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鹰厦铁路降水诱发地质灾害概率预报模型及应用

周雨 刘志萍 张国平

周雨, 刘志萍, 张国平. 鹰厦铁路降水诱发地质灾害概率预报模型及应用. 应用气象学报, 2015, 26(6): 743-749. DOI: 10.11898/1001-7313.20150611..
引用本文: 周雨, 刘志萍, 张国平. 鹰厦铁路降水诱发地质灾害概率预报模型及应用. 应用气象学报, 2015, 26(6): 743-749. DOI: 10.11898/1001-7313.20150611.
Zhou Yu, Liu Zhiping, Zhang Guoping. Probability forecasting model of geological disaster along the Yingxia railway induced by pre-cipitation with its application. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(6): 743-749. DOI:  10.11898/1001-7313.20150611.
Citation: Zhou Yu, Liu Zhiping, Zhang Guoping. Probability forecasting model of geological disaster along the Yingxia railway induced by pre-cipitation with its application. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(6): 743-749. DOI:  10.11898/1001-7313.20150611.

鹰厦铁路降水诱发地质灾害概率预报模型及应用

DOI: 10.11898/1001-7313.20150611
资助项目: 

国家自然科学基金项目 40971016

详细信息
    通信作者:

    张国平, email: zhanggp@cma.gov.cn

Probability Forecasting Model of Geological Disaster Along the Yingxia Railway Induced by Pre-cipitation with Its Application

  • 摘要: 降水是铁路地质灾害的重要触发因子,由于降水引发的地质灾害对铁路运输安全造成重大的经济损失。鹰厦铁路由于其特殊的地形及气候条件,使该线成为全国地质灾害发生较频繁、较严重的铁路之一。利用南昌铁路局2007—2012年辖区内的地质灾害资料,统计鹰厦铁路地质灾害的时空分布特征。根据不同降水类型造成的铁路地质灾害特点不同,进一步研究铁路地质灾害与降水的关系。引入10 min最大降水量、当日最大小时降水量、连续降水量和前20 d累积降水量等降水量因子,运用因子相关性分析和逻辑回归方法筛选对灾害发生贡献率较大的降水量因子,分区段建立鹰厦铁路地质灾害概率预报模型。运用该模型对2013年5月20—22日一次大暴雨过程诱发的地质灾害进行预报,预报准确率达86%,模型应用效果较理想,可为铁路安全气象服务工作提供技术支持。
  • 图  1  鹰厦铁路沿线区段划分示意图

    Fig. 1  Sections along Yingxia Railway

    图  2  2007—2012年鹰厦铁路各路段地质灾害发生频次分布

    Fig. 2  Frequency distribution of geological disasters for Yingxia Railway

    表  1  2007—2012年鹰厦铁路降水类型及致灾情况

    Table  1  Rainfall patterns and hazard situations along Yingxia Railway from 2007 to 2012

    降水类型 致灾时间 灾害次数 灾害类型 主要受灾区段 雨情
    台风降水 8—9月 58 溜坍、崩塌、滑坡、倒树侵限、栅栏倒塌、坡面风化 梅水坑—厦门 取决于台风强度和路径
    连续性降水 4—6月 417 溜坍、坍塌、水漫道床、滑坡 资溪—邵武, 青州—卓宅 24 h降水量小于50 m, 且连续降水量超过50 mm
    局地暴雨 4—6月 223 风化剥落、倒树侵限、溜坍、泥石流 各区段均有 24 h降水量超过50 mm
    强对流天气 (短时强降水、雷雨大风) 4—7月 212 溜坍、坍塌、水漫道床 青州—卓宅, 梅水坑—厦门 1 h降水量超过20 mm或10 min降水量超过7 mm
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    表  2  2007—2012年造成鹰厦铁路地质灾害的台风及致灾情况

    Table  2  Yingxia Railway geological disasters caused by typhoons and its hazard situations from 2007 to 2012

    序号 台风 登陆时间 受灾时间 次数 台风路径
    1 韦帕 2007-08-20 2007-08-20 6 西北路
    2 浣熊 2008-04-20 2008-04-20 4 北路
    3 凤凰 2008-07-30 2008-07-30 2 西北路
    4 鹦鹉 2008-08-23 2008-08-23 13 西路
    5 狮子山 2010-09-01 2010-09-02 4 北路
    6 莫兰蒂 2010-09-10 2010-09-10 7 北路
    7 凡亚比 2010-09-21 2010-09-21 10 西北路
    8 米蕾 2011-06-25 2011-06-25 5 北路
    9 南玛都 2011-08-31 2011-08-31 2 西北路
    10 苏拉 2012-08-03 2012-08-03 5 西北路
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    表  3  青州—卓宅区段逻辑回归方程相关统计量

    Table  3  Related statistics based on logistic regression equation along Qingzhou-Zhuozhai

    降水量因子 回归系数 标准差 Wald检验值 自由度 显著性水平 期望值
    R20 0.003 0.002 5.057 1 0.025 1.003
    R0 0.022 0.005 17.390 1 0.005 1.023
    R1 0.019 0.005 18.588 1 0.001 1.019
    R2 0.016 0.007 5.379 1 0.005 1.016
    R3 0.012 0.007 7.609 1 0.001 1.013
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    表  4  鹰厦线各区段地质灾害概率预报模型

    Table  4  Sectional probabilistic models of geological disasters along Yingxia Railway

    区段 判对率/% 概率模型
    鹰潭—资溪 80.2
    资溪—邵武 73.0
    邵武—吉舟 82.6
    吉舟—青州 78.3
    青州—卓宅 76.9
    卓宅—梅水坑 74.0
    梅水坑—龙海 83.8
    龙海—厦门 82.4
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    表  5  2013年5月20—22日暴雨过程降水量因子及地质灾害预报

    Table  5  Rainstorm factors and predictive value of geological disasters from 20 May to 22 May in 2013

    区段 灾害次数 降水量因子/mm P实际 P预报
    R0 R1 R2 R3 Rc R20 R10 min
    鹰潭—资溪 0 4 10.2 6.0 0 20.2 114 2.1 0 0.14
    资溪—邵武 0 4.2 8.5 6.2 0 18.9 109 0.5 0 0.12
    邵武—吉舟 0 3.7 32 31.4 0 65.1 170 0.3 0 0.32
    吉舟—青州 2 24.1 17.6 0 0 88.9 39 4.7 1 0.56
    青州—卓宅 5 3.4 24.1 7.7 0.2 35.2 104.6 1.3 1 0.37
    卓宅—梅水坑 4 0.1 4.3 73.5 5.1 127 121.9 0.1 1 0.76
    梅水坑—龙海 22 45.3 0 0.1 5.2 45.3 83.8 13.1 1 0.96
    龙海—厦门 5 39.6 121 0 1 160 201 8.5 1 0.92
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-05
  • 修回日期:  2015-06-19
  • 刊出日期:  2015-11-30

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