地质灾害评价的原理
㈠ 火山的形成原理是什么
一、什么是火山
火山是指地下深处的岩浆穿过地壳流至地面(或伴随有水汽和灰渣喷出地表),形成特殊结构和锥状形态的山体。而我们所能看得到的火山活动,只是从岩浆流到地面上开始,到活动停止这一段期间的各种现象而已。
二、火山能造成哪些危害
(一)影响全球气候火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体,对气候造成极大的影响。因为在这种情况下,昏暗的白昼和狂风暴雨,甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就会随风散布到很远的地方,这些火山物质会遮住阳光,导致气温下降。
(二)破坏环境
火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市,使得无数人无家可归。泥土、岩石碎屑形成的泥浆可像洪水一般淹没整座城市。
三、火山有哪些类型
(一)活火山
指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。这类火山正处于活动的旺盛时期。例如,爪哇岛上的梅拉皮火山,20世纪以来,平均间隔两三年就要持续喷发一个时期。我国近期火山活动以台湾岛大屯火山群的主峰七星山最为有名。大陆上,仅在新疆昆仑山西段于田的卡尔达西火山群有过火山喷发记录,火山喷发形成了一个平顶火山锥。
(二)死火山
指史前曾发生过喷发,但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化侵蚀,只剩下残缺不全的火山遗迹,我国山西大同火山群在方圆约123平方千米的范围内,分布着99个孤立的火山锥,其中狼窝山火山锥高将近1900米。
(三)休眠火山
指有史以来曾经喷发过,但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山锥形态,仍具有火山活动能力,或尚不能断定其已丧失火山活动能力。例如,我国长白山天池,曾于1327年和1658年两度喷发,在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发活动,但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体,可见该火山目前正处于休眠状态。
应该说明的是,这3种类型的火山之间没有严格的界限。休眠火山可以复苏,死火山也可以“复活”,相互间并不是一成不变的。过去一直认为意大利的维苏威火山是一个死火山,在火山脚下,人们建筑起许多的城镇,在火山坡上开辟了葡萄园,但在公元79年维苏威火山突然爆发,高温的火山喷发物袭占了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城,两座城市全部毁灭,居民全部丧生。
中国火山分布在成因上与两大板块边缘有关:一是受太平洋板块向西俯冲的影响,形成我国东部大量的火山;二是受印度板块碰撞的影响,形成了青藏高原及周边地区的火山的分布。
中新世中期和第四纪是中国新生代火山活动的两个高峰期,在东部地区和青藏地区均有强烈的火山活动。全新世火山活动减弱,但仍有许多地区的火山活动仍在继续。
我国的火山喷发历史记载有多处,如五大连池、长白山等,在过去300年内都有过喷发。我国还有一些火山已被证实在全新世有过喷发,其中较为确切的有8处。这些都是活火山,只是处于休眠状态。在中国历史上这些活火山的喷发基本上没有造成大的人员伤亡和财产损失,主要是因为这些火山喷发大都发生在人迹罕至的地区。然而,在今天其中很多地区已成为人口稠密的都市或旅游胜地,例如,长白山天池、五大连池、腾冲和海南等。中国最近一次火山活动是西昆仑阿什火山,在1951年5月27日发生了喷发。
四、火山发生的原因
火山运动和地球内部熔融的流质带动板块运动有密切关系。板块运动使地球表面及浅处部分分为若干个大板块。板块包括地壳和地幔上部,相当于岩石圈,厚度约100千米。各板块在其板块边界做相对运动:一是扩张,一是隐没,这就是板块运动。火山活动一般发生在板块交接的地方或其附近,主要分3部分:①板块扩张带:太平洋脊带、大西洋中洋脊带及印度洋中洋脊带的火山均属于此。②板块隐没带:环太平洋带及地中海带的火山均发生在此附近。③热点:位于地幔上部,在此可生成岩浆,当板块做水平移动时,经过热点上便有火山生成,这样连续发生会造成一系列的火山,而火山生成离热点越远者越老。如夏威夷火山群岛。
而板块运动使得岩浆生成并上升,流出地面造成火山。岩浆的生成和流出在地下进行的活动必须使用其他方法来推测。
1.岩浆生成的场所
岩浆大部分产生于地壳下部至地幔上部之间(20~200千米之间),而多在地幔上部。
2.岩浆生成的条件
地球内部温度的分布,在地下200千米处的温度在1200~1600℃。在这种温度之下,该处的超基性硅酸盐矿物大部分不会熔融。因为若熔融,温度必须提高,否则硅酸盐矿物的熔点就要降低。因此岩浆生成的原因有温度增高、水含量增多、压力减低等。
3.温度增高的方式
地幔内的热对流,可使部分地幔的温度升高;某种应力加强而使部分地幔的温度升高。地幔内压力减少会使硅酸盐矿物熔融点降低,地幔内水分增多也会使硅酸盐矿物的熔点降低等。地球各地岩浆生成的原因并不相同,即各地岩浆生成机制不同。海洋山脊下的岩浆、大陆边缘下的岩浆、岛弧下的岩浆及大陆下的岩浆,其生成机制都互有差异。
4.岩浆的上升与成分变化
岩浆内的压力若超过上覆岩层的压力时,岩浆就沿裂缝上升至地面。岩浆在上升期间,随温度及压力的降低,部分矿物开始结晶,而岩浆成分也开始变化。结果流至地面上时,就生成各种火成岩。
对于岩浆的上升机制和成分变化(分异作用)也有种种看法。如岩浆生成后直接上升至地表,上升期间,岩浆成分有的会发生变化,有的不会发生变化;岩浆(原始岩浆)生成后开始上升,但在中途停留一段时间(形成所谓岩浆库)后再上升至地表,在此情形下,岩浆成分在原始岩浆上升中、在岩浆库中或第二次上升中都可能发生变化。至于岩浆的停留次数、成分变化的场所可以作多种考虑。
1)部分熔融体的形成,必须有较高的地热(自身积累的或外边界条件产生的),或隆起减压过程,或脱水而减低固相线。
2)岩浆在地壳中的富集,或岩浆囊形成的位置与中性浮力面的深度有关,而中性浮力面的深度又与地壳流变学间断面有关。
3)岩浆囊中的物理化学过程,主要是结晶体、挥发物与流体的份额与相互作用,岩浆喷发起着促使或抑制作用。地壳岩浆囊的存在起着拦截、改造地幔升上的岩浆的作用。它也是形成爆炸式火山喷发的重要条件。
4)岩浆囊的存在对岩浆通道的形成有促进作用,而构造活动产生的引张应力场是形成岩浆通道的主要原因。
5)岩浆离开岩浆囊后的上升受到压力梯度与浮力的双重驱动。
五、火山的观测和普查首先,了解我国火山目前的分布情况并进行登记;其次,分析了解火山灾害发生后的影响,灾害的损害程度,提前准备预防;最后,了解火山发生的周期规律、频率、影响的范围等相关数据,根据数据进行有准备的预防和安排人们的撤离,将损失降到最低点。
六、我国主要的火山介绍
(一)黑龙江五大连池火山
一般认为五大连池火山群由14座火山组成,如果包括火山区西部的莲花山,五大连池火山群应由15座火山组成,火山岩分布面积达800多平方千米。老黑山、火烧山1719~1721年的喷发距今还不到300年,是我国活火山中有历史记载、喷发时间和地点最为确切的一处活火山。
(二)黑龙江镜泊湖火山
黑龙江镜泊湖全新世火山共有13个火山口,均为复式火山。推测镜泊湖全新世火山最晚一期活动可能在1000年左右。根据现有火山地质和年代学证据,镜泊湖发生的全新世火山喷发活动是没有异议的。
(三)吉林长白山天池火山
吉林长白山天池火山是目前我国境内保存最为完整的新生代多成因复合火山,主峰将军峰位于朝方,海拔2749米。天池火山的火山活动经历了造盾(2.77~1.203百万年,早更新世)、造锥(1.12~0.04百万年,中-晚更新世)和全新世喷发3个发展阶段,3个阶段岩浆成分从玄武质→粗面质→碱流质代表其演化过程(刘若新等,1998;樊祺诚等,1999)。历史上长白山地区有过多次喷发的史料记载,1668年和1702年两次天池火山喷发是可信的(崔钟燮等,1995)。通过火山地质学和精细的同位素年代学研究,全新世以来天池火山至少有两次(公元1199年和约5000年前)大规模喷发。公元1199~1201年天池火山大喷发是全球近2000年来最大的一次喷发事件,当时喷出的火山灰降落到远至日本海及日本北部。
(四)吉林龙岗火山
龙岗火山群有160余座星罗棋布低矮火山锥,显示高密度、多中心爆炸式喷发特点。靖宇县城以西至靖宇-辉南交界以龙湾为代表的低平火山口成为龙岗火山群的一大景观,其中大龙湾和三角龙湾已开发成为我国境内唯一的、风景优美的低平火山口旅游风景区:在龙湾环绕的地区,一座高耸的火山锥——金龙顶子火山拔地而起。龙岗火山是中国少数几个近代仍有喷发活动的第四纪火山之一。
(五)云南腾冲火山
西南边陲的云南腾冲火山由于徐霞客记载了1609年打莺山火山喷发而闻名于世。根据火山地质、地貌、岩浆演化和水热活动特点,一般都把黑空山、打莺山、马鞍山作为全新世火山。对《徐霞客游记》中记载的1609年打莺山火山“山火”是否为火山喷发起因,迄今没有找到年代学等有关方面的证据。从李根源《烈遗山记》中描述的“腾冲多火山,志载明成化、正德、嘉靖、万历年间(公元1465~1620年)火山爆发多次”,说明几百年前,腾冲火山区有过喷发活动。腾冲火山区是我国活火山区地热显示最显著的地区,例如,热海地区的水温都在100℃左右,近年的水热活动似有增强趋势,发生多起水热爆炸事件。微震观测存在岩浆冲击型地震(韩新民等,1996),而地震测深剖面和大地电磁测深结果都指示了可能存在壳内岩浆房的信息(刘宝诚等,1986;孙洁等,1989;白登海等,1994;阙荣举,1998),所有这些可能酝酿着新的喷发危险,因此,不能不对腾冲火山未来的活动给予特别的关注。
(六)新疆阿什库勒火山
阿什库勒火山群位于新疆于田县以南约120千米的青藏高原西北缘的西昆仑山,由10余座主火山和数十个子火山组成,包括西山、阿什山、大黑山、乌鲁克山、迷宫山、月牙山、牦牛山、黑龙山、马蹄山、东山和椅子山等。这些火山几乎均为中心式喷发,形成圆锥状或截顶圆锥状火山锥,绝大多数火山是第四纪形成的,最近的一次为1951年5月27日阿什火山喷发(刘嘉麒等,1990)。据《新疆日报》1951年7月5日报道:“在于田县苏巴什以南,昆仑大坂西沟一带,5月27日上午9时50分发生火山爆发。第一次爆发时只见一个山头上发出轰隆巨响,接着烟灰像一条大圆柱似的自山顶冒出。接着又连续爆发了3次,每次只隔几分钟,未发出巨响,只有烟灰上冒。以后几天又看到火山冒烟……”这也是新中国成立之后第一次关于火山喷发的报道。根据报道和有关的考察意见,此次火山喷发属爆炸式喷发,无熔岩溢出。由于这里数十座火山都保存较完好,1951年喷发距今已60年,特别是没有熔岩流的溢出,缺乏明显的地貌标志。因此,邓万明(1989)对阿什山火山(或称为1号火山)是否就是1951年5月27日喷发的火山提出质疑。这给我国境内最新活动火山打了个大问号,也由此可见对历史记载的火山喷发时间、地点的确定实非易事。
(七)台湾岛大屯火山和龟山岛火山
大屯火山群和龟山岛火山分别位于台湾岛西北部和东部海上。大屯火山群由20余座大小不等的火山组成。火山活动始于2.8~2.5百万年,最近的喷发活动发生在0.2~0.1百万年,但现今的水热活动和地震活动性却令人对火山可能的重新喷发担忧。火山区内温泉遍布,有名的至少有16处,还有一些无名的温泉,且地表温度可达100℃左右。阳明山等地强烈的喷气活动和地表的泉华足以证明大屯火山区水热活动的强度。He同位素示踪表明,大屯火山区的He主要是来自岩浆的气体,自然使人联想到可能存在地下岩浆房。大屯火山区附近的微震活动频繁,尤其集中在马槽地区,震级常小于3.0。1986年发生在阳明山竹子湖地区超过5级地震,可能是造成震后的马槽地区大规模山崩和泥石流的直接原因。大屯火山与最近喷发距今15万~7.5万年的美国西部黄石公园火山有相似之处。按照现有定义,大屯火山与黄石公园火山均属“死”火山,但它们都有强烈的地表和地下活动性,与世界上绝大多数活火山相似而被视为可能会死灰复燃的活火山。
台湾岛北部宜兰东北约20千米海上的龟山岛火山,位于琉球火山岛弧的西缘,主要由安山质火山岩所组成。岛上的火山地形保持的相当完整,后火山活动的硫磺喷气及温泉活动也相当剧烈。采集到位于较下部安山岩角砾含有捕获的石英砂岩块,石英经热释光定年距今约7000年,表明安山岩喷发年代距今约7000年,因在火山角砾岩之上还有熔岩流的分布,故龟山岛火山最近的一次喷发可能小于距今7000年(宋圣荣,2000)。
(八)海南琼北火山
雷琼地区是华南沿海新生代火山岩分布面积最大的地区,火山活动始于古近纪,延续至全新世。火山岩面积达7300平方千米,可辨认的火山口共计177座,海拔均低于300米。海南岛北部(琼北)第四纪的石山、永兴一带大小30几个火山口呈北西方向排列,形成典型的中心式火山群,是琼北最新期火山。
此外,地质灾害的表现形式还有诸如岩爆、坑道突水突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化、土地冻融及沼泽化等,这里不再赘述。
㈡ 用有效应力原理分析地下水位下降，会引发什么地质灾害
地下水位升降会引起土抄体中有效应力的变化，从而会影响土的变形。 由有效应力原理б＝б‘＋u 知： （1）当地下水位下降时，u减小，土中有效自重应力б‘增加，使地基土的压缩量增加，引起地表下沉； （2）当地下水位上升时，土中有效自重应力б‘减少，引起地基承载力降低。 坡体内地下水位长期上升，会使土湿化，抗剪强度降低，最后导致土坡失去稳定，造成事故。
㈢ 地质灾害防治工程的经济学原理
一、地质灾害防治活动的产品
在人类的物质资料生产过程中，劳动首先是人与自然之间的过程，是人以自身的活动来引起、调整和控制人与自然之间的物质变换过程。地质灾害防治活动，包括预测地质灾害发生的可能性，兴工动料构筑减灾工程都是引起、调整和控制人与自然之间的物质变换过程。
在地质灾害的定义中，人类的生命和财产遭受了危害，生产和生活活动受到了阻滞，资源和环境受到了破坏，这时成灾区范围内人类的生命、财产、生产及生活活动、资源和环境称为承灾体。地质灾害防治活动是以提供承灾体安全为产品的经济活动。我们把通过地质灾害防治活动提供的承灾体安全称为安全品。
地质灾害防治活动产出的是安全品，安全品的价值不是在市场竞争中通过价格得以实现。假设决定对某一泥石流易发区进行勘查，即决定投入资金进行勘查。经过招投标竞争，甲企业以100万元勘查工程价款中标。经勘查得出结论，年内有暴雨，且暴雨必定引发特大型泥石流。承灾体为一座工厂，其全部财产，重置价1000万元，20户居民，其全部财产200万元，该区再无其他财产。经科学分析，若无防灾工程，也不迁移，则暴发泥石流时，居民财产百分之百被毁，即200万元；企业财产50%受损，即500万元。若迁移居民和企业，需耗费500万元，若兴建防御工程，至少需2000万元，我们选择转移居民和企业财产的做法。假定甲企业得出的结论和损失分析是正确的，那么，减灾工程的经济效益是（200×100%+1000×50%-500-100）÷（500+100）＝16.66%，安全品的价值实现了700万元。也就是说，如果不投入资金进行减灾活动，承灾体的损失将是700万元，而减灾活动的结果是使承灾体获得了安全，支出的是500万元迁移费用和投入的100万元勘查费用。以绝对数表示的经济效益是100万元。在这个例子中，如果承灾体不是一个工厂、20户居民的财产，而是一个城区的500户居民，10个工厂，一所学校，其价值分别是5000万元、10000万元和300万元，而迁移费用2000万元，泥石流毁损各工厂和居民财产的百分比不变，毁损学校财产的价值为三分之二。此外，灾后治理发生的费用也是灾害发生的损失，设为210万元。那么，我们选择兴建防御工程，这时按已有的经济效益定义，投资的经济效益是（5000+5000+200+210-2000-100）÷（2000+100）＝386.19%。即不投资进行减灾活动，承灾体的损失是10410万元，投资防御后承灾体获得安全，这个安全是以2100万元的投入换来的，安全品实现的价值是10410万元，其净效益为10410-2100＝8310万元。由此可以看到，安全品的价值就是承灾体在受到地质动力作用时最大可能损失的价值；安全品的价值，不论是转移了承灾体还是通过防治工程使灾害体消失了危害之势，只要承灾体获得了安全，安全品的价值就实现了。
二、安全品生产活动的特殊性
（一）产品用途的单一性
地质灾害防治活动的劳动对象是客观地质体。人们根据已有的认识，对客观地质体进行勘查，当然首先是可能成灾的区域，尤其是成灾严重的区域。为了保证承灾体的安全，经过论证，对于极易成灾，且一旦成灾，则灾度很高的点要兴工动料建造防御工程，改变地质体应力状态。就过程而言，对客观地质体的认识是勘查过程，这与地质勘查一样。正是这一点决定了地质灾害勘查企业多来自于地质勘查行业。对于兴建工程，地质体改变应力状态这一阶段又类似于建筑业，兴工动料，生产单件性产品。虽然少数减灾工程除了具有减灾功能外，还可以结合具体条件综合开发其他产品，但我们的目的是防止地质灾害发生，遇有这种情况可以分开评估。
（二）安全品是一种公共物品
承灾体是宽泛的概念，我们不能排除防治区域内任何人及其所有物从地质灾害防治中获得安全，也不会因为区域内多有一个人及其所有物而使另外人及其所有物的安全受到威胁。因此，地质灾害防治活动的产品具有公共物品的属性。安全品的公共性决定了由自然因素引发的地质灾害防治活动的出资人必为政府，包括中央政府和地方政府。
（三）安全品生产活动中资金运动的特殊性
工业的资金，从用货币在市场上购进生产要素开始，经过生产过程生产出产品，再用产品从市场交换回货币资金，这样一个过程又一个过程循环运动。其中一个环节受阻，整个资金运动就会停止。事实上，地质灾害防治活动也要接续不断地完成这4个环节，防治活动才能不断地进行下去。我们来分析资金运动过程的特殊性。
1.决定生产过程是否进行的是业主
从事地质灾害防治活动的企业，用货币资金从市场上购进生产要素，获得具有专业知识的劳动力和劳动手段，为勘查活动做准备，这一环节与工业企业没有差别。完成生产准备之后，资金进入生产过程。劳动力与劳动资料结合作用于劳动对象，对客观地质体可能发生地质动力现象的情况获得认识。一般要做出三种选择，一是成灾可能性很小，即使成灾灾害损失很小，不必采取预防措施；二是成灾可能性较大，灾害损失也较大，但种种原因使得兴建工程，改变客观地质体的应力状态并不经济，这时可选择转移承灾体；三是必须兴建防灾工程。做出决定之前，需要进行方案比选的效益分析。做完选择并实施后，生产过程就结束了，资金进入了产成品状态，这一环节与工业企业也没有差别。但在生产过程进行之前，生产要素进入企业之后，与工业企业不同，劳动对象不像工业企业那样，购进材料加工处理，购进什么材料，从哪里购都由企业自己决定。地质灾害防治企业对自然地质动力现象进行勘查之前，要通过国家有关部门的认可才能进行。这是资金运动过程中与工业企业的资金运动在空间位置确定上的差异，是地质灾害防治活动特有的经济关系的反映。
2.产成品没有实物形态
工业企业的生产过程结束，产成品有时要在企业留滞一段时间。产成品一般是实物形态。地质灾害防治活动企业产出的安全品不会在企业留滞，没有实物形态，具有信息产品的特征。
3.“惊险的一跃”在生产过程进行之前
工业企业的产成品要在市场出售换回货币资金。这一环节完成，资金就完成了一个循环，一个产品的物质生产过程也就完成。这一阶段是价值实现阶段，这是一个十分重要的环节，马克思说这是“惊险的一跃”。产品是否适应市场需要，产品的质量性能，产品个别劳动与社会平均劳动的差别，都要在这一环节上表现出来。如果产品不是社会所需要的产品，那么就卖不出去，产成品就完不成“惊险的一跃”。如果产品的质量、性能不高，那么买者就不愿买，或低价卖或销售不畅，完成“惊险的一跃”就很困难。产品的价格要以市场上的价格表现出来。售价与成本之差是产品生产者的利税，如果售价高于成本，那么产成品转化为货币资金，也就大于投入的生产要素成本，否则转化的货币资金或等于或小于投入的生产要素成本，企业就没有利润。地质灾害防治活动企业的产成品是安全品，一经生产出来，立即就被承灾体的所有者或占有者、使用者直接享用，看不到直接的惊险一跃过程，没有产成品直接转化为货币资金的过程，即不是用产成品直接在市场上交换成货币。但是地质灾害防治活动要继续下一生产过程就必须获得货币资金的补充，谁来补充？这一问题涉及地质灾害防治活动特有的经济关系：自然地质灾害应由政府投入货币资金，人类直接诱发地质灾害应由诱发者投入资金。尽管地质灾害防治活动的产成品没有直接的“惊险的一跃”过程，但仍有产品质量和个别成本与社会成本的差别问题存在。显然，对地质动力现象的产生、发展和变化认识结论常与实际不符，则必失信于人，企业要在“惊险一跃”中摔伤。如果减灾投入比承灾体的损失还大，那么减灾企业的继续存在就没有意义，“惊险一跃”之后也就难以再获得出资人的投资了。然而，对于出资人来说，从事地质灾害防治活动的企业对地质动力现象的产生、发展和变化认识结论与实际相符的程度却是投资产生效益的关键之一。因而从事地质灾害防治活动的企业的“惊险一跃”不在产品生产出来之后，而在资金投入之前。信誉程度、企业等级是地质灾害防治效益的分析指标。
4.社会财富总量即时不增
在市场经济中，一般经济活动在“看不见的手”的指挥下，自觉不自觉地从自然界获取物质和能量，增加社会财富。而地质灾害防治活动是动用已经获得的社会物质财富防止更大量的已经形成的社会物质财富损失，其基本出发点和归宿是如何减少灾害给社会经济和资源带来的破坏与损害。这个特性说明，除非结合其他以经营为目的的工程或间接影响，一般的，地质灾害减灾工程没有资金回流量，投入资金的成本都会被安全品的价值即时抵消。
三、地质灾害防治工程经济效益的再定义
按经济效益的通常定义，地质灾害防治工程经济效益常被理解为投资者投入资源，地质灾害防治企业生产出安全品的可能损失与投资者投入的资金之比。假定这样理解准确无误，那么表述方式可以多样，可以用绝对数的方式表达为可能损失减去投入资金的差额，也可以用资金利税率、产值利税率的方式表达为相对数。为便于与其他行业比较，采用资金利税率的形式最好。至于地质灾害防治企业本身的经济效益，同建筑企业相似，是减灾投入经济效益之外的另一回事，但减灾企业是实现减灾经济效益的载体。像假定的例子一样，针对特定的灾害地点防治投入的效益是单个投资项目的效益。评价单项投资的效益，重要的是找到两个数值，一是如果发生灾害，承灾体的最大可能价值损失有多大，二是项目的投资。有了这两个指标，单项投资的效益就可以评价了。
但是，按经济效益通常的定义，投入是对生产产品的投入，产出是生产活动的直接结果，而在上面的理解中，投入没有疑问，可是产出就有问题了。安全品的价值独立于地质灾害防治活动过程之外，并且在地质灾害防治活动之前就已经存在了，因此在理论上说不通，这种理解还存在偏差。
补偿定理及其推论从整体着眼使得资源配置更优，已经不再局限于具体的生产过程，而是对比决策的社会净收益，而且个体资源配置优劣必须以整体资源配置优劣为前提。所以，可以依据补偿定理及其推论，把经济效益定义的内涵和外延扩大。我们把不进行投入，也没有产出的决策称为不作为决策或零决策。至此，我们可以把经济效益定义为：相对于零决策的决策产生的社会净收益。如果定义为相对于零决策的决策产生的社会净收益和资源投入的和与资源投入的比也一样，只是表述方式不同，在我们的评价模型中还是采用资金利税率的形式。显然，这样的定义包含了通常的经济效益定义。
这样定义的经济效益给出了经济效益评价的方法。获益者可以补偿损失者，即使实际补偿没有发生。净效益最大，也就是收益与总费用之差最大，或总收益与总费用之比最大。由此可见，上面朴素理解的经济效益定义，虽然理论上有偏差，但计算式仍然正确。用补偿定理推论来表述地质灾害防治工程经济效益十分顺畅。就单个地质灾害防治工程来说，把投入资源看成一种损失，没有资源投入时的损失为可能损失X1，有资源投入时的损失为投入的资源X2，两种政策下效益的最低水平为X1-X2≥r（r是在评价区域内与等量资金可以获得的平均利税额），或（X1-X2）/X2≥R（R是评价区域内的年平均资金利税率）。
四、地质灾害防治工程的区域经济效益
补偿定理及其推论，不仅为定义经济效益提供理论基础，而且也为我们提供了评价区域地质灾害防治工程经济效益的简单易行办法。如果把可能损失按大小排队，再把减灾投入相应的列出来，那么每一个项目都有一个经济效益。现按经济效益从大到小依次排队，当经济效益小到等于其他行业资源投入的平均的资金利率时，大于或等于这个经济效益水平以上所有项目所需资源投入之和，即为当期政府应投入的资源数量。政府投入这样的资源量在宏观上能够接近实现帕累托效率。这就是说，防治地质灾害投入资源的边际利税和是递减的，当边际利税和等于其他产业的平均边际利税和时，能够接近于帕累托效率。
由此可以看到，虽然整体投资是由单项投资构成的，但还不能简单相加求得整体经济效益。此外，从地质灾害防治企业资金运动过程的分析中可以看到，减灾活动是否进行是由投资者决定的。按照有关的法律，责任人造成的地质灾害损失要由责任人赔偿，灾后要由责任人治理。自然地质灾害的防治要由政府投资。为了查清哪里易发地质灾害，易发程度如何，政府要组织人财物力进行地质灾害调查评价，圈定不同地质灾害危险等级的区域，其间发生的一切费用都构成政府防治地质灾害的投入。对于有地质灾害发生危险的区域，政府还要预防监测，预防监测发生的费用也是政府防治地质灾害的投入。我们把上述两项费用统称为地质灾害防治活动的基础投入。严格地说，政府有关地质灾害日常管理费用也属于基础投入，但是，考虑这部分费用不便于与其他财政支出分开，就不列入基础投入了。政府的基础投入加上专项投入是政府对于自然因素导致的地质灾害防治的全部投入。基础投入是地质灾害防治区域经济效益的构成因子，但却不是单个地质灾害防治工程经济效益的直接构成因子。
㈣ 地质灾害的生物防治 原理及方案
地质灾害专项治理方案
进一步加强安全生产工作，防范地质灾害安全事故发生，根据上级会议精神，结合我村的实际，制定本方案：
一、指导思想
深入贯彻落实科学发展观，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针和“安全发展”的理念，始终把人民群众的生命财产放在第一位，把事故损失减少到最低程度。
二、做好防治工作的部署
1、成立地质灾害防治领导小组。
2、对存在有地质灾害的区域设立警示标志。
5、发放宣传单，增强村民的防灾意识和救灾能力。
三、做好地质灾害的监测预报工作
采取监测措施，加强对房屋和地表滑坡、裂缝、塌陷的监测，分析可能引起或诱发地质灾害发生的原因，并及时向上级领导和有关部门报告，把地质灾害消灭在萌芽或初始状态。
四、把地质灾害防治工作落到实处
村安全主要负责人要负责防灾预案的实施、地质灾害抢险自救，是我村地质灾害隐患防治的直接责任人；负责收集地质灾害隐患的监测资料，及时分析，定期上报，随时了解降雨及各地质灾害隐患变形发展的情况，指导和监督监测工作；负责地质灾害防治、管理措施制定；按防灾预案中确定的监测时间及监测方法进行监测，分析监测结果及地质灾害隐患点变化情况，按紧急避让条件，发出预警信号报警，通知人员撤离。
五、拟定防治措施
1、定期对本辖区影响范围进行巡查，发现问题及时处理并上报。
2、大雨及持续降雨期，加强监测。
3、发现险情，及时避让，并急速上报有关部门。
4、除正常监测外，预警员对隐患点进行巡视，发现异常情况，一方面加强观测，另一方面及时报警。
六、出现避让情况及时避让
1、住房裂缝加大，房屋整体变形，不能居住时，居民应立即避让。
2、原有裂缝加长、加宽、加深。
3、大暴雨或持续降雨。
㈤ 地质灾害区域预警原理
据检索统计，世界上约有20多个国家或地区不同程度地开展过降雨引发滑坡、泥石流的研究或预警工作。其中，中国香港(Brandetal.，1984)、美国(Keeferetal.，1987)、日本(Fukuzono，1985)、巴西(Neiva，1998)、委内瑞拉(Wieczoreketal.，2001)、波多黎各(Larsen＆Simon，1993)和中国大陆等曾经或正在进行面向公众社会的降雨引发区域性滑坡、泥石流的早期预警与减灾服务工作，预警的地质空间精度达到数千米量级，时间精度达到小时量级。这些国家和地区一般都在地质灾害多发区或敏感区开展或完成了比较详细的地质灾害调查评价工作，拥有比较长期且比较完整的降雨与滑坡、泥石流关系资料，或在典型地区建立了比较完善的降雨遥控监测网络和先进的数据传输系统。
综合分析国内外研究与应用状况，基于气象因素的区域地质灾害预警预报理论原理可初步划分为三大类，即隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法。
4.2.1 隐式统计预报法
隐式统计预报法把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中，某地区的预警判据中仅仅考虑降雨参数建立模型。隐式统计预报法可称为第一代预报方法，比较适用于地质环境模式比较单一的小区域。由于这种方法只涉及一个或一类参数，无论预警区域的研究程度深浅均可使用，所以这是国内外广泛使用的方法，也是最易于推广的方法。这种方法特别适用于有限空间范围，且地质环境条件变化不大的地区，如以花岗岩及其风化残积物分布为主的中国香港地区多年来一直在研究应用和深化这一方法。
这种方法考虑的降雨参数包括年降雨量、季度降雨量、月降雨量、多日降雨量、日降雨量、小时降雨量和10min降雨量等。实际应用时，一般只涉及1～3个参数作为预报判据，如临界降雨量、降雨强度、有效降雨量或等效降雨量等。
突发性地质灾害临界过程降雨量判据的预警方法抓住了气象因素诱发地质灾害的关键方面，但预警精度必然受到所预警地区面积大小、突发性地质事件样本数量、地质环境复杂程度和地质环境稳定性及区域社会活动状况的限制，单一临界降雨量指标作为预警判据的代表性是有限的。
代表性研究成果主要有:
Onodera et al.( 1974) 通过研究日本的大量滑坡，提出累计降雨量超过 150 ～ 200mm，或每小时降雨强度超过 20 ～30mm 作为判据。Nilsen et al.( 1976) 发现美国 Alameda，Califor-nia 在累计降雨量超过 180mm 时，滑坡将频繁发生。Oberste-lehn( 1976) 认为累计降雨量达到 250mm 左右，美国 San Benito，California 将发生滑坡。Guidicini and Iwasa( 1977) 通过对巴西 9 个地区滑坡记录和降雨资料的分析，认为降雨量超过年平均降雨量的 8% ～17%，滑坡将滑动; 超过 20%，将发生灾难性滑坡。Caine( 1980) 全面总结了全球的可利用数据，给出了不同地区诱发滑坡暴雨事件的降雨强度和持续时间与滑坡的关系式。这一关系式当然不可能适用于全球所有地区( Crozier 在 1997 年证明) ，仍不失为探讨诱发滑坡临界降雨值的里程碑。
Brand et al.( 1984) 在中国香港研究表明，大多数滑坡由局部高强度短历时降雨诱发，而前期降雨量不是主要因素，除非是小型滑坡。Ng and Shi( 1998) 认为降雨的持续也是一个非常重要的诱发滑坡的因素。中国香港地区预测 24h 内降雨量达到 175mm 或 60min 内市区内雨量超过 70mm，即认为达到滑坡预报阈值，即由政府发出通报。中国香港平均每年约发出 3 次山洪滑坡暴发警报。
Ganuti et al.( 1985) 提出了临界降雨系数( critical precipitation coefficient，CPC) 的概念，并总结出当 CPC ＞0.5 时，将有 10a 一遇的滑坡发生; 当 CPC ＞0.6 时，将有 20a 一遇的滑坡发生。
Glade( 1997) 综合前人研究成果建立了确定诱发滑坡的降雨临界值的 3 个模型，并在纽西兰北岛南部的 Wellington 地区进行了验证。3 个模型要求的基本数据为: 日降雨量、滑坡发生日期和土体潜在日蒸发量( 通过 Thornthwaite method 方法计算得到) 。降雨强度临界值Glade( 1997) 的模型 1———日降雨模型( daily rainfall model) ，只使用日降雨量参数，简单地分析诱发滑坡和不诱发滑坡的日降雨量( Glade，1998) ，得出最小临界值和最大临界值，即在最小临界值以下，没有滑坡发生; 在最大临界值以上，滑坡一定发生。降雨量等级划分以20mm 为一个等级; 降雨过程雨量临界值 Glade( 1997) 的模型 2———前期日降雨量模型( an-tecedent daily rainfall model) ，考虑了前期降雨的影响。他认为决定前期情况有两个主要因素: 前期降雨的历时时间和土体含水量减少的速率; 土体含水状态临界值 Glade( 1997) 的模型 3———前期土体含水状态模型( antecedent soil water status model) ，他认为除了前期雨量，土体含水量和潜在的蒸发量对滑坡的影响也很大。
刘传正在 2003 年 5 月主持全国地质灾害气象预警工作过程中，利用地质灾害发生前15d 降雨量建立滑坡、泥石流发生区带的临界过程降雨量创建了预警判据模式图，并结合具体区域( 2003 年28 个区、2004 年以后74 个区) 进行校正的方法。该方法适应3 级预报的要求界定了 α 线和 β 线作为预警等级界限。3 年多来汛期的预警成果发布检验与应用证明，该方法在科学依据上是成立的，但限于预警区域过大、基础数据和地质灾害统计样本数量太少，准确率有待提高，同时也充分说明了开展地质灾害数据集成研究的迫切性。
另外，中国科学院成都山地灾害与环境研究所等机构在单条泥石流监测与预警建模方面进行了多年持续不懈的研究工作，取得了具有代表性的成果。
4.2.2 显式统计预报法
显式统计预报法是一种考虑地质环境变化与降雨参数等多因素叠加建立预警判据模型的方法，它是由地质灾害危险性区划与空间预测转化过来的(CarraraA.，1983;HaruyamaH.＆KawakamiH.，1984;BaezaC.＆CorominasJ.，1996;CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.，1991;刘传正，2004;殷坤龙，2005)。
区域地质灾害危险性评价和风险区划研究仍是当前的研究主流，而利用之进行地质灾害的实时预警与发布则多处于探索阶段。这种方法可以充分反映预警地区地质环境要素的变化，并随着调查研究精度的提高相应地提高地质灾害的空间预警精度。显式统计预报法可称为第二代预报方法，是正在探索中的方法，比较适用于地质环境模式比较复杂的大区域。
基于地质环境空间分析的突发性地质灾害时空预警理论与方法是根据单元分析结果经过合成实现的，克服了仅仅依据单一临界雨量指标的限制，但对临界诱发因素的表达、预警指标的选定与量化分级等尚存在需要进一步研究的诸多问题。
因此，要实现完全科学意义上的区域突发性地质灾害预警，必须建立临界过程降雨量判据与地质环境空间分析耦合模型的理论方法———广义显式统计模式地质灾害预报方法，预警等级指数(W)是内外动力的联立方程组。即
中国地质灾害区域预警方法与应用
式中:W为预警等级指数;a为地外天体引力作用，包括太阳、月亮的引潮力，太阳黑子、表面耀斑和太阳风等对地球表面的作用，a=f(a1，a2，…，an);b为地球内动力作用，主要表现为断裂活动、地震和火山爆发等，b=f(b1，b2，…，bn);c为地球表层外动力作用，包括降雨、渗流、冲刷、侵蚀、风化、植物根劈、风暴、温度、干燥和冻融作用等，c=f(c1，c2，…，cn);d为人类社会工程经济活动作用，包括资源、能源开发和工程建设等引起地质环境的变化，d=f(d1，d2，…，dn)。
20世纪70年代，以美国加利福尼亚州旧金山地区圣马提俄郡的滑坡敏感性图为代表，利用多参数图的加权(或不加权)叠加得到区域滑坡灾害预测图。
20世纪80年代，CarraraA.(1983)将多元统计分析预测方法引用到区域滑坡空间预测中，并在世界各国得到迅速发展与推广。如HaruyamaH.＆KawakamiH.(1984)利用数学统计理论对日本活火山地区降雨引起的滑坡灾害进行了危险度评价。BaezaC.＆CorominasJ.(1996)利用统计判别分析模型进行了浅层滑坡敏感性评估，结果斜坡破坏的正确预测率达到96.4%，有力地说明了统计预测的适用性。CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.等(1991)将统计模型与GIS结合，应用于意大利中部某小型汇水盆地的滑坡危险性评估，实现从数据获取到分析、管理的自动化，结果证明统计分析与GIS的综合使用是一种快速、可行、费用低的区域滑坡危险性评价与制图方法。
20世纪90年代中后期以来，随着计算机技术和信息科学的高速发展，RS、GIS和GPS等“3S”技术联合应用使快速处理海量的地质环境数据成为可能，出现了地质灾害空间预测模型方法应用研究逐步从地质灾害危险评价与预警应用相结合的新态势。
刘传正等(2004)创建并发表了用于区域地质灾害评价和预警的“发育度”、“潜势度”、“危险度”和“危害度”时空递进分析理论与方法，简称“四度”递进分析法(AMFP)，并在三峡库区(54175km2)和四川雅安地质灾害预警试验区(1067km2)进行了应用，结果是可信的。
李长江等(2004)将GIS和ANN(人工神经网络)相互融合，考虑不同的地质、地貌和水文地质背景，建立了给定降雨量的浙江省区域群发性滑坡灾害概率预报(警)系统(LAPS)。
宋光齐等(2004)根据地貌、岩性和地质构造几率分布，基于GIS建立了给定降雨量的四川省地质灾害预报系统。
殷坤龙等(2005)以浙江省为例探索了基于WebGIS的突发性地质灾害预警预报问题。
由于我国政府在全国范围内推行区域地质灾害预警预报机制，目前我国的预警探索工作走在世界前列。
4.2.3 动力预报法
动力预报法是一种考虑地质体在降雨过程中地-气耦合作用下研究对象自身动力变化过程而建立预警判据方程的方法，实质上是一种解析方法。动力预报方法的预报结果是确定性的，可称为第三代预报方法，目前只适用于单体试验区或特别重要的局部区域。该方法主要依据降雨前、降雨中和降雨后降水入渗在斜坡体内的转化机制，具体描述整个过程斜坡体内地下水动力作用变化与斜坡体状态及其稳定性的对应关系。通过钻孔监测地下水位动态、孔隙水压力和斜坡应力-位移等，揭示降雨前、降雨过程中和降雨后斜坡体内地下水的实时动态响应变化规律、整个坡体物理性状变化及其变形破坏过程的关系。在充分考虑含水量、基质吸力、孔隙水压力、渗透水压力、饱水带形成和滑坡—泥石流转化因素条件下，选用数学物理方程研究解析斜坡体内地下水动力场变化规律与斜坡稳定性的关系，确定多参数的预警阈值，从而实现地质灾害的实时动力预报。
目前，这种方法局限于试验场地或单个斜坡的研究探索阶段，必须依赖具有实时监测、实时传输和实时数据处理功能的立体监测网(地-气耦合)作为支撑才能实现实时预报。由于理论、技术和经费等方面的高要求，这种方法比较适用于重要的小区域或单体的研究性监测预警。
据研究，美国旧金山海湾地区的6h降雨量达到4in(101.6mm)时，就可能引发大面积泥石流。为了监测降雨期间地下水压力的变化，研究人员设置了若干个孔隙水压力计以观测斜坡中地下水压力变化。旧金山海湾地区实时区域滑坡预警系统包括降雨与滑坡发生的经验和分析关系式，实时雨量监测数据，国家气象服务中心降雨预报以及滑坡易发区略图。
在我国，刘传正等(2004)在四川雅安区域地质灾害监测预警试验区进行了大气降水与斜坡岩土层含水量变化的分层响应监测，发现不同降雨过程和降雨强度下，斜坡岩土体的含水量相应发生明显变化，可以研究降雨在斜坡岩土体内的渗流过程直至出现滑坡、泥石流的成因机理。
2003年8月23～25日是一个引发多处地质灾害并造成人员伤亡的典型降雨过程，可以作为分析实例。以8月19日15时的含水量为背景值，则8月23，24和25日降雨过程分别对应第96，120和144h的含水量，4个层位的记录曲线明确反映了随累计降雨量增加斜坡岩土体含水量急剧增加，第一、二层位达到过饱和状态，且含水量急剧增加出现于第121h，即24日15时之后，滞后于降雨时间约20h。各层含水量峰值出现于第151h，即接近滑坡呈区域性暴发时间(26日零时，对应第153h)。该分析未考虑沿裂隙的地下水渗流作用(图4.1)。
图4.1 四川雅安桑树坡监测试验点第1～4层含水量随时间变化曲线
分析对比隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法3类方法，我们认为，未来的方向是探索地质灾害隐式统计、显式统计与动力预警3种模型的联合应用方法，以适应不同层级的地质灾害预警需求。研究内容包括临界雨量统计模型、地质环境因素叠加统计模型和地质体实时变化(水动力、应力、应变、热力场和地磁场等)的数学物理模型等多参数、多模型的耦合。3种模型的联合应用不仅适应特别重要的区域或小流域，也为单体地质灾害的动力预警与应急响应提供决策依据。
㈥ 谁知道火山爆发，发生地震和泥石流，都是地质灾害，请问地质发生变化原理是什么
首先是原因
简单来说，地质作用引起地壳上地质灾害的发生。火山爆发是地幔物质突破地壳版薄弱部位导致，由地球权内力地质作用引起。地震是地壳物质应力突变、地下物质突出或板块挤压碰撞导致，也同样属于内力地质作用。泥石流是地壳物质在相关因素影响下，如地震、岩石风化破碎导致岩石和泥土形成滑坡，如果滑坡物质与小溪、暴雨等相互作用，就会形成堰塞湖，当堰塞湖中水量足够大时将突然突破堰塞物质，从而形成泥石流，这种属于外力地质作用引起。
㈦ 谁知道火山爆发，发生地震和泥石流，都是地质灾害，请问地质发生变化原理是什么
火山爆发、地震是由于地球内部活动引起,而泥石流通常是暴雨来临的时候短时回间内把答大量泥石冲出沟外引发的灾害…
虽然火山爆发、地震也属于地质灾害,但它们是由于内力作用引起的,而泥石流可以说是外力、外界引起的,它们是不一样的吧…
㈧ 为什么会地震，地震的形成原理是什
应该是地震形成机理不是原理。
地震是地壳板块在地壳内岩浆运动的推动下移动产专生的板块间的碰属撞，挤压等产生的震动。
道理并不复杂。你可以在码头上看到挤在一起的船只在海浪作用下船只间产生的碰撞现象。那与地震的情形很相似。