国外降雨滑坡灾害预测预报动态-研究现状-发展趋势.doc

国外降雨滑坡灾害预测预报动态 研究现状 发展趋势 降雨滑坡灾害在世界上的分布之广，发生频率之高，给人类造成的危害之大受到了包括政府在内的组织和机构的广泛重视。本文在回顾滑坡灾害的预测预报系统建设和完善的基础上，分别以香港和美国为例，从国外有关降雨滑坡灾害动态的预测预报现状以及国际和区域性的降雨滑坡灾害的防治计划出发，分析了时间预报、空间预报和滑坡强度预报等成熟理论的研究和应用现状。从而认为，开展降雨滑坡预报研究要客观的分析我国的研究现状，恰如其分的引进国际先进技术和成熟经验，从高起点做好降雨滑坡的研究和发展工作。广义滑坡，即各类滑坡、崩塌、泥石流，可因多种外界因素的刺激而发生，如地震、火山、河流冲刷、融雪、降雨及不良人类活动等，其中以降雨诱发的滑坡（通常称为降雨滑坡）在世界上分布最广，发生频率最高，在诸类滑坡中给人类造成的危害最大。因而，各国政府和相关国际组织对降雨滑坡的预测预报极为重视。同时，相对其他各类滑坡，各国学者对降雨滑坡的研究也已相当深入，公开出版的研究文献非常之多。Polemio （2000） 建立了2000年以前公开文献中具有参考价值的降雨滑坡文献数据库，库内收录了世界各国学者的138篇研究论文。初步统计全球至少有23个国家和地区的学者对降雨滑坡进行了不同程度的研究，以美国、意大利、香港（地区）、日本、英国、澳大利亚和新西兰学者发表的研究论文最多，研究水平明显领先于其他各国的同类研究。在Polemio 建立的数据库中，69%的论文研究群发性降雨滑坡，其余31%研究单个或数个滑坡；在单体滑坡研究中，40%的论文研究深层滑坡（滑坡厚度达于10米），包括复活型深层滑坡，其余研究浅层或表层滑坡。随着我国政府对滑坡灾害预测预报工作的重视，特别是汛期滑坡灾害预测预报的起步，了解、掌握降雨滑坡预测预报的国外动态、研究现状与发展趋势，对提高我国该类滑坡的预测预报能力和研究水平至关重要。一、国际和区域计划自上世纪80年代末起，随着联合国“国际减轻自然灾害十年（INDR）”计划的启动，包括滑坡在内的自然灾害引起了国际社会的空前重视，许多国际和区域性自然灾害合作研究计划相继实施极大地推动了全球范围内包括降雨滑坡在内的自然灾害预测预报研究。1995年，在“减灾十年”行动中期，联合国会员大会要求“国际减灾十年计划”秘书处分析全球及各国对包括滑坡在内的各类自然灾害的早期预警能力，提出开展相关的国际合作研究的建议与计划，进而促进、提高全球对自然灾害的预测预报能力和研究水平。为此，“国际减灾十年秘书处”成立了包括地质灾害在内的6个专家工作小组。1997年专家工作组提交了“国家及局部地区灾害早期预警能力评述报告”，报告提出了建立国家和局部地区不同层次上有效的早期预警系统的指导原则。专家组报告指出，有效的、不同层次的早期预警系统必须建立在科学的、不同层次的灾害危险性评价基础上，其中包括灾害敏感性、危险性和易损性分区评价等。只有这样，灾害早期预警才有实际意义，才能真正为不同层次的决策者制定减灾对策提供科学依据。对于滑坡灾害，专家报告指出，由于滑坡类型多样、发育条件复杂、诱发因素变化多端，所以准确的滑坡预测预报非常困难。以目前的研究水平而言，从长、中、短三个时段进行滑坡预预测报可能较为现实。各种类型的滑坡灾害图，如滑坡分布图、易发性分区图、危险性分区图、风险性分区图等可预测灾害的长期发展趋势。对区域性的降雨滑坡，在深入、详细的前期研究和大量的资料积累基础上，建立滑坡、降雨统计关系，根据天气演变模式和降雨强度、降雨持续时间变化，可进行该类滑坡的中期和短期预报。专家组报告提醒：a） 由于滑坡发育、分布和气象条件都具有很大的局部性特点，降雨滑坡预报判据应因地而异；b） 深入的滑坡形成机理和活动过程研究，不仅有助于建立更加准确的滑坡、降雨统计关系，而且是建立滑坡、降雨理论关系模型的基础。1998年，“国际减灾十年秘书处”在德国波茨坦专门召开以“减轻自然灾害的早期预警系统”为主题的会员国大会。在会后的波茨坦宣言中强调“早期预警应该是各国和全球21世纪减灾战略中的关键措施之一。”1999年，联合国会员大会决定在“国际减灾十年”计划结束后，继续实施“国际减灾战略（ISDR）”，成立“国际减灾战略秘书处”。该秘书处随后成立了“跨国际组织的特别工作小组”。2000年，特别工作小组在瑞士日内瓦召开第一次工作会议，决定将推动灾害早期预警为工作时间表上的首要任务，并将着重致力于协调全球的早期预警实践、促进和推广将早期预警作为减灾的主要的对策之一。1988年意大利Dolomities区域性降雨滑坡发生后，欧盟（EU）“环境与气候计划”中“气候与自然灾害”组资助了以该地为示范区的降雨滑坡预测预报研究项目。在该项目取得了重要成果后，欧盟在1999-2002年的第五个框架计划（能源、环境和可持续发展）中，启动了“滑坡早期预警综合系统 （LEWIS）”和“服务于当地终端用户的山区汇水盆地地区泥石流评价（DAMOCLES）”项目。目前在2002-2006年的第六个框架计划（全球变化与生态系统）中，继续资助一系列与“环境风险和灾害”有关的降雨滑坡害预测预报研究项目。二、降雨滑坡实时预报系统及典型实例目前，至少已有香港（Brand等，1984）、美国（Keefer等，1987）、日本（Fukuzono，1985）、巴西（Neiva，1998）、委内瑞拉（Wieczorek 等，2001）和波多黎各（Larsen & Simon, 1993）等6个国家和地区曾经或正在进行面向公众的区域性降雨滑坡实时预报，预报精度可以达到以小时衡量。这些国家或地区的共同特点是：拥有长期、比较完整的降雨资料，具有布置密度比较合理的降雨遥控监测网络和先进的数据传输系统，完成了详细的灾害调查和深入的灾害发育特征、灾害易发区或危险区分区评价研究。在这些国家和地区中，以香港和美国预警系统的发展过程最具代表性。（一）香 港香港是世界上最早研究降雨和滑坡关系、实施降雨滑坡气象预报的地区。香港地区降雨数据积累始自1884年。80年代初期，香港政府土力工程处设立了覆盖全港的降雨自动监测网络。此后，该监测网络又得到不断完善。目前由土力工程处管理的86个自动雨量计和由香港天文台运作的24个自动雨量计通过先进的数据采集和传输系统每5分钟向土力工程处传送降雨数据。1950年起香港政府开始收录完整的滑坡灾害资料。香港地区90%的滑坡为浅层滑坡（小于3m），且规模小于50m3。香港土力工程处平均每年接获200-300宗滑坡报告,均为各类边坡失稳。1977年以后，土力工程处对全港54000个边坡进行了详细的分类编录和稳定性调查评价（Wong, 2001）。目前，香港已经积累了至少百篇以上有关降雨滑坡的专门研究报告和公开论文。香港地区的降雨、滑坡关系研究始于1972年6月18日发生的Sau Mau Ping和Po Shan路滑坡之后，这两处滑坡分别造成71人和69人死亡。在分析了1950-1973年滑坡、降雨资料之后，Lumb（1975）首次提出了香港地区滑坡、降雨关系（图1）。Lumb指出，滑坡发生数量与24小时日降雨量和前期15日累计降雨量有关。当24小时日降雨量100mm和前期15日降雨量350mm时，诱发至少50处滑坡，形成灾难性的滑坡事件；当24小时日降雨量100mm和前期15日降雨量200mm时，诱发10-50处滑坡，形成严重的滑坡灾害事件。Brand等人（1984）在详细分析了1963-1983年的滑坡数目与1天至30天的累积降雨关系之后，认为香港地区的日均滑坡数量和滑坡伤亡人数与前期降雨量之间基本无关系可循，但与小时降雨量关系密切（图2）。小时降雨量75mm为灾难性滑坡的临界降雨量。同时24小时日降雨量也可作为降雨滑坡的警戒指标，当24小时日降雨量小于100mm时，滑坡发生的可能性很小；当24小时日降雨量大于200mm时，严重的滑坡灾害肯定发生。根据实际监测的降雨入渗和孔隙水压力关系，Brand认为香港地区火成岩风化层的高渗透性决定了滑坡与小时降雨强度关系密切。 Brand还发现受降雨变化周期的影响，在香港地区，群发的灾难性滑坡事件大约5年发生一次，严重的滑坡灾害事件2年一次，轻微的滑坡灾害事件一年3次。根据Brand等人的研究结果，香港政府于1984年启动了滑坡预警系统（图3）。确定小时降雨量75mm和24小时日降雨量175mm为滑坡警报的临界降雨量。香港的预报结果显示，小时降雨量大于75mm时，平均发生滑坡35处，实际发生滑坡5-551处。自从预警系统启动以来，平均每年发布3次滑坡警报，实际警报一年1-5次。滑坡警报发布通常在每年的最强降雨时段。另外，即使降雨量低于警报值，但是当1天发生滑坡15处或更多时，滑坡警报也会立即生效（Brand, 1995）。为了不断修正和完善滑坡预警系统，1984年以后，香港政府加大了对降雨滑坡的研究力度。除每年进行降雨滑坡调查，出版降雨滑坡调查报告以外，特别加强从更深层次上研究滑坡、降雨关系，降雨滑坡分布发育规律，降雨入渗的水文地质模型，以及应用概率统计和其他数学方法建立更精确的滑坡、降雨关系。随着研究程度的深入，研究者一致认为香港火成岩风化层的非饱和土特性和残积土性质控制着浅层（小于3m）降雨滑坡的形成机理。关于滑坡、降雨关系，Au （1993）发现：a） 24小时日降雨量大于70mm时便会诱发大量滑坡，24小时日降雨量50mm也时有滑坡发生。滑坡发生概率和滑坡数量与降雨强度成正比；b） 在同等降雨强度条件下，城市化程度越高的地区，滑坡发生密度越大。Kay和Chen （1995）提出香港地区小时降雨量和日降雨量联合作用影响滑坡活动性。Finlay等人（1997）在分析了1984-1993年的降雨、滑坡数据后，认为滑坡发生概率与3小时滚动降雨量关系密切，同时前期降雨量也直接影响滑坡发生概率。根据1984-1996年的崩塌、降雨数据，Chau等人（1997）指出香港地区岩石崩塌的启动降雨量为日降雨量150-200mm，与香港地区的警报降雨量相近。Au （1998）进一步分析滑坡、降雨关系后认为：a） 当一次暴雨超过年均降雨量的20-30%时，灾难性滑坡事件肯定发生；b） 无限斜坡模型可用来估算降雨滑坡的临界深度。Malone （1999） 指出预警系统制定的临界降雨强度不适于大型深层滑坡（深度大于5米），这类滑坡明显与前期降雨量有关。Pun等人（1999）重新评定了以Brand结果为依据而建立的滑坡预警系统的有效性，得出结论：a） 75mm小时临界降雨量不宜作为有居民的山坡地区的临界降雨量；b） 滑坡发生概率与15天前期降雨量有关，相关程度随滑坡规模而变；c） 依据5分钟间隔自动记录计算的24小时滚动降雨量与滑坡关系更为密切。根据Pun等人（1999）的评定结果，土力工程处于1999年重新修正了滑坡预警系统的临界降雨强度。目前，更深入的滑坡、降雨关系研究仍在继续，如Dai和Lee（2001）在研究了1984-1997年的滑坡、降雨数据后，认为：a） 12小时滚动降雨量对于预报小型滑坡发生次数最为重要，24小时滚动降雨量对规模较大滑坡有明显影响；b） 规模小于4m3的滑坡，其累积频次与滑坡规模成指数关系；c）滑坡与降雨强度关系的可靠性与数据的积累时段和数据量多少密切相关，数据的积累时段越长、数据量越大，结果越可靠。（二）美 国1982年1月3日至5日美国加利福尼亚旧金山湾地区34小时内降雨616mm，在10个县内诱发了数千处滑坡、泥石流，造成25人死亡，6千6百万美元直接经济损失。随后美国地质调查局立即启动了旧金山湾地区详细的滑坡、泥石流灾害调查研究项目，同时与国家气象局一起筹备建立实时的滑坡预警系统。项目组成员分成数个小组分别从现场调查、历史数据分析、理论模型等不同方面研究滑坡、泥石流的发育特征和发生规律。在查清滑坡发育特征、分布规律的基础上，对旧金山湾地区做出了详细的滑坡灾害敏感性分区，据此布设了覆盖全区的45个遥测雨量计。同时，选定数个地区布设监测仪器，监测降雨期间土体含水量和孔隙水压力的变化，研究土、水相互关系。当雨量增加1mm时，遥测雨量计的数据信号通过无线电微波实时传送给每个接收站。美国地调局研究人员通过电话调制解调器在家中或办公室从接收站采集数据，实时分析降雨趋势。在分析了旧金山湾地区历史上群发性滑坡、泥石流事件与降雨量的关系之后，Cannon-Ellen （1985）指出，该地区年均雨量大于660mm以上区域，自然斜坡上泥石流启动的临界降雨强度与降雨持续时间成指数关系（图4），这种关系与Caine （1980）提出的泥石流启动的临界降雨强度与降雨持续时间的关系模型（Ir=14.82D-0.39）非常相似（图4）。但是，旧金山湾地区的临界降雨强度明显高于Caine模型的临界降雨强度。Wieczoic（1987）在分析了加利福尼亚La Honda地区历史上单体泥石流与降雨关系后，发现该区泥石流启动的临界降雨强度与降雨持续时间亦成指数关系。然而，Wieczoic模型的临界降雨强度明显低于Cannon-Ellen模型和Caine模型。通过理论研究和对实际监测数据的深入分析，Keefer等人（1987）提出，在一定的假设条件下，浅层滑坡启动的临界 孔隙水压力可用Skempton（1957）的无限斜坡模型计算，根据土、水关系，临界孔隙水压力所需的临界水头可用土体所需的临界水量Qc表示。Qc与地形坡度和土体性质密切相关。当降雨强度Ir（即降雨速率）一定时，滑坡启动所需的临界水量Qc与临界降雨强度Ir和降雨持续时间D有如下关系：这一关系与Caine模型极其相似。上式中，I0为斜坡土体内水的平均排出强度，与土体性质和研究区的平均降雨量有关。当研究区和土体性质已知时，Qc、I0为常数。据此，Cannon-Ellen模型和Wieczoic模型可用精确的数学模型表示。旧金山湾滑坡实时预报系统于1985年正式建成。1986年2月12日至21日，旧金山湾地区降雨800mm。国家气象局每六小时通过广播、电视发布数字降水预报。根据遥测雨量计的实时数据和国家气象局预测的降雨变化趋势以及已有的研究结果，美国地调局旧金山项目组决定用Cannon-Elleon模型确定旧金山湾地区滑坡、泥石流启动的临界降雨判据，用Wieczoic模型确定非常敏感区滑坡、泥石流启动的临界降雨判据。而后，美国地调局依据对实际条件的判断和国家气象局预测的未来6小时可能降雨50mm，联同国家气象局于1986年2月14日太平洋时间中午12点第一次发出未来6小时泥石流、滑坡灾害警报（图5），并直接通知加利福尼亚州地质人员和该州紧急服务办公室，做好应急准备。警报发出时，整个旧金山湾地区的前期降雨量已经超过预测临界值250-400mm。实际上，在警报发出的六小时内实际降雨76mm（图4中A点）,稍低于Cannon-Ellen模型预测值。由于旧金山湾的Lexington地区，山坡植被曾被大火烧光，坡面裸露。所以，依据Wieczoic模型所需的临界降雨值，美国地调局与国家气象局于1986年2月17日太平洋时间2点发出第二次灾害警报，预报1986年2月17日太平洋时间2点至2月19日太平洋时间14点的60小时内Lexington可能发生滑坡、泥石流灾害（图5），尽管当地实际降雨量和预测降雨量低于Cannon-Ellen模型值。第二次警报与当地的山洪警报一同发出。暴雨之后，研究人员调查了10处已知准确发生时间的滑坡、泥石流，与预测结果进行对比，发现其中8处与预报时间完全吻合。其余两处滑坡发生稍早或稍晚于预报时间。所以，从总体上看，美国对旧金山湾滑坡泥石流的实时预报是非常成功的。图5：旧金山湾1986年2月12日-21日累计降雨量图4：旧金山湾泥石流启动的临界降雨强度与降雨持续时间的关系曲线（实线代表实际数据曲线；虚线表示模型拟合曲线）图3：香港滑坡警报系统图2：香港地区滑坡、降雨关系（Brand等，1984）图1：香港地区滑坡、降雨关系（Lumb，1975） 1986年的预报实践后，美国地调局研究人员根据实地调查结果，结合现场监测和理论分析，对预报模型又作了进一步的修正，并于1991、1992、1993年暴雨期间发出3次建议性的警戒提示。由于经费和其他原因，旧金山湾滑坡实时预报系统在1995年以后停止运行。1997年美国地质调查局与国家气象局签署理解备忘录，准备再次启动旧金山湾地区的滑坡实时预报系统，并决定利用第二代气象雷达（NEXRAD）图像，提供更精确的实时数字降水预测。旧金山湾地区滑坡、泥石流的成功预报后，夏威夷州（Wilson等，1992）、俄勒冈州（Oregon Partners for Disaster Assistance，2002）和佛基尼亚州（Wieczoic 等，2000）分别于1992、1997和2000年在滑坡、泥石流频发区建立了类似的预报模型（图6），并进行了数次实时预报。此外，美国地质调查局研究人员于1993年在加勒比海的波多黎各也建立了与旧金山湾类似的预报模型（Larsen & Simon, 1993）（图6）。目前，美国地调局研究人员已经或正在加勒比海其他国家，如委内瑞拉、萨尔瓦多、洪都拉斯等，建立滑坡实时预报系统。在美国，尽管旧金山湾滑坡实时预报系统被迫中止，但旧金山湾地区的滑坡、泥石流研究工作一直继续。1997年，美国地调局在进一步研究成果基础上，修正了旧金山湾模型，初步完成了旧金山湾地区泥石流启动的6小时、24小时临界降雨量等值线图（Ramond 等，1997）。同时，系统地监测了旧金山湾地区土、水变化特征，研究了滑坡、泥石流活动强度与土体含水量、孔隙水压力相互关系（Iverson等，1989），通过野外监测和室内实验研究了降水入的渗水文地质模型和泥石流冲程等（Iverson 等，2000a&2000b）。2000年美国地质调查局制定的未来十年“全国滑坡灾害减灾战略框架”中计划： a）重新启动旧金山湾地区滑坡实时预报系统；b） 选择其他的滑坡灾害多发区，建立类似预报系统；c） 加强滑坡机理和发展过程研究，进一步完善预报模型；d） 编制更实用的四类滑坡灾害图（滑坡分布图、滑坡敏感性分区图、滑坡灾害概率图、滑坡灾害风险图），为各级决策者制定减灾对策提供更有效的服务。三、滑坡预测预报研究现状与发展趋势近30年来，降雨滑坡预测预报一直是滑坡研究中的热点课题之一，其核心是通过研究降雨与滑坡的各种关系，预测可能的滑坡状态。从目前公开出版的众多文献中可以看出，降雨滑坡预报研究内容广泛、研究方法多样。预报内容可分为三类：时间预报、空间预报和强度预报。研究方法可分为：统计方法、理论模型方法和统计学与理论模型的耦合方法。（一）时间预报1统计方法根据历史降雨滑坡资料和降雨数据，建立滑坡、降雨之间的经验性的统计关系，寻找临界降雨强度，是目前降雨滑坡预报中最常用的研究方法。统计方法的最大优点是仅需依赖于历史数据，无需考虑降雨在岩土体中的作用过程和滑坡自身的演变过程。因此，简便、容易操作。但是，降雨在滑坡中的作用和滑坡演变过程极其复杂。所以，这种方法的明显缺点是：缺乏科学性和严密性。目前统计分析中采用的降雨参数分为3类：a） 降雨强度、降雨持续时间；b） 瞬时降雨量和前期降雨量；c） 长期累积降雨量。分析中采用的滑坡数据也可分为3类：a） 直接的滑坡数据；b） 群发性降雨滑坡事件；c） 基于不同规则的分类滑坡数据。结果，文献中报道的降雨、滑坡关系各种各样，良莠不齐。当降雨参数的选取不适合研究区的降雨特点时，研究结果必然与实际有较大出入。而直接使用滑坡数据，很可能导出错误的临界降雨指标，例如：若将数千立方米的浅层小型滑坡与数百万立方米的深层大型滑坡的诱发降雨数据放在一起分析，很难得出符合实际的降雨、滑坡关系。目前，降雨滑坡预报研究中常用两类统计方法：简单统计方法和精确统计方法。（1）简单统计方法在降雨滑坡预报研究中，简单统计方法应用最广。用这种统计方法建立的滑坡、降雨关系可分为两类：a） 降雨与直接滑坡数据关系，如：巴西Guidicini & Iwasa （1977）、Campos & Menzes （1992）；意大利Rosetti & Ottone （1979）、斯里兰卡Bhandari等（1992）等。由于直接的滑坡数据基础欠合理，这类研究方法在最新文献中已不多见；b） 降雨与分类滑坡数据关系，如：香港Lumb（1975）、Brand等（1984）；巴西Wollen & Hachine （1989）; 日本Aboshi （1979）; 新西兰Crozier （1986，1996）、Eyles等（1978，1979）。由于这类滑坡数据基础较为合理，所以该类方法目前仍被广泛使用，如：意大利Pasto & Sivano （1998）、Pelemio & Sda （1999）、Wasoski （1997）；美国Chleborad（2000）、新西兰Glade（1998）; 巴西De Campos & Menezes（1992）; 西班牙Corominas & Moya （1999）; 哥伦比亚Terlin （1997）。（2）精确统计方法Caine （1980）对全球不同地质、气象单元内73个群发性降雨滑坡事件与降雨关系的进行了仔细的分析，提出了用精确统计方法表征的、适用于降雨持续时间10分钟至10天的临界降雨模型：Ir=14.82D-0.39 （Ir:临界降雨强度；D: 降雨持续时间）。但是，Caine模型中没有考虑斜坡岩土对气候条件的调节性。实际上，在年均降雨量高的地区，滑坡启动的临界降雨量亦高，如香港、波多黎各；反之，干旱地区，滑坡启动的临界降雨量低（Jibson, 1989）。继Caine之后，精确统计方法在降雨滑坡预报中的应用越来越广。考虑斜坡岩土体对降雨的适应性和年均降雨量（MAP）对斜坡岩土性质的影响之后，Cannon & Ellen （1985）、Wiezoic （1987）、Larsen & Simon （1993）、Wieczoic （2000）、Montogomery等（2000）在Caine模型基础上提出了修正的临界降雨模型，并在实际应用中取得了较好的结果。除Caine模型及其改造模型外，其他随机统计模型也被广泛应用，如香港Finlay 等（1997）、Dai & Lee （2001）；意大利Terlin（1998）、Liritano（1997）、Crosta （1998）；巴西dOsi （1997）；新西兰Reid & Page （2002）; 澳大利亚Chowdhury & Flenjie （2002）；英国Dykes （2002）。值得注意的是，Finlay等（1997）、Pun 等（1999）、Dai & Lee（2001）发现在各类降雨参数中，当有连续降雨数据时，利用滚动降雨量可以更加客观地确定滑坡启动的临界降雨强度和降雨持续时间。2理论模型方法在经验性预报研究的同时，许多学者致力于理论模型研究。降雨滑坡形成机理的本质在于雨水入渗斜坡后破坏了斜坡的应力平衡体系。因而，从理论上揭示雨水入渗后斜坡应力的变化过程，以及雨水在斜坡中的渗透特性和渗透过程，是理论模型研究的关键。理论模型的最大优点是科学地表达了降雨在滑坡中的作用，严密地表征了降雨、滑坡关系。然而，建立理论模型需要大量、深入的基础研究。另一方面，由于自然界滑坡条件和降雨在滑坡中的作用机理极其复杂，所以理论模型通常建立在一定的假设前提下。目前应用最广的有三类理论模型：a）降雨-斜坡稳定性分析模型；b）降雨入渗的水文地质模型；c） 斜坡稳定性与降雨入渗的耦合模型。（1）降雨-斜坡稳定性分析模型由于降雨滑坡多为浅层小型滑坡，所以Skempton （1957） 的无限斜坡模型被广泛用于分析降雨滑坡稳定性，确定滑坡启动所需的临界含水量、临界孔隙水压力和临界降雨量。如美国Keefer等（1987）；意大利Crosta （1998）；Angeli等（1998）；英国Huchison （1995）; 哥伦比亚Terlin （1998, 2001）；新加坡Rehardjo等（2001）。此外，应用非饱和土力学理论，分析雨水渗透后的斜坡稳定性，也是降雨滑坡研究的发展趋势之一，Anloso等（1990）；Zakara 等（1995）；Fredlund & Rohadjio （1996）、Sun等（1998）、Wollen（1998）。（2）降雨入渗的水文地质模型图7：降雨入渗斜坡的水文地质概念模型 基于实验、监测或理论分析，研究降雨在不同岩土中的渗透特性和入渗过程图7）以及雨水入渗时孔隙水压力的变化，通过解析分析或数值模拟，建立降雨入渗的水文地质模型，如饱和稳定流模型、非稳定流模型、非饱和土水流模型等。如：美国Iverson （2000）、El Kadi & Torika （2001）; 荷兰Bagaard & Asch （2002）；意大利Angeli等（1998）；英国Barton & Thomas （1986）、Wilkonson等（2003）；香港：Sun等（1998）、Ng等（2000）。（3）稳定性分析与降雨入渗耦合模型联合两种理论模型研究降雨滑坡机理，确定滑坡启动的临界降雨指标，是目前降雨滑坡预报研究中的主要方向之一。如：美国Keefer等（1987）；哥伦比亚Terlin （1998, 2001）; 新加坡Rehardjo等（2001）；意大利Angeli等（1998）。3统计学与理论模型的耦合方法由于统计分析的不严密性和理论模型的假设性，所以这两类方法单独使用都没有取得公认的突破性结果。目前的实际情形经常是，统计模型对历史拟合率高，而实际预报能力差；理论模型在各种条件简单时，效果明显，条件复杂时，与现实相差较远。所以，将两种方法联合预报降雨滑坡，是最有前景的研究途径。美国在旧金山湾的成果经验（Keefer, 1987），证明这种途径是非常有效的。此外，研究区域性降雨滑坡的爆发周期、暴雨活动的周期及其相互关系，也是各国降雨滑坡时间预报研究中的主要内容之一。如美国Kochel（l987）、Eaton （1997）、 Larsen 等（2000）、Coe等（2000）；香港Brand （1985）等。（二）空间预报降雨滑坡空间预报的重点是区域性的降雨滑坡频发区和易发区。所以，利用编图技术，编制滑坡灾害图是降雨滑坡空间预报的主要方法。过去20年中，根据不同地形、地貌、地层条件下斜坡岩土对降雨的不同敏感性，编制滑坡敏感性分区图是降雨滑坡空间预测的主要途径。随着GIS技术的广泛应用，基于GIS，采用各半定量、定量方法，编制滑坡敏感性分区图在各国已非常普遍。近年来，随着对滑坡灾害认识的深入，利用各种概率模型（如贝叶斯模型）Lee等，2002），和LISA、SINMAP、SHALSTAB或其他灾害模型（Morresy等，2001），编制滑坡敏感性分区图和滑坡灾害概率图，利用基于概率方法的定量风险评价模型编制滑坡灾害风险性分区图正成为滑坡空间预测研究的主要趋势。特别值得提出的是，如果区域性的降雨滑坡时间预报能与区域性的滑坡灾害风险评价相结合（如滑坡灾害风险性评价图），那末，降雨滑坡预报将从事件预报上升到灾害预报。（三）滑坡强度预报根据降雨与滑坡活动特征的各种关系预测滑坡强度，从内容上看，可分为三类：a） 滑坡规模；b） 滑坡发生频次；c） 滑坡速度和滑坡冲程。在前两类研究中，利用历史数据进行统计分析占主导趋势，Glade （1998）、Pun等（1999）、Dai & Lee （2001）。在滑坡速度和滑坡冲程预测方面，目前广泛应用的研究方法有两类：第一，Scheidegger （1974）经验公式法，如Sasa（1985、1998）、Wong & Ken（1996）、Wang等（2002）；第二，实验模型研究方法，如Iverson等（1989、2000）。四、建议在中国地质环境监测院开展降雨滑坡预报研究时，客观、冷静地分析我国研究现状和我国与国外同类研究的差距，制定详细的研究计划和明确的研究目标，充分利用各种有效资源（包括人力资源、经费、设备等），积极联合外部力量（如国内高水平的科研院所），从高起点做起，避免低水平重复，争取在短期内赶上国外研究水平。