(cè)勺度,兄Θ康是兔Heav保isid助e迅階梯函數(shù)崇(霸Abra撒mowi妻tz訓(xùn)和抖Steg耍un略,填1972他)。設(shè)計(jì)革該模型就販?zhǔn)菫榱斯篮扔?jì)閾值曲悲線(xiàn)(寬松怒定義經(jīng)驗(yàn)烏數(shù)據(jù)云的潛邊界)的眨范圍。在僻對(duì)模型推蠟論做出一穗些解釋之獵后,將框ID積閾值的容亡差值設(shè)置困為慘δ紀(jì)=0.1拔和炊η立=0.5甚,選擇用描式(遇4捕)作為醋α辣和較?籍的先驗(yàn)概谷率分布:(4a)(4b)僑在式龍4a搭和飯4b牲中,方括氏號(hào)中的數(shù)雪字分別表顏示均勻分慣布的中心轎值(式只4a糖中是啊0.00趟1壘,式造4b搬中是鳥(niǎo)0.1剪)和中心蒼值附近的沖均勻分布庫(kù)的概率分翁布測(cè)度(位式魂4a榴中是飽10括,式惰4b濱中是沫2廳)。脫α鎮(zhèn)和賓β災(zāi)的估計(jì)值滲通過(guò)給定肚模型中星α米和金β促的后驗(yàn)概僚率分布的防貝葉斯推辣斷和經(jīng)驗(yàn)哨數(shù)據(jù)獲得幻。利用偷WinB真UGS遭軟件包(辭)采狹用銳“葵ones禽tri見(jiàn)ck垂”蝕來(lái)求解已祖知結(jié)果(摩滑坡發(fā)生極,電Guzz牽etti理,賞2007刃)的伯努桂利概率。被利用相同袖的步驟來(lái)畢推斷標(biāo)準(zhǔn)炸化的蓋ID缺閾值和基屋于有可能個(gè)引發(fā)淺層霸斜坡失穩(wěn)現(xiàn)的降雨爆ID惹條件的概劑率估計(jì)的鋸閾值。目六、全球燃降穴雨棒I方D槐閾值團(tuán)(一)新招的全球閾夾值仍使用可用爽的降雨和吉滑坡信息雷,利用上鏈文描述的里方法確定抄一個(gè)基于碰貝葉斯定笨理統(tǒng)計(jì)推紗斷的閾值旋,建立有導(dǎo)可能引發(fā)芽淺層滑坡乏和泥石流惠的新的全炮球最小亮ID煤降雨閾值印。從以下武幾個(gè)方面賊推斷全球覺(jué)閾值:(命1響)非標(biāo)準(zhǔn)膨化和標(biāo)準(zhǔn)億化(利用混MAP己和名RDN名)的降雨假I(mǎi)D激數(shù)據(jù),(夜2戒)原始降道雨數(shù)據(jù)和評(píng)降雨慨ID妨條件的概膽率估計(jì),害(枕3脂)整個(gè)降蒙雨數(shù)據(jù)集圣和從氣候賊上再細(xì)分誘的子集。閱從原始汁ID云降雨數(shù)據(jù)治中推斷跨勞越降雨持查續(xù)時(shí)間全倡部范圍(詢(xún)即從潔5暖分鐘到大攀約靠40多天)的單紐一閾值。譽(yù)從降雨條姨件的概率倆估計(jì)中推換斷短期降承雨(奔D<48添h鑒)和長(zhǎng)期回降雨(剩D嫩≥婆48味h笨)的復(fù)合康閾值曲線(xiàn)列。根據(jù)數(shù)怪據(jù)庫(kù)中列貨出的降雨擋事件的數(shù)年量和持續(xù)拆時(shí)間的范煩圍來(lái)確定趕每種氣候展下的子集惕。秘利用整個(gè)途降雨礎(chǔ)ID基數(shù)據(jù)集確葬定的單一牢閾值整體研上比從概份率估計(jì)中柳推斷出的快閾值要陡悶。閾值的修斜率隨著掉標(biāo)準(zhǔn)化而岸變化。利記用紅MAP皇和蜓RDN勁標(biāo)準(zhǔn)化后柿的數(shù)據(jù)確治定的下半呆段的閾值婦要稍緩一澡些。減小棵的斜率衡胖量了納MAP確和氧RDN耗考慮淺層云滑坡和泥無(wú)石流起動(dòng)抽中的氣候癢和氣象差鞏異的能力捕。從衰ID昂降雨條件乞的概率估勵(lì)計(jì)中推斷憶出的短期盜降雨事件脊的閾值的扎下降趨勢(shì)拆更明顯。綿為了測(cè)試嗚作為已經(jīng)鞋引發(fā)淺層仿滑坡和泥柳石流的掌ID窯條件下限婆的閾值的捐性能,沿棟著持續(xù)時(shí)寧間軸的每捐個(gè)對(duì)數(shù)區(qū)美間,計(jì)算填引發(fā)滑坡舟的降雨事伐件的數(shù)量曾和位于閾振值下方(呢即假陰性碑)的降雨愧事件的數(shù)打量。結(jié)果牽表明,只凳有少數(shù)幾來(lái)個(gè)已知的香已經(jīng)引發(fā)晝淺層滑坡友的降雨事千件位于最艇小氧ID磚閾值和標(biāo)示準(zhǔn)化憤ID胸閾值的下捐方。總體兔來(lái)看,從甩原始降雨館ID女?dāng)?shù)據(jù)中推幸斷出的單揮一閾值的它性能(即痕擬合數(shù)據(jù)著的能力)舒比從降雨丹ID騎條件的概柿率估計(jì)中細(xì)推斷出的攤復(fù)合閾值形曲線(xiàn)要好疑一點(diǎn)。利斃用抵MAP飾和魯RDN畫(huà)進(jìn)行的標(biāo)體準(zhǔn)化只能字從邊緣上程提高閾值葉的性能,導(dǎo)并且只針理對(duì)選擇的講持續(xù)時(shí)間謙(如非常夜短的降雨逝期)。監(jiān)(二)與皆現(xiàn)有全球澆閾值的比貼較緩將可能觸其發(fā)滑坡的凱新閾值與崇文獻(xiàn)中出嚴(yán)現(xiàn)的其它物全球地ID爐閾值(包兇括汽Cain旋e湖(健1980害);滲Inne把s心(樓1983際);享Clar側(cè)izia笨等(剩1996艘);粒Cros遣ta暢和敵Frat況tini篇(展2001掉),以及紗Cann波on殿和挑Gart魯ner死(吹2005右))進(jìn)行視比較。從額整個(gè)狡ID捎數(shù)據(jù)集中須推斷出的繩單一全球火閾值比其毫它全球閾董值要低,飽大多數(shù)降她雨持續(xù)時(shí)投間下都是承這樣。對(duì)繪于淺層滑司坡和泥石謎流而言,攪單一宇I(lǐng)D緩閾值的斜螞率與政Cain竊e側(cè)(柔1980勤)建立的助閾值曲線(xiàn)轎的斜率是通相似的(備β類(lèi)分別為傾?兵0.44只和脫?影0.39炭),但是削預(yù)示了在橋明顯低的朱平均降雨唇強(qiáng)度、任明意給定的踐降雨持續(xù)遷時(shí)間、更涉短期的降親雨以及任炸意給定的穩(wěn)降雨強(qiáng)度譽(yù)下,淺層四斜坡失穩(wěn)君的可能性薯。比較大擋的差別是店,林Cain喝e憑(故1980懶)用的是喬簡(jiǎn)化了的悔降雨和滑虜坡信息集波(洪73v瘦s2,從626假個(gè)事件)慚,并且實(shí)肯際上耐Cain陽(yáng)e為的閾值是混為災(zāi)難性貍的斜坡失呆穩(wěn)建立的篩,即這個(gè)時(shí)閾值不一酷定表示下童(最?。┯X(jué)邊界(門(mén)Reic滾henb播ach嘆等,蜘1998要;請(qǐng)Guzz凝etti渣等,且2007建)。單一掩ID姜閾值比其Inne棚s灣(朵1983片)提出的布泥石流發(fā)咽生的閾值勸要小。對(duì)穿于極短的痛降雨事件魂,這兩個(gè)各閾值之間抖的差別比細(xì)較大,隨討著降雨持憑續(xù)時(shí)間的殺增加,差罪別也有輕噴微的減小奪。新的單膽一閾值整罰體上比拴Cros湯ta桂和捏Frat山tini類(lèi)(椅2001究)就淺層劉滑坡提出表的雙曲線(xiàn)佳閾值低。系對(duì)于非常沖短期的降旋雨持續(xù)時(shí)倘間(激D<6老h梨),差別僻特別明顯月,當(dāng)促D=24態(tài)h頁(yè)時(shí),差別談是最小的段。在這一皆持續(xù)時(shí)間安下,綿Cros場(chǎng)ta兵和族Frat六tini喂劍(閥2001胡)定義的先滑坡起動(dòng)伙必要的最硬小平均降指雨強(qiáng)度是永新的單一仇ID旨閾值確定霞的最小平謝均降雨強(qiáng)做度的源1.5訴倍。對(duì)于死少于大約良200h成的降雨持測(cè)續(xù)時(shí)間,宇土體傾倒納的單一閾翼值要比顏Clar站izia竟等(鹿1996噴)提出的薪閾值曲線(xiàn)醬低,而對(duì)茅于較長(zhǎng)期虎的降雨,忌后者預(yù)示抄了比新閾攀值更低強(qiáng)卡度的降雨中事件下可屠能發(fā)生淺飲層斜坡失作穩(wěn)。最后男,對(duì)與野年火相關(guān)的易泥石流而看言,在驢5散分鐘到沾3h杠的范圍內(nèi)身,新的單份一浸ID樹(shù)閾值整體氧上低于什Cann谷on噴和框Gart怠ner壇(參2005屈)提出的內(nèi)閾值,。秧從拜ID謝降雨條件屈的概率估擊計(jì)推斷的壞復(fù)合閾值倦曲線(xiàn)與已琴公布的全磁球閾值之墊間的比較饒更為復(fù)雜年。對(duì)于所祥有的降雨駛持續(xù)時(shí)間匯,復(fù)合閾烈值要比您Cain壤e證(莊1980浪)與阻Cann風(fēng)on出和班Gart唐ner庭(迎2005和)提出的揪閾值曲線(xiàn)脅低甚至于墳低很多。愈對(duì)于不超拖過(guò)圍10h兵的降雨持御續(xù)時(shí)間,酸復(fù)合曲線(xiàn)塑也比濱Inne碌s貸(剛1980綢)和知Clar塔izia住等人(絮1996游)提出的廢閾值曲線(xiàn)鎖低。對(duì)于兔長(zhǎng)期降雨肺(末D扇≥墓48h婆),復(fù)合朗閾值整體碼上比箭Inne邊s拜(傭1983可)提出的遠(yuǎn)閾值低,錯(cuò)比磁Clar膀izia冷等人(漏1996鞭)提出的迷也低,但腫后者是在理持續(xù)時(shí)間盯不超過(guò)者100h偽的情況下喊。對(duì)于非期常長(zhǎng)的降靜雨期,與恩Clar皺izia斑等人(腦1996裕)的閾值緊相比,復(fù)市合閾值下智的淺層滑吹坡和泥石叛流的發(fā)生收需要更高稅的平均強(qiáng)擠度。與悶Cros真ta永和儲(chǔ)Frat責(zé)tini繪(尖2001通)提出的礙閾值曲線(xiàn)咽相比,當(dāng)鴨降雨持續(xù)友時(shí)間小于煩6h辮時(shí),復(fù)合鈔閾值要低愚,當(dāng)降雨模持續(xù)時(shí)間念在慧6h~4趴8h裂之間時(shí),噸復(fù)合閾值梳要高,當(dāng)眠降雨持續(xù)甲時(shí)間超過(guò)腫48h喜時(shí),又低專(zhuān)了。這是頓閾值曲線(xiàn)噴不同形狀緒造成的;舉Cros王ta色和佩Frat行tini孕(勵(lì)2001墾)的是雙獸曲線(xiàn),復(fù)別合閾值是戚冪定律。父總之,對(duì)半于大部分突的降雨持珠續(xù)時(shí)間,教新的單一蹲閾值和復(fù)樸合閾值要土比其它已紙公布的全蘿球閾值低驕或者明顯坐低。差別貞要?dú)w因于撿本次研究努使用的是浩降雨事件圓的大型數(shù)魂據(jù)庫(kù)。通熊過(guò)文獻(xiàn)檢晚索收集到章的大量海ID策降雨數(shù)據(jù)先比以前用花的數(shù)據(jù)集防更具典型溪性和代表鈴性,但是蘿不可避免竄的使數(shù)據(jù)疏又增加了銀噪音(即利離群值)她。用無(wú)偏健方法采用抬貝葉斯定給理推斷技區(qū)術(shù)處理離貝群值,這士樣就顧及似到了離群名值無(wú)偏的奇新閾值。減(三)氣兵候的細(xì)分飄閾值瞎為了進(jìn)一崖步調(diào)查不兵同氣候環(huán)鞏境下淺層時(shí)滑坡和泥飽石流的降歌雨恭ID鄰持續(xù)時(shí)間解控制,我魔們用氣候甲子集來(lái)分槳離降雨尖ID信數(shù)據(jù),推精斷六種不談同氣候(耗濕潤(rùn)的亞倡熱帶氣候腹和高原氣聲候兩大類(lèi)遞,見(jiàn)表榜2沸)下可能常發(fā)生淺層得斜坡失穩(wěn)排的最小董ID壇閾值。對(duì)某于列出的棍降雨事件鐵(降雨持唯續(xù)時(shí)間至乘少在宴2蝕個(gè)數(shù)量級(jí)辟),根據(jù)雖降雨事件掘的數(shù)量(炮至少遷200年起)和降繁雨持續(xù)時(shí)孔間的范圍兇來(lái)選擇氣夫候。推斷疊每種氣候隸下的單一關(guān)ID丑閾值和復(fù)柳合掛ID菌閾值。簡(jiǎn)蛙單起見(jiàn),柜只對(duì)從原借始把ID自降雨數(shù)據(jù)喚中獲得的疑單一閾值蠟進(jìn)行討論右。疾推斷出的男最小閾值叛顯示出了滋相似的趨惕勢(shì),即隨澆著降雨持熔續(xù)時(shí)間的猜增加而下樹(shù)降。冪定漢律閾值曲枯線(xiàn)的斜率梳在也β隱=鎮(zhèn)?坡0.66圖(強(qiáng)Cfb棉)和自β乖=乞?拖0.41巧(縱Csb寺)之間變預(yù)化,衡量貧了不同氣姓候下,降笑雨強(qiáng)度和是降雨持續(xù)奔時(shí)間對(duì)于羞淺層斜坡槍失穩(wěn)的相求對(duì)重要性真。與稍緩健的閾值曲芽線(xiàn)(礎(chǔ)Csa投,拖Csb敬)相比,法降雨持續(xù)華時(shí)間對(duì)較福陡的閾值記曲線(xiàn)(如安Cfb抖,沒(méi)H策)更重要錫。在中緯天度氣候區(qū)添,對(duì)于滑橡坡的觸發(fā)既,降雨強(qiáng)鄙度比降雨普持續(xù)時(shí)間吃更重要,玉然而在高棗山區(qū)(慣H兵)和溫和胞的西海岸礙海洋氣候希區(qū)(呢Cfb銷(xiāo)),對(duì)于麥淺層斜坡糕失穩(wěn)的發(fā)困生,持續(xù)至?xí)r間比強(qiáng)足度更重要碌。對(duì)于相逆同的短期對(duì)降雨(酷D<24鑼h回),在山批地氣候(侄H磚)或者溫始和的西海部岸海洋氣熄候(咱Cfb率)下,引懸發(fā)滑坡所帶需的降雨扁強(qiáng)度要比壩涼爽的地糞中海氣候綿(顯Csb欄)或者溫梁暖的地中玻海氣候(救Csa泛)區(qū)高。紐對(duì)于非常絲長(zhǎng)的降雨咬期(浩D>80濤h裹),山地懼氣候下引羅發(fā)滑坡發(fā)騎生所需的某平均降雨單強(qiáng)度要低用于地中海丘氣候區(qū)所寬需的強(qiáng)度墻。觀測(cè)到洲的這種差喂別應(yīng)當(dāng)歸俗因于典型梢的氣象條馳件(導(dǎo)致朱了不同氣莫候區(qū)可能雖觸發(fā)淺層沉滑坡和泥蒙石流的特貍有的降雨交類(lèi)型)和腹局部的地氧形特征(胳包括土壤贊類(lèi)型、性庭質(zhì)、植被亡覆蓋的范劈圍和斜坡剩形態(tài))?;捎跉夂蛄?、氣象、皂形態(tài)(包貌括滑坡)構(gòu)、土壤類(lèi)塵型和植被衰之間復(fù)雜坦的相互作汗用和反饋粘效應(yīng),因法此要分離隙出氣候在勺引發(fā)淺層涂斜坡失穩(wěn)由中的作用仗是很困難鴿的。臭不同氣候啟下的冪定蒙律閾值曲淘線(xiàn)在形狀貫和標(biāo)度上傳的差別表泥明,對(duì)于郊淺層滑坡窗和泥石流愉的發(fā)生,跑在定義單古一最小全扁球閾值時(shí)慎存在固有膚的不確定近性。使用晝?nèi)蜷撝祪魰r(shí)應(yīng)當(dāng)考努慮這一點(diǎn)擾。爽七、新的遷全垂球傻I增D拐閾值的使昨用咸全球各大等洲每年都蕉會(huì)發(fā)生滑嘴坡,造成少極大的破準(zhǔn)壞和生命訪財(cái)產(chǎn)損失淡(妙Brab股b艱和間Harr鵝od霸,汗1989責(zé);引Guzz造etti飄,思2000場(chǎng))?;屡财饎?dòng)的經(jīng)艘驗(yàn)降雨閾匆值有助于博減輕滑坡杰風(fēng)險(xiǎn)(危Guzz跑etti辮,循1998拍;糟Aleo饞tti枝,虜2004硬;妨Wiec衛(wèi)zore帥k來(lái)和妨Glad跡e溪,隊(duì)2005蜂)。在局抄部或區(qū)域姨降雨閾值月已經(jīng)確定罵的地方,未假若有降中雨測(cè)量或秋者定量的擔(dān)降水預(yù)報(bào)埋可用,則郵可以用閾筑值來(lái)預(yù)測(cè)晃該地區(qū)斜利坡失穩(wěn)的臂發(fā)生?;|于局部經(jīng)跳驗(yàn)降雨閾俗值和系統(tǒng)佛化的降雨壽測(cè)量或者按預(yù)報(bào)的滑紗坡預(yù)警系促統(tǒng),正在敗或者已經(jīng)公在運(yùn)作,祥如中國(guó)香徑港地區(qū)(斥Prem漢chit腸t烏等,版1994低),舊金班山海灣地虜區(qū)(績(jī)Keef巷er月等,靈1987針),巴西犬里約熱內(nèi)堤盧(靈D垃’襲Orsi閘等,藥1997培),日本記長(zhǎng)崎(闖Iwam狹oto易,騰1990仿),牙買(mǎi)般加(杠Ahma贈(zèng)d與,匆2003朝),意大擔(dān)利皮德蒙幻特高原地住區(qū)(值A(chǔ)leo塑tti播,扯2004戶(hù))以及美譜國(guó)西雅圖饑地區(qū)(補(bǔ)Chle腫bora蒜d傳,稈2003右;舉Godt啞和等,吐2006揮)。賽在最近一忙次對(duì)滑坡朝可能發(fā)生旋的降雨閾污值的文獻(xiàn)還回顧中,躲Guzz宰etti離等(摧2007眼)就降雨疑導(dǎo)致的滑勞坡預(yù)報(bào),處列出了驚124發(fā)個(gè)降雨閾友值,包括請(qǐng)52瓜個(gè)交ID耍閾值和翠19漿個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化遞的摧ID畫(huà)閾值。所占列出的大渣部分閾值票都是區(qū)域殲閾值(堤62歡個(gè))或者朋局部閾值訓(xùn)(壇53墨個(gè)),只弓有少數(shù)曾素經(jīng)用于或軟還在用于制運(yùn)行的滑尚坡預(yù)警系摸統(tǒng)中。單災(zāi)個(gè)滑坡預(yù)烤警系統(tǒng)覆慌蓋的面積殊在幾十至鞏幾千平方盾公里,大來(lái)部分都在謠城市或者掛人口密度息大的地區(qū)癢。預(yù)計(jì)只批有一小部螺分(則<0.1吊%量)滑坡體阻包含在了濟(jì)局部或者圓區(qū)域滑坡時(shí)預(yù)警系統(tǒng)將中。如果腐局部或者結(jié)

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