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國內外地質災害防治技術現狀

發布時間: 2021-02-16 16:28:02

地質災害防治工作現狀及存在的主要問題

存在的主要問題。一是部分幹部群眾科學防災意識薄弱,存在僥幸心理;二是地質災害防治經費嚴重不足,部分地區地質災害危險點和隱患點勘查治理與搬遷避讓工作進展緩慢;三是地質災害應急處置交通工具和防治技術等無法滿足汛期地質災害防治工作的需要;四是地質災害防治工作機構還不夠健全,管理人員嚴重不足,技術力量薄弱等。
一是繼續加強領導,落實防災責任。充分認識做好當前地質災害防治工作的重要性和緊迫性,切實加強領導,將地質災害隱患點的監測預報預警責任分解到村、到戶、到人。二是加強排查,消除災害隱患。重點抓好丘陵山區和重大工程地質災害危險點、隱患點的全面排查,及早發現和解決問題,消除隱患,落實監測預報預警措施和避險場所。會同氣象、水文等有關部門,進一步做好地質災害氣象預警預報工作,擴大預報信息發布的覆蓋面,增強時效性,確保及時將預警預報信息發送到相關管理人員。出現暴雨、特大暴雨的地區,要對滑坡、崩塌、泥石流地質災害隱患點加密監測頻率。三是加強值班,確保信息暢通。嚴格遵守汛期值班、災情速報和專報制度,保證汛期24小時輪流值班,確保災情險情信息及時、准確。四是加強保障,提高反應能力。切實加強地質災害應急管理機構和隊伍建設,確保地質災害應急人員、車輛、經費和相關設備的到位。充分發揮地勘單位的技術優勢,做好地質災害應急處置的各項工作,隨時參與地質災害應急搶險和應急調查等工作。五是加強監督,減少人為災害。加強對各類工程建設項目引發地質災害活動的監督管理,嚴格執行地質災害危險性評估和地質災害防治工程「三同時」制度,防止開采礦產資源和地下水資源引發地質災害,減少人為因素引發的地質災害。六是加強宣傳,增強防災意識。充分發揮廣播、電視、互聯網、報刊、手機簡訊的作用,進一步做好丘陵山區受地質災害威脅群眾的宣傳教育工作,提高群測群防水平和科學防災救災能力。

② 我國地質災害的防治工作現狀

我國政府一直十分重視地質災害防治工作。20世紀70年代,在總結世界許多國家地質災害防治方面因無預報無預防、有預報而無預防或有預報、有預防而沒有組織實施等問題造成嚴重後果的基礎上,我國的地質災害防治工作中已由災後被動救災,轉為災前主動地、有目的地勘查、監測、預報、預防和治理。在地質災害防治的實踐中,有預報、有預防並組織實施的實例越來越多。例如,1975年2月4日,遼寧省海城7.3級地震是我國乃至世界上預報預防最成功的震例。在震前,國家地震局和遼寧省地震局作出了准確的中、短期預報,特別是作出了臨震預報,遼寧省政府據此向全省發布了臨震預報,並布置了預測預防的對策,位於震中區的營口市,縣政府採取了組織群眾撤離等應急對策,雖然地震使建築物遭受嚴重破壞,但是人員傷亡卻大為減少,死亡的人數(1328人)僅為人口總數的0.02%。

20世紀90年代,在制定國民經濟發展規劃的同時,制定了未來12年(1999~2010年)中國地質災害防治戰略,包括東部地區首先是做好以國土經濟開發區為重點的環境地質綜合評價和地質災害防災區劃,在此基礎上,及時調整土地利用規劃和城市建設布局,避免重大工程和重要設施建在岩溶地面塌陷危險區和礦山采空區;中部地區在全面開展地質災害調查的基礎上,加強國土經濟開發區和大江大河、交通干線等突發性地質災害多發區段的地質災害防災區劃;西部地區採取的防災工作手段是避讓,主要任務是做好重大工程設施的選址和保證居民區的安全。考慮到國家經濟建設重點逐步西移的狀況,應做好國土經濟開發區地質災害調查和防災區劃,加強區域地殼穩定性評價工作,並且提出了以下具體要求。

1)認真貫徹執行「預防為主,防治結合」的方針。開展全國地質災害時空的分布、形成機理與現今地殼變形研究,進行地質災害預測、預警分析,逐步掌握地質災害的分布、發育規律,做好重大地質災害的事前防範工作。

2)進一步加強法制建設,建立健全防災法規。大力宣傳、認真貫徹《防震減災法》、《地質災害防治管理辦法》、《若干建設項目環境保護管理辦法》、《水土保持工作條例》、《環境保護法》、《礦產資源法》、《土地管理法》、《森林法》、《草原法》、《水法》、《江河管理條例》等,進一步增強各級領導和廣大群眾的法律意識,提高依法加強地質災害防治的自覺性,以法規的形式來管理地質環境,預防和減輕地質災害,逐步把防治地質災害納入法制的軌道。

3)建立起統一管理與分級、分部門管理相結合的地質災害防治管理體系,實行嚴格的責任制,按照國土資源部發布的《地質災害防治管理辦法》做好如下工作:①做好以地質災害現狀、防治目標、防治原則、易發區和危險區的劃定、總體部署的主要任務、基本措施、預期效果為內容的地質災害防治規劃;②擬定好地質災害監測、預防重點,主要地質災害危險點的威脅對象、范圍的地質災害防災預案;③做好工程建設誘發地質災害的可能性,工程建設本身遭受地質災害威脅的危險性及擬採取的防治措施等地質災害危險性評估;④做好地質災害發生時間、地點、成災范圍、影響程度等的地質災害防治預報。

4)加強地質災害監測和信息系統建設。根據地質災害的性質及防治措施確定監測內容,並建立監測網路和信息系統,密切觀察地質災害的發展動態,實行防治信息化施工。

5)實施專業隊伍與群眾相結合,技術業務與行政措施並重的綜合防治方針,動員全社會力量,建立群測群防體系,建設由社會各界共同參與的防災網路,走出一條具有中國特色的地質災害防治之路。

為加強對重大城市、重大建設工程和生命線工程抗禦災害的能力,做好建設工程場地地質環境安全性評價工作,國土資源部於1999年3月發布的《地質災害防治管理辦法》規定:「城市建設有可能導致地質災害發生的工程項目建設和在地質災害易發地區進行工程建設,在申請建設用地之前必須進行地質災害危險性評估。」國務院2003年11月發布的《地質災害防治條例》(國務院令第394號)的第二十一條明確規定:「凡是在地質災害易發區進行的工程建設項目,在可行性研究階段必須進行地質災害危險性評估。」《地質災害防治管理辦法》、《地質災害防治條例》為我國預防地質災害的發生提供了政策和法律保障。

2008年1月,國土資源部發布的《全國地質災害防治「十一五」規劃》,科學地劃分出了16個地質災害重點防治區,即長江三峽庫區滑坡崩塌重點防治區、川滇南北構造帶泥石流滑坡崩塌重點防治區、鄂西湘西中低山滑坡崩塌重點防治區、湘中南岩溶丘陵盆地地面塌陷滑坡重點防治區、雲貴高原滑坡崩塌地面塌陷重點防治區、滇西橫斷山高山峽谷泥石流滑坡重點防治區、桂西桂北岩溶山地丘陵崩塌地面塌陷重點防治區、浙閩贛丘陵山地群發性滑坡重點防治區、陝北晉西黃土滑坡重點防治區、黃土高原西南滑坡泥石流重點防治區、隴南陝南秦巴山地泥石流滑坡重點防治區、新疆伊犁滑坡泥石流重點防治區、珠江三角洲地面沉降地面塌陷重點防治區、長江三角洲地面沉降重點防治區、華北平原地面沉降重點防治區、東北中俄界河河岸崩塌重點防治區。《全國地質災害防治「十一五」規劃》的頒布,表明我國地質災害防治工作進入了緊張有序的發展階段。

小 結

本章的學習重點是地質災害防治的原則和工作步驟,難點是地質災害防治的工作步驟。在教學過程中,教師可藉助一些簡明的實例,通過直觀教學法或圖解法進行相關內容的講解,學生上課前應對重點和難點進行必要的預習,課中、課後應對重點內容進行理解和識記。

復習思考題

1.地質災害的類型有哪些?如何進行地質災害的分級?

2.地質災害防治的基本原則有哪些?進行地質災害防治工作有哪些步驟?

3.我國的地質災害防治工作可依據的法律法規有哪些?

③ 地質災害易發區國內外研究現狀

4.1.1 國外現狀

由於研究的地域范圍不同和對地質環境認識的差異,國內外研究者對地質災害易發區的理解也有不同。

國外對地質災害敏感性評價類似我國的地質災害易發程度評價。美國災害敏感性評價以地質、地形條件和以往發生的災害空間分布情況為依據進行評價(Nilsen,1977;Shek,1977;Carrara,1983,Brabb,1984,Brand,1988;Cross,1998等)。美國地質調查局在《美國國家滑坡減災戰略——減少損失的框架》(2003)中認為,可供規劃和決策使用的滑坡編目和滑坡敏感度圖對全國滑坡多發區是絕對必要的。

歐洲國家在阿爾卑斯山較多地開展了滑坡敏感度和危險性評價,並把評價結果應用於滑坡災害的減災管理。義大利P.Aleollt(2000)採用GIS技術對義大利北部阿爾卑斯山前緣的Piedmont地區的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆積等災害的敏感性、危險性及總的風險進行了區劃性制圖研究。A.Car-rara,M.Cardinali和F.Guzzetti等(1991)利用GIS技術將統計模型應用於義大利中部某小型匯水盆地的滑坡敏感性和危險性評估。亞洲國家,如日本、韓國在一些滑坡地質災害多發區也開展了滑坡敏感度和危險性評價,H.Haruyama和H.Kawakami(1984)利用數學統計理論對日本活火山地區由降雨引起的滑坡災害進行了敏感性和危險性評價,Saro Lee對韓國的一些地區分別應用多元統計和神經元網路模型進行了滑坡災害敏感性和危險性評價。一些國家,如澳大利亞直接開展斜坡地質災害風險評價,其中敏感性和危險性評價是其基礎,如M.Michael-leiba等(2000)在澳大利亞的一項城市發展規劃項目的斜坡地質災害研究中,把斜坡災害的敏感性、危險性、易損性、風險評價作為一體,以GIS軟體為技術平台,分別採用平面和三維評價系統,對Cairns地區進行了斜坡地質災害的敏感性、危險性和風險評價。Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl(1994)在分析哥倫比亞的Medellin地區滑坡、泥石流等斜坡不穩定性引起的區域地質災害敏感性和土地及生命易損性的基礎上,利用GIS技術將兩者合成製作了風險評價分區圖。

4.1.2 國內現狀

進入21世紀以後,在原有研究的基礎上,我國在全國范圍內有計劃地開展了全面的地質災害調查與防治,積極吸取國際地質災害防治研究的先進方法,並公布實施了《地質災害防治條例》,將地質災害易發區的研究納入了國家法制的軌道。

1)1999年以來,在全國地質災害嚴重區開展了以縣(市)為單元的「縣(市)地質災害調查與區劃」工作。調查災種為崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等,截至2005年,共進行了700個縣(市)地質災害的調查與區劃工作。中國地質環境監測院已完成545個縣(市)信息系統的集成和綜合研究。

在各調查縣(市),根據野外調查的結果和地質環境資料,結合災害點和災害隱患點的密度,劃分地質災害易發區並編制「地質災害分布與易發區圖」是其主要任務之一。《縣(市)地質災害調查與區劃實施細則》明確指出「地質災害易發區」是指容易產生地質災害的區域。基於地質災害現狀,地質災害易發區可劃分為高易發區、中易發區、低易發區和不易發區四類。

2)從2002年開始,各省陸續開展了分省地質災害防治規劃工作,主要依據1∶50萬環境地質調查和縣(市)地質災害調查成果,對省內地質災害易發區進行了初步劃分,22個省編制了分省地質災害易發區圖(1∶50萬~1∶200萬)。

3)張梁等(2002)將地質災害易發區表述為地質災害危險性評估,並認為地質災害危險性(易發程度)評估就是研究不同地層單元組合、區域地質構造單元特徵、地形地貌條件下的區域地質災害規律,以及氣象、人類活動方式條件下的區域地質災害誘發規律和時間活動規律。前三類因素是決定地質災害區域分布規律的背景因素組合,這些因素具有空間上的分布規律,而且隨時間的變化性極小,屬於穩定型的控制因素,是地質災害易發程度的背景條件。後兩類因素屬於地質災害的觸發因素,隨時間的動態變化較大,它們與背景條件的組合狀況決定了地質災害的時空規律。

4)岑嘉法(2003)認為,地質災害易發區是指地質環境條件脆弱,具備發生地質災害條件,容易產生地質災害的區域。如在地球內動力作用強烈地區(高地震烈度區、活動斷裂區、區域構造交會處等)、地球外部營力作用強烈帶(如暴雨中心區、河流侵蝕帶、岩土體鬆散分布區等),以及人類工程經濟活動劇烈地區(如人口密度大,工業、農業、城鎮、交通建設強度大區)等。只要有觸發因素,即可產生地質災害。該區的確定,主要通過較大比例尺的環境地質與災害綜合調查後實際圈定,經濟建設與工程安排應盡量避免在易發區內。如果需在易發區內建設,要進行工程項目地質災害危險性評估工作。對工程建設作出地質災害現狀、工程建設可能誘發或加劇地質災害的預測和綜合評估,並提出地質災害防治措施對策。現進行的縣(市)地質災害調查與區劃,就是要實地圈定地質災害易發區范圍。

5)劉傳正等(2003)提出的「潛勢度」是某一地區在沒有任何降雨、地震、人類活動等情況下發生地質災害的潛在條件的量化指標,具體是指地質災害基礎因子(地形地貌、地表植被、地層岩性和地質構造)與響應因子的綜合表現,並編制了三峽庫區地質災害潛勢度、危險度等圖。

6)全國山洪災害防治規劃編寫組和水利部長江水利委員會進行的山洪災害易發程度評價,是利用各省(區、市)1∶50萬或1∶100萬泥石流、滑坡分布圖,以泥石流、滑坡的「線密度」和「規模」所反映的「可能成災點」的多少進行評價,即「可能成災點」越多,災害易發程度越高;「可能成災點」越少,災害易發程度越低。在參考相關部門成果及進行實地調查的基礎上,以小流域為單元,劃分出了泥石流或滑坡災害高易發區以及中易發區和低易發區。各區的劃分具體指標如表4.1所示。

在上述工作的基礎上,編制各省(區、市)1∶50萬或1∶100萬山洪誘發的泥石流、滑坡災害易發程度分布圖。該圖除反映泥石流、滑坡災害的易發程度以外,還通過編繪地形坡度分區和地層岩性分區,標示地貌區劃和區域構造形跡,綜合反映了由山洪誘發的泥石流、滑坡災害易發程度區劃與地形地貌、地層岩性及地質構造的相互關系。從而可以通過圖件,分析出不同區域地質背景與地形地貌條件下,泥石流、滑坡災害高、中、低易發區的分布規律。並以此進行逆向校核、修正,使泥石流、滑坡災害易發程度區劃圖更為科學、合理、可靠。

表4.1 山洪誘發泥石流、滑坡災害易發程度分區標准

7)2003年11月,我國國務院公布了《地質災害防治條例》(中華人民共和國國務院令第394號),並規定2004年3月起施行。該條例要求「實行地質災害調查制度」,並在此基礎上編制地質災害防治規劃,規劃所包括的5項內容之一就有「地質災害易發區、重點防治區」。2004年頒布的《地質災害防治條例釋義》進一步明確指出,地質災害易發區,是指具備地質災害發生的地質構造、地形地貌和氣候條件,容易或者可能發生地質災害的區域。地質災害易發區必須經過地質災害基礎調查才能劃定。易發區是一個相對的概念,並且可按照災害種類劃定,不同災種其易發區范圍不同。

④ 國內地質災害防治科技研究現狀與形勢

10.2.1 研究現狀

10.2.1.1 地質災害調查評價

1991年以來,國家先後在31個省(區、市),開展了以地質災害現狀調查為主的1∶50萬或1∶20萬區域環境地質調查工作,編制了1∶500萬中國地質災害圖系和1∶50萬地質災害圖集。自1999年開始,開展了以威脅居民點的地質災害為對象、以縣(市)為單元的地質災害調查與區劃工作,截至2003年底,已完成約157萬km2的545個縣(市)的調查。基本查明全國各省(市)地質災害災種類型和分布。

在地質災害評價的理論方法方面,晏同珍和殷坤龍(1987)利用二態變數的多元回歸模型對漢江河谷安康、旬陽河段進行了滑坡空間預測;黃潤秋等(1992)在三峽庫區岸坡穩定性預測中應用了邏輯信息模型;許強和黃潤秋(1994)以及周平根(1997)還將神經網路方法引入了斜坡和古滑坡穩定性空間預測。模糊數學方法也是目前地質災害空間預測中理論成熟、應用較為廣泛的方法之一。

2001年,成都理工大學完成了國土資源部重點項目「山區流域地質環境與地質災害評價的GIS系統」,進一步促進了地質災害危險性區劃技術發展,初步實現了小流域崩塌和滑坡地質災害的危險性區劃。

在岩溶塌陷研究方面,中國地質科學院岩溶研究所先後開展了「中國南方岩溶塌陷研究」、「長江流域岩溶塌陷研究」和「中國北方岩溶塌陷研究」等項目,此外,有關單位還開展了「鐵路沿線岩溶塌陷及防治」工作,基本摸清了我國岩溶塌陷發育的現狀和宏觀分布規律,確定了我國岩溶塌陷基本類型。岩溶所在1993年開展了以大型物理模型試驗和滲透變形試驗進行岩溶塌陷發育機理試驗研究。從1997年起,開發了桂林、玉林和六盤水3個城市的岩溶塌陷地理信息系統,並對岩溶塌陷災害風險進行了評估;2002年,岩溶所完成了「1∶400萬全國地面塌陷風險區劃」工作。

10.2.1.2 地質災害監測預報技術

(1)地質災害氣象預警

2003年5月,在中國地質環境監測院主持全國地質災害氣象預警技術工作中,利用滑坡泥石流發生前15日降雨量建立臨界過程降雨量預警判據模式圖,並結合具體區域進行校正。確定針對特定地區α線(臨界發生)和β線(暴發界線)為兩條滑坡泥石流發生的臨界降雨量線,α線以下的區域地質災害發生的可能性小(接近α線可能性較大),α~β線之間的區域可能性大,β線以上的區域為警報區(可能性很大),三個區域代表了三個預報等級。在6~7月份的應用證明,對滑坡泥石流災害的預警作用是明顯的。

2002年,浙江省啟動了「浙江省突發性地質災害預警預報系統研究及應用示範」地方攻關項目,四川和浙江兩省在探索突發性地質災害的概率預警方面做了很多探索性工作。

2003年,科技部啟動了「降雨誘發區域性滑坡災害預警預報系統示範研究」攻關項目,在江西上饒地區,應用雷達遙感自動探測技術開展誘發滑坡的暴雨條件研究,並結合滑坡現場地面儀器監測,研究區域性滑坡災害形成機理和預警預報模型。

(2)地質災害監測預警

我國在上海、天津、蘇州、西安等市已經建立了地面沉降監測預警網路,特別是上海市已經建立了集地下水、分層標、大地水準測量、GPS等常規監測與自動監測相互結合的地面沉降監測預警系統,達到了國際領先水平。

3S技術在三峽地質災害監測方面取得了較大進展。「六五」至「九五」期間,原地質礦產部和國土資源部在三峽庫區進行了多次遙感飛行,並廣泛應用於地質災害的監測預警領域之中,建立了基於遙感技術的有關地質災害解釋標准和規范;在庫岸穩定性研究中,利用彩色紅外航空照片對崩塌、滑坡進行了解譯;2003年4月,中國地質調查局在庫區進行了彩色紅外航空攝影,獲得了二期蓄水(壩前135m水位)前的地質環境本底值,並對地質災害進行了解譯。

1999年1月,國土資源部在三峽庫區秭歸-新灘段建立了「長江三峽庫區崩塌、滑坡地質災害監測工程試驗(示範)區」,初步建立了庫區地質災害GPS基準網,在局部滑坡體上建立了單體監測網,並著重對GPS用於滑坡監測的可行性進行了系統和深入的研究。

1999年,國土資源部完成了「長江三峽庫區崩塌、滑坡地質災害監測工程試驗(示範)區」示範工程之「地質災害信息系統(GGIS)和預測預警系統」的建設。中國地質環境監測院完成了國土資源部2000年科技專項計劃「長江三峽地質災害監測與預報」之「三峽庫區地質災害信息系統(GHGIS)工程化開發」,並運用到庫區19個縣(市)及重大工程的地質災害調查(付小林等,2003)。武漢大學完成了「長江三峽地質災害監測與預報」之直接提取變形量的高精度、快速GPS解算軟體開發項目。

從2002年開始,國家相關部門又投資1.5億元全面系統地建立三峽庫區地質災害監測網路。目前,該項工作正處於實施階段。

2002年,科技部設立了重點研究項目,由中國地質科學院地質力學所負責開展三峽庫區地質災害預警研究。項目採用雨量監測、地質調查、分維計算方法和GIS自動成圖技術對地質災害進行預測預警。

近年來,我國其他地區的地質災害監測工作也取得了長足的進步。以四川雅安峽口滑坡為對象,應用GPS技術、鑽孔傾斜儀、自動水位觀測計、自動位移監測儀、TDR、排樁、自動雨量計等技術,開展了滑坡監測新技術新方法的研究,並採用自動傳輸技術對數據進行實時傳輸。在水電、鐵路、公路、礦山等部門,已經對數十個乃至數百個單體滑坡位移(包括地表位移和深部位移)和孔隙水壓力等指標進行了長時間監測,取得了許多寶貴數據。

在岩溶塌陷監測預測方面,通過進行岩溶塌陷的模型試驗研究,得出岩溶水壓力變化對塌陷具有重要的觸發作用的結論,以此作為衡量塌陷發生的臨界條件具有重要的預測意義(蔣小珍,1998)。2000年,岩溶研究所在廣西桂林柘木鎮建立了岩溶塌陷災害監測站,主要監測塌陷的觸發因素——岩溶管道裂隙系統水(氣)壓力的動態變化。一年多來的監測結果表明,新塌陷的產生與近一個月的岩溶水氣壓力的大幅變化有關。

10.2.1.3 地質災害治理技術

自1992年以來,原地質礦產部進行了一系列地質災害的調查、評價和防治工作,在地質災害防治的地質工程理論研究、設計理論和設計方法上均積累了經驗。特別是在進行備受世人關注的「長江三峽鏈子崖危岩治理」中,充分運用了計算機輔助設計技術,並開始進行參數化和智能化設計。在防治工程中,先後對三峽鏈子崖危岩體、四川萬縣豆芽棚滑坡、四川漢源滑坡、四川宜賓翠屏山滑坡等進行了預應力錨固防治工程,採用了大噸位預應力錨索、錨拉樁等技術。

1997~2003年,開展了「三峽工程庫區移民遷建新址重大地質災害防治研究」,對遷建區的岩溶及岩溶地質災害、巴東組泥灰質岩石易滑層位的工程地質特徵、工程庫岸防護技術、庫區人防工程對移民新址的危害、人工高邊坡穩定性評價及防護技術方法、棄渣處置加筋土擋牆穩定性進行了深入研究,並初步建立了巫山和巴東縣防治示範區,開展了基於治理的滑坡體開發利用的研究,在研究了國內外與滑坡防治設計與施工相關的技術規范和較為成熟的技術方法基礎上,結合三峽庫區特點,編制了《長江三峽工程庫區滑坡防治工程設計與施工技術規程》。

我國在鐵路、水電、公路和城市建設中,開展了大量滑坡、崩塌、泥石流治理工程技術的滑坡治理單項技術研究,建立了包括地表排水工程、地下排水工程、削方減載工程、扶壁反壓工程、抗滑樁(鍵)、支撐樁工程、錨固工程和混凝土承重抗滑工程、注漿工程等的技術規程。

鐵路泥石流防治中,採用明洞、隧道、渡槽、急流槽、重力攔擋壩及鋼軌格柵壩等工程防治泥石流;運用模型試驗對大型泥石流溝防治工程進行科學論證,使防治工程方案更加合理。

近年來,我國在公路崩塌和滑坡防治工程實踐中,在崩塌和小型滑坡災害治理工程中,應用了輕型網狀防護系統與生物護坡系統相互配合的技術。如噴射厚層種植基材綠化,這是近年來發展起來的一種生物護坡系統,是運用機械將含有植物種子的有機基材噴射到坡面上,使坡面達到迅速恢復自然植被的一種新型護坡技術。它施工工藝簡便,綠化效果好,對於坡度大於1∶0.5岩質邊坡的治理效果尤為明顯。

10.2.2 存在的問題

(1)缺少一套快速調查和評價的高新技術方法

快速調查識別技術(如高精度的遙感圖像及其識別技術)較為落後。對地質災害評價指標體系和技術方法,特別是3S技術的集成應用還有很大差距。

由於地質災害的孕育發生和發育受多種因素影響和控制,發生的成因機理異常復雜,不僅不同種類的地質災害(如滑坡、泥石流)控制因素和誘發因素差別較大,即使是同一類型的地質災害,由於其所處的地質環境條件的差別(如我國的西南地區、東部地區、西部黃土地區等),外界因素(如降雨)誘發其發生的成因機理和臨界值也差別較大,多方面的原因致使地質災害的空間預測與危險性區劃顯得異常復雜,欲提出統一的具有普適性的地質災害預測評價指標體系、模型及判據是不現實的,必須針對某一典型地區和各災種制定不同的評價預測指標體系,選擇確定不同的權重,採用不同的預測評價模型和判據,方能客觀預測地質災害。地質災害評價的3S技術集成應用目前處於起步階段,還需做大量深入細致的工作。

(2)地質災害形成機理和誘發機理有待進一步深入研究

我國內地滑坡類型多,降雨型滑坡的成因機理各有特點,我國群發型滑坡和大型滑坡的形成機理還有待進一步深入研究。

絕大多數城市岩溶塌陷的發育都與地下水的活動密切相關,但臨界值該如何確定?目前的物理模型試驗主要的著眼點是塌陷機理的定性揭示,在觀測方法上採用的都是人工方法,根本無法捕捉到塌陷發育過程中觸發因素和主要影響因素的連續變化,無法對岩溶塌陷臨界觸發條件及其與主要影響因素關系進行定量分析。

(3)突發性地質災害預警預報的准確率較低

受基礎數據和滑坡泥石流統計樣本數量限制,在空間和時間上預報的准確率均有待提高。特別是我國各地區的基本地質環境條件和相應的臨界降雨量的關系研究不夠,同時預測預報手段還相對較為落後,目前還基本處於人工預警或半人工半計算機化預警的階段,離實現地質災害預測預警過程的自動化、快速化還有較大的距離。

(4)地質災害的監測技術落後

目前地質災害的監測技術大多還依靠精度低、效率低、成本高的常規手段,對近年來發展起來的自動化程度高、精度高、相對成本小的新技術、新方法(如高精度全球定位系統GPS、高精度干涉綜合孔徑雷達遙感INSAR以及激光監測技術等)的推廣應用不夠。

由於在地質災害監測方面起步較晚,大多是局限於點上的監測,僅有少量為區域性監測。在地質災害監測網路優化和計算機網路應用方面,發展緩慢。

滑坡泥石流災害的監測主要限於位移和孔隙水壓力監測,而對有關演化狀況的其他指標(如溫度、水化學場、地應力、推力等)則很少有人顧及。同時,我國對滑坡泥石流災害監測網的布置、監測儀器及精度要求等都缺乏統一的標准,使得監測數據可比性和共享性受到一定的限制。

在區域性地面沉降監測中合成孔徑雷達干涉(INSAR)技術的應用研究方面還有待深入,利用IN-SAR技術所建立的地面沉降監測網在時間(頻率)、空間(基岩標、分層標)、方法、密度等的優化方案和預警預報(模擬預測)方法與信息集成方面,是目前地面沉降監測預警亟須研究的重要課題。

(5)對潛在災害體的早期識辨差,「災後」研究普遍

由於現有的地質災害調查主要是對危害村莊和城鎮的,已經具有明顯前兆的地質災害進行的,對與其相關的影響因素分析不夠,對地質災害形成機理研究不夠,因而造成對潛在災害體的早期識辨差,對潛在的地質災害點的預測能力不足,「災後」研究較為普遍。

(6)地質災害防治缺乏一整套標准

缺乏一套地質災害災情統計,調查、評價、勘查、設計、施工、治理、應急調查與處置的技術標准。

10.2.3 面臨的形勢

(1)積極開展地質災害防治技術研究是我國經濟建設和可持續發展的緊迫需求

隨著國家西部大開發和可持續發展戰略的實施,國家大型工程和規模經濟建設的重點逐漸向中、西部地質環境較為脆弱的地區轉移,特別是一些工程建設、新城市建設和小城鎮建設面臨越來越嚴重的地質災害頻繁發生的威脅。地質災害對人類活動和生存條件的影響和威脅越來越明顯,而人類工程活動誘發的地質災害也越來越頻繁,地質災害防治已經成為我國經濟建設和可持續發展的制約因素之一。地質災害防治工作迫切需要地質災害調查、監測預報和治理技術方法提供科技支撐。

(2)現代新技術及計算機和信息技術的發展為地質災害防治研究提供了充分的技術保障

現代測量技術、信息技術、計算機技術等的快速發展,為地質災害實時監測、各種信息的集成傳輸、災害動態模擬模擬研究、預測預警模型研究、災害預測預警系統研究和信息快速發布反饋系統研究提供了先進的技術支撐,為地質災害監測預警和信息管理的研究與發展創造了前所未有的有利條件。

⑤ 地質災害監測方法技術現狀與發展趨勢

【摘要】20世紀末期以來,監測理論和技術方法有長足發展,常規技術方法趨於成熟,設備精度、設備性能已具較高水平,並開發了部分高精度(微米級位移識別率)、自計、遙測、自動傳輸的監測設施。未來,將充分綜合運用光學、電學、信息學、計算機和通信等技術(諸如光纖技術—BOTDR、時域反射技術—TDR、激光掃描技術、核磁共振技術、NUMIS、GPS技術、合成孔徑干涉雷達技術—InSAR及互聯網通訊技術等),進一步開發經濟適用、有效可行的地質災害監測新技術,提高精度、准確性和及時性,最大程度地減小地質災害造成的損失。

【關鍵詞】地質災害監測技術方法新技術優化集成

20世紀80年代以來,我國地質災害時空分布特點呈現新的變化。隨著人類工程活動越來越強,人為地質災害日趨嚴重,規模、數量和分布范圍呈增加趨勢;人口密集、經濟發達地區地質災害造成的損失越來越大。崩塌、滑坡和泥石流等突發性地質災害發生頻度和造成的損失不斷加大,地面沉降、海水入侵等緩慢性地質災害的范圍逐漸增加。據相關統計資料顯示,1995~2002年,地質災害共造成9000多人失蹤或死亡,突發性地質災害共造成直接經濟損失524億元,緩慢性地質災害造成直接經濟損失590億元,間接經濟損失2700億元。地質災害已經成為嚴重製約我國經濟發展的重要因素之一。

為了摸清我國地質災害的分布情況,我國系統地開展了地質災害調查工作,先後出台了《地質災害防治管理辦法》和《地質災害防治條例》,明確指出:防治地質災害,實行「以人為本,防治結合,統籌規劃,突出重點,分期實施,逐步到位」的方針。並於2003年4月啟動了全國性地質氣象預報。對已經查明的地質災害體,特別是對生產建設、人民生命財產安全構成嚴重威脅的地質災害,若能運用適當、有效、經濟可行的監測措施,作出科學的監測預報,則可最大程度地減小災害損失。

滑坡監測在不同條件、不同時期其作用不同,總的來說有以下幾個方面:

(1)通過綜合分析多種監測方法的監測數據,確定地質災害穩定狀態及發展趨勢,及時作出預測,防止或減輕災害損失。

(2)研究導致災害體變形破壞的主導因素、作用機理,為防治工程設計提供依據。

(3)在防治工程施工過程中,監測、分析災害體變形發展趨勢及工程施工的擾動,保障施工安全。

(4)施工結束後,進行工程效果監測。

(5)綜合利用長觀監測資料,分析災害體變形破壞機制和規律,檢驗在防治工程設計中所採用的理論模型及岩土體性質指標值的准確性,對已有的監測預報理論及模型進行驗證改進,改善、提高監測預測預報技術方法。

1地質災害監測技術綜述

地質災害監測的主要任務為監測地質災害時空域演變信息(包括形變、地球物理場、化學場)、誘發因素等,最大程度獲取連續的空間變形數據,應用於地質災害的穩定性評價、預測預報和防治工程效果評估。

地質災害監測是集地質災害形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體的綜合技術。地質災害的形成機理是開展地質災害監測工作的基礎;監測儀器是開展工作的手段;更為重要的是只有充分利用時空技術,才能有效發揮地質監測的作用;預測預報是開展地質災害監測的最終目的。

崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害,具有爆發周期短、威脅性及破壞性顯著、成因復雜等特點,因此,當前地質災害的監測技術方法的研究和應用多是圍繞突發性地質災害進行的。1.1監測方法

監測方法按監測參數的類型分為四大類:即變形、物理與化學場、地下水和誘發因素監測(見表1)。

表1主要地質災害監測方法一覽表

1.1.1 變形監測

主要包括以測量位移形變信息為主的監測方法,如地表相對位移監測、地表絕對位移監測(大地測量、GPS測量等)、深部位移監測。該類技術目前較為成熟,精度較高,常作為常規監測技術用於地質災害監測。由於獲得的是災害體位移形變的直觀信息,特別是位移形變信息,往往成為預測預報的主要依據之一。

1.1.2物理與化學場監測

監測災害體物理場、化學場等場變化信息的監測技術方法主要有應力監測、地聲監測、放射性元素(氡氣、汞氣)測量、地球化學方法以及地脈動測量等。目前多用於監測滑坡等地質災害體所含放射性元素(鈾、鐳)衰變產物(如氡氣)濃度、化學元素及其物理場的變化。地質災害體的物理、化學場發生變化,往往同災害體的變形破壞聯系密切,相對於位移變形,具有超前性。

1.1.3地下水監測

地下水監測主要是以監測地質災害地下水活動、富含特徵、水質特徵為主的監測方法。如地下水位(或地下水壓力)監測、孔隙水壓力監測和地下水水質監測等。大部分地質災害的形成、發展均與災害體內部或周圍的地下水活動關系密切,同時在災害生成的過程中,地下水的本身特徵也相應發生變化。

1.1.4誘發因素監測

誘發因素類主要包括以監測地質災害誘發因素為主的監測技術方法,如氣象監測、地下水動態監測、地震監測、人類工程活動等。降水、地下水活動是地質災害的主要誘發因素;降雨量的大小、時空分布特徵是評價區域性地質災害(特別是崩、滑、流三大地質災害的判別)的主要判別指標之一;人類工程活動是現代地質災害的主要誘發因素之一,因此地質災害誘發因素監測是地質災害監測技術的重要組成部分。

1.2監測儀器

1.2.1按從監測儀器同災害體的相對空間關系分為接觸類和非接觸類

(1)接觸類:是指必須安裝於災害體現場或進行現場施測的監測儀器系列。如滑坡地表或深部位移監測、物理和化學場監測等。該類儀器所獲得的信息多為災害體細部信息,信息量豐富。

(2)非接觸類:是指於現場安裝簡易標志或直接於災害體外圍施測的監測儀器系列。該類監測方法多以獲得災害體地表的絕對變形信息為主,易採用網式施測;特別是突發性地質災害的臨災前後,具有安全、快捷等特點。如激光微位移監測、測量機器人、遙感雷達監測等。

1.2.2按監測組織方式分為簡易監測、儀表監測、控制網監測、自動遙測

(1)簡易監測:採用簡易的量測工具(皮尺、鋼尺、卡尺)對災害體地表的裂縫等部位進行監測。

(2)儀表監測:採用機測或電測儀表(安裝、埋設感測器)對滑坡進行地表及深部的位移、應力、地聲、水位、水壓、含水量等信息監測。

(3)控制網監測:在滑坡變形破壞區及周邊穩定地帶,布設大地測量或GPS衛星定位測量控制點網,進行滑坡絕對位移三維監測。

(4)自動遙測:利用有線和無線傳輸技術,對儀表監測所得信息進行遠距離遙控自動採集、傳輸,可實現全天候不間斷監測。

2地質災害監測方法技術現狀

地質災害監測技術是集多門技術學科為一體的綜合技術應用,主要發展於20世紀末期。伴隨著電子技術、計算機技術、信息技術和空間技術發展,國內外地質災害調查與監測方法和相關理論得到長足發展,主要表現在:

(1)常規監測方法技術趨於成熟,設備精度、設備性能都具有很高水平。目前地質災害的位移監測方法均可以進行毫米級監測,高精度位移監測方法可以識別0.1mm的位移變形。

(2)監測方法多樣化、三維立體化。由於採用了多種有效方法結合對比校核以及從空中、地面到災害體深部的立體化監測網路,使得綜合判別能力加強,促進了地質災害評價、預測能力的提高。

(3)其他領域的先進技術逐漸向地質災害監測領域進行滲透。隨著高新技術的發展和應用的深入,衛星遙感、航空遙感等空間技術的精度逐漸提高,一些高精度物探(如電法、核磁共振等技術)的發展,使得地質災害的勘查技術與監測技術趨於融合,通過技術上的處理、提升,該類技術逐漸適用於區域性的地質災害和單體災害的監測工作。

「八五」以來,我國在地質災害監測技術研究方面取得了豐碩的成果,並積累了豐富的經驗,使我國的地質災害監測預警水平得到很大程度的提高;但是還存在一定的局限性,主要表現在:

(1)地質災害監測技術、儀器設施多種多樣,應用重復性高,受適用程度、精度、設施集成化程度、自動化程度和造價等因素的制約,常造成設備資源浪費,效果不明顯。

(2)所取得的研究成果多側重於某一工程或某一應用角度,在地質災害成災機理、誘發因素研究的基礎上,對各種監測技術方法優化集成的研究程度較低。

(3)監測儀器設施的研究開發、數據分析理論同相關地質災害目標參數定性、定量關系的研究程度不足,造成監測數據的解釋、分析出現較大的誤差。

因此,要提高地質災害預警技術水平,必須在地質災害研究同開發監測技術方法相結合的基礎上,進行地質災害監測優化集成方案的研究。

3地質災害監測技術方法發展趨勢

3.1高精度、自動化、實時化的發展趨勢

光學、電學、信息學及計算機技術和通信技術的發展,給地質災害監測儀器的研究開發帶來勃勃生機;能夠監測的信息種類和監測手段將越來越豐富,同時某些監測方法的監測精度、採集信息的直觀性和操作簡便性有所提高;充分利用現代通訊技術提高遠距離監測數據信息傳輸的速度、准確性、安全性和自動化程度;同時提高科技含量,降低成本,為地質災害的經濟型監測打下基礎。

監測預測預報信息的公眾化和政府化。隨著互聯網技術的發展普及,以及國家政府的地質災害管理職能的加強,災害信息將通過互聯網進行實時發布,公眾可通過互聯網了解地質災害信息,學習地質災害的防災減災知識;各級政府職能部門可通過所發布信息,了解災情的發展,及時做出決策。

3.2新技術方法的開發與應用

3.2.1調查與監測技術方法的融合

隨著計算機的高速發展,地球物理勘探方法的數據採集、信號處理和資料處理能力大幅度提高,可以實現高解析度、高采樣技術的應用;地球物理技術將向二維、三維採集系統發展;通過加大測試頻次,實現時間序列的地質災害監測。

3.2.2 智能感測器的發展

集多種功能於一體、低造價的地質災害監測智能感測技術的研究與開發,將逐漸改變傳統的點線式空間布設模式;由於可以採用網式布設模式,且每個單元均可以採集多種信息,最終可以實現近似連續的三維地質災害信息採集。

3.3新技術新方法

3.3.1光纖技術(BOTDR)

光導纖維監測技術又稱布里淵散射光時域光纖監測技術(BOTDR),是國際上20世紀70年代後期才迅速發展起來的一種現代化監測技術,在航空、航天領域中已顯示了其有效性。在土木、交通、地質工程及地質災害防治等領域的應用才剛剛開始,並受到各發達國家研究機構的普遍重視,發展前景十分廣闊。

通過合理的光纖敷設,可以監測整個災害體(特別是滑坡)的應變信息。

3.3.2時間域反射技術(TDR)

時間域反射測試技術(Time Domain Reflectometry)是一種電子測量技術。許多年來,一直被用於各種物體形態特徵的測量和空間定位。早在20世紀30年代,美國的研究人員開始運用時間域反射測試技術檢測通訊電纜的通斷情況。在80年代初期,國外的研究人員將時間域反射測試技術用於監測地下煤層和岩層的變形位移等。90年代中期,美國的研究人員將時間域反射測試技術開始用於滑坡等地質災害變形監測的研究,針對岩石和土體滑坡曾經做過許多的試驗研究,國內研究人員已經開始該方法的研究工作,並已經在三峽庫區投入試驗應用階段,同時開展了與之相關的定量數據分析理論研究。

所埋設電纜即是感測器,又可傳輸測試信號;該方法相對於深部位移鑽孔傾斜儀監測具有安裝簡單、使用安全和經濟實用等特點。

3.3.3激光掃描技術

該技術在歐美等發達國家應用較早,我國近期開始逐漸引進。主要是用於建築工程變形監測以及實景再現,隨著掃描距離的加大,逐漸向地質災害調查和監測方向發展。

該技術通過激光束掃描目標體表面,獲得含有三維空間坐標信息的點雲數據,精度較高。應用於地質災害監測,可以進行災害體測圖工作,其點雲數據可以作為地質災害建模、地質災害監測的基礎數據。

3.3.4核磁共振技術(NUMIS)

核磁共振技術是國際上較為先進的一種用來直接找水的地球物理新方法。它應用核磁感應系統,通過從小到大地改變激發電流脈沖的幅值和持續時間,探測由淺到深的含水層的賦存狀態。我國於近期開始引進和研究,目前已經在三峽庫區的部分滑坡體進行了應用試驗,效果較好。

應用於地質災害監測,可以確定地下是否存在地下水、含水層位置以及每一含水層的含水量和平均孔隙度,進而可以獲知如滑坡面的位置、深度、分布范圍等信息,從而對滑坡體進行穩定性評價,並對滑坡體的治理提出科學依據。

3.3.5合成孔徑干涉雷達技術(InSAR)

運用合成孔徑雷達干涉及其差分技術(InSAR及D-InSAR)進行地面微位移監測,是20世紀90年代逐漸發展起來的新方法。該技術主要用於地形測量(建立數字化高程)、地面形變監測(如地震形變、地面沉降、活動構造、滑坡和冰川運動監測)及火山活動等方面。

同傳統地質災害監測方法相比,具有如下特點:

(1)覆蓋范圍大;

(2)不需要建立監測網;

(3)空間解析度高,可以獲得某一地區連續的地表形變信息;

(4)可以監測或識別出潛在或未知的地面形變信息;

(5)全天候,不受雲層及晝夜影響。

但由於系統本身因素以及地面植被、濕度及大氣條件變化的影響,精度及其適用性還不能滿足高精度地質災害監測。

為了克服該技術在地面形變監測方面的不足,並提高其精度,國內外技術人員先後引入了永久散射點(PS)的技術和GPS定位技術,使InSAR技術在城市及岩石出露較好地區地面形變監測精度大大提高,在一定的條件下精度可達到毫米級。永久散射(PS)技術通過選取一定時期內表現出穩定干涉行為的孤立點,克服了許多妨礙傳統雷達干涉技術的解析度、空間及時間上基線限制等問題。

隨著衛星雷達系統資源的改進和發展,以及相應數據處理軟體的提高,該技術在地質災害監測領域的應用將趨於成熟。

3.4地質災害監測技術的優化集成

3.4.1問題的提出

(1)監測方法的適應性。對於各種監測方法所使用的監測儀器設施,均有各自的應用方向和使用技術要求;針對不同地質災害災種、類型,其使用技術要求(包括測點布設模式、安裝使用技術要求等)不同。

(2)地質災害不同的發展階段。對於崩塌、滑坡等突發性地質災害,不同發展階段所適用的監測方法和儀器設施各異,監測數據採集周期頻度不同。

(3)監測參數與監測部位。實踐證明,一方面,不同的監測參數(地表位移、深部位移、應力、地下水動態、地聲等)在不同類型的災害體監測中具有不同程度的表現優勢;另一方面,同一災害體不同部位的監測參數隨時間變化趨勢特點並不相同,即存在反映災害體關鍵部位特徵的監測點,又存在僅反映局部單元(不具有明顯的代表性,甚至是孤立的)特徵的監測點。因此,監測要素(監測參數、監測部位)的優化選擇,是整個監測設計工作的基礎。

(4)自動化程度。決定於設備的集成度、控制模式、數據標准化程度和信息發布方式。

(5)經濟效益。決定於地質災害的規模、危害程度、監測技術組合、設備選型等因素。

3.4.2設計原則

地質災害監測技術優化集成方案遵循以下原則:

(1)監測技術優化原則:針對某一類型地質災害,確定優勢監測要素,進行監測內容、監測方法優化組合,使監測工作高效、實用。

(2)經濟最優原則:首先,不過於追求高、精、尖的監測技術,而應選擇發展最為成熟、應用程度較高的監測技術;其次,對於危害程度較大的大型地質災害體,可選擇專業化程度較高的監測技術方法,由專業人員進行操作、維護,對於危害程度低,規模小的災害體,可選擇操作簡單、結果直觀的宏觀監測技術,由群測群防級人員進行操作。

3.4.3最終目標

根據不同種類地質災害和不同類型地質災害的物質組成、動力成因類型、變形破壞特徵、外形特徵、發育階段等因素,研究適用於不同類型地質災害的監測要素(監測參數、監測點位的集合)、監測方法、監測點網的時空布置模式、監測技術要求,建立典型地質災害監測的優化集成方案。

⑥ 我國地質災害營救現狀怎麼樣

我國是地質災害多發和頻發的國家,黨中央、國務院特別重視地質災害的營救工作。經過20多年的努力,特別是經過國內外多次重大地質災害營救工作,我國地質災害的應急救援工作取得了顯著進步,逐步形成了一套符合中國國情、適應中國地質災害特點的規章、規范和根本制度,建立了從中央到地方的地質災害防治和應急救援行政管理體系和地質災害調查、評價、設計、施工和監理專業隊伍體系。通過體系的運轉,不僅成功規避了許多特大型地質災害,避免或減輕了大量人員傷亡和財產損失,同時也積累了針對不同類型地質災害開展營救工作的寶貴經驗。總體上看,我國地質災害營救工作深得國際好評,營救工作水平在國際上處於領先地位。
一、營救政策法規
1988年,國務院首次賦予地質礦產部地質環境管理職責,我國地質災害防治工作開始起步;1998年和2008年,國務院進一步明確了國土資源部關於地質災害防治和地質環境保護的職責,地質災害防治工作不斷得到加強。我國從20世紀90年代初實行了地質災害勘查、設計、監理和施工資質准入制度,1999年開始推行建設用地地質災害危險性評估制度。自1999年以來,我國先後出台並實施了以下主要有關地質災害防治和營救的法規或條例。
1999年:國土資源部出台《地質災害防治管理辦法》。
2004年:國務院頒布並實施了《地質災害防治條例》。
2007年:國家出台了《中華人民共和國突發事件應對法》。
此外,還先後出台了一系列與地質災害相關的法律、法規。
《基本建設項目環境保護管理辦法》,國家計委、國家經委、國家建委和國務院環境領導小組聯合發布(1981)。
《水土保持工作條例》,國務院發布(1982)。1991年全國人民代表大會常務委員會發布《中華人民共和國水土保持法》後,《水土保持工作條例》同時廢止。
《中華人民共和國環境保護法》,全國人民代表大會常務委員會發布(1989)。
《中華人民共和國礦產資源法》,全國人民代表大會常務委員會發布(1986)。
《中華人民共和國土地管理法》,國務院發布(1991)。
《中華人民共和國森林法》,全國人民代表大會常務委員會發布(1984),1998年修改。
《中華人民共和國草原法》,全國人民代表大會常務委員會發布(1985),2002年修改。
《中華人民共和國水法》,全國人民代表大會常務委員會發布(2002)。
《中華人民共和國防震減災法》,全國人民代表大會常務委員會發布(1997),2008年修改。
《河道管理條例》,國務院發布(1988),等等。
根據以上有關法規和條例,2006年,國務院專門制定和發布了《國家突發公共事件總體應急預案》、《國家突發地質災害應急預案》。在國家法規和相關預案框架基礎上,2009年,國土資源部出台了《國土資源部突發地質災害應急響應工作方案》,部分省(自治區、直轄市)、市(地、州)、縣(市、區)編制了相應的地質災害應急預案和應急響應工作方案。由此可以看出,我國應對地質災害的應急預案和應急響應工作方案建設比較齊全和完善,地質災害防治和應急救援走向法制化軌道,在我國地質災害營救工作中發揮了重要作用。
二、營救指揮系統
《國家突發地質災害應急預案》組織體系和職責規定,國務院國土資源行政主管部門負責全國地質災害應急防治工作的組織、協調、指導和監督。出現超出事發地省級人民政府處置能力,需要由國務院負責處置的特大型地質災害時,根據國務院國土資源行政主管部門的建議,國務院可以成立臨時性的地質災害應急防治總指揮部,負責特大型地質災害應急防治工作的指揮和部署。省級人民政府可以參照國務院地質災害應急防治總指揮部的組成和職責,結合本地實際情況成立相應的地質災害應急防治指揮部。發生地質災害或者出現地質災害險情時,相關市、縣人民政府可以根據地質災害搶險救災的需要,成立地質災害搶險救災指揮機構。按照要求,各級政府應建立健全應急救援組織機構,尤其是領導機構。
三、應急救援隊伍
《國家突發地質災害應急預案》和國務院、國土資源部要求加強地質災害專業應急防治與救災隊伍建設,確保災害發生後應急防治與救災力量及時到位。目前應急救援隊伍包括專業應急防治與救災隊伍、武警部隊、鄉鎮(村莊、社區)應急救援志願者組織等。
(一)應急救援主體
廣大人民群眾是地質災害營救隊伍的主體。根據從1999年以來的地質災害調查結果,全國共有地質災害隱患點24萬多處。目前,最有效的方法還是群測群防,就是廣大基層幹部群眾通過接受培訓,有組織地參與地質災害隱患點的監測和預防,及時捕捉地質災害前兆、災體變形、活動信息,迅速發現險情,及時預警,迅速組織疏散、轉移,減少人員傷亡和經濟損失的一種防災減災手段。目前,我國已逐步建立了適合中國國情的地質災害群測群防體系。
從2009年開始,國土資源部為了進一步提高基層地質災害防治能力和水平,特別是規范群測群防體系建設,專門下發了有關通知。一是開展以縣(區、市)為對象的群測群防的「十有縣(有組織、有規劃、有經費、有預案、有制度、有宣傳、有預報、有監測、有手段、有警示)」建設(國土資發[2009]46號),首批已有321個「十有縣」達標(國土資發[2009]174號),2011年1月14日,國土資源部地質環境司又公示了第二批527個縣(市、區)名單。二是開展基層國土所地質災害「五到位」建設。就是對轄區內居民建房,地質災害隱患簡要評估到位;對地質災害隱患點群測群防員聯繫到位;對地質災害隱患點組織巡查到位;對地質災害防治宣傳材料發送到位;發生地質災害災情險情預案和人員到位。總結來講就是要做到評估、巡查、宣傳、預案和人員到位。三是建設地質災害防治「五條線」。即行政管理、事業支持、應急處置、專家咨詢、中介服務五條線。第一,努力改變國土資源系統地質災害管理力量上下「倒三角形」結構的現狀,督促市、縣兩級增加人員配備,加強行政管理一條線。第二,在已有的部分省(自治區、直轄市)、市(地、州)、縣(市、區)地質環境監測站基礎上,推進各級地質環境監測站的全面建設,建實事業支持一條線。第三,完善部級應急中心組織建設和支撐機構建設,細化應急響應工作各項規章制度,推動省級應急中心建設,建立應急處置一條線。第四,建立部級和省級地質災害防治應急專家隊伍,鼓勵市、縣組建地質災害防治應急專家隊伍,建成專家咨詢一條線。第五,成立地質災害防治協會,加強對地質災害防治危險性評估、勘查、設計、監理和施工各項資質的監督管理,努力提高地質災害防治的工程質量,建設中介服務一條線。
(二)專業救援隊伍
全國各省、自治區、直轄市,為全面提升綜合應急救援能力,根據《中華人民共和國突發事件應對法》、《中華人民共和國消防法》、《國務院辦公廳關於加強基層應急隊伍建設的意見》等精神,成立省級綜合應急救援總隊。2010年6月9日,國務院下發《關於進一步加強防震減災工作的意見》,提出了「加強以公安消防隊伍及其他優勢專業應急救援隊伍為依託的綜合應急救援隊伍建設」的要求。公安部要求東部各省2010年底前建成應急救援總隊,加快和促成各省依託公安消防部隊建設綜合應急救援隊伍。截至2010年12月,全國已有31個省、自治區、直轄市掛牌綜合應急救援總隊。綜合應急救援隊伍的總(支、大)隊長、政治委員一般由公安消防總(支、大)隊主官擔任,第一政委一般由各級人民政府分管應急工作的領導擔任。綜合應急救援隊伍是政府組織開展應急救援工作的骨幹力量,接受政府的統一領導,服從政府應急管理機構的管理和調度。各地人民政府應賦予綜合應急救援隊伍最高指揮官在應急救援現場的臨機處置權,調動各專業隊伍和社會資源,最大限度地搶救生命,排除險情。綜合應急救援隊伍建設保障經費納入各級財政預算。
各省(自治區、直轄市)應急救援支隊、大隊建設也在穩步推進,截至2010年7月,153個地級政府掛牌成立了應急救援支隊,821個縣級政府掛牌成立了應急救援大隊。各省(自治區、直轄市)一般計劃通過3年時間健全市、縣兩級救援隊伍。
新組建的省(自治區、直轄市)應急救援總隊是以承擔全省(自治區、直轄市)范圍內重大、特別重大自然災害、事故災難、公共衛生安全和社會安全等突發事件的應急救援為任務,建立「統一指揮、職責明確」的救援體系。
(三)應急救援專家
國土資源部為了充分發揮地質災害應急專家在突發地質災害事件處置和應急管理咨詢工作中的作用,規范地質災害應急專家的遴選和管理,提高地質災害應急響應能力,進一步增補了地質災害防治應急專家,加強地質災害應急力量,制定了《國土資源部地質災害應急專家管理暫行辦法》,在全國范圍內,遴選並報請國土資源部確定了36名地質災害應急防治專家。
此外,依照群測群防體系應建立部級和省級地質災害防治應急專家隊伍,鼓勵市、縣組建地質災害防治應急專家隊伍,建成專家咨詢一條線。目前,省級單位正在組建過程中。
(四)其他救援隊伍
2001年以來,我國在27個省(自治區、直轄市)陸續建立了32支地震專業救援隊,約5000人,在中國地震局的直接領導下,形成了我國的救援教官隊伍。國家安全生產應急指揮中心、礦山與危化救援隊等幾個國家級救援隊和一批地震救援培訓基地也相繼建設並落成。
(五)應急救援技術
2009年8月13日,作為國土資源部突發地質災害應急響應技術支撐單位的中國地質環境監測院地質災害應急辦公室成立,這標志著全國地質災害應急防治工作機構建設取得了實質性進展。
加強地質災害監測、預報、預警信息系統建設,充分利用現代通信手段,把有線電話、衛星電話、移動手機、無線電台及互聯網等有機地結合起來,建立覆蓋全國的地質災害應急防治信息網,並實現各部門間的信息共享。
2009年,我國加強了地質災害應急信息平台建設,完善地質災害應急網路、地質災害信息系統和遠程視頻會商系統。配置了單兵作業、單兵防護、專業探測、信息通信和室內作業5類應急裝備和應急設備54台(套),包括衛星應急通信系統、視頻會議系統、穩壓電源系統、海事衛星電話、對講機、發電機、超短波電台、手持GPS等。
2009年10月30日,在國土資源部應急衛星通信專網平台下建設的四川省巴中市南江縣突發地質災害遠程應急會商系統,通過衛星傳輸,實現了南江中心站、應急車載站、人工便攜站和縣、省、國家3級的互聯互通及與災害現場的四方視頻會商,專家們足不出戶,就可以進行會商和提出處理意見與建議。南江縣是第一個實現與國家級突發地質災害遠程應急會商系統互聯互動的縣。
不久前,由中國地質環境監測院聯合湖北省地質環境總站,在黃石市板岩山地質災害現場進行了地質災害應急技術演練。在這次演練中,無人駕駛飛機、飛艇、三維激光掃描儀作為宏觀和定量監測裝備,在整個演練過程中發揮了高新技術性能,獲得了危岩體周邊12千米,解析度15厘米的高質量航拍影像和地面三維掃描成果。同時,無人駕駛飛機、飛艇更是實現了在遠場起飛,轉場至地質災害點上空作業並安全返航的預定目標。地質災害遠程應急會商系統實現了多點互聯互通及與災害現場的多方視頻會商。這也是我國首次採用無人駕駛小飛機、飛艇、三維激光掃描儀、多人工便攜站等綜合技術與多部門合作,通過地質災害應急遠程傳輸系統開展的地質災害特大險情會商技術演練。
(六)應急救援後勤
應急救援後勤是有效開展地質災害營救工作的重要保障和支撐。財政部、國土資源部2009年出台了《特大型地質災害防治專項資金管理暫行辦法》,明確了地質災害營救工作有關的資金管理辦法。目前,全國共設立了10個中央級救災物資儲備倉庫,一些省(自治區、直轄市)、市(地、州)、縣(市、區)也建立了地方救災物資儲備倉庫(用於地震)。

⑦ 地質災害防治效益分析的國內外研究現狀

12.1.1 國際研究現狀

美國是自然災害比較嚴重的國家之一,面臨的災害主要包括洪水、風暴潮、海嘯、地震、膨脹土、滑坡、強風、台風、龍卷風等。為減輕這些災害的損失,開發了很多減災技術,並通過聯邦、州和地方的公共政策付諸實施。保險機構和其他團體的資助,使災區人們的生產和生活得以維持和恢復。現以美國為例說明地質災害效益分析研究現狀。

美國由聯邦應急管理局(FEMA)和保險業牽頭,匯編並評估滑坡災害對經濟影響的信息。雖然滑坡和其他自然災害造成的損失是經常的、廣泛的,但並未經常匯總,很難查到。每逢發生滑坡或其他自然災害之後,不同的機構和組織都可以提出災情評估,但這些評估差異很大,統計的損失范圍不同,而且隨著時間不同而有變化。美國國家研究理事會在其1999年提交的《自然災害的影響:損失評估框架》中得出結論說,目前還沒有一個被廣泛接受的評估自然災害,包括滑坡和其他地面滑動災害損失的框架。由於缺乏這種信息,所以很難制定應對這些災害的政策,也很難衡量決策的成本-效益以及減災措施的效果。災害損失資料庫對於幫助政府機構掌握趨勢和查明滑坡減災的進展,是十分必要的。

現介紹Petak和Atkisson根據美國各州的統計數據建立的一套評估方法:針對以上所列9種自然災害,主要採取5類減災方法,分別為避災、區域防護、建築物加固、建築物搬遷和場地處理,每一措施都可通過制定或修改公共投資、土地利用、災害救濟、建築規范等政策予以實施。然而,對任何人、任何地方、任何情況下採取的任何措施都需要有相應的投入,所以必須對每一策略進行減災效益和費用分析,以評價其綜合效果。

具體做法是對每一種災害選擇一組減災措施,估算可能的減災效果和費用,即可計算出減災率(採取措施後減少的損失值與期望損失值之比),其中損失值是指不採取任何減災措施時估算的損失值。洛杉磯市的經驗表明,推行場地平整和土壤分析規范收到了較滿意的效果(表12.1)。

表12.1 美國洛杉磯市減災率估算舉例

12.1.2 國內研究現狀

我國在一些領域進行的災害評估,已經在減災、防災中發揮了重要作用。例如,我國在一些區域或城市完成的洪水災害評估、地震災害評估等,不但為國家經濟規劃和工程建設提供了重要的依據,而且直接指導了減災工作。然而,在地質災害領域,20世紀80年代以前,地質災害研究主要局限於對災害分布規律、形成機理、趨勢預測等方面的研究,基本依附於水文地質、工程地質和有關的研究工作。20世紀80年代以後,地質災害風險評估才開始起步,而防治效益評估正是地質災害風險評估的一部分。經過20多年的發展,我國地質災害防治效益評估工作在理論和實踐方面都取得了一定的成果,但還存在以下幾方面問題:

1)沒有形成一套完善的效益評估指標體系。

2)由於我國各地區地質災害特徵不同,經濟發達程度存在差異,造成經濟效益統計標准不同,很難統一。

3)對已經完成的治理工程沒有很好地進行總結分析,很難對今後的規劃和防治工作起指導作用。

由此,應該說我國地質災害防治效益評估工作還處於探索階段。

⑧ 國際地質災害防治科技研究現狀與發展趨勢

10.1.1 地質災害形成機理與調查評價科技研究

(1)降雨誘發型滑坡和泥石流的形成機理

近30年來,降雨型滑坡研究是滑坡研究中的熱點課題之一,其核心是通過研究降雨與滑坡的各種關系,預測可能的滑坡狀態。據初步統計,全球至少有23個國家的學者對降雨型滑坡進行了不同程度的研究,美國、義大利、日本、英國、澳大利亞、紐西蘭以及中國香港和內地學者發表的研究論文較多。1984年後,中國香港政府加大了對降雨型滑坡的研究力度。除每年進行降雨滑坡的調查外,特別加強從更深層次上研究滑坡與降雨的關系,降雨滑坡分布發育規律,降雨入滲的水文地質模型,以及應用概率統計和其他數學方法建立更精確的滑坡—降雨關系。隨著研究程度的深入,研究者一致認為香港火成岩風化層的非飽和土和殘積土特有的性質控制著淺層降雨型滑坡的形成機理。研究結果表明,降雨型滑坡形成機理的本質在於雨水入滲斜坡後破壞了斜坡的應力平衡。因而,從理論上解釋雨水入滲後斜坡應力的變化過程,以及雨水在斜坡中的滲透特性和滲透過程,是降雨型滑坡成因機理研究的關鍵。

(2)岩溶塌陷發育機理和判據研究

日本學者Nogushi(1970)、蘇聯學者Xоменко(1986)、美國學者Ralphj Hodek(1984)和Thom-as M.Tharp(1995)、俄羅斯學者Anikeev(1999)等,先後採用物理模型試驗或數值分析的方法,系統研究了非黏性土潛蝕塌陷的過程。國外一些學者還嘗試採用岩土工程離心機進行塌陷試驗,如:Borms和Bennermark(1967),Marir(1984),Bertin(1978),Howell和Jenkins(1984),Sterling和Ronayne(1984),Craig(1990),Ablla和Goodings(1996),運用離心機模擬塌陷破壞機理和導致塌陷的臨界組合條件,重點研究了上覆在洞穴上方的弱固結砂層的塌陷破壞與洞穴開口大小、洞穴自身強度、弱固結砂層強度和厚度、上覆砂層的厚度,以及地表荷載的關系。

美國、義大利、英國開展的基於GIS技術的地質災害的風險評價工作中,包含了岩溶塌陷危險性評價。

(3)區域滑坡和泥石流調查與危險性評價

早期的地質災害空間預測主要依據野外調查與航空相片解譯情況,由專家進行地質災害敏感性判斷和評價,故稱之為專家評價法(Aleotti和Chowdhury,1999)。該方法評價結果精度取決於野外調查的詳細程度和專家的知識與經驗,評價中運用的隱含規則使結果分析與更新困難,而且不同調查者與專家得出的結果無法進行比較。

20世紀70年代,以美國加利福尼亞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的方法得到大力推廣。該方法的優點是克服了使用隱含規則的問題;缺點是權重的確定仍保持主觀性,模型的推廣應用有一定困難。

20世紀80年代,受統計回歸分析和判別分析在石油運移與礦床預測中應用的啟發,Carrara(1983)將多元統計分析預測方法引用到區域滑坡空間預測中,並使該技術在世界各國得到迅速發展與推廣。如Haruyama和Kawakami(1984)利用數學統計理論對日本活火山地區降雨引發的滑坡災害進行了危險度評價。Baeza和Corominas(1996)利用統計判別分析模型進行了淺層滑坡敏感性評估,其斜坡破壞的正確預測率達到96.4%,說明了統計預測的適用性。Carrara,Cardinali和Guzzetti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,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年代以來,隨著計算機技術和信息科學的高速發展,以處理和分析地理空間數據為主要特點,具有屬性資料庫與圖形庫動態連接功能的地理信息系統(GIS)技術得到了空前發展,其與定量化的地質災害空間預測模型方法的結合也成為地質災害研究的新領域。

Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl(1994)在哥倫比亞的麥德林(Medellin)地區分析滑坡、泥石流等斜坡不穩定性引起的區域地質災害敏感性和土地及生命易損性的基礎上,利用GIS技術將兩者合成產生了風險評價分區圖。Anbalagan和Bhawani Singh(1996)在Anbalagan(1992)關於山區滑坡災害評估和區劃制圖研究的基礎上,提出了風險評價制圖的新方法——風險評價矩陣(RAM)。

Aleollt(2000)採用GIS技術對義大利北部阿爾卑斯山前緣的皮埃德蒙特(Piedmont)地區的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆積等災害的危險性及綜合風險進行了區劃性制圖研究。Michael-Leiba等(2000)在澳大利亞的一項城市發展規劃項目的斜坡地質災害研究中,把斜坡災害的危險性、易損性、風險評價作為一體,以GIS軟體為技術平台,分別採用平面和三維評價系統,對凱恩斯(Cairns)地區進行了斜坡地質災害的危險性和風險區劃研究。Ragozin(2000)從理論上研究了滑坡災害風險評價中的危險性、易損性和風險性。提出了考慮危險性評估目標有效期限在內的單個滑坡災害危險性指標,並用其主要控制因素的概率乘積表示;對於區域性滑坡災害評估,用給定地區的面積、滑坡發生面積、滑坡數量和時間之間的關系建立定量模型。

10.1.2 監測預報技術方法研究

(1)誘發滑坡和泥石流的臨界降雨量與氣象預警研究

在誘發地質災害的降雨臨界值研究方面,各國學者用來確定降雨誘發滑坡臨界值的方法很多,其不同點在於考慮的因素不同。Glade(1997)建立了確定誘發滑坡的降雨臨界值的三個模型,並在紐西蘭的惠靈頓地區進行了驗證。三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)。模型建立的前提是:①假設最大日降雨量的地區,蒸發量最小;②滑坡由最大降雨量誘發。這三個模型基本概括了當前確定誘發滑坡的降雨臨界值的方法。

在對美國舊金山灣地區1986年2月12~21日的滑坡和泥石流災害預警工作中,首先由美國地質調查局分析確定,通過當地電台、電視台以及美國國家氣象中心的特別預報方式來進行預警。這次滑坡泥石流災害的預警分為兩個階段:第一次是2月14日的6個小時災害危險期,另一次是17~19日之間的60小時的災害危險期。由於地質條件的復雜性和地形條件的變化,這兩次預報主要是針對整個舊金山海灣地區,而不是某一個特定的滑坡災害地點。根據滑坡泥石流災害發生後的調查,10處滑坡泥石流災害發生點有目擊者能提供精確的時間,其中有8處滑坡泥石流所發生的時間與預警的時間段一致。

據研究,舊金山灣地區的6小時降雨量達到4英時(即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位的變化,他們還設置了若干個孔隙水壓力計以觀測斜坡中地下水位變化。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。

1984年開始,香港地區採用雷達圖像解譯小范圍地質構造,用於確定滑坡發生的潛在區域。進而建立了用於滑坡災害的降雨量監測網路,其中自動雨量計1999年由48個擴展為86個。將雨量資料定時傳給管理部門。如預測24小時內降雨量達到175mm或60分鍾內市區內雨量超過70mm,即認為達到滑坡預報閾值,即由政府發出通報。香港平均每年約發出三次山洪滑坡暴發警報。

(2)滑坡和泥石流災害監測技術方法研究

對於滑坡和泥石流的監測,在美國、瑞士、義大利、日本、韓國等發達國家已經做了很多工作,特別是單體滑坡已經達到真正實時監測的階段。監測內容包括地面位移、地裂縫、地下位移、地下水位(水壓力)和水溫、地聲等。監測技術採用常規監測、自動觀測、GPS和衛星通信等相結合(圖10.1,10.2)。在我國的香港特別行政區,也建立了比較完善的基於降雨監測的地質災害監測網路。

圖10.1 使用太陽能無線遙控系統(左圖)和變形計(右圖)

圖10.3 分層標自動監測系統及原理示意圖(據Amelung等,1999)

在美國加利福尼亞州薩克拉門托,GPS測量已經取代了區域性的地面標高的水準測量。1986年在該區建了38個GPS監測站,1989年後達到了68個。採用嚴格的測量程序,其大地高程的精度可達到毫米級。我國上海經過近兩年應用Ashtech Z12雙頻GPS信號接收機測定大地高程,於1999年也取得了大地高程精度達3mm的好成果。其優點是對於區域性地面沉降的大范圍監測具有事半功倍的效果。

根據美國地調局資料,美國用於探測地面沉降的干涉合成孔徑雷達(InSAR)技術還處於開發和試驗之中(圖10.4)。Gabriel等率先於1989年發表了《測繪大區微小高程變化:雷達干擾測量法》的文章。1993年,Massonet等利用雷達干擾測量法測繪了著陸器地震的地面形變場區。Van der Kooij等用太空飛船干涉衛星孔徑雷達資料調查研究了荷蘭格洛寧根(Groningen)天然氣開采區的地面沉降問題。Marco等利用美國實驗研究學會干涉衛星孔徑雷達資料對美國貝爾瑞吉(Belridge)油田1992~1996年的地面沉降進行了詳細的研究。由於這種探測技術的使用,地面沉降測量的精度已達毫米級,其探測結果能很好地處理成平面二維沉降等值線圖。而且該方法可以省去常規水準標石測量的許多人力和物力的投入。因此,不能低估這一新技術的開發應用前景,在目前情況下可以參照國外成功的經驗在我國進行試驗。

(4)岩溶塌陷監測技術研究

美國學者Benson(1987)提出利用地質雷達進行監測預報的方法,並在美國北卡羅來納州威爾明頓(Wilmington)西南部的一條軍用鐵路進行了試驗,監測周期為半年,取得了良好的效果。2002年,在國土資源大調查項目的支持下,中國地質科學院岩溶地質研究所在廣西桂林柘木鎮建立了我國第一個岩溶塌陷災害監測站,為深入系統地研究岩溶塌陷預測預報方法提供了良好的條件。

圖10.4 合成孔徑雷達干涉測量獲得的內華達州拉斯維加斯谷地

(5)地質災害監測預警信息傳輸處理與發布系統研究

發達國家和地區已經越來越重視地質災害監測的信息化工作。例如美國、日本、義大利、法國和韓國等建立了地質災害實時監測系統,在實際應用中可以做到實時預警。針對單種地質災害開展監測預警方面的研究工作較多,多災種的集成系統尚不多見。

10.1.3 地質災害治理工程技術研究

(1)地質災害防治理論

重視基於地質災害形成機理的地質災害防治理論研究。如日本針對溫泉地區的滑坡特點,研究採用排氣工程和地下水截水工程進行滑坡綜合防護;法國針對降雨誘發的粘土滑坡採用虹吸排水技術;美國和日本在研究植被覆蓋好的地區發生的淺層滑坡,開展採用調整植物類型的生物措施研究等。在地質災害的防治工程中,普遍採用生物防護系統,注重生態環境保護,日本在滑坡治理中,抗滑樁和建築地基結合,實現防治工程與土地開發利用相結合。

(2)地質災害防治工程設計技術方法

國外對於復雜支擋結構設計技術、地下水排水技術設計,基於環境和景觀設計的技術規程和實用的計算機軟體開發等方面,都進行了大量研究,形成了比較配套的設計計算理論方法和產業化軟體。如:美國開發了三維連續體的快速拉格朗日分析軟體——FLAC3D,三維模擬離散元程序——3DEC;加拿大開發的地質工程問題和地質環境模擬分析的軟體包——GEO-SLOPE Office(GEO-SLOPE Office 5.0 for Windows),已經廣泛應用於世界上許多國家的滑坡等地質災害防治工程設計,形成了模塊化的設計軟體和方法。

(3)地質災害治理工程技術

在治理技術上,廣泛應用土工織物、預應力復雜支擋結構、地下水排水技術。尤其以美國、西歐、日本和我國的香港特別行政區在地質災害治理方面投入大,成就顯著。如日本地附山滑坡治理工程,耗資達150億日元(約15億人民幣),可算得上地質災害防治工程的博物館。

國外對崩塌和滑坡災害治理的常見技術工程包括:①沖刷防護工程:防沖壩、沉積壩、護岸、防波壩、丁壩;②減重和反壓工程;③地面排水工程:地面排水溝、防滲工程;④地下排水工程:地下排水溝、泄水洞、水平鑽孔、集水井和虹吸排水工程;⑤地下截水工程:隔滲芯牆截水,灌漿截水,化學固化法截水;⑥支擋工程:擋土牆、格柵牆、抗滑樁、岩石錨桿;⑦排氣工程:用於治理溫泉地區的滑坡;⑧生物護坡技術和輕型網狀防護系統結合用於崩塌和小型滑坡災害的治理。

由於水是形成滑坡的重要誘發因素,地面排水工程和地下排水工程總是被首先考慮的治理技術,也是在大型滑坡防治中首選採用的治理技術。美國、日本、紐西蘭等國在滑坡治理中廣泛應用地下排水工程技術,採用水平鑽孔排水和排水井、排水隧洞聯合排水技術治理滑坡。法國採用虹吸排水技術治理100多處降雨誘發的粘土滑坡。它是一個密封的聚氯乙烯管系統。該技術的最大優點是可以自流排水,降低滑坡的地下水位。

在支擋工程技術應用方面,研究應用大截面抗滑樁、錨索抗滑樁、錨索、小型鋼架樁加錨索、微型樁群等多種支擋結構,並在錨索防腐技術、通用的計算方法、設計軟體和技術標准方面取得明顯進展。減重和反壓工程是經濟有效的防治滑坡的工程措施。英國Huchinson提出的「中性線」方法為減重和反壓計算提供了理論依據。

近年來,發達國家在地質災害防治工程實踐中,在崩塌和小型滑坡災害治理中應用輕型網狀防護系統與生物護坡系統的配合技術,使防治工程進一步向輕型化和美觀化方向發展。如SNS柔性支護系統和生物護坡系統,在歐洲許多國家應用比較普遍。

10.1.4 國際地質災害防治科技研究發展趨勢分析

地質災害防治科技未來總體發展趨勢是:重視地質災害早期預測、預警能力建設,提高地質災害領域防災減災科技水平和能力,建立3S(即:RS——遙感,GPS——全球定位系統和GIS——地理信息系統)技術平台,發展和建立區域地質災害動態實時監測網站和預測預警信息系統,建立地質災害信息系統平台和共享通道,提高地質災害減災防災技術的支撐能力。

對地質災害形成機理的深入研究一直是國際地質災害研究的難點,而降雨型滑坡研究是滑坡研究中的熱點課題之一,重點是研究誘發泥石流、淺層滑坡的臨界降雨量隨區域和氣候變化而變化,揭示降雨與滑坡的各種關系,預測可能的滑坡狀態。

應用GIS技術開展地質災害的區域特徵分析和災情空間制圖正成為熱點。通過計算機高技術手段(GIS,GPS,RS等)將災情分析與危險性評價、風險性預測有機結合起來,形成實時預警決策體系將成為災害地質研究的一個重要趨勢。

在各種監測技術方面,發達國家在加強各類地質災害實時監測台站建設的同時,均十分重視高新技術的應用,高科技空間對地觀測技術在地質災害方面的應用研究也是發達國家的重要研究方向。各種更為先進的遙感探測系統的應用逐步深入,美國、法國、義大利和日本等國都將GPS、干涉雷達遙感在滑坡、地面沉降等動態調查和監測中的應用作為重點研究方向。

近年來,發達國家在地質災害治理工程技術方面具有如下特點和發展趨勢。

在防治理論上:重視基於地質災害形成機理的地質災害防治理論研究;注重防治工程與生態環境保護和土地利用結合;形成模塊化的設計軟體和方法,研究開發新的治理技術方法。

在災害信息處理方面:各種高速的數值預報已逐步實現;高速、智能化、綜合化的通信網路技術、分布式資料庫技術和海量數據操作技術的發展,又使災害通信、計算機網路和信息開發處理融為一體,形成了綜合的災害信息網路系統,使各種分散的災害信息真正做到資源共享;人工智慧、多媒體和三維模擬技術的發展,推動了災害信息產品的應用和再加工。

⑨  環境地質學與地質災害學研究現狀及發展趨勢

從學科內容來說環境地質學應研究地質環境的自然地理地質特徵及其演化歷史和發展趨勢,研究地質環境評價和預測,編制環境地質圖系,研究地質環境(包括地質災害)的勘查、監測和防治技術方法,以及合理利用和保護地質環境的對策和措施等。

1)地質環境評價和預測

定性地進行地質環境評價,如綜合區域地質地理條件,地殼穩定性,岩土特性,地球化學背景,可能發生的地質災害,作出分級區劃評價較為易行。但是從整體上對地質環境進行系統分析,定量評價地質環境和預測在國內外仍屬薄弱環節。現國際地質界開始重視這方面的研究。國際地科聯CoGeoenvironment委員會於1994年建立了環境地質指標體系共27種。其內容涉及新構造活動、侵蝕與沉積、風化作用、斜坡穩定性、地下水、土壤質量、地球化學與地球物理參數、自然景觀及其它動態要素,這是國際環境地學研究的一項重要進展,為開展區域性長期觀測和建立預測模型奠定了基礎。同時,委員會還計劃開展「地表過程與土地持續利用」關系的研究。

國際上區域環境地質評價的方法有A.Cendrero等提出的自然單元分級體系為基礎,基本上是自然地質地理分區,加上半定量化的指標,該方法在西班牙被廣泛應用;有經濟評估與風險評估方法,以地質災害和地質問題作為評價主體,用貨幣值形式表徵地質環境質量的優劣及人類活動對其產生的影響。這在美國有較廣泛的應用。如加利福尼亞州城市地質總體規劃,舊金山灣地區土地潛力定量評價,美國九大自然災害的風險評價。中國學者採用系統論觀點,提出地質環境是一個內部由岩石、土、水三個子環境系統構成,外部處於大氣圈、水圈、生物圈、地球內部圈層及人類社會經濟系統作用下的開放、動態和人-自然復合系統,以環境地質問題的強度指數,外部系統的影響程度指數和地質環境的質量指數作為量化指標建立了地質環境系統及其評價預測體系,並作出了21世紀初期中國地質環境態勢的預測和評價。

2)環境地質制圖

環境地質圖(系)是環境地質研究成果的圖式化,是直觀反映地質環境的重要表達形式。為了便於經濟建設規劃決策部門使用,不僅要求內容科學化,充分反映區域地質環境特徵,分析研究不同地區地質環境與人類活動的相互關系,在自然和人為作用下存在的主要環境地質問題及地質災害,並進行綜合評價,而且要求形式簡明易讀。國內外編制了不同比例尺的綜合性或專門性圖件,既有全國性的,如俄、美、加、澳、英等國均將其列入國家級中、大比例尺地質圖的構成部分,也有一個城市或一個地區的編圖。從編圖方法看,在傳統的地質學編圖方法基礎上,藉助GIS及最新衛星成果,根據不同指標參數用多元統計方法編制資料庫,對地質災害進行預測,義大利、巴西、美國均取得較好的效果。俄羅斯已將1:200萬地質生態圖(即環境地質圖)列為國家新一代地質圖系進行填編,並對1:5萬地質制圖的要求也從以前的兩種(地質圖、礦產預測圖)增加到與1:20萬相同的四種,包括了地質生態圖在內。現已編制完成14張1:500萬生態地質圖,反映了全俄生態地質環境現狀及人類活動的影響。

中國水勘院1992年編制出版了中國環境地質圖系11幅。它們以地質災害圖件為主,其中8幅為滑坡崩塌類型及分布,泥石流災害,岩溶塌陷,地下水誘發危害,土地鹽漬化沼澤化,沙漠及土地沙漠化,土壤侵蝕,特殊類土及危害。另外3幅則為地質自然保護區、旅遊地質資源和環境地質分區圖。該圖系綜合評價了不同地區的環境地質條件,反映了主要地質災害類型形成和分布發育規律,提出合理保護地質環境、開發地質資源的對策建議。

3)環境地球化學

這是環境地學的重要分支學科。其主要研究內容包括微量元素與健康、地方病的關系,煤和有機物等的地球化學對環境的影響,全球環境變化以及分析技術等。通過地球化學填圖可獲得元素豐度的背景值,為防治地方病提供科學依據。如中國已查明低硒(低鉬)的地球化學環境帶,它呈NE-SW向,與克山病分布區域基本一致,從而採取相應防治措施,取得顯著成效。眾多的地學研究者開展了地質環境中氡、鍶、氟、汞等元素與流行病、地方病、癌症發病率的關系研究。氡含量與肺癌死亡率的關系在雲南個舊地區得到了驗證。礦區的氡含量超出一般地區的23倍,死亡人數達千人以上。大部分氡來自花崗岩中鈾的衰變。中國通過編制元素環境化學圖、淺層地下水地球化學圖、地方性氟分布圖、胃癌死亡率分布圖和大量資料的分析,有力地說明了地質環境和流行病學的關系。近年來,研究利用自然地球化學作用去除有關化學元素,調整環境條件;還有新興的植物治理法,利用植物(萃取技術、根際過濾技術、重物固化技術)來清潔土壤中的重金屬。因此,環境地球化學的成果在當前環境治理的理論與實踐中起著極為重要的作用。

4)地質災害學

由於地質災害分布廣泛,類型眾多,其突發性、復雜性及發生規律尚未充分掌握,往往造成嚴重災情,引起社會的關注和眾多學科,特別是地質科學的參與和研究,因而逐漸形成並提出了地質災害學的概念,研究內容包括地質災害的類型劃分,成災條件,致災作用,地質災害的監測、預測和預報,地質災害的防治原則和對策、決策以及風險分析。其中對地質災害的決策可分為長期、中期、短期的,臨災的和反饋性的。災害預報的基本方法建立在類比分析、因果分析及統計分析基礎之上。

近10年來國內外開展了重點地區的地質災害測年研究工作。他們應用同位素測年技術:14C法,鈾系法,熱發光(TC)法,電子自旋共振(ESR)法測定10~3Ma的年輕地質體、活動斷裂、古地震、地質體滑動或運動的年齡以及地質災害復活(發)周期等取得成效。

如何加強地質災害預測和防治的理論研究,實現災害地質現象的實時控制和管理決策過程科學化與人工智慧化,是一項新的研究內容。中國專家1989年就研製了「地質災害分類專家系統」。在此基礎上又研製了「地質災害預測防治智能決策系統」。應用這個決策系統可進行地質災害時空演化預測,危險性區劃,災害經濟評估以及減災防災對策的選擇等工作。在應用於京、津、唐地區岩溶塌陷、地面沉降、海水入侵地質災害時,證實了模擬的合理性和實用性。

在全國性地質災害趨勢預測方面中國作了重要的探索。1996年編制了1:600萬地質災害趨勢預測圖。該圖運用地理信息系統的風險評價方法對地質災害(主要是滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂縫)進行現狀評價;在此基礎上,結合降雨條件,區域地震活動,區域地殼穩定程度,區域岩組條件和人類工程活動等因素,運用模糊綜合評判模型進行綜合評判,劃分出地震災害高、中、低風險區,這對國土整治和減災防災有重要意義。

對於地質災害的評估也是地質災害學的重要研究內容之一。「八五」期間中國研究建立了災情評估計算機系統。該系統根據地質災害勘查與管理需要,將災情評估分成3種類型:以獨立災害體為對象的點評估,以小面積行政自然區為對象的面評估和以大面積行政自然區為對象的區域性評估。根據災情構成,將地質災害評估內容和步驟分為4個方面:危險性評價,易損性評價,破壞損失評價,防治工程評價。應用該系統針對崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降、地裂縫、海水入侵、膨脹土脹縮等8種地質災害進行了研究,為決策部門確定災害防治對策和管理提供了依據和方法。國際上自1990年開始制定了「國際減輕自然災害10年」(IDNDR)計劃,其中對於災害定量化的研究是減災科學中重要的問題。

地質災害經濟評價方面的進展:在開展地質災害的勘查、監測和防治時,都涉及到經濟活動或經濟現象,需要作出合理的經濟評價。但國內外目前尚缺乏可供借鑒的系統理論、方法和經驗。目前在災害經濟評價中採用了價值評價法,還有效益評價法、機會成本法等,為制定和選擇防治災害最優決策方案提供可靠的經濟依據。「八五」期間中國學者提出了地質災害經濟評價系統。它包括災害風險評估(單項和綜合地質災害風險預測及評估,以及危險區預測和評估)和災害經濟評價(防災方案技術經濟評價,含防災效益評價以及災害損失經濟評價)兩部分,其中一系列技術方法的應用具有實用意義。

5)地質環境與地質災害的勘查、監測和防治

對在人類工程經濟活動影響下的地質環境和災害進行勘查,並對其變化動態進行長期有效的監測,是研究保護地質環境和防治地質災害的重要依據。不少國家開展對主要地質災害勘查、監測和防治方法技術的研究,取得重要進展。中國已在各省、市建立了地質環境監測站網,在勘查技術新方法方面有遙感、高解析度地震、高密度電法、土壤測氡等,並研製了218Po測氡儀和微機音頻大地電場儀等兩種新型勘查儀器。這種新的勘查技術方法和儀器對調查地面岩溶塌陷、地裂縫、活動斷裂、隱伏溶洞、潛在的地質災害有明顯效果。

實踐證明,遙感技術和GIS應用於地質環境和地質災害的監測、管理有廣闊前途。加拿大用最新發射的Radarsat最新數據研究環境地質問題。美國學者用雷達研究地殼形變、火山監測、新構造運動取得好的效果,中國學者用大量影像資料展示出煤層自燃火區地質災害的情況。在第30屆國際地質大會上,美、日學者報告了紅外遙感技術,德國介紹了用高空間解析度星載感測器在地質中應用的成果,荷蘭將遙感用於災害預防、防災准備及減輕災害3個方面的成果,這些都代表了當前國際上的研究水平。在地質災害監測新儀器方面中國最近研製了地聲監測器,滑坡誘發因素監測儀器,遙控邊坡穩定性監測儀器和滑坡自動報警儀器4種類型,為採用多參數、多因素監測災害發生提供了手段。地聲監測對崩塌、滑坡孕育初期十分有效;滑坡誘發因素主要監測滑坡體內土壤含水率,孔隙水壓力及土體溫度;遙控全自動邊坡穩定性系統可同時監測72個點上的滑坡地表位移或孔內位移;滑坡自動監測報警系統則監測滑坡位移參數,有16個通道,位移超過門限值時即發出聲、光報警信號,其中一些儀器達到國際先進水平。

地質災害治理新工藝新設備方面,研製成功MD-50型錨桿鑽機,具有多用性,有鑽進復雜岩層和處理事故的能力,可用來治理滑坡。此外還有擴底承壓式預應力錨索,這是加固崩塌、滑坡體的重要治理工具。

⑩ 國內外地質災害風險研究開展情況

一、國外地質災害風險研究概述

區域地質災害風險評估是以區域地質災害為研究對象,以地質災害的區域危險性空間分布規律和承災體的易損性評估為主要研究內容,是建立地質災害區域空間預警系統工程的必要環節,主要為制定合理的防災減災決策和區域土地規劃政策及為減災防災管理服務。

自20世紀60年代末或70年代初就開始了以滑坡災害為主體的地質災害危險性區劃研究,如:60年代末,美國西部多滑坡的加利福尼亞州的滑坡敏感性預測區劃及縣行政級別的斜坡土地使用立法研究;70年代法國提出的斜坡地質災害危險性分區系統(ZERMOS)等。進入80年代,世界許多國家和地區都開始了區域地質災害危險性分區及預測問題研究,如義大利、瑞士、美國、法國、澳大利亞、西班牙、紐西蘭、印度等。從90年代起,為了推進廣泛的國際協調與合作,聯合國在1987年通過決議,確定在20世紀最後十年開展「國際減輕自然災害十年」活動。1991年,聯合國國際減災十年(IDNDR)科技委員會提出了《國際減輕自然災害十年的災害預防、減少、減輕和環境保護綱要方案與目標》(PREEMPT),在規劃的三項任務中的第一項就是進行災害評估,提出:「各個國家對自然災害進行評估,即評估危險性和易損性。主要包括:①總體上哪些自然災害具有易損性;②對每一種災害威脅的地理分布和發生間隔及影響程度進行評估;③估計評估最重要的人口和資源集中點的易損性。」把自然災害評估納入實現減災目標的重要措施。圍繞國際減災十年計劃行動,北美及歐洲許多國家在已有地質災害危險性分區研究基礎上,開展了地質災害危險性與土地使用立法的風險評估研究,把原來單純的地質災害危險性研究拓展到了綜合減災的系統研究。

美國於1970年開始,對加利福尼亞州的地震、滑坡等10種自然災害進行了風險評估,1973年完成,得出1970~2000年加利福尼亞州10種自然災害可能造成的損失為550億美元。與此同時,由美國地調局和住房與城市發展部的政策發展與研究辦公室,聯合支持對洪水、地震、台風、風暴潮、海嘯、龍卷風、滑坡、強風、膨脹土等9種自然災害進行預測評估,對美國各縣發生的災害建立了一套預測模型,估算9種災害到2000年的期望損失。美國組成了一個由10位成員組成的專門委員會,制定了減災十年計劃,把自然災害評估列為研究的重要內容,要求開展單類的或者綜合的災害風險評估工作。日本、英國等一些國家近年來也陸續開展了地震、洪水、海嘯、泥石流、滑坡等災害風險分析或災害評估,並把有關成果作為確定減災責任與實施救助的重要依據。

瑞士是世界上開展地質災害風險區劃研究十分成功的國家之一。為了確保農業用地、建築用地的安全,預防自然災害的損失,瑞士聯邦政府1979年從立法的高度提出:「在保障國家土地完整性和協調發展的前提下實現土地的合理使用」,並頒布了聯邦政府土地管理法(Loi Fédéral sur l』Aménagement Territoire),該法律第22條規定:「各州需要調查並確定處於受自然動力嚴重威脅的土地范圍」。以聯邦政府法律為依據,各州政府制定了相應的州政府法律。如沃州(Vaud)1987年制定的土地管理法律第89條規定:「受自然災害,如雪崩、滑坡、崩塌、洪水威脅的土地,在未得到專家評估、充分論證或危險排除之前,禁止在災害危險區進行任何建築活動」。隨後制訂計劃並開展了1∶25000比例尺的斜坡地質災害風險區劃圖和1∶10000比例尺危險性區劃圖的編制和研究工作。瑞士已形成了以國家憲法為指導、州制定具體法、縣級政府必須實施的災害風險評估與預防體系。災害高危險區域內的建築一方面屬於違法,另一方面作為高風險財產范疇,保險公司絕對拒絕接納災害高危險區的財產保險業務,從而保證了瑞士全國范圍內對自然災害的最有效控制。瑞士災害的風險區劃不僅直接服務於建築規劃、政府決策,而且也間接服務於社會保障系統。雖然瑞士是世界上滑坡、崩塌等地質災害最嚴重的國家之一,無論是最後一次冰川作用以來,還是近一、二百年以來,瑞士都發生過較為重大的滑坡災害事件(Flims、Elm、Handa等特大滑坡事件),但由於得益於全國災害風險區劃體系,使其近二、三十年來的災害損失卻是世界上較少的國家之一。

法國是洪水、滑坡、崩塌、雪崩等災害較為嚴重的國家之一,早在20世紀70年代就開始全國范圍的自然災害危險性區劃研究,區劃圖直接服務於減災和防災工作,從而最大限度地減少了自然災害的損失。法國在1977年制定的城市發展規劃法(Code del』Urbanisme)規定:洪水、水土流失、滑坡、雪崩等災害危險區的建築必須受到嚴格限制。1981年該規劃法對自然災害易發區的土地使用方法又作了具體限制,例如,滑坡災害危險區分為兩類,一類是建築活動必須禁止的嚴重危險區,另一類是必須經過充分論證方可從事建築活動的較危險區。1982年,法國又頒布了自然災害防治法,並制定了洪水、雪崩、滑坡和地震四種主要自然災害防治計劃。為了進一步預測和盡可能減少災害所造成的損失,根據該防治計劃編制了災害易發區危險性區劃圖,包括紅色區域(高危險性區)、白色區域(以一種災害為主的危險區)、藍色區域(雖然有災害,但可以預防)。在紅色區域,一切新開工的建築活動是絕對禁止的,而在藍色區域,進行建築需要提供充分的論證及災害後果可靠性評估報告,如果五年之內不採取相關防治措施,財產保險公司可以對建築方因自然災害所造成的人員傷亡和財產損失不予賠償。到1989年,根據全法國的災害危險性區劃結果,法國共有 15600個鄉鎮受到洪水、雪崩、滑坡和地震四種主要自然災害的威脅,約佔全國鄉鎮總數的三分之一。由於採取了災害區劃及相應的防治措施,法國的災害損失得到了有效的控制。

二、國內地質災害風險研究概述

近20年來,國家十分重視減災工作,如《中國21世紀議程》關於防災減災行動指出:「開展全國自然災害的風險分析,包括風險辨識、風險估算、風險評估三個部分」。這表明我國已把災害風險評估作為防災減災建設的重要內容,並將之納入國家可持續發展體系。大多數地方的21世紀議程都把防災減災作為可持續發展能力建設的重要任務之一,提出了災害風險評估行動方案。在我國研究比較系統深入的災害風險評估是地震災害。其代表性的工作成果是由國家地震局先後完成的三代《中國地震烈度區劃圖及使用規定》。該圖在對全國區域地震危險性評估基礎上,確定了不同地區一般場地條件下在未來一定期限內可能遭遇超越概率為10%的烈度值,即地震基本烈度。綜合性自然災害風險研究也取得了一些研究成果。例如,黃崇福等用模糊集方法建立了城市地震災害風險評估的數學模型。水利、農林、氣象等部門的一些專家分別開展了一些區域性的洪水災害、森林火災、台風災害等風險分析或災情預測評估研究,編制了風險圖,提出了災情評估或風險評估的方法和技術。雖然這些工作還不夠深入和系統,但對指導行業減災、提高災害風險管理水平發揮了積極的作用。

我國地質災害管理工作,自1999年國土資源部發布《地質災害防治管理辦法》,標志著我國地質災害防治工作逐步走向法制化軌道,為進一步貫徹落實好《地質災害防治管理辦法》,從源頭上抓好地質災害防治,國土資源部發布了《關於實行建設用地地質災害危險性評估的通知》。通過幾年的管理實踐,以及適應全社會減災防災的需要,2004年3月1日,國務院正式發布《地質災害防治條例》,使我國地質災害防治工作有了法律保證。該《條例》規定,在地質災害易發區內進行工程建設應當在可行性研究階段進行地質災害危險性評估,並將評估結果作為可行性研究報告的組成部分;明確要求「在編制地質災害易發區內的城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時,應當對規劃區進行地質災害危險性評估」。明確了評估的主要地質災害種類,包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降。隨著我國地質災害風險評估和災害防治管理向科學化、法制化方向的逐步發展,我國土地資源的合理與安全使用得到進一步優化,為控制和減少人為誘發的地質災害起到了重要的作用。

我國地質災害的風險評估(價)研究工作自20世紀90年代開始興起,在這一領域的研究中,已經取得了較為豐富的成果,為減災管理發揮了重要作用。例如,蘇經宇(1993)提出了判別泥石流危險性分布的標志和方法。劉希林等(1988)對區域泥石流風險評估進行了研究,給出了區域泥石流危險性評估的8個指標和人與財產的易損性計算公式,並提出了判斷泥石流危險性程度和評估泥石流泛濫堆積范圍的統計模型,對雲南和四川省泥石流災害風險進行了評估。張梁(1994)等根據環境經濟學理論,初步論證了地質災害的屬性特徵和風險評估的經濟分析方法。張業成(1995)對雲南省東川市泥石流災害進行了風險分析。張梁、張業成、羅元華及殷坤龍、晏同珍等對滑坡災害危險性和斜坡不穩定性的空間預測與區劃進行了系統研究,先後提出了定量評估的信息分析模型、多因素回歸分析模型、判別分析模型等,並對秦巴山區和三峽庫區滑坡災害進行了危險性分析與區劃。朱良峰(2002)等研究開發了基於GIS的區域地質災害風險分析系統,對全國范圍的滑坡泥石流災害進行了危險性分析、易損性分析和最終的風險分析。殷坤龍等經過多年研究,開發出MapGIS的滑坡災害風險分析系統(IASLH)。在該系統中,提出了滑坡災害危險性分析的信息量模型。該模型根據滑坡分布信息與各滑坡影響因素之間的關系,計算出產生滑坡的信息量,據此,進行滑坡危險性區劃,並應用IASLH系統對中國漢江流域旬陽地區的滑坡災害以及中國滑坡災害進行了評估。

當前,地質災害風險研究正處於方興未艾之時,今後將得到更加迅速的發展,其研究內容將更加廣泛,理論方法更加豐富、先進。可以預見,不久的將來,它將成為一項具有完善理論和技術方法的新興領域。其基本趨勢是:向著評估定量化、綜合化、管理空間化的方向發展。主要表現為:

(1)從歷史與現狀分析趨向預測與研究相結合;

(2)從個體分析趨向個體與區域研究相結合;

(3)從定性分析趨向定量化評估;

(4)從單項要素分析趨向綜合要素評估;

(5)從單純的風險評估理論研究發展為風險評估與減災管理相結合,風險評估與防治相結合,風險評估的目的是為了服務於社會經濟建設和減災管理;

(6)以GIS空間化技術為支撐的多因素信息模型化評估與空間化管理空前發展,將逐步取代傳統的調查統計和手工制圖,並向網路技術化發展;

(7)研究理論與方法趨向於內容更豐富,形成多學科的融合與交叉,特別是與社會學緊密相結合。

盡管經過20多年的發展,國內外的地質災害風險研究與評估在理論和實踐方面都取得了較為豐富的成果,然而還未形成系統完善的理論與方法體系,也沒有統一的評估標准,國內在這一領域的研究還很薄弱,地質災害的各專業災害評估仍處於日益深入的探討和總結過程。主要存在的問題包括:

(1)目前滑坡泥石流災害破壞損失只考慮了直接的經濟損失,對其間接經濟損失評估方法的研究很少;

(2)現有的滑坡泥石流災害風險評估框架與指標體系的目標和構成都不夠明確,指標體系不夠完整,各分析層面之間的邏輯關系,不同的學者有不同的表述,缺乏普遍共識的評估框架體系;

(3)對於滑坡泥石流災害的風險可接受水平的研究非常薄弱,沒有令人信服的標准體系;

(4)滑坡泥石流災害風險評估理論和方法還不完善;

(5)滑坡泥石流災害風險評估中的易損性分析還是一個相當薄弱的環節。在易損性分析中,一般僅考慮了滑坡泥石流災害的歷史災情中的人員傷亡,而對歷史災情中的經濟財產和資源環境的損失很少予以考慮。

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