Page 155 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

第 50 卷第 9 期 李昊宇等：降雨数据稀缺山区地质灾害的降雨阈值研究——以茂县为例 1883

<441）。 这 是 因 为 滑 坡 、泥 石 流 的 启 动 机 制 不
同，即泥石流的形成需要在短时间内聚集大量雨
水，形成强烈的地表径流，冲刷侵蚀松散堆积层；
而长时间的低强度降雨能够保证雨水的充分入
渗，导致坡体含水率增加，土壤的抗剪强度减弱，
进而诱发滑坡。此外，滑坡产生的松散堆积物在
降雨作用形成的径流强烈冲刷下可以作为泥石

图 6 降雨事件划分标准 流的物源 ［38］ ，使得泥石流启动需要更高的累计降
Fig. 6 Criteria for Classifying Rainfall Events 雨量。

图 8 泥石流和滑坡降雨阈值
图 7 5% 发生概率（T 5 ）的阈值示意图
Fig. 8 Rainfall Thresholds for Debris Flow and
Fig. 7 Graphical Representation of Thresholds for 5%
Landslides
Probability of Occurrence (T 5 )
4.2 不同空间分辨率的 E-D 降雨阈值
行拟合（最小二乘法），最后根据拟合结果定义不
同 概 率 临 界 阈 值 。 图 7 中 红 色 实 线 T 5 为 5% 阈 图 9 展示了 GPM 数据降尺度前后提取降雨
值曲线，利用红线与最佳拟合线 T 50 （灰色实线） 事件的散点图及其对应的临界降雨阈值。由图 9
可知，降尺度前后的降雨事件的分布存在差异，降
之间的距离 δ计算 5% 阈值曲线的截距，具体为
尺度前降雨事件的持续时间和累计降雨量的范围
δ 5=δ 50 −δ。例如，5% 阈值曲线表明降雨量低
均小于后者，且分布更为集中；降尺度前的临界阈
于 该 阈 值 所 诱 发 灾 害 的 概 率 小 于 5% 不 会 发 生
值曲线始终高于降尺度后的临界阈值曲线，阈值
灾害
方程可分别表示为 ： E = 3.96D （4<D<736），
0.21
0.19
4 结果分析 E = 4.09D （8<D<868）。这一结果可能是由

4.1 不同灾害类型 E-D 降雨阈值
图 8 绘制了诱发滑坡、泥石流降雨事件的散
点图以及其对应的临界降雨阈值，可以看到诱发
滑坡、泥石流灾害降雨事件的持续时间范围分别
集中在 70~93 h、71~80 h，累计降雨量分别集中
在 131~171 mm、141~175 mm。整体而言，诱发
泥石流灾害的降雨事件分布更为集中，以短时强
降雨为主，而诱发滑坡灾害的降雨事件分布则更
为分散，以长时弱降雨为主；同时在相同持续时
间范围内，泥石流的降雨阈值始终高于滑坡，这
图 9 GPM 数据降尺度前后降雨阈值
与文献［37］的结论相符，阈值方程可分别表示为 Fig. 9 Rainfall Thresholds Before and After Down
E = 4.17D （8<D<868）， E = 3.93D （10<D Scaling of GPM Data
0.24
0.18