我國是一個多山的國家，山丘區面積約占國土面積的三分之二，聚集了全國56%的人口，全國2100多個縣級行政區中有1500多個在山區。根據統計，山丘區約有7400萬人不同程度地受到山洪、泥石流、滑坡災害的威脅。尤其是西南地區，是我國山洪、泥石流、滑坡災害的高發區和重災區。我國有山洪災害防治任務的山丘區（即山洪災害防治區）面積約為463萬km2，約占我國陸地面積的48％。一場山洪可造成災難性損失，2005年6月10日下午，牡丹江寧安市沙蘭鎮發生重大突發山洪災害，包括沙蘭鎮中心小學103名學生、2名幼兒在內共117人遇難，直接經濟損失達1.2億元。在目前大江大河干流防洪能力逐步提高的形勢下，我國山洪災害造成的死亡人數占全國洪災死亡人數的比例呈逐年遞增趨勢，占65%以上。目前，我國洪災防御應從大江大河及中心城市為重點轉向與中小城鎮及農村并重。因此，城鎮山洪災害已經成為我國當前防洪減災工作中亟待解決的突出問題，需要制定科學的防御對策。

1         山洪災害的現狀

從山洪災害成因和特點、山洪災害分類、山洪災害嚴重性和山洪災害防御現狀四個方面來綜述山洪災害的現狀。

1.1      山洪災害成因和特點

多數研究者通過對山洪災害發生區的降雨、地質地貌、測報手段、防洪標準、水患意識、人為活動、水系等方面進行分析，認為山洪災害大致是由以下5方面的因素所致。第一，層狀起伏的地形和扇狀水系構成了孕育山洪災害的地域基礎；第二，多發的暴雨和飽和產流為山洪災害發生提供了充足的水源；第三，水利工程設施的格局不平衡攔蓄洪水能力低，河道阻塞行洪能力差，防洪標準低難以抵擋大而來勢迅猛的山洪；第四，部分地區沒有水庫及電站聯合調度的優化方案，測報手段落后，減災應變措施少；第五，人們水患意識差，濫墾濫伐，交通建設等活動導致森林破壞、水土流失嚴重，形成惡性循環的生態環境也是誘發山洪災害的又一重要因子。

山洪災害具有突發性、水量集中、破壞力大等特點。山洪在山高坡陡、地質破碎、地面松散物較多的地區往往秀發泥沙流、水石流、滑坡等破壞力更強的自然災害，危害更大，常造成人員傷亡、房屋毀壞、田地淤沒、道路橋梁毀壞等，甚至可能導致水壩、山搪潰決，對下游人民的生命造成嚴重危害（張漫莉等，2005）。

1.1.1    突發性

山洪一般發生在山地丘陵地區，這些地區地形坡度大、徑流系數高，加之暴雨的突發性強，河流產匯流快，造成洪峰流量大，流速猛，形成的山洪災害具有突發性強的特點，中長期預測預報難度大。一次山洪從降雨到山洪災害形成一般只有幾個小時，甚至1小時以內，很少達到或者超過24小時。例如1999年湖南郴州“8·13”特大山洪災害，從8月12日20時主降雨開始，到8月13日凌晨5時左右山洪災害形成，僅間隔9小時。山洪造成郴江河兩岸300～500m范圍內的地段全部浸水，最深處達7m。洪水所到之處一片汪洋，不但物資被洗劫一空，更為慘痛的是有的人在睡夢中便被洪水沖走，有的則被關在卷閘門中無法逃脫而被活活淹死。山洪夾帶大量泥石直瀉而下，沿河兩岸大量建筑物被沖走，河堤多處坍塌，橫跨郴江的蘇仙大橋等20多座橋梁被沖毀，成災速度非�？�，令人猝不及防（胡秋發等，2002）。

1.1.2    瞬時流量大，成災快

降雨因素是誘發山洪災害的直接因素和激發條件。溪河洪水災害的發生主要是強降雨迅速匯集成強大的地表徑流而引起的，強降雨對滑坡、泥石流的激發也起著重要的作用。通過對歷史降雨資料和山洪資料統計發現，最大雨強至災害發生的時距為1～6小時的占65.4%，6~12小時的占19.3%，從降水開始到山洪發生時距1～6小時的占28.4%，6~12小時的占25.5%�？梢娚胶闉暮εc降水強度大密切相關（鄢洪斌等，2005）。強烈暴雨在短期內集聚大量水體，在山谷溪流常常形成異常高的洪峰流量，洪峰蘊藏的能量巨大，流速極快，所到之處，往往在瞬間造成毀滅性的災害。極端的情況例如1975年發生在河南省駐馬店地區的“75·8”洪水。從8月4日至8月8日，暴雨中心最大過程雨量達1631mm，在暴雨中心——板橋水庫的林莊，最大6小時雨量為830mm，超過了當時世界最高記錄（美國賓州密士港）的782mm；最大24小時雨量為1060mm。暴雨造成板橋水庫入庫洪峰流量13000m3/s（水庫集水面積762km2；王國安，1999），遠遠高出水庫的設計最大泄量1720m3/s；石漫灘水庫入庫洪峰流量6280m3/s（水庫集水面積230km2；王國安，1999），該水庫的最大泄量只有390m3/s。大量的洪水致使兩座水庫相繼垮壩。垮壩后，板橋水庫最大瞬間出庫流量達79000m3/s，石漫灘水庫內的1.2億m3的蓄水則以25000~30000 m3/s的速度在5個半小時內全部泄完。潰壩水流進入河道后，又以平均6 m/s的速度沖向下游，在大壩至京廣鐵路直線距離45km之間形成一股水頭高達5～9m，寬12～15km的洪流，席卷大地和村莊（巳己，2004）。

1.1.3    并發災害多，破壞力大

突降的大暴雨不僅導致溪河水漲，在地質破碎，地表松散固體物質較多的地方，往往誘發坍塌、滑坡、泥沙流等災害。坍塌和滑坡，具有很大的突然性，災害發生在瞬間，造成的破壞是毀滅性的。例如1972年6月18日發生在香港島西半山寶珊道的滑坡災害，陡峭的山坡因局部開挖施工和暴雨入侵而失穩下滑，形成滑坡，滑坡體高速向下傾泄，摧毀了一座4層高的樓宇，并推倒了一座12層高的高層住宅，導致67人死亡。泥石流具有很大的瞬間流量，流速大、沖刷強、含沙量高、破壞力大、危害重，其破壞形式主要有沖刷、潰決、撞擊、淤埋、淹沒。因泥石流都發生在陡峻的山區，流域面積一般為十幾至數十平方公里（劉家宏 & 王光謙，2003），一次泥石流的總量不大，造成大面積災害的可能性較小，但泥石流對溝岸的建筑物、水利、電力、通信等基礎設施具有毀滅性的破壞作用。泥石流淤埋的農田，幾年甚至十幾年都難以恢復。例如貴州習水縣城北15km處的長嵌村附近的龍蛇子溝流域面積僅0.917km2，流域最大高差800m，主溝長1729m，主溝平均坡降46.3%，流通區段平均比降為32.3%。2003年20～24日的降雨量達37mm，表層紫色土和溝床的松散土體含水飽和或接近飽和，25日凌晨1點，在31mm/10min的強降雨作用下，由暴雨激發溝床物質的土源導致罕見的山洪泥石流暴發。溝床兩側4.91萬m3的松散固體物質部分起動，形成泥石流，毀壞房屋2幢，死亡和失蹤人數達24人，沖走汽車1輛，橋涵堵塞，堵斷干流2/3（徐永年，2004）。

1.2      山洪災害分類

山洪災害主要包括溪河洪水、崩塌滑坡、泥石流三種形式。

1.2.1    溪河洪水

溪河洪水是指由山地丘陵地區的強降雨造成的山區溪河的暴漲現象。溪河洪水災害是水災的一種表現形式，因是持續性高強度大暴雨所致，又稱雨洪災害，又因發生在山丘小溪小河，故稱之為溪河洪水災害。并不是所有的溪河洪水都造成災害，譬如發生在荒蕪人煙的高山地區，無論規模多大，由于沒有承災體，并不形成災害。因此許多發達國家為了避免山洪災害，把人及其他承災體從山區溝道中遷移出來。我國的溪河洪水災害大體上以大興安嶺－太行山－巫山－雪峰山一線為界劃分為東、西兩部分。該線以東，溪河洪水災害主要分布于江南、華南和東南沿海的山地丘陵區以及東北大小興安嶺和遼東南山區，分布面廣，量多。該線以西，主要分布于秦巴山區、隴東和隴南部分地區、西南橫斷山區、川西山地丘陵一帶及新疆和西藏的部分地區，常呈帶狀或片狀分布。溪河洪水災害的特點是：來得猛，去得快。單純的溪河洪水對農業造成的災害，在第二年就能基本恢復，不像泥沙流淤埋農田那樣，幾年甚至十幾年都很難恢復。但是如果溪河洪水導致水庫垮壩等嚴重事件時，損失將會大大增加，需要更長的時間才能恢復。

1.2.2    崩塌滑坡

崩塌是指在陡峻的斜坡上，巨大的巖塊在重力作用下突然而猛烈地向下傾倒、翻滾、崩落的現象。它經常發生在雨后山區的陡峭山坡上，及高陡的路塹邊坡上。崩塌發生的比較突然，他有一定的形成條件和發展過程。斜坡高且陡是形成崩塌的必要條件，據調查，規模較大的崩塌，一般產生在高度5～20m，坡度大于45°（大多數介于55°～75°之間）的陡峻斜坡上。斜坡的外部形狀對崩塌的形成也有一定的影響，一般在上緩下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡上易發生崩塌（張建民，1995）。崩塌是否形成還取決于坍塌體所受的剪切力和重力的對比情況，一般降雨后，土（巖）體含水量增加，空隙水壓力增大，摩擦系數減小，剪切力降低，坍塌體在重力的作用下發生崩塌�；�坡即斜坡上大量土體和巖體在重力作用下，沿一定的滑動面向下滑動的現象。滑坡一般出現在暴雨過后或暴雨的過程中。山區暴雨過后，土壤含水達到飽和狀態，滑坡體和下墊層間出現超載空隙水壓力，且不能及時消散，減小了塊體重量，當超載空隙水壓力較大時，滑坡體自重形成的正壓力與超載空隙水壓力之間的壓差較小，起到減阻的作用，滑坡體出現滑動，并逐漸加速，形成滑坡災害。在山洪災害中，崩塌和滑坡往往同時發生，并沒有十分嚴格的區分，滑坡的過程中一般伴隨有崩塌現象，崩塌常常是滑坡的前兆。我國崩塌滑坡災害主要分布在西南地區，發生頻率高；東南、華中、華南地區的滑坡多分布于低山丘陵區，多為淺層滑坡；東北和華北地區，滑坡分布較少，發生頻率較低；西北地區由于缺乏足夠的氣候條件和地形條件等原因，滑坡災害分布密度低。

1.2.3    泥石流

泥石流是指發生在溝谷和坡地上的飽含小至粘土、大至巨礫的固液兩相流，液相是水和細顆粒泥沙摻混而成的均質泥漿，固相是較粗的顆粒；也是山區介于挾沙水流和滑坡之間的土（泛指固體松散物質）、水、氣混合流（錢寧等，1984；徐在庸，1981；吳積善等，1993）。泥石流的形成需要流域土源、溝床坡度、植被、降雨等條件。流域土源條件是指發生泥石流的溝道需要有比較多的固體松散物質，這些物質主要由崩塌滑坡、礦山棄渣、工程棄土等形成。溝床坡度對泥石流的形成有著至關重要的作用，丁永建（1989）認為，溝床坡度為10°～30°（17.63%～57.74％）時，利于泥石流發育，最適于泥石流發育的溝床坡度為6°～17.5°（10.51%～31.53％）。植被對泥石流的形成具有重大的影響，茂密的植被可以抑制和削弱泥石流的活動，降低泥石流的危險程度；相反，如果人為破壞植被，亂砍濫伐和不合理開發將會導致泥石流危害的加劇。暴雨是泥石流的直接誘因，泥石流的出現必然要有暴雨和洪水。我國的西南地區和秦巴山區具備這些條件，是泥石流災害的主要分布區域。沿青藏高原四周邊緣山區，橫斷山－秦嶺－太行山－燕山一線深切地形既是華夏、西域和西藏三大地塊縫和線及其次級深大斷裂帶，又是強地震帶及降水強度高值區，泥石流災害分布集中。此外，因筑路、采礦、基建等人為活動不當，也會促使老泥石流復活或引發新的泥石流活動。泥石流災害破壞力極強，災害恢復時間較長，有的甚至無法恢復。

1.3      山洪災害嚴重性

建國以來，我國多次發生大規模的山洪災害。60年代，1960年7月，四川省天全縣大河鄉山洪泥石流死亡200多人；70年代，1979年11月 2日，四川省雅安市陸王溝泥石流死亡 164人；80年代，1981年7月27日，遼東半島發生特大暴雨山洪， 1835間房屋沖毀，664人死亡，長大鐵路沖毀7公里，406次列車被顛覆；90年代，1997年 6月 5日，四川省美姑縣樂約鄉遭受特大暴雨襲擊，導致山洪和泥石流災害，損毀房間 307間，小學 2所，死亡 151人，重傷23人；本世紀，2002年6月8日，陜西省佛坪、寧陜等縣遭受特大暴雨襲擊，暴雨中心11小時降雨量達461毫米，暴雨洪水造成151人死亡、304人失蹤。2004年7月5日，云南德宏州的隴川、盈江、瑞麗等縣(市) 受滇緬高壓外圍強對流天氣影響，普降暴雨，引發大面積的滑坡、泥石流和山洪災害，造成死亡18人、失蹤24人、直接經濟損失4.8億元的區內近幾十年來最嚴重的災害。2005年，第19號強臺風“龍王”于10月2日兩次登陸福建，臺風風力強、影響范圍廣、降雨強度大，10月2日晚武警福州某部142人被山洪沖走80人遇難，還有5人下落不明。以上所舉的例子，僅是大量山洪災害中比較典型的幾個，從中可以看出，山洪造成的人員傷亡和財產損失的數字觸目驚心，令人震撼。
據1950～1990年統計資料，我國洪澇災害死亡人數共計22.5萬人，其中山丘區死亡人數15.2萬人，占總死亡人數的67.4%，年均死亡人數3707人。1992～1998年全國每年因山洪災害死亡人數約為1900～3700人，約占全國洪澇災害死亡人數的62%～69%；1999～2002年山洪災害死亡人數下降為1100～1400人，但占全國洪澇災害死亡人數的比例提高到65%～75%；2003、2004年山洪災害分別造成767人和815人死亡，占全國洪澇災害死亡人數的49%和的76%。從災害造成的損失看，1950～1990年因山洪導致農田年均受災面積為4400萬畝，年均倒塌房屋約80萬間；1990～2000年因山洪導致農田年均受災面積為8100萬畝，年均倒塌房屋約110萬間。

由此可見，在大江大河干流防洪能力逐步提高的形勢下，山洪災害造成的死亡人數占全國洪災死亡人數的比例呈逐年遞增趨勢，山洪災害造成的危害愈來愈大，損失愈來愈重，已經成為當前防洪減災工作中亟待解決的突出問題。

山洪災害問題引起了黨中央國務院的高度重視。2002年9月，溫家寶任副總理時就對防御山洪災害工作做出重要批示：“山洪災害頻發，造成損失巨大，已成為防災減災工作中的一個突出問題。必須把防治山洪災害擺在重要位置，認真總結經驗教訓，研究山洪發生的特點和規律，采取綜合防治對策，最大限度地減少災害損失。”并指示五部局共同研究提出防治山洪災害的規劃方案。目前我國正在進行全國防治山洪災害的規劃方案，但是缺乏山洪災害形成機理及預報理論、模型等方面的科學理論與技術的支撐。

1.4      山洪災害防御現狀

我國山洪災害防治研究起步較晚，1949年以前山洪災害防治研究工作基本處于空白狀態。新中國成立后，隨著經濟社會和科學事業的不斷發展，山洪災害問題逐步得到了社會和學術界的廣泛關注，研究和防治工作也取得了一定進展（馬建華，胡維忠，2005）。

20世紀50～70年代，全國上下掀起了水利建設的高潮，各地對山洪災害的治理均有不同程度的重視，一大批防治山洪災害的工程設施建立起來，短期內起到了一定的效果。但是由于當時的指導思想是“人定勝天”，單純強調與洪水作斗爭，加之當時的設計和施工技術比較落后，一些修建的工程屬于病險工程或不合理工程，成為目前山洪災害的隱患。

在防治山洪災害的監測預警措施方面，一些山洪災害嚴重區域布設了氣象水文監測設施，并初步建立了群測群防網絡，取得了較好的效果。例如湖南省安化縣，2004年發生超過1998年特大暴雨洪水的情況下，由于預警系統發揮了重要作用，沒有造成人員傷亡，而1998年卻死亡18人。但就全國廣泛分布的山洪災害區域來說，監測網點布設還不夠，覆蓋率不高，山洪災害的通信預警系統建設尚處于起步階段。

山洪災害防御預案是減少災害的重要措施。山洪災害一般發生在山區小河流，可以調查山洪災害區域內各小流域已發生的山洪災害的典型資料，對其淹沒范圍、受災情況、及災害預見期進行研究。在此基礎上劃定危險區、警戒區和安全區的范圍，制定不同災害級別下災民的轉移路線、安置地點、安置方法、生活和醫療保障措施等，并建立相應的應急組織機構，落實人員組成、職責，必要時在指定地點預備一定的救災物資。在防治山洪災害的預案編制方面，一些災害嚴重的�。ㄗ灾螀^、直轄市）的局部地區編制了較為完善的防災預案；但大部分�。ㄗ灾螀^、直轄市）尚未編制預案或預案不完善。

政策法規建設取得積極進展，國家相繼頒布了《中華人民共和國防洪法》、《水土保持法》和《地質災害防治條例》，為山洪災害的防御和治理提供了法律保障；國家防總高度重視山洪災害的防御，專門印發了《國家防總關于加強山洪災害防御工作的意見》，對全國防御工作提出了明確要求。各地都建立了多部門聯合防災的指揮機構，落實了防御責任制。國土資源部門在全國開展了642個縣（市、區）的地質災害調查工作，為山洪災害防治提供了基礎；氣象部門針對山洪災害的特點，積極開展研究，加強天氣預報，為山洪災害的防御提供信息保障；建設、環保等部門也積極配合，加強了山洪災害的預防。

通過各部門的不懈努力，大力開展水土流失治理，在全國范圍內逐步建設了一批防災工程，山丘區一些重要城鎮、大型工礦企業、重要基礎設施所在地等得到了不同程度的保護。據統計，我國已修建防御山洪的護岸及堤防工程約8萬km，興建了大量的排洪渠。國家和地方每年都投入大量資金用于重點區域的泥石流、滑坡治理，近50年來累計治理水土流失面積約70萬km2（馬建華 & 胡維忠，2005）。

我國山洪災害防御措施方面尚存在以下五點不足。（1）病險水庫多，防洪能力低，下游安全難以保證。我國山洪災害防治區嚴重威脅人民、財產生命安全的小（一）、�。ǘ�）型病險水庫約1.65萬座，是山洪災害防治的重大隱患。（2）全國性的山洪預警預報系統尚沒有建立。（3）山洪災害防御預案還不完善，有的地區缺乏防災預案，一旦災害發生，救災工作缺乏科學指導。（4）堤防、河道整治等防洪工程建設標準低、質量差。目前僅有約10%的河道護岸及堤防工程的防洪標準為5~10年一遇，80%的堤防防洪標準不足5年一遇。（5）山洪防御工程建設的資金來源不足。山洪發生在經濟比較落后的山區，沒有足夠的資金用于大規模的河流整治工程；相比而言大江大河的中下游地區，由于經濟發達，國家重視，投資較多，因而防御標準比較高，出現災害的概率較小，這也是山洪災害造成的死亡人數占全國洪災死亡人數的比例逐年遞增的原因之一。

2005年由國家防汛抗旱指揮部組織完成了“全國山洪災害防治規劃”，在規劃中提出了應貫徹以人為本、全面、協調、可持續的科學發展觀，針對我國山洪災害的特點，確定防治山洪災害的總體思路。即，山洪災害防治措施應立足于以防為主，防治結合，以非工程措施為主，非工程措施和工程措施相結合，現階段以減少人員傷亡為首要目標。通過建立監測、通信及預警系統，制定并落實防災預案和救災措施，危險區人員主動搬遷避讓，制定和完善政策法規，強化防災管理等非工程措施的建立；采取必要的山洪溝治理、泥石流溝治理、滑坡治理、病險水庫除險加固、水土保持等工程措施，以保障山洪災害威脅區現有人員和財產安全。

2         山洪災害的分區

我國山洪災害地域性較強，在掌握山洪災害地域分異規律的基礎上進行山洪災害分區，對于科學地認識山洪災害的成因、分類，從而因地制宜地制定山洪災害防治對策具有重要意義。本節綜述了目前山洪災害分區的研究成果，提出了本文的分區標準，并對全國山洪災害重點防治區域進行了分區。

2.1      山洪災害分區的研究成果

山洪災害的分區研究從上世紀90年就開始了。趙士鵬（1996a）通過綜合分析將我國劃分為六個山洪災害特征一致性區域，即西北區、內蒙區、青藏區、中部區、東部平原區和東南區（如圖1），并且給出了山洪災害危險程度的排序：中部區最高，東南區次之，西北區和青藏區較低，東部平原區和內蒙區最低。

山洪災害是一個綜合性的系統，其發生發展和危害程度與自然條件和人類社會活動關系緊密，涉及地貌、降雨、社會經濟等多方面的內容。任洪玉等（2005）按照成災因素和災害類型原則、以人為本和人與自然協調共處原則、區域共軛性原則將全國山洪災害防治區劃分為3個一級區、12個二級區和33個三級區，區劃方案見表1。一級區劃單位即山洪災害大區，包括東部季風區、蒙新干旱區及青藏高寒區，綜合反映了全國自然社會經濟情況的最主要差異。 二級區劃單位即山洪災害區則反映了山洪災害的三個主要影響因素，地形地貌、氣候水文和經濟社會方面的區域分異情況。三級區劃單位則具體地反映了山洪災害發育條件、 災害實際情況和災害防治的迫切性程度。任洪玉的三個一級區劃分相當于把趙士鵬的中部區、東部平原區和東南區合并成了東部季風區，把西北區和內蒙區合并成了蒙新干旱區，青藏區基本不變。二人的劃分基本一致，任洪玉在二級區和三級區的劃分上更加細致，劃分的區域數也較多。

非工程措施

非工程措施是防御罕見特大山洪災害的主要措施，同時也是減少一般性洪水災害損失的有效手段。一般的性的常見山洪，通過山區水庫的合理調度，加上堤防等防洪設施的抵御，基本不會造成大的經濟損失和人員傷亡。但是山洪災害分布廣，防御重點不突出，不可能普遍建立高標準的防御工程體系。對于超過山區防洪標準（一般20年一遇）的洪水，主要依靠山洪預警、緊急避險、救災預案等非工程措施來通知、轉移受災人群及物資，減少人民生命財產的損失。

 制定全國山洪災害應急預案的科學問題

在2005年國務院發布的“國家突發公共事件總體應急預案”中，對自然災害的界定主要包括水旱災害，氣象災害，地震災害，地質災害，海洋災害，生物災害和森林草原火災等。山洪災害涉及水旱、氣象、地質災害，其全國性的總體應急預案的制定，是亟待實現的國家目標。

制定全國山洪災害應急預案還缺乏對山洪致災的規律的全面認識。為此，需要充分認識我國山丘區流域系統的山洪形成-輸移-致災與社會經濟及生態環境影響的整個過程及深刻機制。相應地，需要開展三個層面的研究。第一，通過現場觀測、航空攝影、遙感和GIS技術、遠程實時監控手段以及室內外試驗，從系統科學的角度研究山丘區流域系統中的大氣、水文、土壤和能量等諸多因子的變化規律，探索各因子之間的互動機制，進而剖析山丘區系統的復雜性及其中各因子之間的互動機理。第二，從機理的角度，在山丘區流域系統的孕災特征剖析及各因子互動關系的基礎上，研究山洪災害各誘發因子之間的時空演變規律，揭示山洪產生與輸移、災害演變規律及減災和防治機制。第三，在前兩個層面的研究基礎上，進行一體化的理論整合和方法集成，建立全國范圍內的山洪預報預警、災害風險評估和減災應急預案的理論與方法體系。具體研究內容如下：

（1）我國山丘區流域系統的孕災特征及孕災因子的時空分布規律

對我國歷史上的山洪發生區進行歷史資料調查和野外調研并全面分析，從不同時空尺度研究這些山洪發生區的孕災特征，分析氣象、地形地貌、地質、生態環境、人類活動等孕災因子的區域分布規律和演變趨勢，揭示出山洪災害的誘發機制，初步建立產生暴雨所需的氣象條件、降雨量與山洪規模之間的關系。在此基礎上，結合在典型山丘區已經建立的山洪災害監測系統，對山洪形成的氣象條件、暴雨過程以及山洪過程進行實時觀測，結合遙感技術研究山丘區流域系統與山洪災害相關的大氣、水、土壤和能量等諸多方面的基本規律。在對山洪災害的現有認知條件下，根據調查和監測結果，利用GIS技術，建立我國山洪易發區的氣象、地形地貌、土壤、生態環境、人類活動的特征信息數據庫和空間分布數字化系統。

（2）我國典型山丘區流域系統的山洪形成機理

研究導致山洪的暴雨形成機制，建立氣象模擬模型，為山洪的實時預報提供輸入條件。采用多元統計分析及神經網絡技術等解決氣象模型和山洪誘發過程之間的時空尺度不匹配問題。開展室內外山洪形成過程試驗，結合野外現場觀測，探索不同典型山丘區的山洪形成機制，包括導致山洪的降雨徑流機理、暴雨過程中土壤持水機制、土壤侵蝕機理、泥石流發生機理、人類活動對山洪產生的影響機制等，為建立山丘區山洪初始規模的模擬模型提供理論基礎。在此基礎上，分析探索不同典型區域的降雨、地質、地形地貌和植被等各因子誘發山洪的臨界條件，建立我國山丘區山洪形成條件信息數據庫，為山洪的預報提供基礎。

（3）我國典型山丘區流域系統的山洪輸移過程機理

調查分析我國典型山丘區流域系統的山洪類型，區分一般挾沙水流、高含沙水流、粘性泥石流和水石流等不同山洪的力學特征，建立不同類型山洪演進和輸移的力學機理模型。在不同地形地貌特征、不同植被覆蓋狀況及不同山洪規模條件下，探索不同類型山洪在輸移過程中與可侵蝕邊界的交換機理，重點闡明非恒定流條件下的土壤侵蝕和泥沙搬運的力學過程。在此基礎上，準確模擬山洪的演進時間、輸移距離和影響范圍。

（4）我國典型山丘區流域系統對山洪的響應過程及山洪致災機理

根據山洪輸移過程機理的研究成果，確定我國典型山丘區流域系統的山洪規模和影響范圍特征，建立各類生態環境系統與山洪間物質與能量的定量響應關系，揭示山洪對生態環境的影響機制和破壞特征。建立山丘區的居民生命與財產對山洪影響范圍及規模的脆弱性關系，探索為減少災害的居民居住范圍和適宜的經濟生產方式，為山洪災害的防治和減災策略的制定提供基礎。研究山洪災害對山丘區生態環境和人類活動的長期影響，建立山丘區社會經濟、生態環境系統對山洪的相對敏感性和臨界規模的量化方法。

（5）我國山丘區山洪災害評估綜合指標體系和災害調控機制

根據我國山丘區山洪形成、輸移、致災過程的定量研究，探索山洪災害評估綜合指標體系。在此基礎上，建立我國山丘區山洪預報預警及災害評估系統。并根據山洪災害的過程規律，探索山洪過程的調控方法和減災機制，制定山洪災害的防治和減災對策，從而建立起科學的山洪災害防治和調控理論體系，為政府部門提供管理平臺和突發山洪災害的應急決策，為山丘區的社會經濟發展戰略的制定提供決策支持。

6         討論和結論

我國山丘區山洪災害的形成過程非常復雜，涉及氣象、水文、水動力、地貌等不同時空尺度的物理過程，涉及大氣、水、土壤等多種介質，同時與人類活動密切相關。暴雨、臺風等氣象因素，地質地貌、土地利用、植被覆蓋等下墊面條件，以及人類活動強度等因子之間的復雜互動，綜合決定了山洪災害是否形成，也使得山洪災害問題具有明顯的時空特征。本文在綜述山洪災害及其防御措施的基礎上，介紹了山洪災害時空預報的一個新的技術手段——基于數字流域模型的山洪預報系統。該系統的推廣應用將加深我國對山洪災害時空分布規律的認識，為建立我國山丘區山洪預報預警及災害風險評估系統提供科學參考，并為提高我國對自然災害事件的應急能力，特別是為過去被忽視的山丘區城鎮與農村居民提供安全保障及我國山丘區實現社會經濟的可持續發展提供強有力的科學與技術支撐。