项目来源：北京市重大科技项目

执行时段：2014年——2016年

成果简介：

    研发了基于面流冲刷和泥石流物源启动的模型技术，通过室内、室外试验，揭示了北京泥石流触发机制；改进了多时效、多空间分辨率的降水精细化预报技术，时空分辨率上均有明显提高，实现预报时间、空间及产品更新分辨率分别为1小时、1km和10分钟；提出了山洪、泥石流沟道监测站网布设方法，研发了山洪预报多模型系统，建立了泥石流预警模型，确定了全市和12条示范沟不同等级山洪泥石流灾害预警指标阈值，提高了山洪泥石流预警水平；建设北京地区山洪泥石流监测预警平台，具备山洪泥石流实施监测、预测预报和预警等功能，采用了降水精细化格网预报成果，已实现与防汛综合指挥平台融合并得到应用。

主要创新：

   （1）开展了全市山洪泥石流调查，建立了山洪泥石流危险/风险评估方法，形成了山洪泥石流危险、风险分区空间地图。

   （2）揭示了北京地区山洪泥石流成灾机制。提出地表松散物质输移、流路拥堵和暴雨共同作用所致的常雨大灾是北京地区山洪成灾普遍模式；利用室内外泥石流物源启动的物理模拟试验提出了北京地区泥石流触发因素和机制。

   （3）提出了以沟道流域为单元的山洪泥石流监测站网布设方法，探索适宜监测技术，完成示范沟监测示范工程建设。对高危高风险区域选择12条山洪、泥石流示范沟，建立了综合监测网络，实现雨量、水位、次声、土壤含水率及3G视频等一体化野外监测监控数据的采集与传输。开展山洪监测非接触式LS-PIV测量技术研究与验证。

   （4）改进了建立了多时效、多空间分辨率的短临降水精细化预报技术，制作并发布产品，为山洪泥石流预测预警提供关键服务。建立了动态权重调整的多模式集成精细化定量降水预报技术，短临降水预报产品时间分辨率从3小时提高到1小时，空间分辨率从3km提高到1km，早期预报时效从30天提高到10-20天。

   （5）研发建立了北京山洪预报的多模型系统。根据北京山区暴雨洪水规律，对地貌单位线模型、时变增益水文模型、新安江模型、萨克门托模型等不同类型水文模型在北京山区山洪预报中的适用性进行了研究。多模型系统能够有效地提高山洪预报精度。

   （6）建设完成北京地区山洪泥石流监测预警平台。基于历史灾害和专业监测数据及指标阈值，结合降雨格点预报成果，建立山洪泥石流监测预警系统平台，提供山洪、泥石流基础数据库和预报预警信息，为政府山洪、泥石流防御决策提供支持。

成果支撑：

   （1）项目成果为重大山洪事件提供了避灾减灾服务。2016 年7·20 强降水天气过程中，2 条山洪示范沟（房山红螺谷沟和门头沟南涧沟）均发生了山洪。山洪预警系统提前6小时对示范沟发出了预警信息。在红螺谷沟的山洪发生过程中，将LS-PIV 技术回传的山洪沟道涨水实时照片及时传至当地村委会，为组织村民转移、避险提供了重要帮助。同时项目中提出的山洪监测预警研究成果指导了密云、延庆、门头沟、房山等区山洪预防预警及治理工作。

   （2）格点数值预报产品、山洪、泥石流灾害预警指标以及山区土壤饱和度降雨量预报方法已纳入北京市气象局和国土局地质灾害气象风险预警服务中，2014-2016 年发挥了较好的服务效果。2015 年发布全市地质灾害气象风险预警，均有区县发生地质灾害，风险提示效果显著。2016 年7·20 强降水天气过程中，共发布泥石流灾害预警4 期，逐步升级预警至黄-橙-红色。预警产品直接服务于市-区-乡镇三级，降低空报率，提高了预警的效率和可信度。

   （3）山洪泥石流灾害启动理论、专业监测技术与模型等成果在清华大学、北京师范大学、中国地调局、吉林大学、北京交通大学等科研机构应用于多个重大科研项目。指导了北京突发地灾泥石流实验室建设，例如北京市突发地质灾害一期工程密云冯家峪镇监测基地建设就借鉴了本次研究成果。