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地質災害的發展現狀及前景

發布時間: 2021-03-10 11:40:12

1. 現在地質這行業前景怎麼樣

地質行業,大概可劃分為地質勘查和工程勘察兩種。地質勘查就是俗稱的找礦,工程勘察就是建設項目工程地質勘察。
現在很多地方都有地質隊伍,而且找礦的工作自很久以前到現在已經做了很多工作了,全國各個省市空白區已經少之又少了,所以找礦的國家項目就越來越少,有大項目也是會在更偏遠的類似內蒙等地區。其實就是這個意思,遼寧省的地質找礦項目基本省內的自己地質隊去幹了,外省單位很難進來,而且一個沈陽的地質單位基本不可能拿到大連的地質找礦項目。所以目前的地質找礦很受各個方面的局限。另外地質行業多是小型單位,目前可能還沒有大的集團公司。總之項目少,競爭大,地方保護。以後會發展國外市場還是深部找礦就不得而知了。所以工資低,工作環境差就成必然了。
地方建設項目多,工程勘查就很吃香,現在國家規定建設項目必須有前期工程勘查以及一些相關的評估工作(地質災害、壓礦等),地方發展,建設項目多,工程勘查活就多。單員工工資也多不了多少,唯一好的就是,你要是有關系,有活的話,那就有錢賺。反之就就開個固定的工資吧。另外說一點很多大的建設集團公司,都有自己的一個勘察的隊伍,純地質單位一般拿不到他們的工程建設勘察項目。
目前地質行業還有中鐵集團的模式。
個人發展從大環境上來講是受局限的,機會會較其他行業少很多。

2.  當今地質災害研究的重點與發展趨勢

近十年來,地質災害問題日益受到國際社會的廣泛關注和高度重視。聯合國已將地質災害納入了「國際減災十年計劃」,並成立了國際滑坡研究組等專門組織,實施了「全球滑坡災害編圖計劃」。與此呼應,還提出了一些洲際或大區域的地質災害編圖計劃。如由日本地調局組織的「東亞自然災害編圖計劃」。國際地科聯地質環境委員會目前則正在組織編制區域性和全球性地質災害目錄清單,尤其是影響城市地區的地質災害目錄清單,目的旨在幫助和指導主要由一些國際組織如聯合國教科文組織等管理的地質災害防治和減輕方面的特別援助項目計劃。一些發達國家如美、英、日等早在70年代便開始了全國性的地質災害調查與評價,其它一些國家如加拿大、澳大利亞、巴西、俄羅斯、義大利、西班牙、葡萄牙等,從80年代後期始,也分別開展了全國性或區域性的地質調查評價和研究工作。目前我國正在實施新一輪國土資源大調查工作,「地質災害預警工程」是其中的一項重要內容。從國內外地質災害研究和工作部署來看,總體呈現以下趨勢:①建立地質災害資料庫及災害風險填圖;②地質災害實時監控與定量評價及其災害預警系統研究;③注重群發或誘發的災害系統研究;④建立地質災害快速反映部隊;⑤工作部署重點包括快速發展地區、城市走廊帶、工程和交通走廊的地質災害主題填圖及其監測研究計劃。

3. 地質災害發展趨勢初步分析

綜合上述調查統計與分析資料可知:

1983~年的10年間,全國共發生滑坡、崩塌、泥石流災害30569起,平均每年發生569起,造成529人死亡和失蹤(段永侯等,1993);1995~2003年間共發生滑坡、崩塌、泥石流災害66913起,平均每年發生7435起,造成1168人死亡和失蹤;

1992年全國地面沉降城市或地區45個,沉降面積為48655km2;到2002年全國地面沉降城市或地區已經增加到82個,沉降面積超過6.4萬km2

同時,過去的50幾年間,大型與特大型地質災害發生的數量也一直呈上升趨勢,特別是20世紀80~90年代,這種發展更呈現出急劇上升的態勢(圖2.20)。

(2)礦產資源的無序開采和開采量的不斷增加,將加劇地質災害的惡化

多年來,我國的國民經濟一直在快速穩步地增長,1970年、1980年、1990年、2002年國內生產總值分別為2253億元、4518億元、18548億元和104791億元。經濟的增長總是伴隨著對資源的消耗和環境的破壞。從1990年到2001年,中國石油消費量增長100%,天然氣增長92%,鋼增長143%,銅增長189%,鋁增長380%,鋅增長311%,10種有色金屬增長276%。在資源開采和環境改造的過程中,總是伴隨著人為引發的地質災害。露天采礦引起崩塌、滑坡、泥石流,地下采礦引起地面塌陷、地面沉降和地裂縫等災害。

地下水日趨減少和用水量不斷增加的矛盾,將進一步加劇地面沉降和地裂縫災害。新一輪全國地下水資源評價結果顯示,我國北方地區和平原地區地下水資源呈減少趨勢,1984年以來的近20年間,北方地區和平原地區的地下水可采量分別減少了56億m3和309億m3。但是,近20年來全國用水量急劇增長,地下水開采量以平均每年25億m3的速度增長。目前,北方已經有相當一部分地區地下水處於超采狀態,其中河北省整體超采,北京、天津、呼和浩特、沈陽、哈爾濱、濟南、太原、鄭州等一些大中城市地下水已經超采或嚴重超采。目前,全國300多座城市不同程度地存在缺水問題。過量開采地下水和地下水位普遍降低是誘發地面沉降和地裂縫的主要因素。全國至少有40座城市由於不合理開采地下水而誘發了地面沉降,在河北平原和西安、大同、蘇錫常等地區,過量開采地下水還導致了地裂縫災害。據預測,到2030年,我國地下水年需求量達781億m3,年缺口超過100億m3,地下水日趨減少和用水量不斷增加必將引起地下水的過量開采,如果再繼續過量開采地下水的話,以上地區地面沉降和地裂縫災害會呈進一步加劇趨勢。

(3)城市化發展使地質災害呈加劇趨勢

城市是人口和人類工程活動十分集中的地區。隨著我國城市化進程的加速,城鎮中不合理的人為工程活動引發的地質災害將愈加突出。我國許多山區城市,如重慶、蘭州、大連、十堰、攀枝花等,由於城市無限制地膨脹,向山要地,上山建城,嚴重破壞了山體天然平衡,成為滑坡、崩塌災害嚴重的城市。平原城市為滿足發展需要,用水量不斷增加,進而過量開采地下水,已經有50座以上的城市引發了地面沉降。中國正處在傳統農業社會向現代化社會過渡階段,已進入城市化發展加速階段。從1978年到2003年,我國城市數量由193個增加到688個,建制鎮由2173個增加到20312個,市鎮總人口由1.7億人增加到4.56億,佔全國總人口的比重由17.9%提高到36.1%。預計到2010年,中國城市人口比例將增加到45%,21世紀中葉將達到60%~70%,城市人口數量將達到10億~11億,中國城市數量將突破1000個,百萬人口以上的城市將達到126個。據測算,到2050年,全國平均每年將有1200萬人從鄉村轉移到城市,國家每年將投入8000億~9000億元人民幣進行城市基礎建設,以適應城市化進程的要求。隨著我國經濟建設的快速發展,中國東部各大主要城市如北京、天津、上海、廣州、杭州、南京等城市進入了一個大規模重新規劃改造的新時期。「十五」期間,廣州、天津、北京、南京、深圳、沈陽、杭州、上海、哈爾濱、青島等地斥資2000億元用於地鐵與軌道交通建設。隨著我國西部大開發戰略的實施,青藏鐵路與歐亞大陸橋沿線地區將有一批城市要新建、擴建,同樣面臨著地質災害逐漸加劇的問題。

因此可以認為,隨著城市的發展,平原地區和內陸盆地因過量開采地下水引發的地面沉降災害和地裂縫災害將呈加劇趨勢;山地丘陵區,在切坡建房、采礦、修路與降雨的共同作用下,滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷災害將亦呈加劇趨勢。

(4)西部開發將使地質災害加劇

實施西部大開發戰略,加快西部地區的經濟發展,是黨中央作出的重大戰略決策。但西部地區自然環境脆弱,地質構造復雜,是地質災害種類最多、活動最強烈的地區。據遙感資料,上百萬處崩塌、滑坡、泥石流災害點廣泛分布在西部各省(區、市)。根據歷年災情統計,四川、重慶、雲南、貴州、陝西、甘肅等西部省份一直是我國地質災害最發育、危害最嚴重的地區,新疆、西藏和青海的一些地區災害也十分嚴重。位於西部地區的天蘭鐵路、寶成鐵路、成昆鐵路和黃河、長江上游的水利樞紐工程遭受崩塌、滑坡、泥石流等災害危害的也十分嚴重。西部開發涉及諸多領域,資源開發和基礎設施建設是其中的重點,「十五」期間,西部鐵路大中型項目基建投資預計將達1000億元,到2005年西部鐵路預計將達到1.8萬km。這些經濟活動對生態環境以及地質災害將產生重要影響,有可能導致資源、環境的進一步惡化和地質災害的急劇發展。

(5)自然條件變化使地質災害呈加劇趨勢

1)氣候變化與地質災害。暴雨或連續降雨是誘發地質災害的主要因素。近幾年的統計分析表明,全國降雨誘發的突發性地質災害佔63%,其中,暴雨誘發的又占降雨誘發突發性地質災害的66%以上。而且,突發性地質災害的發生與降雨量的年內變化和年季變化呈正相關關系,即,每年汛期突發性地質災害的發生量佔全年的60%以上,降雨量偏高的年份也是地質災害多發的年份。

地球氣候處於不斷的變化之中。氣象系統的觀測記錄和研究預測表明,自1961年以來全球陸地和海洋表面的平均溫度呈上升趨勢,20世紀升高了0.6℃左右。2001年政府間氣候變化專業委員會完成的第三次評估報告表明,按照其設計的1990~2100年間溫室氣體和氣溶膠排放的35種構想,預計到2100年全球平均地面溫度將比1990年上升1.4~5.8℃,即全球平均溫度每10年將升高0.14~0.586℃。全球氣候變暖後,不僅氣候平均值會發生變化,而且天氣、氣候嚴重偏離其平均狀態的極端事件出現頻率也會隨之發生變化。觀測記錄還顯示,北半球中高緯度地區,大雨和極端降水事件有增多趨勢。

大雨和極端降水事件增多,將導致滑坡、崩塌、泥石流等地質災害加劇。因為大雨和極端降雨最容易誘發大范圍的群發型滑坡、崩塌、泥石流災害,而且往往造成十分嚴重的後果。例如:福建省三明市歷史上很少發生滑坡、崩塌和泥石流災害,但是2002年6月16日,該地區遭遇了一場百年不遇的強降雨,在建寧、將樂、寧化等5個縣內暴發滑坡和泥石流,造成40人死亡,1.2億元財產損失。2002年7~9月,廣東省連山、深圳、信宜、翁源、樂昌、五華等縣(市)遭遇百年不遇的暴雨,所誘發的滑坡、崩塌和泥石流災害,造成42人死亡,3.6億元財產損失。2001年6月18日至19日,因連續暴雨,湖南省邵陽市綏寧縣暴發嚴重滑坡、崩塌和泥石流地質災害,全縣12個鄉鎮受災,受災面積達112km2,受災人口達21萬(佔全縣總人口的60.8%),造成嚴重的人員傷亡和財產損失。2002年,新疆伊犁地區連續降雨,持續降雨時間和降雨量都突破了歷史極值,在9個縣(市)誘發了滑坡、泥石流196處。大量事實證明,我國和世界各地正處於一個氣候劇烈變化期,旱、澇、風暴將更加頻繁,因此,崩塌、滑坡、泥石流等地質災害將更加活躍。

另外,大氣降水具有周期性的枯豐變化。從20世紀90年代至今,我國北方大部分地區降水屬偏枯年份,進入21世紀以後,偏枯時期即將結束,北方部分地區將進入降水偏豐時期,降水量會較前十幾年有明顯增多的趨勢。在降水量增多,水動力條件增強等因素影響下,北方部分地區今後地質災害的發生頻率會隨降水量的變化而逐漸增大。

2)地震活動與地質災害。地震活動是突發性地質災害的重要影響因素。我國是世界上大陸地震活動最為頻繁和強烈的國家,地震活動總體呈現頻度高、強度大、分布范圍和影響面廣、區域差異明顯的特點(劉江等,2001)。目前,全國有41%的國土面積、71%以上的省會城市和直轄市以及120多個人口大於50萬的城市,位於基本烈度為Ⅶ度和Ⅶ度以上的高烈度區。地震活動使岩層破碎、山體失穩、鬆散固體物質增多,從而觸發山體發生滑坡、崩塌、泥石流。如1973年2月6日,四川甘孜州發生一次7.9級地震,觸發了滑坡137處。據預測,我國21世紀初期地震活動仍處於活躍狀態期。因此,西部、華北和東部沿海地區,因地震而誘發的地質災害也將十分頻繁。

綜合上述,人為活動和氣候變化等因素的特點都促進了地質災害的發生頻度和密度的增長。但是,由於近幾年全國加大了有關地質災害的防災減災宣傳和防治力度,發布了《地質災害防治條例》,建立了地質災害群測群防體系,開展了汛期地質災害預報預警工作,使各級政府和人民群眾的防災減災意識明顯增強。因此,地質災害造成的人員傷亡得到了一定程度的控制。但是,隨著社會經濟的發展,國家和社會資產的價值將越來越高,各類基礎設施、建築物等的分布密度會越來越大,因此地質災害造成的經濟損失仍可能呈一定的增長趨勢。隨著人們生活水平的大大提高,人們對生命和健康將更加重視,因此同樣程度的地質災害所造成的心理和社會影響將更加嚴重。

4. 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。

5. 地質災害防治工作現狀及存在的主要問題

存在的主要問題。一是部分幹部群眾科學防災意識薄弱,存在僥幸心理;二是地質災害防治經費嚴重不足,部分地區地質災害危險點和隱患點勘查治理與搬遷避讓工作進展緩慢;三是地質災害應急處置交通工具和防治技術等無法滿足汛期地質災害防治工作的需要;四是地質災害防治工作機構還不夠健全,管理人員嚴重不足,技術力量薄弱等。
一是繼續加強領導,落實防災責任。充分認識做好當前地質災害防治工作的重要性和緊迫性,切實加強領導,將地質災害隱患點的監測預報預警責任分解到村、到戶、到人。二是加強排查,消除災害隱患。重點抓好丘陵山區和重大工程地質災害危險點、隱患點的全面排查,及早發現和解決問題,消除隱患,落實監測預報預警措施和避險場所。會同氣象、水文等有關部門,進一步做好地質災害氣象預警預報工作,擴大預報信息發布的覆蓋面,增強時效性,確保及時將預警預報信息發送到相關管理人員。出現暴雨、特大暴雨的地區,要對滑坡、崩塌、泥石流地質災害隱患點加密監測頻率。三是加強值班,確保信息暢通。嚴格遵守汛期值班、災情速報和專報制度,保證汛期24小時輪流值班,確保災情險情信息及時、准確。四是加強保障,提高反應能力。切實加強地質災害應急管理機構和隊伍建設,確保地質災害應急人員、車輛、經費和相關設備的到位。充分發揮地勘單位的技術優勢,做好地質災害應急處置的各項工作,隨時參與地質災害應急搶險和應急調查等工作。五是加強監督,減少人為災害。加強對各類工程建設項目引發地質災害活動的監督管理,嚴格執行地質災害危險性評估和地質災害防治工程「三同時」制度,防止開采礦產資源和地下水資源引發地質災害,減少人為因素引發的地質災害。六是加強宣傳,增強防災意識。充分發揮廣播、電視、互聯網、報刊、手機簡訊的作用,進一步做好丘陵山區受地質災害威脅群眾的宣傳教育工作,提高群測群防水平和科學防災救災能力。

6. 地質災害易發區國內外研究現狀

4.1.1 國外現狀

由於研究的地域范圍不同和對地質環境認識的差異,國內外研究者對地質災害易發區的理解也有不同。

國外對地質災害敏感性評價類似我國的地質災害易發程度評價。美國災害敏感性評價以地質、地形條件和以往發生的災害空間分布情況為依據進行評價(Nilsen,1977;Shek,1977;Carrara,1983,Brabb,1984,Brand,1988;Cross,1998等)。美國地質調查局在《美國國家滑坡減災戰略——減少損失的框架》(2003)中認為,可供規劃和決策使用的滑坡編目和滑坡敏感度圖對全國滑坡多發區是絕對必要的。

歐洲國家在阿爾卑斯山較多地開展了滑坡敏感度和危險性評價,並把評價結果應用於滑坡災害的減災管理。義大利P.Aleollt(2000)採用GIS技術對義大利北部阿爾卑斯山前緣的Piedmont地區的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆積等災害的敏感性、危險性及總的風險進行了區劃性制圖研究。A.Car-rara,M.Cardinali和F.Guzzetti等(1991)利用GIS技術將統計模型應用於義大利中部某小型匯水盆地的滑坡敏感性和危險性評估。亞洲國家,如日本、韓國在一些滑坡地質災害多發區也開展了滑坡敏感度和危險性評價,H.Haruyama和H.Kawakami(1984)利用數學統計理論對日本活火山地區由降雨引起的滑坡災害進行了敏感性和危險性評價,Saro Lee對韓國的一些地區分別應用多元統計和神經元網路模型進行了滑坡災害敏感性和危險性評價。一些國家,如澳大利亞直接開展斜坡地質災害風險評價,其中敏感性和危險性評價是其基礎,如M.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,把斜坡災害的敏感性、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Cairns地區進行了斜坡地質災害的敏感性、危險性和風險評價。Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl(1994)在分析哥倫比亞的Medellin地區滑坡、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技術將兩者合成製作了風險評價分區圖。

4.1.2 國內現狀

進入21世紀以後,在原有研究的基礎上,我國在全國范圍內有計劃地開展了全面的地質災害調查與防治,積極吸取國際地質災害防治研究的先進方法,並公布實施了《地質災害防治條例》,將地質災害易發區的研究納入了國家法制的軌道。

1)1999年以來,在全國地質災害嚴重區開展了以縣(市)為單元的「縣(市)地質災害調查與區劃」工作。調查災種為崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等,截至2005年,共進行了700個縣(市)地質災害的調查與區劃工作。中國地質環境監測院已完成545個縣(市)信息系統的集成和綜合研究。

在各調查縣(市),根據野外調查的結果和地質環境資料,結合災害點和災害隱患點的密度,劃分地質災害易發區並編制「地質災害分布與易發區圖」是其主要任務之一。《縣(市)地質災害調查與區劃實施細則》明確指出「地質災害易發區」是指容易產生地質災害的區域。基於地質災害現狀,地質災害易發區可劃分為高易發區、中易發區、低易發區和不易發區四類。

2)從2002年開始,各省陸續開展了分省地質災害防治規劃工作,主要依據1∶50萬環境地質調查和縣(市)地質災害調查成果,對省內地質災害易發區進行了初步劃分,22個省編制了分省地質災害易發區圖(1∶50萬~1∶200萬)。

3)張梁等(2002)將地質災害易發區表述為地質災害危險性評估,並認為地質災害危險性(易發程度)評估就是研究不同地層單元組合、區域地質構造單元特徵、地形地貌條件下的區域地質災害規律,以及氣象、人類活動方式條件下的區域地質災害誘發規律和時間活動規律。前三類因素是決定地質災害區域分布規律的背景因素組合,這些因素具有空間上的分布規律,而且隨時間的變化性極小,屬於穩定型的控制因素,是地質災害易發程度的背景條件。後兩類因素屬於地質災害的觸發因素,隨時間的動態變化較大,它們與背景條件的組合狀況決定了地質災害的時空規律。

4)岑嘉法(2003)認為,地質災害易發區是指地質環境條件脆弱,具備發生地質災害條件,容易產生地質災害的區域。如在地球內動力作用強烈地區(高地震烈度區、活動斷裂區、區域構造交會處等)、地球外部營力作用強烈帶(如暴雨中心區、河流侵蝕帶、岩土體鬆散分布區等),以及人類工程經濟活動劇烈地區(如人口密度大,工業、農業、城鎮、交通建設強度大區)等。只要有觸發因素,即可產生地質災害。該區的確定,主要通過較大比例尺的環境地質與災害綜合調查後實際圈定,經濟建設與工程安排應盡量避免在易發區內。如果需在易發區內建設,要進行工程項目地質災害危險性評估工作。對工程建設作出地質災害現狀、工程建設可能誘發或加劇地質災害的預測和綜合評估,並提出地質災害防治措施對策。現進行的縣(市)地質災害調查與區劃,就是要實地圈定地質災害易發區范圍。

5)劉傳正等(2003)提出的「潛勢度」是某一地區在沒有任何降雨、地震、人類活動等情況下發生地質災害的潛在條件的量化指標,具體是指地質災害基礎因子(地形地貌、地表植被、地層岩性和地質構造)與響應因子的綜合表現,並編制了三峽庫區地質災害潛勢度、危險度等圖。

6)全國山洪災害防治規劃編寫組和水利部長江水利委員會進行的山洪災害易發程度評價,是利用各省(區、市)1∶50萬或1∶100萬泥石流、滑坡分布圖,以泥石流、滑坡的「線密度」和「規模」所反映的「可能成災點」的多少進行評價,即「可能成災點」越多,災害易發程度越高;「可能成災點」越少,災害易發程度越低。在參考相關部門成果及進行實地調查的基礎上,以小流域為單元,劃分出了泥石流或滑坡災害高易發區以及中易發區和低易發區。各區的劃分具體指標如表4.1所示。

在上述工作的基礎上,編制各省(區、市)1∶50萬或1∶100萬山洪誘發的泥石流、滑坡災害易發程度分布圖。該圖除反映泥石流、滑坡災害的易發程度以外,還通過編繪地形坡度分區和地層岩性分區,標示地貌區劃和區域構造形跡,綜合反映了由山洪誘發的泥石流、滑坡災害易發程度區劃與地形地貌、地層岩性及地質構造的相互關系。從而可以通過圖件,分析出不同區域地質背景與地形地貌條件下,泥石流、滑坡災害高、中、低易發區的分布規律。並以此進行逆向校核、修正,使泥石流、滑坡災害易發程度區劃圖更為科學、合理、可靠。

表4.1 山洪誘發泥石流、滑坡災害易發程度分區標准

7)2003年11月,我國國務院公布了《地質災害防治條例》(中華人民共和國國務院令第394號),並規定2004年3月起施行。該條例要求「實行地質災害調查制度」,並在此基礎上編制地質災害防治規劃,規劃所包括的5項內容之一就有「地質災害易發區、重點防治區」。2004年頒布的《地質災害防治條例釋義》進一步明確指出,地質災害易發區,是指具備地質災害發生的地質構造、地形地貌和氣候條件,容易或者可能發生地質災害的區域。地質災害易發區必須經過地質災害基礎調查才能劃定。易發區是一個相對的概念,並且可按照災害種類劃定,不同災種其易發區范圍不同。

7. 做地質災害有前途嗎

看你是做什麼哇?
暑假跑了兩個月地質排查,
很累,很傷心的。

8. 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。

9.  環境地質學與地質災害學研究現狀及發展趨勢

從學科內容來說環境地質學應研究地質環境的自然地理地質特徵及其演化歷史和發展趨勢,研究地質環境評價和預測,編制環境地質圖系,研究地質環境(包括地質災害)的勘查、監測和防治技術方法,以及合理利用和保護地質環境的對策和措施等。

1)地質環境評價和預測

定性地進行地質環境評價,如綜合區域地質地理條件,地殼穩定性,岩土特性,地球化學背景,可能發生的地質災害,作出分級區劃評價較為易行。但是從整體上對地質環境進行系統分析,定量評價地質環境和預測在國內外仍屬薄弱環節。現國際地質界開始重視這方面的研究。國際地科聯CoGeoenvironment委員會於1994年建立了環境地質指標體系共27種。其內容涉及新構造活動、侵蝕與沉積、風化作用、斜坡穩定性、地下水、土壤質量、地球化學與地球物理參數、自然景觀及其它動態要素,這是國際環境地學研究的一項重要進展,為開展區域性長期觀測和建立預測模型奠定了基礎。同時,委員會還計劃開展「地表過程與土地持續利用」關系的研究。

國際上區域環境地質評價的方法有A.Cendrero等提出的自然單元分級體系為基礎,基本上是自然地質地理分區,加上半定量化的指標,該方法在西班牙被廣泛應用;有經濟評估與風險評估方法,以地質災害和地質問題作為評價主體,用貨幣值形式表徵地質環境質量的優劣及人類活動對其產生的影響。這在美國有較廣泛的應用。如加利福尼亞州城市地質總體規劃,舊金山灣地區土地潛力定量評價,美國九大自然災害的風險評價。中國學者採用系統論觀點,提出地質環境是一個內部由岩石、土、水三個子環境系統構成,外部處於大氣圈、水圈、生物圈、地球內部圈層及人類社會經濟系統作用下的開放、動態和人-自然復合系統,以環境地質問題的強度指數,外部系統的影響程度指數和地質環境的質量指數作為量化指標建立了地質環境系統及其評價預測體系,並作出了21世紀初期中國地質環境態勢的預測和評價。

2)環境地質制圖

環境地質圖(系)是環境地質研究成果的圖式化,是直觀反映地質環境的重要表達形式。為了便於經濟建設規劃決策部門使用,不僅要求內容科學化,充分反映區域地質環境特徵,分析研究不同地區地質環境與人類活動的相互關系,在自然和人為作用下存在的主要環境地質問題及地質災害,並進行綜合評價,而且要求形式簡明易讀。國內外編制了不同比例尺的綜合性或專門性圖件,既有全國性的,如俄、美、加、澳、英等國均將其列入國家級中、大比例尺地質圖的構成部分,也有一個城市或一個地區的編圖。從編圖方法看,在傳統的地質學編圖方法基礎上,藉助GIS及最新衛星成果,根據不同指標參數用多元統計方法編制資料庫,對地質災害進行預測,義大利、巴西、美國均取得較好的效果。俄羅斯已將1:200萬地質生態圖(即環境地質圖)列為國家新一代地質圖系進行填編,並對1:5萬地質制圖的要求也從以前的兩種(地質圖、礦產預測圖)增加到與1:20萬相同的四種,包括了地質生態圖在內。現已編制完成14張1:500萬生態地質圖,反映了全俄生態地質環境現狀及人類活動的影響。

中國水勘院1992年編制出版了中國環境地質圖系11幅。它們以地質災害圖件為主,其中8幅為滑坡崩塌類型及分布,泥石流災害,岩溶塌陷,地下水誘發危害,土地鹽漬化沼澤化,沙漠及土地沙漠化,土壤侵蝕,特殊類土及危害。另外3幅則為地質自然保護區、旅遊地質資源和環境地質分區圖。該圖系綜合評價了不同地區的環境地質條件,反映了主要地質災害類型形成和分布發育規律,提出合理保護地質環境、開發地質資源的對策建議。

3)環境地球化學

這是環境地學的重要分支學科。其主要研究內容包括微量元素與健康、地方病的關系,煤和有機物等的地球化學對環境的影響,全球環境變化以及分析技術等。通過地球化學填圖可獲得元素豐度的背景值,為防治地方病提供科學依據。如中國已查明低硒(低鉬)的地球化學環境帶,它呈NE-SW向,與克山病分布區域基本一致,從而採取相應防治措施,取得顯著成效。眾多的地學研究者開展了地質環境中氡、鍶、氟、汞等元素與流行病、地方病、癌症發病率的關系研究。氡含量與肺癌死亡率的關系在雲南個舊地區得到了驗證。礦區的氡含量超出一般地區的23倍,死亡人數達千人以上。大部分氡來自花崗岩中鈾的衰變。中國通過編制元素環境化學圖、淺層地下水地球化學圖、地方性氟分布圖、胃癌死亡率分布圖和大量資料的分析,有力地說明了地質環境和流行病學的關系。近年來,研究利用自然地球化學作用去除有關化學元素,調整環境條件;還有新興的植物治理法,利用植物(萃取技術、根際過濾技術、重物固化技術)來清潔土壤中的重金屬。因此,環境地球化學的成果在當前環境治理的理論與實踐中起著極為重要的作用。

4)地質災害學

由於地質災害分布廣泛,類型眾多,其突發性、復雜性及發生規律尚未充分掌握,往往造成嚴重災情,引起社會的關注和眾多學科,特別是地質科學的參與和研究,因而逐漸形成並提出了地質災害學的概念,研究內容包括地質災害的類型劃分,成災條件,致災作用,地質災害的監測、預測和預報,地質災害的防治原則和對策、決策以及風險分析。其中對地質災害的決策可分為長期、中期、短期的,臨災的和反饋性的。災害預報的基本方法建立在類比分析、因果分析及統計分析基礎之上。

近10年來國內外開展了重點地區的地質災害測年研究工作。他們應用同位素測年技術:14C法,鈾系法,熱發光(TC)法,電子自旋共振(ESR)法測定10~3Ma的年輕地質體、活動斷裂、古地震、地質體滑動或運動的年齡以及地質災害復活(發)周期等取得成效。

如何加強地質災害預測和防治的理論研究,實現災害地質現象的實時控制和管理決策過程科學化與人工智慧化,是一項新的研究內容。中國專家1989年就研製了「地質災害分類專家系統」。在此基礎上又研製了「地質災害預測防治智能決策系統」。應用這個決策系統可進行地質災害時空演化預測,危險性區劃,災害經濟評估以及減災防災對策的選擇等工作。在應用於京、津、唐地區岩溶塌陷、地面沉降、海水入侵地質災害時,證實了模擬的合理性和實用性。

在全國性地質災害趨勢預測方面中國作了重要的探索。1996年編制了1:600萬地質災害趨勢預測圖。該圖運用地理信息系統的風險評價方法對地質災害(主要是滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂縫)進行現狀評價;在此基礎上,結合降雨條件,區域地震活動,區域地殼穩定程度,區域岩組條件和人類工程活動等因素,運用模糊綜合評判模型進行綜合評判,劃分出地震災害高、中、低風險區,這對國土整治和減災防災有重要意義。

對於地質災害的評估也是地質災害學的重要研究內容之一。「八五」期間中國研究建立了災情評估計算機系統。該系統根據地質災害勘查與管理需要,將災情評估分成3種類型:以獨立災害體為對象的點評估,以小面積行政自然區為對象的面評估和以大面積行政自然區為對象的區域性評估。根據災情構成,將地質災害評估內容和步驟分為4個方面:危險性評價,易損性評價,破壞損失評價,防治工程評價。應用該系統針對崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降、地裂縫、海水入侵、膨脹土脹縮等8種地質災害進行了研究,為決策部門確定災害防治對策和管理提供了依據和方法。國際上自1990年開始制定了「國際減輕自然災害10年」(IDNDR)計劃,其中對於災害定量化的研究是減災科學中重要的問題。

地質災害經濟評價方面的進展:在開展地質災害的勘查、監測和防治時,都涉及到經濟活動或經濟現象,需要作出合理的經濟評價。但國內外目前尚缺乏可供借鑒的系統理論、方法和經驗。目前在災害經濟評價中採用了價值評價法,還有效益評價法、機會成本法等,為制定和選擇防治災害最優決策方案提供可靠的經濟依據。「八五」期間中國學者提出了地質災害經濟評價系統。它包括災害風險評估(單項和綜合地質災害風險預測及評估,以及危險區預測和評估)和災害經濟評價(防災方案技術經濟評價,含防災效益評價以及災害損失經濟評價)兩部分,其中一系列技術方法的應用具有實用意義。

5)地質環境與地質災害的勘查、監測和防治

對在人類工程經濟活動影響下的地質環境和災害進行勘查,並對其變化動態進行長期有效的監測,是研究保護地質環境和防治地質災害的重要依據。不少國家開展對主要地質災害勘查、監測和防治方法技術的研究,取得重要進展。中國已在各省、市建立了地質環境監測站網,在勘查技術新方法方面有遙感、高解析度地震、高密度電法、土壤測氡等,並研製了218Po測氡儀和微機音頻大地電場儀等兩種新型勘查儀器。這種新的勘查技術方法和儀器對調查地面岩溶塌陷、地裂縫、活動斷裂、隱伏溶洞、潛在的地質災害有明顯效果。

實踐證明,遙感技術和GIS應用於地質環境和地質災害的監測、管理有廣闊前途。加拿大用最新發射的Radarsat最新數據研究環境地質問題。美國學者用雷達研究地殼形變、火山監測、新構造運動取得好的效果,中國學者用大量影像資料展示出煤層自燃火區地質災害的情況。在第30屆國際地質大會上,美、日學者報告了紅外遙感技術,德國介紹了用高空間解析度星載感測器在地質中應用的成果,荷蘭將遙感用於災害預防、防災准備及減輕災害3個方面的成果,這些都代表了當前國際上的研究水平。在地質災害監測新儀器方面中國最近研製了地聲監測器,滑坡誘發因素監測儀器,遙控邊坡穩定性監測儀器和滑坡自動報警儀器4種類型,為採用多參數、多因素監測災害發生提供了手段。地聲監測對崩塌、滑坡孕育初期十分有效;滑坡誘發因素主要監測滑坡體內土壤含水率,孔隙水壓力及土體溫度;遙控全自動邊坡穩定性系統可同時監測72個點上的滑坡地表位移或孔內位移;滑坡自動監測報警系統則監測滑坡位移參數,有16個通道,位移超過門限值時即發出聲、光報警信號,其中一些儀器達到國際先進水平。

地質災害治理新工藝新設備方面,研製成功MD-50型錨桿鑽機,具有多用性,有鑽進復雜岩層和處理事故的能力,可用來治理滑坡。此外還有擴底承壓式預應力錨索,這是加固崩塌、滑坡體的重要治理工具。

10. 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?

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