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地质灾害发生概率

发布时间: 2021-02-25 03:08:12

❶ 国内有的部门编的地质灾害风险评判方法中缺风险概率,为什么

中国很多学者将国外地质灾害风险评价方法引入国内,发表了大量学术论文,造成国内地质灾害风险评价方法很多,很乱。
国外各种地质灾害风险评价方法的目的?服务对象?适用范围?怎么与中国国情相结合?服务于地方各级人民政府地质灾害防灾减灾工作?国内部分地质灾害风险评价指南编者没有分清:①学术论文与生产实践指南的区别,前者可以任意发表观点,后者强调成果实用性,方法针对性与可操作性;②没有与中国国情相结合,中国地质灾害防灾减灾工作均应按国务院地质灾害防治条例相关内容要求来办→职责分明;③闭门造车。
中国地质灾害风险性是指地质灾害发生不同险情(危险等级)的概率。根据国务院地质灾害防治条例相关内容可以推导出其内涵:
①地质灾害危险性和风险性评价单元是地质灾害危险区。
②地质灾害危险性是指地质灾害危险区及其可能造成的人员伤亡和财产损失。其危险等级是根据灾情大小或险情大小来判定的。
③地质灾害风险评价属预测,应用险情大小进行地质灾害危险等级判定。
④险情是通过地质灾害危险区内承灾体人口密度值或财产密度值X承灾体易损系数求和计算得到的。因此,地质灾害危险性中包含了地质灾害易损性,它们属包容关系,非独立变量。
⑤地质灾害易损性是指地质灾害承灾体抵抗地质灾害损毁的能力,用承灾体易损系数(损毁率)表示,为0一1,0=无毁,1=全毁。中国地质灾害承灾体易损系数=1。
⑥地质灾害风险概率用暴雨频率代替。
⑦中国地质灾害风险性是通过地质灾害危险等级与风险概率的对应关系,查图表获得地质灾害风险级别的。
参见豆丁网一中国地质灾害风险评价的理论与方法。

❷  地质灾害危险性构成及危险性指标

一、地质灾害危险性的基本含义

如前所述,地质灾害的危险性和灾害区易损性是决定地质灾害灾情的两方面基础条件。其中,地质灾害的危险性主要是地质灾害自然属性特征的体现。它的核心要素是地质灾害的活动程度。

从定性分析看,地质灾害的活动程度越高,危险性越大,灾害的损失越严重。从定量化评价的要求看,地质灾害的危险性需要通过具体的指标予以反映。

地质灾害危险性分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。历史灾害危险性是指已经发生的地质灾害的活动程度,潜在灾害危险性是指具有灾害形成条件,但尚未发生的地质灾害的可能的活动程度。二者的危险性标志不同。

二、历史地质灾害危险性及其指标

历史地质灾害危险性的标志是地质灾害的强度或规模、频次、分布密度等。这些要素决定了地质灾害的发生次数、危害范围、破坏强度,从而进一步影响地质灾害的破坏损失程度。历史地质灾害危险性要素,一般可通过实际调查统计获得。

不同种类的地质灾害,危险性要素指标不完全一致(表5-1)。

在本课题评估的几类地质灾害中,崩塌-滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝、地面沉降、海水入侵灾害是伴随不同地质动力活动而不断发展的具有动态变化特征的灾害现象。所以,在灾害危险性评价中,除灾害体积、数量、幅度等指标外,还有灾害发生频次或发展速率指标。膨胀土灾害是一种客观存在不具动态特征的潜在灾害体。它与其它灾害有明显差异,只有在膨胀土发育区进行某些工程建筑时,才有可能发生灾害。所以,其危险性评价中不存在灾害活动的频次或速率指标。

在各种危险性指标中,危害强度所指示的是灾害活动所具有的破坏能力。灾害危害强度是灾害活动程度的集中反映。危害强度是一种综合性的特征指标,它不能像其它指标那样,用不同量纲的数字反映指标的高低,只能用等级进行相对量度。对于已经出现的地质灾害,它对于各种受灾体所造成的破坏损失情况(破坏损失数量和破坏损失程度)是对灾害危害强度最直接的显示。根据对不同类型地质灾害破坏效应的实际调查分析,将地质灾害危害强度分为强烈破坏(A级)、中等破坏(B级)、轻微破坏(C级)、基本无破坏(D级)4个等级。实践证明,不但不同种类、不同规模的地质灾害的危害强度不同,而且在同一灾害事件中,评价区内不同部位所遭受的危害强度也发生很大的变化。其一般规律是,从灾害活动中心(崩塌-滑坡体及前缘地带、泥石流沟谷及沟口附近、地裂缝中心地带、地面沉降中心区等)向边缘逐渐减弱,直至没有发生破坏的安全区。认识这种规律除了可以深化历史地质灾害灾情分析外,对于在地质灾害预测灾情评估中,划分灾害危险区,进而核定受灾体损毁率和经济损失具有十分重要的意义(表5-2)。

表5-1历史地质灾害危险性构成及指标

表5-2地质灾害危害强度分级特征表

注:表中受灾体损毁程度划分标准参见书易损性评价的有关内容。

三、地质灾害形成条件及潜在危险性指标

(一)地质灾害潜在危险性控制条件

地质灾害潜在危险性指未来时期将在什么地方可能发生什么类型的地质灾害,其灾害活动的强度、规模以及危害的范围、危害强度有多大。地质灾害潜在危险性受多种条件控制,具有很大的不确定性。

历史地质灾害活动对地质灾害潜在危险性具有一定影响。这种影响可能具有双向效应,有可能在地质灾害发生以后,能量得到释放,灾害的潜在危险性削弱或基本消失;也可能具有周期性活动特点,灾害发生后其活动并没有使不平衡状态得到根本解除,新的灾害又在孕育,在一定条件下将继续发生,甚至可能更加频繁、强烈,因而具有比较强烈的潜在危险性。

地质灾害活动条件的充分程度是控制地质灾害潜在危险性的最重要因素。从总体上说,地质条件、地形地貌条件、气候条件、水文条件、植被条件、人为活动条件是控制所有地质灾害活动的基本条件。但这些条件在不同类型地质灾害中的主次地位和具体要素不尽相同;对于有不同精度要求的点评估、面评估、区域评估,对各种条件和要素分析的详略程度也不一致。所以,其评价指标也各异。基于这些差别,对不同种类地质灾害的形成条件和不同类型地质灾害灾情评估对危险性评价的要求,进行深入论述是很有必要的。

(二)不同类型地质灾害形成条件

1.崩塌-滑坡形成条件

崩塌-滑坡是严重的斜坡变形现象,它的发生一方面取决于斜坡自身的基础条件,另一方面与斜坡受到的营力作用有关。因此将崩塌-滑坡形成条件分为基础条件和外界条件两类。

(1)基础条件地貌是形成崩塌-滑坡的最基础条件。从区域地貌条件看,崩塌-滑坡形成于山地、高原地区,通常情况下,海拔高程越大,切割越剧烈,崩塌-滑坡越发育。从局部地形看,要有适宜的斜坡坡度、高度和形态,以及便于形成岩体崩落、滑动的临空面,这些对崩塌-滑坡形成具有最直接的作用。崩塌多发生在坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。滑坡多发生在15°以上的斜坡。崩塌-滑坡广泛发育在山区,以山间谷地、江河两岸最发育。

岩土体是崩塌-滑坡的物质基础。它的性质和结构对崩塌-滑坡活动具有决定性作用。一般情况下,性质坚硬、结构完整、抗剪强度大、抗风化能力强的岩石,斜坡整体性好,不容易发生崩塌-滑坡。相反,岩性松软、结构不完整,特别是裂隙发育、斜坡岩土体中存在软弱夹层时,容易失稳变形,发生崩塌-滑坡。

地质构造是崩塌-滑坡活动的重要影响因素。断裂构造不但使斜坡岩土体发育大量裂隙,甚至使斜坡变得支离破碎,而且促进了斜坡岩土体的风化作用和地下水活动,降低了斜坡的稳定性,加大了崩塌-滑坡活动的可能。

(2)外界条件外界条件是导致崩塌-滑坡活动的诱发因素。主要由于暴雨、洪水、融雪、水库渗漏溃决,以及人工灌溉或排水等原因,使大量地表水或地下水进入斜坡,岩石抗剪强度急剧下降,从而诱发崩塌-滑坡。地震、人为爆破、工程开挖、填弃碴土等原因改变斜坡应力状态,也会引起斜坡失稳,而诱发崩塌-滑坡。

2.泥石流形成条件

泥石流是突发性很强的山地地质灾害。它同崩塌-滑坡一样,也是在一定的基础背景下,由某些突发性的因素激发而形成的。

(1)基础条件泥石流是含有大量泥砂、石块的特殊洪流。急促的水流和充分的松散固体物质是泥石流形成的物质基础。急促水流主要来自暴雨,其次来自冰川积雪融水、河湖水库溃决等。因此,气候条件是影响泥石流发生的重要因素。在降水充沛,暴雨多发地区泥石流最发育。松散固体物质除一部分来自矿山废碴和工程弃土外,主要来源是各种成因的堆积物——断裂破碎物以及岩土风化后形成的残积物、坡积物、崩塌体、滑坡体,洪积碎屑物、冲积碎屑物等。这些碎屑物的形成又与地质条件有一定关系。在断裂构造发育,现今构造运动强烈的地区,由于山坡稳定性差、岩体结构不完整、风化作用强烈、岩石破碎、崩塌-滑坡发育、松散碎屑物质来源充分,因而最容易发生泥石流。

地形地貌条件是形成泥石流的又一个重要基础条件。从区域地貌条件看,在海拔高程较大,切割剧烈的山地高原地区,泥石流最发育。从局部地形条件看,泥石流一般要具有比较充分的汇纳水流和碎屑物的形成区、足够坡度的流通区、比较宽敞的堆积区。因此流域面积越大,地形坡度较大,越有利于泥石流的形成。

此外,植被条件对泥石流形成也有比较重要的作用。实践表明,在天然植被稀少,或由于人类过度放牧、垦殖以至滥砍乱伐等原因使植被严重破坏后,不仅造成严重的水土流失,也为泥石流活动提供比较充分的物质条件,促进泥石流的发生发展。

(2)激发条件泥石流最常见的激发条件是暴雨。在具有充分松散固体物质条件和适宜的地形条件下,只要出现暴雨,就会激发泥石流;暴雨强度越大,泥石流活动规模也越大。除暴雨外,冰川积雪的迅速消融,河堤、水库、冰湖溃决等暴发的急促洪流也会引起泥石流活动。

3.岩溶塌陷的形成条件

同其它地质灾害一样,岩溶塌陷也是多种因素综合作用的结果。其形成条件也归纳为基础条件和诱发因素。

(1)基础条件

①可溶岩及岩溶发育程度岩溶洞隙发育的可溶岩是岩溶塌陷的最根本的基础条件。我国发生塌陷活动的可溶岩除部分地区的晚中生界、第三系、第四系富含膏盐芒硝或钙质的砂泥岩、灰质砾岩及盐岩外,主要是古生界、中生界的石灰岩、白云岩、白云质灰岩等碳酸盐岩。碳酸盐岩的岩溶类型分为裸露型、覆盖型和埋藏型3种。裸露型岩溶的碳酸盐岩基本上直接出露地表,没有或者很少被第四系松散沉积物覆盖。覆盖型岩溶的碳酸盐岩大部分被第四系松散沉积物覆盖。覆盖率一般在7%以上,仅局部出露地表。其覆盖层厚度一般小于30m,最厚不超过100m。埋藏型岩溶的碳酸盐岩被很厚的第四系松散沉积物或其它非可溶岩覆盖,埋藏深度数十米以上。大量实践表明,岩溶塌陷主要发生在覆盖型岩溶和裸露型岩溶分布区,部分分布在埋藏型岩溶分布区。

除可溶岩岩性和岩溶类型外,碳酸盐岩的岩溶发育程度和岩溶洞穴的开启程度是决定岩溶塌陷的直接因素。从岩溶塌陷形成机理看,可溶岩洞隙一方面造成岩体结构的不完整,形成局部不稳定地带;另一方面为容纳溶蚀陷落物质和地下水的强烈活动提供了充分条件。因此,一般情况下,可溶岩的岩溶越发育,岩溶洞隙的开启性越好,岩溶塌陷越严重。

根据碳酸盐岩岩溶发育程度和有关特征,将岩溶发育程度分为强、中、弱三个等级(表5-3)。

可溶岩岩溶发育程度主要受地质构造、水文地质条件和气候条件影响。一般情况下,断裂构造发育、新构造运动强烈、地下水循环交替强烈、雨量充沛的碳酸盐岩分布区,岩石结构比较破碎,节理、裂隙发育,地下水溶蚀、潜蚀作用强烈,最容易形成岩溶塌陷。

②覆盖层厚度、结构、性质岩溶塌陷除发生在裸露型岩溶分布区外,还广泛发生在覆盖型岩溶分布区。这种塌陷不仅仅是覆盖在第四系松散堆积物下面的可溶岩洞穴的陷落,有相当数量的塌陷是由于溶洞和上覆土层中土洞陷落所造成的。除此而外,覆盖层情况还影响了地下水活动,对岩溶塌陷也产生一定的影响。因此覆盖层是影响岩溶塌陷的重要因素。

表5-3碳酸盐岩岩溶发育程度分级标志

据康彦仁等,1990。*指地表下100m或基岩面下50m以内孔段统计数;对于孔深100m以上全孔岩溶率,指标减半。

覆盖层厚度对岩溶塌陷形成具有决定性作用。据大量调查统计结果,覆盖层厚度小于10m塌陷发生的机会最多;10~30m可发生少量塌陷;30m以上可发生零星塌陷。

覆盖层岩性结构对岩溶塌陷也具有一定作用。一般情况下,覆盖层为比较均一的砂性土最容易产生塌陷;夹砂砾石的层状非均质土、均一的粘性土或者覆盖层底部发育有稳定层状粘性土的非均质土,发育塌陷的机会较少。此外,当覆盖层中有土洞时,容易发生塌陷;土洞越发育,塌陷越严重。

③地下水活动岩溶发育地区,一般地下水活动都比较强烈。强烈的地下水活动,不但促进了可溶岩洞隙的发展,而且是形成岩溶塌陷的重要动力因素。它的作用方式包括:溶蚀作用;改变岩土体物理性质和力学性质,导致土的含水量上升,容重增加,使粘性土塑性状态发生坚硬状态→可塑状态→流塑状态的变化;浮托作用;侵蚀及潜蚀作用;搬运作用等。因此,岩溶塌陷多发育在地下水活动强烈地带,且多发生于地下水动力条件剧烈变化的时候。

(2)动力条件

①水动力条件的急剧变化,使岩土体平衡状态遭到严重破坏,诱发岩溶塌陷。引起水动力条件急剧变化的原因主要有降雨、水库蓄水、井下充水、灌溉渗漏以及严重干旱、井下排水、高强度抽水等。

②天然地震和人为振动。

③附加荷载。

④废液导致的酸碱液溶蚀活动。

4.地裂缝形成条件

如前所述,地裂缝分为构造地裂缝和非构造地裂缝两类,它们具有不同的形成条件。

构造地裂缝主要是伴随地壳构造运动产生的地裂缝。地壳构造运动的方式是极其复杂的,它除了引起突发性地震活动,并形成地震地裂缝外,在更多情况下是在广大地区发生缓慢的构造应力积累作用。伴随这种作用,常常发生构造蠕变活动,因此形成地裂缝。这种地裂缝分布广、规模大,危害最严重。非构造地裂缝的形成原因多样,主要包括:崩塌、滑坡、塌陷引起的地裂缝;黄土湿陷、膨胀土胀缩、松散土渗蚀引起的地裂缝;干旱、冻融引起的地裂缝等。实践表明,许多地裂缝并不是单一成因的地裂缝,而是以一种原因为主,同时又受其它条件影响的综合成因的地裂缝。因此,在分析地裂缝形成条件时,还要具体现象具体分析。就总体情况看,控制地裂缝活动的首要条件是现今构造活动程度,其次是崩塌、滑坡、塌陷等灾害动力活动程度以及水动力活动条件等。

5.地面沉降形成条件

如前所述,地面沉降可由多方面活动引起,主要包括地壳沉降活动、松散沉积物的自然固结压实、人类开采地下水或油气资源引起的土层压缩沉降。从灾害研究角度所说的地面沉降是指人类活动引起的沉降,或者是以人类活动为主,以自然动力为辅助作用引起的沉降活动。基于这种概念,地面沉降的形成条件也主要由两方面构成。一是地面沉降的基础条件。主要是具有一定厚度压缩性较高的松散沉积物。这类沉积物主要发育在沿海平原、内陆盆地及河谷平原地区。这些地区一般都是地壳沉降地区,所以这些地区的地面沉降活动不仅与人类活动密切相关,而且持续的地壳沉降也起到了“雪上加霜”的作用。影响地面沉降的人为动力条件主要是长时期超强度开采地下水,使含水层和临近非含水层中的孔隙水压力减小,土的有效应力增大,发生压缩沉降。

6.海水入侵形成条件

通常情况下,滨海地带地下水水位自陆地向海洋方向倾斜,陆地地下水向海洋补给排泄,二者维持相对稳定的平衡状态。在这种条件下,滨海地带相对密度较小的地下淡水浮托在相对密度较大的海水或咸水之上,二者间形成宽度不等的过渡带或临界面。在咸淡水平衡状态下,这个过渡带或临界面基本稳定。然而,这种平衡状态一旦被破坏,咸淡水临界面就要移动,以建立新的平衡。如果地下淡水蹬压力降低,临界面就要向陆地方向移动,于是就发生了海水入侵。

导致滨海地带咸淡水平衡状态破坏的外因,除气候干旱,地下水天然补给来源减少等自然原因外,主要是人为活动对天然水资源的破坏作用。近年来,我国沿海地区,水资源供需矛盾愈来愈尖锐,许多地区长期超量开采地下水,在滨海地带形成了低于海平面的地下水位负值区。因此,使海水沿含水层侵入淡水区,发生海水入侵。此外,河北、山东一些沿海地区,在发展人工养殖、扩建盐田等经济活动中,常将海水用明渠提引到距离海边5~15km的地方,因此扩大了咸水的分布范围。解放以后,在大小河流上游修建了大量水库、塘坝、使河流入海水量普遍减少;加上经常在河口地区大量挖砂,使河床标高降低,因此造成潮水上溯,使河流两侧发生海水入侵。

导致海水入侵的内因是陆地地下淡水与海水之间存在良好的水力联系:一些滨海平原地区,第四系含水层导水能力强,与海水之间缺乏稳定的隔水层而互相连通;还有一些地区,发育有裂隙岩溶水,含水岩层的裂隙、孔洞与海域直接连通,当陆地地下水水位下降到海平面以下时,海水就通过含水层迅速向内陆入侵。

7.膨胀土灾害影响条件

膨胀土的主要危害是破坏房屋、铁路、公路等工程建筑地基,使之变形,进一步造成建筑物沉陷开裂。这种破坏对于轻型建筑物尤其严重,有时既使加固了基脚或打桩穿过了膨胀土层,但仍能使地基发生位移,因此导致桩基变形或错断。

膨胀土的破坏作用主要源于它的明显的而且是反复交替的胀缩变化。因此,膨胀土的发育情况和性质是决定膨胀土危害程度的基础条件。膨胀土的发育情况主要包括膨胀土的发育厚度和深度两项要素。厚度越大,而且埋藏较浅时,危害越严重。膨胀土的性质主要是由自由膨胀率等指标标示的胀缩能力。依此,可以将膨胀土分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土3个等级(表5-4)。

表5-4膨胀土胀缩性等级划分标准

据褚桂棠,1988。表中一类指分布在丘陵、盆地边缘的膨胀土;二类指分布在河流阶地的膨胀土;三类指分布在岩溶地区准平原谷地的膨胀土。

影响膨胀土危害程度的外部条件主要是降雨、干旱等气候变化和排水等人类活动,因此可以使膨胀土饱水或失水而发生胀缩变化,导致灾害效应。

(三)地质灾害潜在危险性指标

1.地质灾害潜在危险性指标的确定原则

上面分析表明,地质灾害的形成条件异常复杂,因而在分析地质灾害潜在危险性时,所涉及的内容非常广泛。在这种情况下,如果将所有标示地质灾害形成条件的要素都纳入潜在危险性分析之中,不但不可能,而且也是不必要的。为了使分析指标适应潜在危险性分析需要,应按下列原则确定分析指标。

(1)分主次原则将那些对地质灾害潜在危险性具有重要作用或直接关系的要素指标纳入潜在危险性分析,舍去次要的、间接性要素指标。例如:影响滑坡潜在危险性的地质因素很多,但其中最直接、最重要的因素是岩体中的软弱结构面,其它因素都是次要的因素;在影响岩溶塌陷活动的诸多地质条件中,最重要的因素是可溶岩的岩溶发育程度,其次是断裂构造及现今构造活动程度,其它因素为次要因素。再如,植被条件对泥石流活动具有一定影响,可作为分析泥石流潜在危险性的指标,但对于其它地质灾害的影响不大,可不纳入评价指标;以降水为主要标志的气候条件对泥石流和崩塌、滑坡活动具有重要作用,是评价其潜在危险性的指标,但对地裂缝、膨胀土等影响不大,不纳入评价指标。分清主次关系,合理地确定评价指标,可以使潜在危险性分析更加科学,更加明了。

(2)分层次原则潜在危险性分析的目的是评价地质灾害的发生概率、可能形成的规模和破坏范围,为破坏损失评价或风险评价提供基础。因此,灾害活动概率、规模、破坏范围是潜在危险性分析的终极目标,称为目标指标。但这些指标是在分析地质灾害活动条件充分程度的基础上才能获得,因而称这些对地质灾害活动具有直接影响的要素指标为分析指标。地质灾害活动条件又是在一定的自然环境和社会经济条件下出现的,所以将反映区域自然环境和社会经济条件的指标称为背景指标,它对于地质灾害活动具有区域性控制作用。于是地质灾害潜在危险性指标的层次系统为背景指标—分析指标—目标指标。

(3)共性与个性兼顾原则地质灾害灾情评估涉及不同的灾种,而且又有点评估、面评估、区域评估等不同类型。它们既具有许多共同特点,又具有多方面差异。因此,在建立地质灾害潜在危险性评价指标时,既要充分反映它们的共性特征,又要表现出它们的个性差异。从不同种类地质灾害潜在危险性评价来说,它们都与地质条件、地形地貌条件、气候水文条件、人类活动等有关。但这些条件对不同地质灾害的作用程度以及具体要素不同,因此,既需要考虑评价指标的统一性,又要照顾各自的特色和差异。对于不同范围的潜在危险性评价来说,基本指标类型一致,但精度要求不同。例如:在点评估中,滑坡-泥石流灾害的地貌条件,采用地形坡度、沟谷长度、比降等指标,在面评估,特别是区域评估中,则采用海拔高程、地貌类型等宏观指标。

2.地质灾害潜在危险性指标

根据上述原则,将评价地质灾害潜在危险性指标分为背景指标、分析指标、目标指标和点评估指标、面评估指标、区域评估指标(表5-5)。在三种范围的灾情评估中,背景指标和目标指标基本一致,不同灾种稍有差异;分析指标不仅对不同范围的灾情评估有一定差异,而且对不同灾种也有显著不同(表5-6)。

表5-5地质灾害潜在危险分析总体指标简表

表5-6不同地质灾害潜在危险性分析指标简表

这些指标是进行危险性评价和整个灾情评估的基础依据,因此是地质灾害灾情评估调查和地质灾害勘查的重要内容。

❸ 为什么地质灾害风险概率用暴雨频率代替

①地质灾害多与暴雨相关;
②地质灾害与降雨量的统计关系;
③降雨量(降雨强回度)与暴雨频率的对应关答系;
④暴雨频率,5年一遇,10年一遇,2O年一遇……,是概率。
⑤暴雨频率与地质灾害危险性是独立变量。
地质灾害风险概率可用暴雨频率代替。

❹  中国地质灾害主要成灾特点

地质灾害是自然灾害中的一个重要类型。它与干旱、洪水、台风、风暴潮、地震等自然灾害相比,虽然具有许多共同之处,但由于形成条件、活动过程、破坏方式等的不同,使之具有独特的成灾特点。认识这些特点,对于分析地质灾害灾情构成,进行灾情评估是非常必要的。

一、地质灾害数量特别多,但单点灾害的危害范围都比较小,因此是属于漫布的“星点状”灾害

如前所述,经调查确认,我国大陆发生过活动或具有明显潜在活动危险的各种地质灾害体数以万计,如果加上那些发育在人口比较稀少的偏僻边远地区的地质灾害体,则可能达几十万,甚至几百万处。

这些灾害虽然并非每年全都活动,但它们广泛分布在各个地区,每年至少有几千或上万处活动,其中对人类生命财产造成比较严重破坏的达几百处到上千处。同其它自然灾害相比,地质灾害的数量占有优势。

虽然地质灾害的数量多,但其影响的范围和成灾规模一般都比较小,在众多种类的地质灾害中,只有地面沉降等少数环境型灾害的影响面积可达几百平方公里以上,其它如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝等地质灾害的规模都比较小。据一些地区调查结果,最大规模的崩塌、滑坡体体积为几千万立方米。它们的破坏范围一般在1km2以下,最大不超过10km2。一般泥石流主沟长度为几公里到十几公里,泥石流总量为几万到几十万立方米,除大规模群发性泥石流外,一般破坏范围不超过几十平方公里。岩溶塌陷和地裂缝灾害分布的局限性更大,其破坏范围一般在1km2以下。从成灾的行政范围看,一般单点灾害仅危害几个村镇,一般群发性灾害危害十几个乡镇,大规模群发性灾害危害几个县(市)。这与其它自然灾害相比,成灾范围要小得多。特别是洪涝、干旱、台风等灾害,一般危害范围达几个县(市),大规模灾害危害范围达几个省或十几个省,更是地质灾害难以对比的。

基于这一成灾特点,在进行灾情评估时,深入分析灾害活动的危险性,根据灾害规模确定危害区是十分重要的。具体途径是:在对单一的或局部的地质灾害灾情进行点评估时,在确定灾害危害区后,就可以比较准确地调查统计受灾体数量和受灾体价值,进而核算期望损失;在对一个地区或区域地质灾害灾情进行面评估或区域评估时,采用抽样调查方法,根据评估区灾害点数量、单点平均危害范围、平均受灾体价值密度以及灾害平均活动概率等参数,就可核算地区地质灾害的年均期望损失。

二、在一定条件下,某些地质灾害与其它自然灾害同时或连续发生,形成破坏比较严重的灾害群或灾害链

崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝灾害的这一特征表现得最为突出。这几种灾害的诱发因素主要是地震和暴雨,因此在强烈的地震或暴雨的同时,常常引发大量的崩塌、滑坡、泥石流和地裂缝灾害。例如1976年5月29日云南龙陵7.3级、7.4级地震诱发的大规模滑坡活动,造成了2万人伤亡,毁坏房屋9间,耕地12000多亩、森林5000多亩。1988年11月6日云南澜沧-耿马7.6级地震导致严重的地裂缝、崩塌、滑坡等灾害,在极震区出现长达几十公里,宽几厘米到几米的地裂缝和大量的崩塌、滑坡体,因此4.8万公顷农田和上千亩森林以及大量水利工程被毁坏,175个村庄、5032户居民因受危岩、滑坡的严重威胁而被迫搬迁。1976年7月23日,北京市密云县东北部地区因暴雨促使23条沟谷暴发泥石流,造成104人死亡、20491亩耕地和3574间房屋被冲毁。

地质灾害除了受地震、暴雨洪水等自然灾害控制,与之相联发生外,不同的地质灾害也有时因具有密切的成生联系而相联发生。其中比较经常出现的现象是在泥石流沟谷流域内,通常还发育有大量的崩塌(危岩)体、滑坡体,暴雨后首先发生严重的崩塌、滑坡活动,而后由此形成的大量碎屑物融入洪流,转化成泥石流灾害。这种类型的灾害,在我国西南的川、滇等地区非常普遍。本项目中作为典型实例的四川省汉源县、重庆市北碚区醪糟坪滑坡-泥石流灾害都是这种类型的灾害。

在灾情评估时注意地质灾害的这一特征是非常必要的。因为首先关系到灾情的界定。例如,我国大部分泥石流灾害是由暴雨洪水造成的,所以其活动过程常常和山区洪水同步发生,在绝大多数灾情报告中,对洪水灾害和泥石流灾害没有界定区分,笼统归于泥石流灾害;甚至还有的把只含有少量泥砂碎屑固体物质,但尚没有达到泥石流标准的洪水灾害也作为泥石流灾害。这些偏差,显然扩大了泥石流灾害的灾情。此外,在进行地质灾害灾情评估分析某种地质灾害危险性的时候,需要充分分析某一灾害在灾害链中的位置,这对于确定灾害的发生概率及规模是十分必要的。

三、地质灾害分布广泛,但不同地区地质灾害发育水平和成灾规模不同

不同类型、不同规模的地质灾害几乎覆盖了中国大陆的所有区域。但由于地质自然条件和社会经济条件的差异,使不同地区地质灾害的发育程度和破坏程度显著不同。

从全国范围看,地质灾害的区域变化具有比较明显的方向性:从西向东、从北向南——从内陆向沿海,地质灾害不断趋于严重。这种变化把中国陆地分成特点显著不同的两大地质灾害区域,大致以长白山、燕山、贺兰山、巴颜喀拉山、念青唐古拉山一带为界,其西北部区域地质灾害轻微,东南部区域地质灾害严重。

我国西北部地区主要由高山、高原和一些大型内陆盆地组成,气候寒冷干燥,人类活动微弱。该地区主要地质灾害为土地沙漠化、冻融等。虽然地质灾害分布十分广泛,但大部分地区发育种类单一,加上人口密度和经济密度低,所以破坏程度低。

东南部地区主要由沿海平原、低山丘陵及其与西北部高山、高原过渡的山地组成。区域的气候冷暖和降水丰枯变化剧烈,历史时期和近年来人类活动也相对频繁而强烈,大部分地区发育有三种以上比较严重的地质灾害。与此同时,该区域人口稠密,城镇和大型企业及骨干工程密布,所以地质灾害破坏强烈。受地质自然条件的影响,该区内地质灾害亦有一定的地区性差异。地质灾害特别严重的地区除分布在台湾岛外,还集中分布在黄淮海平原、黄土高原和川滇山地地区,斜贯中国东南区域,成为中国大陆内地质灾害发育种类最多,发生频度最高,危害最严重的地区。

这一特点通过中国区域地质灾害风险分析与区划,得到明显反映。

四、地质灾害时间分布具有不规则的周期性和不断严重化趋向

地质灾害的时间分布亦很不均匀,不同类型地质灾害时间变化特点不一。

我国崩滑流灾害具有比较明显的周期性变化特点。45年来,形成了1951~1962年、1963~1975年、1976~1987年和1988年以后的4个周期性变化过程。每个周期延续时间为11~13a。前3个周期的灾害峰值分别出现在1957~1958年、1971~1972年、1981年。其它类型地质灾害的周期性变化不突出。

除一些灾害具有周期性变化规律外,大部分地质灾害十分突出的共同特点是在不同形式的反复消长变化中不断发展而日趋严重。其具体表现就是灾害发生的频次越来越高,强度越来越大,造成的损失越来越重。

崩滑流灾害虽然发生周期性消长,但各周期并不是等强度的交替,而是以一波高于一波的逐期高涨的形式不断发展。在以10a为单位的不同时段中,自50年代到80年代,其发生频次以3.3~4.8的速率呈阶梯状增加。地面沉降灾害的日益严重化趋向更加突出。在中国地面沉降发展历史中,50年代属于初始阶段,60年代属于发展阶段,70年代以后进入急剧发展阶段。全国约70个地面沉降城市中,有80%是70年代中期以后才形成的。地面塌陷和地裂缝也是在70年代以后在我国迅速发展,并成为影响广泛的重要地质灾害;在此之前虽然也有发生,但多属于局部性活动,并没有形成严重危害。滨海地区的海水入侵也是在70年代以后才迅速发展成灾的。

地质灾害日趋严重的原因除自然条件影响外,主要是由于近年来我国人口不断增长,资源开发和工程建设等活动迅速发展,对地质自然环境的破坏日益严重所造成的。

根据地质灾害的这一特点,在进行预测评估时,需要将历史分析与趋势分析结合起来,才能得出可靠结论。

五、中国地质灾害具有比较严重的潜在危险性

今后时期,尽管一些局部地区的地质灾害可望得到一定程度的控制和治理,但就全国范围的地质灾害发展趋势看,将继续延袭几十年来的发展势头,进一步趋于广泛化和严重化。这种形势是地质自然条件和社会经济条件的进一步变化所决定的。从地质自然条件看,国内外许多科学家从不同角度预测了未来全球环境的发展趋势。大部分专家认为,在今后一个时期,地球以至更大系统的天体运动有可能进入一个更加复杂的变异阶段。在这种形势下,地壳运动可能更加活跃,全球气候可能出现更加强烈的异常,因此人类面临着环境进一步恶化的严重挑战。从我国社会经济条件看,今后一个时期,人口将进一步增长,城市化进程将进一步加剧,更大规模的资源开发和工程建设活动,不仅在沿海地区继续进行,而且将逐步向中、西部地区发展。在这种情况下,中国大部分地区地质灾害的发育程度和破坏程度均将不断提高,从而使我国地质灾害达到前所未有的严重程度。

根据控制我国地质灾害发展的各方面条件分析,未来几十年内,在全国性地质灾害普遍发展的背景下,一些地区有可能急剧发展。这些地质灾害急剧发展地区主要分布在长江、黄河等大江、大河中上游的黄土高原、川滇山地以及海南和闽粤沿海的部分地区,其次在天山、青藏高原的局部地区。目前这些地区的地质灾害比较严重,但由于人口和经济密度较低,所以造成的危害尚不十分突出,今后一旦进行大规模经济开发,就会出现严重的地质灾害威胁。

根据地质灾害的这一特点,在进行地质灾害灾情评估时,要有充分的前瞻性,就是既要深入认识历史灾害过程,又要充分考虑地质灾害的潜在危险。

六、人类活动和社会经济条件是地质灾害系统的重要组成部分

各种地质灾害并不是孤立存在的。不同灾害之间以及地质灾害与其它多种相关因素之间密切相联,构成复杂的地质灾害系统。这个由多方面变量组成的复杂系统,具有相对完整的独立性。从更广阔领域看,它是自然灾害系统的一个重要组成部分。从地质灾害系统的内部组成看,其主体系列由各种地质灾害组成;相关系列由有关的地质自然条件和社会经济条件组成。所有这些内容组成地质灾害系统内部的不同子系统或不同层次。

社会经济条件之所以是地质灾害系统中的重要内容,是由于社会经济条件与地质灾害具有十分密切的相互作用机制:一方面人类的各种社会经济活动,直接或间接地影响了地质环境演化和地质灾害的形成与发展;另一方面地质环境和地质灾害直接或间接地制约了社会经济的发展。综观中国几十年地质灾害的发育情况,其范围、频度、强度和破坏程度等与我国人口和经济发展具有大致同步消长的正相关关系。因此几十年来中国地质灾害的发展史,实质上是地质自然历史与社会经济历史的综合反映。未来时期,随着各项事业的发展,社会经济条件与地质灾害的相互影响还将进一步加强,因此社会经济条件在地质灾害系统中的地位将会显得更加重要。

基于这一特点,在进行地质灾害灾情评估时,应充分考虑人类活动和社会经济条件对灾情的影响。具体而言,在分析地质灾害活动危险性时,要研究人类资源开发、工程建设和防灾活动的作用;在分析地质灾害的破坏效应和损失程度时,要研究受灾体价值密度和不同受灾体对灾害的抗御能力;在地质灾害防治分析时,要研究地区防治能力和可能效益。

❺ 地质灾害产生的影响因素

环胶州湾地区地质灾害的产生受很多因素的影响,总体上可以归结为内动力地质作用、外动力地质作用和人类工程地质活动三大类。

4.7.1 内动力地质作用

内动力地质作用与地质灾害的发育有着密切的关系。内动力地质作用对地质灾害发育的控制作用主要表现在两个方面: 一是地壳的区域升降运动; 二是断裂构造活动。前者是形成现状地形特征的内在因素; 后者则是形成区内构造格局及岩石节理裂隙发育程度的必要条件。

4.7.2 外动力地质作用

外动力地质作用是指地表受重力和太阳能影响而产生的地表变异作用,包括流水、风化等作用及其他作用。其作用的形式可归结为剥蚀作用和堆积作用,以及连接二者的搬运作用,即不断地破坏和夷平那些由内动力地质作用产生的隆起部分,并把破坏下来的碎屑物质搬运堆积到低洼地区或海中。因此,外动力地质作用的过程起着改造地表形态的作用,是地貌景观形成和发展的基本动力。现状的地貌形态是内、外动力地质作用综合影响的结果,也是地质灾害发育的重要影响因素。

( 1) 流水作用

区内大气降水相对比较丰富,且多集中在雨季 7 ~9 月份。由于受地形条件控制,河流功能存在较大差异,但其对地表的侵蚀,对泥砂、砾石的搬运作用和堆积作用,以及对地表形态的改造作用是相同的。当地表接受大气降水形成径流时,开始降水在重力作用下,以散流方式向下运动,随着流量及流速的加大,对地表形成片状侵蚀,对地表风化层或松散层进行剥蚀,若汇入沟谷底部或低洼地带,径流就会集中,动能增大,并以线状形式对沟谷底部及两侧进行侵蚀。在此过程中,不仅有流水的直接冲刷作用,而且有水中砂、石块甚至是巨大漂砾的磨蚀作用。

( 2) 风化作用

风化是外动力地质作用的重要方式,与地质灾害的形成和发展有密切关系。由于山区岩石出露,风化形式多为碎屑状风化、块状风化和球状风化。

4.7.3 人类工程地质活动

人类频繁的工程地质活动及对地质环境的破坏,是工作区内地质灾害及隐患形成的不可忽视的重要因素。改革开放以来,尤其是 1990 年以来,经济、城市建设、旅游及第三产业、交通等设施建设得到迅猛发展,建设规模和步伐都是空前的,人类的工程活动及对地质的影响也在不断增强,由此而产生的不良地质现象明显呈上升趋势。人类工程活动分布见图 4.6。

图 4.6 环胶州湾地区人类工程活动分布

随着旅游业的长足发展,旅游线路建设发展较快。在修建公路的过程中,由于开挖路基坡脚,破坏了地质体的原有结构特征,削坡过陡造成边坡失稳,为地质灾害的产生提供了条件,形成灾害隐患。新景点的开发大都以地质地貌景观为主,尤以怪、险、奇、玄的地貌景观吸引游客,加大了人类与景观的接触程度,也增加了灾害发生的概率。

城市或城镇的工业、民用建筑的建设,特别是在丘陵、山区,建筑物的建设需要对邻近山体采取削坡、回填等措施,这些工程对地质环境的破坏,无论是时间上还是空间上,都将更加频繁和密集,形成的灾害隐患也不断增加。

矿产资源开发、建筑石材开采、河道内挖沙等资源开发活动,也是破坏地质环境、形成灾害隐患的重要人类工程活动之一。开采活动破坏了山体、植被、耕地,形成的矿坑、陡峻边坡及大量堆置的矿渣、尾矿等,是诱发或造成崩塌、滑坡等地质灾害的重要因素。

近海地区地下水资源的不合理开发,是造成海 ( 咸) 水入侵的主要原因。

❻ 地质灾害风险概率用什么表示

地质灾害多与暴雨相关。地质灾害风险概率可用暴雨频率代替。
风险概率一暴雨频率一降雨强度一地质灾害危险源危险区范围一险情计算一地质灾害危险等级判定,可为县(市)地质灾害风险气象精准预警提供科学依据。

❼ 进入秋冬季,地质灾害发生的几率要小很多了吗

原因:一是非洲和大洋洲位于板块内部,地壳较稳定,地震较少;二是降水少,干旱面积广大,暴雨、洪涝等气象水文灾害少;三是地形较为单一,滑坡、泥石流等地质灾害少。

❽ 地质灾害风险基本概念及内涵

一、地质灾害定义

地质灾害属于灾害的一种类型,目前对灾害尚无公认的严格定义。联合国灾害管理培训教材将其定义为:自然或人为环境中,对人类生命、财产或活动等社会功能的严重破坏,它引起普遍的人类、物质或环境损失,这些损失超出了受影响的社会只利用其本身的资源所能应对的能力。

韦氏字典的定义是:一个突然发生的、造成巨大物质破坏和损失以及危难的不幸事件。

牛津字典定义为:突然发生的巨大灾祸或不幸事件。

从以上定义可知,灾害是一种自然的或人为因素引起的不幸事件(或过程),它对人

类的生命财产、社会经济活动和发展的基础——资源与环境造成了危害和破坏,是自然界的一种灾变过程。它的发生往往是不以人的意志为转移的。也就是说,灾害是由危害人类的生命财产以及资源环境损失构成的。危害是自然或人为环境中对生命财产以及资源环境或活动产生不利影响并达到造成灾害程度的罕见的或极端的事件。危害是致灾因子,只有造成生命财产损失的危害才称其为灾害。

对地质灾害的概念有不同的理解,代表性的有:

地质灾害是由于地质作用使地质自然环境恶化,并造成人类生命财产毁损或人类赖以生存与发展的资源、环境发生严重破坏的事件(或过程)。

地质灾害是指各种(天然的和人为的)地质作用对人民生命财产和国家建设事业(人类的生存与发展)造成的灾害。

联合国教科文组织(UNESCO):地质灾害活动及其对人类造成破坏的可能性。

中华人民共和国国土资源部行业标准《地质灾害分类分级》采用的地质灾害的定义,侧重于地质灾害发生结果的评估等级,其定义为:地质灾害(geological disaster)是地球在内动力、外动力或人类工程活动作用下发生的危害人类生命财产、生产生活活动或破坏人类赖以生存与发展的资源与环境的不幸的地质事件。主要包括地震、火山、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降;其次包括煤层自燃、矿井突水、水土流失、土地沙漠化等。

国务院颁布的《地质灾害防治条例》所称地质灾害:“包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害”。

地质灾害内涵应该包括以下两方面内容:第一,强调致灾的动力条件,主要由地质作用形成的灾害事件才是地质灾害;第二,强调灾害事件的后果,即对人类生命财产和生存环境产生损毁的地质事件称为地质灾害,而那些仅仅是地质环境恶化,但并没有直接破坏人类生命财产和生产、生活环境的地质事件,称其为环境地质问题。

在上述地质灾害定义的各种描述中,国务院颁布的《地质灾害防治条例》的有关规定,是具有法律地位的,可作为确定研究内容的依据。

二、地质灾害风险定义

“灾害”是指在某一特定时间内,一定规模的事件的发生概率。灾害具有两方面的含义:一是具有潜在损害性的物理过程或行为;二是表明其发生可能性的威胁状态或条件。灾害造成的后果有大有小,有的是直接的影响,有的是间接的。这取决于灾害发生区内承灾体的属性特征及其受到影响的程度(即易损性)。因此,就提出了“灾害风险”的概念,其通常包含两层意思,一是灾害发生的可能性,二是如果发生灾害,可能造成的后果。灾害风险水平则是二者作用的综合结果(图1-1)。

图1-1 灾害、风险因素、易损性和风险之间的概念关系(据Alexander,2002)

许多学者和机构提出了各种各样的风险定义,其中最有影响并得到普遍公认和应用的是,联合国人道主义事务部(UNDHA)于1991年和1992年两次正式公布的自然灾害风险的定义:“风险是在一定区域和给定时段内,由于某一自然灾害而引起的人们生命财产和经济活动的期望损失值”。地质灾害风险就是地质灾害破坏产生不良后果的可能性,包括地质灾害发生破坏的可能性及其所产生的后果(损失)两个方面。这是当今国际上最具有代表性和权威性的地质灾害风险的基本定义,它是1984年在联合国教科文组织的一项研究计划中,由美国著名的滑坡专家Varnes提出,随后得到了国际地质灾害研究领域的全面认同,成为对灾害风险评估的基本模式。

根据Varnes(1984):“一定地区、一定时期内因特殊毁害性现象造成的生命伤亡、财产损失和经济活动中断的预期值”。当考虑物理损失是(特定)风险可以定量表示为承灾体的预期损失(易损性乘以承灾体的价值或数量)与一定规模/强度的灾害事件发生的概率之积。总风险则是所有类型承灾体的预期损失综合乘以一定规模/强度灾害发生概率。

根据以上的阐述,可将“地质灾害”定义为其特殊的影响特征及其规模和频率而造成损害的可能的物理过程;因而,“地质灾害风险”则是伴随着地质灾害事件(如滑坡)的预期影响或损害、损失或代价。

根据上述“灾害风险”概念的阐述,以及Varnes(1984)、Fell(1994),Leroi(1996),Lee和Jones(2004)等对风险的定义,目前世界上对地质灾害风险计算,普遍采用了简单但功能强大的计算公式:

风险度(risk)=危险度(Hazard)×易损度(Vulnerability)

地质灾害具有自然属性和社会属性双重属性。地质灾害风险可以表达为危险性和易损性的乘积。因此,地质灾害的风险特征一方面是自然属性,表现为地质灾害发生、发展内在的随机性和不确定性。地质灾害风险的不确定性,反映了自然界本身固有的不确定性与人类对自然界的认识能力之间的关系。地质灾害发生和危害的不确定性是导致地质灾害存在风险的主要原因。地质灾害的发生受内在不确定性因素影响,使人类无法准确预测和完全控制,这就构成了风险的自然属性;另一方面是社会属性,表现为地质灾害的危害对象——受灾体的承受能力的不确定性,各种防灾工程的可变性,人类社会和经济活动的日益加剧而导致不确定因素增加等,构成了风险的社会属性。

地质灾害风险程度主要取决于两方面条件:一是地质灾害活动的动力条件,主要包括地质条件(岩土性质与结构、活动性构造等)、地貌条件(地貌类型、切割程度等)、气象条件(降水量、暴雨强度等)、人类工程经济活动(工程建设、采矿、耕植、放牧等)。通常情况下,地质灾害活动的动力条件越充分,地质灾害活动越强烈,所造成的破坏损失越严重,灾害风险越高。二是人类社会经济易损性,即承灾区生命财产和各项经济活动对地质灾害的抵御能力与可恢复能力,主要包括人口密度及人居环境、财产价值密度与财产类型、资源丰度与环境易损性等。通常情况下,承灾区(地质灾害影响区)的人口密度与工程、财产密度越高,人居环境和工程、财产对地质灾害的抗御能力以及灾后重建的可恢复性越差,生态环境越脆弱,遭受地质灾害的破坏越严重,所造成的损失越大,地质灾害的风险也越高。上述两方面条件分别称为危险性和易损性,它们共同决定了地质灾害的风险程度。基于此,地质灾害的风险要素亦由危险性和易损性这两个要素系列组成。危险性要素系列包括地质条件要素、地貌条件要素、气象条件要素、人类工程经济活动要素以及地质灾害密度、规模、发生概率(或发展速率)等要素。易损性要素系列包括人口易损性要素、工程设施与社会财产易损性要素、经济活动与社会易损性要素、资源与环境易损性要素等。

❾ 地质环境风险可能性(概率)估算

一、地质环境风险评价内容和关键步骤

对于某一特定的地质环境用途,进行地质环境风险评价内容和关键步骤如下:

(1)危害识别———判断要出什么事故:即识别出要发生什么样的环境事故。如要建设一个垃圾处置场,对于广义的地质环境风险识别来讲,一个垃圾填埋场可能出的事故为填埋气体逃逸进入地层、土壤和地下水,污染空气、地表水、地下水,传播疾病;垃圾淋滤液渗漏进入地层、土壤和地下水,污染土壤、地下水、地表水等。危害识别就是要对这些事故进行逐项分析。

(2)危险评估———分析和计算出事故的可能性有多大:即是对上述可能发生的事故进行可能发生的概率进行分析、计算或评估。

(3)危害评估———如事故一旦发生将产生什么后果:对上述可能发生的事故将造成的后果(环境污染、传播疾病等等可能导致的经济损失、健康损失等)进行定性分析和定量评估。

图8-1-1 城市地质环境风险评介的内容

图8-1-2 城市地质环境风险评价技术路线图

(4)风险评判———判断风险的可接受程度:根据各事故概率、其危害后果、人们或其他受体的承受能力进行综合判断,评估人们或其他受体对风险的接受程度。

(5)风险控制———提出回避或降低风险的对策或措施。

二、常用的环境风险评价方法

风险因素因区域开发性质和类型、区域环保目标和标准、环保敏感目标的不同而异,所以各风险因素的评价和综合评价的方法有所不同。总的来说,目前区域环境风险评价的方法还是定性和半定量的,难以完全定量化。综合起来,可归纳为以下几种[109、110、214、186~206]:

1.概率设计方案的优化

该方法适用于几个备选方案的比较。把几个方案可能的后果的相对权值一一列出,根据具体要求和实际情况挑选其中一种方案付诸实施,并对此方案作失败概率的可能损失分析。

2.商值法

商值法也称比率法,是生态风险评价最常用最普通的方法。它要求首先为保护受体设立参照浓度指标,然后与估测的环境浓度相比较。修正的商值法用有害指数Hi表示风险量。Hi≤1时,环境受害概率低;1<Hi<10时,环境可能受影响;Hi≥10时,环境受害概率较大,须做现场评价。

3.外推法

外推法是健康风险评价中最常用的方法,它根据流行病学或动物毒理学研究资料,外推到环境水平的毒物暴露时生物体(或人体)所受的风险性。

4.逻辑分析法

将层次分析方法AHP(Analytic Hierarchy Process)和故障树及事故树等逻辑分析方法用于区域环境风险评价中,分析事故源项,求取各风险因素的风险“相对大小”,即衡量对区域综合风险的“贡献”。

5.统计分析法

收集历史上的有关数据,利用统计分析的方法求取类似事故发生的概率,即“依旧推新”,如事故时天气条件的计算、疾病发生率的估计等多用此方法。

6.公式评价法

通过对事故的模拟分析,推导或实验得出经验公式,利用公式计算出风险的可能大小,通过进一步实验和观测,对公式逐步修正。如有毒气体的泄漏,利用在类似条件下的大气扩散模式;污染物在水中的泄漏,利用水体迁移扩散模式;人体健康风险也可采用暴露危害计算公式。

7.模糊数学法

区域环境风险涉及复杂的因果关系,往往用精确的方法难以解决,风险在大与小之间没有明显的界限,模糊数学恰恰能够表达这种差异的中间过渡性,较为客观地刻划出风险的大小,其研究和应用逐步深入。

8.图形叠加法

单因素环境风险评价结果有时采用图形表示,特别是风险危害后果在用其他方法难以计算时采用图形表达,如有毒危险性气体的泄漏扩散一般绘制浓度等值线图。在风险综合评价时,将各个环境风险因素的分布图进行合理叠加,得到整个研究区域中不同功能区的风险相对大小。

9.事件树分析(ETA)

事件树分析是从初因事件出发,按照事故发展的时序,分成阶段,对后继事件一步一步地进行分析,每一步都从成功和失败(可能与不可能)两种或多种可能的状态进行考虑(分支),最后直到用水平树状图表示其可能后果的一种分析方法,它可以定性、定量反映整个事故的动态变化过程及其各种状态的发生概率。

针对所选择的不同故障事件作为初因事件,简单的污染源源强分析,可取其事故排放顶事件为事件树的初因事件。ETA可分析得出相应不同的事件链。事故排放故障树分析所确定的能导致向环境排放污染物的各种事件,由于其故障原因和所导致的污染物排放形态各异,使得事故排放的强度有所差别。因此,都应作为源强事件树分析的初因事故。应用ETA,我们可以分析出事故源强及其后继事件与最终结果的概率分布谱。也可用ETA分析污染源事故排放后通过环境介质造成受体安全风险的过程。

10.故障树评价方法

前面已经介绍,这里不再重复。

值得说明的是,区域内研究的环境风险因素很多,每一种风险都有各自的特点,所以评价时应针对具体的风险问题选择合适的方法。

11.主观概率与客观概率法

进行风险分析必须获得关于状态变量的概率分布信息。获得概率的信息一般有两种途径:一是根据大量的试验进行统计计算;二是根据概率的古典定义,将事件集分解成基本事件,用分析的方法进行计算。由于上述两种估计是以客观存在的数据为基础,故称为概率的客观估计。按这种方法得到的概率,称为客观概率。

在实际工作中,有时不能获得充分的信息计算客观概率,但在风险决策分析时,又必须对概率进行估计。此时,只好由决策者或分析人员对事件发生的概率做出主观估计。这种既没有大量的历史数据作依据,又未通过试验或精确计算,主要靠个人主观判断获得的概率称为主观概率。一般情况下,主观概率的定义可以描述为:根据对某事件是否发生及该事件发生可能性大小的个人主观判断。用一个0~1之间的数来描述事件发生的可能性,此数即为主观概率。

图8-2-1 概率转盘示意图

主观概率的概率分布与客观概率分布一样,有离散型和连续型两种。对于连续型分布,常见的是正态分布和均匀分布。获取主观概率估计值除了依据分析者的主观判断外,可借助概率转盘法。概率转盘是一种具有黑、白两个扇形的圆盘。圆盘中心有一根可旋转的指针,该指针可任意旋转,可位于转盘内任意扇区内。不同颜色扇区面积大小可根据需要任意调节,如图8-2-1所示。

三、地质环境事故危险性评估方法

为方便叙述,在此将地质灾害与环境地质问题的发生统称为地质环境事故。正如上述,由于崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害事故发生的概率定量计算或预测是比较困难的,而只能根据专业知识和地质条件对发生的危险性(度)进行评估,危险性的评估理论方法也比较成熟。这类风险可以表示为

地质环境事故风险度(Risk)=事故发生危险度(Hazard)×造成的损失(Loss)

或数学表达式为

城市地质环境风险经济学评价

式(8-2-1)中,R为风险度(Risk),它是一个可能包含人员伤亡、经济财产损失等在内的一个数字,单位可能比较复杂,如人、万元等;H为事故发生危险度(Hazard),它是一个在0~1之间的数字,没有量纲;L为事故发生造成的损失(Loss),它是一个与风险度相似的物理量或指标,可能包含人员伤亡、经济财产损失等在内,单位可能是人、万元等。

因此,本文将地质环境事故危险性定义为“地质环境事故发生容易程度,即相当于地质灾害或环境地质问题易发性”。表示地质环境事故危险性的参数称为“危险度H”,H是一个在0~1之间的数字,没有量纲。

下面介绍地质环境事故危险度的评估计算方法。

假设某地区j单元(或某地带或地段或地块)的地质环境事故易发性为Ej,而某地质环境事故最不容易发生时的易发性值为Em,则该地区j单元(或某地带或地段或地块)的地质环境事故危险度表示为

城市地质环境风险经济学评价

根据笔者测算,对于滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷这几种事故,Em值可分别取50、130、40和25。

根据《城市环境地质调查评价规范》(送审稿)[179],地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷)易发性E,再结合本文提出的(8-2-2)式,危险度计算方法如下。

1.滑坡危险度计算

根据滑坡形成的地层岩性、斜坡结构类型、坡度、降雨量、新构造活动与地震、坡高、人类工程活动和斜坡变形破坏特征等8项影响因素(表8-2-1)进行滑坡易发程度综合评判。

城市地质环境风险经济学评价

式(8-2-3)中,xi为滑坡易发的影响因素;ai为xi的权重;ai值的大小和xi的得分如表8-2-1所示。

根据(8-2-2)式,滑坡危险度或相对概率为

城市地质环境风险经济学评价

若要根据E值大小进行滑坡易发性分区,可按以下E值大小分为四级(区):

城市地质环境风险经济学评价

表8-2-1 滑坡易发程度量化评分表

2.泥石流危险度计算

根据沟谷泥石流形成的15项影响因素(表8-2-2)对泥石流沟易发程度进行综合评判。

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式(8-2-5)中,xi为泥石流易发的影响因素,xi的得分见表8-2-2。根据(8-2-2)式,泥石流危险度或相对概率为

城市地质环境风险经济学评价

若要根据E值大小进行泥石流易发性分区,可按以下E值大小分为四级(区):

E≥114:高易发泥石流沟;E=84-114:中易发泥石流沟

E=40-84:低易发泥石流沟;E<40:不易发(非泥石流沟)

表8-2-2 沟谷泥石流易发程度数量化评分表

续表

3.崩塌危险度计算

根据崩塌形成的坡度、地层岩性与岩土体结构、地质构造、新构造活动与地震、人类工程活动、坡高、降雨,崩塌发生规模与发生频率等8项影响因素(表8-2-3)进行崩塌易发程度综合评判。

城市地质环境风险经济学评价

式(8-2-7)中,xi为崩塌易发的影响因素,ai为xi的权重,ai值的大小和xi的得分见表8-2-3。

表8-2-3 崩塌易发程度数量化评分表

续表

根据(8-2-2)式,崩塌危险度或相对概率为

城市地质环境风险经济学评价

若要根据E值大小进行崩塌易发性分区,可按以下E值大小分为四级(区):

E>23:崩塌高易发区;E=20~23:崩塌中易发区

E=13~20:崩塌低易发区;E<13:崩塌不易发区

4.岩溶塌陷危险度计算

岩溶塌陷易发程度判别式:

城市地质环境风险经济学评价

式(8-2-9)中,K为岩溶发育程度;S为覆盖层岩性结构;H为覆盖层厚度,m;W为岩溶地下水位,m;F为岩溶地下水径流条件;G为地貌。

岩溶塌陷形成影响因素K、S、H、W、F、G的赋值大小见表8-2-4和表8-2-5。

根据(8-2-2)式,岩溶塌陷危险度或相对概率为

城市地质环境风险经济学评价

若要根据E值大小进行岩溶塌陷易发性分区,可按以下E值大小分为四级(区):

E≥17:塌陷高易发区;E=13~16:塌陷中易发区

E=9-12:塌陷低易发区;E≤8:塌陷不易发区

表8-2-4 岩溶塌陷易发程度数量化评分表

表8-2-5 碳酸盐岩岩溶发育程度分级标志

5.地下水污染危险性评估

地下水污染的危险性,可以用地下水脆弱性或地下水防污性能来评估,评估方法可以根据评价区的实际情况,选择DRISTIC法或其他方法,当然危险性的表达指标“危险度”的计算要经过适当的变通。在这里推荐一种适合于平原地区的地下水污染危险性的评价方法。

通过对大量国内外资料[110~114、140~149]分析,地下水防污性能主要影响因子主要为地下水埋深、包气带岩性及其厚度、含水层厚度。包气带土层的防污性能主要表现为包气带黏性土层阻隔能力。换句话说,在进行范围不大的平原地区地下水防污性能评价时,以包气带黏性土层污染防护性能为主要控制因素进行评价即可。

根据试验研究结果[111]及其他研究成果[111~114、116],归纳总结得出粘土、粉砂质粘土和胶泥土等各种土层不同厚度所对应的污染防护性能如表8-2-6所示。

表8-2-6 粘土、粉砂质粘土和胶泥土不同厚度所对应的污染防护性能[111]

表8-2-6表明,如果某地区地下水含水层之上的粘土、粉砂质粘土或胶泥土层累计厚度hm分别达到16.5m、21.0m、5.0m时,如果没有影响此厚度变化的人类活动(如开挖深坑、钻井等),则地面的“三废”不会污染其下的地下水。若厚度小于这些值,其污染的危险性由各类土的具体厚度h决定,污染危险度H计算方法为

式(8-2-11)中,H为地下水受污染危险度;h为地下水含水层之上的粘土、粉砂质粘土或胶泥土层的累计厚度,当其分别等于或超过16.5m、21.0m、5.0m时,H=1;,hm为地下水含水层之上的粘土、粉砂质粘土或胶泥土层累计厚度分别对应的16.5m、21.0m、5.0m值。

如结合地下水的水量和质量,便可以评价地下水的污染风险。结合表8-2-6的参数值,可对地下水污染风险进行评价分区。

❿ 年上半年全国地质灾害灾情及下半年地质灾害趋势预测

国土资源部通报 2011 年第 40 期

2011 年上半年全国地质灾害发生数量大,人员伤亡相对较少,经济损失较严重。6月份地质灾害加重,原因是1 ~5月全国大部分地区偏旱,而6月出现旱涝急转,致使东南、西南、华东地区受灾严重。2011 年下半年防灾形势严峻,7 ~ 9月份是地质灾害的高发期,特别是极端天气事件诱发突发性地质灾害的可能性很大;10 ~ 12月虽然是地质灾害的低发期,仍然会有突发地质灾害。预测下半年地质灾害重灾地区可能主要在东南、中南、西南等地区。汶川地震影响区、三峡库区地质灾害的危险性较高,需要重视。同时应高度重视台风 (热带风暴)带来的强降雨对东南沿海地区的影响。

一、地质灾害灾情

(一)2011 年 1 ~6月总体灾情

2011 年 1 ~ 6月全国共发生地质灾害 10710 起,其中滑坡 8495 起、崩塌 1355起、泥石流608 起、地面塌陷183 起、地裂缝60 起、地面沉降9 起; 造成人员伤亡的地质灾害 50 起,97 人死亡、13 人失踪,49 人受伤; 直接经济损失 9.39 亿元。与去年同期相比,发生数量、造成的死亡失踪人数和直接经济损失均减少 (表 1)。

表 1 2011 年 1 ~6月与去年同期地质灾害基本情况对比表

1 ~ 6月全国共成功预报地质灾害 156 起,避免人员伤亡 4674 人,避免直接经济损失 2.69 亿元。

1 ~ 6月地质灾害分布在 26 个省 (区、市)。按发生数量由多到少依次是湖南、江西和浙江等 (表2); 按造成的人员死亡失踪人数依次由多到少是广西、湖北和山西等 (表3); 按造成的直接经济损失由大到小依次是甘肃、湖南和湖北等 (表 4)。

表 2 2011 年 1 ~6月各省地质灾害发生数量统计表 单位: 起

表 3 2011 年 1 ~6月地质灾害造成死亡失踪人数统计表 单位: 人

表 4 2011 年 1 ~6月地质灾害造成直接经济损失统计表 单位: 万元

(二)6月灾情

6月全国共发生地质灾害 10268 起,其中滑坡 8327 起、崩塌 1208 起、泥石流588 起、地面塌陷 86 起、地裂缝 53 起、地面沉降 6 起; 造成人员伤亡的地质灾害32 起,49 人死亡、10 人失踪、24 人受伤; 直接经济损失 4.22 亿元。与去年同期相比,发生数量、造成的死亡失踪人数和直接经济损失均减少 (表 5)。受灾较重的省份是湖南、湖北、福建、江西、安徽、浙江等。

6月全国共成功预报地质灾害 140 起,避免人员伤亡 3007 人,避免直接经济损失 6369 万元。

表 5 2011 年 6月与去年同期地质灾害基本情况对比表

二、1 ~6月地质灾害特点

(一)多年同期相比人员伤亡最少、经济损失较严重

与 2005 年以来多年同期相比,2011 年 1 ~6月地质灾害发生数量排第二位,低于 2010 年 (19563 起); 因灾造成死亡失踪人数为历年最少 (108 人); 因灾造成直接经济损失排第四位,低于 2010 年 (18.7 亿元)、2006 年 (16.7 亿元)、2005年 (15.7 亿元)。2011 年 1 ~6月,全国地质灾害发生数量大,人员伤亡相对较少,这得力于地方党委、政府高度的重视,采取了各种有效措施落实地质灾害防治责任和加强监测预警等工作,其中地质灾害应急演练起到了重要的作用。

(二)年内相比,1 ~5月灾情偏轻,6月加重

1 ~ 5月全国发 生 地质灾害 442 起、死 亡 失 踪 人数 51 人、直接 经 济 损失51719.8 万元。而 6月发 生 地质灾害 10268 起、死 亡 失 踪 59 人、直接 经 济 损失42229.8 万元,分别占上半年发生数量的 96% 、死亡失踪人数的 54% 和直接经济损失的 45%。原因是 1 ~5月全国大部分地区偏旱,造成地表土体开裂,一旦遇水极易引发地质灾害; 而 6月出现旱涝急转,南方遭遇几次强降雨,致使湖南、湖北、福建、江西、安徽、浙江受灾严重。尤其是湖南,发生地质灾害 8727 起,占当月全国总数的 85%。

三、重大地质灾害实例

(一)2011 年 3月2日,甘肃省临夏州东乡县县城撒尔塔广场发生一起滑坡,滑坡体规模 18 万立方米,造成直接经济损失达 44300 万元。

(二)2011 年 5月9日,桂林市全州县咸水乡洛家村委广坑漕采石场降雨引发大型滑坡,规模 20 万立方米,造成 22 人死亡、1 人受伤、直接经济损失 350 万元。

(三)2011 年 6月10日,湖南省桃江县马迹堂镇月形湾村张公塘组发生滑坡,造成 8 人死亡。

(四)2011 年 6月26日,山西省代县新高乡白峪里村小东沟发生滑坡,规模52200 立方米,造成 9 人死亡,4 人受伤。

四、下半年地质灾害趋势预测

根据地质灾害多年发生规律,7 ~ 9月份是地质灾害的高发期,防灾减灾形势将更加严峻,特别是极端天气事件诱发滑坡、泥石流等突发性地质灾害的可能性很大,需要严加防范群死群伤灾害事件; 10 ~ 12月虽然是地质灾害的低发期,仍要重视做好地质灾害防治工作,不可掉以轻心。遭遇数十年一遇旱灾的南方地区,持续干旱造成岩土体松散开裂,一旦遭遇强降雨,发生崩塌、滑坡和泥石流地质灾害的概率将会明显增加。另外,要十分注意防范水利水电、铁路公路等在建工程以及采矿、削坡建房等人类工程活动引发的地质灾害。

预测下半年地质灾害重灾地区可能主要在四川、云南、贵州、重庆、湖南等省(市)部分山地丘陵区,尤其要注意汶川地震强烈影响区,其次是福建、浙江、江西、安徽、广东、广西、陕西、甘肃和山西等山区。要进一步加强三峡库区由于水位消涨、降雨等因素所引发地质灾害的防范,高度重视台风 (热带风暴)带来的强降雨对东南沿海地区的影响。

国土资源部

二〇一一年七月六日

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