地质灾害防治工程见闻舟曲
1. 地质灾害防治工程施工单位的资质等级和业务范围有哪些规定
按照《地质灾害防治工程施工单位资质管理办法》的规定,为甲、乙、丙3级资质单位分别应具备的条件和业务范围规定如下:
(1)甲级施工单位应具备下列条件:
①近10年来独立承担过一项(含)以上大型或两项(含)以上中型地质灾害防治工程项目主体工程的施工,工程质量合格。
②具有本专业高级职称的总工程师;具有高级职称的总会计师和总经济师;单位技术业务主管人或经理具有10年以上从事施工管理工作的经历。
③具有中级以上职称的工程、经济、会计、统计等专业技术人员不少于100名,其中水文地质、工程地质、岩土工程等工程技术人员占单位职工人数的8%以上;在工程技术人员中,具有中、高级职称的人员和经地质灾害防治工程施工培训或有施工实践经验的从事水文地质工程地质的人员所占比例均不低于1/2。技术人员中短期(1年内)外聘人员不得超过15%。
④具有与所承担工程施工相适应的施工机械设备和质量检测、试验设备。
⑤单位注册资金12朋万元以上,生产用固定资产原值600万元以上。
(2)乙级施工单位应具备下列条件:
①近10年以来独立承担一项(含)以上中型或两项(含)以上小型地质灾害防治工程项目主体工程的施工,工程质量合格。
②具有本专业高级职称的总工程师:具有中级以上职称的总会计师和总经济师;技术业务主管人或经理具有8年以上从事施工管理工作的经历。
③具有中级以上职称的工程、经济、会计、统计等专业技术人员不少于60名,其中水文地质、工程地质、岩土工程等工程技术人员占单位职工人数的6%以上;在工程技术人员中,具有中、高级职称的人员和经地质灾害防治工程施工培训或有施工实践经验的从事水文地质工程地质的人员所占比例均不低于1/2。技术人员中短期(1年内)外聘人员不得超过15%。
④具有与承担工程施工相适应的施工机械设备和质量检测、试验设备。
⑤单位注册资金600万元以上,生产用固定资产原值300万元以上。
(3)丙级施工单位应具备以下条件:
①主要工程技术骨干接受过地质灾害防治工程施工培训。
②具有本专业中级以上职称的技术负责人;具有中级职称的会计师和经济师;技术业务主管人或经理具有3年以上从事施工管理工作的经历。
③具有中级以上职称的工程、经济、会计、统计等专业技术人员不少于30名,其中水文地质、工程地质、岩土工程等工程技术人员占单位职工人数的4%以上;在工程技术人员中,具有中级以上职称的人员和经地质灾害防治工程施工培训或有施工实践经验的从事水文地质工程地质人员所占比例均在1/2左右。技术人员中短期(1年内)外聘人员不得超过15%。
④具有与承担工程施工相适应的施工机械设备和质量检测、试验设备。
⑤单位注册资金300万元以上,生产用固定资产原值150万元以上。
甲级、乙级、丙级施工单位的业务范围规定如下:
(1)甲级施工单位可以承担各种等级(规模)地质灾害防治工程的施工。
(2)乙级施工单位可以承担中小型地质灾害防治工程的施工。
(3)丙级施工单位可以承担小型地质灾害防治工程的施工。
2. 我国现有地质灾害防治工程的效益评估
这里所指的防治工程包括地质灾害调查、监测、治理工程等用于减少地质灾害发生所做的各方面工作。
12.3.1 经济效益评估
(1)地质灾害调查
据统计,全国共发现较大规模的崩塌3000多处,滑坡2400多处,泥石流2300多处;中小规模的崩塌、滑坡和泥石流多达数十万处,但灾害点主要分布在广大的农村,全国400多个县(市)的1万多个村庄受到这些地质灾害的威胁,每年80%的地质灾害发生在农村,伤亡人员中90%为农民。目前,我国地质灾害防治管理所依靠的主要是1∶50万环境地质调查成果,由于精度不够,大多数地质灾害隐患点还没有被调查出来,因而每年发生的地质灾害90%以上不在我们的管理视线之内,而短期内建立一套先进完整的预警预报体系,不论是资金还是技术都有相当的难度。因此,群测群防是当前防治地质灾害的重要手段和方法。而群测群防工作的基础和前提是摸清“家底”,是在基本了解隐患点和危险点分布的情况下,才能进一步布设群测群防网。因此,自1999年起,国土资源部启动县(市)地质灾害调查工作,对全国700个地质灾害严重的县(市)开展地质灾害调查与区划,强调“以人为本”的原则,专业人员与地方结合,大力推行群测群防体系。目前已完成545个县(市)的调查工作,调查面积达150万km2,共查出地质灾害隐患点约5.4万个,对4万多处隐患点开展了群防群测工作。
在近两年的地质灾害防治工作中,县(市)地质灾害调查与区划工作发挥了不可替代的作用,使我国地质灾害的预报成功率总体上大大提高。据初步统计,2001年全国成功预报突发性地质灾害231起,避免了4200多人的伤亡。与2000年相比,2001年成功预报地质灾害数量提高了2.8倍,地质灾害造成的死亡人数下降了29%,受伤人数下降了80%,直接经济损失减少约14亿元。2002~2003年成功预报地质灾害1111次,避免了3.6万人的伤亡(表12.2)。
表12.2 群测群防成功预报实例
(2)地质灾害监测
地质灾害监测主要分为突发性地质灾害监测和缓变性地质灾害监测两类。
1)突发性地质灾害的监测(主要为崩塌、滑坡、泥石流)。①对于通过一定的工程措施可以消除灾害隐患,并且具有明显治理效益(治理费用与潜在损失相比)。对这类灾害应及早进行勘查治理,在消除灾害隐患之前必须采取可靠的监测手段对其动态变化进行实时监测,及时发布预警信息,避免造成重大人员伤亡和经济损失。②对于灾害体特征复杂、灾害征兆不十分突出、难以采取有效措施进行避让或治理的突发性地质灾害隐患点,由国家和地方政府等出资建立专业监测点。也可接受其他部门的委托,对重大工程区(沿线)的突发性地质灾害建立专业监测点。
单体监测方案:建立以GPS测量法、钻孔倾斜仪法、地下水动态监测法等监测技术方法为主体的综合监测技术组合体系。包括滑坡地面绝对位移监测系统,滑坡深部位移监测系统,滑坡地下水动态监测系统,滑坡相对位移监测系统,滑坡诱发因素监测系统等监测体系。
目前已经对分布在13个省(区、市)的重大突发性地质灾害隐患点50处(其中崩塌(岸)1处、滑坡44处、泥石流5处)在治理和消除隐患之前开展监测工作。下面为3个成功预报实例:
实例1 1985年6月12日凌晨3时45分至4时20分,湖北秭归县境内长江西陵峡中新滩镇发生大型滑坡。该滑坡体的体积约3000余万m3,坚硬的石块、碎石及泥土快速崩滑下来,将新滩镇全部摧毁。滑坡体前部的土石堵塞长江江面的1/3,顿时江中激起高54m的巨浪,涌浪波及上下游共42km长的江段。由于预报及时,撤离措施果断有效,致使首当其冲的新滩镇475户居民1371人无1人伤亡,使一场毁灭性的地质灾害带来的经济损失和人员伤亡减小到最低程度。
实例2 长江上游陇南、陕南片境内滑坡、泥石流灾害非常发育,严重阻碍了地区资源开发和经济发展。自1991年预警系统建立以来,本着“因害设防、确保重点”的原则和“防大汛、抗大灾、减轻灾害损失、服务于当地经济”的指导思想,在陇南、陕南片设立了1个一级站,3个二级站,19个监测预警点,359个群测群防看守点和3个群测群防试点县。目前已配备专业预警技术人员89人,预警设施850个,交通通讯设备32台,在监测站点建成了规范的站房、监测断面、排桩等设施和监测预警仪器,配置了办公设施和无线电台通讯等。监控滑坡体积达12.5亿m3,监控泥石流面积达2.0万km3,保护着40万人口、24.5亿元的生命财产安全。1991~1998年成功预报滑坡19处,避免了1085人伤亡,2920万元财产损失;成功预报泥石流6处,避免了770人伤亡,245万元财产损失。
实例3 重庆市于2003年5月正式启动三峡库区地质监测预警系统建设。目前,这个专业监测与群测群防相结合的预警网络监测点已密布于库区两岸。已确定专业监测点108个,群测群防点近1700个。该系统建成后,一旦库区发现地质险情,就可以立即上报,为适时作出应急处理赢得时间。2003年重庆市成功预报地质灾害489起,避免了4000余人的伤亡和6600多万元的直接经济损失。
2)缓变性地质灾害监测(主要为地面沉降和地裂缝)。全国有16个省(区、市)、82个城市存在较严重的地面沉降,其中,有监测资料的14个城市沉降面积已经超过6.4万km2。据估算,14个城市地面沉降造成的直接经济损失超过800亿元,平均每年造成的直接经济损失超过27亿元。1921~2000年的80年间,仅上海市区地面沉降造成的直接经济损失就达176.6亿元,间接经济损失达2943.07亿元,平均每年直接经济损失2.2亿元,间接经济损失36.8亿元(据上海市地质环境监测总站)。据估算,2004~2010年,我国仅14个城市由于地面沉降造成的直接经济损失将达到260亿元,2010年当年经济损失约为50亿元。
仅就上海市而言,每年投入地面沉降监测网的费用为1500万元(投入),以保证上海市年下沉量控制在2mm范围内,可避免年均直接经济损失2.2亿元(产生的效益)。投入效益比(即投保比)约为1∶14.7。
(3)地质灾害治理
据不完全统计,截至2002年底,全国已完成重大地质灾害前期勘查可行性论证273处,完成重大地质灾害治理工程522处。我国地质灾害治理工程大多分布在城镇、人口集中居住区、国家重点文物区、风景名胜区、机关学校部队驻地、革命老区、少数民族居住地、大中型工矿企业所在地和用于保护交通干线、重点水利电力工程等基础设施。通过重点地质灾害防治工程的实施,保护了人民生命财产安全,有效地维护了社会稳定,保障了国民经济的发展(参见表3.9和表3.10)。
例如:云南永胜县城泥石流治理工程。在2年的前期勘查、可行性研究和设计的基础上,2001年4~12月实施的治理工程总投资约500万元,可保护永北镇12270万元的固定资产免遭泥石流的危害,投保比为1∶24.6。
又如:广东恩平市洪滘中学滑坡治理工程。国家投入80万元,恩平市洪滘镇政府筹集20万元,总投资100万元用于滑坡综合调查、勘探和试验以及滑坡体治理。由于滑坡体正对洪滘中学主教学楼,直接威胁着4层教学楼和数百名师生的安全,投入少量资金进行治理可确保600余名师生的安全,同时节省洪滘中学整体搬迁所需费用650多万元,可见经济效益和社会效益十分显著。
12.3.2 社会效益评估
社会效益是考核以国家投资为主的滑坡灾害治理工程的重要指标,所谓社会效益就是指工程实施后对国家和地方社会发展目标的影响和贡献,包括工程本身及其对周围地区的影响。由于社会效益的复杂性和难以量化的特点,采用逻辑框架分析方法,如表12.3所示。
表12.3 我国部分滑坡治理工程社会效益指标分析
12.3.3 环境效益评估
环境效益的分析主要侧重分析项目实施后对环境的影响,包括区域环境质量改善、自然资源的保护和利用、对生态平衡的影响和贡献等。
如浙江永嘉县瓯北镇屿塘山滑坡治理工程完工后,美化了环境,已成为一个休闲场地。
甘肃文县关家沟泥石流灾害综合治理工程,在实现了显著的经济效益(投保比1∶23)的同时,增加水保持治理面积1万亩,加上稳定的沟道和山坡,新增治理面积共计1.5万亩,折合10km2,占总面积的26%,占水土流失面积的54%。加上原来已治理的土地面积,治理程度可达到78%;从关家沟流域每年将减少进入白水江的泥沙为8.7万m3,这不仅对延长下游尚德和碧口电站的寿命具有重要意义,而且还能大大减轻对下游农田、村镇和公路的危害,有利于长江流域的水土保持和环境保护。
3. 地质灾害防治工程中的基本理论和几个主要技术
首先,要明来确地质工程的自基本理论问题是什么。著者认为,地质工程的基本理论是地质控制论。防治地质灾害或对地质体失稳防治的认识有两种观点:①荷载支护体系观点;②地质体改造观点。而地质体改造观点是十分重要的一种观点,它的基础理论就是地质控制论,它科学地提出防治地质体失稳的技术措施。地质体改造是地质工程理论的基本组成部分,地质体组成成分、地质体结构及地质环境条件则形成力的平衡。上述三者之一遭到破坏时,便可能产生失稳,对此可以通过改变其组成成分、结构、地质体赋存环境条件达到新的稳定状态。
地质工程工作中常用的地质技术,可概括为以下6个方面:①钻探技术;②物探技术:CT、电磁波层析、地质雷达等;③测试技术:综合测孔、流变试验、刚性压机等;④监测技术:遥测、遥控、立体监测等;⑤地质体改造技术:灌浆、锚固、支挡工程等;⑥计算机技术:数值分析、仿真模拟、反分析、自动化控制等。
4. 地质灾害防治工程设计提纲
地质灾害防治工程设计提纲主要包括下面几个方面的内容。
(一)前言
主要介绍地质灾害治理的任务依据———主管机关文件、文号;设计任务书及合同文号等;治理目标或目的与任务;治理的范围、地质灾害所处地区的自然地理概况、交通及社会经济状况;前人的工作成果与本次设计工作经过等。
(二)地质环境条件
主要介绍地质灾害点及其周围(或编图范围内)气象水文、地层与岩浆岩、地质构造、地震与地壳稳定性、岩土体类型及其工程地质特性、水文地质条件、地质灾害发育情况、人类工程活动对地质环境的影响等。
(三)地质灾害的基本特征及防治现状
主要介绍地质灾害的性质、类型、范围、规模、机理、运动特征、稳定性和发展趋势,以及地质灾害防治现状、存在问题等。
(四)地质灾害防治工程设计
主要介绍设计的标准和设计的依据;设计方案及其比选;按最终确定的方案进行设计(包括防治工程的平面布置、结构构造、稳定性验算、质量检验等);监测点的布设与监测内容、方法、手段、程序、时间、异常情况的处理等。
(五)地质灾害防治工程的施工
主要介绍设计工程的施工方法、施工工艺技术要求及固定设备购置清单(名称、规格型号及数量)、施工顺序,以及施工的注意事项等。
(六)设计工作量及经费预算
根据防治工程的布置计算工作量,并按当地工程单价进行经费预算。
设计的附图主要包括:地质灾害防治工程平面布置图、地质灾害防治纵剖面图、地质灾害防治工程各单项工程断面图或施工图。
上述设计提纲反映的是地质灾害治理设计的基本内容,具体编制时可根据不同的地质灾害种类、防治工作目的与任务、防治工作阶段等,进行相应的增减。
5. 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。
6. 地质灾害防治工程的释文
如为防治滑坡活动而修建的排水沟、排水井、抗滑垛、抗滑桩等;为防治崩塌而修建内的护墙容、护坡、挡石墙、落石平台、明硐等;为防治泥石流而修建的谷坊、拦挡坝、导流堤、停淤场等。②广义的防治工程是为预防、控制、治理地质灾害,减轻地质灾害损失所采取的各项工作措施的总称。对此又称为地质灾害减灾工程。因为各种地质灾害的形成都具有十分复杂的背景和条件,所以多数情况下单纯的依靠工程措施难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减轻地质灾害损失;而这些工作有机地结合在一起就构成了广义的减灾工程。它所包括的主要内容有:地质灾害调查与评价,地质灾害监测、预测、预报,地质灾害预防,地质灾害治理,地质灾害救助。每个方面又包括相应的许多具体工作。广义的减灾工程有不同的范围和层次,它可以是对一个具体的灾害点或一个地区所采取的各项减灾工作的总称,也可以是在一个区域,甚至一个国家对于地质灾害所进行的减灾工作的总称。局部的、小范围的减灾工程可以是一项独立的工作,也可以是区域性、大范围减灾工程的一个组成部分。
7. 地质灾害防治工程中,拒不配合搬迁避让,可以采取强制措施吗
可以,为了公共利益的需要,可以采取强制措施
8. 地质灾害防治工程中监测新技术的开发应用与展望
季伟峰
(中国地质科学院探矿工艺研究所,四川成都,610081)
【摘要】地质灾害防治工程中对地质灾害体的监测十分必要。本文简要介绍了我国当前地质灾害监测的主要方法及新技术在工程实践中的应用,指出了地质灾害监测工程实践中存在的主要问题,展望了我国在本领域技术发展的趋势。
【关键词】地质灾害监测技术应用展望
自然地质环境和人为活动是引发地质灾害的两大主要原因。在最近的20多年时间里,随着我国人口的增加,经济建设的快速发展,特别是基础设施建设规模的扩大,建设与用地的矛盾十分突出。植被的破坏严重,使山体滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害在全国许多地区频繁发生,严重阻碍了灾害发生地的经济建设和社会发展。
1我国主要的地质灾害形式及危害
1.1地质灾害及常见形式
地质灾害是指由自然地质作用和人为活动作用形成的,对人类生存和工程建设可能构成危害的各种特有的自然环境灾害的总称。
常见的地质灾害形式主要有6种,它们是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降,简称为崩、滑、流、塌、裂、沉。
1.2三峡库区的主要地质灾害
三峡水利工程建成后将产生巨大的经济效益和社会效益。但它的建设对库区的自然环境也带来一定的直接或潜在影响。三峡工程的一期蓄水、二期蓄水和新城镇的建设已经给库区带来了不少地质灾害问题。在淹没区的新城镇建设中,由于在选址时考虑地质环境因素不够,使有些新城镇从建设一开始就与地质灾害结下了“不解之缘”。主要表现形式为人为高切坡和深基坑诱发的滑坡和崩塌。湖北的巴东、秭归,重庆的巫山、奉节、云阳、万县等地在新城镇的建设中都引发了大量的地质灾害,如何趋利避害是摆在我们面前的重大课题。
1.3地质灾害的主要危害
地质灾害的危害是显而易见的。我国幅员辽阔,地质构造复杂,地貌千姿百态,山地和丘陵面积占国土总面积的2/3以上。全国34个省、直辖市、自治区以及特别行政区均存在着不同形式和不同程度的地质灾害,每年都要造成惨重的人员伤亡和财产损失。其中滑坡、泥石流和山洪等突发性地质灾害被定为国际减灾10年的主要灾种,由于这些灾害具有潜在性和突发性,一旦发生,来势凶猛,常造成断道、断航、构筑物损毁、人员伤亡和财产损失。在我国,每年丧生地质灾害的总人数达800~1000人,经济损失超过100亿元人民币。
1.4地质灾害监测的特点
(1)滑坡等变形体分布通常较为分散,成因机制复杂。开展监测工作前,需有一定前期地质环境勘察、研究工作基础;
(2)地质灾害体大多位于交通、通讯十分不便地区,电源接入也很困难;
(3)目前大多数监测以手动为主,数据汇交速度相对较慢,人工劳务成本较高;
(4)与大坝、桥梁、隧道等固定建筑物、构筑物的安全监测相比,地质灾害监测具有开放的监测边界,条件复杂,自动化监测和遥测等监测手段、监测仪器的选择、固定安装、运行等须注意仪器设备的环境适应性和抗干扰性能,保证正常使用和安全运行。
2地质灾害防治工程中监测的必要性
地质灾害防治工程的监测根据工程所处的不同阶段,可分为施工安全监测、防治效果监测和长期稳定性监测,目前一般简单地统称为监测。在以往的工作实践中经常发现,除经济原因外,在地质灾害的治理过程中存在一定的盲目性。有些地质灾害进行了治理,理由是认为它不稳定。有些没有进行治理,理由是认为它是稳定的。除一些简单粗糙的勘察资料外,几乎没有充分的证据证明一个变形体稳定与否,是否需要进行工程治理。如果对滑坡等变形体进行必要的监测,将会减少这种盲目性,收到事半功倍的效果。
2.1对于已采取工程措施的地质灾害体
对于已采取工程措施的地质灾害防治工程,在治理过程中,根据监测结果进行效果评价,指导施工,及时对设计进行修改;防治工程竣工后,随着周围环境条件的变化,约束条件也会发生变化。如锚索的腐蚀和松弛、地下水位变化、临空面加大、工程质量不高、巨大外力(如地震和大爆破)等,都有可能使一些已经治理过、暂时处于相对稳定的滑坡变形体重新失稳,如不进行持久的监测,它们具有更大的欺骗性和危险性,并非就可以高枕无忧,仍需通过必要的监测来评判它的治理效果和长期稳定性。
2.2对于未采取工程措施的地质灾害体
对于一些未经治理、而又具有潜在危害的地质灾害体,监测也是十分必要的。一些暂时没有资金进行工程整治但又对人民生命财产构成较大潜在威胁的大型滑坡变形体,以投资较小的监测工作来弥补是有效的方法和途径。通过有效的监测既可对其稳定性进行评价,监测结果又可为是否治理和如何治理提供设计依据。用监测的手段对滑坡等变形体进行有效的监控,是一项投资少、见效快的方法,目前已逐步被一些政府官员和业主所接受并推崇。他们也意识到用工程手段进行整治后应该用监测数据来验证,否则是盲目的。但目前仍有相当多的管理和设计部门只注重被动的治理和亡羊补牢,而不注重防患于未然。
3当前地质灾害监测的主要方法
以往作为监测工作的对象,主要是对一些重要的构筑物和大型建设工程的变形、位移、沉降等进行监测,如水利水电大坝、大型桥梁、重要厂房、大型地下隐蔽工程、矿山边坡和尾矿坝等。对复杂的地质灾害体进行监测,则是近些年才逐渐开始应用的,当前采用的主要监测方法有以下几种。
3.1地面绝对位移监测
绝对位移监测是最基本的常规监测方法,测量崩滑体测点的三维坐标,从而得出测点的三维变形位移量、位移方位与变形位移速率。主要使用经纬仪、水准仪、红外测距仪、激光准直仪、全站仪和GPS等,应用大地测量法来测得变形体上某点的三维坐标。
3.2地面相对位移监测
地面相对位移监测是量测崩滑体重点变形部位点与点之间相对位移变化(张开、闭合、下沉、抬升、错动等)的一种常用的变形监测方法。主要用于对裂缝、崩滑带、采空区顶底板等部位的监测、沉降观测等,是位移监测的重要内容之一。目前常用的监测仪器有振弦位移计、电阻式位移计、裂缝计、变位计、收敛计等。
3.3钻孔深部位移监测
对于滑坡等变形地质体来讲,不仅要监测其地表位移,也要监测其深部位移,这样才能对整体的位移进行判断监测。方法是先在滑坡等变形体上钻孔并穿过滑带以下至稳定段,定向下入专用测斜管,管孔间环状间隙用水泥砂浆(适于岩体钻孔)或砂、土石(适于松散堆积体钻孔)回填固结测斜管;下入钻孔倾斜仪,以孔底为零位移点,向上按一定间隔(一般为0.5m或1m)测量钻孔内各深度点相对于孔底的位移量。常用的监测仪器有钻孔倾斜仪、钻孔多点位移计等。
3.4应力监测
对于滑坡等变形体不仅要监测其位移的变化,还需要监测其内部应力的变化。因为在地质体变形(或称运动)的过程中必定伴随着变形体内部应力变化和调整,所以监测应力的变化是十分必要的。常用的仪器有锚杆应力计、锚索应力计、振弦式土压力计等。
3.5水环境监测
对于崩滑体来讲,除了自然地质条件和人为扰动外,水是对滑坡的稳定状态起直接作用的最主要因素,所以对水环境(含过程降雨及降雨强度、地表水的流量、地下水位、渗流量、渗流压、孔隙水压力、地下水温度等)进行监测十分重要。常用的监测仪器有量水堰、遥测雨量计、测钟、电测水位计、遥测水位计、渗压计、渗流计、电测温度计等。
3.6地震监测
地震监测适用于所有的崩滑监测。地震力是作用于崩滑体的特殊荷载之一,因此对崩滑体的稳定性起着重要作用。当地质灾害位于地震高发区时,应经常及时收集附近地震台站资料;必要且条件许可时,可采用地震仪等监测区内及外围发生的地震强度、发震时间等。分析震中位置、震源深度、地震烈度、评价地震作用对区内的崩滑体稳定性的影响。
3.7 人类相关活动监测
人类活动如掘洞采矿、削坡取土、爆破采石、加载及水利设施的运营等,往往造成人工型地质灾害或诱发产生地质灾害,在出现上述情况时,应予以监测并停止某项活动。对人类活动监测,应监测对崩滑体有影响的项目,监测其范围、强度、速度等。
3.8宏观地质调查监测
采用常规地质调查法,定期对崩滑体出现的宏观变形痕迹(如裂缝发生及发展、地面沉降、塌陷、坍塌、膨胀、隆起、建筑物变形等)和与变形有关的异常现象(如地声、地下水异常等)进行调查记录。该法具有直观性强、适应性强、可信程度高的特点,为崩滑监测的主要手段,也是群测群防的主要内容。适用于所有崩滑体,具有准确的预报功能。
4监测新技术的研究与工程实践
4.1国外监测新技术的研究与应用
发达国家在岩土工程及地质灾害监测领域不但有传统的监测方法和仪器,近年来已将高新技术应用于地质灾害预测、预警工程。美国的PDI公司、Geokon公司、意大利Sisgeo公司、瑞士Leica公司、瑞典Geotech公司、德国Zeiss公司、日本尼康公司等在监测方法的创新和新技术的应用方面都处于领先地位。红外技术、激光技术、微波技术、光纤技术、格区式光栅技术、机电一体化、自动化技术、卫星通讯技术、计算机及人工智能等高新技术在监测技术方法和仪器的开发研究中得到了广泛的应用。可以这样讲,作为岩土工程监测一个分支的地质灾害监测及监测仪器,已经不是传统意义上的大地测量仪器,而是实现了传统方法和仪器与现代高新技术的完美结合,把监测仪器的技术水平推到了一个崭新的阶段,并正在向更高层次发展。国外具有代表性的产品有 Leica公司的TCR1800全站仪、TCR2003测量机器人、Geomos系统、DNA电子水准仪、GPS,Zeiss公司的DiNi12系列电子水准仪、North America公司的钻孔多点位移计、Sicon公司的岩土工程监测系列仪器等。
4.2国内监测新技术的研究与应用
国内水电系统和国土资源部都开展了这方面的研究,如水利科学院、中科院有关院所、国土资源部技术方法研究所等。我所伴随着三峡工程的建设,在国土资源部的大力资助下,也开发了多种岩土工程及地质灾害防治监测仪器,如钻孔倾斜仪系列、应力测量系列、地面位移测量系列等监测仪器、多参数遥测系统等,还承担了科技部“崩滑地质灾害自动化监测系统”项目的研究,为测量仪器国产化做了大量的工作,产品在三峡库区和国家的重大工程中得到了较好的应用。我所近几年研究的成果并形成的产品主要有以下8项:
(1)DMY型激光隧道断面张敛测量系统;
(2)BYT型光纤崩滑体推力监测系统;
(3)DZQX新型多功能钻孔倾斜仪;
(4)崩塌无线自动化监测预报系统;
(5)PSD型微位移变形测量系统;
(6)MS型锚索(锚杆)测力系统;
(7)DHS型地层含水率仪;
(8)岩心定向与取心技术研究。
4.3工程监测实践
在研究开发的同时,我所用自己研究的成果积极参与国家重大基本建设工程的监测工作和三峡库区地质灾害防治的工程监测,取得了较好的经济效益和社会效益。最近几年承担的重大监测工程有:
(1)宝成复线清江大断面双线长隧道变形量测;
(2)成昆铁路电气化改造西昌南马鞍堡隧道变形量测;
(3)北京地铁复八线变形量测;
(4)上海地铁一号线人民广场站变形量测;
(5)青岛地铁试验段变形量测;
(6)成(都)—南(充)高速公路高陡边坡变形及量测;
(7)内(江)—宜(宾)高速公路高边坡变形量测;
(8)丹(东)—沈(阳)高速公路丹本(溪)段全线隧道验收工程;
(9)318国道二郎山—康定段 K2794+860~980滑坡的地面位移、深部位移及应力监测;
(10)奉节县、云阳县地质灾害监测工程。
5监测技术发展展望
(1)地质灾害的发生将更加频繁,危害程度更大,监测工作将受到更多的重视,监测成果应用将产生更大的社会效益。
(2)在我们的上级主管部门——中国地质调查局的支持下,我们的监测仪器研究及运行系统软件开发将会得到更多资助,并使我们的监测手段更加完备,登上一个新的台阶,具有更强的市场竞争能力。
(3)自动化监测和遥测是地质灾害监测的发展方向,但目前实施还有很多困难。
(4)地质灾害具有一定区域性,是一项公益性的事业,更需要政府的引导和支持。
6结语
通过几年的监测工程实践,目睹了不少由于忽视地质灾害的工程安全监测和失效工程而导致生命和财产的损失,也看到不少通过监测成功预报灾害而避免灾害发生的实例。在实行工程质量终生追究制的今天,对地质灾害及相关岩土工程的安全进行长期监测显得尤为重要和迫切。
监测工程是地质灾害防治工程体系的重要组成部分,不能重治轻防,应做到治理、防范、监测并重,有时甚至重于工程治理手段。
在一定时期内对滑坡变形体实施监测工程,可以节省大量的投资。
地质灾害防治工程应建立在科学监测的基础上,以监测指导设计、施工、工程效果评价,以科学的态度面对它,应从过去的凭经验和粗糙的勘察上升到定量阶段,只有这样,才能对滑坡变形体进行深入的认识和科学评价。
监测工作不是可有可无的,它是工程诊断的需要,是从事地质灾害研究和预测必不可少的一项工作。
防范重于救灾,监测胜于治理。
参考文献
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9. 地质灾害防治工程施工总承包丙级以上资质单位有哪几家
我单位专业办理地质灾害施工资质