【正文】 本質(zhì)特征 。 引 言 ?我國是一個地質(zhì)災害頻發(fā)、遭受人員傷亡和經(jīng)濟損失十分嚴重的國家，在以往的地質(zhì)災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)災害風險評估理論、方法與實踐 張茂省 中國地質(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)災害風險評估理論、方法與實踐 一、地質(zhì)災害風險管理概述 ? 地質(zhì)災害風險管理框架 ? 地質(zhì)災害風險管理術(shù)語 ? 地質(zhì)災害風險管理現(xiàn)狀 ? 地質(zhì)災害風險管理理念 二、地質(zhì)災害風險評估理論 ? 地質(zhì)災害風險評估的主要內(nèi)容 ? 地質(zhì)災害風險評估的層次結(jié)構(gòu) ? 地質(zhì)災害風險評估的理論基礎 ? 地質(zhì)災害風險評估的基本假設 ? 地質(zhì)災害風險評估的基本原則 三、地質(zhì)災害風險評估技術(shù)方法 ?地質(zhì)災害風險評估技術(shù)方法 ?地質(zhì)災害風險評估指標體系 四、地質(zhì)災害風險評估實例 ?區(qū)域地質(zhì)災害風險評估實例 ?場地地質(zhì)災害風險評估實例 ?單體地質(zhì)災害風險評估實例 ?村鎮(zhèn)重要基礎設施評估實例 引 言 ?“ 風險”一詞的由來主要有兩種說法。 ?但是由于體制和科技發(fā)展等方面的原因，我國（不含香港地區(qū)）的地質(zhì)災害風險管理還處于剛剛起步的階段。 實際操作中往往要依賴于經(jīng)驗和類比 ， 主要是地質(zhì)工程師的介入 。 確定了風險可接受水平之后，將上述風險評估得到的風險與之相比較，便可確知是否采取一定的途徑來降低風險。 風險控制的基本途徑 地質(zhì)災害風險管理框架 （ 5）風險管理 規(guī)避 ?如果滑坡災害風險過高，遠遠超出了可接受水平，并且無法通過其他控制措施來降低風險，或者采取其他控制措施的效益遠遠低于成本，則只可能采取規(guī)避措施，將風險范圍內(nèi)的人員和財產(chǎn)永久轉(zhuǎn)移到其他地區(qū)。 ? 后果： 與風險分析相關，災害發(fā)生的結(jié)果。也在對概率和頻率定性描述情況下使用。 ? 風險分析： 利用已有信息估計災害造成的對于個人，集體，財產(chǎn)和環(huán)境的風險。 地質(zhì)災害風險管理術(shù)語 我國現(xiàn)階段使用的主要術(shù)語 我國在地質(zhì)災害領域中采用的術(shù)語總體上與國際接軌，但亦有一定差異。我國的地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)是指容易產(chǎn)生地質(zhì)災害的區(qū)域。 地質(zhì)災害風險管理術(shù)語 對于一些術(shù)語使用的建議 由于社會制度、歷史背景和習慣的不同，我們國家沒有必要完全照搬國外的術(shù)語。術(shù)語仍然采用危險性，但應與我國目前采用的危險性概念有所區(qū)別，剝離威脅對象的內(nèi)涵，定義為一種具引發(fā)危害的可能性。 ? 美國： 1994年加里福尼亞州 Northbridge地震引發(fā)了 1萬 km2內(nèi)的11000多處滑坡，基于此編制了詳細的滑坡目錄，并建立了地震與滑坡的相關關系，利用 Arcinfo地理信息系統(tǒng)，在 1∶ 萬的地質(zhì)底圖上劃分以 10m為單元的柵格，用單元的土體強度參數(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算單元的危險，形成了滑坡、崩塌、泥石流危險區(qū)劃圖。 地質(zhì)災害風險管理現(xiàn)狀 （ 2）我國的地質(zhì)災害調(diào)查與風險管理現(xiàn)狀 ? 我國的地質(zhì)災害防治管理職能曾經(jīng)劃歸在水利系統(tǒng)防汛辦，個別省市放在地礦系統(tǒng)、地震系統(tǒng)或城建系統(tǒng)等， 1999年機構(gòu)改革和職能調(diào)整后，地質(zhì)災害防治的組織、協(xié)調(diào)、指導和監(jiān)督工作劃歸國土資源部門統(tǒng)一管理。但是經(jīng)過幾年的實施，也暴露一些不足，尤其是在地質(zhì)災害易發(fā)性、危險性等概念方面，與國際上相關的概念和名詞術(shù)語有一定差異，有必要進一步明晰地質(zhì)災害風險管理的概念，建立既適合我國國情又與國際接軌的風險管理術(shù)語。 ? 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)周期來確定滑坡發(fā)生的時間概率 。 ? 可以用滑坡體積與速度的乘積表示單體滑坡的活動強度。國際上滑坡風險評估與管理有比較成熟的經(jīng)驗技術(shù)和方法，沒有深奧的理論，其風險估算有統(tǒng)一的公式，看似簡單，實際上復雜隱含在每一項的展開計算中，特別是危險性和易損性的定量化預測評價，難度比較大，問題比較多，涉及到一些基礎理論原理的應用，一直是風險評估的關鍵困難問題。為了能夠顯示特定區(qū)劃水平要求的信息，地質(zhì)災害風險評價分區(qū)圖應以合適的比例尺編繪。 地質(zhì)災害風險評估的主要內(nèi)容 （ 2）地質(zhì)災害危險性評價 ? 分析評價地質(zhì)災害發(fā)生的時間概率、破壞力（強度）及其擴展和影響范圍，強調(diào)地質(zhì)災害發(fā)生破壞的自然屬性－頻次、強度、速度、距離和擴展范圍的預測評價。 地質(zhì)災害風險評估的層次結(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 庫水位變化 工程 活動 降雨 地震 目錄 觸發(fā) 因素 滑坡類型 強度 時間 活動 性 歷史滑坡編錄 基礎設施 人口分布 建筑 物 承災體 歷史滑坡分析 專家系統(tǒng)方法 統(tǒng)計分析方法 確定性模型方法 特定風險 總風險 ∑ 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 時間概率 P ( 類型 體積 時間 ) 易損性 ( V ul ne r a b i l i t y ) [ 0 , 1 ]( 類型 強度 距離 ) 滑坡 滑移范圍 m( 類型 距離 強度 ) 危險性 ( H a z a r d ) P ( 類 型 強度 時間 / 位置 ) ∑ 所有承災體 損失量 ( A m o unt ) 財產(chǎn)損失 人員傷亡 概算 財產(chǎn) 生命損失 ( 類型 量值 / 時間 ) 財產(chǎn) 生命損失 ( 類型 量值 / 時間 ) 滑坡風險評估技術(shù)框架（據(jù) Van Westen等修改） 滑坡災害風險分析內(nèi)容與層次 風險評估（詳細、大比例尺） 危險性評價（詳細、大、中比例尺） 易發(fā)性分析 （中、小比例尺） 評價 層次 （比例尺） 易損性 時空概率分布 受災體 頻率 估計 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)災害風險評估的層次結(jié)構(gòu) 地質(zhì)災害風險評估的理論基礎 EVPPPR Sp r o pTSLTLp r o p ????? ):():():()()(財產(chǎn)年損失 滑坡發(fā)生 概率 滑坡空間影響概率分布 承災體時空 概率分布 承災體易損性 承災體價值 ):():():()()( TDTSLTLLO L VPPPP ????易損性 滑坡造成 人員傷亡概率 地質(zhì)災害風險評估的理論基礎 ? 地質(zhì)災害風險評估沒有深奧的理論，其風險估算有統(tǒng)一的公式，只是在實際計算過程中，每一項的展開計算包含比較復雜的因素，特別是P— 危險性和 V— 易損性的定量化預測評價，難度比較大，問題比較多，涉及到一些預測評價的基礎理論原理，這些預測評價的理論基礎主要包括以下 3個： ? “ 成因論 ” 基礎 ? “ 統(tǒng)計論 ” 基礎 ? “ 信息論 ” 基礎 （ 1） “ 成因論 ” 基礎 ? 以物理的力學（或巖土力學）為基礎，圍繞地質(zhì)災害成因機理和誘發(fā)機理及其動力學過程探索預測評價途徑的理論：主要從地質(zhì)災害形成演化的靜力學和動力學原理出發(fā)，探討地質(zhì)災害形成演化過程和機理；近年來從巖土水相互作用過程方面揭示邊坡破壞機理，進而不斷認識和揭示崩塌、滑坡、泥石流形成演化過程中的主要影響因素，建立有關線性和非線性動力學預測評價模型，深化擴展了成因預測評價的理論基礎。 ? 整體上分析，前者更注重于地質(zhì)災害成因和演化過程；后兩者則更注意地質(zhì)災害事件的標志和結(jié)果，這更適合于地質(zhì)災害風險概率評估。 ? 缺乏確定地質(zhì)災害發(fā)生頻率所需的歷史數(shù)據(jù)。 ?不同的應用對象其管理主體不同，對應的調(diào)查和評價的精度要求也不同。 地質(zhì)災害風險評估的基本原則 ? 與研究工作精度分級相對應的分級原則 （ 2）地質(zhì)災害風險評估結(jié)果分級原則 地質(zhì)災害風險評估的基本原則 地質(zhì)災害風險評估結(jié)果分級原則簡表 工作精度級別 易發(fā)程度 危險性 風險 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)災害風險分級 危害可能性 （年概率） 危害程度 特大級 （特重） 重大級（重） 較大級（中） 一般級（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風險很高， H風險高， M風險中， L風險低， VL風險很低。 （ 3）定性分析為主，定量計算評估為輔原則 地質(zhì)災害風險評估的基本原則 ? 地質(zhì)災害風險評估過程中鼓勵提倡實用型地質(zhì)災害風險評估技術(shù)方法，強調(diào)區(qū)域地質(zhì)災害易發(fā)程度、危險性和風險評估以定性分析評價為主，定量評價為輔； ? 定性分析決定定量計算，即定性分析具有決定權(quán)，在定性分析基礎上，結(jié)合定量評價模型進行綜合評價區(qū)劃與制圖，將定性與定量評價相結(jié)合，獲得不同層次的評價區(qū)劃結(jié)果。 ? 具體分析過程中，包括一定區(qū)域、一個流域（和分支流域）、一段斜坡、一個特殊場區(qū)的極端災害事件研究分析，也包含極端偶然災變事件的研究分析，為不同層次風險評估區(qū)劃參數(shù)選擇提供依據(jù)。如斜坡穩(wěn)定性系統(tǒng)計算法（條分法、推動傳遞法）；地質(zhì)災害位移－時間變化趨勢判斷法（齋騰法、黃金分割法等）等等。但是，它忽視了地質(zhì)災害復雜多變的個性特征，特別是在抽樣統(tǒng)計過程中，人為影響因素較大（認識程度的差異），因而往往在關鍵事例上只能起到事后修改驗證的作用。 ? 這類評價模型強調(diào)人腦智能處理各種復雜問題的經(jīng)驗、演繹判斷、聯(lián)想功能，而不單單是用公式推理方法。 地質(zhì)災害風險評估指標體系 地質(zhì)災害調(diào)查主要內(nèi)容和方法 項 目 比例尺 內(nèi) 容 方 法 災害發(fā) 生頻率 中、小 從歷史記錄的災害數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計發(fā)生頻率；從一定時間間隔的遙感影 像解譯數(shù)量統(tǒng)計發(fā)生頻率 收集資料、遙感解譯、野外核 查等 大 統(tǒng)計達到一定體積的災害的發(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，估計災害發(fā)生頻率 收集資料、地面調(diào)查、統(tǒng)計技 術(shù)等 詳細 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)測繪、鉆探、物探、 山地工程、測試與試驗等 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理；調(diào)查不同陰影角對應的滑距和滑 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 辦法，簡單模型等 詳細 斜坡幾何參數(shù)、巖土物理力學性質(zhì)參數(shù)，地下水參數(shù)，建立數(shù)學模 型模擬滑距和滑速 工程地質(zhì)測繪、鉆探、山地工 程、物探、測試與試驗等 承災體 及經(jīng)濟 價值 中、小 估計評估區(qū)的居住、工作和旅行人口；對已有的或規(guī)劃中的房屋、 道路、鐵路、基礎設施、交通工具等做一般性的分類，粗略估計經(jīng) 濟價值 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)查更具體和細化，估計承災體的經(jīng)濟價值 收集資料、遙感解譯、地面調(diào)查，走訪知情者等 詳細 調(diào)查內(nèi)容同上，分類和調(diào)查比中精度更具體和細化，評估承災體的 經(jīng)濟價值，并考慮間接損失的經(jīng)濟價值 收集工程建設規(guī)劃圖，工程地 質(zhì)測繪，資產(chǎn)評估等 承災體 時空 概率 中、小 對于固定建筑物和居住區(qū)內(nèi)人員，假定時空概率為 ；對于工廠 和學校等的人員，根據(jù)使用模式估計；對于公路、鐵路乘客和其它 交通工具流動人口，根據(jù)交通容量和速度估計 收集資料、遙感解譯、野外核 查等 大 調(diào)查內(nèi)容同上，人員時空概率要同時考慮人員的生活工作模式、保 護設施、動態(tài)性及災害強度的影響等；財產(chǎn)時空概率要同時考慮災 害運動軌跡的變化等 收集資料、遙感解譯、地面調(diào) 查，走訪知情者等 詳細 調(diào)查內(nèi)容同上，根據(jù)人員的生活工作模式、保護設施、動態(tài)性及災 害強度的影響等確定人員時空概率；根據(jù)災害運動軌跡的變化等確 定財產(chǎn)時空概率 收集資料、地面調(diào)查，走訪知 情者等 地質(zhì)災害風險識別、調(diào)查與評價 地質(zhì)災害風險評估指標體系 ?地質(zhì)災害調(diào)查與風險評價的技術(shù)要點 中小比例尺地質(zhì)災害調(diào)查與風險評