翟建平
(重慶市沙坪壩區(qū)規(guī)劃和自然資源局,重慶 400038)
隨著能源需求量不斷增長(zhǎng),礦山開采與周邊地質(zhì)環(huán)境的矛盾日益尖銳化,因地環(huán)境不斷惡化,致使地質(zhì)災(zāi)害如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉陷等現(xiàn)象頻繁發(fā)生,嚴(yán)重危害礦區(qū)周邊人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,影響社會(huì)的和諧持續(xù)發(fā)展。因此,如何提前防治地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生就成為了礦企發(fā)展過程中不可避免的問題,而地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是提前防治工作的重要舉措。
地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下,對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)和生存環(huán)境造成損毀的地質(zhì)現(xiàn)象。其包含了兩個(gè)方面的條件:第一是致災(zāi)的動(dòng)力條件,主要包括地質(zhì)條件、地貌條件、氣象條件、人類活動(dòng)等;第二是災(zāi)害事件的后果,即對(duì)人類社會(huì)所造成的損失,只有兩方面條件同時(shí)存在,才有地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生[1]。
如上所述,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性既包含自然屬性,又包含社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性。因此,在進(jìn)行礦山開采區(qū)周邊地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究時(shí),既要了解致災(zāi)的動(dòng)力條件,即地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性,也要評(píng)估災(zāi)害事件的后果,即地質(zhì)災(zāi)害易損性。一般而言,地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性絕大多數(shù)改變不易,但易損性則是人為因素起著至關(guān)重要的作用。因此,在對(duì)礦山開采后引發(fā)周邊地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中對(duì)易損性的評(píng)估尤為重要。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)作為一門新興的學(xué)科,涉及到地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、災(zāi)害學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多門學(xué)科,其形成與發(fā)展不過是近幾十年的時(shí)間。
隨著計(jì)算機(jī)性能的提高和3S技術(shù)的發(fā)展,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法研究也蓬勃興起。
20世紀(jì)90年代聯(lián)合國(guó)公布了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法,提出并完成了以降低地質(zhì)災(zāi)害造成損失30%為目標(biāo)的十年計(jì)劃(IDNDR)[2],代表著地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究揚(yáng)帆起航。Michael-Leiba等[3]在斜坡地質(zhì)災(zāi)害研究中將地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性、易損性、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)作為一體,采用平面和三維評(píng)價(jià)系統(tǒng)開展危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究。
國(guó)內(nèi)劉希林[4]致力于泥石流風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的研究,根據(jù)31次試驗(yàn)成果,提出了判斷泥石流危險(xiǎn)程度和評(píng)估泥石流泛濫堆積范圍的方法。柳源[5]提出了地質(zhì)災(zāi)害(崩、滑、流為主)危險(xiǎn)性分析的步驟與方法。高華喜等[6]借助GIS進(jìn)行滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)空間預(yù)測(cè),進(jìn)而對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的強(qiáng)弱程度進(jìn)行預(yù)測(cè)。
綜上所述,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究較多,從定性評(píng)價(jià)到定量評(píng)價(jià),但都只限于在某一方面的研究,有待形成系統(tǒng)完整的評(píng)價(jià)體系。
礦山開采區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法主要有成因機(jī)理分析評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、易損性評(píng)價(jià)、層次分析法、加權(quán)信息量法等。
成因機(jī)理分析評(píng)價(jià)是上世紀(jì)70年代前的評(píng)價(jià)方法,主要評(píng)價(jià)內(nèi)容是對(duì)歷史上發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的形成條件、危險(xiǎn)性程度進(jìn)行評(píng)價(jià),定性地評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性及活動(dòng)規(guī)模,再根據(jù)其結(jié)果來確定地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)大小。
表1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)分級(jí)表
危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是指對(duì)歷史性的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度及對(duì)未來發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率進(jìn)行評(píng)價(jià),具體反映地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng)程度,體現(xiàn)自然屬性特征。
主要包括兩方面內(nèi)容:一是對(duì)以往地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的程度(包括大小、密度、頻次等)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià);二是對(duì)可能影響地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)條件、水文條件、人為活動(dòng)等方面因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。
易損性是由承災(zāi)體直接條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件兩種要素組成。其中反映承災(zāi)體直接條件的要素包括承災(zāi)體類型、數(shù)量、價(jià)值、遭受地質(zhì)災(zāi)害時(shí)的損毀程度與損失率等;反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的要素包括區(qū)域GDP水平、交通設(shè)施、政府防災(zāi)減災(zāi)能力等。易損性評(píng)價(jià)主要是評(píng)價(jià)人類社會(huì)承受災(zāi)害破壞和損失程度的承載能力,一般根據(jù)承災(zāi)區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性來評(píng)價(jià)承載能力[7]。
層次分析法將問題按層次分解成不同的因素,然后將同一層次內(nèi)各個(gè)不同因素進(jìn)行相對(duì)重要性的互相比較得出判斷矩陣,求出各層次因素相對(duì)于上一層的單權(quán)重和組合權(quán)重[8],是一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法。
加權(quán)信息量法是用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法確定出每個(gè)評(píng)價(jià)因子不同子類的信息量值,再按照評(píng)價(jià)因子各自所占的權(quán)重,對(duì)不同評(píng)價(jià)因子的信息量值進(jìn)行加權(quán)疊加,最后用總的信息量值來確定研究區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)性,減少了人的主觀因素的影響,是一種非常好的定量評(píng)估方法。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)由定性評(píng)價(jià),逐漸發(fā)展為半定量、定量評(píng)價(jià)。每一種評(píng)價(jià)方法各有自身優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),實(shí)際操作中可選擇2種或以上評(píng)價(jià)方法相互驗(yàn)證,以彌補(bǔ)單個(gè)方法的不足。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)總體思路包括定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)包括風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、危害性評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),重點(diǎn)分析評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生且可能到達(dá)受災(zāi)體的時(shí)空概率,包括地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性,災(zāi)害對(duì)人員、財(cái)產(chǎn)、礦山工程施工造成的損失大小。因而風(fēng)險(xiǎn)定性分析實(shí)際是危險(xiǎn)性與危害性的函數(shù)[9]。
地質(zhì)災(zāi)害定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分為四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí):高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)和極低風(fēng)險(xiǎn);危害性評(píng)價(jià)分為四個(gè)危害性等級(jí):高危害、中危害、低危害和極低危害;危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分為四個(gè)危險(xiǎn)性等級(jí):高危險(xiǎn)、中危險(xiǎn)、低危險(xiǎn)和極低危險(xiǎn)。
定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是借助分析統(tǒng)計(jì)工具,對(duì)人員生命風(fēng)險(xiǎn)和財(cái)產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析。一般通過地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)分級(jí)表表來確定定量風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(表1)。
定性風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)可以在有限的數(shù)據(jù)條件下,較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),適用于調(diào)查和研究程度不高的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
而定量風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要是在詳細(xì)調(diào)查資料及數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和研究的,比定性風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法精度更高、可靠性更高,適用于重大地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性研究。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是多學(xué)科的綜合研究,是地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性和易損性的組合,是開展防災(zāi)減災(zāi)的有效途徑。本文希望通過對(duì)礦山開采區(qū)周邊地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特征及其風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法進(jìn)行探究,能夠在今后的礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作中起到幫助作用。
科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展背景下,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)更要與時(shí)俱進(jìn),在定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)加大加深對(duì)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究,提升對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的精確度和可靠性,提稿人類防災(zāi)減災(zāi)能力,從而促進(jìn)人與環(huán)境的和諧發(fā)展。