尚志海，王興水，袁麗芬

（1．湛江師范學(xué)院 生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究所，廣東 湛江524048；2．華南農(nóng)業(yè)大學(xué)人文科學(xué)學(xué)院，廣州510642；3．嘉應(yīng)學(xué)院 地理科學(xué)與旅游學(xué)院，廣東 梅州514015）

自然災(zāi)害風(fēng)險評價是風(fēng)險管理的基礎(chǔ)［1－2］，其中地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險研究是一個重要的分支。區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價是在20世紀(jì)90年代才逐漸興起的［3］，近年來國內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害研究主要取得了兩大類成果，一是理論研究；二是評估實(shí)踐。馬寅生等［4］進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險類型劃分，建立了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng)；張梁等［5］對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險構(gòu)成、易損性等進(jìn)行了研究。這些研究成果在一定程度上充實(shí)了災(zāi)害風(fēng)險理論研究，但與評估實(shí)踐的聯(lián)系還不夠緊密。另外，在評估實(shí)踐方面，現(xiàn)有研究以省市一級尺度為主［6－7］，以縣鎮(zhèn)一級尺度為研究對象的實(shí)用評價模型還較少［8］，在評價指標(biāo)的選取和量化上還需進(jìn)一步探討，尤其是沒有理清頻率和規(guī)模在風(fēng)險評價中的關(guān)系，各種研究的側(cè)重點(diǎn)不同，從而導(dǎo)致評估結(jié)果可能有失偏頗。

紫金縣是廣東省粵東地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)縣之一。據(jù)《廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒》統(tǒng)計，2000—2009年，全縣共發(fā)生重大地質(zhì)災(zāi)害22宗，造成12人死亡、5人受傷，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4 801．4萬元［9］。逐年增加的地質(zhì)災(zāi)害，已經(jīng)對人們的生活、生產(chǎn)、生命安全構(gòu)成了極大威脅，成為影響和制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可忽視的因素。因此，必須加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價研究，提高紫金縣對地質(zhì)災(zāi)害的整體防治能力，協(xié)調(diào)好人口、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。本文基于前人對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的研究，根據(jù)縣域地質(zhì)災(zāi)害的特征及評估需求，提出風(fēng)險評價方法并在實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)，以期為提升區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價提供實(shí)踐參考。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1．1 研究區(qū)域概況

（1）自然地理環(huán)境。紫金縣地理坐標(biāo)為114°40′—115°30′E，23°10′—23°45′N，位于廣東省河源市東南部、東江中游東岸，全縣總面積3 627km2。紫金縣屬粵東地區(qū)，地形以山地、丘陵為主，面積3 046km2，占全縣總面積的84%，河谷、盆地、水域占16%。區(qū)內(nèi)可劃分為東南部山區(qū)、中北部山地丘陵區(qū)、西部丘陵區(qū)3個區(qū)。地勢東高西低，南北兩面山巒重疊，地勢較高；中部較低并向東西兩翼傾斜，構(gòu)成不對稱的馬鞍形，歸屬不同流向的東江和韓江兩條水系，素有“八山一水一分田”之稱。紫金縣土壤類型以紅壤、赤紅壤為主，該區(qū)域多花崗巖、砂質(zhì)巖、片巖、板巖的殘積物、坡積物，風(fēng)化層厚，有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量低，土體松散。以山地丘陵為主的地貌特征以及松散的土體為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

紫金縣地處亞熱帶，為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。夏長冬短，雨熱同期，年平均氣溫20．8℃，年平均降水量1 822．9mm，年平均日照時數(shù)1 749．4h。夏季暴雨集中，年平均雷暴日為74d，且降雨時空分布不均，洪災(zāi)主要出現(xiàn)在每年的4—9月，其中5—6月份洪澇發(fā)生的頻率最高。暴雨的頻發(fā)為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供了動力條件。

（2）社會經(jīng)濟(jì)活動。2011年紫金縣完成地區(qū)生產(chǎn)總值76．3億元，比上年增長12．4%；人均地區(qū)生產(chǎn)總值11 114元，同比增長11．4%，三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為26．45∶38．16∶35．39。根據(jù)第六次人口普查數(shù)據(jù)，紫金縣總?cè)丝?40 438人。紫金縣內(nèi)居民多數(shù)是講究“風(fēng)水”的客家人，其習(xí)慣用傳統(tǒng)的方式去建造房屋，也就是靠山而立，依山傍水；近年來，紫金縣道路交通建設(shè)蓬勃發(fā)展，難以避免人工切坡；紫金縣礦產(chǎn)資源較豐富，但主要以個體礦山露天開采為主。不合理的削坡筑房、道路建設(shè)和礦山開采這些人為工程活動在很大程度上改變了當(dāng)?shù)貛r土體的穩(wěn)定性，增加了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率。

1．2 數(shù)據(jù)來源

本文的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來源于《廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒》、紫金縣國土資源局以及實(shí)地調(diào)查資料，包括：（1）調(diào)查紫金縣自然地理環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)活動；（2）統(tǒng)計紫金縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況；（3）整理紫金縣地質(zhì)災(zāi)害所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失，用以驗(yàn)證區(qū)域風(fēng)險評價結(jié)果。

2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價理論

2．1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價模型

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的概念不一，Varnes提出了自然災(zāi)害及風(fēng)險的術(shù)語定義，成為評估地質(zhì)災(zāi)害危險性、易損性和風(fēng)險的基本模式［3，10－11］。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng) 險可以表示為：

式中：R（Risk）——地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險；H（Hazard）——一定地區(qū)范圍內(nèi)某種潛在地質(zhì)災(zāi)害的危險性；E（Element）——給定區(qū)域內(nèi)受特定地質(zhì)災(zāi)害威脅的對象，包括人口、財產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施等；V（Vulnerability）——特定地質(zhì)災(zāi)害以一定強(qiáng)度發(fā)生時對受威脅對象所造成的損失程度，即受威脅對象的易損性，用0～1來表示（0表示無損失，1表示完全損失）。由式（1）可知，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價是由地質(zhì)災(zāi)害危險性、地質(zhì)災(zāi)害暴露性、地質(zhì)災(zāi)害易損性評價共同決定的。

2．2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法

根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險定義，結(jié)合縣域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的需要，將紫金縣地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價劃分為4個主要環(huán)節(jié)：

（1）地質(zhì)災(zāi)害危險性評價。地質(zhì)災(zāi)害危險性評價是風(fēng)險評價的基礎(chǔ)。一般來說，危險性包括災(zāi)害頻率和規(guī)模兩個方面，但是在縣域尺度評價中，一個偶發(fā)大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害的影響比頻發(fā)的小規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害的影響要大得多，需要將兩者結(jié)合起來分析地質(zhì)災(zāi)害的危險性，尤其是要體現(xiàn)不同規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害危險性的差異。根據(jù)國務(wù)院《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》中災(zāi)害等級的劃分，特大、大、中、小型災(zāi)害造成的死亡人數(shù)的分級大概是以3為公比的等比關(guān)系。據(jù)此，將本文中地質(zhì)災(zāi)害危險性度量的基本公式定義為：

式中：T1，T2，T3，T4——特大、大、中、小型已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)，即為頻率的度量；27，9，3，1——特大、大、中、小型地質(zhì)災(zāi)害的賦值，即為規(guī)模的度量。

（2）地質(zhì)災(zāi)害暴露性評價。地質(zhì)災(zāi)害暴露性是影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后受損程度的一個重要因素。各承災(zāi)體的暴露性分別用：人口密度（人／km2）、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值（億元）、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（萬元）、農(nóng)村人均純收入（元）4個指標(biāo)來衡量。其中，人口密度為評價單元人口總數(shù)與其土地面積之比，表示地質(zhì)災(zāi)害對人口的影響；工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值表示地質(zhì)災(zāi)害對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)總量的影響；農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和農(nóng)民人均純收入兩個指標(biāo)表示地質(zhì)災(zāi)害對農(nóng)民經(jīng)濟(jì)水平的影響，與其他產(chǎn)業(yè)相比，農(nóng)業(yè)是最易受地質(zhì)損害的。農(nóng)民所有收入中需扣除基本生活費(fèi)用部分，剩余的才能轉(zhuǎn)化經(jīng)營生產(chǎn)或減災(zāi)投入，進(jìn)而影響地質(zhì)災(zāi)害暴露性。

（3）地質(zhì)災(zāi)害易損性評價。地質(zhì)災(zāi)害易損性是影響災(zāi)害風(fēng)險的關(guān)鍵指標(biāo)之一，相同頻率和規(guī)模的災(zāi)害作用于不同承災(zāi)體時，其造成的后果也可能有很大差異［12］。面對同等條件的災(zāi)害，同等暴露程度的承災(zāi)體，其易損性也不盡相同。綜合考慮紫金縣各承災(zāi)體與地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)系，參考前人對易損性的相關(guān)研究［13］，將人口密度、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)民人均純收入4個指標(biāo)的易損性依次賦值為0．3，0．3，0．2，0．2，即總和為1。

（4）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險表征。風(fēng)險表征是地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的最后一個階段，它的目標(biāo)是分析地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的結(jié)果，指出地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險受體究竟面臨何種風(fēng)險［12］。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險表征可以采用相對值和絕對值兩種方式，本文選擇用相對值的方式，用地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險指數(shù)來進(jìn)行表征。在評價了地質(zhì)災(zāi)害危險性、暴露性和易損性后，就可以根據(jù)公式計算出地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險指數(shù)：

式中：R——地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險指數(shù)；H——地質(zhì)災(zāi)害危險性；E1——人口密度暴露性；E2——工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值暴露性；E3——農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值暴露性；E4——農(nóng)村人均純收入暴露性。

3 紫金縣地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價過程

3．1 紫金縣地質(zhì)災(zāi)害危險性評價

根據(jù)對紫金縣地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)地調(diào)查與統(tǒng)計資料，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害以崩塌、滑坡為主，已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模以中小型為主，未發(fā)生特大型地質(zhì)災(zāi)害。本文根據(jù)《廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒》和2010年紫金縣國土局匯編的紫金縣地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)，確定紫金縣已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模，根據(jù)公式（2），可計算得出紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害危險性。為了便于數(shù)據(jù)的處理，需要對H進(jìn)行無量綱化處理。均值化處理方法在原始數(shù)據(jù)的無量綱化過程中，很好地保持了原始數(shù)據(jù)整體的一致性和關(guān)聯(lián)系數(shù)的一致性，并且均值化后各指標(biāo)的均值為1，方差為原始指標(biāo)變異系數(shù)的平方，這種方法在消除量綱和數(shù)量級影響的同時，保留了各原始指標(biāo)變異程度的信息［14］。因此本文選用均值化法對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。均值化法的轉(zhuǎn)換公式為：

根據(jù)公式（4），將地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行無量綱化處理，結(jié)果見表1。

表1 2000－2009年紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計

3．2 紫金縣地質(zhì)災(zāi)害暴露性指標(biāo)

紫金縣地質(zhì)災(zāi)害暴露性指標(biāo)為：人口密度（人／km2），工農(nóng)業(yè)總值（億元），農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（萬元），農(nóng)村人均純收入（元）。在多指標(biāo)評價的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化過程中，選取均值化法進(jìn)行無量綱化處理。根據(jù)公式（4）得出暴露性各指標(biāo)的無量綱化值（表2）。

表2 紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害暴露性指標(biāo)無量綱化結(jié)果

3．3 紫金縣地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險表征

在評價了地質(zhì)災(zāi)害危險性和承災(zāi)體暴露性后，就可以根據(jù)公式（3）計算出紫金縣各鎮(zhèn)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險（表3）。

（1）根據(jù)廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒和紫金縣國土局的資料，評價了紫金縣18個鎮(zhèn)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險。紫金縣的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險從大到小的次序依次為：紫城鎮(zhèn)、黃塘鎮(zhèn)、龍窩鎮(zhèn)、臨江鎮(zhèn)、水墩鎮(zhèn)、瓦溪鎮(zhèn)、義容鎮(zhèn)、蘇區(qū)鎮(zhèn)、九和鎮(zhèn)、南嶺鎮(zhèn)、中壩鎮(zhèn)、鳳安鎮(zhèn)、上義鎮(zhèn)、好義鎮(zhèn)、古竹鎮(zhèn)、藍(lán)塘鎮(zhèn)、敬梓鎮(zhèn)、柏埔鎮(zhèn)。其中，紫城鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險最高，風(fēng)險指數(shù)為17．061，因?yàn)樽铣擎?zhèn)的災(zāi)害危險性遠(yuǎn)高于其他鎮(zhèn)，且為縣政府所在地，經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)，承災(zāi)體的暴露性很高，因此其災(zāi)害風(fēng)險最大；其次為黃塘鎮(zhèn)，風(fēng)險指數(shù)為1．441，黃塘鎮(zhèn)與紫城鎮(zhèn)相比，災(zāi)害規(guī)模較小，但與其他鎮(zhèn)相比，大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害亦有發(fā)生；風(fēng)險最低的是好義、古竹、藍(lán)塘、敬梓、柏埔，均為0，但這并不意味著今后這些鎮(zhèn)沒有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性，只是可能性在這18個鎮(zhèn)中最低。

表3 紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險

（2）本文根據(jù)紫金縣地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)造成的經(jīng)濟(jì)損失來驗(yàn)證評價結(jié)果的可信度。根據(jù)廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒2000—2009年以及紫金縣國土局的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)紫金縣地質(zhì)災(zāi)害造成的損失絕大多數(shù)為經(jīng)濟(jì)損失，因此本文使用2000—2009年紫金縣地質(zhì)災(zāi)害造成的年均經(jīng)濟(jì)損失數(shù)據(jù)來進(jìn)行驗(yàn)證（表4）。

表4 2000－2009年紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價結(jié)果驗(yàn)證

驗(yàn)證結(jié)果顯示，本文中紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價結(jié)果與2000—2009年紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害年均經(jīng)濟(jì)損失結(jié)果排名具有高達(dá)80．3%的吻合度。其中龍窩鎮(zhèn)、義容鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險排名較前，而直接經(jīng)濟(jì)損失排名較后的主要原因是已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)主要集中在人口稀少的偏僻農(nóng)村，或是礦區(qū)所在地；上義鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險排名較后，而直接經(jīng)濟(jì)損失排名較前的主要原因是已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害集中在學(xué)校、人口、建筑稠密的地區(qū)。因此，本次評價結(jié)果具有較高的可信度。

4 結(jié) 論

（1）根據(jù)廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒和紫金縣國土局的資料，評價了紫金縣18個鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險。紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險指數(shù)從大到小排序依次是紫城鎮(zhèn)、黃塘鎮(zhèn)、龍窩鎮(zhèn)、臨江鎮(zhèn)、水墩鎮(zhèn)、瓦溪鎮(zhèn)、義容鎮(zhèn)、蘇區(qū)鎮(zhèn)、九和鎮(zhèn)、南嶺鎮(zhèn)、中壩鎮(zhèn)、鳳安鎮(zhèn)、上義鎮(zhèn)、好義鎮(zhèn)、古竹鎮(zhèn)、藍(lán)塘鎮(zhèn)、敬梓鎮(zhèn)、柏埔鎮(zhèn)。

（2）采用2000—2009年紫金縣各鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害造成的年均經(jīng)濟(jì)損失來驗(yàn)證地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價結(jié)果，發(fā)現(xiàn)本文的評價方法具有較高的可信度。

在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價，尤其是縣鎮(zhèn)一級尺度的風(fēng)險評價中，災(zāi)害的規(guī)模和頻率缺一不可。單獨(dú)以規(guī)模和頻率來評價災(zāi)害風(fēng)險，都不足以反映風(fēng)險結(jié)果，尤其是規(guī)模的影響更不容忽視。本文同時考慮了頻率和規(guī)模對風(fēng)險評價結(jié)果的影響，特別區(qū)分了不同規(guī)模災(zāi)害的影響程度，這是與以往研究最大的區(qū)別。當(dāng)然，由于災(zāi)害統(tǒng)計資料的有限性，頻率與規(guī)模到底在多大程度上影響著風(fēng)險評價結(jié)果，以及兩者之間如何結(jié)合在一起，還需要進(jìn)行深入研究。

［1］ 郭躍．自然災(zāi)害的風(fēng)險特征及風(fēng)險管理模型的探討［J］．水土保持研究，2006，13（4）：15－19．

［2］ 朱靜，唐川．城市山洪災(zāi)害風(fēng)險管理體系探討［J］．水土保持研究，2007，14（6）：407－409．

［3］ 程凌鵬，楊冰，劉傳正．區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價研究述評［J］．水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2001，28（3）：75－78．

［4］ 馬寅生，張業(yè)成，張春山，等．地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的理論與方法［J］．地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2004，10（1）：7－17．

［5］ 張梁，張建軍．地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃理論與方法［J］．地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2000（4）：323－328．

［6］ 韋方強(qiáng)，謝洪，鐘敦倫．四川省泥石流危險度區(qū)劃［J］．水土保持學(xué)報，2000，14（1）：59－63．

［7］ 劉希林，王小丹．云南省泥石流風(fēng)險區(qū)劃［J］．水土保持學(xué)報，2000，14（3）：104－107．

［8］ 劉濤，張洪江，吳敬東，等．層次分析法在泥石流危險度評價中的應(yīng)用：以北京市密云縣為例［J］．水土保持通報，2008，28（5）：6－10．

［9］ 廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒編纂委員會．廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒1995—2010年［M］．北京：氣象出版社，1995—2010．

［10］ 殷坤龍，朱良峰．滑坡災(zāi)害空間區(qū)劃及GIS應(yīng)用研究［J］．地學(xué)前緣，2001，8（2）：279－283．

［11］ 殷坤龍，張桂榮，陳麗霞，等．滑坡災(zāi)害風(fēng)險分析［M］．北京：科學(xué)出版社，2010．

［12］ 尚志海，劉希林．自然災(zāi)害生態(tài)環(huán)境風(fēng)險及其評價：以汶川地震極重災(zāi)區(qū)次生泥石流災(zāi)害為例［J］．中國安全科學(xué)學(xué)報，2010，20（9）：3－8．

［13］ 彭羽，劉雪華，張爽，等．基于綜合生態(tài)損失度的順義區(qū)生態(tài)風(fēng)險評價［J］．清華大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，48（3）：367－370．

［14］ 尚志海，林培松，張連蘭．區(qū)域滑坡災(zāi)害風(fēng)險評價：以梅州市為例［J］．國土與自然資源研究，2012，34（4）：55－57．