黔南州兩次暴雨誘發地質災害對比分析

唐紅忠，高紅梅，趙 杰，莫乙冬，陳 楊，高 濤

1.黔南州氣象局，貴州都勻 558000；2.黔南州自然資源局，貴州都勻 558000

黔南州位于貴州省南部，處于青藏高原東南側到廣西丘陵的過渡地帶。黔南州屬于喀斯特地貌，海拔高差大，山體溝渠較多，境內屬于亞熱帶季風氣候，雨熱同季，降雨主要出現在汛期，每年5—7月累計雨量占全年雨量的50%。黔南州汛期暴雨頻發，是地質災害高發期，李宇梅等[1]指出降水是地質災害的主要誘因，當日雨量和前期降水是地質災害重要誘因。楊竹云等[2]發現昭通降水型地質災害與降水因子有密切相關。井書文等[3]分析了影響地質災害的環境因子和氣象因子，選取前期雨量和預報雨量建立河南省汛期地質災害與降雨模型。

選取黔南州三都縣2021年6月20日(以下簡稱20210620過程)和長順縣2022年6月19日(以下簡稱20220619過程)兩次暴雨誘發的滑坡事件，對比分析暴雨發生的機制、降雨實況、災害情況、暴雨誘發地質災害閾值，找出暴雨誘發地質災害事件的異同，為黔南州氣象地質災害防治工作提供參考。

1 災害發生情況和暴雨天氣實況

2021 年6 月19 日20:00 到20 日上午三都縣出現5站大暴雨，12站暴雨，最大降雨量排怪站227.5 mm，其次是拉攬站177.3 mm，最大小時雨強77.1 mm(排怪站19日22:00～23:00)(圖1)。滑坡造成直接經濟損失約1 192萬元，潛在經濟損失4 850萬元，災情等級為特大型。

圖1 三都縣排怪站(a)和長順縣新寨站(b)小時雨強分布圖

2022年6月18日20:00—19日20:00，長順縣出現1站大暴雨，7站暴雨。最大降雨量新寨站124.8 mm，最大小時雨強58.1 mm。滑坡點距離新寨氣象觀測站約3 km，滑坡導致造成直接經濟損失約100萬元，潛在經濟損失500萬元。災情等級為中型。

2 兩次暴雨過程誘發地質災害滑坡的閾值分析

分析三都和長順的滑坡事件發生前和發生時的雨量，找出兩次過程的閾值。

20210620過程：三都縣15日到19日白天持續晴天，白天日最高氣溫31～35 ℃，排怪站強降雨從19日21:00開始加強，22:00～23:00達到峰值，拉攬站強降雨從19日22:00開始，01:00～02:00達到峰值，2個觀測站降雨在20日04:00后減弱。滑坡地點位于三都縣三合街道拉攬村，位于排怪站和拉攬站之間，距離排怪站8 km，距離拉攬站6 km。滑坡開始發生時段20日00:30，是排怪站最大小時雨強后1 h。

20220619過程：長順縣14—15日無降雨，16—18日持續降雨，滑坡點距離新寨氣象監測站點3 km。新寨站16日雨量2.8 mm，17日32.9 mm，18日91.8 mm。新寨站19日01:00～03:00是強降水發生時段，19日04:00發生滑坡，是新寨站最大小時雨強后2 h。

通過對比發現，三都20210620過程累計雨量和小時雨強均比長順2022 0619過程強，在滑坡發生的前3 d，三都縣境內無降水，長順縣新寨站連續3 d出現降雨，且滑坡前1 d新寨出現暴雨過程，最大小時雨強36 mm。三都20210620滑坡出現在最大小時雨強后的1 h，長順20220619滑坡出現在最大小時雨強后的2 h。

3 暴雨成因分析

3.1 20210620過程環流形勢分析

2021年6月19日08:00(圖2a)，500 hPa在云南省東部有波動槽，未來東移影響貴州省，副熱帶高壓588線位于福建到廣東、廣西、云南南部一線；700 hPa在四川中部有切變；貴州省境內有西南風急流(12 m/s)，貴陽到河池比濕11～12 g/kg；850 hPa在貴州省中南部切變維持影響，偏西南急流(16 m/s)，19日夜間西南風急流繼續增強維持，切變線維持少動，貴陽到河池比濕12～16 g/kg。地面圖上長江中下游梅雨鋒西段影響貴州，四川省東部有冷空氣侵入貴州省，觸發梅雨鋒活躍(圖2b)。

圖2 2021年6月19日08:00中分析(a)和地面圖(b)

6月16—19日白天黔南州持續晴天，三都縣境內日最高氣溫31～35 ℃，能量條件較好。貴州省位于500 hPa槽前，中低層有切變線長時間維持，配合中低層持續西南風急流，比濕較大，地面有冷空氣侵入，有利于黔南州發生強降水天氣。實況大雨以上的降雨出現在州中部及以南區域，切變線維持時間較長的都勻、三都、荔波境內地區出現大暴雨。

3.2 20220619過程環流形勢分析

2022 年6 月18 日20:00(圖3a)，500 hPa高空槽位于廣西北部，黔南州受槽后西北氣流，槽前負變高區；700 hPa黔南州受西南氣流影響，低渦切變線位于貴州省北部，西南急流位于廣東省北部，T-Td=0.7 ℃，T700-T500=14 ℃；850 hPa黔南受偏南氣流影響，低渦切變位于四川省南部，西南急流廣東北部，貴陽到河池比濕15～16 g/kg。18日夜間隨著南風的增強，低渦切變向北抬。

圖3 2022年6月18日20:00中分析(a)和地面圖(b)

地面圖上(圖3b)，18日20:00東西向地面輻合線位于黔南州都勻到惠水、長順一線，在黔西南州有西北到東南的輻合線，從貴州省的西北部有冷空氣入侵黔南，18日夜間到19日凌晨輻合線北抬。

通過對比兩次暴雨過程的影響系統，20210620過程是高空槽、切變線和急流在梅雨鋒環境下共同導致，暴雨出現在850 hPa切變線南側和梅雨鋒西段重合區域，暴雨范圍廣且累計雨量大，小時雨強大。20220619過程是高空槽、低層切變線和急流，地面有冷空氣配合，850 hPa切變線和急流的位置離黔南州較遠，暴雨落區出現在地面輻合線附近，暴雨區域范圍小于20210620過程，強度也更弱。

3.3 暴雨過程地面中小尺度分析

在短臨業務中，實時風場能顯示系統位置，利用三都縣和長順縣境內氣象觀測站10 min風場判斷系統位置及與降水落區的對應關系。

20210620過程：從19日午后到20:00凌晨，地面輻合線在三都境內自北向南移動，移動緩慢。19日17:00位于滑坡點附近，20:00南壓到三都縣中部一線，20:00～23:00滑坡點位于輻合線北側偏北氣流中，此時是滑坡點最強的降雨時段。南北風向長時間在三都縣境內對峙，在地面輻合線北側出現大范圍暴雨。暴雨區域出現的時間與地面輻合線位置有很好的對應關系，切變線壓過滑坡后，該區域降雨增大。

20220619過 程：6月18日20:00—19日00:00西北路徑冷空氣影響長順縣西部，滑坡點受到冷空氣影響，長順縣境內的降雨從18日23:00開始出現，19日00:40新寨站由北風轉為西南風，西北風和西南風形成的地面輻合線位于鳳凰壩到新寨之間，地面輻合線維持到02:30，冷空氣勢力減弱，地面輻合線逐漸北抬至長順縣西北部，滑坡點從01:00～03:00處于南風控制，此時正是降雨最強時段，04:00后長順縣轉為偏北風，降雨減弱。暴雨位于地面輻合線附近。滑坡點轉為南風后，該區域降雨增大。

從地面風場可知，暴雨過程中三都縣和長順縣都有地面輻合線存在，三都縣地面輻合線自北向南緩慢移動，暴雨區域位于地面輻合線北側冷區，滑坡點正處于冷區。長順縣地面輻合線由南向北抬，滑坡點先受冷空氣影響，之后長時間受南風影響，出現暴雨。

4 兩次滑坡過程的地形和地質條件對比分析

黔南州地形呈現南北長條形，海拔由南部向北部升高，20210620過程發生滑坡的三都縣位于黔南州東部，該縣海拔亦是由南部向北部逐漸升高，在縣北部由于山脈眾多，山體呈現喇叭口形狀，偏南氣流在喇叭口強迫抬升，對降雨有增幅作用。此次降雨過程中，三都縣降雨量級分布從南部向北部逐漸增大，與地形海拔由南到北逐漸升高基本一致。三都縣三合街道滑坡點位于喇叭口南側，正是此次大暴雨出現的區域。20220619過程發生地位于黔南州西部的長順縣，該縣海拔亦是由南部向北部逐漸升高，發生滑坡的新寨位于長順縣中部靠西，海拔由低向高延伸的中間地帶，地形抬升作用導致該區域降雨大于周邊區域。

20210620過程：滑坡點區域之前未發生垮塌。該地屬于侵蝕低山溝地貌，地勢總體西北高東南低，地形起伏大，海拔600～850 m，相對高差約250 m。滑坡點為坡地，植被發育良好，主要為耕地和林地，人類活動一般。19日夜間到20日凌晨該滑坡區域正發生強降雨，滑坡發生前3 h內降雨量達到170 mm，降雨量是此次滑坡發生的主要的外部因素。滑坡區地形自然坡度20°～50°，滑坡體所處斜坡坡度較陡，達到40°左右，局部達到50°，不利于斜坡體穩定。滑體至村民房屋高差約150 m，地形起伏大，不利的地形因素是導致此次滑坡發生的內部原因。大量雨水沖刷和下滲，對滑坡土體浸潤、軟化，使得土體抗剪強度下降、重度增加，滑坡體的抗滑力減弱，下滑力增強，滑體穩定性降低，導致此次滑坡的發生。

20220619過程：滑坡點地貌類型為高丘陵溶蝕地貌，植被覆蓋較好。此次滑坡點在2021年7月3日曾因降雨影響發生滑塌。滑坡地點為坡地，植被發育良好，主要為耕地和林地，人類活動強烈。該區域巖層陡峭，雨水浸潤土體，加重斜坡自身荷載，在巖土界面形成飽水帶，在降雨影響下引巖土界面形成滑坡。此次發生局部滑塌，長約55 m，寬約55 m，平均厚度3 m，滑向133°，坡度約50°。滑坡直接沖毀坡腳房屋。

對比兩次滑坡過程，大暴雨是主要的誘因，山體海拔高差大、坡陡、人為活動是滑坡的外因。

5 結論

影響的天氣系統不同，暴雨落區不同。20210620三都縣大暴雨是在梅雨鋒形勢下中低層切變線和副熱帶高壓南側偏南急流配合下產生的暴雨過程，梅雨鋒西段主要位于黔南中部以東地區，該地區暴雨站次多且雨量大。20220619長順縣大暴雨是高空槽和中低層切變的配合下產生的，中低層急流的位置離黔南較遠，暴雨范圍小、量級小。

滑坡點雨量和閾值不同，20210620過程是在連續晴好天氣后出現大范圍的暴雨，滑坡點附近最大累計雨量227.5 mm，最大小時雨強77.1 mm，滑坡發生在最大小時雨強出現后1 h。20220619過程是滑坡點連續3 d降雨，臨近前1 d是暴雨，加上當日117.3 mm的降雨，最大小時雨強58.1 mm，滑坡發生在最大小時雨強后的2 h。

在大尺度的環流影響下，中小尺度的演變對暴雨的落區有指示意義。在短臨業務中，利用實時的風場資料分析滾動跟蹤系統的演變。在2次暴雨過程中，地面風場中地面輻合線演變不同，20210620過程850 hPa切變線自北向南移動，北風風力強于南風，地面輻合線自北向南移動，暴雨落區在地面輻合線附近及以北區域。20220619過程850 hPa切變線位置在貴州省北部，夜間南風增強北抬，急流位置在廣西南部到廣東，長順境內地面輻合線由南向北略有北抬，暴雨落區在地面輻合線由南向北移動的區域及輻合線北部。