【正文】 本質(zhì)特征 。 引 言 ?我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、遭受人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失十分嚴(yán)重的國(guó)家，在以往的地質(zhì)災(zāi)害防治管理中采取了一系列卓有成效的措施，取得了令人矚目的成就。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論、方法與實(shí)踐 張茂省 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 2 0 1 2年 3月 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論、方法與實(shí)踐 一、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理概述 ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理框架 ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理術(shù)語(yǔ) ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理現(xiàn)狀 ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理理念 二、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論 ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要內(nèi)容 ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的層次結(jié)構(gòu) ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的理論基礎(chǔ) ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本假設(shè) ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本原則 三、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法 ?地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法 ?地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系 四、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例 ?區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例 ?場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例 ?單體地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例 ?村鎮(zhèn)重要基礎(chǔ)設(shè)施評(píng)估實(shí)例 引 言 ?“ 風(fēng)險(xiǎn)”一詞的由來(lái)主要有兩種說(shuō)法。 ?但是由于體制和科技發(fā)展等方面的原因，我國(guó)（不含香港地區(qū)）的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理還處于剛剛起步的階段。 實(shí)際操作中往往要依賴于經(jīng)驗(yàn)和類比 ， 主要是地質(zhì)工程師的介入 。 確定了風(fēng)險(xiǎn)可接受水平之后，將上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到的風(fēng)險(xiǎn)與之相比較，便可確知是否采取一定的途徑來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。 風(fēng)險(xiǎn)控制的基本途徑 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理框架 （ 5）風(fēng)險(xiǎn)管理 規(guī)避 ?如果滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)過(guò)高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了可接受水平，并且無(wú)法通過(guò)其他控制措施來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，或者采取其他控制措施的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于成本，則只可能采取規(guī)避措施，將風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)的人員和財(cái)產(chǎn)永久轉(zhuǎn)移到其他地區(qū)。 ? 后果： 與風(fēng)險(xiǎn)分析相關(guān)，災(zāi)害發(fā)生的結(jié)果。也在對(duì)概率和頻率定性描述情況下使用。 ? 風(fēng)險(xiǎn)分析： 利用已有信息估計(jì)災(zāi)害造成的對(duì)于個(gè)人，集體，財(cái)產(chǎn)和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理術(shù)語(yǔ) 我國(guó)現(xiàn)階段使用的主要術(shù)語(yǔ) 我國(guó)在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域中采用的術(shù)語(yǔ)總體上與國(guó)際接軌，但亦有一定差異。我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)是指容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域。 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理術(shù)語(yǔ) 對(duì)于一些術(shù)語(yǔ)使用的建議 由于社會(huì)制度、歷史背景和習(xí)慣的不同，我們國(guó)家沒(méi)有必要完全照搬國(guó)外的術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)仍然采用危險(xiǎn)性，但應(yīng)與我國(guó)目前采用的危險(xiǎn)性概念有所區(qū)別，剝離威脅對(duì)象的內(nèi)涵，定義為一種具引發(fā)危害的可能性。 ? 美國(guó)： 1994年加里福尼亞州 Northbridge地震引發(fā)了 1萬(wàn) km2內(nèi)的11000多處滑坡，基于此編制了詳細(xì)的滑坡目錄，并建立了地震與滑坡的相關(guān)關(guān)系，利用 Arcinfo地理信息系統(tǒng)，在 1∶ 萬(wàn)的地質(zhì)底圖上劃分以 10m為單元的柵格，用單元的土體強(qiáng)度參數(shù)、數(shù)字高程模型、地震峰值加速度、 Newmark位移模型和破壞概率模型等計(jì)算單元的危險(xiǎn)，形成了滑坡、崩塌、泥石流危險(xiǎn)區(qū)劃圖。 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理現(xiàn)狀 （ 2）我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)管理現(xiàn)狀 ? 我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害防治管理職能曾經(jīng)劃歸在水利系統(tǒng)防汛辦，個(gè)別省市放在地礦系統(tǒng)、地震系統(tǒng)或城建系統(tǒng)等， 1999年機(jī)構(gòu)改革和職能調(diào)整后，地質(zhì)災(zāi)害防治的組織、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)和監(jiān)督工作劃歸國(guó)土資源部門(mén)統(tǒng)一管理。但是經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)施，也暴露一些不足，尤其是在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性、危險(xiǎn)性等概念方面，與國(guó)際上相關(guān)的概念和名詞術(shù)語(yǔ)有一定差異，有必要進(jìn)一步明晰地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的概念，建立既適合我國(guó)國(guó)情又與國(guó)際接軌的風(fēng)險(xiǎn)管理術(shù)語(yǔ)。 ? 間接利用觸發(fā)因素的重現(xiàn)周期信息 ， 間接利用觸發(fā)因素的重現(xiàn)周期來(lái)確定滑坡發(fā)生的時(shí)間概率 。 ? 可以用滑坡體積與速度的乘積表示單體滑坡的活動(dòng)強(qiáng)度。國(guó)際上滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)和方法，沒(méi)有深?yuàn)W的理論，其風(fēng)險(xiǎn)估算有統(tǒng)一的公式，看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上復(fù)雜隱含在每一項(xiàng)的展開(kāi)計(jì)算中，特別是危險(xiǎn)性和易損性的定量化預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，難度比較大，問(wèn)題比較多，涉及到一些基礎(chǔ)理論原理的應(yīng)用，一直是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵困難問(wèn)題。為了能夠顯示特定區(qū)劃水平要求的信息，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分區(qū)圖應(yīng)以合適的比例尺編繪。 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要內(nèi)容 （ 2）地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià) ? 分析評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間概率、破壞力（強(qiáng)度）及其擴(kuò)展和影響范圍，強(qiáng)調(diào)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生破壞的自然屬性－頻次、強(qiáng)度、速度、距離和擴(kuò)展范圍的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的層次結(jié)構(gòu) 地形條件 土地利用類型 水文地質(zhì)條件 工程地質(zhì)條件 庫(kù)水位變化 工程 活動(dòng) 降雨 地震 目錄 觸發(fā) 因素 滑坡類型 強(qiáng)度 時(shí)間 活動(dòng) 性 歷史滑坡編錄 基礎(chǔ)設(shè)施 人口分布 建筑 物 承災(zāi)體 歷史滑坡分析 專家系統(tǒng)方法 統(tǒng)計(jì)分析方法 確定性模型方法 特定風(fēng)險(xiǎn) 總風(fēng)險(xiǎn) ∑ 所有滑坡 ∑ 所有 觸發(fā)事件 地質(zhì)環(huán)境條件 滑坡空間概率 ( 易發(fā)性 ) P ( 類型 體積 位置 ) 滑坡 時(shí)間概率 P ( 類型 體積 時(shí)間 ) 易損性 ( V ul ne r a b i l i t y ) [ 0 , 1 ]( 類型 強(qiáng)度 距離 ) 滑坡 滑移范圍 m( 類型 距離 強(qiáng)度 ) 危險(xiǎn)性 ( H a z a r d ) P ( 類 型 強(qiáng)度 時(shí)間 / 位置 ) ∑ 所有承災(zāi)體 損失量 ( A m o unt ) 財(cái)產(chǎn)損失 人員傷亡 概算 財(cái)產(chǎn) 生命損失 ( 類型 量值 / 時(shí)間 ) 財(cái)產(chǎn) 生命損失 ( 類型 量值 / 時(shí)間 ) 滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)框架（據(jù) Van Westen等修改） 滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析內(nèi)容與層次 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（詳細(xì)、大比例尺） 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)（詳細(xì)、大、中比例尺） 易發(fā)性分析 （中、小比例尺） 評(píng)價(jià) 層次 （比例尺） 易損性 時(shí)空概率分布 受災(zāi)體 頻率 估計(jì) 滑移距離和速度 潛在滑坡描述 滑坡 編目 工作 內(nèi)容 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的層次結(jié)構(gòu) 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的理論基礎(chǔ) EVPPPR Sp r o pTSLTLp r o p ????? ):():():()()(財(cái)產(chǎn)年損失 滑坡發(fā)生 概率 滑坡空間影響概率分布 承災(zāi)體時(shí)空 概率分布 承災(zāi)體易損性 承災(zāi)體價(jià)值 ):():():()()( TDTSLTLLO L VPPPP ????易損性 滑坡造成 人員傷亡概率 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的理論基礎(chǔ) ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估沒(méi)有深?yuàn)W的理論，其風(fēng)險(xiǎn)估算有統(tǒng)一的公式，只是在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中，每一項(xiàng)的展開(kāi)計(jì)算包含比較復(fù)雜的因素，特別是P— 危險(xiǎn)性和 V— 易損性的定量化預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，難度比較大，問(wèn)題比較多，涉及到一些預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)理論原理，這些預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)主要包括以下 3個(gè)： ? “ 成因論 ” 基礎(chǔ) ? “ 統(tǒng)計(jì)論 ” 基礎(chǔ) ? “ 信息論 ” 基礎(chǔ) （ 1） “ 成因論 ” 基礎(chǔ) ? 以物理的力學(xué)（或巖土力學(xué)）為基礎(chǔ)，圍繞地質(zhì)災(zāi)害成因機(jī)理和誘發(fā)機(jī)理及其動(dòng)力學(xué)過(guò)程探索預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)途徑的理論：主要從地質(zhì)災(zāi)害形成演化的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理出發(fā)，探討地質(zhì)災(zāi)害形成演化過(guò)程和機(jī)理；近年來(lái)從巖土水相互作用過(guò)程方面揭示邊坡破壞機(jī)理，進(jìn)而不斷認(rèn)識(shí)和揭示崩塌、滑坡、泥石流形成演化過(guò)程中的主要影響因素，建立有關(guān)線性和非線性動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型，深化擴(kuò)展了成因預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)。 ? 整體上分析，前者更注重于地質(zhì)災(zāi)害成因和演化過(guò)程；后兩者則更注意地質(zhì)災(zāi)害事件的標(biāo)志和結(jié)果，這更適合于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估。 ? 缺乏確定地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率所需的歷史數(shù)據(jù)。 ?不同的應(yīng)用對(duì)象其管理主體不同，對(duì)應(yīng)的調(diào)查和評(píng)價(jià)的精度要求也不同。 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本原則 ? 與研究工作精度分級(jí)相對(duì)應(yīng)的分級(jí)原則 （ 2）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果分級(jí)原則 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本原則 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果分級(jí)原則簡(jiǎn)表 工作精度級(jí)別 易發(fā)程度 危險(xiǎn)性 風(fēng)險(xiǎn) 低精度 高、中、低 高、中、低 高、中、低 中精度 極高、高、中、低 極高、高、中、低 極高、高、中、低 高精度 極高、高、中、低和極低 極高、高、中、低和極低 極高、高、中、低和極低 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí) 危害可能性 （年概率） 危害程度 特大級(jí) （特重） 重大級(jí)（重） 較大級(jí)（中） 一般級(jí)（輕） 幾乎一定（ ≥ 101） VH VH H H 很可能（ ≥ 102＜ 101） VH H H M 可能（ ≥ 103＜ 102） H H M L 不一定（ ≥ 104＜ 103） H M L L 很少（ ≤ 105＜ 104） M L L VL 幾乎不可能（ 105） L L VL VL 注：（ 1） VH風(fēng)險(xiǎn)很高， H風(fēng)險(xiǎn)高， M風(fēng)險(xiǎn)中， L風(fēng)險(xiǎn)低， VL風(fēng)險(xiǎn)很低。 （ 3）定性分析為主，定量計(jì)算評(píng)估為輔原則 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本原則 ? 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中鼓勵(lì)提倡實(shí)用型地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法，強(qiáng)調(diào)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度、危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以定性分析評(píng)價(jià)為主，定量評(píng)價(jià)為輔； ? 定性分析決定定量計(jì)算，即定性分析具有決定權(quán)，在定性分析基礎(chǔ)上，結(jié)合定量評(píng)價(jià)模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)區(qū)劃與制圖，將定性與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合，獲得不同層次的評(píng)價(jià)區(qū)劃結(jié)果。 ? 具體分析過(guò)程中，包括一定區(qū)域、一個(gè)流域（和分支流域）、一段斜坡、一個(gè)特殊場(chǎng)區(qū)的極端災(zāi)害事件研究分析，也包含極端偶然災(zāi)變事件的研究分析，為不同層次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃參數(shù)選擇提供依據(jù)。如斜坡穩(wěn)定性系統(tǒng)計(jì)算法（條分法、推動(dòng)傳遞法）；地質(zhì)災(zāi)害位移－時(shí)間變化趨勢(shì)判斷法（齋騰法、黃金分割法等）等等。但是，它忽視了地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜多變的個(gè)性特征，特別是在抽樣統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，人為影響因素較大（認(rèn)識(shí)程度的差異），因而往往在關(guān)鍵事例上只能起到事后修改驗(yàn)證的作用。 ? 這類評(píng)價(jià)模型強(qiáng)調(diào)人腦智能處理各種復(fù)雜問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)、演繹判斷、聯(lián)想功能，而不單單是用公式推理方法。 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查主要內(nèi)容和方法 項(xiàng) 目 比例尺 內(nèi) 容 方 法 災(zāi)害發(fā) 生頻率 中、小 從歷史記錄的災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)發(fā)生頻率；從一定時(shí)間間隔的遙感影 像解譯數(shù)量統(tǒng)計(jì)發(fā)生頻率 收集資料、遙感解譯、野外核 查等 大 統(tǒng)計(jì)達(dá)到一定體積的災(zāi)害的發(fā)生頻率；研究觸發(fā)因素（如降雨、地 震等）臨界值的重現(xiàn)期，估計(jì)災(zāi)害發(fā)生頻率 收集資料、地面調(diào)查、統(tǒng)計(jì)技 術(shù)等 詳細(xì) 巖土參數(shù)，孔隙水壓力參數(shù)，建立不確定性安全系數(shù)模型，模擬斜 坡破壞概率 工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、物探、 山地工程、測(cè)試與試驗(yàn)等 滑距和 滑速 中、小 收集已有滑坡的滑距和滑速資料；遙感解譯和核查滑坡的最大滑移 距離；估計(jì)不同類型滑坡的最大滑距和可能滑速 收集資料、遙感解譯、野外核 查等 大 調(diào)查巖土體類型和斜坡破壞機(jī)理；調(diào)查不同陰影角對(duì)應(yīng)的滑距和滑 速；估算不同類型滑坡可能的滑距和滑速 地面調(diào)查，滑坡陰影角等經(jīng)驗(yàn) 辦法，簡(jiǎn)單模型等 詳細(xì) 斜坡幾何參數(shù)、巖土物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，地下水參數(shù)，建立數(shù)學(xué)模 型模擬滑距和滑速 工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、山地工 程、物探、測(cè)試與試驗(yàn)等 承災(zāi)體 及經(jīng)濟(jì) 價(jià)值 中、小 估計(jì)評(píng)估區(qū)的居住、工作和旅行人口；對(duì)已有的或規(guī)劃中的房屋、 道路、鐵路、基礎(chǔ)設(shè)施、交通工具等做一般性的分類，粗略估計(jì)經(jīng) 濟(jì)價(jià)值 收集資料、遙感解譯、野外核 查等 大 調(diào)查內(nèi)容同上，分類和調(diào)查更具體和細(xì)化，估計(jì)承災(zāi)體的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 收集資料、遙感解譯、地面調(diào)查，走訪知情者等 詳細(xì) 調(diào)查內(nèi)容同上，分類和調(diào)查比中精度更具體和細(xì)化，評(píng)估承災(zāi)體的 經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并考慮間接損失的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 收集工程建設(shè)規(guī)劃圖，工程地 質(zhì)測(cè)繪，資產(chǎn)評(píng)估等 承災(zāi)體 時(shí)空 概率 中、小 對(duì)于固定建筑物和居住區(qū)內(nèi)人員，假定時(shí)空概率為 ；對(duì)于工廠 和學(xué)校等的人員，根據(jù)使用模式估計(jì)；對(duì)于公路、鐵路乘客和其它 交通工具流動(dòng)人口，根據(jù)交通容量和速度估計(jì) 收集資料、遙感解譯、野外核 查等 大 調(diào)查內(nèi)容同上，人員時(shí)空概率要同時(shí)考慮人員的生活工作模式、保 護(hù)設(shè)施、動(dòng)態(tài)性及災(zāi)害強(qiáng)度的影響等；財(cái)產(chǎn)時(shí)空概率要同時(shí)考慮災(zāi) 害運(yùn)動(dòng)軌跡的變化等 收集資料、遙感解譯、地面調(diào) 查，走訪知情者等 詳細(xì) 調(diào)查內(nèi)容同上，根據(jù)人員的生活工作模式、保護(hù)設(shè)施、動(dòng)態(tài)性及災(zāi) 害強(qiáng)度的影響等確定人員時(shí)空概率；根據(jù)災(zāi)害運(yùn)動(dòng)軌跡的變化等確 定財(cái)產(chǎn)時(shí)空概率 收集資料、地面調(diào)查，走訪知 情者等 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、調(diào)查與評(píng)價(jià) 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系 ?地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的技術(shù)要點(diǎn) 中小比例尺地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)