地質災害評價的原理
㈠ 火山的形成原理是什麼
一、什麼是火山
火山是指地下深處的岩漿穿過地殼流至地面(或伴隨有水汽和灰渣噴出地表),形成特殊結構和錐狀形態的山體。而我們所能看得到的火山活動,只是從岩漿流到地面上開始,到活動停止這一段期間的各種現象而已。
二、火山能造成哪些危害
(一)影響全球氣候火山爆發時噴出的大量火山灰和火山氣體,對氣候造成極大的影響。因為在這種情況下,昏暗的白晝和狂風暴雨,甚至泥漿雨都會困擾當地居民長達數月之久。火山灰和火山氣體被噴到高空中去,它們就會隨風散布到很遠的地方,這些火山物質會遮住陽光,導致氣溫下降。
(二)破壞環境
火山爆發噴出的大量火山灰和暴雨結合形成泥石流能沖毀道路、橋梁,淹沒附近的鄉村和城市,使得無數人無家可歸。泥土、岩石碎屑形成的泥漿可像洪水一般淹沒整座城市。
三、火山有哪些類型
(一)活火山
指現代尚在活動或周期性發生噴發活動的火山。這類火山正處於活動的旺盛時期。例如,爪哇島上的梅拉皮火山,20世紀以來,平均間隔兩三年就要持續噴發一個時期。我國近期火山活動以台灣島大屯火山群的主峰七星山最為有名。大陸上,僅在新疆昆侖山西段於田的卡爾達西火山群有過火山噴發記錄,火山噴發形成了一個平頂火山錐。
(二)死火山
指史前曾發生過噴發,但有史以來一直未活動過的火山。此類火山已喪失了活動能力。有的火山仍保持著完整的火山形態,有的則已遭受風化侵蝕,只剩下殘缺不全的火山遺跡,我國山西大同火山群在方圓約123平方千米的范圍內,分布著99個孤立的火山錐,其中狼窩山火山錐高將近1900米。
(三)休眠火山
指有史以來曾經噴發過,但長期以來處於相對靜止狀態的火山。此類火山都保存有完好的火山錐形態,仍具有火山活動能力,或尚不能斷定其已喪失火山活動能力。例如,我國長白山天池,曾於1327年和1658年兩度噴發,在此之前還有多次活動。目前雖然沒有噴發活動,但從山坡上一些深不可測的噴氣孔中不斷噴出高溫氣體,可見該火山目前正處於休眠狀態。
應該說明的是,這3種類型的火山之間沒有嚴格的界限。休眠火山可以復甦,死火山也可以「復活」,相互間並不是一成不變的。過去一直認為義大利的維蘇威火山是一個死火山,在火山腳下,人們建築起許多的城鎮,在火山坡上開辟了葡萄園,但在公元79年維蘇威火山突然爆發,高溫的火山噴發物襲佔了毫無防備的龐貝和赫拉古農姆兩座古城,兩座城市全部毀滅,居民全部喪生。
中國火山分布在成因上與兩大板塊邊緣有關:一是受太平洋板塊向西俯沖的影響,形成我國東部大量的火山;二是受印度板塊碰撞的影響,形成了青藏高原及周邊地區的火山的分布。
中新世中期和第四紀是中國新生代火山活動的兩個高峰期,在東部地區和青藏地區均有強烈的火山活動。全新世火山活動減弱,但仍有許多地區的火山活動仍在繼續。
我國的火山噴發歷史記載有多處,如五大連池、長白山等,在過去300年內都有過噴發。我國還有一些火山已被證實在全新世有過噴發,其中較為確切的有8處。這些都是活火山,只是處於休眠狀態。在中國歷史上這些活火山的噴發基本上沒有造成大的人員傷亡和財產損失,主要是因為這些火山噴發大都發生在人跡罕至的地區。然而,在今天其中很多地區已成為人口稠密的都市或旅遊勝地,例如,長白山天池、五大連池、騰沖和海南等。中國最近一次火山活動是西昆侖阿什火山,在1951年5月27日發生了噴發。
四、火山發生的原因
火山運動和地球內部熔融的流質帶動板塊運動有密切關系。板塊運動使地球表面及淺處部分分為若干個大板塊。板塊包括地殼和地幔上部,相當於岩石圈,厚度約100千米。各板塊在其板塊邊界做相對運動:一是擴張,一是隱沒,這就是板塊運動。火山活動一般發生在板塊交接的地方或其附近,主要分3部分:①板塊擴張帶:太平洋脊帶、大西洋中洋脊帶及印度洋中洋脊帶的火山均屬於此。②板塊隱沒帶:環太平洋帶及地中海帶的火山均發生在此附近。③熱點:位於地幔上部,在此可生成岩漿,當板塊做水平移動時,經過熱點上便有火山生成,這樣連續發生會造成一系列的火山,而火山生成離熱點越遠者越老。如夏威夷火山群島。
而板塊運動使得岩漿生成並上升,流出地面造成火山。岩漿的生成和流出在地下進行的活動必須使用其他方法來推測。
1.岩漿生成的場所
岩漿大部分產生於地殼下部至地幔上部之間(20~200千米之間),而多在地幔上部。
2.岩漿生成的條件
地球內部溫度的分布,在地下200千米處的溫度在1200~1600℃。在這種溫度之下,該處的超基性硅酸鹽礦物大部分不會熔融。因為若熔融,溫度必須提高,否則硅酸鹽礦物的熔點就要降低。因此岩漿生成的原因有溫度增高、水含量增多、壓力減低等。
3.溫度增高的方式
地幔內的熱對流,可使部分地幔的溫度升高;某種應力加強而使部分地幔的溫度升高。地幔內壓力減少會使硅酸鹽礦物熔融點降低,地幔內水分增多也會使硅酸鹽礦物的熔點降低等。地球各地岩漿生成的原因並不相同,即各地岩漿生成機制不同。海洋山脊下的岩漿、大陸邊緣下的岩漿、島弧下的岩漿及大陸下的岩漿,其生成機制都互有差異。
4.岩漿的上升與成分變化
岩漿內的壓力若超過上覆岩層的壓力時,岩漿就沿裂縫上升至地面。岩漿在上升期間,隨溫度及壓力的降低,部分礦物開始結晶,而岩漿成分也開始變化。結果流至地面上時,就生成各種火成岩。
對於岩漿的上升機制和成分變化(分異作用)也有種種看法。如岩漿生成後直接上升至地表,上升期間,岩漿成分有的會發生變化,有的不會發生變化;岩漿(原始岩漿)生成後開始上升,但在中途停留一段時間(形成所謂岩漿庫)後再上升至地表,在此情形下,岩漿成分在原始岩漿上升中、在岩漿庫中或第二次上升中都可能發生變化。至於岩漿的停留次數、成分變化的場所可以作多種考慮。
1)部分熔融體的形成,必須有較高的地熱(自身積累的或外邊界條件產生的),或隆起減壓過程,或脫水而減低固相線。
2)岩漿在地殼中的富集,或岩漿囊形成的位置與中性浮力面的深度有關,而中性浮力面的深度又與地殼流變學間斷面有關。
3)岩漿囊中的物理化學過程,主要是結晶體、揮發物與流體的份額與相互作用,岩漿噴發起著促使或抑製作用。地殼岩漿囊的存在起著攔截、改造地幔升上的岩漿的作用。它也是形成爆炸式火山噴發的重要條件。
4)岩漿囊的存在對岩漿通道的形成有促進作用,而構造活動產生的引張應力場是形成岩漿通道的主要原因。
5)岩漿離開岩漿囊後的上升受到壓力梯度與浮力的雙重驅動。
五、火山的觀測和普查首先,了解我國火山目前的分布情況並進行登記;其次,分析了解火山災害發生後的影響,災害的損害程度,提前准備預防;最後,了解火山發生的周期規律、頻率、影響的范圍等相關數據,根據數據進行有準備的預防和安排人們的撤離,將損失降到最低點。
六、我國主要的火山介紹
(一)黑龍江五大連池火山
一般認為五大連池火山群由14座火山組成,如果包括火山區西部的蓮花山,五大連池火山群應由15座火山組成,火山岩分布面積達800多平方千米。老黑山、火燒山1719~1721年的噴發距今還不到300年,是我國活火山中有歷史記載、噴發時間和地點最為確切的一處活火山。
(二)黑龍江鏡泊湖火山
黑龍江鏡泊湖全新世火山共有13個火山口,均為復式火山。推測鏡泊湖全新世火山最晚一期活動可能在1000年左右。根據現有火山地質和年代學證據,鏡泊湖發生的全新世火山噴發活動是沒有異議的。
(三)吉林長白山天池火山
吉林長白山天池火山是目前我國境內保存最為完整的新生代多成因復合火山,主峰將軍峰位於朝方,海拔2749米。天池火山的火山活動經歷了造盾(2.77~1.203百萬年,早更新世)、造錐(1.12~0.04百萬年,中-晚更新世)和全新世噴發3個發展階段,3個階段岩漿成分從玄武質→粗面質→鹼流質代表其演化過程(劉若新等,1998;樊祺誠等,1999)。歷史上長白山地區有過多次噴發的史料記載,1668年和1702年兩次天池火山噴發是可信的(崔鍾燮等,1995)。通過火山地質學和精細的同位素年代學研究,全新世以來天池火山至少有兩次(公元1199年和約5000年前)大規模噴發。公元1199~1201年天池火山大噴發是全球近2000年來最大的一次噴發事件,當時噴出的火山灰降落到遠至日本海及日本北部。
(四)吉林龍崗火山
龍崗火山群有160餘座星羅棋布低矮火山錐,顯示高密度、多中心爆炸式噴發特點。靖宇縣城以西至靖宇-輝南交界以龍灣為代表的低平火山口成為龍崗火山群的一大景觀,其中大龍灣和三角龍灣已開發成為我國境內唯一的、風景優美的低平火山口旅遊風景區:在龍灣環繞的地區,一座高聳的火山錐——金龍頂子火山拔地而起。龍崗火山是中國少數幾個近代仍有噴發活動的第四紀火山之一。
(五)雲南騰沖火山
西南邊陲的雲南騰沖火山由於徐霞客記載了1609年打鶯山火山噴發而聞名於世。根據火山地質、地貌、岩漿演化和水熱活動特點,一般都把黑空山、打鶯山、馬鞍山作為全新世火山。對《徐霞客游記》中記載的1609年打鶯山火山「山火」是否為火山噴發起因,迄今沒有找到年代學等有關方面的證據。從李根源《烈遺山記》中描述的「騰沖多火山,志載明成化、正德、嘉靖、萬曆年間(公元1465~1620年)火山爆發多次」,說明幾百年前,騰沖火山區有過噴發活動。騰沖火山區是我國活火山區地熱顯示最顯著的地區,例如,熱海地區的水溫都在100℃左右,近年的水熱活動似有增強趨勢,發生多起水熱爆炸事件。微震觀測存在岩漿沖擊型地震(韓新民等,1996),而地震測深剖面和大地電磁測深結果都指示了可能存在殼內岩漿房的信息(劉寶誠等,1986;孫潔等,1989;白登海等,1994;闕榮舉,1998),所有這些可能醞釀著新的噴發危險,因此,不能不對騰沖火山未來的活動給予特別的關注。
(六)新疆阿什庫勒火山
阿什庫勒火山群位於新疆於田縣以南約120千米的青藏高原西北緣的西昆侖山,由10餘座主火山和數十個子火山組成,包括西山、阿什山、大黑山、烏魯克山、迷宮山、月牙山、氂牛山、黑龍山、馬蹄山、東山和椅子山等。這些火山幾乎均為中心式噴發,形成圓錐狀或截頂圓錐狀火山錐,絕大多數火山是第四紀形成的,最近的一次為1951年5月27日阿什火山噴發(劉嘉麒等,1990)。據《新疆日報》1951年7月5日報道:「在於田縣蘇巴什以南,昆侖大坂西溝一帶,5月27日上午9時50分發生火山爆發。第一次爆發時只見一個山頭上發出轟隆巨響,接著煙灰像一條大圓柱似的自山頂冒出。接著又連續爆發了3次,每次只隔幾分鍾,未發出巨響,只有煙灰上冒。以後幾天又看到火山冒煙……」這也是新中國成立之後第一次關於火山噴發的報道。根據報道和有關的考察意見,此次火山噴發屬爆炸式噴發,無熔岩溢出。由於這里數十座火山都保存較完好,1951年噴發距今已60年,特別是沒有熔岩流的溢出,缺乏明顯的地貌標志。因此,鄧萬明(1989)對阿什山火山(或稱為1號火山)是否就是1951年5月27日噴發的火山提出質疑。這給我國境內最新活動火山打了個大問號,也由此可見對歷史記載的火山噴發時間、地點的確定實非易事。
(七)台灣島大屯火山和龜山島火山
大屯火山群和龜山島火山分別位於台灣島西北部和東部海上。大屯火山群由20餘座大小不等的火山組成。火山活動始於2.8~2.5百萬年,最近的噴發活動發生在0.2~0.1百萬年,但現今的水熱活動和地震活動性卻令人對火山可能的重新噴發擔憂。火山區內溫泉遍布,有名的至少有16處,還有一些無名的溫泉,且地表溫度可達100℃左右。陽明山等地強烈的噴氣活動和地表的泉華足以證明大屯火山區水熱活動的強度。He同位素示蹤表明,大屯火山區的He主要是來自岩漿的氣體,自然使人聯想到可能存在地下岩漿房。大屯火山區附近的微震活動頻繁,尤其集中在馬槽地區,震級常小於3.0。1986年發生在陽明山竹子湖地區超過5級地震,可能是造成震後的馬槽地區大規模山崩和泥石流的直接原因。大屯火山與最近噴發距今15萬~7.5萬年的美國西部黃石公園火山有相似之處。按照現有定義,大屯火山與黃石公園火山均屬「死」火山,但它們都有強烈的地表和地下活動性,與世界上絕大多數活火山相似而被視為可能會死灰復燃的活火山。
台灣島北部宜蘭東北約20千米海上的龜山島火山,位於琉球火山島弧的西緣,主要由安山質火山岩所組成。島上的火山地形保持的相當完整,後火山活動的硫磺噴氣及溫泉活動也相當劇烈。採集到位於較下部安山岩角礫含有捕獲的石英砂岩塊,石英經熱釋光定年距今約7000年,表明安山岩噴發年代距今約7000年,因在火山角礫岩之上還有熔岩流的分布,故龜山島火山最近的一次噴發可能小於距今7000年(宋聖榮,2000)。
(八)海南瓊北火山
雷瓊地區是華南沿海新生代火山岩分布面積最大的地區,火山活動始於古近紀,延續至全新世。火山岩面積達7300平方千米,可辨認的火山口共計177座,海拔均低於300米。海南島北部(瓊北)第四紀的石山、永興一帶大小30幾個火山口呈北西方向排列,形成典型的中心式火山群,是瓊北最新期火山。
此外,地質災害的表現形式還有諸如岩爆、坑道突水突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、岩土膨脹、砂土液化、土地凍融及沼澤化等,這里不再贅述。
㈡ 用有效應力原理分析地下水位下降，會引發什麼地質災害
地下水位升降會引起土抄體中有效應力的變化，從而會影響土的變形。 由有效應力原理б＝б『＋u 知： （1）當地下水位下降時，u減小，土中有效自重應力б『增加，使地基土的壓縮量增加，引起地表下沉； （2）當地下水位上升時，土中有效自重應力б『減少，引起地基承載力降低。 坡體內地下水位長期上升，會使土濕化，抗剪強度降低，最後導致土坡失去穩定，造成事故。
㈢ 地質災害防治工程的經濟學原理
一、地質災害防治活動的產品
在人類的物質資料生產過程中，勞動首先是人與自然之間的過程，是人以自身的活動來引起、調整和控制人與自然之間的物質變換過程。地質災害防治活動，包括預測地質災害發生的可能性，興工動料構築減災工程都是引起、調整和控制人與自然之間的物質變換過程。
在地質災害的定義中，人類的生命和財產遭受了危害，生產和生活活動受到了阻滯，資源和環境受到了破壞，這時成災區范圍內人類的生命、財產、生產及生活活動、資源和環境稱為承災體。地質災害防治活動是以提供承災體安全為產品的經濟活動。我們把通過地質災害防治活動提供的承災體安全稱為安全品。
地質災害防治活動產出的是安全品，安全品的價值不是在市場競爭中通過價格得以實現。假設決定對某一泥石流易發區進行勘查，即決定投入資金進行勘查。經過招投標競爭，甲企業以100萬元勘查工程價款中標。經勘查得出結論，年內有暴雨，且暴雨必定引發特大型泥石流。承災體為一座工廠，其全部財產，重置價1000萬元，20戶居民，其全部財產200萬元，該區再無其他財產。經科學分析，若無防災工程，也不遷移，則暴發泥石流時，居民財產百分之百被毀，即200萬元；企業財產50%受損，即500萬元。若遷移居民和企業，需耗費500萬元，若興建防禦工程，至少需2000萬元，我們選擇轉移居民和企業財產的做法。假定甲企業得出的結論和損失分析是正確的，那麼，減災工程的經濟效益是（200×100%+1000×50%-500-100）÷（500+100）＝16.66%，安全品的價值實現了700萬元。也就是說，如果不投入資金進行減災活動，承災體的損失將是700萬元，而減災活動的結果是使承災體獲得了安全，支出的是500萬元遷移費用和投入的100萬元勘查費用。以絕對數表示的經濟效益是100萬元。在這個例子中，如果承災體不是一個工廠、20戶居民的財產，而是一個城區的500戶居民，10個工廠，一所學校，其價值分別是5000萬元、10000萬元和300萬元，而遷移費用2000萬元，泥石流毀損各工廠和居民財產的百分比不變，毀損學校財產的價值為三分之二。此外，災後治理發生的費用也是災害發生的損失，設為210萬元。那麼，我們選擇興建防禦工程，這時按已有的經濟效益定義，投資的經濟效益是（5000+5000+200+210-2000-100）÷（2000+100）＝386.19%。即不投資進行減災活動，承災體的損失是10410萬元，投資防禦後承災體獲得安全，這個安全是以2100萬元的投入換來的，安全品實現的價值是10410萬元，其凈效益為10410-2100＝8310萬元。由此可以看到，安全品的價值就是承災體在受到地質動力作用時最大可能損失的價值；安全品的價值，不論是轉移了承災體還是通過防治工程使災害體消失了危害之勢，只要承災體獲得了安全，安全品的價值就實現了。
二、安全品生產活動的特殊性
（一）產品用途的單一性
地質災害防治活動的勞動對象是客觀地質體。人們根據已有的認識，對客觀地質體進行勘查，當然首先是可能成災的區域，尤其是成災嚴重的區域。為了保證承災體的安全，經過論證，對於極易成災，且一旦成災，則災度很高的點要興工動料建造防禦工程，改變地質體應力狀態。就過程而言，對客觀地質體的認識是勘查過程，這與地質勘查一樣。正是這一點決定了地質災害勘查企業多來自於地質勘查行業。對於興建工程，地質體改變應力狀態這一階段又類似於建築業，興工動料，生產單件性產品。雖然少數減災工程除了具有減災功能外，還可以結合具體條件綜合開發其他產品，但我們的目的是防止地質災害發生，遇有這種情況可以分開評估。
（二）安全品是一種公共物品
承災體是寬泛的概念，我們不能排除防治區域內任何人及其所有物從地質災害防治中獲得安全，也不會因為區域內多有一個人及其所有物而使另外人及其所有物的安全受到威脅。因此，地質災害防治活動的產品具有公共物品的屬性。安全品的公共性決定了由自然因素引發的地質災害防治活動的出資人必為政府，包括中央政府和地方政府。
（三）安全品生產活動中資金運動的特殊性
工業的資金，從用貨幣在市場上購進生產要素開始，經過生產過程生產出產品，再用產品從市場交換回貨幣資金，這樣一個過程又一個過程循環運動。其中一個環節受阻，整個資金運動就會停止。事實上，地質災害防治活動也要接續不斷地完成這4個環節，防治活動才能不斷地進行下去。我們來分析資金運動過程的特殊性。
1.決定生產過程是否進行的是業主
從事地質災害防治活動的企業，用貨幣資金從市場上購進生產要素，獲得具有專業知識的勞動力和勞動手段，為勘查活動做准備，這一環節與工業企業沒有差別。完成生產准備之後，資金進入生產過程。勞動力與勞動資料結合作用於勞動對象，對客觀地質體可能發生地質動力現象的情況獲得認識。一般要做出三種選擇，一是成災可能性很小，即使成災災害損失很小，不必採取預防措施；二是成災可能性較大，災害損失也較大，但種種原因使得興建工程，改變客觀地質體的應力狀態並不經濟，這時可選擇轉移承災體；三是必須興建防災工程。做出決定之前，需要進行方案比選的效益分析。做完選擇並實施後，生產過程就結束了，資金進入了產成品狀態，這一環節與工業企業也沒有差別。但在生產過程進行之前，生產要素進入企業之後，與工業企業不同，勞動對象不像工業企業那樣，購進材料加工處理，購進什麼材料，從哪裡購都由企業自己決定。地質災害防治企業對自然地質動力現象進行勘查之前，要通過國家有關部門的認可才能進行。這是資金運動過程中與工業企業的資金運動在空間位置確定上的差異，是地質災害防治活動特有的經濟關系的反映。
2.產成品沒有實物形態
工業企業的生產過程結束，產成品有時要在企業留滯一段時間。產成品一般是實物形態。地質災害防治活動企業產出的安全品不會在企業留滯，沒有實物形態，具有信息產品的特徵。
3.「驚險的一躍」在生產過程進行之前
工業企業的產成品要在市場出售換回貨幣資金。這一環節完成，資金就完成了一個循環，一個產品的物質生產過程也就完成。這一階段是價值實現階段，這是一個十分重要的環節，馬克思說這是「驚險的一躍」。產品是否適應市場需要，產品的質量性能，產品個別勞動與社會平均勞動的差別，都要在這一環節上表現出來。如果產品不是社會所需要的產品，那麼就賣不出去，產成品就完不成「驚險的一躍」。如果產品的質量、性能不高，那麼買者就不願買，或低價賣或銷售不暢，完成「驚險的一躍」就很困難。產品的價格要以市場上的價格表現出來。售價與成本之差是產品生產者的利稅，如果售價高於成本，那麼產成品轉化為貨幣資金，也就大於投入的生產要素成本，否則轉化的貨幣資金或等於或小於投入的生產要素成本，企業就沒有利潤。地質災害防治活動企業的產成品是安全品，一經生產出來，立即就被承災體的所有者或佔有者、使用者直接享用，看不到直接的驚險一躍過程，沒有產成品直接轉化為貨幣資金的過程，即不是用產成品直接在市場上交換成貨幣。但是地質災害防治活動要繼續下一生產過程就必須獲得貨幣資金的補充，誰來補充？這一問題涉及地質災害防治活動特有的經濟關系：自然地質災害應由政府投入貨幣資金，人類直接誘發地質災害應由誘發者投入資金。盡管地質災害防治活動的產成品沒有直接的「驚險的一躍」過程，但仍有產品質量和個別成本與社會成本的差別問題存在。顯然，對地質動力現象的產生、發展和變化認識結論常與實際不符，則必失信於人，企業要在「驚險一躍」中摔傷。如果減災投入比承災體的損失還大，那麼減災企業的繼續存在就沒有意義，「驚險一躍」之後也就難以再獲得出資人的投資了。然而，對於出資人來說，從事地質災害防治活動的企業對地質動力現象的產生、發展和變化認識結論與實際相符的程度卻是投資產生效益的關鍵之一。因而從事地質災害防治活動的企業的「驚險一躍」不在產品生產出來之後，而在資金投入之前。信譽程度、企業等級是地質災害防治效益的分析指標。
4.社會財富總量即時不增
在市場經濟中，一般經濟活動在「看不見的手」的指揮下，自覺不自覺地從自然界獲取物質和能量，增加社會財富。而地質災害防治活動是動用已經獲得的社會物質財富防止更大量的已經形成的社會物質財富損失，其基本出發點和歸宿是如何減少災害給社會經濟和資源帶來的破壞與損害。這個特性說明，除非結合其他以經營為目的的工程或間接影響，一般的，地質災害減災工程沒有資金迴流量，投入資金的成本都會被安全品的價值即時抵消。
三、地質災害防治工程經濟效益的再定義
按經濟效益的通常定義，地質災害防治工程經濟效益常被理解為投資者投入資源，地質災害防治企業生產出安全品的可能損失與投資者投入的資金之比。假定這樣理解准確無誤，那麼表述方式可以多樣，可以用絕對數的方式表達為可能損失減去投入資金的差額，也可以用資金利稅率、產值利稅率的方式表達為相對數。為便於與其他行業比較，採用資金利稅率的形式最好。至於地質災害防治企業本身的經濟效益，同建築企業相似，是減災投入經濟效益之外的另一回事，但減災企業是實現減災經濟效益的載體。像假定的例子一樣，針對特定的災害地點防治投入的效益是單個投資項目的效益。評價單項投資的效益，重要的是找到兩個數值，一是如果發生災害，承災體的最大可能價值損失有多大，二是項目的投資。有了這兩個指標，單項投資的效益就可以評價了。
但是，按經濟效益通常的定義，投入是對生產產品的投入，產出是生產活動的直接結果，而在上面的理解中，投入沒有疑問，可是產出就有問題了。安全品的價值獨立於地質災害防治活動過程之外，並且在地質災害防治活動之前就已經存在了，因此在理論上說不通，這種理解還存在偏差。
補償定理及其推論從整體著眼使得資源配置更優，已經不再局限於具體的生產過程，而是對比決策的社會凈收益，而且個體資源配置優劣必須以整體資源配置優劣為前提。所以，可以依據補償定理及其推論，把經濟效益定義的內涵和外延擴大。我們把不進行投入，也沒有產出的決策稱為不作為決策或零決策。至此，我們可以把經濟效益定義為：相對於零決策的決策產生的社會凈收益。如果定義為相對於零決策的決策產生的社會凈收益和資源投入的和與資源投入的比也一樣，只是表述方式不同，在我們的評價模型中還是採用資金利稅率的形式。顯然，這樣的定義包含了通常的經濟效益定義。
這樣定義的經濟效益給出了經濟效益評價的方法。獲益者可以補償損失者，即使實際補償沒有發生。凈效益最大，也就是收益與總費用之差最大，或總收益與總費用之比最大。由此可見，上面樸素理解的經濟效益定義，雖然理論上有偏差，但計算式仍然正確。用補償定理推論來表述地質災害防治工程經濟效益十分順暢。就單個地質災害防治工程來說，把投入資源看成一種損失，沒有資源投入時的損失為可能損失X1，有資源投入時的損失為投入的資源X2，兩種政策下效益的最低水平為X1-X2≥r（r是在評價區域內與等量資金可以獲得的平均利稅額），或（X1-X2）/X2≥R（R是評價區域內的年平均資金利稅率）。
四、地質災害防治工程的區域經濟效益
補償定理及其推論，不僅為定義經濟效益提供理論基礎，而且也為我們提供了評價區域地質災害防治工程經濟效益的簡單易行辦法。如果把可能損失按大小排隊，再把減災投入相應的列出來，那麼每一個項目都有一個經濟效益。現按經濟效益從大到小依次排隊，當經濟效益小到等於其他行業資源投入的平均的資金利率時，大於或等於這個經濟效益水平以上所有項目所需資源投入之和，即為當期政府應投入的資源數量。政府投入這樣的資源量在宏觀上能夠接近實現帕累托效率。這就是說，防治地質災害投入資源的邊際利稅和是遞減的，當邊際利稅和等於其他產業的平均邊際利稅和時，能夠接近於帕累托效率。
由此可以看到，雖然整體投資是由單項投資構成的，但還不能簡單相加求得整體經濟效益。此外，從地質災害防治企業資金運動過程的分析中可以看到，減災活動是否進行是由投資者決定的。按照有關的法律，責任人造成的地質災害損失要由責任人賠償，災後要由責任人治理。自然地質災害的防治要由政府投資。為了查清哪裡易發地質災害，易發程度如何，政府要組織人財物力進行地質災害調查評價，圈定不同地質災害危險等級的區域，其間發生的一切費用都構成政府防治地質災害的投入。對於有地質災害發生危險的區域，政府還要預防監測，預防監測發生的費用也是政府防治地質災害的投入。我們把上述兩項費用統稱為地質災害防治活動的基礎投入。嚴格地說，政府有關地質災害日常管理費用也屬於基礎投入，但是，考慮這部分費用不便於與其他財政支出分開，就不列入基礎投入了。政府的基礎投入加上專項投入是政府對於自然因素導致的地質災害防治的全部投入。基礎投入是地質災害防治區域經濟效益的構成因子，但卻不是單個地質災害防治工程經濟效益的直接構成因子。
㈣ 地質災害的生物防治 原理及方案
地質災害專項治理方案
進一步加強安全生產工作，防範地質災害安全事故發生，根據上級會議精神，結合我村的實際，制定本方案：
一、指導思想
深入貫徹落實科學發展觀，堅持「安全第一、預防為主、綜合治理」的方針和「安全發展」的理念，始終把人民群眾的生命財產放在第一位，把事故損失減少到最低程度。
二、做好防治工作的部署
1、成立地質災害防治領導小組。
2、對存在有地質災害的區域設立警示標志。
5、發放宣傳單，增強村民的防災意識和救災能力。
三、做好地質災害的監測預報工作
採取監測措施，加強對房屋和地表滑坡、裂縫、塌陷的監測，分析可能引起或誘發地質災害發生的原因，並及時向上級領導和有關部門報告，把地質災害消滅在萌芽或初始狀態。
四、把地質災害防治工作落到實處
村安全主要負責人要負責防災預案的實施、地質災害搶險自救，是我村地質災害隱患防治的直接責任人；負責收集地質災害隱患的監測資料，及時分析，定期上報，隨時了解降雨及各地質災害隱患變形發展的情況，指導和監督監測工作；負責地質災害防治、管理措施制定；按防災預案中確定的監測時間及監測方法進行監測，分析監測結果及地質災害隱患點變化情況，按緊急避讓條件，發出預警信號報警，通知人員撤離。
五、擬定防治措施
1、定期對本轄區影響范圍進行巡查，發現問題及時處理並上報。
2、大雨及持續降雨期，加強監測。
3、發現險情，及時避讓，並急速上報有關部門。
4、除正常監測外，預警員對隱患點進行巡視，發現異常情況，一方面加強觀測，另一方面及時報警。
六、出現避讓情況及時避讓
1、住房裂縫加大，房屋整體變形，不能居住時，居民應立即避讓。
2、原有裂縫加長、加寬、加深。
3、大暴雨或持續降雨。
㈤ 地質災害區域預警原理
據檢索統計，世界上約有20多個國家或地區不同程度地開展過降雨引發滑坡、泥石流的研究或預警工作。其中，中國香港(Brandetal.，1984)、美國(Keeferetal.，1987)、日本(Fukuzono，1985)、巴西(Neiva，1998)、委內瑞拉(Wieczoreketal.，2001)、波多黎各(Larsen＆Simon，1993)和中國大陸等曾經或正在進行面向公眾社會的降雨引發區域性滑坡、泥石流的早期預警與減災服務工作，預警的地質空間精度達到數千米量級，時間精度達到小時量級。這些國家和地區一般都在地質災害多發區或敏感區開展或完成了比較詳細的地質災害調查評價工作，擁有比較長期且比較完整的降雨與滑坡、泥石流關系資料，或在典型地區建立了比較完善的降雨遙控監測網路和先進的數據傳輸系統。
綜合分析國內外研究與應用狀況，基於氣象因素的區域地質災害預警預報理論原理可初步劃分為三大類，即隱式統計預報法、顯式統計預報法和動力預報法。
4.2.1 隱式統計預報法
隱式統計預報法把地質環境因素的作用隱含在降雨參數中，某地區的預警判據中僅僅考慮降雨參數建立模型。隱式統計預報法可稱為第一代預報方法，比較適用於地質環境模式比較單一的小區域。由於這種方法只涉及一個或一類參數，無論預警區域的研究程度深淺均可使用，所以這是國內外廣泛使用的方法，也是最易於推廣的方法。這種方法特別適用於有限空間范圍，且地質環境條件變化不大的地區，如以花崗岩及其風化殘積物分布為主的中國香港地區多年來一直在研究應用和深化這一方法。
這種方法考慮的降雨參數包括年降雨量、季度降雨量、月降雨量、多日降雨量、日降雨量、小時降雨量和10min降雨量等。實際應用時，一般只涉及1～3個參數作為預報判據，如臨界降雨量、降雨強度、有效降雨量或等效降雨量等。
突發性地質災害臨界過程降雨量判據的預警方法抓住了氣象因素誘發地質災害的關鍵方面，但預警精度必然受到所預警地區面積大小、突發性地質事件樣本數量、地質環境復雜程度和地質環境穩定性及區域社會活動狀況的限制，單一臨界降雨量指標作為預警判據的代表性是有限的。
代表性研究成果主要有:
Onodera et al.( 1974) 通過研究日本的大量滑坡，提出累計降雨量超過 150 ～ 200mm，或每小時降雨強度超過 20 ～30mm 作為判據。Nilsen et al.( 1976) 發現美國 Alameda，Califor-nia 在累計降雨量超過 180mm 時，滑坡將頻繁發生。Oberste-lehn( 1976) 認為累計降雨量達到 250mm 左右，美國 San Benito，California 將發生滑坡。Guidicini and Iwasa( 1977) 通過對巴西 9 個地區滑坡記錄和降雨資料的分析，認為降雨量超過年平均降雨量的 8% ～17%，滑坡將滑動; 超過 20%，將發生災難性滑坡。Caine( 1980) 全面總結了全球的可利用數據，給出了不同地區誘發滑坡暴雨事件的降雨強度和持續時間與滑坡的關系式。這一關系式當然不可能適用於全球所有地區( Crozier 在 1997 年證明) ，仍不失為探討誘發滑坡臨界降雨值的里程碑。
Brand et al.( 1984) 在中國香港研究表明，大多數滑坡由局部高強度短歷時降雨誘發，而前期降雨量不是主要因素，除非是小型滑坡。Ng and Shi( 1998) 認為降雨的持續也是一個非常重要的誘發滑坡的因素。中國香港地區預測 24h 內降雨量達到 175mm 或 60min 內市區內雨量超過 70mm，即認為達到滑坡預報閾值，即由政府發出通報。中國香港平均每年約發出 3 次山洪滑坡暴發警報。
Ganuti et al.( 1985) 提出了臨界降雨系數( critical precipitation coefficient，CPC) 的概念，並總結出當 CPC ＞0.5 時，將有 10a 一遇的滑坡發生; 當 CPC ＞0.6 時，將有 20a 一遇的滑坡發生。
Glade( 1997) 綜合前人研究成果建立了確定誘發滑坡的降雨臨界值的 3 個模型，並在紐西蘭北島南部的 Wellington 地區進行了驗證。3 個模型要求的基本數據為: 日降雨量、滑坡發生日期和土體潛在日蒸發量( 通過 Thornthwaite method 方法計算得到) 。降雨強度臨界值Glade( 1997) 的模型 1———日降雨模型( daily rainfall model) ，只使用日降雨量參數，簡單地分析誘發滑坡和不誘發滑坡的日降雨量( Glade，1998) ，得出最小臨界值和最大臨界值，即在最小臨界值以下，沒有滑坡發生; 在最大臨界值以上，滑坡一定發生。降雨量等級劃分以20mm 為一個等級; 降雨過程雨量臨界值 Glade( 1997) 的模型 2———前期日降雨量模型( an-tecedent daily rainfall model) ，考慮了前期降雨的影響。他認為決定前期情況有兩個主要因素: 前期降雨的歷時時間和土體含水量減少的速率; 土體含水狀態臨界值 Glade( 1997) 的模型 3———前期土體含水狀態模型( antecedent soil water status model) ，他認為除了前期雨量，土體含水量和潛在的蒸發量對滑坡的影響也很大。
劉傳正在 2003 年 5 月主持全國地質災害氣象預警工作過程中，利用地質災害發生前15d 降雨量建立滑坡、泥石流發生區帶的臨界過程降雨量創建了預警判據模式圖，並結合具體區域( 2003 年28 個區、2004 年以後74 個區) 進行校正的方法。該方法適應3 級預報的要求界定了 α 線和 β 線作為預警等級界限。3 年多來汛期的預警成果發布檢驗與應用證明，該方法在科學依據上是成立的，但限於預警區域過大、基礎數據和地質災害統計樣本數量太少，准確率有待提高，同時也充分說明了開展地質災害數據集成研究的迫切性。
另外，中國科學院成都山地災害與環境研究所等機構在單條泥石流監測與預警建模方面進行了多年持續不懈的研究工作，取得了具有代表性的成果。
4.2.2 顯式統計預報法
顯式統計預報法是一種考慮地質環境變化與降雨參數等多因素疊加建立預警判據模型的方法，它是由地質災害危險性區劃與空間預測轉化過來的(CarraraA.，1983;HaruyamaH.＆KawakamiH.，1984;BaezaC.＆CorominasJ.，1996;CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.，1991;劉傳正，2004;殷坤龍，2005)。
區域地質災害危險性評價和風險區劃研究仍是當前的研究主流，而利用之進行地質災害的實時預警與發布則多處於探索階段。這種方法可以充分反映預警地區地質環境要素的變化，並隨著調查研究精度的提高相應地提高地質災害的空間預警精度。顯式統計預報法可稱為第二代預報方法，是正在探索中的方法，比較適用於地質環境模式比較復雜的大區域。
基於地質環境空間分析的突發性地質災害時空預警理論與方法是根據單元分析結果經過合成實現的，克服了僅僅依據單一臨界雨量指標的限制，但對臨界誘發因素的表達、預警指標的選定與量化分級等尚存在需要進一步研究的諸多問題。
因此，要實現完全科學意義上的區域突發性地質災害預警，必須建立臨界過程降雨量判據與地質環境空間分析耦合模型的理論方法———廣義顯式統計模式地質災害預報方法，預警等級指數(W)是內外動力的聯立方程組。即
中國地質災害區域預警方法與應用
式中:W為預警等級指數;a為地外天體引力作用，包括太陽、月亮的引潮力，太陽黑子、表面耀斑和太陽風等對地球表面的作用，a=f(a1，a2，…，an);b為地球內動力作用，主要表現為斷裂活動、地震和火山爆發等，b=f(b1，b2，…，bn);c為地球表層外動力作用，包括降雨、滲流、沖刷、侵蝕、風化、植物根劈、風暴、溫度、乾燥和凍融作用等，c=f(c1，c2，…，cn);d為人類社會工程經濟活動作用，包括資源、能源開發和工程建設等引起地質環境的變化，d=f(d1，d2，…，dn)。
20世紀70年代，以美國加利福尼亞州舊金山地區聖馬提俄郡的滑坡敏感性圖為代表，利用多參數圖的加權(或不加權)疊加得到區域滑坡災害預測圖。
20世紀80年代，CarraraA.(1983)將多元統計分析預測方法引用到區域滑坡空間預測中，並在世界各國得到迅速發展與推廣。如HaruyamaH.＆KawakamiH.(1984)利用數學統計理論對日本活火山地區降雨引起的滑坡災害進行了危險度評價。BaezaC.＆CorominasJ.(1996)利用統計判別分析模型進行了淺層滑坡敏感性評估，結果斜坡破壞的正確預測率達到96.4%，有力地說明了統計預測的適用性。CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.等(1991)將統計模型與GIS結合，應用於義大利中部某小型匯水盆地的滑坡危險性評估，實現從數據獲取到分析、管理的自動化，結果證明統計分析與GIS的綜合使用是一種快速、可行、費用低的區域滑坡危險性評價與制圖方法。
20世紀90年代中後期以來，隨著計算機技術和信息科學的高速發展，RS、GIS和GPS等「3S」技術聯合應用使快速處理海量的地質環境數據成為可能，出現了地質災害空間預測模型方法應用研究逐步從地質災害危險評價與預警應用相結合的新態勢。
劉傳正等(2004)創建並發表了用於區域地質災害評價和預警的「發育度」、「潛勢度」、「危險度」和「危害度」時空遞進分析理論與方法，簡稱「四度」遞進分析法(AMFP)，並在三峽庫區(54175km2)和四川雅安地質災害預警試驗區(1067km2)進行了應用，結果是可信的。
李長江等(2004)將GIS和ANN(人工神經網路)相互融合，考慮不同的地質、地貌和水文地質背景，建立了給定降雨量的浙江省區域群發性滑坡災害概率預報(警)系統(LAPS)。
宋光齊等(2004)根據地貌、岩性和地質構造幾率分布，基於GIS建立了給定降雨量的四川省地質災害預報系統。
殷坤龍等(2005)以浙江省為例探索了基於WebGIS的突發性地質災害預警預報問題。
由於我國政府在全國范圍內推行區域地質災害預警預報機制，目前我國的預警探索工作走在世界前列。
4.2.3 動力預報法
動力預報法是一種考慮地質體在降雨過程中地-氣耦合作用下研究對象自身動力變化過程而建立預警判據方程的方法，實質上是一種解析方法。動力預報方法的預報結果是確定性的，可稱為第三代預報方法，目前只適用於單體試驗區或特別重要的局部區域。該方法主要依據降雨前、降雨中和降雨後降水入滲在斜坡體內的轉化機制，具體描述整個過程斜坡體內地下水動力作用變化與斜坡體狀態及其穩定性的對應關系。通過鑽孔監測地下水位動態、孔隙水壓力和斜坡應力-位移等，揭示降雨前、降雨過程中和降雨後斜坡體內地下水的實時動態響應變化規律、整個坡體物理性狀變化及其變形破壞過程的關系。在充分考慮含水量、基質吸力、孔隙水壓力、滲透水壓力、飽水帶形成和滑坡—泥石流轉化因素條件下，選用數學物理方程研究解析斜坡體內地下水動力場變化規律與斜坡穩定性的關系，確定多參數的預警閾值，從而實現地質災害的實時動力預報。
目前，這種方法局限於試驗場地或單個斜坡的研究探索階段，必須依賴具有實時監測、實時傳輸和實時數據處理功能的立體監測網(地-氣耦合)作為支撐才能實現實時預報。由於理論、技術和經費等方面的高要求，這種方法比較適用於重要的小區域或單體的研究性監測預警。
據研究，美國舊金山海灣地區的6h降雨量達到4in(101.6mm)時，就可能引發大面積泥石流。為了監測降雨期間地下水壓力的變化，研究人員設置了若干個孔隙水壓力計以觀測斜坡中地下水壓力變化。舊金山海灣地區實時區域滑坡預警系統包括降雨與滑坡發生的經驗和分析關系式，實時雨量監測數據，國家氣象服務中心降雨預報以及滑坡易發區略圖。
在我國，劉傳正等(2004)在四川雅安區域地質災害監測預警試驗區進行了大氣降水與斜坡岩土層含水量變化的分層響應監測，發現不同降雨過程和降雨強度下，斜坡岩土體的含水量相應發生明顯變化，可以研究降雨在斜坡岩土體內的滲流過程直至出現滑坡、泥石流的成因機理。
2003年8月23～25日是一個引發多處地質災害並造成人員傷亡的典型降雨過程，可以作為分析實例。以8月19日15時的含水量為背景值，則8月23，24和25日降雨過程分別對應第96，120和144h的含水量，4個層位的記錄曲線明確反映了隨累計降雨量增加斜坡岩土體含水量急劇增加，第一、二層位達到過飽和狀態，且含水量急劇增加出現於第121h，即24日15時之後，滯後於降雨時間約20h。各層含水量峰值出現於第151h，即接近滑坡呈區域性暴發時間(26日零時，對應第153h)。該分析未考慮沿裂隙的地下水滲流作用(圖4.1)。
圖4.1 四川雅安桑樹坡監測試驗點第1～4層含水量隨時間變化曲線
分析對比隱式統計預報法、顯式統計預報法和動力預報法3類方法，我們認為，未來的方向是探索地質災害隱式統計、顯式統計與動力預警3種模型的聯合應用方法，以適應不同層級的地質災害預警需求。研究內容包括臨界雨量統計模型、地質環境因素疊加統計模型和地質體實時變化(水動力、應力、應變、熱力場和地磁場等)的數學物理模型等多參數、多模型的耦合。3種模型的聯合應用不僅適應特別重要的區域或小流域，也為單體地質災害的動力預警與應急響應提供決策依據。
㈥ 誰知道火山爆發，發生地震和泥石流，都是地質災害，請問地質發生變化原理是什麼
首先是原因
簡單來說，地質作用引起地殼上地質災害的發生。火山爆發是地幔物質突破地殼版薄弱部位導致，由地球權內力地質作用引起。地震是地殼物質應力突變、地下物質突出或板塊擠壓碰撞導致，也同樣屬於內力地質作用。泥石流是地殼物質在相關因素影響下，如地震、岩石風化破碎導致岩石和泥土形成滑坡，如果滑坡物質與小溪、暴雨等相互作用，就會形成堰塞湖，當堰塞湖中水量足夠大時將突然突破堰塞物質，從而形成泥石流，這種屬於外力地質作用引起。
㈦ 誰知道火山爆發，發生地震和泥石流，都是地質災害，請問地質發生變化原理是什麼
火山爆發、地震是由於地球內部活動引起,而泥石流通常是暴雨來臨的時候短時回間內把答大量泥石沖出溝外引發的災害…
雖然火山爆發、地震也屬於地質災害,但它們是由於內力作用引起的,而泥石流可以說是外力、外界引起的,它們是不一樣的吧…
㈧ 為什麼會地震，地震的形成原理是什
應該是地震形成機理不是原理。
地震是地殼板塊在地殼內岩漿運動的推動下移動產專生的板塊間的碰屬撞，擠壓等產生的震動。
道理並不復雜。你可以在碼頭上看到擠在一起的船隻在海浪作用下船隻間產生的碰撞現象。那與地震的情形很相似。