郭良
, 张晓蕾, 刘荣华
GUO Liang, ZHANG Xiaolei, LIU Ronghua
通讯作者:
收稿日期: 2017-07-12
修回日期: 2017-09-12
网络出版日期: 2017-12-25
版权声明: 2017 《地球信息科学学报》编辑部 《地球信息科学学报》编辑部 所有
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作者简介:
作者简介：郭 良(1960-),男,教授级高工,主要从事山洪灾害防治研究。E-mail: guol@iwhr.com
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摘要
山洪灾害调查评价是1949年来水利行业最大的非工程措施项目,是规模最大的全国性防灾减灾基础信息普查工程,历时4年,涉及全国30个省305个市2138个防治县（区）,国土面积755万km2,人口近9亿。运用普查、详查、外业测量、分析计算等多种手段,掌握了中国山洪灾害防治区范围、人员分布、下垫面条件、社会经济、历史山洪灾害等基本情况,科学分析了山丘区小流域的暴雨洪水特性,评价了现状防洪能力,计算了预警指标,划定了危险区,为山洪灾害预警预报和应急救援决策提供了基础信息支撑。本文系统介绍了全国山洪灾害调查评价的核心要点,综述了调查评价成果,归纳了调查评价成果要素类型,揭示了全国山洪灾害防治区、人口、历史山洪灾害事件与预警能力的空间分布一致性,即山洪灾害各要素集中分布于青藏高原-四川盆地过渡带、川滇交界地区、黄土高原区、东部沿海地区及华北等地区,最后初步探讨了该成果的应用前景。全国山洪灾害调查评价成果将为中国山洪灾害监测预警预报体系建设及防灾减灾能力提升提供丰富的基础数据支撑。
关键词：
Abstract
National Flash Flood Disasters Investigation and Evaluation project is the largest non-engineering projects in water conservancy industry since the establishment of new China in 1949. It is also the largest scale of general census on disasters background in flood management and mitigation fields. The whole project lasted for 4 years, covering 30 provinces, 305 cities and 2138 counties, with a total land area of 7.55 million km2 and a population of nearly 900 million. Through general census, on-site investigation, field measurement, hydrological analysis and calculation, and comprehensive evaluation methods, the spatial distribution, human settlement, underground situations, impacts, social and economic situations, hazard zoning, warning indicators and historical situations of flash flood disasters were collected. The storm flood characters in mountainous areas were also analyzed. The flood control ability of selected villages were assessed and the critical rainfall index of these villages were obtained. The hazard zones were finally identified, all of which provided a strong information support for flash flood early-warning and forecast and residential safety transfer. We systematically introduced the key focuses on the investigation and evaluation project of national flash flood disasters, made a general review on the collection of data and information, summarized thousands of investigation results and elements during this huge project. We also discussed the spatial pattern of these elements. Based on these survey data, the characteristics of flash flood disaster prevention areas, the human settlement features and spatial pattern of storm flood were further analyzed. Finally, flash flood prevention areas, population distribution, flash flood warning ability and historical flash flood disaster events were discussed. It was found that the national flash flood prevention areas, human settlement, historical flash flood events and warning ability appeared to be spatially consistent. They were mainly distributed along the transitional zone of Qinghai-Tibet plateau and Sichuan basin, the borders of Sichuan and Yunnan provinces, the Loess plateau zones, the Eastern coastal areas and the North China areas. Meanwhile, future application and analysis on diversified utilization of investigation and evaluation results of national flash flood disasters were proposed, providing a solid data foundation for flash flood monitoring and warning system, disaster management and mitigation researches, a better platform of technological promotions, in both flood management departments and other relevant fields.
Keywords：
山洪灾害破坏力大、突发性强、损失重,常造成人员伤亡、冲塌房屋,淹没城镇、基础设施、改变河流形态和自然环境的破坏[1]。中国山洪灾害范围较大,涉及全国30个省、305个市和2138个县级单位,在活动强度、爆发规模、经济损失、人员伤亡等方面均居世界前列[2]。据统计,2016年山洪灾害死亡人数约占洪涝灾害死亡总人数70%。分布广泛、发生频繁,突发性强、预测预防难度大,成灾快、破坏性强,季节性强、区域性明显是中国山洪灾害的主要特点[3-5]。
为了摸清中国山洪灾害防治区的基本情况,科学划定山洪防治区和危险区、科学确定预警指标,提高山洪灾害监测预警和防御治理工程的效果,中国于2013-2016年实施了全国山洪灾害调查评价项目,将普查和详查相结合,运用内业调查、外业测量、水文分析等方法,为中国山洪灾害防治县的预警预报和工程治理提供有力数据支撑[6]。
山洪灾害调查评价在中国系首次系统进行,涉及中央、省、地市、县、乡、村等各层级,调查点达600余万个,历时4年,参加单位600余家,参与人员 12万余人,这在中国水利史上前所未有。现已基本摸清了中国山洪防治区的范围、人员分布和下垫面条件,初步分析了沿河村落的暴雨洪水特性,评价了现状防洪能力,计算了预警指标,形成了全国统一的一套图、一套表和一个成果数据库。
山洪灾害调查评价工作由4部分组成：① 基础工作,包括基础数据处理和工作底图制作;② 山洪灾害调查[7],主要是利用内外业等多种方法,查清山洪灾害防治区的空间分布、人口分布、经济发展状况、历史山洪灾害、涉水工程、监测预警设施设备等基本情况;③ 山洪灾害分析评价[8-9],主要是基于调查成果,开展小流域暴雨洪水规律分析,分析水位流量关系和人口高程关系,评价沿河村落的现状防洪能力,并划定危险区范围、转移路线和临时安置点;④ 山洪灾害调查评价成果审核汇集,重点审核数据的完整性、规范性、合理性,按县级、省市级、中央级顺序逐级审核汇总。具体技术路线如图1所示。
图1 山洪灾害调查评价总体技术路线
Fig. 1 Technical roadmap of investigation and evaluation of national flash flood disasters
在山洪灾害防治区[10-11],收集加工全国1:100万、1:25万和1:5万DLG、DEM国家基础地理信息数据,乡镇界线数据;收集加工全国2.5 m分辨率的近期卫星遥感影像数据、30 m分辨率土地利用和植被类型数据、土壤类型和土壤质地类型数据、1:20万水文地质数据;收集最新行政区划、水利工程、水文监测站点等数据;制作省、县级工作底图,并进行了保密技术处理。按照10~50 km2面积划分了53万个小流域基本单元,建立编码体系和拓扑关系[12],全面分析山丘区小流域地形地貌、土地利用、土壤植被特征,提取小流域的基本属性和产汇流特征参数,提取不同时段、不同雨强的标准化单位线约797万条,建立小流域与行政区划的关系;开发了现场调查采集终端软件和各级数据审核汇集软件,设计了调查评价成果数据库。
山洪灾害调查以县为单位、以小流域为单元,内外业调查相结合,采用资料收集、信息核对和填表、标绘、拍照、测量等现场调查方法,以自然村为最小单位开展现场调查。在国家统计局2011年统计用行政区划代码的基础上进行扩展,对自然村（村民小组）进行命名、编码和标注;标绘行政村、自然村、企事业单位位置和居民区范围,调查人口、户数、房屋数,分类调查居民家庭财产和房屋类型;调查历史山洪灾害和历史洪水情况,划定村落的防治类型和危险区,确定成灾水位,标绘转移路线和临时安置点;调查主要监测预警设施设备情况,现场标绘拍照填表;调查影响村落防洪安全的涉水工程情况,现场标绘拍照填表;调查需防洪工程治理的山洪沟情况,现场标绘拍照填表;测量沿河村落所在河道纵横断面和居民宅基高程;收集各省（市）设计暴雨洪水资料及实测水文资料。
山洪灾害分析评价对象为重点沿河村落,包括计算村庄所在小流域典型频率设计暴雨洪水;通过计算控制断面水位-流量-人口关系,分析沿河村落的现状防洪能力;根据成灾水位,计算成灾流量和临界雨量;根据临界雨量和预警响应时间,综合确定准备转移和立即转移预警指标;利用历史洪水资料进行预警指标的合理性分析;绘制危险区图等。
审核汇集采用软件自动审核、人工检查、专家审查相结合的方式。县级审核的重点是调查评价成果的真实性和完整性;省、市级审核以合理性、规范性、完整性检查为主。中央级审核的重点是调查评价工作的覆盖面,数据的完整性、规范性、一致性,成果的合理性与空间分布的均衡性,运用空间分布图、数据拟合、离群点检查、密度分析、数理统计等多种方法,构建数量统计指标、密度统计指标和空间分布指标共计4大类24小类758个,进行数据合理性判定、完整性检查和逻辑一致性审核,建立了435条审核规则（图2）。
图2 省、市、县级审核要点
Fig. 2 Major verification points on provincial, city and county level
全国共调查了2138个县级区划,3.2万个乡镇,47万个行政村,157万个自然村,涉及国土面积755万km2,总人口8.9亿,初步查清了中国山洪灾害防治区的范围、人员分布、社会经济和历史山洪灾害情况,基本查清了53万个小流域的基本特征和暴雨特性。初步划定防治区面积386万km2（其中重点防治区面积120万km2）,确定防治区行政村20万个、自然村57万个、3亿人,企事业单位16万个,划定危险区41.3万处、4486万人、1177万座房屋,并对危险区内居民家庭财产和房屋进行了分类调查。调查历史山洪灾害53 604场次,历史洪水8785场次;调查涉水工程24万座;调查监测预警设施设备69万个;调查需治理山洪沟31 105条。
分析了小流域暴雨洪水规律,对16万个重点沿河村落的防洪现状进行了评价。确定了17万组预警指标,划定危险区40余万处,绘制了近50万张危险区图,并相应明确了转移路线和临时避险点,涉及4000余万人。
山洪灾害调查评价是中国首次进行的大规模灾害调查评价,涉及调查要素多（13类基础数据、55类表格数据、30类空间数据、14类多媒体数据、7类文档资料）,调查点多（县、乡、村205万个）,涉及专业多（水文、水利工程、测量、遥感、GIS、计算机、防洪减灾等）、层级多（国家、流域、省、市、县、乡、村、组户）,投入人员多（12万余人）,参与单位多（600余家）,审核汇集过程多（中央、省、市审核超过13 000县次）,数据总量102 TB,形成了全国统一的一套图、一套表和一个调查评价成果数据库,并开发应用服务软件,为防汛抗旱决策支持系统[13]及其他系统提供数据服务和支撑。调查评价成果统计如表1所示。
表1 全国山洪灾害调查成果统计表
Tab. 1 Investigation and evaluation results of national flash flood disasters
| 序号 | 成果名称 | 成果说明 |
|---|---|---|
| 1 | 空间信息数据库 | 52个图层,4576万个对象,全国2.5 m卫星遥感影像,56 TB |
| 2 | 属性数据库 | 58张属性表,54 855 495条数据记录;14类多媒体数据,总文件数1123万个,文档资料7类,总文件数33.5万个,23 TB |
| 3 | 省级工作底图 | 30个省,1:5万图幅26 409幅,8.6 TB |
| 4 | 县级工作底图 | 2138个县工作底图数据,13.5 TB |
| 5 | 全国山丘区小流域基础信息数据集 | 53万个小流域,16个图层,75项主要属性和水文特征、拓扑关系、标准化单位线,1.6 TB |
| 6 | 全国山洪灾害防治行政区划补充数据集（乡、村） | 乡镇界数据生产成果包括31个省共计2881个县的面状数据和约157万个自然村点数据 |
| 7 | 全国土地利用和植被类型数据集 | 30 m、2.5 m分辨率全国土地利用和植被类型数据,206 GB |
| 8 | 全国土壤类型和土壤质地类型数据集 | 全国土壤类型数据和土壤质地类型数据,261.68 MB |
3.3.1 山洪灾害防治区分布规律
以各省实地调查确定的山洪灾害重点防治自然村和一般防治自然村所在小流域为基本单元,根据流域上下游关系和村落、人口分布情况,初步划定了全国山洪灾害防治区的范围,并按照防治区面积进行了初步分区（图3）。根据调查结果,全国防治区面积386万km2,占全国国土面积的比例为40%,其中 四川省和云南省的防治区面积最多,分别为 36.9万km2和34.4万km2,占防治县域面积的比例分别为73%和89%,这些地区人口密度大,受地形、地貌、地质构造条件和暴雨、地震等诱发因素多重影响,是山洪灾害的高发区和易发区[14]。一般防治区面积266万km2,重点防治区面积120万km2,集中分布于青藏高原-四川盆地过渡带和川滇交界地区、华北地区、横断山区、黄土高原区、东部沿海地区（图3）,主要包括四川、云南、甘肃、陕西、河北、湖南、河南、山西、福建、广东等省份,其中中国台湾省暂缺数据。
图3 全国山洪灾害防治区分布图
Fig. 3 Spatial distribution of national flash flood disasters prevention areas （Data was not available in Taiwan Province）
3.3.2 防治区人口分布规律
通过全国山洪灾害调查,初步查清了全国山洪防治区157万个自然村落的分布情况,并根据村落的位置、受历史山洪灾害损失及暴雨洪水规律[15-16],划定了一般防治村41万个、重点防治村16万个及危险区51万个,入户调查并统计了受山洪灾害威胁的人口、家庭户数及房屋数,并以小流域为单元对受山洪灾害威胁人口进行统计和分级,按照人口情况划分了4个等级,如图4所示。人口空间分布反映人口的聚集情况,受山洪灾害威胁人口主要分布于华北、华中平原区、四川盆地等地区,包括福建、河南、河北、山东、山西、江西、四川、浙江、甘肃、辽宁等省份,特别是城镇化程度较高的地区,山洪灾害损失较大[17],所以中国山洪灾害防御尤其要加强人口密集山丘区的预警能力建设。
图4 全国山洪灾害防治区人口分区图
Fig. 4 Spatial distribution of human population in prevention areas of national flash flood disasters
根据山洪灾害调查评价成果,选取有代表性的沿河村落,进行断面测量和居民家庭宅基高程测量,结合小流域暴雨洪水计算成果、运用水文学方法进行沿河村落现状防洪能力评价,获得了不同沿河村落的现状防洪能力,并按照房屋受山洪灾害威胁程度的不同,在沿河村落内划分了极高危险区、高危险区、危险区、低危险区4个等级,并统计分析了危险区人口分布情况（图5）。极高危险区的现状防洪能力低于5年一遇,高危险区介于5-20年一遇,危险区介于20-100年,低危险区的现状防洪能力超过100年一遇。根据统计结果,极高危险区人口最多省份是四川,其次是浙江、福建、广东,高危险区及危险区人口集中分布于广东、四川、浙江,说明沿中国西南部山区和东南沿海仍然是山洪防治的重点区域,这种分布特征与近年来的灾害发生频率也相符。
图5 全国各级山洪灾害危险区人口
Fig. 5 Population in different hazard zones of prevention areas of national flash flood disasters
3.3.3 历史山洪灾害时空分布规律
在本次大规模调查中,详实调查了1950-2016年中国历史山洪灾害情况,并按照时间、死亡人口数、灾害的规模进行统计分析（表2）,绘制了历史山洪灾害的时间序列关系（图6）。综合分析表2、图6可知,自1949年以来,受极端天气事件影响,中国山洪发生频率逐年增加,从年均135场增长至1813场;但是,有人员伤亡的山洪灾害场次却呈现下降趋势,如图6中发生人员伤亡的山洪场次/总场次指标,从1949年的40%逐年减小,2000-2010年为12%,2010年以来,指标降至6%,表明中国山洪灾害防治工程及非工程措施发挥了显著效益[3],因山洪死亡人口逐年减少,山丘区防灾力逐渐增强。从历史山洪灾害的空间分布上看（图7）,山洪灾害集中分布于青藏高原-四川盆地过渡带、川滇交界、黄土高原区、秦巴山区、黔西南地区、东部沿海地区、华北及华中等地区,说明特殊的地形地貌特征是诱发山洪发生的一个重要的原因;其次,造成人员伤亡的灾害主要发生在四川、云南、重庆、甘肃、宁夏、陕西、贵州、河南、湖南、山西、广西、福建、广东等地貌类型复杂、人口密度大的省份,特别是城镇化程度较高的地区,说明山洪灾害防治区划分要充分考虑人口分布的影响。综上所述,通过对历史山洪灾害的调查和空间分布规律可知,中国山洪灾害具有分布广泛、发生频繁、区域性等特征,近年来典型山洪灾害事件,如2006年湖南台风“碧利斯”引发大面积山洪灾害、2010年甘肃舟曲山洪泥石流灾害、 2016年福建泰宁泥石流灾害及2017年四川凉山山洪泥石流灾害事件等充分说明,探索无资料地区暴雨洪水规律,建立中国山丘区下垫面特征与灾害发生的潜在关系非常重要。
图6 全国调查历史山洪灾害发生情况
Fig. 6 The situations of historical flash flood disasters in China
图7 全国历史山洪灾害分布图
注：红色、绿色点表示有人员伤亡的历史山洪灾害事件,点的大小反映了灾害发生规模和人员伤亡情况;蓝色点表示无人员伤亡的山洪事件
Fig. 7 Spatial distribution of historical flash flood disasters in China
表2 1949年以来全国山洪灾害发生及人员伤亡情况
Tab. 2 Frequency and death population of flash flood disasters since 1949
| 发生时段 | 死亡人数/人 | 发生人员伤亡的灾害次数 | 无人员伤亡的山洪次数 | 年均山洪发生次数（无伤亡） |
|---|---|---|---|---|
| 1950-1959 | 7321 | 536 | 1346 | 135 |
| 1960-1969 | 6949 | 551 | 2307 | 231 |
| 1970-1979 | 8047 | 655 | 3121 | 312 |
| 1980-1989 | 10 745 | 1164 | 4570 | 457 |
| 1990-1999 | 10 505 | 1499 | 8984 | 898 |
| 2000-2009 | 10 138 | 1118 | 9330 | 933 |
| 2010-2016 | 5271 | 737 | 12 691 | 1813 |
3.3.4 预警能力分析
根据全国山洪灾害防治区沿河村落分析评价成果,获得了全国53万个小流域设计暴雨成果、17万个沿河村落的设计洪水、临界雨量和预警指标。山洪灾害易发程度与诱发山洪灾害的临界雨量密切相关,考虑到中国地域辽阔,全国范围内的时段降雨量差异较大,因此,本文引入临界雨量与设计暴雨的比值系数k,作为表征山洪灾害预警能力与危险性的指标,比值越小,说明成灾的阈值较低、发生山洪灾害的频率越高。考虑到山丘区流域面积较小及山洪短历时、突发性的特征,采用1 h临界雨量和5年一遇1 h设计暴雨带入k值计算,获得了16万个沿河村落的k值（图8）。图8中,黄色点的k值小于1,说明成灾的阈值较低,发生山洪灾害的可能性较大,需要及时进行预警,绿色点所在的村落是发生山洪可能性一般的区域,蓝色点是发生山洪可能性较低区域。如图8所示,较为危险的区域集中分布于四川盆地、川滇交界、秦巴山区、黔西南地区、东南沿海地区及华北地区部分省份,尤以地理学上胡焕庸线为分界线,主要包括四川、云南、贵州、重庆、湖南、广东、福建、江西、山西、陕西、甘肃、河北等省份,这些地区地质条件复杂多样,多年平均降雨量较大,极易发生山洪地质灾害。
图8 全国山洪灾害临界雨量分布图
Fig. 8 Spatial distribution of flash flood warning threshold in China
本文以监测站网密度和预警设备配置率指标进行预警能力评价,根据调查数据,山洪灾害防治区自动监测站的密度为44.8 km2/个,简易雨量站、水位站、无线预警广播站等简易预警设施设备配置率（村均站点数）分别为100%、79%及82%,基本符合《山洪灾害防治非工程补充完善技术要求》中的配置标准。同时,还应充分发挥现有监测站网作用,并借鉴发达国家预警预报方法[18],采用实时降水、卫星测雨数据,开发山丘区小流域暴雨洪水分析模型,进行土壤含水量实时模拟,以提高预警预报的精度和预见期,降低山洪灾害损失。
全国山洪灾害调查评价成果具有、点多面广、类型丰富、信息量大的特点,具有广泛的应用前景,并已在山洪灾害防御和水利业务中得到了初步应用,但是成果理解、集成应用和深度挖掘需要多个学科知识的综合运用,成果的进一步挖掘和拓展应用有待加强。
首先,调查评价成果在山洪灾害防御工作中的应用广泛[19-24]。目前,山洪灾害调查评价成果已被初步应用于各级山洪灾害监测预警平台[21-22],为监测预警平台提供各类基础信息、设计暴雨洪水和预警指标阈值等数据,为监测预警能力的进一步提升奠定了基础。该调查评价成果已接入国家山洪灾害气象预警平台,用于了支撑气象预警工作,如预警区域和预警指标确定、预警模型开发等。
其次,水利行业作为中国的基础性行业对支撑国计民生的发展不可替代的作用,山洪灾害调查评价成果在水利行业各领域也具有广泛的应用。调查评价成果涵盖社会经济、农林牧渔、交通水利、水文气象、国土地质、灾害应急管理等多领域一手的基础信息,如小流域划分数据、遥感影像数据、水文地质数据、土地利用和植被类型数据、土壤数据、行政区划边界数据、水利工程数据等,可为防灾减灾、大江大河治理、水资源节约和保护、农村水利、水利信息化等水利行业各领域的规划编制及决策制定提供坚实的数据支撑。
此外,全国山洪灾害调查评价成果本身还需进一步挖掘分析。一方面,针对现有小流域暴雨洪水规律的认识不足的难题,利用调查评价所查明的山丘区地形地貌条件、小流域下垫面条件及暴雨洪水计算成果,探索山丘区小流域水文分析的计算方法,对已有预警指标进行检验率定;另一方面,针对海量成果数据,进一步探索利用基础地理空间数据、水利普查数据、山洪灾害调查数据及已有的防治区人口及分布以及危险区调查成果,优化山洪预警预报体系,提高应急救援能力和山洪灾害综合防御能力。
经过四4年全国山洪灾害调查评价,初步掌握了中国山洪灾害防治区的范围和人员分布,摸清山洪灾害防治区内水文、地形地貌、社会经济等基础信息,统一制作了全国基础数据和工作底图,划分了小流域,全面分析了小流域基础属性和产汇流特征,开发了应用软件,取得了丰硕的成果,并初步探讨了山洪灾害要素的空间分布规律。
（1）通过全国山洪灾害调查评价,设计了基础数据处理和工作底图制作、山洪灾害调查、山洪灾害分析评价、山洪灾害数据审核汇集4个环节山洪灾害调查与评价的技术体系及标准,建立了山洪灾害调查评价全过程的数据质量控制体系,制定了4大类24小类435条审核规则和758个指标项的数据质量审核体系。
（2）全国山洪灾害调查评价工作覆盖全国30个省、305个地市、2138个县,形成了丰富的调查评价成果,包括工作底图数据13类,图层25个;调查评价表格数据表58张,总记录数5485万条;空间标绘数据30类,总对象数4576万个;多媒体数据14类,总文件数1123万个;文档资料7类,总文件数33.5万个;数据总量102 TB,形成了全国统一的一套图、一套表和一个调查评价成果数据库。
（3）通过对全国山洪灾害调查评价成果的分析,初步发现了一些山洪灾害多要素的空间分布规律,揭示了中国山洪灾害防治区、防治区人口、历史山洪灾害及预警能力的空间分布一致性特征。中国山洪灾害易发区主要集中于青藏高原-四川盆地过度带和川滇交界地区、黄土高原区、东部沿海地区及华北等地区,涉及四川、重庆、云南、甘肃、宁夏、陕西、贵州、河南、湖南、山西、广西、福建、广东等省份,具有点多面广、分布广泛的基本特征。
山洪灾害调查评价是灾害防御的基础性工作,成果丰富,并具有广泛的应用前景,因此,在后续中国山洪灾害防御工作中,需要加强已有调查评价成果的使用和挖掘,拓展数据的应用范围和领域,全面提升我国灾害应急救援能力和防洪减灾信息化水平,为各行业政策制定提供了有力的数据支撑和决策依据。
The authors have declared that no competing interests exist.
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Real-time landslide warning during heavy rainfall [J].https://doi.org/10.1126/science.238.4829.921 URL PMID: 17829356 [本文引用: 1] 摘要
A real-time system for issuing warnings of landslides during major storms is being developed for the San Francisco Bay region, California. The system is based on empirical and theoretical relations between rainfall and landslide initiation, geologic determination of areas susceptible to landslides, real-time monitoring of a regional network of telemetering rain gages, and National Weather Service precipitation forecasts. This system was used to issue warnings during the storms of 12 to 21 February 1986, which produced 800 millimeters of rainfall in the region. Although analysis after the storms suggests that modifications and additional development are needed, the system successfully predicted the times of major landslide events. It could be used as a prototype for systems in other landslide-prone regions.
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以人为本因地制宜防治山洪灾害 [J].People oriented idea of flash flood disaster prevention [J]. |
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山洪灾害防治措施与成效 [J].https://doi.org/10.13928/j.cnki.wrahe.2016.01.001 URL Magsci [本文引用: 2] 摘要
山洪灾害防御是我国防汛工作的难点和薄弱环节。根据国务院批复的《全国山洪灾害防治规划》，2010-2012年水利部会同财政部等部局在试点的基础上开展了全国山洪灾害防治县级非工程措施项目建设，2013～2015年进一步补充完善非工程措施并开展了山洪灾害调查评价和重点山洪沟防洪治理。通过几年来的项目建设，创造性地建设了适合我国国情的专群结合的山洪灾害防治体系，大大提高了我国基层防汛信息化水平和指挥决策能力，发挥了显著的防灾减灾效益。本文介绍了我国山洪灾害的总体情况，分析了山洪灾害的危害、成因和特点，提出了山洪灾害的防治措施，总结了山洪灾害防治成效及取得的系列原创性成果，最后对山洪灾害防治进行了展望。“十三五”期间，我国将继续加强山洪灾害防治，充分利用“互联网＋”等新技术，进一步提高我国山洪灾害防御能力。
The measures and effects of mountain torrent disaster prevention and control [J].https://doi.org/10.13928/j.cnki.wrahe.2016.01.001 URL Magsci [本文引用: 2] 摘要
山洪灾害防御是我国防汛工作的难点和薄弱环节。根据国务院批复的《全国山洪灾害防治规划》，2010-2012年水利部会同财政部等部局在试点的基础上开展了全国山洪灾害防治县级非工程措施项目建设，2013～2015年进一步补充完善非工程措施并开展了山洪灾害调查评价和重点山洪沟防洪治理。通过几年来的项目建设，创造性地建设了适合我国国情的专群结合的山洪灾害防治体系，大大提高了我国基层防汛信息化水平和指挥决策能力，发挥了显著的防灾减灾效益。本文介绍了我国山洪灾害的总体情况，分析了山洪灾害的危害、成因和特点，提出了山洪灾害的防治措施，总结了山洪灾害防治成效及取得的系列原创性成果，最后对山洪灾害防治进行了展望。“十三五”期间，我国将继续加强山洪灾害防治，充分利用“互联网＋”等新技术，进一步提高我国山洪灾害防御能力。
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我国山洪灾害成因分析 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2007.14.010 URL 摘要
山洪灾害是现阶段对我国山丘区危害最为严重的自然灾害之一。从我国山洪灾害现状出发,从自然因素和社会因素两个方面入手,将山洪灾害成因归纳为降雨、地形地质和人类活动等3个因素,对每个因素中影响山洪灾害发生的因子进行了具体分析。分析表明,降雨特别是强降雨和长历时降雨是山洪灾害形成的激发因素和主导因素,地形地质条件是山洪灾害形成的基础,控制着山洪灾害的形成和分布。而不合理的人类活动则加速加剧了山洪灾害的形成及灾害程度。
Analysis of the causes of flash flood disasters in China [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2007.14.010 URL 摘要
山洪灾害是现阶段对我国山丘区危害最为严重的自然灾害之一。从我国山洪灾害现状出发,从自然因素和社会因素两个方面入手,将山洪灾害成因归纳为降雨、地形地质和人类活动等3个因素,对每个因素中影响山洪灾害发生的因子进行了具体分析。分析表明,降雨特别是强降雨和长历时降雨是山洪灾害形成的激发因素和主导因素,地形地质条件是山洪灾害形成的基础,控制着山洪灾害的形成和分布。而不合理的人类活动则加速加剧了山洪灾害的形成及灾害程度。
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中国山洪灾害危险性评价 [J].Assessment on the hazard of flash flood disasters in China [J]. |
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开展全国山洪灾害调查评价的工作设想 [J].Working plan for investigation and evaluation of mountainous flood in China [J].山洪灾害影响评价外业调查核心技术问答 [J].Questions and answers of key technical issues in on-site investigation of the analysis of flash flood impact [J]. |
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刍议山洪灾害分析评价 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2014.18.004 URL [本文引用: 1] 摘要
简要分析了国内外山洪灾害分析评价的有关研究情况,介绍了我国山洪灾害分析评价技术要求编制及其预期成果。分析认为,山洪灾害分析评价主要受到工作目标、基础资料、技术条件、人员等因素的影响,其关于现状防洪能力、危险性等级划分、预警指标分析等的分析成果,将在山丘区山洪灾害防治工作中的预案编制、预警预报、应急响应、土地利用规划等方面发挥重要作用,并在区域和全国山丘区尺度为山洪灾害防治提供信息支撑;应当充分运用山洪灾害调查所获取的资料和数据,研究多源数据快速规范化集成技术,以及操作性强且符合各地特点的分析评价方法与技术,尽快尽早把分析评价工作重心移向山洪灾害防治的目标和本质。
Analysis and evaluation of flash flood disaster in Zhouyi [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2014.18.004 URL [本文引用: 1] 摘要
简要分析了国内外山洪灾害分析评价的有关研究情况,介绍了我国山洪灾害分析评价技术要求编制及其预期成果。分析认为,山洪灾害分析评价主要受到工作目标、基础资料、技术条件、人员等因素的影响,其关于现状防洪能力、危险性等级划分、预警指标分析等的分析成果,将在山丘区山洪灾害防治工作中的预案编制、预警预报、应急响应、土地利用规划等方面发挥重要作用,并在区域和全国山丘区尺度为山洪灾害防治提供信息支撑;应当充分运用山洪灾害调查所获取的资料和数据,研究多源数据快速规范化集成技术,以及操作性强且符合各地特点的分析评价方法与技术,尽快尽早把分析评价工作重心移向山洪灾害防治的目标和本质。
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山洪灾害分析评价要点及流程 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2015.11.024 URL [本文引用: 1] 摘要
正一山洪灾害防御基本情况山洪灾害点多面广、发生频繁,每年都造成重大人员伤亡和基础设施、生态环境的毁灭性破坏,是世界各国山丘区经济社会发展都面临的实际问题,加快山洪灾害防御、减少人员伤亡已成为山丘区防灾减灾与经济社会发展的迫切需求。为此,许多国家都针对山洪展开了大量防御工作。对于山洪灾害分析评价,很多国家虽然没有明确提出系统概念和项目,但也开展了大量实质性工作。例如,美国研发了极具代表性的山洪预警指标确定方法及平台,
Key points and procedures of flash flood disaster evaluation [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2015.11.024 URL [本文引用: 1] 摘要
正一山洪灾害防御基本情况山洪灾害点多面广、发生频繁,每年都造成重大人员伤亡和基础设施、生态环境的毁灭性破坏,是世界各国山丘区经济社会发展都面临的实际问题,加快山洪灾害防御、减少人员伤亡已成为山丘区防灾减灾与经济社会发展的迫切需求。为此,许多国家都针对山洪展开了大量防御工作。对于山洪灾害分析评价,很多国家虽然没有明确提出系统概念和项目,但也开展了大量实质性工作。例如,美国研发了极具代表性的山洪预警指标确定方法及平台,
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我国山洪灾害防治路线与核心建设内容 [J].
目前,全国山洪灾害防治县级非工程措施项目正在大规模开展建设,计划于2013年汛前基本建成覆盖全国2058个县山洪灾害易发区的监测预警系统和群测群防体系。对山洪灾害防治思路发展历程做了总结,经过10余年的总结实践,已经摸索出适合我国国情山洪灾害防治路线,并取得了显著的减灾效益。但是受现阶段社会发展程度、技术发展水平的限制,我国仍处于山洪灾害防治初级阶段。山洪灾害防治非工程措施项目建设,以山洪灾害调查评价为基础,通过构建山洪灾害监测预警系统和群测群防＂专群结合＂的山洪灾害防治体系,达到最大限度减少人员伤亡的目的,建设的目标是建立山洪灾害防御责任制体系,提高群众的主动避险意识,扩大水雨情监测站网密度、提供专业化和群众化预警手段及技术。此外,还对山洪灾害防治技术发展做了展望。
Technical routes and key contents of prevention projects of national flash flood disasters in China [J].
目前,全国山洪灾害防治县级非工程措施项目正在大规模开展建设,计划于2013年汛前基本建成覆盖全国2058个县山洪灾害易发区的监测预警系统和群测群防体系。对山洪灾害防治思路发展历程做了总结,经过10余年的总结实践,已经摸索出适合我国国情山洪灾害防治路线,并取得了显著的减灾效益。但是受现阶段社会发展程度、技术发展水平的限制,我国仍处于山洪灾害防治初级阶段。山洪灾害防治非工程措施项目建设,以山洪灾害调查评价为基础,通过构建山洪灾害监测预警系统和群测群防＂专群结合＂的山洪灾害防治体系,达到最大限度减少人员伤亡的目的,建设的目标是建立山洪灾害防御责任制体系,提高群众的主动避险意识,扩大水雨情监测站网密度、提供专业化和群众化预警手段及技术。此外,还对山洪灾害防治技术发展做了展望。
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我国山洪灾害防治非工程措施建设实践 [J].Practices of non-engineering projects of flash flood disaster prevention in China [J]. |
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基于DEM与实测河网的流域编码方法 [J].
借助于GIS技术对大流域进行划分与编码.修正实测河道上部分栅格单元的高程,以避免大面积“伪洼地”的出现,从修正后的栅格型数字高程模型(DEM)提取出与实测河网比较一致的模拟河网.提取出模拟河网后,再进行河网的编码,以及流域的划分与编码.提出了一种对Pfafstetter规则的改进方法,并且按照改进后的Pfafstetter规则来对河网与流域进行编码.所有编码工作是由本次研究中专门编制的程序来自动完成.将提出的方法应用于黄河流域,将整个黄河流域划分为8 255个子流域并赋予了Pfafstetter编码.
借助于GIS技术对大流域进行划分与编码.修正实测河道上部分栅格单元的高程,以避免大面积“伪洼地”的出现,从修正后的栅格型数字高程模型(DEM)提取出与实测河网比较一致的模拟河网.提取出模拟河网后,再进行河网的编码,以及流域的划分与编码.提出了一种对Pfafstetter规则的改进方法,并且按照改进后的Pfafstetter规则来对河网与流域进行编码.所有编码工作是由本次研究中专门编制的程序来自动完成.将提出的方法应用于黄河流域,将整个黄河流域划分为8 255个子流域并赋予了Pfafstetter编码.
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国家防汛抗旱指挥系统二期工程主要建设任务和技术要求 [J].Main content and technical requirements of national flood control and drought relief command system (Phase 2) in China [J]. |
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Driving Force Analysis of the Temporal and Spatial Distribution of Flash Floods in Sichuan Province [J].https://doi.org/10.3390/su9091527 URL [本文引用: 1] 摘要
Flash floods are important natural disasters in China that can result in casualties and property losses. In this paper, we present a quantitative approach to examine the driving factors of the spatiotemporal distribution of flash floods based on a geographical detector. The environmental background condition (elevation, slope, etc.), precipitation, and human activity factors, as well as changes in these factors, are investigated in Sichuan Province via a driving force analysis. The results show that heavy precipitation is the most important driver, with power of determinant ( PD ) values of 0.71 and 0.77 for the spatial distributions of flash floods from 1995 to 2004 and from 2005 to 2014, respectively. The PD s of population density are 0.65 and 0.78 in the same two periods, while those of elevation are 0.59 and 0.73. Precipitation variability is the most important driver of the spatiotemporal variability of flash floods, followed by GDP density and population density, with PD s of 0.48, 0.29, and 0.27, respectively. The results show that human activities and precipitation are the primary driving forces of the spatiotemporal variability of flash floods and should be the focus of flash flood prevention and forecasting.
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季风区边缘近500年的降水变化特征 [J].
基于武都万象洞高分辨率石笋δ18O和高精度230Th定年数据,结合利用周边地区史料恢复的旱涝指数序列,重建季风区边缘近500 a以来降水变化。结果显示:在年际至百年时间尺度上,万象洞石笋δ18O变化指示亚洲季风带来的降水量信息。季风区边缘降水变化可分减弱期(1470～1700 A.D.)、平稳期(1701～1875 A.D.)和增强期(1876～2003 A.D.)三个气候段,其间季风降水的强弱变化响应史料记载的极端旱涝事件。在小冰期向20世纪暖期转换过程中,本区呈现阶梯式过渡降水模式,这是一种较大空间尺度上气候特征,在年代际至百年时间尺度上与北半球温度、中国温度变化具有同步性。
A comprehensive study on precipitation change over monsoon marginal areas during last five centuries [J].
基于武都万象洞高分辨率石笋δ18O和高精度230Th定年数据,结合利用周边地区史料恢复的旱涝指数序列,重建季风区边缘近500 a以来降水变化。结果显示:在年际至百年时间尺度上,万象洞石笋δ18O变化指示亚洲季风带来的降水量信息。季风区边缘降水变化可分减弱期(1470～1700 A.D.)、平稳期(1701～1875 A.D.)和增强期(1876～2003 A.D.)三个气候段,其间季风降水的强弱变化响应史料记载的极端旱涝事件。在小冰期向20世纪暖期转换过程中,本区呈现阶梯式过渡降水模式,这是一种较大空间尺度上气候特征,在年代际至百年时间尺度上与北半球温度、中国温度变化具有同步性。
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山洪灾害预警指标确定方法 [J].Determination methods of flash flood disaster warning indexes [J]. |
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地质灾害链的诱发机制及减灾 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-811X.2010.z1.117 URL [本文引用: 1] 摘要
自 然界是一个能动体,事物之间都具有普遍联系的客观规律,任何一种或几种地质灾害的发展,会引起一系列的次生灾害和附加效应的产生,形成具有“蝴蝶效应”式 的灾害链,在此期间会有大量的能量、物质上的交换及循环,其发展是一个从简单到复杂、主要到次要的过程。“蝴蝶效应”使
Induced mechanism and disaster mitigation in geological disaster chain [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-811X.2010.z1.117 URL [本文引用: 1] 摘要
自 然界是一个能动体,事物之间都具有普遍联系的客观规律,任何一种或几种地质灾害的发展,会引起一系列的次生灾害和附加效应的产生,形成具有“蝴蝶效应”式 的灾害链,在此期间会有大量的能量、物质上的交换及循环,其发展是一个从简单到复杂、主要到次要的过程。“蝴蝶效应”使
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Conus-wide evaluation of national weather service flash flood guidance products [J].https://doi.org/10.1175/WAF-D-12-00124.1 URL [本文引用: 1] 摘要
ABSTRACT This study quantifies the skill of the National Weather Service's (NWS) flash flood guidance (FFG) product. Generated by River Forecast Centers (RFCs) across the United States, local NWS Weather Forecast Offices compare estimated and forecast rainfall to FFG to monitor and assess flash flooding potential. A national flash flood observation database consisting of reports in the NWS publication Storm Data and U.S. Geological Survey (USGS) stream gauge measurements are used to determine the skill of FFG over a 4-yr period. FFG skill is calculated at several different precipitation-to-FFG ratios for both observation datasets. Although a ratio of 1.0 nominally indicates a potential flash flooding event, this study finds that FFG can be more skillful when ratios other than 1.0 are considered. When the entire continental United States is considered, the highest observed critical success index (CSI) with 1-h FFG is 0.20 for the USGS dataset, which should be considered a benchmark for future research that seeks to improve, modify, or replace the current FFG system. Regional benchmarks of FFG skill are also determined on an RFC-by-RFC basis. When evaluated against Storm Data reports, the regional skill of FFG ranges from 0.00 to 0.19. When evaluated against USGS stream gauge measurements, the regional skill of FFG ranges from 0.00 to 0.44.
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我国山洪灾害特点及其防治思路 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2007.14.008 URL [本文引用: 1] 摘要
我国山洪灾害受降雨、地形地质条件和经济社会活动的影响,其灾情具有分布广泛、发生频繁、突发性强、预见预防难度大和季节性强、区域性明显以及成灾快、破坏性大等特点,因此在防治山洪灾害上应以最大限度地减少人员伤亡为首要目标,以防为主、防治结合,以非工程措施为主、非工程措施与工程措施相结合,并通过实施人员搬迁、加强山丘区管理等措施,努力将灾害损失降至最小。
Characteristics and mitigation method of flash flood disaster in China [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1123.2007.14.008 URL [本文引用: 1] 摘要
我国山洪灾害受降雨、地形地质条件和经济社会活动的影响,其灾情具有分布广泛、发生频繁、突发性强、预见预防难度大和季节性强、区域性明显以及成灾快、破坏性大等特点,因此在防治山洪灾害上应以最大限度地减少人员伤亡为首要目标,以防为主、防治结合,以非工程措施为主、非工程措施与工程措施相结合,并通过实施人员搬迁、加强山丘区管理等措施,努力将灾害损失降至最小。
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小流域山洪灾害危险性分析之降雨指标选取的初步研究 [J].https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2017.00425 URL 摘要
降雨是诱发山洪灾害的直接动力和激发条件,是山洪灾害危险性分析中不可或缺的重要指标。对于不同的研究区,不同频次和历时的降雨对山洪灾害的影响不同,危险性分析所选取的降雨指标也可能不同。本文基于1：5万小流域数据、历史山洪灾害空间分布数据和暴雨图集资料,以江西省婺源县小流域为例,采用相关分析法对初步选取的24个降雨指标进行相关性分析,筛选出相关性不强的降雨指标;利用GIS技术和基于局部Getis-Ord Gi＊算法的优化热点分析工具对历史山洪灾害点进行空间聚类分析,获得研究区每个小流域山洪灾害危险度的估值,该值能够较好地反映小流域山洪灾害危险性的空间分布;通过地理探测器模型中的因子探测器和交互探测器对已筛选出的降雨指标和小流域山洪灾害危险度进行综合探测分析,从而获取对该研究区小流域山洪灾害危险性影响较大的降雨指标,即100年一遇最大6 h降雨和100年一遇最大24 h降雨。本文研究对小流域山洪灾害危险性分析降雨指标的定量选取具有参考和指导意义。
Study on rainfall index selection for hazard analysis of mountainous torrents disaster of small watersheds [J].https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2017.00425 URL 摘要
降雨是诱发山洪灾害的直接动力和激发条件,是山洪灾害危险性分析中不可或缺的重要指标。对于不同的研究区,不同频次和历时的降雨对山洪灾害的影响不同,危险性分析所选取的降雨指标也可能不同。本文基于1：5万小流域数据、历史山洪灾害空间分布数据和暴雨图集资料,以江西省婺源县小流域为例,采用相关分析法对初步选取的24个降雨指标进行相关性分析,筛选出相关性不强的降雨指标;利用GIS技术和基于局部Getis-Ord Gi＊算法的优化热点分析工具对历史山洪灾害点进行空间聚类分析,获得研究区每个小流域山洪灾害危险度的估值,该值能够较好地反映小流域山洪灾害危险性的空间分布;通过地理探测器模型中的因子探测器和交互探测器对已筛选出的降雨指标和小流域山洪灾害危险度进行综合探测分析,从而获取对该研究区小流域山洪灾害危险性影响较大的降雨指标,即100年一遇最大6 h降雨和100年一遇最大24 h降雨。本文研究对小流域山洪灾害危险性分析降雨指标的定量选取具有参考和指导意义。
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国家山洪灾害监测预警信息系统设计及应用 [J].Design and application of monitoring and warning system of national flash flood disaster [J]. |
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CAP协议在我国山洪灾害预警信息发布系统中应用的探索 [J].Exploration on CAP protocol in the warning message releasing system of flash flood disasters in China [J]. |
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山洪灾害防治与水土保持相互联系探讨 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2015.03.015 URL Magsci 摘要
为深入分析山洪灾害防治和水土 保持之间的联系,在界定山洪灾害概念、分析我国山洪灾害基本特点、简述我国山洪灾害防治现状及取得的成绩、阐述水土流失和水土保持的基本概念后,从山洪灾 害与水土流失的概念、影响对象、防治措施体系、措施受益对象等方面深入分析了山洪灾害防治与水土保持之间存在的相互联系。并从主管部门、水利部门内部的条 块分割等方面,提出了目前山洪灾害防治与水土保持工作中存在的一些不足。指出山洪灾害防治和水土保持对于山丘区自然灾害防治、经济社会发展具有重要意义, 今后工作应抓住国家发展机遇,统筹规划山洪灾害防治和水土保持的工作,切实促进山丘区经济社会发展。
Discussion on the mutual relationship between mountain torrent disaster control and soil and water conservation [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2015.03.015 URL Magsci 摘要
为深入分析山洪灾害防治和水土 保持之间的联系,在界定山洪灾害概念、分析我国山洪灾害基本特点、简述我国山洪灾害防治现状及取得的成绩、阐述水土流失和水土保持的基本概念后,从山洪灾 害与水土流失的概念、影响对象、防治措施体系、措施受益对象等方面深入分析了山洪灾害防治与水土保持之间存在的相互联系。并从主管部门、水利部门内部的条 块分割等方面,提出了目前山洪灾害防治与水土保持工作中存在的一些不足。指出山洪灾害防治和水土保持对于山丘区自然灾害防治、经济社会发展具有重要意义, 今后工作应抓住国家发展机遇,统筹规划山洪灾害防治和水土保持的工作,切实促进山丘区经济社会发展。
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基于生态环境保护下山洪灾害防治措施分析与探讨——以柳州市柳江区为例 [J].https://doi.org/10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.05.066 URL [本文引用: 1] 摘要
山洪灾害对自然环境及人们生活造成极其严重的影响;对于此,国家及地方政府应采取有效预防及治理措施,建立有效预警机制,以减少经济损失及减低对居民生活及生命影响.基于柳州区实际情况,有效对山洪灾害进行预警及治理有利于其经济发展及居民生活.对于此,对柳州区地质实际情况进行勘察,并制定预警及防治措施具有重要意义.
Analysis and discussion on prevention approaches of flash flood disasters based on eco-environment: A case study in Liujiang district, Liuzhou City [J].https://doi.org/10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.05.066 URL [本文引用: 1] 摘要
山洪灾害对自然环境及人们生活造成极其严重的影响;对于此,国家及地方政府应采取有效预防及治理措施,建立有效预警机制,以减少经济损失及减低对居民生活及生命影响.基于柳州区实际情况,有效对山洪灾害进行预警及治理有利于其经济发展及居民生活.对于此,对柳州区地质实际情况进行勘察,并制定预警及防治措施具有重要意义.
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