地質災害防治工程見聞舟曲
1. 地質災害防治工程施工單位的資質等級和業務范圍有哪些規定
按照《地質災害防治工程施工單位資質管理辦法》的規定,為甲、乙、丙3級資質單位分別應具備的條件和業務范圍規定如下:
(1)甲級施工單位應具備下列條件:
①近10年來獨立承擔過一項(含)以上大型或兩項(含)以上中型地質災害防治工程項目主體工程的施工,工程質量合格。
②具有本專業高級職稱的總工程師;具有高級職稱的總會計師和總經濟師;單位技術業務主管人或經理具有10年以上從事施工管理工作的經歷。
③具有中級以上職稱的工程、經濟、會計、統計等專業技術人員不少於100名,其中水文地質、工程地質、岩土工程等工程技術人員占單位職工人數的8%以上;在工程技術人員中,具有中、高級職稱的人員和經地質災害防治工程施工培訓或有施工實踐經驗的從事水文地質工程地質的人員所佔比例均不低於1/2。技術人員中短期(1年內)外聘人員不得超過15%。
④具有與所承擔工程施工相適應的施工機械設備和質量檢測、試驗設備。
⑤單位注冊資金12朋萬元以上,生產用固定資產原值600萬元以上。
(2)乙級施工單位應具備下列條件:
①近10年以來獨立承擔一項(含)以上中型或兩項(含)以上小型地質災害防治工程項目主體工程的施工,工程質量合格。
②具有本專業高級職稱的總工程師:具有中級以上職稱的總會計師和總經濟師;技術業務主管人或經理具有8年以上從事施工管理工作的經歷。
③具有中級以上職稱的工程、經濟、會計、統計等專業技術人員不少於60名,其中水文地質、工程地質、岩土工程等工程技術人員占單位職工人數的6%以上;在工程技術人員中,具有中、高級職稱的人員和經地質災害防治工程施工培訓或有施工實踐經驗的從事水文地質工程地質的人員所佔比例均不低於1/2。技術人員中短期(1年內)外聘人員不得超過15%。
④具有與承擔工程施工相適應的施工機械設備和質量檢測、試驗設備。
⑤單位注冊資金600萬元以上,生產用固定資產原值300萬元以上。
(3)丙級施工單位應具備以下條件:
①主要工程技術骨幹接受過地質災害防治工程施工培訓。
②具有本專業中級以上職稱的技術負責人;具有中級職稱的會計師和經濟師;技術業務主管人或經理具有3年以上從事施工管理工作的經歷。
③具有中級以上職稱的工程、經濟、會計、統計等專業技術人員不少於30名,其中水文地質、工程地質、岩土工程等工程技術人員占單位職工人數的4%以上;在工程技術人員中,具有中級以上職稱的人員和經地質災害防治工程施工培訓或有施工實踐經驗的從事水文地質工程地質人員所佔比例均在1/2左右。技術人員中短期(1年內)外聘人員不得超過15%。
④具有與承擔工程施工相適應的施工機械設備和質量檢測、試驗設備。
⑤單位注冊資金300萬元以上,生產用固定資產原值150萬元以上。
甲級、乙級、丙級施工單位的業務范圍規定如下:
(1)甲級施工單位可以承擔各種等級(規模)地質災害防治工程的施工。
(2)乙級施工單位可以承擔中小型地質災害防治工程的施工。
(3)丙級施工單位可以承擔小型地質災害防治工程的施工。
2. 我國現有地質災害防治工程的效益評估
這里所指的防治工程包括地質災害調查、監測、治理工程等用於減少地質災害發生所做的各方面工作。
12.3.1 經濟效益評估
(1)地質災害調查
據統計,全國共發現較大規模的崩塌3000多處,滑坡2400多處,泥石流2300多處;中小規模的崩塌、滑坡和泥石流多達數十萬處,但災害點主要分布在廣大的農村,全國400多個縣(市)的1萬多個村莊受到這些地質災害的威脅,每年80%的地質災害發生在農村,傷亡人員中90%為農民。目前,我國地質災害防治管理所依靠的主要是1∶50萬環境地質調查成果,由於精度不夠,大多數地質災害隱患點還沒有被調查出來,因而每年發生的地質災害90%以上不在我們的管理視線之內,而短期內建立一套先進完整的預警預報體系,不論是資金還是技術都有相當的難度。因此,群測群防是當前防治地質災害的重要手段和方法。而群測群防工作的基礎和前提是摸清「家底」,是在基本了解隱患點和危險點分布的情況下,才能進一步布設群測群防網。因此,自1999年起,國土資源部啟動縣(市)地質災害調查工作,對全國700個地質災害嚴重的縣(市)開展地質災害調查與區劃,強調「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。目前已完成545個縣(市)的調查工作,調查面積達150萬km2,共查出地質災害隱患點約5.4萬個,對4萬多處隱患點開展了群防群測工作。
在近兩年的地質災害防治工作中,縣(市)地質災害調查與區劃工作發揮了不可替代的作用,使我國地質災害的預報成功率總體上大大提高。據初步統計,2001年全國成功預報突發性地質災害231起,避免了4200多人的傷亡。與2000年相比,2001年成功預報地質災害數量提高了2.8倍,地質災害造成的死亡人數下降了29%,受傷人數下降了80%,直接經濟損失減少約14億元。2002~2003年成功預報地質災害1111次,避免了3.6萬人的傷亡(表12.2)。
表12.2 群測群防成功預報實例
(2)地質災害監測
地質災害監測主要分為突發性地質災害監測和緩變性地質災害監測兩類。
1)突發性地質災害的監測(主要為崩塌、滑坡、泥石流)。①對於通過一定的工程措施可以消除災害隱患,並且具有明顯治理效益(治理費用與潛在損失相比)。對這類災害應及早進行勘查治理,在消除災害隱患之前必須採取可靠的監測手段對其動態變化進行實時監測,及時發布預警信息,避免造成重大人員傷亡和經濟損失。②對於災害體特徵復雜、災害徵兆不十分突出、難以採取有效措施進行避讓或治理的突發性地質災害隱患點,由國家和地方政府等出資建立專業監測點。也可接受其他部門的委託,對重大工程區(沿線)的突發性地質災害建立專業監測點。
單體監測方案:建立以GPS測量法、鑽孔傾斜儀法、地下水動態監測法等監測技術方法為主體的綜合監測技術組合體系。包括滑坡地面絕對位移監測系統,滑坡深部位移監測系統,滑坡地下水動態監測系統,滑坡相對位移監測系統,滑坡誘發因素監測系統等監測體系。
目前已經對分布在13個省(區、市)的重大突發性地質災害隱患點50處(其中崩塌(岸)1處、滑坡44處、泥石流5處)在治理和消除隱患之前開展監測工作。下面為3個成功預報實例:
實例1 1985年6月12日凌晨3時45分至4時20分,湖北秭歸縣境內長江西陵峽中新灘鎮發生大型滑坡。該滑坡體的體積約3000餘萬m3,堅硬的石塊、碎石及泥土快速崩滑下來,將新灘鎮全部摧毀。滑坡體前部的土石堵塞長江江面的1/3,頓時江中激起高54m的巨浪,涌浪波及上下游共42km長的江段。由於預報及時,撤離措施果斷有效,致使首當其沖的新灘鎮475戶居民1371人無1人傷亡,使一場毀滅性的地質災害帶來的經濟損失和人員傷亡減小到最低程度。
實例2 長江上游隴南、陝南片境內滑坡、泥石流災害非常發育,嚴重阻礙了地區資源開發和經濟發展。自1991年預警系統建立以來,本著「因害設防、確保重點」的原則和「防大汛、抗大災、減輕災害損失、服務於當地經濟」的指導思想,在隴南、陝南片設立了1個一級站,3個二級站,19個監測預警點,359個群測群防看守點和3個群測群防試點縣。目前已配備專業預警技術人員89人,預警設施850個,交通通訊設備32台,在監測站點建成了規范的站房、監測斷面、排樁等設施和監測預警儀器,配置了辦公設施和無線電台通訊等。監控滑坡體積達12.5億m3,監控泥石流面積達2.0萬km3,保護著40萬人口、24.5億元的生命財產安全。1991~1998年成功預報滑坡19處,避免了1085人傷亡,2920萬元財產損失;成功預報泥石流6處,避免了770人傷亡,245萬元財產損失。
實例3 重慶市於2003年5月正式啟動三峽庫區地質監測預警系統建設。目前,這個專業監測與群測群防相結合的預警網路監測點已密布於庫區兩岸。已確定專業監測點108個,群測群防點近1700個。該系統建成後,一旦庫區發現地質險情,就可以立即上報,為適時作出應急處理贏得時間。2003年重慶市成功預報地質災害489起,避免了4000餘人的傷亡和6600多萬元的直接經濟損失。
2)緩變性地質災害監測(主要為地面沉降和地裂縫)。全國有16個省(區、市)、82個城市存在較嚴重的地面沉降,其中,有監測資料的14個城市沉降面積已經超過6.4萬km2。據估算,14個城市地面沉降造成的直接經濟損失超過800億元,平均每年造成的直接經濟損失超過27億元。1921~2000年的80年間,僅上海市區地面沉降造成的直接經濟損失就達176.6億元,間接經濟損失達2943.07億元,平均每年直接經濟損失2.2億元,間接經濟損失36.8億元(據上海市地質環境監測總站)。據估算,2004~2010年,我國僅14個城市由於地面沉降造成的直接經濟損失將達到260億元,2010年當年經濟損失約為50億元。
僅就上海市而言,每年投入地面沉降監測網的費用為1500萬元(投入),以保證上海市年下沉量控制在2mm范圍內,可避免年均直接經濟損失2.2億元(產生的效益)。投入效益比(即投保比)約為1∶14.7。
(3)地質災害治理
據不完全統計,截至2002年底,全國已完成重大地質災害前期勘查可行性論證273處,完成重大地質災害治理工程522處。我國地質災害治理工程大多分布在城鎮、人口集中居住區、國家重點文物區、風景名勝區、機關學校部隊駐地、革命老區、少數民族居住地、大中型工礦企業所在地和用於保護交通干線、重點水利電力工程等基礎設施。通過重點地質災害防治工程的實施,保護了人民生命財產安全,有效地維護了社會穩定,保障了國民經濟的發展(參見表3.9和表3.10)。
例如:雲南永勝縣城泥石流治理工程。在2年的前期勘查、可行性研究和設計的基礎上,2001年4~12月實施的治理工程總投資約500萬元,可保護永北鎮12270萬元的固定資產免遭泥石流的危害,投保比為1∶24.6。
又如:廣東恩平市洪滘中學滑坡治理工程。國家投入80萬元,恩平市洪滘鎮政府籌集20萬元,總投資100萬元用於滑坡綜合調查、勘探和試驗以及滑坡體治理。由於滑坡體正對洪滘中學主教學樓,直接威脅著4層教學樓和數百名師生的安全,投入少量資金進行治理可確保600餘名師生的安全,同時節省洪滘中學整體搬遷所需費用650多萬元,可見經濟效益和社會效益十分顯著。
12.3.2 社會效益評估
社會效益是考核以國家投資為主的滑坡災害治理工程的重要指標,所謂社會效益就是指工程實施後對國家和地方社會發展目標的影響和貢獻,包括工程本身及其對周圍地區的影響。由於社會效益的復雜性和難以量化的特點,採用邏輯框架分析方法,如表12.3所示。
表12.3 我國部分滑坡治理工程社會效益指標分析
12.3.3 環境效益評估
環境效益的分析主要側重分析項目實施後對環境的影響,包括區域環境質量改善、自然資源的保護和利用、對生態平衡的影響和貢獻等。
如浙江永嘉縣甌北鎮嶼塘山滑坡治理工程完工後,美化了環境,已成為一個休閑場地。
甘肅文縣關家溝泥石流災害綜合治理工程,在實現了顯著的經濟效益(投保比1∶23)的同時,增加水保持治理面積1萬畝,加上穩定的溝道和山坡,新增治理面積共計1.5萬畝,摺合10km2,占總面積的26%,占水土流失面積的54%。加上原來已治理的土地面積,治理程度可達到78%;從關家溝流域每年將減少進入白水江的泥沙為8.7萬m3,這不僅對延長下游尚德和碧口電站的壽命具有重要意義,而且還能大大減輕對下游農田、村鎮和公路的危害,有利於長江流域的水土保持和環境保護。
3. 地質災害防治工程中的基本理論和幾個主要技術
首先,要明來確地質工程的自基本理論問題是什麼。著者認為,地質工程的基本理論是地質控制論。防治地質災害或對地質體失穩防治的認識有兩種觀點:①荷載支護體系觀點;②地質體改造觀點。而地質體改造觀點是十分重要的一種觀點,它的基礎理論就是地質控制論,它科學地提出防治地質體失穩的技術措施。地質體改造是地質工程理論的基本組成部分,地質體組成成分、地質體結構及地質環境條件則形成力的平衡。上述三者之一遭到破壞時,便可能產生失穩,對此可以通過改變其組成成分、結構、地質體賦存環境條件達到新的穩定狀態。
地質工程工作中常用的地質技術,可概括為以下6個方面:①鑽探技術;②物探技術:CT、電磁波層析、地質雷達等;③測試技術:綜合測孔、流變試驗、剛性壓機等;④監測技術:遙測、遙控、立體監測等;⑤地質體改造技術:灌漿、錨固、支擋工程等;⑥計算機技術:數值分析、模擬模擬、反分析、自動化控制等。
4. 地質災害防治工程設計提綱
地質災害防治工程設計提綱主要包括下面幾個方面的內容。
(一)前言
主要介紹地質災害治理的任務依據———主管機關文件、文號;設計任務書及合同文號等;治理目標或目的與任務;治理的范圍、地質災害所處地區的自然地理概況、交通及社會經濟狀況;前人的工作成果與本次設計工作經過等。
(二)地質環境條件
主要介紹地質災害點及其周圍(或編圖范圍內)氣象水文、地層與岩漿岩、地質構造、地震與地殼穩定性、岩土體類型及其工程地質特性、水文地質條件、地質災害發育情況、人類工程活動對地質環境的影響等。
(三)地質災害的基本特徵及防治現狀
主要介紹地質災害的性質、類型、范圍、規模、機理、運動特徵、穩定性和發展趨勢,以及地質災害防治現狀、存在問題等。
(四)地質災害防治工程設計
主要介紹設計的標准和設計的依據;設計方案及其比選;按最終確定的方案進行設計(包括防治工程的平面布置、結構構造、穩定性驗算、質量檢驗等);監測點的布設與監測內容、方法、手段、程序、時間、異常情況的處理等。
(五)地質災害防治工程的施工
主要介紹設計工程的施工方法、施工工藝技術要求及固定設備購置清單(名稱、規格型號及數量)、施工順序,以及施工的注意事項等。
(六)設計工作量及經費預算
根據防治工程的布置計算工作量,並按當地工程單價進行經費預算。
設計的附圖主要包括:地質災害防治工程平面布置圖、地質災害防治縱剖面圖、地質災害防治工程各單項工程斷面圖或施工圖。
上述設計提綱反映的是地質災害治理設計的基本內容,具體編制時可根據不同的地質災害種類、防治工作目的與任務、防治工作階段等,進行相應的增減。
5. 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。
6. 地質災害防治工程的釋文
如為防治滑坡活動而修建的排水溝、排水井、抗滑垛、抗滑樁等;為防治崩塌而修建內的護牆容、護坡、擋石牆、落石平台、明硐等;為防治泥石流而修建的谷坊、攔擋壩、導流堤、停淤場等。②廣義的防治工程是為預防、控制、治理地質災害,減輕地質災害損失所採取的各項工作措施的總稱。對此又稱為地質災害減災工程。因為各種地質災害的形成都具有十分復雜的背景和條件,所以多數情況下單純的依靠工程措施難以取得良好的防治效果,需要多方面工作的相互配合才能最大限度地減輕地質災害損失;而這些工作有機地結合在一起就構成了廣義的減災工程。它所包括的主要內容有:地質災害調查與評價,地質災害監測、預測、預報,地質災害預防,地質災害治理,地質災害救助。每個方面又包括相應的許多具體工作。廣義的減災工程有不同的范圍和層次,它可以是對一個具體的災害點或一個地區所採取的各項減災工作的總稱,也可以是在一個區域,甚至一個國家對於地質災害所進行的減災工作的總稱。局部的、小范圍的減災工程可以是一項獨立的工作,也可以是區域性、大范圍減災工程的一個組成部分。
7. 地質災害防治工程中,拒不配合搬遷避讓,可以採取強制措施嗎
可以,為了公共利益的需要,可以採取強制措施
8. 地質災害防治工程中監測新技術的開發應用與展望
季偉峰
(中國地質科學院探礦工藝研究所,四川成都,610081)
【摘要】地質災害防治工程中對地質災害體的監測十分必要。本文簡要介紹了我國當前地質災害監測的主要方法及新技術在工程實踐中的應用,指出了地質災害監測工程實踐中存在的主要問題,展望了我國在本領域技術發展的趨勢。
【關鍵詞】地質災害監測技術應用展望
自然地質環境和人為活動是引發地質災害的兩大主要原因。在最近的20多年時間里,隨著我國人口的增加,經濟建設的快速發展,特別是基礎設施建設規模的擴大,建設與用地的矛盾十分突出。植被的破壞嚴重,使山體滑坡、泥石流、地面沉降等地質災害在全國許多地區頻繁發生,嚴重阻礙了災害發生地的經濟建設和社會發展。
1我國主要的地質災害形式及危害
1.1地質災害及常見形式
地質災害是指由自然地質作用和人為活動作用形成的,對人類生存和工程建設可能構成危害的各種特有的自然環境災害的總稱。
常見的地質災害形式主要有6種,它們是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降,簡稱為崩、滑、流、塌、裂、沉。
1.2三峽庫區的主要地質災害
三峽水利工程建成後將產生巨大的經濟效益和社會效益。但它的建設對庫區的自然環境也帶來一定的直接或潛在影響。三峽工程的一期蓄水、二期蓄水和新城鎮的建設已經給庫區帶來了不少地質災害問題。在淹沒區的新城鎮建設中,由於在選址時考慮地質環境因素不夠,使有些新城鎮從建設一開始就與地質災害結下了「不解之緣」。主要表現形式為人為高切坡和深基坑誘發的滑坡和崩塌。湖北的巴東、秭歸,重慶的巫山、奉節、雲陽、萬縣等地在新城鎮的建設中都引發了大量的地質災害,如何趨利避害是擺在我們面前的重大課題。
1.3地質災害的主要危害
地質災害的危害是顯而易見的。我國幅員遼闊,地質構造復雜,地貌千姿百態,山地和丘陵面積占國土總面積的2/3以上。全國34個省、直轄市、自治區以及特別行政區均存在著不同形式和不同程度的地質災害,每年都要造成慘重的人員傷亡和財產損失。其中滑坡、泥石流和山洪等突發性地質災害被定為國際減災10年的主要災種,由於這些災害具有潛在性和突發性,一旦發生,來勢兇猛,常造成斷道、斷航、構築物損毀、人員傷亡和財產損失。在我國,每年喪生地質災害的總人數達800~1000人,經濟損失超過100億元人民幣。
1.4地質災害監測的特點
(1)滑坡等變形體分布通常較為分散,成因機制復雜。開展監測工作前,需有一定前期地質環境勘察、研究工作基礎;
(2)地質災害體大多位於交通、通訊十分不便地區,電源接入也很困難;
(3)目前大多數監測以手動為主,數據匯交速度相對較慢,人工勞務成本較高;
(4)與大壩、橋梁、隧道等固定建築物、構築物的安全監測相比,地質災害監測具有開放的監測邊界,條件復雜,自動化監測和遙測等監測手段、監測儀器的選擇、固定安裝、運行等須注意儀器設備的環境適應性和抗干擾性能,保證正常使用和安全運行。
2地質災害防治工程中監測的必要性
地質災害防治工程的監測根據工程所處的不同階段,可分為施工安全監測、防治效果監測和長期穩定性監測,目前一般簡單地統稱為監測。在以往的工作實踐中經常發現,除經濟原因外,在地質災害的治理過程中存在一定的盲目性。有些地質災害進行了治理,理由是認為它不穩定。有些沒有進行治理,理由是認為它是穩定的。除一些簡單粗糙的勘察資料外,幾乎沒有充分的證據證明一個變形體穩定與否,是否需要進行工程治理。如果對滑坡等變形體進行必要的監測,將會減少這種盲目性,收到事半功倍的效果。
2.1對於已採取工程措施的地質災害體
對於已採取工程措施的地質災害防治工程,在治理過程中,根據監測結果進行效果評價,指導施工,及時對設計進行修改;防治工程竣工後,隨著周圍環境條件的變化,約束條件也會發生變化。如錨索的腐蝕和鬆弛、地下水位變化、臨空面加大、工程質量不高、巨大外力(如地震和大爆破)等,都有可能使一些已經治理過、暫時處於相對穩定的滑坡變形體重新失穩,如不進行持久的監測,它們具有更大的欺騙性和危險性,並非就可以高枕無憂,仍需通過必要的監測來評判它的治理效果和長期穩定性。
2.2對於未採取工程措施的地質災害體
對於一些未經治理、而又具有潛在危害的地質災害體,監測也是十分必要的。一些暫時沒有資金進行工程整治但又對人民生命財產構成較大潛在威脅的大型滑坡變形體,以投資較小的監測工作來彌補是有效的方法和途徑。通過有效的監測既可對其穩定性進行評價,監測結果又可為是否治理和如何治理提供設計依據。用監測的手段對滑坡等變形體進行有效的監控,是一項投資少、見效快的方法,目前已逐步被一些政府官員和業主所接受並推崇。他們也意識到用工程手段進行整治後應該用監測數據來驗證,否則是盲目的。但目前仍有相當多的管理和設計部門只注重被動的治理和亡羊補牢,而不注重防患於未然。
3當前地質災害監測的主要方法
以往作為監測工作的對象,主要是對一些重要的構築物和大型建設工程的變形、位移、沉降等進行監測,如水利水電大壩、大型橋梁、重要廠房、大型地下隱蔽工程、礦山邊坡和尾礦壩等。對復雜的地質災害體進行監測,則是近些年才逐漸開始應用的,當前採用的主要監測方法有以下幾種。
3.1地面絕對位移監測
絕對位移監測是最基本的常規監測方法,測量崩滑體測點的三維坐標,從而得出測點的三維變形位移量、位移方位與變形位移速率。主要使用經緯儀、水準儀、紅外測距儀、激光準直儀、全站儀和GPS等,應用大地測量法來測得變形體上某點的三維坐標。
3.2地面相對位移監測
地面相對位移監測是量測崩滑體重點變形部位點與點之間相對位移變化(張開、閉合、下沉、抬升、錯動等)的一種常用的變形監測方法。主要用於對裂縫、崩滑帶、采空區頂底板等部位的監測、沉降觀測等,是位移監測的重要內容之一。目前常用的監測儀器有振弦位移計、電阻式位移計、裂縫計、變位計、收斂計等。
3.3鑽孔深部位移監測
對於滑坡等變形地質體來講,不僅要監測其地表位移,也要監測其深部位移,這樣才能對整體的位移進行判斷監測。方法是先在滑坡等變形體上鑽孔並穿過滑帶以下至穩定段,定向下入專用測斜管,管孔間環狀間隙用水泥砂漿(適於岩體鑽孔)或砂、土石(適於鬆散堆積體鑽孔)回填固結測斜管;下入鑽孔傾斜儀,以孔底為零位移點,向上按一定間隔(一般為0.5m或1m)測量鑽孔內各深度點相對於孔底的位移量。常用的監測儀器有鑽孔傾斜儀、鑽孔多點位移計等。
3.4應力監測
對於滑坡等變形體不僅要監測其位移的變化,還需要監測其內部應力的變化。因為在地質體變形(或稱運動)的過程中必定伴隨著變形體內部應力變化和調整,所以監測應力的變化是十分必要的。常用的儀器有錨桿應力計、錨索應力計、振弦式土壓力計等。
3.5水環境監測
對於崩滑體來講,除了自然地質條件和人為擾動外,水是對滑坡的穩定狀態起直接作用的最主要因素,所以對水環境(含過程降雨及降雨強度、地表水的流量、地下水位、滲流量、滲流壓、孔隙水壓力、地下水溫度等)進行監測十分重要。常用的監測儀器有量水堰、遙測雨量計、測鍾、電測水位計、遙測水位計、滲壓計、滲流計、電測溫度計等。
3.6地震監測
地震監測適用於所有的崩滑監測。地震力是作用於崩滑體的特殊荷載之一,因此對崩滑體的穩定性起著重要作用。當地質災害位於地震高發區時,應經常及時收集附近地震台站資料;必要且條件許可時,可採用地震儀等監測區內及外圍發生的地震強度、發震時間等。分析震中位置、震源深度、地震烈度、評價地震作用對區內的崩滑體穩定性的影響。
3.7 人類相關活動監測
人類活動如掘洞采礦、削坡取土、爆破採石、載入及水利設施的運營等,往往造成人工型地質災害或誘發產生地質災害,在出現上述情況時,應予以監測並停止某項活動。對人類活動監測,應監測對崩滑體有影響的項目,監測其范圍、強度、速度等。
3.8宏觀地質調查監測
採用常規地質調查法,定期對崩滑體出現的宏觀變形痕跡(如裂縫發生及發展、地面沉降、塌陷、坍塌、膨脹、隆起、建築物變形等)和與變形有關的異常現象(如地聲、地下水異常等)進行調查記錄。該法具有直觀性強、適應性強、可信程度高的特點,為崩滑監測的主要手段,也是群測群防的主要內容。適用於所有崩滑體,具有準確的預報功能。
4監測新技術的研究與工程實踐
4.1國外監測新技術的研究與應用
發達國家在岩土工程及地質災害監測領域不但有傳統的監測方法和儀器,近年來已將高新技術應用於地質災害預測、預警工程。美國的PDI公司、Geokon公司、義大利Sisgeo公司、瑞士Leica公司、瑞典Geotech公司、德國Zeiss公司、日本尼康公司等在監測方法的創新和新技術的應用方面都處於領先地位。紅外技術、激光技術、微波技術、光纖技術、格區式光柵技術、機電一體化、自動化技術、衛星通訊技術、計算機及人工智慧等高新技術在監測技術方法和儀器的開發研究中得到了廣泛的應用。可以這樣講,作為岩土工程監測一個分支的地質災害監測及監測儀器,已經不是傳統意義上的大地測量儀器,而是實現了傳統方法和儀器與現代高新技術的完美結合,把監測儀器的技術水平推到了一個嶄新的階段,並正在向更高層次發展。國外具有代表性的產品有 Leica公司的TCR1800全站儀、TCR2003測量機器人、Geomos系統、DNA電子水準儀、GPS,Zeiss公司的DiNi12系列電子水準儀、North America公司的鑽孔多點位移計、Sicon公司的岩土工程監測系列儀器等。
4.2國內監測新技術的研究與應用
國內水電系統和國土資源部都開展了這方面的研究,如水利科學院、中科院有關院所、國土資源部技術方法研究所等。我所伴隨著三峽工程的建設,在國土資源部的大力資助下,也開發了多種岩土工程及地質災害防治監測儀器,如鑽孔傾斜儀系列、應力測量系列、地面位移測量系列等監測儀器、多參數遙測系統等,還承擔了科技部「崩滑地質災害自動化監測系統」項目的研究,為測量儀器國產化做了大量的工作,產品在三峽庫區和國家的重大工程中得到了較好的應用。我所近幾年研究的成果並形成的產品主要有以下8項:
(1)DMY型激光隧道斷面張斂測量系統;
(2)BYT型光纖崩滑體推力監測系統;
(3)DZQX新型多功能鑽孔傾斜儀;
(4)崩塌無線自動化監測預報系統;
(5)PSD型微位移變形測量系統;
(6)MS型錨索(錨桿)測力系統;
(7)DHS型地層含水率儀;
(8)岩心定向與取心技術研究。
4.3工程監測實踐
在研究開發的同時,我所用自己研究的成果積極參與國家重大基本建設工程的監測工作和三峽庫區地質災害防治的工程監測,取得了較好的經濟效益和社會效益。最近幾年承擔的重大監測工程有:
(1)寶成復線清江大斷面雙線長隧道變形量測;
(2)成昆鐵路電氣化改造西昌南馬鞍堡隧道變形量測;
(3)北京地鐵復八線變形量測;
(4)上海地鐵一號線人民廣場站變形量測;
(5)青島地鐵試驗段變形量測;
(6)成(都)—南(充)高速公路高陡邊坡變形及量測;
(7)內(江)—宜(賓)高速公路高邊坡變形量測;
(8)丹(東)—沈(陽)高速公路丹本(溪)段全線隧道驗收工程;
(9)318國道二郎山—康定段 K2794+860~980滑坡的地面位移、深部位移及應力監測;
(10)奉節縣、雲陽縣地質災害監測工程。
5監測技術發展展望
(1)地質災害的發生將更加頻繁,危害程度更大,監測工作將受到更多的重視,監測成果應用將產生更大的社會效益。
(2)在我們的上級主管部門——中國地質調查局的支持下,我們的監測儀器研究及運行系統軟體開發將會得到更多資助,並使我們的監測手段更加完備,登上一個新的台階,具有更強的市場競爭能力。
(3)自動化監測和遙測是地質災害監測的發展方向,但目前實施還有很多困難。
(4)地質災害具有一定區域性,是一項公益性的事業,更需要政府的引導和支持。
6結語
通過幾年的監測工程實踐,目睹了不少由於忽視地質災害的工程安全監測和失效工程而導致生命和財產的損失,也看到不少通過監測成功預報災害而避免災害發生的實例。在實行工程質量終生追究制的今天,對地質災害及相關岩土工程的安全進行長期監測顯得尤為重要和迫切。
監測工程是地質災害防治工程體系的重要組成部分,不能重治輕防,應做到治理、防範、監測並重,有時甚至重於工程治理手段。
在一定時期內對滑坡變形體實施監測工程,可以節省大量的投資。
地質災害防治工程應建立在科學監測的基礎上,以監測指導設計、施工、工程效果評價,以科學的態度面對它,應從過去的憑經驗和粗糙的勘察上升到定量階段,只有這樣,才能對滑坡變形體進行深入的認識和科學評價。
監測工作不是可有可無的,它是工程診斷的需要,是從事地質災害研究和預測必不可少的一項工作。
防範重於救災,監測勝於治理。
參考文獻
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9. 地質災害防治工程施工總承包丙級以上資質單位有哪幾家
我單位專業辦理地質災害施工資質