我国是一个多山的国家，山丘区面积约占国土面积的三分之二，聚集了全国56%的人口，全国2100多个县级行政区中有1500多个在山区。根据统计，山丘区约有7400万人不同程度地受到山洪、泥石流、滑坡灾害的威胁。尤其是西南地区，是我国山洪、泥石流、滑坡灾害的高发区和重灾区。我国有山洪灾害防治任务的山丘区（即山洪灾害防治区）面积约为463万km2，约占我国陆地面积的48％。一场山洪可造成灾难性损失，2005年6月10日下午，牡丹江宁安市沙兰镇发生重大突发山洪灾害，包括沙兰镇中心小学103名学生、2名幼儿在内共117人遇难，直接经济损失达1.2亿元。在目前大江大河干流防洪能力逐步提高的形势下，我国山洪灾害造成的死亡人数占全国洪灾死亡人数的比例呈逐年递增趋势，占65%以上。目前，我国洪灾防御应从大江大河及中心城市为重点转向与中小城镇及农村并重。因此，城镇山洪灾害已经成为我国当前防洪减灾工作中亟待解决的突出问题，需要制定科学的防御对策。
1 山洪灾害的现状
从山洪灾害成因和特点、山洪灾害分类、山洪灾害严重性和山洪灾害防御现状四个方面来综述山洪灾害的现状。
1.1 山洪灾害成因和特点
多数研究者通过对山洪灾害发生区的降雨、地质地貌、测报手段、防洪标准、水患意识、人为活动、水系等方面进行分析，认为山洪灾害大致是由以下5方面的因素所致。第一，层状起伏的地形和扇状水系构成了孕育山洪灾害的地域基础；第二，多发的暴雨和饱和产流为山洪灾害发生提供了充足的水源；第三，水利工程设施的格局不平衡拦蓄洪水能力低，河道阻塞行洪能力差，防洪标准低难以抵挡大而来势迅猛的山洪；第四，部分地区没有水库及电站联合调度的优化方案，测报手段落后，减灾应变措施少；第五，人们水患意识差，滥垦滥伐，交通建设等活动导致森林破坏、水土流失严重，形成恶性循环的生态环境也是诱发山洪灾害的又一重要因子。
山洪灾害具有突发性、水量集中、破坏力大等特点。山洪在山高坡陡、地质破碎、地面松散物较多的地区往往秀发泥沙流、水石流、滑坡等破坏力更强的自然灾害，危害更大，常造成人员伤亡、房屋毁坏、田地淤没、道路桥梁毁坏等，甚至可能导致水坝、山搪溃决，对下游人民的生命造成严重危害（张漫莉等，2005）。
1.1.1 突发性
山洪一般发生在山地丘陵地区，这些地区地形坡度大、径流系数高，加之暴雨的突发性强，河流产汇流快，造成洪峰流量大，流速猛，形成的山洪灾害具有突发性强的特点，中长期预测预报难度大。一次山洪从降雨到山洪灾害形成一般只有几个小时，甚至1小时以内，很少达到或者超过24小时。例如1999年湖南郴州“8·13”特大山洪灾害，从8月12日20时主降雨开始，到8月13日凌晨5时左右山洪灾害形成，仅间隔9小时。山洪造成郴江河两岸300～500m范围内的地段全部浸水，最深处达7m。洪水所到之处一片汪洋，不但物资被洗劫一空，更为惨痛的是有的人在睡梦中便被洪水冲走，有的则被关在卷闸门中无法逃脱而被活活淹死。山洪夹带大量泥石直泻而下，沿河两岸大量建筑物被冲走，河堤多处坍塌，横跨郴江的苏仙大桥等20多座桥梁被冲毁，成灾速度非常快，令人猝不及防（胡秋发等，2002）。
1.1.2 瞬时流量大，成灾快
降雨因素是诱发山洪灾害的直接因素和激发条件。溪河洪水灾害的发生主要是强降雨迅速汇集成强大的地表径流而引起的，强降雨对滑坡、泥石流的激发也起着重要的作用。通过对历史降雨资料和山洪资料统计发现，最大雨强至灾害发生的时距为1～6小时的占65.4%，6~12小时的占19.3%，从降水开始到山洪发生时距1～6小时的占28.4%，6~12小时的占25.5%。可见山洪灾害与降水强度大密切相关（鄢洪斌等，2005）。强烈暴雨在短期内集聚大量水体，在山谷溪流常常形成异常高的洪峰流量，洪峰蕴藏的能量巨大，流速极快，所到之处，往往在瞬间造成毁灭性的灾害。极端的情况例如1975年发生在河南省驻马店地区的“75·8”洪水。从8月4日至8月8日，暴雨中心最大过程雨量达1631mm，在暴雨中心——板桥水库的林庄，最大6小时雨量为830mm，超过了当时世界最高记录（美国宾州密士港）的782mm；最大24小时雨量为1060mm。暴雨造成板桥水库入库洪峰流量13000m3/s（水库集水面积762km2；王国安，1999），远远高出水库的设计最大泄量1720m3/s；石漫滩水库入库洪峰流量6280m3/s（水库集水面积230km2；王国安，1999），该水库的最大泄量只有390m3/s。大量的洪水致使两座水库相继垮坝。垮坝后，板桥水库最大瞬间出库流量达79000m3/s，石漫滩水库内的1.2亿m3的蓄水则以25000~30000 m3/s的速度在5个半小时内全部泄完。溃坝水流进入河道后，又以平均6 m/s的速度冲向下游，在大坝至京广铁路直线距离45km之间形成一股水头高达5～9m，宽12～15km的洪流，席卷大地和村庄（巳己，2004）。
1.1.3 并发灾害多，破坏力大
突降的大暴雨不仅导致溪河水涨，在地质破碎，地表松散固体物质较多的地方，往往诱发坍塌、滑坡、泥沙流等灾害。坍塌和滑坡，具有很大的突然性，灾害发生在瞬间，造成的破坏是毁灭性的。例如1972年6月18日发生在香港岛西半山宝珊道的滑坡灾害，陡峭的山坡因局部开挖施工和暴雨入侵而失稳下滑，形成滑坡，滑坡体高速向下倾泄，摧毁了一座4层高的楼宇，并推倒了一座12层高的高层住宅，导致67人死亡。泥石流具有很大的瞬间流量，流速大、冲刷强、含沙量高、破坏力大、危害重，其破坏形式主要有冲刷、溃决、撞击、淤埋、淹没。因泥石流都发生在陡峻的山区，流域面积一般为十几至数十平方公里（刘家宏 & 王光谦，2003），一次泥石流的总量不大，造成大面积灾害的可能性较小，但泥石流对沟岸的建筑物、水利、电力、通信等基础设施具有毁灭性的破坏作用。泥石流淤埋的农田，几年甚至十几年都难以恢复。例如贵州习水县城北15km处的长嵌村附近的龙蛇子沟流域面积仅0.917km2，流域最大高差800m，主沟长1729m，主沟平均坡降46.3%，流通区段平均比降为32.3%。2003年20～24日的降雨量达37mm，表层紫色土和沟床的松散土体含水饱和或接近饱和，25日凌晨1点，在31mm/10min的强降雨作用下，由暴雨激发沟床物质的土源导致罕见的山洪泥石流暴发。沟床两侧4.91万m3的松散固体物质部分起动，形成泥石流，毁坏房屋2幢，死亡和失踪人数达24人，冲走汽车1辆，桥涵堵塞，堵断干流2/3（徐永年，2004）。
1.2 山洪灾害分类
山洪灾害主要包括溪河洪水、崩塌滑坡、泥石流三种形式。
1.2.1 溪河洪水
溪河洪水是指由山地丘陵地区的强降雨造成的山区溪河的暴涨现象。溪河洪水灾害是水灾的一种表现形式，因是持续性高强度大暴雨所致，又称雨洪灾害，又因发生在山丘小溪小河，故称之为溪河洪水灾害。并不是所有的溪河洪水都造成灾害，譬如发生在荒芜人烟的高山地区，无论规模多大，由于没有承灾体，并不形成灾害。因此许多发达国家为了避免山洪灾害，把人及其他承灾体从山区沟道中迁移出来。我国的溪河洪水灾害大体上以大兴安岭－太行山－巫山－雪峰山一线为界划分为东、西两部分。该线以东，溪河洪水灾害主要分布于江南、华南和东南沿海的山地丘陵区以及东北大小兴安岭和辽东南山区，分布面广，量多。该线以西，主要分布于秦巴山区、陇东和陇南部分地区、西南横断山区、川西山地丘陵一带及新疆和西藏的部分地区，常呈带状或片状分布。溪河洪水灾害的特点是：来得猛，去得快。单纯的溪河洪水对农业造成的灾害，在第二年就能基本恢复，不像泥沙流淤埋农田那样，几年甚至十几年都很难恢复。但是如果溪河洪水导致水库垮坝等严重事件时，损失将会大大增加，需要更长的时间才能恢复。
1.2.2 崩塌滑坡
崩塌是指在陡峻的斜坡上，巨大的岩块在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。它经常发生在雨后山区的陡峭山坡上，及高陡的路堑边坡上。崩塌发生的比较突然，他有一定的形成条件和发展过程。斜坡高且陡是形成崩塌的必要条件，据调查，规模较大的崩塌，一般产生在高度5～20m，坡度大于45°（大多数介于55°～75°之间）的陡峻斜坡上。斜坡的外部形状对崩塌的形成也有一定的影响，一般在上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡上易发生崩塌（张建民，1995）。崩塌是否形成还取决于坍塌体所受的剪切力和重力的对比情况，一般降雨后，土（岩）体含水量增加，空隙水压力增大，摩擦系数减小，剪切力降低，坍塌体在重力的作用下发生崩塌。滑坡即斜坡上大量土体和岩体在重力作用下，沿一定的滑动面向下滑动的现象。滑坡一般出现在暴雨过后或暴雨的过程中。山区暴雨过后，土壤含水达到饱和状态，滑坡体和下垫层间出现超载空隙水压力，且不能及时消散，减小了块体重量，当超载空隙水压力较大时，滑坡体自重形成的正压力与超载空隙水压力之间的压差较小，起到减阻的作用，滑坡体出现滑动，并逐渐加速，形成滑坡灾害。在山洪灾害中，崩塌和滑坡往往同时发生，并没有十分严格的区分，滑坡的过程中一般伴随有崩塌现象，崩塌常常是滑坡的前兆。我国崩塌滑坡灾害主要分布在西南地区，发生频率高；东南、华中、华南地区的滑坡多分布于低山丘陵区，多为浅层滑坡；东北和华北地区，滑坡分布较少，发生频率较低；西北地区由于缺乏足够的气候条件和地形条件等原因，滑坡灾害分布密度低。
1.2.3 泥石流
泥石流是指发生在沟谷和坡地上的饱含小至粘土、大至巨砾的固液两相流，液相是水和细颗粒泥沙掺混而成的均质泥浆，固相是较粗的颗粒；也是山区介于挟沙水流和滑坡之间的土（泛指固体松散物质）、水、气混合流（钱宁等，1984；徐在庸，1981；吴积善等，1993）。泥石流的形成需要流域土源、沟床坡度、植被、降雨等条件。流域土源条件是指发生泥石流的沟道需要有比较多的固体松散物质，这些物质主要由崩塌滑坡、矿山弃渣、工程弃土等形成。沟床坡度对泥石流的形成有着至关重要的作用，丁永建（1989）认为，沟床坡度为10°～30°（17.63%～57.74％）时，利于泥石流发育，最适于泥石流发育的沟床坡度为6°～17.5°（10.51%～31.53％）。植被对泥石流的形成具有重大的影响，茂密的植被可以抑制和削弱泥石流的活动，降低泥石流的危险程度；相反，如果人为破坏植被，乱砍滥伐和不合理开发将会导致泥石流危害的加剧。暴雨是泥石流的直接诱因，泥石流的出现必然要有暴雨和洪水。我国的西南地区和秦巴山区具备这些条件，是泥石流灾害的主要分布区域。沿青藏高原四周边缘山区，横断山－秦岭－太行山－燕山一线深切地形既是华夏、西域和西藏三大地块缝和线及其次级深大断裂带，又是强地震带及降水强度高值区，泥石流灾害分布集中。此外，因筑路、采矿、基建等人为活动不当，也会促使老泥石流复活或引发新的泥石流活动。泥石流灾害破坏力极强，灾害恢复时间较长，有的甚至无法恢复。
1.3 山洪灾害严重性
建国以来，我国多次发生大规模的山洪灾害。60年代，1960年7月，四川省天全县大河乡山洪泥石流死亡200多人；70年代，1979年11月 2日，四川省雅安市陆王沟泥石流死亡 164人；80年代，1981年7月27日，辽东半岛发生特大暴雨山洪， 1835间房屋冲毁，664人死亡，长大铁路冲毁7公里，406次列车被颠覆；90年代，1997年 6月 5日，四川省美姑县乐约乡遭受特大暴雨袭击，导致山洪和泥石流灾害，损毁房间 307间，小学 2所，死亡 151人，重伤23人；本世纪，2002年6月8日，陕西省佛坪、宁陕等县遭受特大暴雨袭击，暴雨中心11小时降雨量达461毫米，暴雨洪水造成151人死亡、304人失踪。2004年7月5日，云南德宏州的陇川、盈江、瑞丽等县(市) 受滇缅高压外围强对流天气影响，普降暴雨，引发大面积的滑坡、泥石流和山洪灾害，造成死亡18人、失踪24人、直接经济损失4.8亿元的区内近几十年来最严重的灾害。2005年，第19号强台风“龙王”于10月2日两次登陆福建，台风风力强、影响范围广、降雨强度大，10月2日晚武警福州某部142人被山洪冲走80人遇难，还有5人下落不明。以上所举的例子，仅是大量山洪灾害中比较典型的几个，从中可以看出，山洪造成的人员伤亡和财产损失的数字触目惊心，令人震撼。
据1950～1990年统计资料，我国洪涝灾害死亡人数共计22.5万人，其中山丘区死亡人数15.2万人，占总死亡人数的67.4%，年均死亡人数3707人。1992～1998年全国每年因山洪灾害死亡人数约为1900～3700人，约占全国洪涝灾害死亡人数的62%～69%；1999～2002年山洪灾害死亡人数下降为1100～1400人，但占全国洪涝灾害死亡人数的比例提高到65%～75%；2003、2004年山洪灾害分别造成767人和815人死亡，占全国洪涝灾害死亡人数的49%和的76%。从灾害造成的损失看，1950～1990年因山洪导致农田年均受灾面积为4400万亩，年均倒塌房屋约80万间；1990～2000年因山洪导致农田年均受灾面积为8100万亩，年均倒塌房屋约110万间。
由此可见，在大江大河干流防洪能力逐步提高的形势下，山洪灾害造成的死亡人数占全国洪灾死亡人数的比例呈逐年递增趋势，山洪灾害造成的危害愈来愈大，损失愈来愈重，已经成为当前防洪减灾工作中亟待解决的突出问题。
山洪灾害问题引起了党中央国务院的高度重视。2002年9月，温家宝任副总理时就对防御山洪灾害工作做出重要批示：“山洪灾害频发，造成损失巨大，已成为防灾减灾工作中的一个突出问题。必须把防治山洪灾害摆在重要位置，认真总结经验教训，研究山洪发生的特点和规律，采取综合防治对策，最大限度地减少灾害损失。”并指示五部局共同研究提出防治山洪灾害的规划方案。目前我国正在进行全国防治山洪灾害的规划方案，但是缺乏山洪灾害形成机理及预报理论、模型等方面的科学理论与技术的支撑。
1.4 山洪灾害防御现状
我国山洪灾害防治研究起步较晚，1949年以前山洪灾害防治研究工作基本处于空白状态。新中国成立后，随着经济社会和科学事业的不断发展，山洪灾害问题逐步得到了社会和学术界的广泛关注，研究和防治工作也取得了一定进展（马建华，胡维忠，2005）。
20世纪50～70年代，全国上下掀起了水利建设的高潮，各地对山洪灾害的治理均有不同程度的重视，一大批防治山洪灾害的工程设施建立起来，短期内起到了一定的效果。但是由于当时的指导思想是“人定胜天”，单纯强调与洪水作斗争，加之当时的设计和施工技术比较落后，一些修建的工程属于病险工程或不合理工程，成为目前山洪灾害的隐患。
在防治山洪灾害的监测预警措施方面，一些山洪灾害严重区域布设了气象水文监测设施，并初步建立了群测群防网络，取得了较好的效果。例如湖南省安化县，2004年发生超过1998年特大暴雨洪水的情况下，由于预警系统发挥了重要作用，没有造成人员伤亡，而1998年却死亡18人。但就全国广泛分布的山洪灾害区域来说，监测网点布设还不够，覆盖率不高，山洪灾害的通信预警系统建设尚处于起步阶段。
山洪灾害防御预案是减少灾害的重要措施。山洪灾害一般发生在山区小河流，可以调查山洪灾害区域内各小流域已发生的山洪灾害的典型资料，对其淹没范围、受灾情况、及灾害预见期进行研究。在此基础上划定危险区、警戒区和安全区的范围，制定不同灾害级别下灾民的转移路线、安置地点、安置方法、生活和医疗保障措施等，并建立相应的应急组织机构，落实人员组成、职责，必要时在指定地点预备一定的救灾物资。在防治山洪灾害的预案编制方面，一些灾害严重的省（自治区、直辖市）的局部地区编制了较为完善的防灾预案；但大部分省（自治区、直辖市）尚未编制预案或预案不完善。
政策法规建设取得积极进展，国家相继颁布了《中华人民共和国防洪法》、《水土保持法》和《地质灾害防治条例》，为山洪灾害的防御和治理提供了法律保障；国家防总高度重视山洪灾害的防御，专门印发了《国家防总关于加强山洪灾害防御工作的意见》，对全国防御工作提出了明确要求。各地都建立了多部门联合防灾的指挥机构，落实了防御责任制。国土资源部门在全国开展了642个县（市、区）的地质灾害调查工作，为山洪灾害防治提供了基础；气象部门针对山洪灾害的特点，积极开展研究，加强天气预报，为山洪灾害的防御提供信息保障；建设、环保等部门也积极配合，加强了山洪灾害的预防。
通过各部门的不懈努力，大力开展水土流失治理，在全国范围内逐步建设了一批防灾工程，山丘区一些重要城镇、大型工矿企业、重要基础设施所在地等得到了不同程度的保护。据统计，我国已修建防御山洪的护岸及堤防工程约8万km，兴建了大量的排洪渠。国家和地方每年都投入大量资金用于重点区域的泥石流、滑坡治理，近50年来累计治理水土流失面积约70万km2（马建华 & 胡维忠，2005）。
我国山洪灾害防御措施方面尚存在以下五点不足。（1）病险水库多，防洪能力低，下游安全难以保证。我国山洪灾害防治区严重威胁人民、财产生命安全的小（一）、小（二）型病险水库约1.65万座，是山洪灾害防治的重大隐患。（2）全国性的山洪预警预报系统尚没有建立。（3）山洪灾害防御预案还不完善，有的地区缺乏防灾预案，一旦灾害发生，救灾工作缺乏科学指导。（4）堤防、河道整治等防洪工程建设标准低、质量差。目前仅有约10%的河道护岸及堤防工程的防洪标准为5~10年一遇，80%的堤防防洪标准不足5年一遇。（5）山洪防御工程建设的资金来源不足。山洪发生在经济比较落后的山区，没有足够的资金用于大规模的河流整治工程；相比而言大江大河的中下游地区，由于经济发达，国家重视，投资较多，因而防御标准比较高，出现灾害的概率较小，这也是山洪灾害造成的死亡人数占全国洪灾死亡人数的比例逐年递增的原因之一。
2005年由国家防汛抗旱指挥部组织完成了“全国山洪灾害防治规划”，在规划中提出了应贯彻以人为本、全面、协调、可持续的科学发展观，针对我国山洪灾害的特点，确定防治山洪灾害的总体思路。即，山洪灾害防治措施应立足于以防为主，防治结合，以非工程措施为主，非工程措施和工程措施相结合，现阶段以减少人员伤亡为首要目标。通过建立监测、通信及预警系统，制定并落实防灾预案和救灾措施，危险区人员主动搬迁避让，制定和完善政策法规，强化防灾管理等非工程措施的建立；采取必要的山洪沟治理、泥石流沟治理、滑坡治理、病险水库除险加固、水土保持等工程措施，以保障山洪灾害威胁区现有人员和财产安全。
2 山洪灾害的分区
我国山洪灾害地域性较强，在掌握山洪灾害地域分异规律的基础上进行山洪灾害分区，对于科学地认识山洪灾害的成因、分类，从而因地制宜地制定山洪灾害防治对策具有重要意义。本节综述了目前山洪灾害分区的研究成果，提出了本文的分区标准，并对全国山洪灾害重点防治区域进行了分区。
2.1 山洪灾害分区的研究成果
山洪灾害的分区研究从上世纪90年就开始了。赵士鹏（1996a）通过综合分析将我国划分为六个山洪灾害特征一致性区域，即西北区、内蒙区、青藏区、中部区、东部平原区和东南区（如图1），并且给出了山洪灾害危险程度的排序：中部区最高，东南区次之，西北区和青藏区较低，东部平原区和内蒙区最低。
山洪灾害是一个综合性的系统，其发生发展和危害程度与自然条件和人类社会活动关系紧密，涉及地貌、降雨、社会经济等多方面的内容。任洪玉等（2005）按照成灾因素和灾害类型原则、以人为本和人与自然协调共处原则、区域共轭性原则将全国山洪灾害防治区划分为3个一级区、12个二级区和33个三级区，区划方案见表1。一级区划单位即山洪灾害大区，包括东部季风区、蒙新干旱区及青藏高寒区，综合反映了全国自然社会经济情况的最主要差异。 二级区划单位即山洪灾害区则反映了山洪灾害的三个主要影响因素，地形地貌、气候水文和经济社会方面的区域分异情况。三级区划单位则具体地反映了山洪灾害发育条件、 灾害实际情况和灾害防治的迫切性程度。任洪玉的三个一级区划分相当于把赵士鹏的中部区、东部平原区和东南区合并成了东部季风区，把西北区和内蒙区合并成了蒙新干旱区，青藏区基本不变。二人的划分基本一致，任洪玉在二级区和三级区的划分上更加细致，划分的区域数也较多。
非工程措施
非工程措施是防御罕见特大山洪灾害的主要措施，同时也是减少一般性洪水灾害损失的有效手段。一般的性的常见山洪，通过山区水库的合理调度，加上堤防等防洪设施的抵御，基本不会造成大的经济损失和人员伤亡。但是山洪灾害分布广，防御重点不突出，不可能普遍建立高标准的防御工程体系。对于超过山区防洪标准（一般20年一遇）的洪水，主要依靠山洪预警、紧急避险、救灾预案等非工程措施来通知、转移受灾人群及物资，减少人民生命财产的损失。
制定全国山洪灾害应急预案的科学问题
在2005年国务院发布的“国家突发公共事件总体应急预案”中，对自然灾害的界定主要包括水旱灾害，气象灾害，地震灾害，地质灾害，海洋灾害，生物灾害和森林草原火灾等。山洪灾害涉及水旱、气象、地质灾害，其全国性的总体应急预案的制定，是亟待实现的国家目标。
制定全国山洪灾害应急预案还缺乏对山洪致灾的规律的全面认识。为此，需要充分认识我国山丘区流域系统的山洪形成-输移-致灾与社会经济及生态环境影响的整个过程及深刻机制。相应地，需要开展三个层面的研究。第一，通过现场观测、航空摄影、遥感和GIS技术、远程实时监控手段以及室内外试验，从系统科学的角度研究山丘区流域系统中的大气、水文、土壤和能量等诸多因子的变化规律，探索各因子之间的互动机制，进而剖析山丘区系统的复杂性及其中各因子之间的互动机理。第二，从机理的角度，在山丘区流域系统的孕灾特征剖析及各因子互动关系的基础上，研究山洪灾害各诱发因子之间的时空演变规律，揭示山洪产生与输移、灾害演变规律及减灾和防治机制。第三，在前两个层面的研究基础上，进行一体化的理论整合和方法集成，建立全国范围内的山洪预报预警、灾害风险评估和减灾应急预案的理论与方法体系。具体研究内容如下：
（1）我国山丘区流域系统的孕灾特征及孕灾因子的时空分布规律
对我国历史上的山洪发生区进行历史资料调查和野外调研并全面分析，从不同时空尺度研究这些山洪发生区的孕灾特征，分析气象、地形地貌、地质、生态环境、人类活动等孕灾因子的区域分布规律和演变趋势，揭示出山洪灾害的诱发机制，初步建立产生暴雨所需的气象条件、降雨量与山洪规模之间的关系。在此基础上，结合在典型山丘区已经建立的山洪灾害监测系统，对山洪形成的气象条件、暴雨过程以及山洪过程进行实时观测，结合遥感技术研究山丘区流域系统与山洪灾害相关的大气、水、土壤和能量等诸多方面的基本规律。在对山洪灾害的现有认知条件下，根据调查和监测结果，利用GIS技术，建立我国山洪易发区的气象、地形地貌、土壤、生态环境、人类活动的特征信息数据库和空间分布数字化系统。
（2）我国典型山丘区流域系统的山洪形成机理
研究导致山洪的暴雨形成机制，建立气象模拟模型，为山洪的实时预报提供输入条件。采用多元统计分析及神经网络技术等解决气象模型和山洪诱发过程之间的时空尺度不匹配问题。开展室内外山洪形成过程试验，结合野外现场观测，探索不同典型山丘区的山洪形成机制，包括导致山洪的降雨径流机理、暴雨过程中土壤持水机制、土壤侵蚀机理、泥石流发生机理、人类活动对山洪产生的影响机制等，为建立山丘区山洪初始规模的模拟模型提供理论基础。在此基础上，分析探索不同典型区域的降雨、地质、地形地貌和植被等各因子诱发山洪的临界条件，建立我国山丘区山洪形成条件信息数据库，为山洪的预报提供基础。
（3）我国典型山丘区流域系统的山洪输移过程机理
调查分析我国典型山丘区流域系统的山洪类型，区分一般挟沙水流、高含沙水流、粘性泥石流和水石流等不同山洪的力学特征，建立不同类型山洪演进和输移的力学机理模型。在不同地形地貌特征、不同植被覆盖状况及不同山洪规模条件下，探索不同类型山洪在输移过程中与可侵蚀边界的交换机理，重点阐明非恒定流条件下的土壤侵蚀和泥沙搬运的力学过程。在此基础上，准确模拟山洪的演进时间、输移距离和影响范围。
（4）我国典型山丘区流域系统对山洪的响应过程及山洪致灾机理
根据山洪输移过程机理的研究成果，确定我国典型山丘区流域系统的山洪规模和影响范围特征，建立各类生态环境系统与山洪间物质与能量的定量响应关系，揭示山洪对生态环境的影响机制和破坏特征。建立山丘区的居民生命与财产对山洪影响范围及规模的脆弱性关系，探索为减少灾害的居民居住范围和适宜的经济生产方式，为山洪灾害的防治和减灾策略的制定提供基础。研究山洪灾害对山丘区生态环境和人类活动的长期影响，建立山丘区社会经济、生态环境系统对山洪的相对敏感性和临界规模的量化方法。
（5）我国山丘区山洪灾害评估综合指标体系和灾害调控机制
根据我国山丘区山洪形成、输移、致灾过程的定量研究，探索山洪灾害评估综合指标体系。在此基础上，建立我国山丘区山洪预报预警及灾害评估系统。并根据山洪灾害的过程规律，探索山洪过程的调控方法和减灾机制，制定山洪灾害的防治和减灾对策，从而建立起科学的山洪灾害防治和调控理论体系，为政府部门提供管理平台和突发山洪灾害的应急决策，为山丘区的社会经济发展战略的制定提供决策支持。
6 讨论和结论
我国山丘区山洪灾害的形成过程非常复杂，涉及气象、水文、水动力、地貌等不同时空尺度的物理过程，涉及大气、水、土壤等多种介质，同时与人类活动密切相关。暴雨、台风等气象因素，地质地貌、土地利用、植被覆盖等下垫面条件，以及人类活动强度等因子之间的复杂互动，综合决定了山洪灾害是否形成，也使得山洪灾害问题具有明显的时空特征。本文在综述山洪灾害及其防御措施的基础上，介绍了山洪灾害时空预报的一个新的技术手段——基于数字流域模型的山洪预报系统。该系统的推广应用将加深我国对山洪灾害时空分布规律的认识，为建立我国山丘区山洪预报预警及灾害风险评估系统提供科学参考，并为提高我国对自然灾害事件的应急能力，特别是为过去被忽视的山丘区城镇与农村居民提供安全保障及我国山丘区实现社会经济的可持续发展提供强有力的科学与技术支撑。
