李思南，朱永浩，李彩葉

(貴州省地質礦產勘查開發(fā)局104地質大隊，貴州 都勻 558000)

0 引言

崩塌是地質災害的一種，是自然因素和人為因素的綜合體。崩塌災害風險評價是地質災害風險評價的一部分，是對風險區(qū)遭受崩塌地質災害的可能性和危險性進行定量分析與評價的一種手段，是地質災害風險評價的主要研究內容之一。

地質災害風險評價自上世紀80年代起，在無數專家和學者的努力下，其理論和方法不斷完善，特別是滑坡風險評價方法及管理理論，已成為我國減災防災工作的重要組成部分，但對崩塌的風險評價方法和理論還停留在單體風險評價方法上。本文在分析總結近年來專家學者潛心研究的基礎上，從崩塌風險評價的指標、危險性及易損性等方面進行初步總結，以求進一步完善崩塌地質災害風險評價方法。

1 崩塌災害風險評價研究現狀

國外學者對于崩塌地質災害風險評價等地質災害的研究起步較早并取得了顯著的成果[1-9]。Azzoni A(1995)對影響崩塌滾石運動的參數進行了深入研究，用數學理論編寫了預測滾石運動軌跡的CADMA；Peila D(1998)在進行崩塌滾石模擬試驗后，得出落石在經過攔擋設計后可以減輕沖擊損失的結論；P.Aleotti(2000)利用GIS對阿爾卑斯山前緣的地質災害危險性及風險進行了區(qū)劃性制圖。Hungr(2001)研究發(fā)現，大型崩塌體發(fā)生崩落后會攜帶大量的巖屑，其體積可能超過10×104m3，移動的距離也會超過原始崩塌體的移動距離； Guzzetti F(2002)建立崩塌規(guī)模和頻率曲線來研究崩塌的空間和時間聯(lián)系；Guzzetti F(2004)等為了確定落石的危險性，用空間分布的方法研究意大利中部Nera山區(qū)落石體積和概率之間的關系來進行危險區(qū)域劃分；Zhang L.Q.(2004)等分析崩塌落實的強度和發(fā)生頻率用RES數學模型進行區(qū)域危險性等級劃分；M.Jaboyedoff(2005)等將落石的動能、頻率以及落石的破碎程度加入崩塌危險性評價的指標中；O.Hungr(2004)建立規(guī)模與頻率曲線來作為風險評價的理論依據；Pradhan B(2010)等選取坡度、坡向、降雨量、土地類型、距河流距離等10個影響因素對崩塌危險性進行評價。國外學者的對崩塌已經從摸索認識到量化評價進行了發(fā)展。

上世紀八十年代以來，國內學者對地質災害的劃分、機理、模式、防治等也進行了大量研究[10-18]。胡厚田(1986)研究鐵路沿線崩塌的危險性；唐紅梅(2003)將危巖體的崩落分為4個過程并推導出了各階段運動軌跡的方程式；巨能攀(2005)運用離散元法對開挖形成的崩塌堆積體的運動過程進行了數值模擬分析；黃潤秋(2007)擬合出不同形狀的危巖體的運動過程的速度公式；陳洪凱(2009)對危巖體的運動軌跡、穩(wěn)定性計算等進行了詳細的分析；許強(2009)根據蒙特卡洛法編寫了危巖體穩(wěn)定性評價程序；張建強(2009)研究認為坡度和距斷裂帶的距離對地震引發(fā)的崩塌災害的貢獻度最大；黃潤秋(2016)揭示了風載作用下震裂山體的崩塌機制；余會明(2016)用數值模擬了暴雨及地震工況下危巖體的穩(wěn)定性。

目前，地質災害風險評價工作已經取得巨大進展，逐步從定性到定量發(fā)展。但發(fā)展極不平衡，學者研究更注重滑坡的評價，從分布規(guī)律、形成機理、評價指標等均在滑坡的研究方面有了較大的進展，對崩塌的評價研究更側重于單體崩塌的風險評價。

2 崩塌災害風險評價指標體系

崩塌災害風險評價是分析地質災害發(fā)生的概率和不同條件下地質災害可能造成的危害，狹義的崩塌災害風險評價內容主要包括危險性評價和易損性評價。危險性指各種活動條件下崩塌的活動強度和潛在形成條件，是自然屬性。易損性指承災能力及防治水平，是承災體抵御危害能力的社會屬性，包括經濟、社會等方面。在國際土力學與巖土工程協(xié)會確定的易損性定義的基礎上，Uzielli[19]提出易損性的表達方式為 “Vulnerability=landslide intensity ×susceptibility of elements at risk”。廣義的崩塌災害風險評價還涉及期望值評價、易發(fā)性評價、風險性評價等方面，它們彼此相互銜接構成完整的崩塌災害風險評價系統(tǒng)。

前人對地質災害風險評價主要是在狹義評價內容的基礎上，結合自身認識，增加不同廣義評價內容形成各自的評價系統(tǒng)，如馬寅生[20]、羅元華[21]、齊信[22]等對地質災害風險評價都作出了不同的評價模型，但均以危險性和易損性為基礎，增加期望值評價、破壞損失評價、防治工程效益評價、風險管理等評價內容，形成各自的評價系統(tǒng)。這些研究均是對地質災害的評價系統(tǒng)研究，沒有專門對崩塌災害風險評價提出單災種評價系統(tǒng)(見圖1)。

圖1 崩塌災害風險評價指標體系

本文在前人研究的基礎上，旨在探索建立崩塌災害風險評價系統(tǒng)。該系統(tǒng)以狹義地質災害風險評價的危險性評價和易損性評價為基礎，以期望值評價為核心，最終服務于風險管理。在分析風險區(qū)位置、范圍、分布密度、發(fā)生概率等的基礎上確定可能遭受地質災害的人員、工程設施、財產、資源環(huán)境及破壞損失率，在此基礎上預測地質災害可能造成的人員傷亡、經濟損失及損失程度，進而綜合反映區(qū)域崩塌地質災害的風險水平。崩塌災害有別于廣義滑坡災害，為巖體從高陡處滾落形成。危巖體從母巖脫落形成的過程中，受到多種因素影響。本文在總結前人研究的基礎上，將石漠化和根劈作用作為崩塌災害風險評價的指標中，更符合崩塌災害的特點。

崩塌災害風險評價的實施是在建立崩塌空間數據庫的基礎上，進行危險性評價和易損性評價。危險性評價是評價崩塌的活動強度和潛在形成條件。在空間數據庫中選取敏感因子作為評價指標，運用相應的模型和方法進行量化評價。易損性評價是對承災體抵御危害能力的評價，是在空間數據庫中選取敏感因子開展易損性評價。危險性評價和易損性評價完成后，即可完成風險評價等級的劃分及評價圖的制作。在危險性、易損性的基礎上，對評價區(qū)所有資產進行期望損失分析。在整體分析評價區(qū)地質災害可能造成的人員傷亡、財產損失、資源破壞的基礎上，根據實際需要提出針對性的防災減災對策和建議，實現風險決策和風險控制，用風險管理達到為政府職能部門服務的目的。

3 崩塌災害風險評價類型與評價方法

根據崩塌災害風險評價范圍，將崩塌災害風險評價分為點評價、面評價和區(qū)評價[20-23]。計算機技術的發(fā)展和GIS技術的進步大大促進了崩塌災害風險評價的進步。目前常用的評價方法有專門調查法、試驗觀測法、工程類比法、經驗模型法、模糊評價法、概率統(tǒng)計法、人工網絡神經發(fā)、灰色模型法、基于GIS技術的信息模型法等多種方法。概率統(tǒng)計法主要應用在災害極值估計風險等級劃分等的分析，當樣本量無窮大時，統(tǒng)計結果是可靠的。模糊評價法能較好的分析模糊隨機性的問題，適用于多指標綜合評價，但在確定指標及權重等方面具有一定的主觀性。信息量法能優(yōu)化處理小樣本，但對于擴散函數的形式、系數的選取等方面仍需進一步研究。灰色模型法計算過程簡捷，適用于信息數據不充分的情況。人工神經網絡法能在一定程度上避免主觀附權重所帶來的誤差，極大的推動了災害風險評價定量化研究。GIS技術信息模型以地理空間數據庫為基礎，直接以二維或三維圖像形式輸出，易于理解，形象直觀，但在指標的處理上需要集成其它的方法才能達到較好的效果。不同的評價類型適用的評價方法也不盡相同。

表1 崩塌災害風險評價類型及方法

4 問題與展望

4.1 問題

崩塌災害風險評價作為地質災害風險評價的單一災種風險評價，有國際上廣義滑坡(landslide)研究的背景，目前國內外學者的研究較多，主流研究認為危險性和易損性為研究基礎，在此基礎上，不同的學者有不同的認識，研究內容也不盡相同。筆者對目前崩塌災害風險評價存在的問題提出了自己的觀點。

(1)學術名稱不一致。如地質災害風險評價(Risk)有學者稱之為地質災害風險評價[24]，有學者稱之為地質災害風險評估[25]；地質災害危險性評價(Hazard)有學者稱之為地質災害危險性評價[26]，有學者稱之為地質災害危害性評價[27]等。

(2)崩塌災害影響范圍難確定?，F有的一些模型雖然可以模擬崩塌的影響范圍，但仍存在一些問題。一方面崩塌發(fā)生前后地形和環(huán)境變化，有些危巖體的體積也會隨之發(fā)生改變，使得災害影響范圍難以計算。另一方面模型計算的可靠性需要輸入可靠詳細的參數，參數的選取對評估者的主觀認識依賴性較高。

(3)崩塌危險性評估指標難收集確定。崩塌災害危險性評價指標從歷史活動、地質條件、地形地貌、氣象水文、人類活動等多方面進行，每項評價指標還要依據不同的條件做具體的量化。對于歷史活動，是否能查詢到歷史記載、地貌條件中植被的影響強度等依然是對主觀認識依賴高的評價。

(4)崩塌易損性評估難。國際國內學者對于廣義滑坡的易損性研究仍然沒有具體的標準，導致崩塌這一單一災種的易損性也沒有統(tǒng)一標準。有學者認為易損性是承災體的固有屬性，不隨外界變化而變化；有學者認為易損性和災害強度有關。易損性評估與評估者的主觀認識有一定作用，沒有統(tǒng)一的標準。

(5)科研、生產、管理不能有機融合?？蒲衅赜谒惴ê湍Ｐ?，模擬的結果多數建立在不夠詳實的數據之上，對生產指導意義不大；生產單位注重于對災害點的調查、分析和處理，對理論模型和算法的應用不夠全面，導致成果分析不夠深入浮于表面；科研和生產不能有機結合形成更有利于政府職能部門管理的成果，從而失去了研究對于管理的意義。

4.2 展望

盡管崩塌災害風險評價在實踐中還存在上述問題與難點，但國際上廣義滑坡風險評價的理念、方法等均已日益成熟，崩塌災害風險評價在一定程度上可以直接引用。崩塌災害風險評價作為防災減災的有效途徑，作為政府管理的重要參考，必將得到進一步發(fā)展。針對目前崩塌災害風險評價的研究現狀，建議進一步提高GIS、BIM等計算機手段在崩塌災害風險評價中的應用，為風險評價提供更加準確和可視化的效果供風險管理使用。深入分析各方法應用在危險性、易發(fā)性和風險評價中的差異，能夠建立全國統(tǒng)一的規(guī)范方法及劃分標準來指導實際工作的開展，提高從業(yè)人員的認識從而提高風險評價的可靠性和準確性，使風險評價能真正服務于地質災害風險管理。