地質災害分析
㈠ 地質災害的成因分析
地質災害都是在一定的抄動力誘發(破壞)下發生的。誘發動力有的是天然的,有的是人為的。據此,地質災害也可按動力成因概分為自然地質災害和人為地質災害兩大類。自然地質災害發生的地點、規模和頻度,受自然地質條件控制,不以人類歷史的發展為轉移;人為地質災害受人類工程開發活動制約,常隨社會經濟發展而日益增多。
誘發地質災害的因素主要有:
1、採掘礦產資源不規范,預留礦柱少,造成采空坍塌,山體開裂,繼而發生滑坡。
2、開挖邊坡:指修建公路、依山建房等建設中,形成人工高陡邊坡,造成滑坡。
3、山區水庫與渠道滲漏,增加了浸潤和軟化作用導致滑坡泥石流發生。
4、其它破壞土質環境的活動如採石放炮,堆填載入、亂砍亂伐,也是導致發生地質災害的致災作用。
㈡ 地質災害發展趨勢初步分析
綜合上述調查統計與分析資料可知:
1983~年的10年間,全國共發生滑坡、崩塌、泥石流災害30569起,平均每年發生569起,造成529人死亡和失蹤(段永侯等,1993);1995~2003年間共發生滑坡、崩塌、泥石流災害66913起,平均每年發生7435起,造成1168人死亡和失蹤;
1992年全國地面沉降城市或地區45個,沉降面積為48655km2;到2002年全國地面沉降城市或地區已經增加到82個,沉降面積超過6.4萬km2。
同時,過去的50幾年間,大型與特大型地質災害發生的數量也一直呈上升趨勢,特別是20世紀80~90年代,這種發展更呈現出急劇上升的態勢(圖2.20)。
(2)礦產資源的無序開采和開采量的不斷增加,將加劇地質災害的惡化
多年來,我國的國民經濟一直在快速穩步地增長,1970年、1980年、1990年、2002年國內生產總值分別為2253億元、4518億元、18548億元和104791億元。經濟的增長總是伴隨著對資源的消耗和環境的破壞。從1990年到2001年,中國石油消費量增長100%,天然氣增長92%,鋼增長143%,銅增長189%,鋁增長380%,鋅增長311%,10種有色金屬增長276%。在資源開采和環境改造的過程中,總是伴隨著人為引發的地質災害。露天采礦引起崩塌、滑坡、泥石流,地下采礦引起地面塌陷、地面沉降和地裂縫等災害。
地下水日趨減少和用水量不斷增加的矛盾,將進一步加劇地面沉降和地裂縫災害。新一輪全國地下水資源評價結果顯示,我國北方地區和平原地區地下水資源呈減少趨勢,1984年以來的近20年間,北方地區和平原地區的地下水可采量分別減少了56億m3和309億m3。但是,近20年來全國用水量急劇增長,地下水開采量以平均每年25億m3的速度增長。目前,北方已經有相當一部分地區地下水處於超采狀態,其中河北省整體超采,北京、天津、呼和浩特、沈陽、哈爾濱、濟南、太原、鄭州等一些大中城市地下水已經超采或嚴重超采。目前,全國300多座城市不同程度地存在缺水問題。過量開采地下水和地下水位普遍降低是誘發地面沉降和地裂縫的主要因素。全國至少有40座城市由於不合理開采地下水而誘發了地面沉降,在河北平原和西安、大同、蘇錫常等地區,過量開采地下水還導致了地裂縫災害。據預測,到2030年,我國地下水年需求量達781億m3,年缺口超過100億m3,地下水日趨減少和用水量不斷增加必將引起地下水的過量開采,如果再繼續過量開采地下水的話,以上地區地面沉降和地裂縫災害會呈進一步加劇趨勢。
(3)城市化發展使地質災害呈加劇趨勢
城市是人口和人類工程活動十分集中的地區。隨著我國城市化進程的加速,城鎮中不合理的人為工程活動引發的地質災害將愈加突出。我國許多山區城市,如重慶、蘭州、大連、十堰、攀枝花等,由於城市無限制地膨脹,向山要地,上山建城,嚴重破壞了山體天然平衡,成為滑坡、崩塌災害嚴重的城市。平原城市為滿足發展需要,用水量不斷增加,進而過量開采地下水,已經有50座以上的城市引發了地面沉降。中國正處在傳統農業社會向現代化社會過渡階段,已進入城市化發展加速階段。從1978年到2003年,我國城市數量由193個增加到688個,建制鎮由2173個增加到20312個,市鎮總人口由1.7億人增加到4.56億,佔全國總人口的比重由17.9%提高到36.1%。預計到2010年,中國城市人口比例將增加到45%,21世紀中葉將達到60%~70%,城市人口數量將達到10億~11億,中國城市數量將突破1000個,百萬人口以上的城市將達到126個。據測算,到2050年,全國平均每年將有1200萬人從鄉村轉移到城市,國家每年將投入8000億~9000億元人民幣進行城市基礎建設,以適應城市化進程的要求。隨著我國經濟建設的快速發展,中國東部各大主要城市如北京、天津、上海、廣州、杭州、南京等城市進入了一個大規模重新規劃改造的新時期。「十五」期間,廣州、天津、北京、南京、深圳、沈陽、杭州、上海、哈爾濱、青島等地斥資2000億元用於地鐵與軌道交通建設。隨著我國西部大開發戰略的實施,青藏鐵路與歐亞大陸橋沿線地區將有一批城市要新建、擴建,同樣面臨著地質災害逐漸加劇的問題。
因此可以認為,隨著城市的發展,平原地區和內陸盆地因過量開采地下水引發的地面沉降災害和地裂縫災害將呈加劇趨勢;山地丘陵區,在切坡建房、采礦、修路與降雨的共同作用下,滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷災害將亦呈加劇趨勢。
(4)西部開發將使地質災害加劇
實施西部大開發戰略,加快西部地區的經濟發展,是黨中央作出的重大戰略決策。但西部地區自然環境脆弱,地質構造復雜,是地質災害種類最多、活動最強烈的地區。據遙感資料,上百萬處崩塌、滑坡、泥石流災害點廣泛分布在西部各省(區、市)。根據歷年災情統計,四川、重慶、雲南、貴州、陝西、甘肅等西部省份一直是我國地質災害最發育、危害最嚴重的地區,新疆、西藏和青海的一些地區災害也十分嚴重。位於西部地區的天蘭鐵路、寶成鐵路、成昆鐵路和黃河、長江上游的水利樞紐工程遭受崩塌、滑坡、泥石流等災害危害的也十分嚴重。西部開發涉及諸多領域,資源開發和基礎設施建設是其中的重點,「十五」期間,西部鐵路大中型項目基建投資預計將達1000億元,到2005年西部鐵路預計將達到1.8萬km。這些經濟活動對生態環境以及地質災害將產生重要影響,有可能導致資源、環境的進一步惡化和地質災害的急劇發展。
(5)自然條件變化使地質災害呈加劇趨勢
1)氣候變化與地質災害。暴雨或連續降雨是誘發地質災害的主要因素。近幾年的統計分析表明,全國降雨誘發的突發性地質災害佔63%,其中,暴雨誘發的又占降雨誘發突發性地質災害的66%以上。而且,突發性地質災害的發生與降雨量的年內變化和年季變化呈正相關關系,即,每年汛期突發性地質災害的發生量佔全年的60%以上,降雨量偏高的年份也是地質災害多發的年份。
地球氣候處於不斷的變化之中。氣象系統的觀測記錄和研究預測表明,自1961年以來全球陸地和海洋表面的平均溫度呈上升趨勢,20世紀升高了0.6℃左右。2001年政府間氣候變化專業委員會完成的第三次評估報告表明,按照其設計的1990~2100年間溫室氣體和氣溶膠排放的35種構想,預計到2100年全球平均地面溫度將比1990年上升1.4~5.8℃,即全球平均溫度每10年將升高0.14~0.586℃。全球氣候變暖後,不僅氣候平均值會發生變化,而且天氣、氣候嚴重偏離其平均狀態的極端事件出現頻率也會隨之發生變化。觀測記錄還顯示,北半球中高緯度地區,大雨和極端降水事件有增多趨勢。
大雨和極端降水事件增多,將導致滑坡、崩塌、泥石流等地質災害加劇。因為大雨和極端降雨最容易誘發大范圍的群發型滑坡、崩塌、泥石流災害,而且往往造成十分嚴重的後果。例如:福建省三明市歷史上很少發生滑坡、崩塌和泥石流災害,但是2002年6月16日,該地區遭遇了一場百年不遇的強降雨,在建寧、將樂、寧化等5個縣內暴發滑坡和泥石流,造成40人死亡,1.2億元財產損失。2002年7~9月,廣東省連山、深圳、信宜、翁源、樂昌、五華等縣(市)遭遇百年不遇的暴雨,所誘發的滑坡、崩塌和泥石流災害,造成42人死亡,3.6億元財產損失。2001年6月18日至19日,因連續暴雨,湖南省邵陽市綏寧縣暴發嚴重滑坡、崩塌和泥石流地質災害,全縣12個鄉鎮受災,受災面積達112km2,受災人口達21萬(佔全縣總人口的60.8%),造成嚴重的人員傷亡和財產損失。2002年,新疆伊犁地區連續降雨,持續降雨時間和降雨量都突破了歷史極值,在9個縣(市)誘發了滑坡、泥石流196處。大量事實證明,我國和世界各地正處於一個氣候劇烈變化期,旱、澇、風暴將更加頻繁,因此,崩塌、滑坡、泥石流等地質災害將更加活躍。
另外,大氣降水具有周期性的枯豐變化。從20世紀90年代至今,我國北方大部分地區降水屬偏枯年份,進入21世紀以後,偏枯時期即將結束,北方部分地區將進入降水偏豐時期,降水量會較前十幾年有明顯增多的趨勢。在降水量增多,水動力條件增強等因素影響下,北方部分地區今後地質災害的發生頻率會隨降水量的變化而逐漸增大。
2)地震活動與地質災害。地震活動是突發性地質災害的重要影響因素。我國是世界上大陸地震活動最為頻繁和強烈的國家,地震活動總體呈現頻度高、強度大、分布范圍和影響面廣、區域差異明顯的特點(劉江等,2001)。目前,全國有41%的國土面積、71%以上的省會城市和直轄市以及120多個人口大於50萬的城市,位於基本烈度為Ⅶ度和Ⅶ度以上的高烈度區。地震活動使岩層破碎、山體失穩、鬆散固體物質增多,從而觸發山體發生滑坡、崩塌、泥石流。如1973年2月6日,四川甘孜州發生一次7.9級地震,觸發了滑坡137處。據預測,我國21世紀初期地震活動仍處於活躍狀態期。因此,西部、華北和東部沿海地區,因地震而誘發的地質災害也將十分頻繁。
綜合上述,人為活動和氣候變化等因素的特點都促進了地質災害的發生頻度和密度的增長。但是,由於近幾年全國加大了有關地質災害的防災減災宣傳和防治力度,發布了《地質災害防治條例》,建立了地質災害群測群防體系,開展了汛期地質災害預報預警工作,使各級政府和人民群眾的防災減災意識明顯增強。因此,地質災害造成的人員傷亡得到了一定程度的控制。但是,隨著社會經濟的發展,國家和社會資產的價值將越來越高,各類基礎設施、建築物等的分布密度會越來越大,因此地質災害造成的經濟損失仍可能呈一定的增長趨勢。隨著人們生活水平的大大提高,人們對生命和健康將更加重視,因此同樣程度的地質災害所造成的心理和社會影響將更加嚴重。
㈢ 地質災害調查評價的類型及主要內容
因為調查目的和精度不同,地質災害調查有多種類型。有小比例尺的區域性調查,中等比例尺的地區性調查,大比例尺的地質災害點或地質災害區的專門性調查。除獨立進行的專門性地質災害調查外,在綜合性地質勘查以及水文地質、工程地質、環境地質等勘查評價工作中,也會對工作區的地質災害進行不同程度的調查工作。
地質災害評價類型較多,根據評價范圍和精度分為點評價、面評價和區域評價;根據評價時間分為災前預測評價、災中跟蹤評價、災後總評價。各種評價的目的和要求不盡相同,但基本內容和技術方法相近。
地質災害危險性評價是在查清地質災害活動歷史、形成條件、變化規律與發展趨勢的基礎上進行的,主要是對地質災害活動程度和危害能力進行分析評判。通過這一評價,確定地質災害活動參數,圈定地質災害危險范圍,區分危害程度,編制地質災害危險性分區圖。為評價地質災害破壞損失程度以及規劃、部署、實施地質災害防治工作提供科學依據。
地質災害破壞損失評價是對地質災害破壞損失程度的分析評估,包括危害人類的生命健康,造成人員傷亡;破壞社會財產和生活、生產活動,造成直接和間接經濟損失;破壞資源、環境,阻礙經濟增長和社會可持續發展等方面,為分析對比不同地區、不同時間、不同種類地質災害程度,規劃、部署、實施地質災害防治工作提供科學依據。
地質災害調查評價的內容主要有以下幾個方面:
1)區域調查:主要是調查地質災害形成的區域地形地貌條件和地質環境,特別是新構造運動以來的地球表層動力作用。
2)地質災害體的調查評價:採用工程手段和簡易監測方法,調查地質災害體的形態、結構和主要作用因素及其變化等,採用地質歷史分析法綜合評價其穩定性。
3)試驗:根據穩定性評價的需要,有目的地開展原位試驗,採取樣品進行室內試驗。
4)成因機制分析及模擬研究:綜合分析地質體破壞的成因機制,進行物理模擬和數學模擬研究,最終進行穩定性分析和定量評價。
5)災情調查:查明地質災害已造成的危害,如人員傷亡、直接經濟損失、間接經濟損失和生態環境破壞狀況及其特點。
6)進行防治工程可行性論證,提出防治工程規劃方案。根據調查評價結論,作出地質災害危險性預測,初步論證治理、搬遷或採取綜合方案的依據、布置與工程概算。
㈣ 地質災害調查
進入世紀以後,在社會變革和科技進步的雙重驅動下,全球經濟進入快速發展階段。與此同時,自然災害發生頻次不斷增加,環境污染日益擴大,成為威脅經濟社會發展的重大問題。據聯合國國際減災戰略機構統計,重大地質災害從1900~1909年的40次增長到2000~2009年的358次(圖6-3)。為了應對日益增多的自然災害所帶來的巨大挑戰,20世紀80年代末,聯合國大會上通過關於成立國家減災委員會的決議,提出「國際減輕自然災害十年」計劃,由此推動各國政府把減輕災害列入國家發展規劃。針對地質災害,專門成立了國際滑坡研究組等組織,實施全球地質災害編圖計劃。2000年聯合國通過了國際減災戰略,成立了相應的國際減災戰略機構,繼續推進各國的減災行動。2005年1月,第二屆世界減災大會在日本神戶召開,與會專家學者們一致呼籲加強區域綜合減災能力建設,提高應急管理水平,從而實現區域的可持續發展。目前,各個國家的地質調查部門均把地質災害的調查、監測和防治作為其重要的工作內容。
圖6-3 1900~2009年世界地質災害發展趨勢示意圖
美國地質調查局長期致力於滑坡、地震、火山等地質災害的研究和預警預報工作。經過長期的積累與努力,美國地質調查局成為世界公認的滑坡災害權威機構,設有國家滑坡信息中心,負責滑坡災害研究並提供實時災害信息。2000年,美國地質調查局制定了《國家滑坡災害減災戰略》,確定了美國減輕滑坡災害的重點工作方向,包括滑坡過程與發生機制研究、災害填圖與評估、實時監測、信息收集傳輸與解譯、指導與培訓、公眾教育、災害防治、應急反應與救災9大方向[8]。目前,正在執行滑坡災害項目2005~2010年規劃,強調採用新的機理模型和監測技術來研究滑坡災害。挪威地質調查局和挪威岩土工程研究所等機構聯合開發建立國家滑坡災害資料庫,對挪威境內的滑坡進行登記入庫,包括災害分布圖、危險性分區圖、滑坡歷史數據、災害評價資料等。從2004年開始,挪威地質調查局負責進行全國的滑坡災害填圖。澳大利亞1994年啟動的國家環境地質科學填圖協議,把災害調查、災害風險評估作為其中一項重要的內容。澳大利亞地球科學機構與地方政府合作進行滑坡災害調查與評估工作,重點對發生滑坡的區域開展災害預測,對滑坡易發區進行災害風險評估。日本泥石流災害發生頻繁,不得不投入大量的人力、財力進行泥石流災害研究,取得了顯著的成效。近年的研究工作重點強調利用先進技術建立泥石流原型綜合觀測系統,同時進行一系列規模大小不一的模擬實驗,開展泥石流產生、搬運和堆積機理的理論研究[9]。
近年來,國外地質災害調查的主要研究集中在以下幾個方面:
(1)地質災害資料庫及災害的風險填圖。例如,義大利建立了GEOS資料庫,收集的數據包括岩石、古今滑坡、對人造建築的損害、土壤最易過飽和和滑動的地區、河道特徵等。根據需要,可以繪制各種1∶10萬至1∶25萬比例尺的圖件,如脆弱性圖、洪水多發區圖等。加拿大啟動了自然災害填圖項目,目的是提供加拿大自然災害的背景信息,包括歷史事件數據和風險圖等。美國編制了自然災害風險圖,表明了易受各類自然災害危險的地區。
(2)地質災害預測和預警系統。在進行災害預警系統研究中,廣泛採用了現代化的技術方法。例如美國採用GIS技術確定各個地區對地震災害的脆弱性,並實時監控地質活動帶獲取相關數據。
(3)先進技術在地質災害調查中的應用。例如,採用遙感技術對中小流域地質災害進行區域性評價,查明地質災害時空分布規律,結合地面調查劃分地質災害危險性等級。同時將災害危險性等級與土地資源的可利用性聯系起來,使地質災害研究成果更容易為公眾所接受,擴大成果的應用服務。
(4)災害系統和災害鏈的研究。研究表明,各種地質災害的發生有著成生聯系,往往會發生連鎖反應,例如大洪水常伴生有滑坡、泥石流、地面塌陷等災害。由於災害的共生性使災害事件和災害系統非常復雜,對單一災害的研究往往不能解決實質性的問題,各國加強了對地質災害系統的研究。
㈤ 中國地質災害危險性分析
一、危險性分析方法與步驟
(一)分析危險性構成,建立危險性綜合評價模型(圖18-1)
圖18-1地質災害危險性綜合評價結構示意圖
(二)建立地質災害危險性指數計算模型,確定各種參數
1.綜合危險性指數(Zw)按下式計算:
Zw=Zwb·Ab+Zwn·An+Zwt·At
式中:Zw為地質災害綜合危險性指數;Zwb、Zwn、Zwt分別為崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷災害危險性指數;Ab、An、At分別為崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三類地質災害的危險性權重。
2.任一類地質災害的危險性指數(Zwi)按下式計算:
Zwi=Zli·Ali+Zqi·Aqi
式中:Zli、Zqi分別為該類地質災害的歷史強度和潛在強度;Ali、Aqi分別為歷史強度和潛在強度的權重。
3.歷史災害強度按下式計算:
Z1=G·W·P
式中:Z1——歷史災害強度指數;
G、W、P分別為歷史災害規模、密度、頻次、據表18-1劃分等級,並賦予相應的評判值。
歷史地質災害強度指數的變化范圍為0~1000。劃分為5個等級,並賦予相應的標度分值(表18-2)。
表18-1地質災害規模、密度、頻次等級劃分
表18-2地質災害歷史強度等級劃分
4.地質災害潛在強度指數(Zq)按下式計算:
Zq=(D·AD+X·AX+Q·AQ+R·AR)·k
式中:D、X、Q、R分別為控制地質災害形成與發展的地質條件、地形地貌條件、氣候植被條件、人為條件充分程度的標度分值(具體內容和評判標准如表18-3);
AD、AX、AQ、AR分別為上列4方面形成條件的權重;
k為潛在地質災害判別系數,其值為0或1(在D、X、Q、R四方面形成條件中,若有一方面條件不具備,則該種地質災害就不可能產生時,k值取0,否則取1)。
潛在地質災害強度指數的分布范圍為0~10。劃分為5個等級,並賦予相應的標度分值(表18-4)。
5.評價模型中權重值的確定
在上述計算模型中,需要多方面權重值。為了提高它們的可靠性,每類災害聘請2~4位專家以答卷的方式進行評判;同時選取5~8個典型災害事例進行統計。綜合兩方面結果確定權重值。各方面權重如表18-5。
歷史災害強度和潛在災害強度對於地質災害危險性的作用權重分別為0.3和0.7。
崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷三類地質災害對於綜合危險程度的權重分別為0.41、0.46、0.13。
表18-3地質災害潛在活動強度控制條件判別表
續表
表18-4地質災害潛在強度等級劃分
表18-5各種影響條件對地質災害潛在強度的作用權重
(三)計算各單元地質災害危險性指數,劃分危險性等級(表18-6)
表18-6地質災害綜合危險性等級劃分表
(四)繪制地質災害危險性分布圖、危險性統計表等,在此基礎上分析地質災害的危險水平和分布規律
二、中國地質災害綜合危險性分布特徵
從地質災害危險性指數和災變強度計算結果看,中國地質災害危險性分布的主要特徵是地質災害分布十分廣泛,但不同地區危險水平相差很大(圖18-2)。
據統計,中國2424個評價單元,危險性指數最低值為0,最高值為8.05(四川省華鎣市)。除青藏高原北部資料不詳外,其餘地區以輕度、中度和基本無災害的微度災害區為主,部分地區為重度災害區,局部為極重度災害區(表18-7)。
表18-7中國地質災害綜合危險性分布統計表
基本無災害的微度災害區主要分布在中國東部的松遼平原、華北平原、長江中下游平原、閩粵台沿海平原,西北准噶爾盆地、塔里木盆地、柴達木盆地,北部內蒙古高原的大部分地區。這些地區,地勢平坦,一般發育有很厚的鬆散沉積物,除個別地區有小型滑坡和地面塌陷活動外,地質災害不發育。這些地區不但基本沒有歷史地質災害記錄,而且基本不具備地質災害的潛在活動條件。
圖18-2中國地質災害危險性分布圖
輕度災害區主要分布在東北的大興安嶺、小興安嶺、長白山,華北的山西高原,華東的山東丘陵,東南沿海的浙閩丘陵、兩廣丘陵,西北的青海高原、阿爾泰山等地區。這些地區主要地質災害為崩塌-滑坡,局部地區有泥石流。東部和北部、西北部地區地質災害活動背景條件不同:東部地區主要為丘陵、低山,地形切割不劇烈,所以山地災害不嚴重;北部和西北部地區,以高原、山地為主,雖然海拔高程大,地形起伏較劇烈,但氣候乾旱,降水貧乏,且人類活動較弱,所以地質災害較輕。這些地區歷史災害雖有記錄,但規模和頻度較小。它們的潛在災害條件一般不充分,除閩浙沿海和山西高原部分地區,今後時期地質災害有可能進一步發展外,大部分地區將基本維持現狀水平。
中度災害區主要分布在陝北高原、河西走廊、天山山地、川西山地、雲貴高原、南嶺、武夷山等地區。這些地區主要為山地、高原,地形切割比較劇烈,降水比較豐富,部分地區岩溶發育,所以除崩塌-滑坡、泥石流災害比較發育外,有些地區(雲貴高原等)的岩溶塌陷災害也比較嚴重。地質災害活動條件比較充分,大部分地區存在一定的潛在危險性。
重度和極重度災害區主要分布在秦嶺、大巴山、鄂西山地、川滇山地,在這些地區形成比較廣闊的南北向分布的嚴重災害區;其次零散分布在千山山地、燕山山地、太行山山地以及橫斷山、雪峰山、羅霄山、雲霧山、武夷山、天山、喜馬拉雅山的部分地區。縱貫中國中部的大面積嚴重災害分布區,處於中國地勢變化的「第二台階」。這里地形切割十分劇烈,深大斷裂發育,地震活動頻繁,新構造運動特別強烈,降水比較豐富,且分配不均,暴雨頻繁,水土流失嚴重,人類活動對地質自然環境破壞嚴重。所以,這些地區不但歷史崩塌-滑坡、泥石流災害十分嚴重,而且存在很高的潛在危險性。其它分散分布的嚴重災害區,除嚴重災害活動范圍較小外,其它特點基本類同。在嚴重災害分布區內,有眾多局部性或地區性的極重度災害區。主要有遼東半島的千山山地、燕山山地、北京北山和西山、秦嶺西緣、長江三峽、滇北山地、滇西山地等地。這些地區除地形切割劇烈,暴雨頻發外,最突出的特點是新構造活動和人類活動十分強烈,植被破壞嚴重,山體支離破碎,崩塌-滑坡和泥石流災害不但十分頻繁,而且規模巨大,是災害最嚴重的地區。
資料不詳地區主要為台灣和青藏高原地區。該地區不但缺少專門勘查資料,而且區域地質災害背景條件資料也比較貧乏。推測該地區崩塌-滑坡、泥石流災害屬於輕度至中度水平,部分地區屬於重度水平。
㈥ 我國地質災害調查現狀與存在問題的分析
6.1.1 歷史與現狀
(1)1991年原地質礦產部組織開展的以省為單位的全國地質災害現狀概查
1991年原地質礦產部組織實施了以省為單位的全國地質災害現狀概查,主要以收集資料和各省(區、市)上報的資料為主,較全面地對全國地質災害類型與現狀進行了總結。調查內容包括地質災害的類型、發生的重點區域、對國家和人民生命財產造成的損失以及地質災害發育特徵和分布規律等。根據收集整理的成果和萬余個典型地質災害點資料,匯編並出版了《中國地質災害》,編制出版了《中國分省地質災害圖集》。
(2)1992~2003年期間,原地質礦產部部署1∶50萬環境地質調查
1992~2003年,原國家計委和原地質礦產部組織開展了省(區、市)級(1∶50萬)地質災害調查與編圖,圈定滑坡等地質災害危險區;1996年為減災防災、提升國土整體的調查研究程度和水平,把此項工作擴展為以地質災害為主的環境地質調查,這是我國第一輪較全面地在全國開展的地質災害的調查。調查的主要目的是在概略查明各省(區、市)地質環境條件的基礎上,重點調查人類工程活動與地質環境的相互作用和影響,初步查明開發利用自然環境遇到的和引發的各種主要地質災害、特殊不良地質環境條件和環境地質問題的發育特徵和分布規律,作出現狀評價和發展趨勢預測,提出防治對策建議,為國家制定減災、防災、國土開發與整治、經濟建設和社會發展規劃,以及地質環境監督管理,提供宏觀決策依據;保護地質環境,減少災害損失,促進經濟建設與地質環境的協調發展。
(3)1999年國土資源部啟動縣(市)地質災害調查工作
從1999年開始,作為國土資源大調查計劃的組成部分,國土資源部啟動以縣(市)為單元的地質災害調查工作。這項工作強調遵循「以人為本」的原則,專業人員與地方結合,大力推行群測群防體系。基本做法是採取專業調查和發動群眾查險、報險相結合的辦法,不強調按比例尺布線與布點。根據已掌握的情況和群眾報險線索,以鄉鎮、村莊、重要交通干線和工程設施為重點,逐步進行現場調查並注意發現地質災害隱患點、危險點。對隱患點、危險點綜合分析後,劃出地質災害易發區和防治區,初步建立起群測群防預警體系,包括:建立減災防災領導責任制;建立臨災避險群防體系;編制地質災害防災預案;建立汛期地質災害險情速報制度等。
1999年在進行10個縣的地質災害調查試點的同時,啟動了三峽庫區(包括宜昌市、巫山縣等在內的)19個縣(市)的地質災害調查,為大規模的地質災害防治工作提供了示範。截至2004年底,全國已經完成616個縣(市)的地質災害調查工作,為地方各級政府和國土資源管理部門組織地質災害「群測群防」和防治管理,為縣、鄉級地方政府行使減災職能,提供了重要依據。
縣(市)地質災害調查,是新一輪的地質災害調查,它注重減災防災實效,是普及地質災害防治知識,建設具有中國特色的地質災害防災預警體系的重要工作,已成為我國地質災害調查工作的新模式。
(4)大江大河流域的地質災害調查
如長江流域環境地質調查,黃河流域環境地質調查等。「七五」期間,開展了1∶20萬三峽工程庫區環境地質調查,1∶20萬攀西、六盤水、岷江流域、沱江流域環境地質調查,1∶10萬嘉陵江、大渡河等部分幹流環境地質調查,1∶10萬小江流域地質災害調查,對滑坡、崩塌和泥石流等地質災害的分布規律及其形成特徵進行了系統的調查工作。
(5)重點經濟地區較大比例尺的地質災害調查工作
各省(區、市)根據自身的具體特點,有針對性地開展了較大比例尺的地質災害調查工作。
1)城市地質災害調查。上海市從20世紀60年代初就開始了以防治地面沉降為重點的城市地質工作,系統地進行了地面沉降調查和長期監測。江蘇省從20世紀70年代起,先後圍繞南京、南通、常州、蘇州、無錫等10個中心城市,開展1∶5萬水文地質、工程地質和環境地質綜合勘查工作,分析研究了各中心城市地面沉降、地裂縫、地面塌陷的起因、現狀、發生發展特徵與規律。
2)礦山地質災害調查。20世紀80年代以來,在華東地區開展了不同比例尺的礦山地質調查工作,如兗滕—兩淮能源開發區環境地質論證、兩淮煤田煤炭開采環境地質調查等工作。遼寧、黑龍江等省先後在礦業城市開展了礦山地質災害調查。
3)其他類型地質災害調查。長江三角洲地區地下水資源與地質災害調查評價;鞍山西部隱伏岩溶塌陷地質災害勘查;黑龍江中俄界河1∶5萬塌岸地質災害調查。
(6)重大工程區地質災害勘查
三峽庫區開展了大比例尺的地質災害勘查與治理工作。
6.1.2 調查成果的應用
(1)為規劃和防災預案的編制提供依據
地質災害調查成果,成為全國各省(區、市)編制地質災害防治規劃和汛期地質災害防災預案的重要依據。
(2)為重大工程部署和城市安全提供基礎資料
地質災害調查成果為重大工程,如水庫移民選址,鐵路、公路和輸電、輸氣管線的選線,大江大河安全,城市規劃,基礎設施建設,提供了基礎資料。
(3)為地質災害監測和防治提供依據
縣(市)地質災害調查工作,基本查清了地質災害多發縣(市)、鄉、村所在地地質災害隱患點的分布,建立了地質災害群測群防體系,建立了地質災害調查信息系統,為合理地部署地質災害監測網提供依據。
(4)為提高公眾防災意識作出貢獻
通過地質災害調查,特別是縣(市)地質災害調查,提高了公眾,特別是地質災害高發區公眾的防災意識,提高了對地質災害認識的普及率。
6.1.3 存在問題的分析
地質災害調查工作,為我國地質環境保護、國土資源規劃開發提供了基礎資料。但是,隨著國民經濟的高速發展和城市化比率的不斷提高,三峽工程、西電東送、南水北調工程等需要提供大量基礎性、先導性的地質調查數據,我國的地質災害調查工作已越來越不適應社會發展和國家重大基礎設施建設的需要。存在的主要問題有以下幾方面:
(1)調查的對象和內容與國民經濟建設、社會發展結合不夠
以往的地質災害調查,偏重傳統的自然屬性研究,與人類工程活動及經濟建設結合不夠,服務領域較窄,在土地利用、城市規劃、重大工程建設、生態環境保護等方面的服務工作相對薄弱。
(2)調查工作不規范,調查的精度和廣度存在較大局限
過去開展的區域性地質災害調查,一般為中小比例尺,調查精度不能滿足社會經濟發展的需要。
1∶50萬全國地質災害調查,開始於「八五」,至2003年基本完成,歷時12年,技術落後,各省調查程度不一,災害規模分級標准不統一,絕大部分省份沒有建立相應的調查資料庫,給全國的數據匯總和綜合分析帶來困難。
縣(市)地質災害調查,遵循「以人為本」的原則,注重對地質災害隱患點的調查,淡化了對地質環境的調查。同時,縣(市)調查從全國角度來看,比較分散,很難形成全面的認識和評價。
區域性地質災害調查工作精度較低,比例尺小,缺乏重點地域的重點調查研究成果。
(3)調查的技術方法、標準的局限
在技術方面,沒有形成系統的標准和評價體系,工作程度偏低,工作中獲得的大量原始信息資料,相當部分未能建立資料庫,信息的社會化和開發利用程度低。
(4)調查的時效性的局限
在科學認識上,沒有按照地質災害發生的客觀規律,結合人類社會經濟發展的要求,有計劃地開展地質災害調查工作。
地質災害調查落後於地質災害發展的速度,由於原有的工作方法、思路和成果的表達方式陳舊,調查成果的信息化、網路化、社會化程度低,大多未與當地社會經濟發展現狀和發展方向相結合,或未考慮如何為社會經濟發展服務,從而影響成果向社會生產力的轉化,難以滿足政府和社會的實用性、實效性需求。
地質災害的調查評價滯後於生態環境保護、城市規劃、土地綜合利用、地質環境的合理開發利用、地質災害防治的需要。
(5)沒有建立地質災害調查制度
沒有建立地質災害調查制度,對地質災害調查的責任、周期、比例尺、內容等方面沒有明確的規定。
6.1.4 開展地質災害調查需求的分析
(1)我國地質災害分布廣泛,危害嚴重,地質災害動態變化,需要開展地質災害調查
我國是世界上地質災害最為嚴重的國家之一。全國僅大大小小的崩塌、滑坡災害危險點就有百萬處以上,每年還會出現幾萬至十幾萬處新的危險點。近年來因崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質災害,平均每年有1000多人死亡,經濟損失高達數十億元,已經成為我國大部分地區經濟社會發展的一大制約因素,引起了黨和政府、社會公眾的極大關注。經過十幾年的努力,地質災害調查工作取得了顯著成績。但由於以往基礎工作薄弱,對潛在的地質災害隱患情況底數不清,無法進行有效的災害預報預警,從而使防災工作處於被動狀態,因此,開展適當比例尺的全國地質災害調查和大比例尺的地質災害多發區的地質災害調查是十分必要的。
由於人類活動和自然條件的演變,地質災害也是動態變化的,為認清地質災害的分布規律,確保國家減災方案的科學性和准確性,要求反復開展地質災害調查。
(2)貫徹「以人為本」、「全面、協調、可持續」發展的需要
《中國21世紀議程》提出了可持續發展的戰略目標,要實現可持續發展,避免人員傷亡,基礎就是建立在對我國地質環境和地質災害的全面認識上。國土整治與開發、重大工程和國民經濟社會發展布局,工業化進程的加快和城市化水平的迅速提高,為確保生產、生存、生活的安全,必須開展系統的地質災害調查工作。
(3)地質災害監測預警和減災工程的需要
為達到防災減災、保護資源環境、促進經濟社會可持續發展,國家將採取一系列的地質災害監測預警和減災工程行動。為科學、有效地開展地質災害監測,實施減災工程計劃,必須開展相應精度的地質災害調查。
(4)國家編制修訂地質災害防治規劃及其他規劃的需求
《地質災害防治條例》第十一條規定,國務院國土資源主管部門會同國務院建設、水利、鐵道、交通等部門,依據全國地質災害調查結果,編制全國地質災害防治規劃……縣級以上地方人民政府國土資源主管部門會同同級建設、水利、交通等部門,依據本行政區域的地質災害調查結果和上一級地質災害防治規劃,編制本行政區域的地質災害防治規劃……地質災害調查是國家編制修訂地質災害防治規劃的依據,同時也是指導各部門(行業)協調行動的依據。
㈦ 中國地質災害災度分析
一、地質災害災度計算方法
如前所述,災度只是反映不同地區地質災害破壞損失的相對程度。用災度指數作為災度指標,災度指數高,災害破壞損失嚴重;災度指數低,破壞損失輕。
災度大小主要受兩方面條件控制:①地質災害活動程度(即災變強度)。通常情況下,地質災害活動越頻繁,活動的規模或強度越大,災變強度越高,破壞損失越嚴重,災度越高。②地質災害的易損性。通常情況下,地質災害受災財產價值越高,對災害的抗禦能力和可恢復性能越差(即易損性越高),破壞損失越嚴重,災度越高。
根據上述規律,我們通過典型調查,可以建立災度指數與災變強度和易損性的相關模型:
Zd=Kx·Kd·Zw·Ys
式中:Zd——災度指數;
Kx——修正系數;
Kd——統計系數;
Zw——災變指數;
Ys——易損性指數。
二、中國地質災害災度分布特徵
除西藏自治區和台灣省的大約53個縣(市)因資料缺乏而難以評價外,按照上述方法對其餘30個省(市、自治區)2371個縣(市、區、旗)進行了災度計算,根據災度分布情況,分為微度災害、輕度災害、中度災害、重度災害、特重度災害5個等級。根據對不同災度等級單元的調查統計結果,各災度等級大致對應的期望損失強度分別為:<0.5、0.5~2.0、2.0~5.0、5.0~15.0、>15.0萬元/102km2·a。結果顯示,中國地質災害災度分布極不均勻,西北、東北和東部沿海的廣大地區多屬於微度和輕度災害區,中度以上災害主要分布在中國中部區域(表18-10、圖18-4)。
微度災害。主要分布在中國東部的大興安嶺、小興安嶺、東北平原、華北平原、長江中下游平原和西北的准噶爾盆地、塔里木盆地、柴達木盆地、青藏高原等地區。這些地區歷史災害稀少,損失輕微,今後除局部地區災度有可能出現明顯提高外,絕大部分地區仍將維持微災或基本無災現狀。
圖18-4中國地質災害災度分布圖
表18-10中國地質災害災度等級劃分的分布情況
輕度災害。分布廣泛但比較零散。主要在東北的長白山,華北的山西高原、山東丘陵,東南的江南丘陵、浙閩丘陵、兩廣丘陵,西北的阿爾泰山、天山,西南的部分地區。這些地區的共同特點是災害種類比較多,活動頻繁,但災害規模比較小,單次事件損失一般不超過10萬元。今後時期,該類災害的局部地區,因資源開發和工程經濟活動的迅速發展,災害損失和災度可能顯著上升。
中度災害。分散分布在中部和東部地區。主要在遼東半島、燕山、太行山、黃土高原、秦嶺、川滇山地、雲貴高原、江南丘陵的部分地區。這些地區災害種類多,部分地區災害點的密度大,活動頻繁,但以中、小型為主,大型、特大型和群發性災害偶有發生,單次事件損失變化大,一般為幾千到幾十萬元,少數達百萬元。由於一些地區具有潛在危險性,所以今後一段時期災度可能進一步提高。
重度災害。主要分布在中國東部的陝北高原、秦嶺、鄂西山地、川滇山地的部分地區,零星分布在遼東半島、燕山、天山的部分地區。這些地區災害種類多、密度大,不但中小型災害十分頻繁,而且經常發生大型、特大型和群發性災害,單次事件損失多數為幾萬元或數百萬元,部分超過1000萬元。這些地區地質自然環境脆弱,不但歷史災害比較嚴重,而且存在比較嚴重的潛在危險性,今後發展的總趨勢是災度將不斷提高。
特重度災害。集中分布在中國中部的秦嶺、鄂西山地、川滇山地的部分地區,零星分布在遼東半島和燕山山地的部分地區。這些地區地質災害種類多,密度大,尤其是滑坡、崩塌、泥石流特別強烈,中小型災害每年都要發生,大型、特大型和群發性災害也十分頻繁,單次災害事件損失為幾萬元到近億元。這些地區自然環境差,大部分地質災害處於活動期或發展期,今後時期,在自然條件和社會經濟條件共同影響下,大部分地區地質災害災度將進一步提高。
㈧ 我國地質災害災情分析
減輕自然災害活動已經受到全世界的重視,我國政府也十分重視。今天,人類對自然災害已經擺脫了盲目狀態,開始了自覺的、有組織、有計劃的減災活動。我國氣象局和國土資源部每天在天氣預報時都進行地區災害預報。人類與自然災害作斗爭開始了一個新紀元。減災必須對災情狀況、減災技術、減災效益有所了解,才能做到事半功倍。為此,下面對我國地質災害地理分布特點、災情狀況及減災效益做一簡要分析,為減災活動提供一個宏觀認識。
1.中國地質災害地理分布特點
中國地質災害地理分布嚴格地受中國大地構造控制。世界上地質災害重災區有兩個帶,一個是環太平洋帶;另一個是地中海帶。我國位於環太平洋帶上,而且也是地中海帶與太平洋帶扭結帶上,具體來說,我國系處於印度板塊、太平洋板塊、蒙古板塊擠壓三角區上。在這三大板塊擠壓下,我國大陸內形成了兩大地殼活動帶:這就是大家經常提到的南北帶和東西帶。實際上,南北帶呈「Y」字形,東西帶呈北東東向。在這個大的輪廓控制下,我國的強地震區、強滑坡區、強泥石流區都分布在這個帶上。這個帶上的地質災害比世界其他國家和地區都嚴重。中國地質災害確實比較嚴重,我國東部也不是鐵板一塊,而是破碎地塊。其內部起伏不一,有升有降,它控制著這個區域內的地質災害發生、發展;也控制著這個區域內其他自然災害的發生和發展。比如洪水泛濫,人們只想到洪水泛濫是水文因素造成的,其實洪泛區主要是受地質構造因素控制。現在的洪泛區都是近代地殼沉降帶。現在採用的防洪對策是築堤擋水,是治標,而不是治本對策。其實,「本」是地殼沉降。盲目加高大堤,早晚要釀成大災。所以,著者認為防洪對策也要從地質角度考慮。
2.我國地質災害災情分析
下面先舉幾個實例,然後做一簡要分析。
(1)地震災害:我國歷史上有記載的地震4000多次,造成人員傷亡的346次,死亡人數達230餘萬。地震災害每年造成的經濟損失約10億~20億元,死亡人數約2000~3000人。大震尤其嚴重。
(2)山崩、滑坡、泥石流等山地災害:我國是一個多山國家,山地、高原、丘陵占國土面積的69%。河流縱橫、溝谷廣布。在地殼運動、大氣、地震及人類活動影響下每年都產生大量山崩、滑坡、泥石流等山地災害。據四川省統計,1981~1985 年5 年間,一次暴雨激發崩塌、滑坡在1000處以上的縣有28個,1萬處以上的縣有14個,2萬處以上的有3個。雲、貴、陝、川是我國崩塌、滑坡的多發區,情況類似。全國受泥石流災害威脅的縣城有70 座,1975~1984 年10 年內全國18 個省、市、區爆發泥石流造成死亡2136人,毀田65.66萬畝,毀房18.07萬間,鐵路中斷了4164h,直接經濟損失16億元。綜合分析已有統計資料,包括山崩、滑坡、泥石流、地面沉降等地質災害每年造成的直接經濟損失達20~30億元。
(3)災害性水土流失:國際上規定,土壤侵蝕模數超過1萬t/km2者為災害性水土流失。我國西北黃土丘陵區超過此數者有5萬km2,長江流域坡地坡度大於20°者皆屬於災害性水土流失區。另外,覆蓋厚度對土壤侵蝕成災也極有影響。如西北黃土區土層厚度達數十米至數百米,水土流失只造成耕地肥力降低;而長江上游土層極薄,僅數十厘米到數米,水土流失使耕地石板化,失去耕作條件。長江上游由於坡地水土流失帶來的經濟損失每年達25億元。四川省耕地石板化已累計達1167萬畝。湖北省鄖西縣已有40個自然村因土地石板化不得不移民他鄉。這種災害在貴州、雲南也大量出現了。
(4)風沙和沙漠化災害:我國風沙和沙漠化災害面積為150.9萬km2,占國土面積17.5%,主要分布於我國北方乾旱、半乾旱和半濕潤地區。近半個世紀來,我國沙漠化土地擴大了5萬km2。據初步統計,我國因風沙災害每年損失15億元。
(5)人類誘發的地質災害:人類由於盲目活動在經濟活動過程中誘發了大量地質災害。人口愈集中的地方,人類誘發的地質災害愈多。我國東部地區是我國人口和經濟最集中地區,人類活動比較頻繁,人類活動誘發的地質災害比較多見,我們通常稱為工程地質災害,如礦山建設、地下水提取、交通建設、石油開采等人類活動都會誘發地質災害。這類地質災害,就其單個來說損失數字不大,而總計起來,數字就十分可觀了。總的來說,我國人類活動因素誘發的地質災害損失是非常巨大的,估計每年造成經濟損失大約10~20億元。在面上來說我國還存在嚴重的水土流失和沙漠化,常被認為是氣候原因形成的,實際上也主要是人類活動誘發形成的。
綜合上面資料我們得到我國在地質災害方面每年造成的經濟損失大約為90~110億元(1989年統計資料)。這個數相當我國自然災害總損失的1/16,這個數是相當可觀的。地質災害的影響主要威脅是在居民點和工程。地質災害造成的損失不是瞬時即逝,而是長期的,它威脅著人類的生存。
地質災害有兩種類型,一種是有聲有色的,如地震;另一種是無聲進行的,如沙漠化、水土流失。有聲有色的容易被重視,無聲進行的容易被忽視,要注意無聲進行的災害後果是十分嚴重的。自然災害按其發生的時間尺度來說可分為三種:①突發性的,發生在幾分幾小時內;②中速的,發生在幾天幾個月內;③慢性的,發生在幾年或幾十年、幾百年內。如我國西北戰國時期的晉國也就是現在的山西省,當時是森林茂盛,物產豐富;現在是植被稀疏,遍地黃土,晉北地區一片荒涼。這就是由於長期內植被破壞,水土流失造成的慢性災害的後果。它威脅著我們子孫後代的生存,問題十分嚴重。這就是我國地質災害的災情概況。
3.減災實例及減災效益
我國在減輕地質災害方面已經做了一些工作,大體上展現在4個方面:
(1)工程地質災害預測預報預防工作 如施工地質超前預報、隧洞塌方監測預報、煤礦突水預測、煤與瓦斯突出預測、各種工程地質災害預測。
(2)自然地質災害預測預報工作 如地震趨勢預測、地震臨震預報、滑坡預報等。
(3)地質災害防治工作 如雞扒子滑坡整治、東川泥石流防治、鐵路固沙、七省市水土保持、鏈子崖-黃臘石地質災害防治。
(4)救災工作 解放後我國政府對災後救濟做了大量工作,不一一列舉。
總結已做過的工作,不難看出,地質災害防治結果的經濟效益是巨大的,下面舉幾個實例說明。
(1)1982年7月長江鄖陽地區發生了雞扒子大型滑坡,長時間礙航。花了3年時間,投資8000餘萬元進行防治,滑坡造成的直接經濟損失估計為1000餘萬元,總計損失近1億元。為了防止山坡繼續滑動,投資300萬元治坡,收到了較好效果。
(2)1985年6月12日凌晨,長江秭歸縣新灘發生了2000~3000萬m3的大型滑坡,其中260萬m3入江,停航12天。由於作了准確預報,無一人傷亡,財產損失也極小。如果沒有這個准確預報,據估算,可能造成的直接經濟損失約8700萬元。預報投資約200萬元。這項防治經濟效益為1∶44。
(3)東川泥石流是聞名於世的大型地質災害,它對居住在東川市的6萬多居民生存存在嚴重威脅。據統計,解放以來,泥石流給東川市造成的損失已達數億元。1982~1985年中國科學院成都地理所與東川市聯合進行考察,提出了防治規劃,1986年開始實施防治。1987年7月5日發生了30年罕見的暴雨,沒有造成災害。現在整個工程已經完成,該市已被雲南省譽為「花園城市」。
(4)七省市水土保持也取得了顯著的經濟效益。以寧夏西吉黃家二岔小流域綜合治理試驗示範區為例,該區土地面積為5.7km2。1983年開始綜合治理。以糧食單產為例,1982年單產為23.1kg,1990年為120kg,提高了425.4%;全流域凈產值:1990年是1982年的8.1倍;人均收入1990年可達731元,比1982年提高了380.9%。
我們應該看到,地質災害防治是長效的,不僅得益於今天,而且造福於子孫後代。一般來說,地質災害防治效益可達1∶20,地震工程的效益一般可達1∶10左右。地質災害防治效益極為可觀,可以這么說,減災就是增產。
總起來說,地質災害成因主要來自三個方面:①暴雨洪水;②地殼運動;③人類活動。而人類活動可促進前兩項自然因素作用加劇,且面廣,量大。人類工程活動常可造成大量的工程地質災害。地質災害防治是重要的減災措施,一般來說,下面幾點措施是非常重要的:①當務之急是提高全民減災意識,加強科學普及和提高全民減災意識;②要有投資、有工程措施,沒有投資是減不了災、得不到效益的;③建立減災工程是「地質工程」的觀念。它不是一般的土木工程,脫離了地質的基礎減災工程有可能導致嚴重的致災後果。鏈子崖地質災害防治緊緊地依靠地質獲得成功,為減災實踐提供了範例;④環境保護是減輕地質災害的基礎性工作,一邊治理,一邊破壞是減不了災的。這個問題必須引起重視。
㈨ 地質災害狀況
地質災害嚴重危害人民生命、財產和生存環境,嚴重威脅國家重大工程的建設與安全運營。據統計,1995~2008年全國崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害共造成13900人死亡或失蹤,平均每年死亡和失蹤993人(圖2.3)。
圖2.3 1995~2008年中國地質災害造成死亡(失蹤)人數對比(2008年「5.12」汶川地震引發的崩塌、滑坡造成的死亡數除外)
圖2.3顯示的總趨勢是明顯的。從2001年全國普遍推行群測群防工作體制和2003年開始實行全國地質災害區域預警預報以來,雖然人類活動的范圍和強度仍在發展,但全國突發性地質災害造成人員死亡或失蹤的總數量逐年呈下降趨勢。
1998年,中國南北方(長江流域和松花江流域)比較普遍的大雨和洪災以後,發生滑坡、泥石流災害的地質物質儲備相對減少,可能是1999年死亡人數出現低谷的一個原因。2006年多次超強台風暴雨登陸在中國廣大地域引發群發型滑坡、泥石流災害,具有點多分散,單點災害傷亡人數少,合計傷亡人數多的特點。
據分析對比,中國因地質災害年均致死人數與全國人口總數之比約在1∶106量級,美國和加拿大的比率約為1∶107,日本近於1∶106。中國人口基數大,又處於基礎工程建設的高速發展時期,因地質災害造成的年平均致死人數約為美國的25倍。若按等量人口計算,兩者的比例數仍高達5倍,說明中國地質環境的科學利用仍處於比較低的水平,防災減災工作的努力空間還是很大的。
據國土資源部門統計,2001~2008年因突發性地質災害造成的經濟損失在35億~51億元之間,這個數據主要反映了農村和城鎮地區的經濟損失量,對於公路、鐵路、礦山和水利、水電等工程類的反映嚴重不足。因此,由於部門管理的分割,單純地質災害造成的直接經濟損失統計尚缺乏可信的數據,估計年平均直接經濟損失在80億元以上,年最高經濟損失應在150億元以上,並有逐年增加的趨勢。
中國地質環境的復雜性造就了中國是世界上地質災害最嚴重的國家之一。中國廣大的山地丘陵區是崩塌、滑坡和泥石流災害多發區,嚴重危害山地居民的生命安全,嚴重製約中國經濟、社會、環境和人文等方面的可持續發展。
據不完全統計,全國有1588個縣(市)長期受到突發性地質災害的困擾,約200個城市受到突發性滑坡、泥石流災害的威脅,數千萬人生活在地質災害嚴重的地域,缺乏生存的安全感。全國共有各類礦山20多萬個,每年產生固體廢物140×108t、尾礦30×108t,這些廢棄物任意堆放成為比較嚴重的滑坡、泥石流災害隱患。另外,全國有20餘條鐵路干線、數千座水電工程和多數山區公路不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流的危害和威脅。
降雨是誘發地質災害的重要因素之一,統計數據表明,約2/3的突發性地質災害是由於大氣降雨直接誘發或與大氣因素相關。地質災害的發生頻率逐月統計結果顯示,地質災害主要集中發生在汛期(5~9月)(圖2.4)。
圖2.4 全國重大崩塌、滑坡、泥石流災害逐月分布
在空間分布上,地質災害主要分布在我國東南和西南廣大山地、丘陵地區。2004~2006年,浙江、福建、廣東、廣西、雲南、貴州、湖南、四川、重慶、陝西等省(區、市)為主要的地質災害分布地區。
2.3.1 滑坡
我國滑坡主要集中分布在西南的四川、雲南、貴州、西藏地區和西北的陝西、甘肅、山西地區,以及中南、東南的福建、湖南、湖北等地區。在上述省(區)內滑坡多成群、成片、成帶狀分布,而其餘地區則較少發生滑坡,即使有滑坡也多屬零星散布。我國滑坡分布的基本特點是:西部地區多於東部地區,南部地區多於北部地區,其中我國西南地區是滑坡分布最集中、發生頻率最高的地區。
滑坡分布的東、西兩大區存在明顯差異:在太行山—貴州高原一線,以西滑坡分布密集,以東滑坡分布明顯減少,特別在以東的北部地區幾乎很少發生滑坡,更沒有滑坡的集中發生區。大興安嶺—太行山東麓—貴州高原東緣一線是我國的第一級地貌界線,它把我國劃分為地貌景觀截然不同的兩部分,即高聳深切割的以大高原、高山、極高山和大盆地為主的西部地區和低矮而淺切割的以平原、低山、丘陵為主的東部地區,東、西兩大區滑坡分布存在明顯差異。
滑坡分布的南、北差異明顯。以秦嶺-淮河一線為界,北部滑坡稀疏,南部滑坡密集。秦嶺-淮河一線是我國氣候分區的第一級界線,年降雨量800mm等值線與此線吻合,其他的氣候要素也多以此為界。此線以北是蒸發量超過降水量的少水地區,小河流大多數是間歇性的,河流密度較小;此線以南是降水量超過蒸發量的多水地區,小河流常年有水,河流密度較大。南、北兩大區滑坡分布存在明顯差異。
2.3.1.1 滑坡分布規律
1)滑坡直接受易滑地層的控制。中國95%以上的滑坡發生在易滑地層分布區。例如,四川省的滑坡集中發生在上更新統成都粘土、下更新統昔格達組、中生代紅色砂頁岩地層和下侏羅統、二疊系煤系地層中;貴州省的滑坡集中發生在二疊系煤系地層和三疊系紅色泥岩、砂頁岩地層中;雲南省的滑坡主要分布在砂頁岩地層和凝灰岩地層中;而陝西、甘肅兩省的滑坡主要發生在第四系新、老黃土層中;山西省的滑坡主要分布在第四系黃土、上更新統—更新統的雜色粘土岩、上更新統紅色粘土和三疊系砂頁岩地層中;湖北、湖南兩省的滑坡多集中發生在第四系紅色粘土、裂隙粘土和砂板岩地層中;福建省的滑坡主要集中在富含泥質(或風化後形成泥質)的岩漿岩中。
2)滑坡集中發生在地質構造復雜地區。在強烈構造運動中形成的各種軟弱結構面是滑坡發生與分布的一個重要指標,這些軟弱結構面與有利的地貌條件相配合,為滑坡的發生提供了十分有利的條件。新構造運動對滑坡發育的影響中,一類是直接作用,地震是新構造運動的典型表現,強烈地震時會觸發大量的滑坡災害;另一類是間接作用,由於新構造運動的影響,地貌形態發生著深刻變化,地面隆升導致河谷下切和沖刷,間接地影響著滑坡的發生和分布。
3)地形切割程度影響著滑坡分布。中國絕大多數滑坡都分布在河流、溝谷的兩岸。因此,在較小區域的滑坡分析預測時,地形切割度是非常重要的指標;但是,大區域的分析預測時,大的地貌單元界線更為重要。4)強降雨集中和劇烈的人類活動也是滑坡災害頻繁發生的重要因素。
根據滑坡、崩塌災害歷史分布情況、地質背景環境特徵、災害與環境條件相關關系分析,全國滑坡、崩塌災害易發程度分區見圖2.5。
圖2.5 全國滑坡、崩塌災害易發程度分區圖(據孟暉,2006)(台灣省專題資料暫缺)
2.3.1.2 滑坡災害特點
1)群發性:單個滑坡的成災面積一般都很有限,但是滑坡災點數量多,分布面廣,因此群發性滑坡往往會造成嚴重的損失。特別是區域強降雨往往會誘發大規模的群發性滑坡災害。
2)突發性:滑坡的突發性強,一方面表現在高速遠程滑坡方面;另一方面表現在暴雨期間和地震期間,滑坡劇滑之前宏觀前兆未被察覺或已發現但未引起警覺,往往損失慘重。
3)旋迴性:其實質是在地貌侵蝕旋迴背景中的某個階段滑坡災害發育活躍期(集中期)的一種表現。從幼年期-壯年期-老年期的地貌發育過程中,滑坡活躍發生在地貌從幼年期到壯年期的過渡階段。
4)周期性:滑坡災害的周期性是指更短時間尺度的活躍期和寧靜期交替的規律,即不同時間段內,活潑災害可能處於其活躍期,或者是寧靜期。
5)人類活動的直接誘發作用:人類工程開挖活動、爆破作業、生產生活用水入滲坡體、坡上載入、采礦、沖刷坡腳、水庫蓄水等活動對滑坡具有積極的誘發作用,能直接誘發滑坡或導致老滑坡復活。
2.3.2 泥石流
我國泥石流的分布,遍及23個省(區、市)。大體上以大興安嶺-燕山山脈-太行山山脈-巫山山脈-雪峰山山脈一線為界。該線以東,即我國地貌最低一級階梯的低山、丘陵和平原,泥石流分布零星(僅遼東南山地較密集)。該線以西,即我國地貌第一、二級階梯,包括遼闊的高原、深切割的極高山、高山和中山區,是泥石流最發育、最集中的地區,泥石流溝群常呈帶狀或片狀分布。其中成片的集中在青藏高原東南緣山地、四川盆地周邊,以及隴東-陝南、晉西、冀北等以及黃土高原東緣為主的地區。從泥石流的成因類型來看,冰川泥石流主要分布於中國西部山地,並大部分集中於西藏東南部地區;暴雨泥石流主要分布於西南地區,其次西北、華北和東北也有呈帶狀或零星分布。從泥石流物質組成看,泥石流分布遍及西南、西北和東北的基岩山區;水石流分布於華北地區,而泥流則分布於鬆散易蝕的黃土分布區。
2.3.2.1 泥石流分布規律
1)在斷裂構造帶分布密集。在多期地質構造運動影響下,構造斷裂和褶皺十分發育,一些深大斷裂活動強烈,尤其是第四紀以來差異性升降運動,致使岩層擠壓破碎,降低了岩體的穩定性。易於發生崩塌和滑坡,常成為泥石流發生的源地。因此,斷裂帶多是泥石流分布密集帶,其數量多,規模大,活動強烈,危害嚴重,諸如雲南小江、四川安寧河、甘肅白龍江等斷裂構造帶。
2)在地震活動帶成群分布。中國是一個多地震的國家,地震活動帶多分布於深大斷裂帶,尤其是新的活動斷裂和地震多發區,也是泥石流發育和分布帶。
3)在深切割的中山高山地區普遍分布。
在高程方面,主要分布在我國西部地區。我國地勢自西向東傾斜,呈現三級台階的顯著特點,在各級台階的過渡地帶的山區為泥石流普遍分布區。
在地形上,分布於具有一定坡度的山坡和一定溝床比降的溝谷內。坡面泥石流分布於25°~33°以上的坡地最為常見;溝谷泥石流多分布於溝床比降為100‰~400‰的溝谷。
在流域特徵上,泥石流多發生在小流域。因為小流域溝谷處於發育期,具有豐富的固體物質補給,降水匯流和陡峻的地形等條件有密切的關系。
在氣候方面,季風氣候區分布普遍和集中。由於地形條件復雜,地勢差異大,季風分布不均。就降水量來看,東南多於西北,山地多於河谷,迎風坡多於背風坡,使我國泥石流分布具有片狀和帶狀分布的特點,季風氣候影響和控制泥石流宏觀分布的格局。
根據泥石流災害歷史分布情況、地質背景環境特徵、災害與環境條件相關關系分析,全國泥石流災害易發程度分區見圖2.6。
圖 2.6 全國泥石流災害易發程度分區圖( 據孟暉,2006)( 台灣省專題資料暫缺)
2.3.2.2 泥石流災害特點
1) 常發性: 這類泥石流多半是高頻泥石流溝引起的,例如雲南東川蔣家溝、四川的黑沙河、雲南大盈江的渾水溝等。
2) 突發性: 主要與大規模的山區建設有關。這類泥石流溝大多是新生的,過去沒有發生過泥石流的歷史,突然發生,若不堅持治理,仍有泥石流發生的可能性,可稱為低頻泥石流。
3) 群發性: 因為局部大暴雨覆蓋范圍一般在幾百至一千多平方千米,正好是我國山區一個小流域的范圍。在某些具備泥石流條件的流域內,當遭受暴雨襲擊時,常引發流域內各條大溝同時發生泥石流。
4) 同發性: 泥石流與崩塌、滑坡、洪水在一個地區往往同時遭遇,形成災害,因為它們要求共同的最主要的發生條件,即降雨條件是一致的。
5) 轉發性: 滑坡為塊體運動,泥石流為固液混合流,它們為兩種不同方式的運動,但有時滑坡、泥石流相伴而生,滑坡可迅速轉化為泥石流災害。
㈩ 地質災害調查評價的目的
地質災害調查亦稱地質災害勘查,是指用專業技術方法分析地質災害狀況和形成發展條件的各項工作的總稱。主要調查了解災區地質災害分布情況、形成條件、活動歷史與變化特點,災區社會經濟條件、受災人口和受災財產數量、分布及抗災能力;地質災害防治途徑、措施及其可能性。
地質災害調查的目的是為評價與防治地質災害提供基礎依據。為科學地確定地質體的特徵、穩定狀態和發展趨勢,分析地質災害發生的危險性,論證地質災害防治的可能性和比選防治工程方案,最終確定是否需要治理、採取躲避方案或實施防治工程等不同對策提供依據。
地質災害評價是指對致災體進行穩定性評價,分析地質災害發生的可能性,或對一次地質災害事件或一個地區的地質災害進行的危險性評價、易損性評估和破壞損失評價。