地質災害治理防治應急前景
A. 地質災害治理與地方經濟發展的關系
甘肅省國土資源廳
改革開放以來,甘肅省經濟有了突飛猛進的發展,特別是進入本世紀後,地方經濟在以房地產為支柱產業的帶動下,取得了連續十餘年的高速發展。房地產業的發展是與土地開發為基礎的產業,隨著農村小城鎮建設和城市棚戶區改造和安居工程的實施,人民群眾居住條件得到了改善,但同時人地矛盾也凸顯了出來。在土地日趨緊張的情況下,對一些非耕地的改造勢在必行。隨之而來的是地質災害的頻繁發生,其所帶來的危害也不斷加大,發展經濟的同時,進行地質災害治理也成為構建和諧社會的內容之一。
一、地質災害是社會經濟可持續發展的制約因素
甘肅省是全國地質災害最為嚴重的省份之一,「十一五」期間,全省共發生各類突發性地質災害8940起,共造成1692人死亡,297人失蹤,以2008年和2010年傷亡人數最多;造成直接經濟損失35.67億元(未含舟曲泥石流災害損失)。
「十一五」期間,甘肅省遭遇了特大地震和極端天氣的影響,地質災害頻發,並造成了嚴重的人員傷亡和財產損失。「5·12」汶川特大地震引發的次生地質災害造成甘肅省地震災區151人死亡,473人受傷,直接經濟損失28.76億元,地震也同時對甘肅省地質環境造成了極大的創傷;「5·16」蘭州市九州石峽口滑坡造成7人遇難,兩個單元的家屬樓被摧毀;舟曲「8·8」特大山洪泥石流災害造成1435人遇難,330人失蹤,泥石流災害同時對舟曲縣城基礎設施造成了嚴重破壞;「8·12」特大暴洪災害造成隴南市37人遇難,17人失蹤,其中以成縣最為嚴重;「3·2」東鄉縣城滑坡災害造成730人被迫轉移,縣城部分區域處於滑坡危險區。特別是受「5·12」汶川地震影響,全省中東部、南部的隴南市、甘南藏族自治州、天水市、慶陽市、平涼市、定西市等6個市(州)所轄38個縣(區)地質災害頻發,地震在這些地區引發崩塌、滑坡、地裂縫和地面塌陷災害共8108起。
截至2010年底,全省已查明各類地質災害隱患點10629處。地質災害類型主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂縫等,其中崩塌、滑坡6699處,泥石流溝3580條,地面塌陷193處,地裂縫157處。受地質災害威脅人口190.82萬人,受威脅財產304.81億元。
二、地質災害治理是社會經濟可持續發展的重要內容
「十一五」期間,甘肅省遭遇了「5·12」汶川特大地震及「8·8」舟曲特大山洪泥石流災害等事件。面對特大地質災害的侵襲,甘肅省國土資源部門在省委、省政府及國土資源部的正確領導下,實施了地質災害監測預警、地質災害排查及地質災害治理工程等一系列有效的防災減災工程,為災後重建做出了一定貢獻。
(一)地質災害調查評價工作取得重要進展
截至2010年,甘肅省全面完成了87個縣(市)的1:10萬地質災害調查與區劃工作,並完成蘭州市、隴南市、天水市和平涼市所轄22個縣(區)1:5萬地質災害詳細調查工作,基本摸清了這些地區地質災害發育分布規律,為防災減災工作奠定了一定的基礎。
(二)地質災害監測網路初步建立
在全省地質災害調查和詳查基礎上,全省87個縣(區)建立了地質災害群測群防網路,群測群防監測點達到1萬多個。「十一五」期間,地質災害群測群防取得顯著成效,累計成功預報地質災害57次,轉移群眾32.6萬人,避免經濟損失3.2億元。甘肅省「十有縣」建設都得到加強,蘭州市城關區等29個縣(區)進入國土資源部群測群防「十有縣」建設名單,一批優秀群測群防員受到國土資源部的嘉獎。為全面提升基層地質災害防治能力,進一步加強群測群防工作,切實保障人民群眾生命財產安全,依據國土資源部有關精神,結合全省地質災害防治工作實際,甘肅省實施了鄉(鎮)國土資源所地質災害防治「五到位」宣傳培訓活動,並取得顯著成效。蘭州市、隴南市等地質災害多發區專業監測網建設工作已初步開展。地質災害氣象預警預報全面展開,省國土資源廳與省氣象局合作開展了省級地質災害氣象預警預報工作,取得了較為顯著的成效。「十一五」期間,成功發布地質災害氣象預警140次,其中Ⅲ級98次,Ⅳ級42次。
(三)地質災害防治工程得到加強
「十一五」期間,甘肅省加大了特大型、大型地質災害防治項目投資經費,多處險情嚴重、危險性大的地質災害得以及時治理。通過申請中央和省級財政治理的地質災害防治項目(包括應急治理)510餘項,治理投資經費總額達數十億元,有效減輕了地質災害對危險區內人民生命財產安全的危害。同時,「十一五」期間,甘肅省地質災害防治體製得到了加強,蘭州等地區地質災害年度防治經費常規投入逐步形成。
(四)重大地質災害事件災後恢復治理成效顯著
1.震後災區重建成效顯著
「5·12」汶川地震後,省國土資源廳組織編制了《汶川地震甘肅災區隴南市災後恢復重建地質災害防治專項規劃》,並得到了國務院的批復,重建項目成效顯著。隴南市災後重建地質災害防治項目共實施314項,其中工程治理項目265項,總投資10.97億元,基礎項目(包括基礎調查、應急能力建設、氣象預警預報系統建設等)49項,總投資2.09億元。截至2010年底,265項工程治理項目已竣工165項,在建100項;基礎項目已完成29項,在建20項。此項工作的實施,很大程度上有效遏制了甘肅省地質災害多發、頻發、群發的隴南地區地質災害的發生,減少和降低了甘肅省因地質災害而造成的人員傷亡和經濟損失。
2.舟曲災後重建工作進展順利
「8·8」舟曲特大山洪泥石流災害發生後,省國土資源廳組織編制的《舟曲災後恢復重建地質災害防治規劃》得到國務院的批准實施,規劃治理工程26項,總投資8.5億元。該規劃正在實施,計劃在2012年完成。
3.蘭州城市重大地質災害防治工作初步展開
蘭州城市地質災害的多發性、突發性、危害嚴重性引起了黨中央、國務院的高度重視。針對地質災害頻發、危害嚴重的狀況,蘭州市人民政府於2007年批准印發了《蘭州市地質災害防治規劃(2007~2020年)》,同時組織編制了《蘭州市城市重大地質災害防治專項規劃》、《蘭州城市重大地質災害防治可行性研究報告》,為科學規劃、有效防治地質災害奠定了基礎。
4.東鄉縣城災後地質災害防治工作展開
東鄉縣城特大地質災害發生後,省國土資源廳組織編制了《東鄉縣城特大地質災害綜合治理可行性研究報告》及《東鄉縣城地質災害防治規劃》,地質災害防治工作已初步展開,計劃2011年完成。
5.永靖縣二方台滑坡應急治理工程進展順利
甘肅省國土資源廳組織實施的永靖縣二方台滑坡應急治理工程進展順利,工程實施後,將有效保護危險區內212戶村民、1000餘人的生命與財產安全。
(五)地質災害應急體系建設初步開展
甘肅省成立了省級地質災害應急中心,主要負責省級地質災害應急專家庫建設和管理,突發地質災害現場應急調查和處置,地質災害氣象預警,地質災害應急信息平台建設、運行管理和維護。省地質災害應急中心的成立,有力地推動了甘肅省地質災害的應急體系和應急能力建設的步伐。省、市(州)、縣(區)均制定了突發地質災害應急預案。
(六)地質災害防治專業技術隊伍建設得到加強
「十一五」期間,甘肅省加強了地質災害專業技術隊伍建設,已成為地質災害防治的強力技術支撐,主要分布在國土資源系統所屬的地礦、有色、煤炭等地勘單位以及省科學院、蘭州大學等院校。隨著地質災害防治工作的加強,專業技術人員得到很好的實踐鍛煉。
三、防災減災是社會經濟可持續發展的保障
「禍兮福所倚,福兮禍所伏」,所有的物質運動,對於人類都有正反兩個方面的作用,既造福也可為害。如果我們承認事物的雙重性,那麼地球、生物、環境、人類、社會、經濟發展過程中,在為人類生存和發展創造有利條件的同時,也必然在另一方面帶來災害,而減輕災害,改善環境造福於人類,就可以保障社會經濟的可持續發展。
(1)必須提高全社會的減災意識,推動減災社會化:減輕災害是全社會的協調行動,為取得減災的綜合效益,必須提高全社會的減災意識,推動減災工作的社會化,需要制定國家、部門和地方的減災規劃,動員全社會共同參與。
(2)實施減災系統工程,進行綜合減災:減輕災害是一項系統工程,包括監測、預報、評估、防災、抗災、救災、安置與恢復,宣傳與立法,保險與基金,規劃與指導等項。減災系統工程的制定要與社會經濟發展規劃相協調,突出農業與城市兩大減災重點,充分發揮科技的先導作用和社會各種減災力量的聯合作用,進行綜合減災。
(3)開展減災示範區工作:為了研究減災的方法、技術,總結減災經驗,推動全國減災工作的開展,應選擇多災頻發的和社會經濟發展的重點地區作為減災示範區,在保證這些地區經濟發展的同時,探索系統減災經驗,再向全國普遍推廣。
(4)綜合治理地質災害,保護地質環境:實施建設項目地質環境影響評價制度,堅持「開發利用與保護環境並重」和「誰開發誰保護、誰破壞誰治理、誰利用誰補償」的方針。加大地質災害防治投資力度,重大地質災害體的治理與國土資源開發整治相結合,統籌規劃綜合治理。
(5)深入開發災害科學研究,提高社會減災的能力和水平:減輕災害是一項系統工程,其中,每一項都需要高新技術的支持和高水平災害科學理論的指導,只有提高災害科學研究的水平,才能提高社會的減災能力。
B. 我國地質災害的防治工作現狀
我國政府一直十分重視地質災害防治工作。20世紀70年代,在總結世界許多國家地質災害防治方面因無預報無預防、有預報而無預防或有預報、有預防而沒有組織實施等問題造成嚴重後果的基礎上,我國的地質災害防治工作中已由災後被動救災,轉為災前主動地、有目的地勘查、監測、預報、預防和治理。在地質災害防治的實踐中,有預報、有預防並組織實施的實例越來越多。例如,1975年2月4日,遼寧省海城7.3級地震是我國乃至世界上預報預防最成功的震例。在震前,國家地震局和遼寧省地震局作出了准確的中、短期預報,特別是作出了臨震預報,遼寧省政府據此向全省發布了臨震預報,並布置了預測預防的對策,位於震中區的營口市,縣政府採取了組織群眾撤離等應急對策,雖然地震使建築物遭受嚴重破壞,但是人員傷亡卻大為減少,死亡的人數(1328人)僅為人口總數的0.02%。
20世紀90年代,在制定國民經濟發展規劃的同時,制定了未來12年(1999~2010年)中國地質災害防治戰略,包括東部地區首先是做好以國土經濟開發區為重點的環境地質綜合評價和地質災害防災區劃,在此基礎上,及時調整土地利用規劃和城市建設布局,避免重大工程和重要設施建在岩溶地面塌陷危險區和礦山采空區;中部地區在全面開展地質災害調查的基礎上,加強國土經濟開發區和大江大河、交通干線等突發性地質災害多發區段的地質災害防災區劃;西部地區採取的防災工作手段是避讓,主要任務是做好重大工程設施的選址和保證居民區的安全。考慮到國家經濟建設重點逐步西移的狀況,應做好國土經濟開發區地質災害調查和防災區劃,加強區域地殼穩定性評價工作,並且提出了以下具體要求。
1)認真貫徹執行「預防為主,防治結合」的方針。開展全國地質災害時空的分布、形成機理與現今地殼變形研究,進行地質災害預測、預警分析,逐步掌握地質災害的分布、發育規律,做好重大地質災害的事前防範工作。
2)進一步加強法制建設,建立健全防災法規。大力宣傳、認真貫徹《防震減災法》、《地質災害防治管理辦法》、《若干建設項目環境保護管理辦法》、《水土保持工作條例》、《環境保護法》、《礦產資源法》、《土地管理法》、《森林法》、《草原法》、《水法》、《江河管理條例》等,進一步增強各級領導和廣大群眾的法律意識,提高依法加強地質災害防治的自覺性,以法規的形式來管理地質環境,預防和減輕地質災害,逐步把防治地質災害納入法制的軌道。
3)建立起統一管理與分級、分部門管理相結合的地質災害防治管理體系,實行嚴格的責任制,按照國土資源部發布的《地質災害防治管理辦法》做好如下工作:①做好以地質災害現狀、防治目標、防治原則、易發區和危險區的劃定、總體部署的主要任務、基本措施、預期效果為內容的地質災害防治規劃;②擬定好地質災害監測、預防重點,主要地質災害危險點的威脅對象、范圍的地質災害防災預案;③做好工程建設誘發地質災害的可能性,工程建設本身遭受地質災害威脅的危險性及擬採取的防治措施等地質災害危險性評估;④做好地質災害發生時間、地點、成災范圍、影響程度等的地質災害防治預報。
4)加強地質災害監測和信息系統建設。根據地質災害的性質及防治措施確定監測內容,並建立監測網路和信息系統,密切觀察地質災害的發展動態,實行防治信息化施工。
5)實施專業隊伍與群眾相結合,技術業務與行政措施並重的綜合防治方針,動員全社會力量,建立群測群防體系,建設由社會各界共同參與的防災網路,走出一條具有中國特色的地質災害防治之路。
為加強對重大城市、重大建設工程和生命線工程抗禦災害的能力,做好建設工程場地地質環境安全性評價工作,國土資源部於1999年3月發布的《地質災害防治管理辦法》規定:「城市建設有可能導致地質災害發生的工程項目建設和在地質災害易發地區進行工程建設,在申請建設用地之前必須進行地質災害危險性評估。」國務院2003年11月發布的《地質災害防治條例》(國務院令第394號)的第二十一條明確規定:「凡是在地質災害易發區進行的工程建設項目,在可行性研究階段必須進行地質災害危險性評估。」《地質災害防治管理辦法》、《地質災害防治條例》為我國預防地質災害的發生提供了政策和法律保障。
2008年1月,國土資源部發布的《全國地質災害防治「十一五」規劃》,科學地劃分出了16個地質災害重點防治區,即長江三峽庫區滑坡崩塌重點防治區、川滇南北構造帶泥石流滑坡崩塌重點防治區、鄂西湘西中低山滑坡崩塌重點防治區、湘中南岩溶丘陵盆地地面塌陷滑坡重點防治區、雲貴高原滑坡崩塌地面塌陷重點防治區、滇西橫斷山高山峽谷泥石流滑坡重點防治區、桂西桂北岩溶山地丘陵崩塌地面塌陷重點防治區、浙閩贛丘陵山地群發性滑坡重點防治區、陝北晉西黃土滑坡重點防治區、黃土高原西南滑坡泥石流重點防治區、隴南陝南秦巴山地泥石流滑坡重點防治區、新疆伊犁滑坡泥石流重點防治區、珠江三角洲地面沉降地面塌陷重點防治區、長江三角洲地面沉降重點防治區、華北平原地面沉降重點防治區、東北中俄界河河岸崩塌重點防治區。《全國地質災害防治「十一五」規劃》的頒布,表明我國地質災害防治工作進入了緊張有序的發展階段。
小 結
本章的學習重點是地質災害防治的原則和工作步驟,難點是地質災害防治的工作步驟。在教學過程中,教師可藉助一些簡明的實例,通過直觀教學法或圖解法進行相關內容的講解,學生上課前應對重點和難點進行必要的預習,課中、課後應對重點內容進行理解和識記。
復習思考題
1.地質災害的類型有哪些?如何進行地質災害的分級?
2.地質災害防治的基本原則有哪些?進行地質災害防治工作有哪些步驟?
3.我國的地質災害防治工作可依據的法律法規有哪些?
C. 地質災害治理有哪些好處
保護地質環境,利於人們生產和生活,能避免人民的財產受到損害和人員的傷亡。
D. 地質災害防治工作現狀及存在的主要問題
一、今年災情及我部防範工作情況
今年,我國氣候極端異常,部分地區前旱後雨,瞬時暴雨,持續強降雨,導致崩塌、滑坡、泥石流等地質災害多發頻發群發。1至6月,全國發生19522起,造成464人死亡和失蹤,直接經濟損失18.61億元,分別比去年同期增長932.3%、177.8%和190%。
國務院領導高度重視地質災害防範工作,今年上半年作出60多次重要批示,為我們工作指明了方向。我部堅決貫徹落實國務院領導批示精神,年初開始早研判、早部署、早檢查、早落實,採取多種手段嚴防嚴控。一是精心部署,先後8次召開全國和重要地區的汛期防範工作會議,多次發文和聯合相關部門發文,進行再動員、再部署、再落實。二是檢查督促,近百次派出由部領導和司局領導帶隊、相關部門參加的工作組檢查指導。三是強化應急,派出88名專家長期駐守18個重點省(區、市),指導排查、監測預警和群測群防等。多次啟動應急響應,在玉樹地震和關嶺滑坡等災害發生後,第一時間組織開展隱患排查,協助和指導防範次生災害。四是重點防範,把地震災區和三峽庫區作為重中之重,派出150名專家協助四川、青海、重慶、湖北四省(市)開展排查和巡查,並在全國范圍內部署開展人口密集地區、交通幹道和重要工程周邊災害點再排查。五是聯控聯防,加強與氣象、水利、鐵路、交通運輸、教育等部門的協作配合,發揮部門優勢,落實防災責任,提升防控能力。
通過以上工作,今年上半年地質災害防範取得了顯著成效。轉移受威脅群眾20多萬,成功避讓477起,避免人員傷亡14839人。僅6月一個月,全國共成功預報320起,避免人員傷亡11014人,避免直接經濟損失1.38億元,為歷年來單月最多。與2009年1至6月相比,今年同期地質災害發生數量增長了近10倍,而造成的人員死亡失蹤人數同比大幅減少。
重點地區防範工作取得了很大的成效,成功預報和避免多起重大地質災害。三峽庫區已連續7年未因地質災害導致人員傷亡。汶川地震災區2年多來,雖然地質災害多發頻發,但災民安置點未因地質災害導致人員傷亡,實現了主汛期地質災害無重大群死群傷的目標。玉樹地震災區隱患排查迅速完成,重要隱患均被嚴密監控或應急排危除險。
二、以往地質災害防治工作主要成效和存在問題
1998年政府機構改革,地質環境隊伍(工程地質隊、水文地質隊)作為地勘隊伍的組成部分連同地勘費一並下放地方。地質災害作為地質環境工作的一部分,是在機構改革之後的10年來逐步成為一項重要職能,越來越受到重視,三定規定我部的職能是組織、協調、指導、監督。近年來,地質災害防治工作經歷了調查、普查、工程治理從無到有的過程,初步形成了以地質災害調查為基礎,以三峽庫區、地震災區為重點的,少數隱患點實施專業隊伍監測,絕大多數採取群測群防監測,逐步開始重大隱患點工程治理的格局。
1、在山區縣地質災害調查基礎上形成了群測群防體系
從2003年至2008年,在地質災害易發區部署完成了1640個縣的地質災害調查與區劃工作,基於此項成果初步建立了以群測群防為主的地質災害監測網路體系。現在全國24萬處隱患點均已納入群測群防體系,有10萬群測群防員。實踐證明群測群防是我國地質災害防治工作的一大創舉,是在現行條件下最為有效的監測體系,創造了無數的奇跡,挽救了大量生命,取得了巨大成功。
1640個縣的調查評價程度很低,每個縣只安排20萬元經費,只能做一些地表肉眼觀察工作,基本查清了房前屋後小開小裂小縫,但對較遠距離的、具有隱蔽性的、比較復雜的地質災害隱患還沒有查清楚。群測群防體系不健全,主要依靠兼職,缺少必要的經濟待遇和設施配備。原因是地質災害多數分布在山區,大多數都是貧困縣,縣鄉政府在財政上都比較困難。
2、組建了部級和省級及三峽庫區地質災害監測機構
目前全國已形成了由1個國家級地質環境監測院、32個省級監測總站、233個市級監測分站和166個縣級監測站組成的全國地質環境監測體系。初步建立了三峽庫區滑坡崩塌專業監測網。在典型地區開展了突發性地質災害專業監測示範工作。
問題是全國地質災害行政管理人員太少,越到基層越少,絕大多數縣一個專職人員也沒有。香港的土木工程拓展署的土力工程處有700多人從事地質災害管理,我們全國都算上專職管理人員也不到他們的一半。市、縣級地質環境(地質災害)監測機構建立的還很不普遍,絕大多數市、縣沒有地質災害監測機構,現有的機構也還存在著人員少,技術人員更少的問題。經費普遍沒有保障,少數機構的經費納入財政預算,多數是自收自支,與其公益性服務機構性質很不相宜。
3、法規規章逐步完善,管理工作逐步加強
國務院於2003年頒布了《地質災害防治條例》。全國已有29個省(區、市)頒布了相關的地方性法規或規章。國務院先後發布《國家突發地質災害應急預案》和《全國地質災害防治「十一五」規劃》。各省(區、市)和大部分地質災害易發區的市、縣均發布實施了突發地質災害應急預案和地質災害防治規劃。2009年我部印發了《國土資源部突發地質災害應急響應工作方案》,建立了較為完善的地質災害應急響應機制。建立了部省兩級應急專家隊伍。2009年,在全國開展以縣(區、市)為對象的群測群防 「十有縣」 (有組織、有規劃、有經費、有預案、有制度、有宣傳、有預報、有監測、有手段、有警示)建設,已建成321個。在全國推進地質災害防治行政管理、事業支撐、應急處置、專家咨詢、中介服務「五條線」建設,努力提高地質災害防治能力和水平。2007年以來,在全國先後開展「農村地質災害防治知識萬村培訓行動」和「縣、鄉、村幹部國土資源法律知識宣傳教育培訓」,培訓基層幹部、監測人員和群眾、學生300多萬人。2010年,正在在全國開展針對基層國土所和群測群防員的地質災害防治評估、巡查、宣傳、預案和人員「五到位」宣傳培訓活動,培訓10萬人。
4、各相關部門的工作配合逐步加強
從2003年起,我部與氣象局合作開展地質災害氣象預警預報,截至2009年,國家、30個省(區、市)、223個市、1035個縣開展了這項工作。今年我部與氣象局又共同研究進一步提高預警預報的精度,聯合發文要求所有市、縣都要開展這項工作。我部與建設、交通、鐵道等部門聯控聯防,相關部門對建設工程區、交通幹道等的地質災害防治工作逐步加強。今年我部與交通部、鐵道部聯合發文,就汛期地質災害防治共同部署, 2次邀請10多個部委聯合召開視頻會議,共同開展汛期檢查,取得較好效果。
三、今後地質災害防治工作需要加強的工作和需要解決的問題
地質災害防治已經是中央領導高度重視、社會各界普遍關注、人民群眾充滿期盼的大事。我們一方面堅決貫徹落實國務院領導批示指示精神,加強應急響應和應急處置。一方面積極探索深化改革完善地質災害防災減災體系。
1、進一步開展地質災害調查、普查、排查等基礎工作
為建立完善的地質災害防災減災體系,必須加大基礎工作力度。全國應開展全面的地質災害調查,重點地區(300萬平方公里)詳查工作應加快進度,地震災區、三峽庫區等應做到普查,排查工作應納入基礎工作由專業隊伍承擔,並每隔一年排查一次,人員集中區附近2000米范圍要提高工作程度,部署一批必要的工程勘查。
2、建立市、縣地質災害(地質環境)監測機構
建立市、縣地質災害(地質環境)監測機構是必要的,地下水、地面沉降、地面塌陷、礦山地質環境、地質災害等都需要監測,各地的監測機構可以根據不同地區特點有所側重。監測機構承接地質災害調查、普查、排查等基礎工作成果,可以根據成果、根據群測群防員分布,劃定每個群測群防員的監測區域、監測隱患點、巡查路線等,使地調成果發揮作用。
3、以村支部書記、村長、村民小組長為主加強群測群防員隊伍
實踐證明村支部書記、村長和村民小組長擔當群測群防員是最合適人選,他們了解當地情況、熟悉村民、富有責任心。他們當群測群防員遇有災情險情最方便報告鄉鎮政府,立即就能使基層政府直接組織搶險救災。應該給這支群測群防員隊伍統一的經濟待遇,應由中央財政承擔他們的補助經費,這樣就能把群測群防的水平提高到現階段最高水平。
4、國家級和市、縣級地災防治指揮協調能力建設是當前應該加強的兩個重要環節
地質災害現在已經成為非常重要的自然災害,今年暴雨導致人員傷亡90%屬於地質災害。建議在國家層面成立國家地質災害防治指揮部,我部作為辦公室單位,組建地質災害防治應急中心。
地質災害防治關鍵在基層,而我們基層最為薄弱。要加強市、縣防災減災體系建設,形成中央出資由專業的地勘單位進行地質災害調查,成果由市、縣兩級地質災害(地質環境)監測機構承接,群測群防員使用,發現災情險情報告市縣、鄉政府應急處置的防災體系。
5、進一步加大重大地質災害治理資金投入
《地質災害防治條例》規定由中央和省級政府負責特大和重大地質災害治理,現在用於面上的治理資金中央每年出資僅9個億,與各地需求相比杯水車薪。如能增加到每年40個億治理進度會大大加快。三峽庫區、地震災區之所以防災工作做得好,與國家投入力度大是直接相關的。現在有些省級政府也出一些資金,但不普遍,也沒有形成制度。各省都應該每年有專項納入財政預算。市、縣兩級的地質災害(地質環境)監測機構的工作經費也應納入地方財政預算。
E. 地質災害防災預案及防治規劃
一、地質災害防災預案建議
為了有效地減輕地質災害損失,給地方政府編制防災預案提供依據,特編制重要地質災害防災預案建議。編制的主要指導思想是在「以人為本」的思想指導下,針對重要災害隱患點作出中長期預報,對其可能造成的危害進行預測。逐點落實包括監測、報警、疏散、應急搶險等內容的預防措施,防災責任要落實到具體的鄉鎮、單位。針對一般災害隱患點僅提供點號,作為群測群防的依據。
圖7-11 防災預案災點與群測群防災點分布圖
本次調查的340處威脅到人民生命財產安全的地質災害點中,其中滑坡239處,不穩定斜坡51處,崩塌50處。根據野外調查,穩定性分析和風險評估結果,挑選出26處重大地質災害隱患點,作為延安市寶塔區重大地質災害(圖7-11,圖7-12),編制區級防災預案(表7-5)。挑選出41處地質災害隱患點,作為延安市寶塔區地質災害群測群防點(表7-6)。對311處地質災害隱患點編制地質災害防範巡查計劃,巡查路線按照先重點後一般、全面檢查,交通方便的原則,依據自然地理行政區劃將該區分為中西部:寶塔區-棗園鎮-河庄坪鎮巡查路線,寶塔區-柳林鎮-萬花鄉巡查路線,寶塔區-橋兒溝鎮-川口鄉-李渠鎮巡查路線;中東部:姚店鎮-甘谷驛鎮-元龍寺鄉-青化砭鎮巡查路線,李渠鎮-馮庄鄉-梁村鄉巡查路線;北部:蟠龍鎮-貫屯鄉-梁村鄉巡查路線;南部:南泥灣鎮-松樹林鄉-麻洞川鄉-臨鎮鎮-官莊鄉巡查路線。
圖7-12 城區防災預案災點與群測群防災點分布圖
表7-5 重大地質災害點防災預案一覽表
續表
表7-6 地質災害防範巡查與群測群防災點一覽表
續表
二、地質災害防治規劃建議
為了有效地減輕地質災害造成的損失,為地方政府編制防治規劃提供依據,特編制重要地質災害防治規劃建議。編制的主要指導思想是在科學發展觀與構建和諧社會的思想統領下,以保障新農村建設和「以人為本」為主要目標,劃定地質災害防治分區,確定防治方案。防治方案的實施安排和實施防治方案的保證措施等內容不予詳述。
(一)地質災害防治分區
根據寶塔區地質災害發育特徵、分布規律和地質災害易發程度、危險程度分區評價結果,結合《延安市城市總體規劃概況》、《延安市寶塔城區國民經濟和社會發展的第十個五年計劃》的要求,本著「以人為本」的原則,對全區的地質災害防治工作進行總體規劃(表7-7)。
表7-7 地質災害防治規劃分區說明表
小區名稱:Ⅰ1(棗園—川口—柳林—萬花重點防治區),Ⅰ2(青化砭—姚店重點防治區),Ⅰ3(胡家溝—老莊灣—後廟溝重點防治區),Ⅰ4(史家窪—貫屯—魯屯重點防治區);Ⅱ1(蟠龍—梁村—元龍寺—馮庄—強家窯次重點防治區),Ⅱ2(鄧屯—金盆灣—麻洞川次重點防治區),Ⅱ3(姚家坡—臨鎮東村次重點防治區);Ⅲ(南泥灣—松樹林—官莊一般防治區)。
(二)地質災害防治方案
1.地質災害監測預警體系建設
依據《地質災害防治條例》結合各地質災害點的穩定性和危險程度,選擇危險大、可能造成群死群傷和財產損失的41處群測群防點(表7-6),採用群專結合的方式監測(圖7-11)。對於威脅到鐵路的4處、公路的12處、水庫的1處共計17處地質災害點,應由相應的部門負責監測,其餘258處地質災害點為群眾留觀點,由村民進行留心查看。依據地質災害的危險程度大小,劃分其監測級別,依據級別,落實監測責任人。
2.地質災害點居民搬遷避讓
區內66處威脅到村民安全的地質災害隱患點應採取搬遷避讓措施,其中,全村搬遷避讓的6處,滑坡整體穩定僅局部不穩定,或僅威脅部分住戶的60處。全區搬遷避讓共660戶1981人,1855間房(及窯洞)。其中2010年底前搬遷避讓地質災害及其隱患點57處,涉及502戶1508人,1478間房及窯洞(表7-8)。2015年前搬遷地質災害隱患點9處,涉及158戶473人,407間房及窯洞(表7-9)。
表7-8 近期(2010年底前)搬遷避讓規劃明細一覽表
續表
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表7-9 遠期(2015年底前)搬遷避讓規劃明細一覽表
3.地質災害治理工程
區內適宜做工程治理的地質災害點有39處,規劃近期治理32處,遠期治理6處。其中:近期已勘查有待治理的地質災害點有虎頭峁滑坡(BT2121),東馨家園滑坡(BT3067)。建議近期對延安市鳳凰山東北麓電影院至市場溝口斜坡地段進行綜合治理,該地段涉及12處城區地質災害隱患點,其中10處地質災害點危險程度大,有待勘查治理(表7-10)。
表7-10 工程治理災害點一覽表
續表
F. 地質災害治理工程為什麼發展如此之快
人類都是把生命放在第一位的,有災難就會有生命失去, 所謂的地質災害治理工程就是減少災害的發生。
G. 地質災害評估發展前景怎樣
前景不錯,參考相關《中國地質災害防治行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告回》信息顯示,答 我國屬於地質災害頻發國家,每年因地質災害造成的人員傷亡和財產損失巨大。目前國家已制定多項相關法律法規,完善災害治理資質評估機制,加強地質災害治理行業監管力度。
從長遠看來,隨著國民經濟水平的持續提高和財政收入的不斷增長,地質災害治理投資規模持續擴大,地質災害治理行業將呈現高速發展態勢。
國民經濟的發展程度直接影響著地質災害治理行業的發展速度,隨著經濟實力的迅速崛起,綜合國力不斷提升,中央和各級地方政府財政收入的快速增長,人民的生活水平不斷改善,地質災害治理行業呈現出快速發展態勢,其增速遠遠超過國民經濟的總體增速。
H. 全球地質災害態勢及防治趨勢
隨著全球氣候變暖,地殼活動進入一個相對活躍期,再加上重大工程的開工建設等人類活動的影響,世界各國正在遭受前所未有的地質災害威脅。崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害日益增加。地質災害已經成為當代地球科學的熱點領域。本屆大會除了在「每日主題」報告會中專門設立地質災害專題外,還有多個討論會涉及地震、火山活動、海嘯(風暴潮)、滑坡、崩塌、泥石流等主要地質災害類型,其他災害如暴雨、洪水等氣象災害也被納入到地質災害專題。
縱觀本屆國際地質大會,與地質災害專題有關的地球科學熱點領域包括以下幾個方面。
一、地質災害調查檢測新技術和新方法
干涉雷達測量和差分干涉雷達測量技術作為快速、精確(毫米級)的獲取地形數據的技術,日益受到重視,有很多的研究都是利用這兩種技術開展滑坡監測和制圖。隨著GIS制圖和數據分析處理能力的日益增強,有限元理論的2D或3D模型應用於滑坡、崩塌等的穩定性計算和評價已經很普遍。安吉·梅瑞(Andrea Merri)等採用Flac3D軟體對義大利思特朗博利火山進行3D地質建模,從而分析不同岩漿構造狀態下應力—應變狀態的變化,並對岩漿流動狀態進行預測。英國地質調查局已將3D地質建模納入戰略科學計劃(2005~2010年),與1999年出台的戰略科學計劃相比,最重要的變化就是從2D地質調查技術向3D地質調查技術轉變,例如「英國大陸的3D地學框架」和「海岸、大陸架和大陸邊緣的3D表徵」等研究計劃。隨著地理信息系統的發展,目前甚至已經出現了4D理論。
二、地質災害監測預警
地質災害早期預警系統不僅是一套技術設備,人類因素、社會元素和信息通信也是重要的組成部分。挪威是崩塌、滑坡和泥石流等突發性地質災害頻發的國家(地區),於2005年成立Geo Extreme研究計劃,擬用4年時間對挪威今後50年地質災害情況進行評估。這個課題共包含4個研究模塊:模塊A主要目標是進行氣象參數與滑坡和崩塌之間的耦合性研究,為了進行這方面的研究,已經建立了包含滑坡和崩塌事件的資料庫;模塊B主要進行區域氣候前景預測,重點是進行降水和颶風等極端氣候事件研究;模塊C利用模塊A和B研究結果生成關於挪威將來可能發生地質災害的分布圖,這項模塊主要研究4個能代表不同氣候區域的關鍵區域;模塊D研究過去和預測將來由地質災害引起的經濟損失情況,主要因素有由自然災害引起的破壞和減災措施所需要的費用、經驗能力培訓、預案方面的變化以及對於政策制定者的影響。
三、地質災害風險管理
地質災害風險評估與管理一直是國際上倡導和推廣的減災防災有效途徑之一。「降低風險、增加防禦」是本次大會地質災害的主題,也是2008國際地球年的十個主要研究課題之一。本主題集中討論了4方面問題:①人類是如何改變了岩石圈、生物圈和自然景觀,並因此產生對人類生命和環境有害的變化並誘發地質災害,同時增加了社會對地球(地質、地貌和水文氣象)適應的脆弱性?②我們應該採取什麼樣的方法和技術來評估人類和場地對災害的適應性,以及在全球范圍內我們該如何採用這些方法和技術?③在目前監測、預測和減災能力條件下,各地質災害類型之間相對比是什麼樣一種狀態,以及我們要採取什麼措施才能夠在短期內改變這種狀態?④在風險運用與政府(以及其他機構)掌握的對於每一種地質災害的風險、降低脆弱性措施及計劃(包括減災)之間存在什麼障礙?為了解決這些問題,本主題致力於與其他國際組織中的各研究項目達到一個整體平衡,主要焦點在這些問題怎樣與聯合國國際減災戰略兵庫行動框架的五個行動主題相銜接。
四、重大地質災害應急系統
盡管本屆大會很少有地質災害應急系統研究方面的論文,但是在專題討論過程中,不少研究者都提及了這一問題。地質災害應急系統的建設主要是根據各地區地質災害發育特徵,開展地質災害信息系統建設、防災減災演習和制定應急救災預案等。目前各國都有不同的地質災害應急辦法,但是在推廣應用方面還存在一定差距。西爾弗斯特·哥利姆斯達爾(Sylfest Glimsdal)等對挪威西部Akneset地區的一個斜坡體進行研究後發現該斜坡體有一塊很大的不穩定塊體,如果這些不穩定塊體整體滑動,這個滑坡將會誘發海嘯,並會對這個海灣上的多個建築物造成破壞性損失,通過對斜坡體數字建模、波浪數字建模和進行2D和3D數字建模對斜坡體穩定性、海嘯的產生和傳播過程進行模擬分析,最終預測了海嘯。在2008年的四川汶川大地震中,桑棗中學在地震發生後,只用了1分36秒,就組織2000多名學生下樓,全校師生無一人傷亡,創造了該次地震中的一個奇跡,這個奇跡的創造歸功於該校平時進行的消防防災演習和對建築物的修繕、加固。對於地震、海嘯等破壞力強的地質災害,也可以通過先進的地震、海嘯預警系統,提前發出警報,讓人員和車輛在海嘯到達之前轉移到安全地帶,是最有效的方法之一。
五、把地質災害風險性評估納入城市規劃和管理
隨著世界人口的增加和城市化進程的加快,各種地質災害成為制約城市發展規劃的消極因素,在城市規劃和管理中加強地質災害危險性評估工作是一項具有重要意義的工作。在本次大會上,有關學者介紹了所在國家(地區)的一些做法。英國是一個國土面積較小、海岸線狹長的國家,卻有非常多和正在增長的人口,對於土地利用方面的競爭一直很激烈,因此在一些可能遭受地面沉降、滑坡和洪水的地區進行土地利用和開發就有相當大的壓力,此外,還有一些被工業污染的土地需要進行改良和開發,在這些地區進行土地開發和建設時需要對這個地區的地質災害發育情況有較深入的了解。維克托·奧斯波夫(Victor Osipov)主要考慮莫斯科地質災害類型有滑坡、喀斯特、岩溶侵蝕過程和地下水洪流等,在地質災害發生過程評估的基礎上,繪制了莫斯科1∶5萬的地質環境現狀圖,並分析了根據市政規劃和職能分區的不同地質環境現狀的區域分布狀況,把莫斯科地區劃分為了非常不適宜地區、不適宜地區、較適宜地區和適宜地區等4類。
六、地質災害國際合作
盡管全球地質工作者開展了大量的工作,但地質災害仍然呈現大量增長趨勢。氣候的變化讓事態變得更加糟糕。2005年1月,由聯合國發起和建議在日本神戶通過了「2005~2025兵庫行動框架」。這項計劃有165個成員國討論通過,並且是截至目前在全球范圍內減少災難性自然災害最重要的文件之一。這項計劃明確了在世界各國及各國際組織應該採取什麼積極措施來達到較好的減災效果,另外,還闡明了世界減災委員會應該承擔的責任與義務。總之,這項行動計劃的基本觀點就是國際社會應該承擔起保護市民避免遭受災害的威脅。行動框架按地震、海嘯、滑坡和火山爆發等對地質災害進行了劃分,並且每類地質災害都有災難性事件的例子以及死亡率和經濟損失統計數據。在本項行動框架中,對合適的判別方法的重要性、風險減少措施(包括早期預警系統)、加強制度管理(包括建築物容納能力)等3個主要內容進行了更加詳細的討論。
由於國際科學理事會亞太地區辦公室所負責的地區人口佔世界大多數,並且因地質災害死亡的人數佔全球總死亡人數的80%,因此該辦公室決定創建一個關於地質災害和災難的科學計劃,該計劃初步考慮地震、洪水和滑坡等3種主要地質災害,目標是減輕自然災害。2002年提出了實施方案,後來這個方案發展成為全球觀測戰略8個主題之一,並由歐洲空間機構對外發布。2007年這項計劃又由法國地質礦產局改進。兵庫行動框架提出後,義大利、中國、日本等國家進行了相關的工作,2005年9月在北京召開的亞洲減災大會上,落實了兵庫行動框架,討論了十年內亞洲地區減災重點領域和區域合作內容。2007年第六屆亞洲工程地質災害區域會議在韓國首爾舉行,中韓之間簽訂了合作協議,對亞洲地區的地質災害合作研究進行了深入探討。2008年11月還將在日本東京召開國際滑坡會議,對相關問題開展進一步的探討。
(張永雙吳樹仁郭長寶張岳橋執筆)
I. 國際地質災害防治科技研究現狀與發展趨勢
10.1.1 地質災害形成機理與調查評價科技研究
(1)降雨誘發型滑坡和泥石流的形成機理
近30年來,降雨型滑坡研究是滑坡研究中的熱點課題之一,其核心是通過研究降雨與滑坡的各種關系,預測可能的滑坡狀態。據初步統計,全球至少有23個國家的學者對降雨型滑坡進行了不同程度的研究,美國、義大利、日本、英國、澳大利亞、紐西蘭以及中國香港和內地學者發表的研究論文較多。1984年後,中國香港政府加大了對降雨型滑坡的研究力度。除每年進行降雨滑坡的調查外,特別加強從更深層次上研究滑坡與降雨的關系,降雨滑坡分布發育規律,降雨入滲的水文地質模型,以及應用概率統計和其他數學方法建立更精確的滑坡—降雨關系。隨著研究程度的深入,研究者一致認為香港火成岩風化層的非飽和土和殘積土特有的性質控制著淺層降雨型滑坡的形成機理。研究結果表明,降雨型滑坡形成機理的本質在於雨水入滲斜坡後破壞了斜坡的應力平衡。因而,從理論上解釋雨水入滲後斜坡應力的變化過程,以及雨水在斜坡中的滲透特性和滲透過程,是降雨型滑坡成因機理研究的關鍵。
(2)岩溶塌陷發育機理和判據研究
日本學者Nogushi(1970)、蘇聯學者Xоменко(1986)、美國學者Ralphj Hodek(1984)和Thom-as M.Tharp(1995)、俄羅斯學者Anikeev(1999)等,先後採用物理模型試驗或數值分析的方法,系統研究了非黏性土潛蝕塌陷的過程。國外一些學者還嘗試採用岩土工程離心機進行塌陷試驗,如:Borms和Bennermark(1967),Marir(1984),Bertin(1978),Howell和Jenkins(1984),Sterling和Ronayne(1984),Craig(1990),Ablla和Goodings(1996),運用離心機模擬塌陷破壞機理和導致塌陷的臨界組合條件,重點研究了上覆在洞穴上方的弱固結砂層的塌陷破壞與洞穴開口大小、洞穴自身強度、弱固結砂層強度和厚度、上覆砂層的厚度,以及地表荷載的關系。
美國、義大利、英國開展的基於GIS技術的地質災害的風險評價工作中,包含了岩溶塌陷危險性評價。
(3)區域滑坡和泥石流調查與危險性評價
早期的地質災害空間預測主要依據野外調查與航空相片解譯情況,由專家進行地質災害敏感性判斷和評價,故稱之為專家評價法(Aleotti和Chowdhury,1999)。該方法評價結果精度取決於野外調查的詳細程度和專家的知識與經驗,評價中運用的隱含規則使結果分析與更新困難,而且不同調查者與專家得出的結果無法進行比較。
20世紀70年代,以美國加利福尼亞舊金山地區聖馬提俄郡的滑坡敏感性圖為代表,利用多參數圖的加權(或不加權)疊加得到區域滑坡災害預測圖的方法得到大力推廣。該方法的優點是克服了使用隱含規則的問題;缺點是權重的確定仍保持主觀性,模型的推廣應用有一定困難。
20世紀80年代,受統計回歸分析和判別分析在石油運移與礦床預測中應用的啟發,Carrara(1983)將多元統計分析預測方法引用到區域滑坡空間預測中,並使該技術在世界各國得到迅速發展與推廣。如Haruyama和Kawakami(1984)利用數學統計理論對日本活火山地區降雨引發的滑坡災害進行了危險度評價。Baeza和Corominas(1996)利用統計判別分析模型進行了淺層滑坡敏感性評估,其斜坡破壞的正確預測率達到96.4%,說明了統計預測的適用性。Carrara,Cardinali和Guzzetti等(1991)將統計模型與GIS結合,應用於義大利中部某小型匯水盆地的滑坡危險性評估,結果證明統計分析與GIS的綜合使用是一種快速、可行、費用低的區域滑坡危險性評價與制圖方法。
20世紀90年代以來,隨著計算機技術和信息科學的高速發展,以處理和分析地理空間數據為主要特點,具有屬性資料庫與圖形庫動態連接功能的地理信息系統(GIS)技術得到了空前發展,其與定量化的地質災害空間預測模型方法的結合也成為地質災害研究的新領域。
Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl(1994)在哥倫比亞的麥德林(Medellin)地區分析滑坡、泥石流等斜坡不穩定性引起的區域地質災害敏感性和土地及生命易損性的基礎上,利用GIS技術將兩者合成產生了風險評價分區圖。Anbalagan和Bhawani Singh(1996)在Anbalagan(1992)關於山區滑坡災害評估和區劃制圖研究的基礎上,提出了風險評價制圖的新方法——風險評價矩陣(RAM)。
Aleollt(2000)採用GIS技術對義大利北部阿爾卑斯山前緣的皮埃德蒙特(Piedmont)地區的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆積等災害的危險性及綜合風險進行了區劃性制圖研究。Michael-Leiba等(2000)在澳大利亞的一項城市發展規劃項目的斜坡地質災害研究中,把斜坡災害的危險性、易損性、風險評價作為一體,以GIS軟體為技術平台,分別採用平面和三維評價系統,對凱恩斯(Cairns)地區進行了斜坡地質災害的危險性和風險區劃研究。Ragozin(2000)從理論上研究了滑坡災害風險評價中的危險性、易損性和風險性。提出了考慮危險性評估目標有效期限在內的單個滑坡災害危險性指標,並用其主要控制因素的概率乘積表示;對於區域性滑坡災害評估,用給定地區的面積、滑坡發生面積、滑坡數量和時間之間的關系建立定量模型。
10.1.2 監測預報技術方法研究
(1)誘發滑坡和泥石流的臨界降雨量與氣象預警研究
在誘發地質災害的降雨臨界值研究方面,各國學者用來確定降雨誘發滑坡臨界值的方法很多,其不同點在於考慮的因素不同。Glade(1997)建立了確定誘發滑坡的降雨臨界值的三個模型,並在紐西蘭的惠靈頓地區進行了驗證。三個模型要求的基本數據為:日降雨量、滑坡發生日期和土體潛在日蒸發量(通過Thornthwaite method方法計算得到)。模型建立的前提是:①假設最大日降雨量的地區,蒸發量最小;②滑坡由最大降雨量誘發。這三個模型基本概括了當前確定誘發滑坡的降雨臨界值的方法。
在對美國舊金山灣地區1986年2月12~21日的滑坡和泥石流災害預警工作中,首先由美國地質調查局分析確定,通過當地電台、電視台以及美國國家氣象中心的特別預報方式來進行預警。這次滑坡泥石流災害的預警分為兩個階段:第一次是2月14日的6個小時災害危險期,另一次是17~19日之間的60小時的災害危險期。由於地質條件的復雜性和地形條件的變化,這兩次預報主要是針對整個舊金山海灣地區,而不是某一個特定的滑坡災害地點。根據滑坡泥石流災害發生後的調查,10處滑坡泥石流災害發生點有目擊者能提供精確的時間,其中有8處滑坡泥石流所發生的時間與預警的時間段一致。
據研究,舊金山灣地區的6小時降雨量達到4英時(即101.6mm)時,就可能引發大面積泥石流。為了監測降雨期間地下水位的變化,他們還設置了若干個孔隙水壓力計以觀測斜坡中地下水位變化。舊金山海灣地區實時區域滑坡預警系統包括降雨與滑坡發生的經驗和分析關系式,實時雨量監測數據,國家氣象服務中心降雨預報以及滑坡易發區略圖。
1984年開始,香港地區採用雷達圖像解譯小范圍地質構造,用於確定滑坡發生的潛在區域。進而建立了用於滑坡災害的降雨量監測網路,其中自動雨量計1999年由48個擴展為86個。將雨量資料定時傳給管理部門。如預測24小時內降雨量達到175mm或60分鍾內市區內雨量超過70mm,即認為達到滑坡預報閾值,即由政府發出通報。香港平均每年約發出三次山洪滑坡暴發警報。
(2)滑坡和泥石流災害監測技術方法研究
對於滑坡和泥石流的監測,在美國、瑞士、義大利、日本、韓國等發達國家已經做了很多工作,特別是單體滑坡已經達到真正實時監測的階段。監測內容包括地面位移、地裂縫、地下位移、地下水位(水壓力)和水溫、地聲等。監測技術採用常規監測、自動觀測、GPS和衛星通信等相結合(圖10.1,10.2)。在我國的香港特別行政區,也建立了比較完善的基於降雨監測的地質災害監測網路。
圖10.1 使用太陽能無線遙控系統(左圖)和變形計(右圖)
圖10.3 分層標自動監測系統及原理示意圖(據Amelung等,1999)
在美國加利福尼亞州薩克拉門托,GPS測量已經取代了區域性的地面標高的水準測量。1986年在該區建了38個GPS監測站,1989年後達到了68個。採用嚴格的測量程序,其大地高程的精度可達到毫米級。我國上海經過近兩年應用Ashtech Z12雙頻GPS信號接收機測定大地高程,於1999年也取得了大地高程精度達3mm的好成果。其優點是對於區域性地面沉降的大范圍監測具有事半功倍的效果。
根據美國地調局資料,美國用於探測地面沉降的干涉合成孔徑雷達(InSAR)技術還處於開發和試驗之中(圖10.4)。Gabriel等率先於1989年發表了《測繪大區微小高程變化:雷達干擾測量法》的文章。1993年,Massonet等利用雷達干擾測量法測繪了著陸器地震的地面形變場區。Van der Kooij等用太空飛船干涉衛星孔徑雷達資料調查研究了荷蘭格洛寧根(Groningen)天然氣開采區的地面沉降問題。Marco等利用美國實驗研究學會干涉衛星孔徑雷達資料對美國貝爾瑞吉(Belridge)油田1992~1996年的地面沉降進行了詳細的研究。由於這種探測技術的使用,地面沉降測量的精度已達毫米級,其探測結果能很好地處理成平面二維沉降等值線圖。而且該方法可以省去常規水準標石測量的許多人力和物力的投入。因此,不能低估這一新技術的開發應用前景,在目前情況下可以參照國外成功的經驗在我國進行試驗。
(4)岩溶塌陷監測技術研究
美國學者Benson(1987)提出利用地質雷達進行監測預報的方法,並在美國北卡羅來納州威爾明頓(Wilmington)西南部的一條軍用鐵路進行了試驗,監測周期為半年,取得了良好的效果。2002年,在國土資源大調查項目的支持下,中國地質科學院岩溶地質研究所在廣西桂林柘木鎮建立了我國第一個岩溶塌陷災害監測站,為深入系統地研究岩溶塌陷預測預報方法提供了良好的條件。
圖10.4 合成孔徑雷達干涉測量獲得的內華達州拉斯維加斯谷地
(5)地質災害監測預警信息傳輸處理與發布系統研究
發達國家和地區已經越來越重視地質災害監測的信息化工作。例如美國、日本、義大利、法國和韓國等建立了地質災害實時監測系統,在實際應用中可以做到實時預警。針對單種地質災害開展監測預警方面的研究工作較多,多災種的集成系統尚不多見。
10.1.3 地質災害治理工程技術研究
(1)地質災害防治理論
重視基於地質災害形成機理的地質災害防治理論研究。如日本針對溫泉地區的滑坡特點,研究採用排氣工程和地下水截水工程進行滑坡綜合防護;法國針對降雨誘發的粘土滑坡採用虹吸排水技術;美國和日本在研究植被覆蓋好的地區發生的淺層滑坡,開展採用調整植物類型的生物措施研究等。在地質災害的防治工程中,普遍採用生物防護系統,注重生態環境保護,日本在滑坡治理中,抗滑樁和建築地基結合,實現防治工程與土地開發利用相結合。
(2)地質災害防治工程設計技術方法
國外對於復雜支擋結構設計技術、地下水排水技術設計,基於環境和景觀設計的技術規程和實用的計算機軟體開發等方面,都進行了大量研究,形成了比較配套的設計計算理論方法和產業化軟體。如:美國開發了三維連續體的快速拉格朗日分析軟體——FLAC3D,三維模擬離散元程序——3DEC;加拿大開發的地質工程問題和地質環境模擬分析的軟體包——GEO-SLOPE Office(GEO-SLOPE Office 5.0 for Windows),已經廣泛應用於世界上許多國家的滑坡等地質災害防治工程設計,形成了模塊化的設計軟體和方法。
(3)地質災害治理工程技術
在治理技術上,廣泛應用土工織物、預應力復雜支擋結構、地下水排水技術。尤其以美國、西歐、日本和我國的香港特別行政區在地質災害治理方面投入大,成就顯著。如日本地附山滑坡治理工程,耗資達150億日元(約15億人民幣),可算得上地質災害防治工程的博物館。
國外對崩塌和滑坡災害治理的常見技術工程包括:①沖刷防護工程:防沖壩、沉積壩、護岸、防波壩、丁壩;②減重和反壓工程;③地面排水工程:地面排水溝、防滲工程;④地下排水工程:地下排水溝、泄水洞、水平鑽孔、集水井和虹吸排水工程;⑤地下截水工程:隔滲芯牆截水,灌漿截水,化學固化法截水;⑥支擋工程:擋土牆、格柵牆、抗滑樁、岩石錨桿;⑦排氣工程:用於治理溫泉地區的滑坡;⑧生物護坡技術和輕型網狀防護系統結合用於崩塌和小型滑坡災害的治理。
由於水是形成滑坡的重要誘發因素,地面排水工程和地下排水工程總是被首先考慮的治理技術,也是在大型滑坡防治中首選採用的治理技術。美國、日本、紐西蘭等國在滑坡治理中廣泛應用地下排水工程技術,採用水平鑽孔排水和排水井、排水隧洞聯合排水技術治理滑坡。法國採用虹吸排水技術治理100多處降雨誘發的粘土滑坡。它是一個密封的聚氯乙烯管系統。該技術的最大優點是可以自流排水,降低滑坡的地下水位。
在支擋工程技術應用方面,研究應用大截面抗滑樁、錨索抗滑樁、錨索、小型鋼架樁加錨索、微型樁群等多種支擋結構,並在錨索防腐技術、通用的計算方法、設計軟體和技術標准方面取得明顯進展。減重和反壓工程是經濟有效的防治滑坡的工程措施。英國Huchinson提出的「中性線」方法為減重和反壓計算提供了理論依據。
近年來,發達國家在地質災害防治工程實踐中,在崩塌和小型滑坡災害治理中應用輕型網狀防護系統與生物護坡系統的配合技術,使防治工程進一步向輕型化和美觀化方向發展。如SNS柔性支護系統和生物護坡系統,在歐洲許多國家應用比較普遍。
10.1.4 國際地質災害防治科技研究發展趨勢分析
地質災害防治科技未來總體發展趨勢是:重視地質災害早期預測、預警能力建設,提高地質災害領域防災減災科技水平和能力,建立3S(即:RS——遙感,GPS——全球定位系統和GIS——地理信息系統)技術平台,發展和建立區域地質災害動態實時監測網站和預測預警信息系統,建立地質災害信息系統平台和共享通道,提高地質災害減災防災技術的支撐能力。
對地質災害形成機理的深入研究一直是國際地質災害研究的難點,而降雨型滑坡研究是滑坡研究中的熱點課題之一,重點是研究誘發泥石流、淺層滑坡的臨界降雨量隨區域和氣候變化而變化,揭示降雨與滑坡的各種關系,預測可能的滑坡狀態。
應用GIS技術開展地質災害的區域特徵分析和災情空間制圖正成為熱點。通過計算機高技術手段(GIS,GPS,RS等)將災情分析與危險性評價、風險性預測有機結合起來,形成實時預警決策體系將成為災害地質研究的一個重要趨勢。
在各種監測技術方面,發達國家在加強各類地質災害實時監測台站建設的同時,均十分重視高新技術的應用,高科技空間對地觀測技術在地質災害方面的應用研究也是發達國家的重要研究方向。各種更為先進的遙感探測系統的應用逐步深入,美國、法國、義大利和日本等國都將GPS、干涉雷達遙感在滑坡、地面沉降等動態調查和監測中的應用作為重點研究方向。
近年來,發達國家在地質災害治理工程技術方面具有如下特點和發展趨勢。
在防治理論上:重視基於地質災害形成機理的地質災害防治理論研究;注重防治工程與生態環境保護和土地利用結合;形成模塊化的設計軟體和方法,研究開發新的治理技術方法。
在災害信息處理方面:各種高速的數值預報已逐步實現;高速、智能化、綜合化的通信網路技術、分布式資料庫技術和海量數據操作技術的發展,又使災害通信、計算機網路和信息開發處理融為一體,形成了綜合的災害信息網路系統,使各種分散的災害信息真正做到資源共享;人工智慧、多媒體和三維模擬技術的發展,推動了災害信息產品的應用和再加工。
J. 地質災害防治效益分析的國內外研究現狀
12.1.1 國際研究現狀
美國是自然災害比較嚴重的國家之一,面臨的災害主要包括洪水、風暴潮、海嘯、地震、膨脹土、滑坡、強風、台風、龍卷風等。為減輕這些災害的損失,開發了很多減災技術,並通過聯邦、州和地方的公共政策付諸實施。保險機構和其他團體的資助,使災區人們的生產和生活得以維持和恢復。現以美國為例說明地質災害效益分析研究現狀。
美國由聯邦應急管理局(FEMA)和保險業牽頭,匯編並評估滑坡災害對經濟影響的信息。雖然滑坡和其他自然災害造成的損失是經常的、廣泛的,但並未經常匯總,很難查到。每逢發生滑坡或其他自然災害之後,不同的機構和組織都可以提出災情評估,但這些評估差異很大,統計的損失范圍不同,而且隨著時間不同而有變化。美國國家研究理事會在其1999年提交的《自然災害的影響:損失評估框架》中得出結論說,目前還沒有一個被廣泛接受的評估自然災害,包括滑坡和其他地面滑動災害損失的框架。由於缺乏這種信息,所以很難制定應對這些災害的政策,也很難衡量決策的成本-效益以及減災措施的效果。災害損失資料庫對於幫助政府機構掌握趨勢和查明滑坡減災的進展,是十分必要的。
現介紹Petak和Atkisson根據美國各州的統計數據建立的一套評估方法:針對以上所列9種自然災害,主要採取5類減災方法,分別為避災、區域防護、建築物加固、建築物搬遷和場地處理,每一措施都可通過制定或修改公共投資、土地利用、災害救濟、建築規范等政策予以實施。然而,對任何人、任何地方、任何情況下採取的任何措施都需要有相應的投入,所以必須對每一策略進行減災效益和費用分析,以評價其綜合效果。
具體做法是對每一種災害選擇一組減災措施,估算可能的減災效果和費用,即可計算出減災率(採取措施後減少的損失值與期望損失值之比),其中損失值是指不採取任何減災措施時估算的損失值。洛杉磯市的經驗表明,推行場地平整和土壤分析規范收到了較滿意的效果(表12.1)。
表12.1 美國洛杉磯市減災率估算舉例
12.1.2 國內研究現狀
我國在一些領域進行的災害評估,已經在減災、防災中發揮了重要作用。例如,我國在一些區域或城市完成的洪水災害評估、地震災害評估等,不但為國家經濟規劃和工程建設提供了重要的依據,而且直接指導了減災工作。然而,在地質災害領域,20世紀80年代以前,地質災害研究主要局限於對災害分布規律、形成機理、趨勢預測等方面的研究,基本依附於水文地質、工程地質和有關的研究工作。20世紀80年代以後,地質災害風險評估才開始起步,而防治效益評估正是地質災害風險評估的一部分。經過20多年的發展,我國地質災害防治效益評估工作在理論和實踐方面都取得了一定的成果,但還存在以下幾方面問題:
1)沒有形成一套完善的效益評估指標體系。
2)由於我國各地區地質災害特徵不同,經濟發達程度存在差異,造成經濟效益統計標准不同,很難統一。
3)對已經完成的治理工程沒有很好地進行總結分析,很難對今後的規劃和防治工作起指導作用。
由此,應該說我國地質災害防治效益評估工作還處於探索階段。