地質災害最新研究成果
❶ 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。
❷ 貴州省地質災害風險評價系列成果有那些應有效果及前景
貴州省地質災害風險評價方法見豆丁網「中國地質災害風險評價的理論與方法」。該方法強調成果的實用性，方法的針對性與可操作性。
一、地質災害危險源識別成果
1、地質災害危險源識別新方法；
2、工作區地質災害危險源分布圖。
我國已有的地質災害隱患點均建立了群策群防監測預警，幾乎未造成人員傷亡。造成人員傷亡的多是隱蔽的、未發現的地質災害隱患點。因此，工作區地質災害危險源的識別非常重要。地質災害危險源分布圖可為地方人民政府減災防災工作提供科學依據。
二、地質災害危險源危險區范圍預測成果
1、工作區不同暴雨頻率的降雨強度值匯總表；
2、不同暴雨頻率下，地質災害危險源的危險區范圍進行了預測。編制了工作區不同暴雨頻率的地質災害危險源危險區范圍分布圖。
應用前景：
①暴雨頻率一降雨強度一地質災害危險源危險區范圍分布圖，可為縣（市）地質災害風險氣象精準預警提供科學依據。
②為地質災害隱患點的應急預案編制、安全撤離路線、警界線設立等提供了科學依據。
三、地質災害承災體調查研究成果
1、人口分布調查方法；
2、工作區人口分布密度圖；
3、財產分布調查方法；
4、工作區財產分布密度圖；
5、中國地質災害易損性特徵分析研究報告，得出我國地質災害承災體易損系數=1。
上述成果直接用於地質災害險情計算，根據險情大小判定其地質災害危險等級。
四、地質災害危險性評價成果
1、地質災害險情計算公式；
2、地質災害危險性評價方法與評價指標；
3、工作區地質災害危險性分區評價圖。
地質災害危險性是指地質災害危險源危險區及其可能造成的人員傷亡和財產損失。根據國務院地質災害防治條例，地質災害危險等級是根據災情大小或險情大小來判定。地質災害危險性評價成果的危險等級與國務院地質災害防治條例的地險等級劃分標准一致，不同危險等級對應國家級、省級、地區（市）級、縣級等不同級別的地質災害防災預案。
五、地質災害風險評價成果
1、風險概率，用暴雨頻率代替風險概率。
2、不同風險概率（暴雨頻率）工作區地質災害風險評價分區圖。
地質災害風險性是指地質災害發生不同險情（危險等級）的概率。
可為地方各級人民政府地質災害風險決策與風險管控等工作提供科學依據。
❸ 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。
❹ 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。
❺ 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。
❻ 地質災害風險評估方法研究進展
一、評估方法的分類及適用性
對基於的滑坡危險性評估方法分類和評述可參見Soeters和Van Westen（1996）、Carrara等（1995，1999）、Guzzetti等（1999），Aleotti和Chowry（1999）和Van Westen（2000）發表的文章。一致認為評估方法可分為4類：
（1）基於滑坡編目的概率方法；
（2）啟發式方法（直接方法——地貌填圖，或間接方法——定性圖的結合）；
（3）統計方法（雙變數或多變數統計）；
（4）確定性方法（Soeters和Van Westen，1996）。有關滑坡風險評估方面的出版物不多，但最近有一些關於滑坡風險評估的綜述出版物值得稱贊，如Cruden和Fell（1997）、Guzzetti（2000）、Dai等（2002）的文章以及Lee和Jone（2004）出版的教科書。根據澳大利亞岩土力學協會滑坡風險管理分委會提出的分類方法是基於定量化水平分為以下三種：
（1）定性方法（以定性術語表示概率和損失）；
（2）半定量方法（指標性概率和定性術語）；
（3）定量方法（概率和損失的定量化）。
總的來說，滑坡空間分析方法可以分為兩大類：一是定性方法，包括滑坡編目和啟發式方法；二是定量方法，包括統計概率預測和基於過程的數值模擬方法。根據Soeters和van Westen（1996）的研究，將不同尺度的滑坡空間分析所適用的方法加以概括（表2-8）。將滑坡危險性的4種方法與3種風險評估方法進行組合，便可以獲得適用於中比例尺（1∶10000～1∶50000）的多種有用的方法（表2-9）。
表2-8 不同尺度滑坡災害空間分析建議方法
表2-9 中比例尺基於GIS滑坡風險區劃的評估方法和特定組合的有用性
註：0：危險性評估方法不適合風險評估方法；1：有用性中等的組合，危險性評估方法不太適合於風險評估方法；2：有用性高的組合，危險性方法可能是用於風險評估的最好方法，但這取決於數據的可得性（如歷史滑坡記錄）；3：最有用的組合，在可得的輸入數據條件下會得出最好的風險評估結果。
如果在滑坡編目中有滑坡發生的時間和規模方面的信息可以利用的話，就可以估計一定地點特定時間給定規模的滑坡發生概率。滑坡編目的另一用途是對滑坡危險性分析的結果進行驗證和校正。因此，最好將滑坡編目數據分成兩組，一組用於滑坡分析，另一組用於驗證（Chung和Fabbri，1999）。這往往是一個最基本的、但往往被忽視的問題。應投入較大的資源進行高質量的滑坡編目，以保證獲得可靠的空間分析數據。
啟發式方法基於對當地有關滑坡的認識和專家的判斷。這種方法還使用空間信息解釋滑坡的發生。通常這樣的信息包括地形、水文、地質、岩土、地貌、植被以及土地利用等信息。通過野外調查和航片的解譯獲得這些信息。不同專家對於環境因子對滑坡的影響判斷是不同的，主要取決於他（們）對滑坡的認識和經驗。這種判斷的主觀性以及沒有確定的標准使得啟發式方法具有明顯的缺陷。然而，如果專家對其所研究的滑坡機制有深入的了解，並對研究區進行過詳細調查研究，使用這種評估方法得出的結果還是比較准確的和適用的，特別是對滑坡敏感性的首次估計。啟發式方法適用於定性和半定量風險評估，可以用有限經費編制出較大面積的可靠的滑坡圖，當然，這些工作要由專家來做才行。
與定性方法不同的是，定量方法主要基於客觀准則進行評估，從理論上來講，使用大致相同的數據會得出比較一致的結果。定量方法中統計方法應用的最普遍。利用多元回歸或判別分析，將環境因子（如地質、地貌、土壤、地形、水文、植被等）分布圖與滑坡編目圖（發生地點）進行空間統計計算，得到滑坡危險性圖。或者通過概率預測模型（如貝葉斯概率法和模糊邏輯法）也可以計算得出滑坡危險性圖。滑坡危險性圖是靜態的，沒有考慮氣象條件的變化、流域匯水條件的變化和人類對環境條件的影響。統計方法非常適用於空間概率的評估，但在評估時間概率或未來環境變化效應時存在問題。如果與不同觸發事件的滑坡編目圖結合，可能是在較大范圍地區進行定量風險評估的最好方法。
另一類定量方法是基於過程的模型方法。這類模型將地形屬性（如坡度、曲度、坡向、距河道的距離、匯水面積等）與水文特徵（土壤飽和度、滲透性和水力傳導性等）相結合，以獲得有關土壤岩土性質（如凝聚力、內摩擦角、比重），從而進行坡體穩定性分析。主要可利用的模型是無限坡法，如由Montgomery和Dietrich（1994）開發的SHALSTAB模型，該模型在美國許多地區和巴西里約熱內盧得到了廣泛的應用。最近由Günther等（2002）開發的數字電影模擬方法也用於滑坡空間分析上。
對於定量風險評估，基於滑坡編目的概率方法通常是最好的方法（假設條件是過去發生的滑坡事件是未來發生滑坡的指示）。然而，這種方法需要相當完整的歷史滑坡記錄。在因氣候變化導致環境發生巨大變化的地區，滑坡頻率將發生顯著變化，該方法不適用於這類地區。一般來講，滑坡風險定量評估的最好選擇是應用確定性滑坡穩定模型，與山坡水文條件動態模型相結合。這需要覆蓋大面積地區的大量數據，並且要對滑坡類型和滑坡深度進行很大程度的簡化。
二、評估方法的進展
1.滑坡編目方法的進展
世界上只有極少數的地方建立了過去50～100年的完整的歷史滑坡記錄。在一些國家建立國家滑坡編目資料庫，有時可以通過互聯網獲取資料庫中的信息。其中最好的資料庫包括義大利、中國香港、瑞士、法國、加拿大和哥倫比亞。可以利用這些數據進行滑坡危險性概率評估，這是定量風險評估的基礎。根據Crovelli（2000），通常利用歷史滑坡數據進行滑坡危險性評估的適用概率模型有兩類：連續時間模型和離散時間模型。例如Coe等（2004a,b）將西雅圖市（1909～1999）歷史滑坡資料庫有關信息輸入到泊松模型中，據此估計出單體滑坡未來發生概率；還利用雙峰概率模型估計了滑坡群年發生概率。這些成果圖顯示出未來可能發生的滑坡密度、平均重現期和超越概率。
香港是另一個具有相當豐富信息的滑坡資料庫的典範。使用了將概率方法和啟發式調整因素相結合的方法，利用該資料庫的詳細信息，估計了切坡失穩的年概率（Finlay等，1997）。歷史滑坡記錄還被用於計算滑坡觸發事件（如降雨和地震）的概率。紐西蘭是這類分析研究的理想場所，確定了不同降雨強度下降雨臨界值和滑坡概率（Glade，1997；Crozier和Glade，1999）。估計未來滑坡事件的頻率和規模是必不可少的工作，最好在任何重大災難性事件（地震、暴雨和颶風等）發生後，地貌學家應立即開展滑坡現象的編目以及不同承災體損失調查。
2.啟發式方法的進展
許多國家和地區實施的定性風險評估程序採用了啟發式方法。例如美國加州（Blake等，2002）、紐西蘭（Glassey等，2003），澳大利亞（AGSO，2001；Michael—Leiba等，2003）、法國（Flageollet，1989）和瑞士（Lateltin，1997）。在澳大利亞國家地質災害易損性的城市社區項目（或城市項目）是一項有關分析和評估包括滑坡在內的地質災害對城市構成風險的計劃，所使用的方法絕大多數是基於專家或地貌的啟發式方法（AGSO，2001）。大區域的滑坡風險定量評估通常是一項艱巨的任務，因為計算整個地區的滑坡強度和頻率是非常困難的事情，即便是藉助GIS先進手段也是如此。在實踐中，通常使用簡化的定性評估程序，就像瑞士的做法一樣（Lateltin，1997）（圖2-1）。
地質災害風險評估理論與實踐
圖2-1 瑞士水與地質聯邦辦公室採用的滑坡風險評估簡化方案
註：表格中E為動能；V為滑坡速度；M為潛在物源物質的厚度；H為泥石流的高度。在這種方法中，沒有根據滑坡發生的概率對滑坡事件做進一步的劃分。
基於專家經驗的定性方法將評估地區劃分為幾類風險地區：即「非常高」、「高」、「中等」、「低」、「非常低」的不同等級的風險地區。建議要對這些不同等級的風險說明實際應用的含義。例如，在非常高的風險地區，需要物理和非物理治理措施，必須限制更多的基礎設施建設等。澳大利亞岩土力學協會滑坡風險分委會發布了有關財產滑坡風險評估的術語和方法指南，該指南綜合考慮了滑坡發生的可能性及其可能的後果（與圖3-1的方法相似），使用的方法適用於GIS環境的空間分析。
由於GIS技術的普遍應用，越來越多地使用了間接性的敏感性編圖方法，而有關利用GIS的專家啟發式的地貌編圖或指數疊加編圖方法（如Barredo等，2000； Van Westen等，2000）方面的出版物越來越少。 如上所述， 目前有關滑坡的資料庫的不完善和數據標準的不統一，以及滑坡敏感性、危險性和風險性評估中存在的諸多困難，都需要專家的經驗和知識開展滑坡風險評估和區劃研究。特別是將地貌學家的啟發式推理與計算機輔助模擬相結合的專家模型用以滑坡風險評估。美國開發的SMORPH模型便是這類模型的代表。該模型根據地形坡度和曲度將山坡劃分為高、中、低不同的滑坡危險性等級。
風險編圖將會從問題導向方法中受益匪淺，如可以僅選擇那些已知的、造成破壞的滑坡失穩類型來確定風險影響因素。
3.統計方法的進展
地理信息系統（GIS）非常適用於間接的滑坡敏感性編圖。可利用GIS的數據整合技術將使所有可能影響滑坡的地形要素與滑坡編目圖結合起來（Van Westen，1993；Bonham Carte，1996；Chung和Fabbri，1999）。Chung和Fabbri（1999）開發出基於預測模擬的統計程序，將有利函數應用於每個參數上。使用該統計方法，可將地形單元或網格元調整為代表某特定滑坡類型未來發生概率的新數值。
值得注意的是，如何在滑坡敏感性統計評估中確定基礎編圖單元。從DEM中自動生成地形單元分類是主要的挑戰之一。Chuang等（1995）定義了「唯一條件多變形」的概念，以此作為統計分析的基礎單元對參數輸入層進行疊加。M ller等（2001）定義並描述了利用GIS從DEM中生成的「土壤力學響應單元」（SMRU）的概念。以此作為基礎單元，將啟發式方法與土壤力學方法相結合對德國Rheinhessen地區進行了滑坡危險性評估。Juang等（1992）、Davis和Keller（1997）、Binaghi 等（1998）、Ercanoglu和Gokceoglu（2001）以及Gorsevski等（2003）綜合運用了模糊學方法，進行了基於GIS的滑坡危險性評估。
採用實證權重模擬的雙變數統計分析一直被廣泛應用。該方法可以靈活地測試用於滑坡敏感性分析的輸入因素的重要性，並可作為基於專家編圖的輔助工具（Lee等，2002；Suzen和Doyuran，2003；Van Westen等，2003）。多變數統計分析也很重要，也是被廣泛應用的方法（Carrara等，1999；Santacana等，2003）。根據最近的文獻，目前最受歡迎的新的滑坡危險性統計方法是邏輯回歸和人工神經網路（ANN）（如Chung等，1995；Rowbotham和Dudycha，1998；Ohlmacher和Davis，2003；Dai和Lee，2003）。ANN為輸入層和輸出層之間提供了一種轉換機制，需要藉助MATLAB系統完成有關計算。
用於滑坡風險評估的統計方法存在一些缺陷。一是簡化了滑坡影響因素，僅考慮那些容易進行編圖的因素或可以從DEM中生成的參數。二是關繫到使用的統計方法的假設條件——在相似的環境組合條件下發生滑坡的可能性大。實際上環境因素在不斷發生變化。三是不同滑坡類型有著不同的屬性特徵，應單獨進行分析和評估。實踐中因種種困難，難於做到這點。統計模型通常忽視了滑坡的時間方面，不能預測控制條件（如水位波動、土地利用變化和氣候變化）的影響。因此，統計模型不能提供全面的時間概率信息，從而使其應用到定量風險評估變得困難。然而，如果能夠利用特定時間間隔或特定重現期的滑坡編目圖來生成統計關系，就會改進統計方法的評估水平。
近年來有一些關於將統計方法與不同時期滑坡圖相結合的研究成果發表。例如，Zêzere等（2004）提出了用於葡萄牙里斯本北部滑坡危險性評估的區域尺度概率統計分析方法。他們基於「唯一條件多變形」這一基礎單元，利用邏輯回歸方法進行了滑坡危險性分析，得出的預測率曲線被用於滑坡敏感性圖的定量解釋和分類。由於滑坡與特定重現期的觸發降雨事件相關，他們還將時間概率值關聯起來。Dai和Lee（2003）在香港的部分地區也開展了類似的研究。然而，上述兩個案例研究只開展了滑坡危險性評估，沒有開展滑坡的風險評估。目前關於應用統計方法開展滑坡風險評估的研究還很少見。Remonodo等（2004）在西班牙北部進行的風險評估（包括使用過去損失數據進行易損性評估）是為數不多的研究案例之一。
4.確定性和動力模型方法的進展
在確定性分析中，根據斜坡穩定性模型計算的安全系數來確定滑坡危險性。確定性模型提供了滑坡危險性最好的定量信息，可直接用於岩土工程設計或定量風險評估。然而，確定性模型需要大量的輸入數據，這些數據需要通過實驗室試驗和野外測量獲得，因此僅能在小范圍內使用確定模型。Dietrich等（2001）、Gritzner等（2001）、Chen和Lee（2003）、Van Beek和Van Asch（2003）等研究人員，將確定性模型與降雨誘發的潛層滑坡聯系起來，開發出了水文動力模型（模擬孔隙水壓力的時間變化）與斜坡穩定性模型耦合的GIS模型，用以定量分析臨界孔隙水壓力值。由美國森林管理局開發的斜坡穩定性模型也是基於無限斜坡方程。Hammond等（1992）使用了該模型並利用蒙特卡羅模擬器得出斜坡失穩的概率值。Davis和Keller（1997）以及Zhou等（2003）還嘗試將蒙特卡羅與模糊方法相結合來確定斜坡失穩概率。
用於地震誘發的滑坡危險分析的確定型方法通常是基於簡化的Newmark斜坡穩定性模型，Miles 和Ho（1999）、Luzi等（2000）、Randall等（2000）、Jibson等（2000）在GIS的每個計算單元上應用Newmark斜坡穩定性模型，得出滑坡危險性預測值。Refice和Capolongo（2002）還開展了將蒙特卡羅模擬方法與Newmark斜坡穩定性模型相結合的研究。
Anderson和Howes（1985）使用了完全不同的方法。他們開發出將水文斜坡穩定性模型耦合在內的2D模型（目前為CHASM），用於道路邊坡滑坡危險性編圖。Van Asch等（1993）和Moon 和Blackstock（2003）也使用了該方法對奧地利西部的Vorarlberg的小型匯水流域以及紐西蘭惠靈頓市分別開展了滑坡危險性評估。Miller和Sias（1998）使用2維有限元模型模擬非承壓地下水的通量，計算了水位高度和大型滑坡不同剖面（採用簡化的Bishop分隔方法）的安全系數。
GIS被廣泛應用於滑坡活動范圍的模擬。Dymond等（1999）開發了不同暴雨事件和土地利用情景下，淺層滑坡及其向河網輸送沉積物的、基於GIS的計算機模擬模型。高解析度的DEM是模型中的主要部分。De Joode和VanSteijn（2003）建立了一個簡單又完整的過程模型，用以模擬降雨誘發的滑坡初始滑動、沿剖面的徑流、物質傳輸、侵蝕以及在主要溝谷中的泥石流擴展。在模擬滑坡的流動速度和影響范圍時，普遍採用了細胞單元自動生成法（Avolio等2000）。
許多研究人員（如Terlien，1996；Montgomery等，1998；Dietrich等，2001；VanBeek，2002）開展了GIS環境下的確定性動態模擬研究。如果輸入氣象數據，確定型模型就能夠預測斜坡失穩的空間和時間頻率。最近研發出的一些模型可以預測斜坡失穩後物質的運移過程並確定出泥石流的影響帶（Chen和Lee，2003）。這些信息將直接用於滑坡易損性和風險評估。確定性模型與統計模型相比，其優勢是可以預測不同的土地利用情景（目前不存在）下的滑坡危險性變化，還可以預測氣候條件變化情景下的滑坡危險性。
然而，確定型模型的參數化方面的限制，使滑坡發生的時空頻率及其影響范圍的預測的准確性具有許多不確定性。在匯水流域尺度上，僅可對誘發機制較為簡單、水文構型簡單的滑坡能進行模擬預測。由於滑坡發生的時間和空間分布數據有限，難於進行模型的矯正和有效性檢驗。在滑坡活動范圍和沉積帶中物質厚度的分布是重要的模型校正與檢驗參數（Van Asch等，2004）。
❼ 主要環境地質和地質災害問題研究現狀
從廣義上講，環境地質問題包括地質災害在內。為了便於區分，把地質作用造成的災害如火山活動、地震等作為自然地質災害；而人類活動誘發的地質災害，如地面沉降，地下水污染等則納入狹義的環境地質問題的范疇。當然，自然規律是十分復雜的，有些地質災害是兩種作用，即地球的內、外動力作用，再加上人類活動的作用造成的。如地裂縫、滑坡等。因此這只是相對的區分，並不是在任何情況下都能截然分開的。
1）大江、大河開發中的環境地質問題
在大江、大河興建水利樞紐工程，使地質環境（岩土體環境、地應力環境、水環境）發生變化，導致庫岸崩塌、滑坡、浸沒、水庫滲漏、淤積甚至可能誘發水庫地震等及其它次生地質災害發生。目前世界上已有100餘座水庫發生了誘發地震。研究多圍繞災害的成因機制、預測評價進行。中國的長江、黃河，巴西的亞馬遜河、美國密西西比河、俄羅斯伏爾加河等的開發中，都曾有各自不同的環境地質問題發生。近年來開始重視對工程興建後造成流域內生態地質環境的變化。在第30屆國際地質大會上交流了這方面的研究成果。中國學者提出在江湖整治和長江中下游防洪中一個重大的環境地質問題是：洞庭湖地質環境系統由於受到構造沉降、沉積物的淤積和人為圍墾因素的相互作用，很可能湖區將會繼續逐漸縮小，以致消失。黃河三門峽水庫淤積造成環境惡化，無法達到原設計效益，雖然後來採取泄洪排沙等措施，但已造成很大的影響。這是個沉重的教訓。
2）核廢料處置的環境地質問題
核能的利用在各國能源結構中的比例近年來有所上升。現實的地質問題就是核電站的選址及核廢料的處置庫選址。對於後者，尤其是高水平放射性廢物處置庫的環境水文地質、工程地質條件要求很高。德國、中國、瑞士、日本等國都開展了這方面的研究工作。他們提出除了考慮場址的地殼構造穩定性，介質的低透水性和一定的對核素吸附滯留能力外，對地震的影響也要考慮。
高放核廢物的泄漏主要原因是和地下水接觸。在處置後長達104～106a內高放核廢物仍保持其有害性質。在此期間北半球有可能經歷幾次冰河期，地表水、地下水及其物化性質都將發生變化，對此英國學者作了重要的探索。Boulton G.S利用過去幾次冰河期的數據建立了冰河作用下岩石水力學和地球化學模式，重現了冰河期地表水加速入滲，地下水流速及物化性質的變化，並探討了處置庫主岩在冰河作用下的長期特性。King-ClaytonLouisa M等和瑞典合作，研究了今後100ka內北歐四次冰河對一個假設的瑞典南部深度為500m的核廢料處置庫的安全影響，進行了預測性的探討。這里涉及到全球和當地的海平面變化，冰蓋厚度、永久凍土厚度的變化以及地形變化等問題。美國新墨西哥州WIPP（Waste Isolation Pilot Plant）開展了軍用超鈾廢物處置庫的研究。處置庫主岩為岩鹽，深度300m左右，重點研究不同地質概念模式對處置庫性能預測的影響。
低滲透性介質一般選擇結晶岩、粘土和蒸發岩等。比利時、韓國學者對粘土的主要特性（如吸附性）以及處置的可行性和安全性進行了研究。中國從80年代中期開始研究高放核廢物的處置。
3）地質資源、礦業開發的環境地質問題
采礦活動不僅造成地表破壞，引起地面沉降、塌陷或邊坡崩塌、水土流失等災害，還因廢渣、尾礦堆放造成土壤和水以及大氣的污染。捷克西部波希米亞地區因采礦引起土壤、水和空氣的污染。從發電廠排出的廢物酸化了土壤和地表水，每燃燒1t煤就會向大氣釋放60kg的SO2。1987年捷克全國就有2.9×106t排放物，此外還有各種痕量金屬，結果之一是本地的雲杉完全枯萎，另一結果是當地地表水中鈹的含量增加。溶解法開采鈾已引起了嚴重而復雜的環境問題。烏茲別克地質科學院開展了對KEMIN采礦聯合體的多金屬礦、稀有金屬及稀土礦周圍地區被重金屬污染的研究。一些西方發達國家如加拿大80年代便開始重視礦業開發環境的研究，如減輕酸性排水和發展生物工程技術，從廢水中除硒、銅等，取得成效。美國、加拿大、澳大利亞等國還制定了相應的礦業環境法規以加強環境管理。德國學者指出，當今采礦搬運量為17.8km3/a，遠遠超過先前全球河流搬運物4.5km3/a。這說明人類采礦活動對環境影響是原來風化作用的4倍。據不完全統計，中國因采礦塌陷造成環境破壞的城市近40個。因采礦產生的大量廢水、廢液未經處理自然排放，處理率不到5%。固體廢物、尾礦的治理量也很低。礦山環境惡化趨勢尚未得到有效遏制。
工業區排放的大量工業廢氣，尤其是SO2,NO2等與水汽結合，降落成為含硫酸、硝酸腐蝕性很強的「酸雨」（pH＜5）。它不僅使地表水水質變壞，土壤酸化，還滲入地下污染地下水。世界現有三大酸雨區：北美酸雨區、歐洲（北歐）酸雨區以及中國西南華南酸雨區。前兩地區正在治理。中國SO2年排放量約1800×104t，超過美國現在水平（1600×104t），雨水中pH值已低於4.5。據1995年的分析觀測資料，我國酸雨面積逐漸擴大，已佔國土面積29%，出現頻率也在上升，個別南方省市還有年平均pH＜4.0的地區。
4）城市建設的環境地質問題
城市建設牽涉到土地利用、地下資源開發、水資源（主要是地下水）利用和環境污染等環境地質問題。香港、加德滿都和麥德林等城市，由於在不穩定斜坡上大量建築，發生滑坡和其它塊體運動，遭到很大損害。
現在世界各大城市如何安全處理大量的固體廢棄物（垃圾）、有毒廢液和工業廢料已成為一個重要問題。一些主要城市每天垃圾產生量東京高達3×104t，紐約、巴黎也各有1.4×104t和0.9×104t，不過這些都經過處理。北京日產垃圾量1.2×104t，只有部分處理，這就成為污染水源、土壤和大氣的重要來源。
當前側重研究的問題有：垃圾填埋場的選址，垃圾淋濾液的控制與調查，污染水暈的阻滲牆設計，廢液含水層注射以及廢物綜合利用等方面。國外在城市垃圾填坑設計和運轉方面防治環境污染的對策，主要採取沖洗－減緩法和包容方法，即填坑頂底部有蓋層和墊層。第30屆國際地質大會交流了對地質環境污染指數因子的研究，如澳大利亞利用瀉湖深部特殊沉積物（底棲有孔蟲）查明了人為污染來源。日本學者利用地質污染單元的概念，將地質環境污染劃分為地下空氣污染、沉積介質污染和地下水污染。由於有機物污染在治理上難度較無機物更大，現研究重點已逐漸由「無機污染」轉向「有機污染」，如研究地下水中非水相有機重液監控和有機物在含水層中的轉化程式等問題。
城市水源污染問題也日益嚴重。墨西哥城、聖保羅的飲用水源面臨工業廢物的污染。第30屆國際地質大會上，英、俄、南非、中國學者介紹了城市環境地質問題及評價方法，城市規劃中的土地利用、評價、水資源開發、地震等方面的研究現狀。會議認為目前大城市建設規劃只注意了地表條件，對於深層次的地質環境問題和地質災害問題重視不夠，導致許多環境與災害問題未能及早發現和治理。在城市地質研究中值得重視的是地質信息如何及時提取表述，以便規劃和決策者使用。這方面荷蘭De Mulder E.F.Jyz研製的「地下市政信息系統」（MUIS），存入了有關地質、環境及市政建設數據和圖形信息，使用很方便。國際地科聯地學環境委員會組織了國際城市地質工作組以推動城市地質學和城市地質工作的進展。
5）不合理的土地利用和水資源開發引起的環境地質問題
人類過度墾殖、放牧、砍伐森林、灌溉不善，造成土地荒漠化或水土流失的危害達到了驚人的程度。全球每年有600×104hm2土地變成沙漠，經濟損失每年約423億美元。中國荒漠化總面積已達國土總面積的8%。到80年代中國每年有2100km2淪為沙漠。據專家調查統計，中國北方土地沙漠化的成因類型中，有89.7%是由於過度放牧、開墾和樵採，有9.6%是由於水資源利用不當造成的。水土流失在歐洲各國中，以西班牙最嚴重，造成植被減少，農業產量降低，流入河中泥沙增多，導致洪水爆發頻率及嚴重程度的增加。中國水土流失面積達179萬km2，每年流失土壤總量達50×108t。黃河每年的泥沙攜帶量50年代為16×108t，實際上現已達到19.7×108t。這絕大部分是黃河上、中游水土流失造成的。
由於人類對地表水與地下水資源開發缺乏統一協調和綜合利用，使①有限的水資源嚴重浪費，大水漫灌，造成大面積的土壤鹽鹼化。如中國西北地區因此形成的土壤鹽鹼化面積達113×104hm2。新疆1/3以上耕地不同程度地發生鹽鹼化，寧夏灌區也存在類似問題。②流域上游大量消耗水資源、興建水庫等，造成下游水量減少，甚至河流斷流、湖泊乾涸、水質惡化、沙漠化、荒漠化現象擴展、地下水補給減少、泉水枯竭。如著名的黃河下游斷流已由1995年的122天延至1997年的226天。新疆的羅布泊湖現已全部乾涸，成為一片荒漠。據統計，近30年來全疆沙漠面積擴大了3.4萬km2，使333×104hm2土地和草原被沙漠所吞沒。
6）超采水資源（主要是地下水）造成的環境地質問題
超采地下水引起水位大幅度下降，導致水井變干，水質惡化，地面沉降，在沿海地區發生海水入侵等。中國長江三角洲平原及河北平原的區域性地面沉降就是由於大面積超采地下水造成的。前者在5000km2內的累計沉降量約1m。地處三角洲腹地的蘇錫常地區已沿滬寧線形成沉降窪地，地面沉降量大於0.3m的面積超過1000km2。地面沉降發展過程與地下水開采強度有關，其沉降量與地下開采量大小呈同步變化趨勢。河北平原以農業用水為主。70年代以來大量開發利用深層地下水，現累計沉降量超過0.1m的區域面積已達3.6萬km2。城市地面沉降影響損失更為突出。上海地區已下沉1～2m，天津50年下降了2.7m。地面沉降造成地裂縫、洪澇積水、工程破壞等危害。世界上不少城市，如休斯敦、威尼斯、曼谷、雅加達和加爾各答等，位於河流三角洲和濱海平原，都有嚴重的地面沉降。
沿海城市由於超采地下水還受到海水入侵的災害。主要表現在淡水資源日益短缺和地下水環境逐漸惡化。如中國，位於渤海的遼東灣、渤海灣、萊州灣，黃海的膠州灣、海州灣，都受到海水入侵的災害。其中尤以山東萊州灣最為嚴重，入侵面積1995年已發展到970km2。研究的內容側重海水入侵規律、水－岩作用及其數值模擬和水資源的開發、管理等。
7）主要地質災害問題
地質災害災種繁多，危害嚴重且突發性強的有地震、火山噴發、岩崩、滑坡、泥石流、地面塌陷、岩溶災害，還有煤礦突水、瓦斯爆炸等。
（1）地震災害。從地質角度當前主要側重研究其區域活動構造（特別是大陸內部的活斷層），古地震，破壞性大地震的地震地質構造以及與地震危險性評價有關的地震地質問題等熱點。在第30屆國際地質大會上探討了1995年日本阪神大地震的地震構造、地面斷層、活動斷裂、海下和城區活動層等問題，反映了在大城市附近的強破壞性地震的最新研究動向。
地震預報近期在國際上的新進展突出表現在空間技術的應用，從方法、機理到實際震例。地震前兆觀測還引進了地熱觀測，地氣（Hg、He等）觀測等新技術方法，反映了在地球物理、深部氣體地球化學等方面探索地震前兆的工作。地震預報的分析研究方法運用遺傳演算法、神經元方法、非線性理論等取得良好效果。俄羅斯提出多種前兆綜合時空動態圖像的分析方法，地下水應力場研究，以及地下水形變場的動力學研究都有較高的水平。
在地震災害方面正在執行兩個大型的國際合作計劃：「全球地震危險性評估計劃」（GSHAP）和「全球地震災害圖計劃」（WSRM）。印度、尼泊爾、巴基斯坦、中國協調合作研究喜馬拉雅地區地震災害定量分析時，建立了跨國家的地區級資料庫，並規劃了方法，這在以往研究中是不多見的。據陳祺福研究，關於全球地震損失估計的研究在科學上的重要突破主要表現在：發展了地震危險性評價的面源、潛在震源模型；提出了估計面源模型參數及其不確定性的新方法；得到了地震發生概率和超越概率之間關系的公式；用GDP作為表示社會財富的宏觀指標體系；首次得到了GDP－地震動－損失關系曲線；發展了估計未來地震災害損失基於GIS的計算機演算法。
（2）火山活動。第30屆國際地質大會反映了以中國吉林長白山天池近代火山活動為例的最新研究進展，如該火山噴發的年代學，噴發的物理過程及動力學，深部岩漿囊探測及大噴發觸發機制，火山噴發氣候效應等。
（3）海平面上升。全球性氣候變暖導致全球性海平面上升，而沿海地帶首當其沖受害：低地淹沒，風暴潮和海蝕加劇，鹹水入侵，河口生態環境發生變化。如淤積、倒灌、污染程度加重，沿海防禦工程抗災能力降低，需要提高設計標准。經過實地考察及有關資料綜合分析預測，中國學者對中國沿海三大三角洲地區，到2050年海平面可能上升的幅度作出評估：珠江三角洲地區50～60cm，長江三角洲地區60～80cm，天津地區70～90cm。沿海城市如上海、天津由於超采地下水形成的地面沉降幅度遠大於海平面上升率，因此相對海平面的上升還要疊加上地殼下沉的幅度。
（4）滑坡、崩塌、泥石流等地質災害。這類地質災害突發性強，造成損失很大。據中國統計每年發生的滑坡數以萬計，泥石流溝有一萬多條，多集中在中部南北帶。40年研究結果表明，在時間上1954～1960年，1963～1975年，1980～1985年均為頻次高發期。泰國南部的山麓地帶由於花崗岩岩石風化形成1～10m厚的砂礫質土，坡度達35°以上，1988年發生大規模滑坡及泥石流，損失達2.5億美元。
當前在研究地區性滑坡及實例方面，對於其形成機制、穩定性分析、預測及控制措施問題，較廣泛採用模型模擬及數值模擬的方法。在災害區劃方面運用了遙感及地理信息系統（GIS）。在空間預測方面有採用人工神經網路方法的。在滑坡發生時間預測方面不少研究論文採用離散元分析、離散元與時序分析相結合的方法。在滑坡發生時間預報方面有用滑坡變形功率的新理論准確（僅差22h）預報甘肅永登黃泗滑坡的實例。黃泗滑坡總體積近6×106m3，居民因預先撤離，無一傷亡。這在世界滑坡預報史上是一個極為罕見的成功實例。
❽ 地質災害防治工程中監測新技術的開發應用與展望
季偉峰
（中國地質科學院探礦工藝研究所，四川成都，610081）
【摘要】地質災害防治工程中對地質災害體的監測十分必要。本文簡要介紹了我國當前地質災害監測的主要方法及新技術在工程實踐中的應用，指出了地質災害監測工程實踐中存在的主要問題，展望了我國在本領域技術發展的趨勢。
【關鍵詞】地質災害監測技術應用展望
自然地質環境和人為活動是引發地質災害的兩大主要原因。在最近的20多年時間里，隨著我國人口的增加，經濟建設的快速發展，特別是基礎設施建設規模的擴大，建設與用地的矛盾十分突出。植被的破壞嚴重，使山體滑坡、泥石流、地面沉降等地質災害在全國許多地區頻繁發生，嚴重阻礙了災害發生地的經濟建設和社會發展。
1我國主要的地質災害形式及危害
1.1地質災害及常見形式
地質災害是指由自然地質作用和人為活動作用形成的，對人類生存和工程建設可能構成危害的各種特有的自然環境災害的總稱。
常見的地質災害形式主要有6種，它們是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降，簡稱為崩、滑、流、塌、裂、沉。
1.2三峽庫區的主要地質災害
三峽水利工程建成後將產生巨大的經濟效益和社會效益。但它的建設對庫區的自然環境也帶來一定的直接或潛在影響。三峽工程的一期蓄水、二期蓄水和新城鎮的建設已經給庫區帶來了不少地質災害問題。在淹沒區的新城鎮建設中，由於在選址時考慮地質環境因素不夠，使有些新城鎮從建設一開始就與地質災害結下了「不解之緣」。主要表現形式為人為高切坡和深基坑誘發的滑坡和崩塌。湖北的巴東、秭歸，重慶的巫山、奉節、雲陽、萬縣等地在新城鎮的建設中都引發了大量的地質災害，如何趨利避害是擺在我們面前的重大課題。
1.3地質災害的主要危害
地質災害的危害是顯而易見的。我國幅員遼闊，地質構造復雜，地貌千姿百態，山地和丘陵面積占國土總面積的2/3以上。全國34個省、直轄市、自治區以及特別行政區均存在著不同形式和不同程度的地質災害，每年都要造成慘重的人員傷亡和財產損失。其中滑坡、泥石流和山洪等突發性地質災害被定為國際減災10年的主要災種，由於這些災害具有潛在性和突發性，一旦發生，來勢兇猛，常造成斷道、斷航、構築物損毀、人員傷亡和財產損失。在我國，每年喪生地質災害的總人數達800～1000人，經濟損失超過100億元人民幣。
1.4地質災害監測的特點
（1）滑坡等變形體分布通常較為分散，成因機制復雜。開展監測工作前，需有一定前期地質環境勘察、研究工作基礎；
（2）地質災害體大多位於交通、通訊十分不便地區，電源接入也很困難；
（3）目前大多數監測以手動為主，數據匯交速度相對較慢，人工勞務成本較高；
（4）與大壩、橋梁、隧道等固定建築物、構築物的安全監測相比，地質災害監測具有開放的監測邊界，條件復雜，自動化監測和遙測等監測手段、監測儀器的選擇、固定安裝、運行等須注意儀器設備的環境適應性和抗干擾性能，保證正常使用和安全運行。
2地質災害防治工程中監測的必要性
地質災害防治工程的監測根據工程所處的不同階段，可分為施工安全監測、防治效果監測和長期穩定性監測，目前一般簡單地統稱為監測。在以往的工作實踐中經常發現，除經濟原因外，在地質災害的治理過程中存在一定的盲目性。有些地質災害進行了治理，理由是認為它不穩定。有些沒有進行治理，理由是認為它是穩定的。除一些簡單粗糙的勘察資料外，幾乎沒有充分的證據證明一個變形體穩定與否，是否需要進行工程治理。如果對滑坡等變形體進行必要的監測，將會減少這種盲目性，收到事半功倍的效果。
2.1對於已採取工程措施的地質災害體
對於已採取工程措施的地質災害防治工程，在治理過程中，根據監測結果進行效果評價，指導施工，及時對設計進行修改；防治工程竣工後，隨著周圍環境條件的變化，約束條件也會發生變化。如錨索的腐蝕和鬆弛、地下水位變化、臨空面加大、工程質量不高、巨大外力（如地震和大爆破）等，都有可能使一些已經治理過、暫時處於相對穩定的滑坡變形體重新失穩，如不進行持久的監測，它們具有更大的欺騙性和危險性，並非就可以高枕無憂，仍需通過必要的監測來評判它的治理效果和長期穩定性。
2.2對於未採取工程措施的地質災害體
對於一些未經治理、而又具有潛在危害的地質災害體，監測也是十分必要的。一些暫時沒有資金進行工程整治但又對人民生命財產構成較大潛在威脅的大型滑坡變形體，以投資較小的監測工作來彌補是有效的方法和途徑。通過有效的監測既可對其穩定性進行評價，監測結果又可為是否治理和如何治理提供設計依據。用監測的手段對滑坡等變形體進行有效的監控，是一項投資少、見效快的方法，目前已逐步被一些政府官員和業主所接受並推崇。他們也意識到用工程手段進行整治後應該用監測數據來驗證，否則是盲目的。但目前仍有相當多的管理和設計部門只注重被動的治理和亡羊補牢，而不注重防患於未然。
3當前地質災害監測的主要方法
以往作為監測工作的對象，主要是對一些重要的構築物和大型建設工程的變形、位移、沉降等進行監測，如水利水電大壩、大型橋梁、重要廠房、大型地下隱蔽工程、礦山邊坡和尾礦壩等。對復雜的地質災害體進行監測，則是近些年才逐漸開始應用的，當前採用的主要監測方法有以下幾種。
3.1地面絕對位移監測
絕對位移監測是最基本的常規監測方法，測量崩滑體測點的三維坐標，從而得出測點的三維變形位移量、位移方位與變形位移速率。主要使用經緯儀、水準儀、紅外測距儀、激光準直儀、全站儀和GPS等，應用大地測量法來測得變形體上某點的三維坐標。
3.2地面相對位移監測
地面相對位移監測是量測崩滑體重點變形部位點與點之間相對位移變化（張開、閉合、下沉、抬升、錯動等）的一種常用的變形監測方法。主要用於對裂縫、崩滑帶、采空區頂底板等部位的監測、沉降觀測等，是位移監測的重要內容之一。目前常用的監測儀器有振弦位移計、電阻式位移計、裂縫計、變位計、收斂計等。
3.3鑽孔深部位移監測
對於滑坡等變形地質體來講，不僅要監測其地表位移，也要監測其深部位移，這樣才能對整體的位移進行判斷監測。方法是先在滑坡等變形體上鑽孔並穿過滑帶以下至穩定段，定向下入專用測斜管，管孔間環狀間隙用水泥砂漿（適於岩體鑽孔）或砂、土石（適於鬆散堆積體鑽孔）回填固結測斜管；下入鑽孔傾斜儀，以孔底為零位移點，向上按一定間隔（一般為0.5m或1m）測量鑽孔內各深度點相對於孔底的位移量。常用的監測儀器有鑽孔傾斜儀、鑽孔多點位移計等。
3.4應力監測
對於滑坡等變形體不僅要監測其位移的變化，還需要監測其內部應力的變化。因為在地質體變形（或稱運動）的過程中必定伴隨著變形體內部應力變化和調整，所以監測應力的變化是十分必要的。常用的儀器有錨桿應力計、錨索應力計、振弦式土壓力計等。
3.5水環境監測
對於崩滑體來講，除了自然地質條件和人為擾動外，水是對滑坡的穩定狀態起直接作用的最主要因素，所以對水環境（含過程降雨及降雨強度、地表水的流量、地下水位、滲流量、滲流壓、孔隙水壓力、地下水溫度等）進行監測十分重要。常用的監測儀器有量水堰、遙測雨量計、測鍾、電測水位計、遙測水位計、滲壓計、滲流計、電測溫度計等。
3.6地震監測
地震監測適用於所有的崩滑監測。地震力是作用於崩滑體的特殊荷載之一，因此對崩滑體的穩定性起著重要作用。當地質災害位於地震高發區時，應經常及時收集附近地震台站資料；必要且條件許可時，可採用地震儀等監測區內及外圍發生的地震強度、發震時間等。分析震中位置、震源深度、地震烈度、評價地震作用對區內的崩滑體穩定性的影響。
3.7 人類相關活動監測
人類活動如掘洞采礦、削坡取土、爆破採石、載入及水利設施的運營等，往往造成人工型地質災害或誘發產生地質災害，在出現上述情況時，應予以監測並停止某項活動。對人類活動監測，應監測對崩滑體有影響的項目，監測其范圍、強度、速度等。
3.8宏觀地質調查監測
採用常規地質調查法，定期對崩滑體出現的宏觀變形痕跡（如裂縫發生及發展、地面沉降、塌陷、坍塌、膨脹、隆起、建築物變形等）和與變形有關的異常現象（如地聲、地下水異常等）進行調查記錄。該法具有直觀性強、適應性強、可信程度高的特點，為崩滑監測的主要手段，也是群測群防的主要內容。適用於所有崩滑體，具有準確的預報功能。
4監測新技術的研究與工程實踐
4.1國外監測新技術的研究與應用
發達國家在岩土工程及地質災害監測領域不但有傳統的監測方法和儀器，近年來已將高新技術應用於地質災害預測、預警工程。美國的PDI公司、Geokon公司、義大利Sisgeo公司、瑞士Leica公司、瑞典Geotech公司、德國Zeiss公司、日本尼康公司等在監測方法的創新和新技術的應用方面都處於領先地位。紅外技術、激光技術、微波技術、光纖技術、格區式光柵技術、機電一體化、自動化技術、衛星通訊技術、計算機及人工智慧等高新技術在監測技術方法和儀器的開發研究中得到了廣泛的應用。可以這樣講，作為岩土工程監測一個分支的地質災害監測及監測儀器，已經不是傳統意義上的大地測量儀器，而是實現了傳統方法和儀器與現代高新技術的完美結合，把監測儀器的技術水平推到了一個嶄新的階段，並正在向更高層次發展。國外具有代表性的產品有 Leica公司的TCR1800全站儀、TCR2003測量機器人、Geomos系統、DNA電子水準儀、GPS,Zeiss公司的DiNi12系列電子水準儀、North America公司的鑽孔多點位移計、Sicon公司的岩土工程監測系列儀器等。
4.2國內監測新技術的研究與應用
國內水電系統和國土資源部都開展了這方面的研究，如水利科學院、中科院有關院所、國土資源部技術方法研究所等。我所伴隨著三峽工程的建設，在國土資源部的大力資助下，也開發了多種岩土工程及地質災害防治監測儀器，如鑽孔傾斜儀系列、應力測量系列、地面位移測量系列等監測儀器、多參數遙測系統等，還承擔了科技部「崩滑地質災害自動化監測系統」項目的研究，為測量儀器國產化做了大量的工作，產品在三峽庫區和國家的重大工程中得到了較好的應用。我所近幾年研究的成果並形成的產品主要有以下8項：
（1）DMY型激光隧道斷面張斂測量系統；
（2）BYT型光纖崩滑體推力監測系統；
（3）DZQX新型多功能鑽孔傾斜儀；
（4）崩塌無線自動化監測預報系統；
（5）PSD型微位移變形測量系統；
（6）MS型錨索（錨桿）測力系統；
（7）DHS型地層含水率儀；
（8）岩心定向與取心技術研究。
4.3工程監測實踐
在研究開發的同時，我所用自己研究的成果積極參與國家重大基本建設工程的監測工作和三峽庫區地質災害防治的工程監測，取得了較好的經濟效益和社會效益。最近幾年承擔的重大監測工程有：
（1）寶成復線清江大斷面雙線長隧道變形量測；
（2）成昆鐵路電氣化改造西昌南馬鞍堡隧道變形量測；
（3）北京地鐵復八線變形量測；
（4）上海地鐵一號線人民廣場站變形量測；
（5）青島地鐵試驗段變形量測；
（6）成（都）—南（充）高速公路高陡邊坡變形及量測；
（7）內（江）—宜（賓）高速公路高邊坡變形量測；
（8）丹（東）—沈（陽）高速公路丹本（溪）段全線隧道驗收工程；
（9）318國道二郎山—康定段 K2794+860～980滑坡的地面位移、深部位移及應力監測；
（10）奉節縣、雲陽縣地質災害監測工程。
5監測技術發展展望
（1）地質災害的發生將更加頻繁，危害程度更大，監測工作將受到更多的重視，監測成果應用將產生更大的社會效益。
（2）在我們的上級主管部門——中國地質調查局的支持下，我們的監測儀器研究及運行系統軟體開發將會得到更多資助，並使我們的監測手段更加完備，登上一個新的台階，具有更強的市場競爭能力。
（3）自動化監測和遙測是地質災害監測的發展方向，但目前實施還有很多困難。
（4）地質災害具有一定區域性，是一項公益性的事業，更需要政府的引導和支持。
6結語
通過幾年的監測工程實踐，目睹了不少由於忽視地質災害的工程安全監測和失效工程而導致生命和財產的損失，也看到不少通過監測成功預報災害而避免災害發生的實例。在實行工程質量終生追究制的今天，對地質災害及相關岩土工程的安全進行長期監測顯得尤為重要和迫切。
監測工程是地質災害防治工程體系的重要組成部分，不能重治輕防，應做到治理、防範、監測並重，有時甚至重於工程治理手段。
在一定時期內對滑坡變形體實施監測工程，可以節省大量的投資。
地質災害防治工程應建立在科學監測的基礎上，以監測指導設計、施工、工程效果評價，以科學的態度面對它，應從過去的憑經驗和粗糙的勘察上升到定量階段，只有這樣，才能對滑坡變形體進行深入的認識和科學評價。
監測工作不是可有可無的，它是工程診斷的需要，是從事地質災害研究和預測必不可少的一項工作。
防範重於救災，監測勝於治理。
參考文獻
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❾ 地質災害研究新進展
我國地質災害研究工作一直是圍繞著重大工程和重大建設需要而展開的，並且直到解放後才得以迅速發展。50～60年代，重點開展了西南及西北交通干線和三峽等水利樞紐的地質災害調查（重點崩滑流），以及上海地面沉降的勘察工作。70年代，上海地面沉降研究在預測和防治方面取得突破性進展，樹立了我國地面沉降控制規范。進入80年代以來，我國地質災害研究得到了空前的發展，並逐步開展了重點地區的地質災害調查工作，編制了一系列地區性和全國性專門圖件；對海城地震、新灘滑坡、元陽滑坡等進行了成功的預報、對東川和寧南泥石流和天津市區地面沉降實施了有效控制。特別是90年代以來，我國政府積極響應「國際減災十年計劃」，地質災害研究得到進一步重視，開展了如「地震、地質災害及城市減災重大技術方法研究」等一批國家及省部級重點科技攻關項目的研究工作。這些都極大地推動了我國地質災害研究工作的進一步開展。使得我國的地質災害研究在勘察技術、預測預報水平、減災防災手段等方面逐步接近或達到了世界發達國家水平。總結近20年來我國地質災害研究的成果，比較突出的有以下幾個方面：
1.編制了一系列大型地質災害圖件
根據國家經濟建設的需求，由原地礦部組織編制了一些全國性大比例尺的地質災害調查圖件，如1991出版的《中國地質災害類型圖》（1:500萬）（葛中遠主編），1992年出版的《中國地質環境圖系》（中國水文地質工程地質勘察院主持編制），1996年出版的《中國分省地質災害圖集》（1∶60萬～1∶500萬）（段永侯主編）。這些圖件從宏觀上反映了我國地質災害類型、區域分布特點及發生規律。是我國目前部署地質災害勘察研究及制定防災、減災、環境保護政策和規劃的主要科學依據。作為重要成果，在國內外也得到了廣泛交流，在學術界有著重要的影響。
2.地面沉降防治工作取得突破性進展
進入80年代後，我國的地面沉降研究得到了空前的發展，其中以上海、天津的地面沉降研究卓見成效。在動態監測、沉降機理研究、預報模型以及降低地下水開采量和人工回灌等技術方面都取得了顯著成績，特別是在預測預報技術方面，地礦部水文地質工程地質研究所、岩溶地質研究所、上海地礦局和天津地礦局等單位，通過建立擬三維水流和一維地層壓密的耦合模型，模擬地下水的水平垂直運動、含水層內外水量交換、弱透水層中水的壓力變化以及動態過程中的一維固結壓縮。計算評價在最優環境影響狀態下，最大安全可采水資源及優化控制調度方案。對含水層在各種采灌條件下的變化規律及地面沉降幅度進行中長期預報。這些技術的研究與應用使我國地面沉降防治水平跨上了一個新的台階，擠身於世界先進水平之列。
3.地質災害信息系統建設空前繁榮
隨著「3S」技術（地理信息系統、遙感技術和全球定位系統）的發展與成熟，以此為支撐技術的地質災害信息系統和防災決策支持系統建設取得長足進展。一大批各具特色的系統軟體相繼開發出來，使地質災害的研究上升到一個新的水平。其中以由原地礦部水文地質工程地質研究所開發研製的「地質災害預測防治智能決策系統」最具代表性，該系統以地質災害預測防治為目標，將相關的資料庫、圖型庫、模型庫和知識庫融為一個「四庫一體」的耦聯整體，實現了四者技術的有機集成，使系統具有空間數據管理、分析處理、空間建模與知識推理的分析功能。可對地質災害進行時空演化預測、危險性區劃、災害經濟評價以及減災防災對策選擇的任務。在理論和技術上都取得了突破性進展，開創了建設大型地質災害決策支持系統的先例。
4.地質災害防治工程領域得到飛速發展
從1994年以來，國家每年投入了5000萬元專項基金用於地質災害治理，從而掀起了地質災害治理工作的熱潮，相繼實施了對鏈子崖危岩體、黃臘石滑坡、豆芽棚滑坡、雞冠嶺崩塌等專項治理工程，形成了一支集勘察、設計、施工為一體的地質工程隊伍，同時也使地質災害防治工程作為專門的工程技術領域逐漸發展起來，形成了一套相對成熟的技術方法，尤其是由中國水文地質工程地質勘察院開發的「地質災害防治工程設計支持系統」成功地應用於鏈子崖滑坡治理中，切實起到了災害治理的示範作用。
5.一些新理論新方法的發展與應用
隨著地質災害研究工作的不斷深入，一些新的理論與方法不斷涌現，並逐步得到了學術界的認可，比較有代表性的有：
（1）滑坡過程模擬與過程式控制制理論技術。成都理工學院的黃潤秋教授在岩土應力分析的基礎上，對滑坡從其孕育、發展演化、激發成災或防治控制進行全過程的計算機動態模擬。通過將現代數學-力學、非線性科學和計算機圖形圖像技術結合起來，對滑坡系統的全過程模擬模擬，直觀地理性的分析災害發生影響因素及其強度，再現災害發生的全過程。從而將滑坡災害定量化研究向前推進一步。
（2）地質災害風險性評價理論與方法。在我國將風險性評價引入地質災害研究工作中是從90年代開始的。到目前為止，地質災害風險性評價作為一個相對獨立的研究領域不斷地發展和深化。其基本思想是在評價災害自然危險性的同時，還考慮地區人口經濟密度和抗災性能等，即災害區易損性分析，將地質災害自然屬性和社會屬性結合起來，綜合評價災區地質災害發展狀況。經研院張梁等以崩塌滑坡、泥石流和岩溶塌陷為典型災種進行了研究，建立了一套評價指標體系和模型方法，為該領域研究的深入開展提供了範例。
❿ 國內外地質災害風險研究開展情況
一、國外地質災害風險研究概述
區域地質災害風險評估是以區域地質災害為研究對象，以地質災害的區域危險性空間分布規律和承災體的易損性評估為主要研究內容，是建立地質災害區域空間預警系統工程的必要環節，主要為制定合理的防災減災決策和區域土地規劃政策及為減災防災管理服務。
自20世紀60年代末或70年代初就開始了以滑坡災害為主體的地質災害危險性區劃研究，如：60年代末，美國西部多滑坡的加利福尼亞州的滑坡敏感性預測區劃及縣行政級別的斜坡土地使用立法研究；70年代法國提出的斜坡地質災害危險性分區系統（ZERMOS）等。進入80年代，世界許多國家和地區都開始了區域地質災害危險性分區及預測問題研究，如義大利、瑞士、美國、法國、澳大利亞、西班牙、紐西蘭、印度等。從90年代起，為了推進廣泛的國際協調與合作，聯合國在1987年通過決議，確定在20世紀最後十年開展「國際減輕自然災害十年」活動。1991年，聯合國國際減災十年（IDNDR）科技委員會提出了《國際減輕自然災害十年的災害預防、減少、減輕和環境保護綱要方案與目標》（PREEMPT），在規劃的三項任務中的第一項就是進行災害評估，提出：「各個國家對自然災害進行評估，即評估危險性和易損性。主要包括：①總體上哪些自然災害具有易損性；②對每一種災害威脅的地理分布和發生間隔及影響程度進行評估；③估計評估最重要的人口和資源集中點的易損性。」把自然災害評估納入實現減災目標的重要措施。圍繞國際減災十年計劃行動，北美及歐洲許多國家在已有地質災害危險性分區研究基礎上，開展了地質災害危險性與土地使用立法的風險評估研究，把原來單純的地質災害危險性研究拓展到了綜合減災的系統研究。
美國於1970年開始，對加利福尼亞州的地震、滑坡等10種自然災害進行了風險評估，1973年完成，得出1970～2000年加利福尼亞州10種自然災害可能造成的損失為550億美元。與此同時，由美國地調局和住房與城市發展部的政策發展與研究辦公室，聯合支持對洪水、地震、台風、風暴潮、海嘯、龍卷風、滑坡、強風、膨脹土等9種自然災害進行預測評估，對美國各縣發生的災害建立了一套預測模型，估算9種災害到2000年的期望損失。美國組成了一個由10位成員組成的專門委員會，制定了減災十年計劃，把自然災害評估列為研究的重要內容，要求開展單類的或者綜合的災害風險評估工作。日本、英國等一些國家近年來也陸續開展了地震、洪水、海嘯、泥石流、滑坡等災害風險分析或災害評估，並把有關成果作為確定減災責任與實施救助的重要依據。
瑞士是世界上開展地質災害風險區劃研究十分成功的國家之一。為了確保農業用地、建築用地的安全，預防自然災害的損失，瑞士聯邦政府1979年從立法的高度提出：「在保障國家土地完整性和協調發展的前提下實現土地的合理使用」，並頒布了聯邦政府土地管理法（Loi Fédéral sur l』Aménagement Territoire），該法律第22條規定：「各州需要調查並確定處於受自然動力嚴重威脅的土地范圍」。以聯邦政府法律為依據，各州政府制定了相應的州政府法律。如沃州（Vaud）1987年制定的土地管理法律第89條規定：「受自然災害，如雪崩、滑坡、崩塌、洪水威脅的土地，在未得到專家評估、充分論證或危險排除之前，禁止在災害危險區進行任何建築活動」。隨後制訂計劃並開展了1∶25000比例尺的斜坡地質災害風險區劃圖和1∶10000比例尺危險性區劃圖的編制和研究工作。瑞士已形成了以國家憲法為指導、州制定具體法、縣級政府必須實施的災害風險評估與預防體系。災害高危險區域內的建築一方面屬於違法，另一方面作為高風險財產范疇，保險公司絕對拒絕接納災害高危險區的財產保險業務，從而保證了瑞士全國范圍內對自然災害的最有效控制。瑞士災害的風險區劃不僅直接服務於建築規劃、政府決策，而且也間接服務於社會保障系統。雖然瑞士是世界上滑坡、崩塌等地質災害最嚴重的國家之一，無論是最後一次冰川作用以來，還是近一、二百年以來，瑞士都發生過較為重大的滑坡災害事件（Flims、Elm、Handa等特大滑坡事件），但由於得益於全國災害風險區劃體系，使其近二、三十年來的災害損失卻是世界上較少的國家之一。
法國是洪水、滑坡、崩塌、雪崩等災害較為嚴重的國家之一，早在20世紀70年代就開始全國范圍的自然災害危險性區劃研究，區劃圖直接服務於減災和防災工作，從而最大限度地減少了自然災害的損失。法國在1977年制定的城市發展規劃法（Code del』Urbanisme）規定：洪水、水土流失、滑坡、雪崩等災害危險區的建築必須受到嚴格限制。1981年該規劃法對自然災害易發區的土地使用方法又作了具體限制，例如，滑坡災害危險區分為兩類，一類是建築活動必須禁止的嚴重危險區，另一類是必須經過充分論證方可從事建築活動的較危險區。1982年，法國又頒布了自然災害防治法，並制定了洪水、雪崩、滑坡和地震四種主要自然災害防治計劃。為了進一步預測和盡可能減少災害所造成的損失，根據該防治計劃編制了災害易發區危險性區劃圖，包括紅色區域（高危險性區）、白色區域（以一種災害為主的危險區）、藍色區域（雖然有災害，但可以預防）。在紅色區域，一切新開工的建築活動是絕對禁止的，而在藍色區域，進行建築需要提供充分的論證及災害後果可靠性評估報告，如果五年之內不採取相關防治措施，財產保險公司可以對建築方因自然災害所造成的人員傷亡和財產損失不予賠償。到1989年，根據全法國的災害危險性區劃結果，法國共有 15600個鄉鎮受到洪水、雪崩、滑坡和地震四種主要自然災害的威脅，約佔全國鄉鎮總數的三分之一。由於採取了災害區劃及相應的防治措施，法國的災害損失得到了有效的控制。
二、國內地質災害風險研究概述
近20年來，國家十分重視減災工作，如《中國21世紀議程》關於防災減災行動指出：「開展全國自然災害的風險分析，包括風險辨識、風險估算、風險評估三個部分」。這表明我國已把災害風險評估作為防災減災建設的重要內容，並將之納入國家可持續發展體系。大多數地方的21世紀議程都把防災減災作為可持續發展能力建設的重要任務之一，提出了災害風險評估行動方案。在我國研究比較系統深入的災害風險評估是地震災害。其代表性的工作成果是由國家地震局先後完成的三代《中國地震烈度區劃圖及使用規定》。該圖在對全國區域地震危險性評估基礎上，確定了不同地區一般場地條件下在未來一定期限內可能遭遇超越概率為10%的烈度值，即地震基本烈度。綜合性自然災害風險研究也取得了一些研究成果。例如，黃崇福等用模糊集方法建立了城市地震災害風險評估的數學模型。水利、農林、氣象等部門的一些專家分別開展了一些區域性的洪水災害、森林火災、台風災害等風險分析或災情預測評估研究，編制了風險圖，提出了災情評估或風險評估的方法和技術。雖然這些工作還不夠深入和系統，但對指導行業減災、提高災害風險管理水平發揮了積極的作用。
我國地質災害管理工作，自1999年國土資源部發布《地質災害防治管理辦法》，標志著我國地質災害防治工作逐步走向法制化軌道，為進一步貫徹落實好《地質災害防治管理辦法》，從源頭上抓好地質災害防治，國土資源部發布了《關於實行建設用地地質災害危險性評估的通知》。通過幾年的管理實踐，以及適應全社會減災防災的需要，2004年3月1日，國務院正式發布《地質災害防治條例》，使我國地質災害防治工作有了法律保證。該《條例》規定，在地質災害易發區內進行工程建設應當在可行性研究階段進行地質災害危險性評估，並將評估結果作為可行性研究報告的組成部分；明確要求「在編制地質災害易發區內的城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時，應當對規劃區進行地質災害危險性評估」。明確了評估的主要地質災害種類，包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降。隨著我國地質災害風險評估和災害防治管理向科學化、法制化方向的逐步發展，我國土地資源的合理與安全使用得到進一步優化，為控制和減少人為誘發的地質災害起到了重要的作用。
我國地質災害的風險評估（價）研究工作自20世紀90年代開始興起，在這一領域的研究中，已經取得了較為豐富的成果，為減災管理發揮了重要作用。例如，蘇經宇（1993）提出了判別泥石流危險性分布的標志和方法。劉希林等（1988）對區域泥石流風險評估進行了研究，給出了區域泥石流危險性評估的8個指標和人與財產的易損性計算公式，並提出了判斷泥石流危險性程度和評估泥石流泛濫堆積范圍的統計模型，對雲南和四川省泥石流災害風險進行了評估。張梁（1994）等根據環境經濟學理論，初步論證了地質災害的屬性特徵和風險評估的經濟分析方法。張業成（1995）對雲南省東川市泥石流災害進行了風險分析。張梁、張業成、羅元華及殷坤龍、晏同珍等對滑坡災害危險性和斜坡不穩定性的空間預測與區劃進行了系統研究，先後提出了定量評估的信息分析模型、多因素回歸分析模型、判別分析模型等，並對秦巴山區和三峽庫區滑坡災害進行了危險性分析與區劃。朱良峰（2002）等研究開發了基於GIS的區域地質災害風險分析系統，對全國范圍的滑坡泥石流災害進行了危險性分析、易損性分析和最終的風險分析。殷坤龍等經過多年研究，開發出MapGIS的滑坡災害風險分析系統（IASLH）。在該系統中，提出了滑坡災害危險性分析的信息量模型。該模型根據滑坡分布信息與各滑坡影響因素之間的關系，計算出產生滑坡的信息量，據此，進行滑坡危險性區劃，並應用IASLH系統對中國漢江流域旬陽地區的滑坡災害以及中國滑坡災害進行了評估。
當前，地質災害風險研究正處於方興未艾之時，今後將得到更加迅速的發展，其研究內容將更加廣泛，理論方法更加豐富、先進。可以預見，不久的將來，它將成為一項具有完善理論和技術方法的新興領域。其基本趨勢是：向著評估定量化、綜合化、管理空間化的方向發展。主要表現為：
（1）從歷史與現狀分析趨向預測與研究相結合；
（2）從個體分析趨向個體與區域研究相結合；
（3）從定性分析趨向定量化評估；
（4）從單項要素分析趨向綜合要素評估；
（5）從單純的風險評估理論研究發展為風險評估與減災管理相結合，風險評估與防治相結合，風險評估的目的是為了服務於社會經濟建設和減災管理；
（6）以GIS空間化技術為支撐的多因素信息模型化評估與空間化管理空前發展，將逐步取代傳統的調查統計和手工制圖，並向網路技術化發展；
（7）研究理論與方法趨向於內容更豐富，形成多學科的融合與交叉，特別是與社會學緊密相結合。
盡管經過20多年的發展，國內外的地質災害風險研究與評估在理論和實踐方面都取得了較為豐富的成果，然而還未形成系統完善的理論與方法體系，也沒有統一的評估標准，國內在這一領域的研究還很薄弱,地質災害的各專業災害評估仍處於日益深入的探討和總結過程。主要存在的問題包括：
（1）目前滑坡泥石流災害破壞損失只考慮了直接的經濟損失，對其間接經濟損失評估方法的研究很少；
（2）現有的滑坡泥石流災害風險評估框架與指標體系的目標和構成都不夠明確，指標體系不夠完整，各分析層面之間的邏輯關系，不同的學者有不同的表述，缺乏普遍共識的評估框架體系；
（3）對於滑坡泥石流災害的風險可接受水平的研究非常薄弱，沒有令人信服的標准體系；
（4）滑坡泥石流災害風險評估理論和方法還不完善；
（5）滑坡泥石流災害風險評估中的易損性分析還是一個相當薄弱的環節。在易損性分析中，一般僅考慮了滑坡泥石流災害的歷史災情中的人員傷亡，而對歷史災情中的經濟財產和資源環境的損失很少予以考慮。