馬彥霞

（河北省地質(zhì)工程勘查院，河北 保定 071000）

地質(zhì)災(zāi)害給人類所帶來的災(zāi)難性十分嚴(yán)重，對生命安全、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等造成嚴(yán)重影響。在我國，有70%的領(lǐng)域為山區(qū)，山區(qū)面積大，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的頻率也相對較高[1]。由于人類工業(yè)活動的不斷開展，例如興建水庫、工廠的廢物排泄、城鎮(zhèn)化發(fā)展等，加速了對自然地質(zhì)環(huán)境的擾動，提高了災(zāi)害發(fā)生的頻率。根據(jù)研究資料表明，山體崩塌、滑坡、地質(zhì)裂縫、泥石流、地面塌陷與地面沉降都是目前存在的地質(zhì)災(zāi)害[2]。地質(zhì)災(zāi)害的災(zāi)情都十分嚴(yán)重，對目前的環(huán)境與資源都將造成毀滅性傷害。隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，防災(zāi)減災(zāi)能有效的降低災(zāi)害帶來的危害[3]。防災(zāi)的辦法一般都是在地質(zhì)學(xué)、工程治理方面，隨著科學(xué)的進(jìn)步，目前這些方法逐步向地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險評估等方面延伸，防災(zāi)方法結(jié)合災(zāi)害風(fēng)險評估與預(yù)測，可以有效地降低帶來的危害，減少人員傷亡以及損失[4]。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估也是災(zāi)害風(fēng)險體系里十分重要的一部分，是主動防災(zāi)的關(guān)鍵依據(jù)。災(zāi)害風(fēng)險評估與預(yù)測是當(dāng)前和今后社會發(fā)展的必然需求，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、土地規(guī)劃、土地建設(shè)等有著重要的意義。

1 分析地質(zhì)災(zāi)害特征

山地丘陵地區(qū)面積較大，約占國土面積的70%，地質(zhì)復(fù)雜，易發(fā)生突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。災(zāi)害分布相對零散，主要以小型災(zāi)害為主。從地質(zhì)災(zāi)害的形態(tài)角度分析，形態(tài)特征相對明顯，災(zāi)害后緣多數(shù)呈圈椅狀，地形坡度為25°～45°之間。發(fā)生災(zāi)害的側(cè)邊界可識別度不同，中上部側(cè)壁與后壁特征類似，中下部側(cè)壁不清晰，主要以受災(zāi)害山體變形程度區(qū)分。地質(zhì)災(zāi)害的特征顯著，包括高位性、隱蔽性等。高位性是指地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的位置，一般位于山體中上部，此部位地勢陡峭、工作人員采樣與觀察都無法到達(dá)，有些甚至在無人區(qū)，常規(guī)的排查很難發(fā)現(xiàn)其隱藏的危險跡象，甚至采用無人機(jī)進(jìn)行排查隱患都無法實現(xiàn)。隱蔽性指的是西南山區(qū)，樹木生長繁多的地區(qū)，一般此地區(qū)斜坡由于長年地處于野生狀態(tài)，樹木叢林生長茂密，導(dǎo)致災(zāi)害出現(xiàn)跡象被遮擋，較難發(fā)現(xiàn)。遠(yuǎn)程運(yùn)動指大型滑坡、崩塌后，碎屑流動碰撞，流動速度過高，流動距離過長，最終能達(dá)到數(shù)千米的距離，較長的流動距離將災(zāi)害范圍擴(kuò)大。災(zāi)害鏈效應(yīng)也是出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的一大特征，指在某些特定的條件下，發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生了轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)化為鏈?zhǔn)綖?zāi)害。例如滑坡，碎屑流動碰撞，造成河道堵塞，河道上游出現(xiàn)淹沒，河道下游會發(fā)生洪澇，像一根鏈條將災(zāi)害放大，進(jìn)而也擴(kuò)大了災(zāi)害帶來的損失，如圖1所示。研究表明，越是在地質(zhì)環(huán)境脆弱、不穩(wěn)定的地區(qū)，災(zāi)害特性表現(xiàn)得越明顯，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性頻率越高。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害特征

2 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性風(fēng)險評估

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估由得到的災(zāi)害危險性、承載體易損性、承載體價值，完成風(fēng)險評估過程。對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險評估，需要根據(jù)風(fēng)險可接受的標(biāo)準(zhǔn)對風(fēng)險估算結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步分析判斷，最終進(jìn)入決策過程，目的是了解地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的重要性。

評估地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性風(fēng)險包括時間、空間概率、易損性3個方面。時間概率評估主要是計算地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率，是風(fēng)險因素的一個關(guān)鍵成分[5]。常見的計算地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性概率方法如下：

基于過去的災(zāi)害事件的頻率形成概率模型，根據(jù)長期的災(zāi)害數(shù)據(jù)形成兩種地質(zhì)災(zāi)害概率分析模型：二項分布和泊松分布[6]。某特定規(guī)模的災(zāi)害平均每T年發(fā)生一次的年概率為：

T為事件的重現(xiàn)期，λ代表將來災(zāi)害發(fā)生的期望頻率。在特定年限內(nèi)（t）發(fā)生一次或多次災(zāi)害的概率：

P0為特定年限內(nèi)（1-1/T）不發(fā)生災(zāi)害的概率，Pt0為t年內(nèi)不發(fā)生災(zāi)害的概率。泊松分布，發(fā)生n次災(zāi)害事件的年概率的泊松模型為：

λ為將來災(zāi)害發(fā)生頻率，t是一年內(nèi)一個或多個災(zāi)害發(fā)生的概率，公式如下：

我通過計算發(fā)生概率可以評估地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性，得出災(zāi)害發(fā)育分布規(guī)律。在研究區(qū)域內(nèi)，對一定時間內(nèi)的人口和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險定量計算，再計算得出每年的人口和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險值，按照一定的風(fēng)險判斷標(biāo)準(zhǔn)，對上述風(fēng)險值分析評估，判斷是否為可容忍風(fēng)險或可接受風(fēng)險，若得出的結(jié)果為不可容忍風(fēng)險，需要相應(yīng)的采取一定的風(fēng)險控制措施。

3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性風(fēng)險預(yù)測

我通過地質(zhì)災(zāi)害危險性以及災(zāi)害范圍內(nèi)承災(zāi)體的數(shù)量類型，依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估分級對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測。為了對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測，我選取的承災(zāi)體類型主要包括：人口、居民建筑、道路、農(nóng)田以及財產(chǎn)等，在降雨、泥石流等不同自然因素影響下，研究災(zāi)體的數(shù)量和類型的差異?？梢酝ㄟ^誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素，如發(fā)生滑坡災(zāi)害最常見的因素就是暴雨，可以在不同降雨強(qiáng)度下對滑坡災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險預(yù)測，預(yù)測分析如下：

P=5%降雨重現(xiàn)周期下，受泥石流強(qiáng)度和規(guī)模的影響，其風(fēng)險主要以極低風(fēng)險和低風(fēng)險為主，僅在溝道內(nèi)分布有房屋建筑承災(zāi)體的位置風(fēng)險為中等；P=2%降雨重現(xiàn)周期下，泥石流強(qiáng)度和規(guī)模均有所增大，風(fēng)險等級也相應(yīng)提高，以中等風(fēng)險為主，有小范圍的高風(fēng)險等級區(qū)域分布；P=1%降雨重現(xiàn)周期下，泥石流致災(zāi)范圍和強(qiáng)度進(jìn)一步增大，區(qū)域主要為中等風(fēng)險和高風(fēng)險。

通過上述可知，我基于降雨強(qiáng)度進(jìn)行的風(fēng)險性預(yù)測，利用不同周期，計算不同周期降雨時間誘發(fā)災(zāi)害的空間概率預(yù)測，完成易發(fā)性到危險性的轉(zhuǎn)變。不同降雨量下，危險性低、危險性高的面積比例與災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量成正比。降雨量增加，地質(zhì)災(zāi)害危險性區(qū)域面積與災(zāi)害點(diǎn)都明顯降低。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的預(yù)測還可以通過分析空間概率得知，主要包括分析災(zāi)害運(yùn)移距離及到達(dá)概率?；趯嵉赜^測以及再現(xiàn)參數(shù)、特征以及運(yùn)動距離之間的關(guān)系，預(yù)測方法包括地貌類比法、幾何法和其他經(jīng)驗法。最常見的是地貌類比法，通過地貌特征分析，得出災(zāi)害堆積范圍及最大運(yùn)移距離，以此方法推測相似災(zāi)害運(yùn)移距離。地貌類比法適用于規(guī)模大頻率低的地質(zhì)災(zāi)害，用于泥石流或碎屑流運(yùn)移距離計算，通過分析懸移顆粒和沉積顆粒的平衡來分析其可能運(yùn)動的距離，由此推測較長一段時間內(nèi)災(zāi)害的最大致災(zāi)范圍，對地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險預(yù)測有很大的幫助與意義。

4 結(jié)語

本文分析可知，在地質(zhì)環(huán)境脆弱的地區(qū)、地質(zhì)不穩(wěn)定的斜坡部位地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率較高。由于地質(zhì)災(zāi)害對生命、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的危害性，災(zāi)害的風(fēng)險評估和預(yù)測對于控制和防控災(zāi)害有著重要意義，但目前災(zāi)害風(fēng)險評估與預(yù)測也存在一定的缺陷，在很多技術(shù)方法上沒有得到很好的解決，使得地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)測的可信度降低，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估與預(yù)測體系還不夠完善，各地區(qū)各部門的體系也不統(tǒng)一。在未來的研究中，應(yīng)當(dāng)完善地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估和預(yù)測的內(nèi)容，綜合領(lǐng)域知識，統(tǒng)一地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險體系標(biāo)準(zhǔn)。