地质灾害治理防治应急前景
A. 地质灾害治理与地方经济发展的关系
甘肃省国土资源厅
改革开放以来,甘肃省经济有了突飞猛进的发展,特别是进入本世纪后,地方经济在以房地产为支柱产业的带动下,取得了连续十余年的高速发展。房地产业的发展是与土地开发为基础的产业,随着农村小城镇建设和城市棚户区改造和安居工程的实施,人民群众居住条件得到了改善,但同时人地矛盾也凸显了出来。在土地日趋紧张的情况下,对一些非耕地的改造势在必行。随之而来的是地质灾害的频繁发生,其所带来的危害也不断加大,发展经济的同时,进行地质灾害治理也成为构建和谐社会的内容之一。
一、地质灾害是社会经济可持续发展的制约因素
甘肃省是全国地质灾害最为严重的省份之一,“十一五”期间,全省共发生各类突发性地质灾害8940起,共造成1692人死亡,297人失踪,以2008年和2010年伤亡人数最多;造成直接经济损失35.67亿元(未含舟曲泥石流灾害损失)。
“十一五”期间,甘肃省遭遇了特大地震和极端天气的影响,地质灾害频发,并造成了严重的人员伤亡和财产损失。“5·12”汶川特大地震引发的次生地质灾害造成甘肃省地震灾区151人死亡,473人受伤,直接经济损失28.76亿元,地震也同时对甘肃省地质环境造成了极大的创伤;“5·16”兰州市九州石峡口滑坡造成7人遇难,两个单元的家属楼被摧毁;舟曲“8·8”特大山洪泥石流灾害造成1435人遇难,330人失踪,泥石流灾害同时对舟曲县城基础设施造成了严重破坏;“8·12”特大暴洪灾害造成陇南市37人遇难,17人失踪,其中以成县最为严重;“3·2”东乡县城滑坡灾害造成730人被迫转移,县城部分区域处于滑坡危险区。特别是受“5·12”汶川地震影响,全省中东部、南部的陇南市、甘南藏族自治州、天水市、庆阳市、平凉市、定西市等6个市(州)所辖38个县(区)地质灾害频发,地震在这些地区引发崩塌、滑坡、地裂缝和地面塌陷灾害共8108起。
截至2010年底,全省已查明各类地质灾害隐患点10629处。地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂缝等,其中崩塌、滑坡6699处,泥石流沟3580条,地面塌陷193处,地裂缝157处。受地质灾害威胁人口190.82万人,受威胁财产304.81亿元。
二、地质灾害治理是社会经济可持续发展的重要内容
“十一五”期间,甘肃省遭遇了“5·12”汶川特大地震及“8·8”舟曲特大山洪泥石流灾害等事件。面对特大地质灾害的侵袭,甘肃省国土资源部门在省委、省政府及国土资源部的正确领导下,实施了地质灾害监测预警、地质灾害排查及地质灾害治理工程等一系列有效的防灾减灾工程,为灾后重建做出了一定贡献。
(一)地质灾害调查评价工作取得重要进展
截至2010年,甘肃省全面完成了87个县(市)的1:10万地质灾害调查与区划工作,并完成兰州市、陇南市、天水市和平凉市所辖22个县(区)1:5万地质灾害详细调查工作,基本摸清了这些地区地质灾害发育分布规律,为防灾减灾工作奠定了一定的基础。
(二)地质灾害监测网络初步建立
在全省地质灾害调查和详查基础上,全省87个县(区)建立了地质灾害群测群防网络,群测群防监测点达到1万多个。“十一五”期间,地质灾害群测群防取得显著成效,累计成功预报地质灾害57次,转移群众32.6万人,避免经济损失3.2亿元。甘肃省“十有县”建设都得到加强,兰州市城关区等29个县(区)进入国土资源部群测群防“十有县”建设名单,一批优秀群测群防员受到国土资源部的嘉奖。为全面提升基层地质灾害防治能力,进一步加强群测群防工作,切实保障人民群众生命财产安全,依据国土资源部有关精神,结合全省地质灾害防治工作实际,甘肃省实施了乡(镇)国土资源所地质灾害防治“五到位”宣传培训活动,并取得显著成效。兰州市、陇南市等地质灾害多发区专业监测网建设工作已初步开展。地质灾害气象预警预报全面展开,省国土资源厅与省气象局合作开展了省级地质灾害气象预警预报工作,取得了较为显著的成效。“十一五”期间,成功发布地质灾害气象预警140次,其中Ⅲ级98次,Ⅳ级42次。
(三)地质灾害防治工程得到加强
“十一五”期间,甘肃省加大了特大型、大型地质灾害防治项目投资经费,多处险情严重、危险性大的地质灾害得以及时治理。通过申请中央和省级财政治理的地质灾害防治项目(包括应急治理)510余项,治理投资经费总额达数十亿元,有效减轻了地质灾害对危险区内人民生命财产安全的危害。同时,“十一五”期间,甘肃省地质灾害防治体制得到了加强,兰州等地区地质灾害年度防治经费常规投入逐步形成。
(四)重大地质灾害事件灾后恢复治理成效显著
1.震后灾区重建成效显著
“5·12”汶川地震后,省国土资源厅组织编制了《汶川地震甘肃灾区陇南市灾后恢复重建地质灾害防治专项规划》,并得到了国务院的批复,重建项目成效显著。陇南市灾后重建地质灾害防治项目共实施314项,其中工程治理项目265项,总投资10.97亿元,基础项目(包括基础调查、应急能力建设、气象预警预报系统建设等)49项,总投资2.09亿元。截至2010年底,265项工程治理项目已竣工165项,在建100项;基础项目已完成29项,在建20项。此项工作的实施,很大程度上有效遏制了甘肃省地质灾害多发、频发、群发的陇南地区地质灾害的发生,减少和降低了甘肃省因地质灾害而造成的人员伤亡和经济损失。
2.舟曲灾后重建工作进展顺利
“8·8”舟曲特大山洪泥石流灾害发生后,省国土资源厅组织编制的《舟曲灾后恢复重建地质灾害防治规划》得到国务院的批准实施,规划治理工程26项,总投资8.5亿元。该规划正在实施,计划在2012年完成。
3.兰州城市重大地质灾害防治工作初步展开
兰州城市地质灾害的多发性、突发性、危害严重性引起了党中央、国务院的高度重视。针对地质灾害频发、危害严重的状况,兰州市人民政府于2007年批准印发了《兰州市地质灾害防治规划(2007~2020年)》,同时组织编制了《兰州市城市重大地质灾害防治专项规划》、《兰州城市重大地质灾害防治可行性研究报告》,为科学规划、有效防治地质灾害奠定了基础。
4.东乡县城灾后地质灾害防治工作展开
东乡县城特大地质灾害发生后,省国土资源厅组织编制了《东乡县城特大地质灾害综合治理可行性研究报告》及《东乡县城地质灾害防治规划》,地质灾害防治工作已初步展开,计划2011年完成。
5.永靖县二方台滑坡应急治理工程进展顺利
甘肃省国土资源厅组织实施的永靖县二方台滑坡应急治理工程进展顺利,工程实施后,将有效保护危险区内212户村民、1000余人的生命与财产安全。
(五)地质灾害应急体系建设初步开展
甘肃省成立了省级地质灾害应急中心,主要负责省级地质灾害应急专家库建设和管理,突发地质灾害现场应急调查和处置,地质灾害气象预警,地质灾害应急信息平台建设、运行管理和维护。省地质灾害应急中心的成立,有力地推动了甘肃省地质灾害的应急体系和应急能力建设的步伐。省、市(州)、县(区)均制定了突发地质灾害应急预案。
(六)地质灾害防治专业技术队伍建设得到加强
“十一五”期间,甘肃省加强了地质灾害专业技术队伍建设,已成为地质灾害防治的强力技术支撑,主要分布在国土资源系统所属的地矿、有色、煤炭等地勘单位以及省科学院、兰州大学等院校。随着地质灾害防治工作的加强,专业技术人员得到很好的实践锻炼。
三、防灾减灾是社会经济可持续发展的保障
“祸兮福所倚,福兮祸所伏”,所有的物质运动,对于人类都有正反两个方面的作用,既造福也可为害。如果我们承认事物的双重性,那么地球、生物、环境、人类、社会、经济发展过程中,在为人类生存和发展创造有利条件的同时,也必然在另一方面带来灾害,而减轻灾害,改善环境造福于人类,就可以保障社会经济的可持续发展。
(1)必须提高全社会的减灾意识,推动减灾社会化:减轻灾害是全社会的协调行动,为取得减灾的综合效益,必须提高全社会的减灾意识,推动减灾工作的社会化,需要制定国家、部门和地方的减灾规划,动员全社会共同参与。
(2)实施减灾系统工程,进行综合减灾:减轻灾害是一项系统工程,包括监测、预报、评估、防灾、抗灾、救灾、安置与恢复,宣传与立法,保险与基金,规划与指导等项。减灾系统工程的制定要与社会经济发展规划相协调,突出农业与城市两大减灾重点,充分发挥科技的先导作用和社会各种减灾力量的联合作用,进行综合减灾。
(3)开展减灾示范区工作:为了研究减灾的方法、技术,总结减灾经验,推动全国减灾工作的开展,应选择多灾频发的和社会经济发展的重点地区作为减灾示范区,在保证这些地区经济发展的同时,探索系统减灾经验,再向全国普遍推广。
(4)综合治理地质灾害,保护地质环境:实施建设项目地质环境影响评价制度,坚持“开发利用与保护环境并重”和“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁利用谁补偿”的方针。加大地质灾害防治投资力度,重大地质灾害体的治理与国土资源开发整治相结合,统筹规划综合治理。
(5)深入开发灾害科学研究,提高社会减灾的能力和水平:减轻灾害是一项系统工程,其中,每一项都需要高新技术的支持和高水平灾害科学理论的指导,只有提高灾害科学研究的水平,才能提高社会的减灾能力。
B. 我国地质灾害的防治工作现状
我国政府一直十分重视地质灾害防治工作。20世纪70年代,在总结世界许多国家地质灾害防治方面因无预报无预防、有预报而无预防或有预报、有预防而没有组织实施等问题造成严重后果的基础上,我国的地质灾害防治工作中已由灾后被动救灾,转为灾前主动地、有目的地勘查、监测、预报、预防和治理。在地质灾害防治的实践中,有预报、有预防并组织实施的实例越来越多。例如,1975年2月4日,辽宁省海城7.3级地震是我国乃至世界上预报预防最成功的震例。在震前,国家地震局和辽宁省地震局作出了准确的中、短期预报,特别是作出了临震预报,辽宁省政府据此向全省发布了临震预报,并布置了预测预防的对策,位于震中区的营口市,县政府采取了组织群众撤离等应急对策,虽然地震使建筑物遭受严重破坏,但是人员伤亡却大为减少,死亡的人数(1328人)仅为人口总数的0.02%。
20世纪90年代,在制定国民经济发展规划的同时,制定了未来12年(1999~2010年)中国地质灾害防治战略,包括东部地区首先是做好以国土经济开发区为重点的环境地质综合评价和地质灾害防灾区划,在此基础上,及时调整土地利用规划和城市建设布局,避免重大工程和重要设施建在岩溶地面塌陷危险区和矿山采空区;中部地区在全面开展地质灾害调查的基础上,加强国土经济开发区和大江大河、交通干线等突发性地质灾害多发区段的地质灾害防灾区划;西部地区采取的防灾工作手段是避让,主要任务是做好重大工程设施的选址和保证居民区的安全。考虑到国家经济建设重点逐步西移的状况,应做好国土经济开发区地质灾害调查和防灾区划,加强区域地壳稳定性评价工作,并且提出了以下具体要求。
1)认真贯彻执行“预防为主,防治结合”的方针。开展全国地质灾害时空的分布、形成机理与现今地壳变形研究,进行地质灾害预测、预警分析,逐步掌握地质灾害的分布、发育规律,做好重大地质灾害的事前防范工作。
2)进一步加强法制建设,建立健全防灾法规。大力宣传、认真贯彻《防震减灾法》、《地质灾害防治管理办法》、《若干建设项目环境保护管理办法》、《水土保持工作条例》、《环境保护法》、《矿产资源法》、《土地管理法》、《森林法》、《草原法》、《水法》、《江河管理条例》等,进一步增强各级领导和广大群众的法律意识,提高依法加强地质灾害防治的自觉性,以法规的形式来管理地质环境,预防和减轻地质灾害,逐步把防治地质灾害纳入法制的轨道。
3)建立起统一管理与分级、分部门管理相结合的地质灾害防治管理体系,实行严格的责任制,按照国土资源部发布的《地质灾害防治管理办法》做好如下工作:①做好以地质灾害现状、防治目标、防治原则、易发区和危险区的划定、总体部署的主要任务、基本措施、预期效果为内容的地质灾害防治规划;②拟定好地质灾害监测、预防重点,主要地质灾害危险点的威胁对象、范围的地质灾害防灾预案;③做好工程建设诱发地质灾害的可能性,工程建设本身遭受地质灾害威胁的危险性及拟采取的防治措施等地质灾害危险性评估;④做好地质灾害发生时间、地点、成灾范围、影响程度等的地质灾害防治预报。
4)加强地质灾害监测和信息系统建设。根据地质灾害的性质及防治措施确定监测内容,并建立监测网络和信息系统,密切观察地质灾害的发展动态,实行防治信息化施工。
5)实施专业队伍与群众相结合,技术业务与行政措施并重的综合防治方针,动员全社会力量,建立群测群防体系,建设由社会各界共同参与的防灾网络,走出一条具有中国特色的地质灾害防治之路。
为加强对重大城市、重大建设工程和生命线工程抗御灾害的能力,做好建设工程场地地质环境安全性评价工作,国土资源部于1999年3月发布的《地质灾害防治管理办法》规定:“城市建设有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发地区进行工程建设,在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估。”国务院2003年11月发布的《地质灾害防治条例》(国务院令第394号)的第二十一条明确规定:“凡是在地质灾害易发区进行的工程建设项目,在可行性研究阶段必须进行地质灾害危险性评估。”《地质灾害防治管理办法》、《地质灾害防治条例》为我国预防地质灾害的发生提供了政策和法律保障。
2008年1月,国土资源部发布的《全国地质灾害防治“十一五”规划》,科学地划分出了16个地质灾害重点防治区,即长江三峡库区滑坡崩塌重点防治区、川滇南北构造带泥石流滑坡崩塌重点防治区、鄂西湘西中低山滑坡崩塌重点防治区、湘中南岩溶丘陵盆地地面塌陷滑坡重点防治区、云贵高原滑坡崩塌地面塌陷重点防治区、滇西横断山高山峡谷泥石流滑坡重点防治区、桂西桂北岩溶山地丘陵崩塌地面塌陷重点防治区、浙闽赣丘陵山地群发性滑坡重点防治区、陕北晋西黄土滑坡重点防治区、黄土高原西南滑坡泥石流重点防治区、陇南陕南秦巴山地泥石流滑坡重点防治区、新疆伊犁滑坡泥石流重点防治区、珠江三角洲地面沉降地面塌陷重点防治区、长江三角洲地面沉降重点防治区、华北平原地面沉降重点防治区、东北中俄界河河岸崩塌重点防治区。《全国地质灾害防治“十一五”规划》的颁布,表明我国地质灾害防治工作进入了紧张有序的发展阶段。
小 结
本章的学习重点是地质灾害防治的原则和工作步骤,难点是地质灾害防治的工作步骤。在教学过程中,教师可借助一些简明的实例,通过直观教学法或图解法进行相关内容的讲解,学生上课前应对重点和难点进行必要的预习,课中、课后应对重点内容进行理解和识记。
复习思考题
1.地质灾害的类型有哪些?如何进行地质灾害的分级?
2.地质灾害防治的基本原则有哪些?进行地质灾害防治工作有哪些步骤?
3.我国的地质灾害防治工作可依据的法律法规有哪些?
C. 地质灾害治理有哪些好处
保护地质环境,利于人们生产和生活,能避免人民的财产受到损害和人员的伤亡。
D. 地质灾害防治工作现状及存在的主要问题
一、今年灾情及我部防范工作情况
今年,我国气候极端异常,部分地区前旱后雨,瞬时暴雨,持续强降雨,导致崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发频发群发。1至6月,全国发生19522起,造成464人死亡和失踪,直接经济损失18.61亿元,分别比去年同期增长932.3%、177.8%和190%。
国务院领导高度重视地质灾害防范工作,今年上半年作出60多次重要批示,为我们工作指明了方向。我部坚决贯彻落实国务院领导批示精神,年初开始早研判、早部署、早检查、早落实,采取多种手段严防严控。一是精心部署,先后8次召开全国和重要地区的汛期防范工作会议,多次发文和联合相关部门发文,进行再动员、再部署、再落实。二是检查督促,近百次派出由部领导和司局领导带队、相关部门参加的工作组检查指导。三是强化应急,派出88名专家长期驻守18个重点省(区、市),指导排查、监测预警和群测群防等。多次启动应急响应,在玉树地震和关岭滑坡等灾害发生后,第一时间组织开展隐患排查,协助和指导防范次生灾害。四是重点防范,把地震灾区和三峡库区作为重中之重,派出150名专家协助四川、青海、重庆、湖北四省(市)开展排查和巡查,并在全国范围内部署开展人口密集地区、交通干道和重要工程周边灾害点再排查。五是联控联防,加强与气象、水利、铁路、交通运输、教育等部门的协作配合,发挥部门优势,落实防灾责任,提升防控能力。
通过以上工作,今年上半年地质灾害防范取得了显著成效。转移受威胁群众20多万,成功避让477起,避免人员伤亡14839人。仅6月一个月,全国共成功预报320起,避免人员伤亡11014人,避免直接经济损失1.38亿元,为历年来单月最多。与2009年1至6月相比,今年同期地质灾害发生数量增长了近10倍,而造成的人员死亡失踪人数同比大幅减少。
重点地区防范工作取得了很大的成效,成功预报和避免多起重大地质灾害。三峡库区已连续7年未因地质灾害导致人员伤亡。汶川地震灾区2年多来,虽然地质灾害多发频发,但灾民安置点未因地质灾害导致人员伤亡,实现了主汛期地质灾害无重大群死群伤的目标。玉树地震灾区隐患排查迅速完成,重要隐患均被严密监控或应急排危除险。
二、以往地质灾害防治工作主要成效和存在问题
1998年政府机构改革,地质环境队伍(工程地质队、水文地质队)作为地勘队伍的组成部分连同地勘费一并下放地方。地质灾害作为地质环境工作的一部分,是在机构改革之后的10年来逐步成为一项重要职能,越来越受到重视,三定规定我部的职能是组织、协调、指导、监督。近年来,地质灾害防治工作经历了调查、普查、工程治理从无到有的过程,初步形成了以地质灾害调查为基础,以三峡库区、地震灾区为重点的,少数隐患点实施专业队伍监测,绝大多数采取群测群防监测,逐步开始重大隐患点工程治理的格局。
1、在山区县地质灾害调查基础上形成了群测群防体系
从2003年至2008年,在地质灾害易发区部署完成了1640个县的地质灾害调查与区划工作,基于此项成果初步建立了以群测群防为主的地质灾害监测网络体系。现在全国24万处隐患点均已纳入群测群防体系,有10万群测群防员。实践证明群测群防是我国地质灾害防治工作的一大创举,是在现行条件下最为有效的监测体系,创造了无数的奇迹,挽救了大量生命,取得了巨大成功。
1640个县的调查评价程度很低,每个县只安排20万元经费,只能做一些地表肉眼观察工作,基本查清了房前屋后小开小裂小缝,但对较远距离的、具有隐蔽性的、比较复杂的地质灾害隐患还没有查清楚。群测群防体系不健全,主要依靠兼职,缺少必要的经济待遇和设施配备。原因是地质灾害多数分布在山区,大多数都是贫困县,县乡政府在财政上都比较困难。
2、组建了部级和省级及三峡库区地质灾害监测机构
目前全国已形成了由1个国家级地质环境监测院、32个省级监测总站、233个市级监测分站和166个县级监测站组成的全国地质环境监测体系。初步建立了三峡库区滑坡崩塌专业监测网。在典型地区开展了突发性地质灾害专业监测示范工作。
问题是全国地质灾害行政管理人员太少,越到基层越少,绝大多数县一个专职人员也没有。香港的土木工程拓展署的土力工程处有700多人从事地质灾害管理,我们全国都算上专职管理人员也不到他们的一半。市、县级地质环境(地质灾害)监测机构建立的还很不普遍,绝大多数市、县没有地质灾害监测机构,现有的机构也还存在着人员少,技术人员更少的问题。经费普遍没有保障,少数机构的经费纳入财政预算,多数是自收自支,与其公益性服务机构性质很不相宜。
3、法规规章逐步完善,管理工作逐步加强
国务院于2003年颁布了《地质灾害防治条例》。全国已有29个省(区、市)颁布了相关的地方性法规或规章。国务院先后发布《国家突发地质灾害应急预案》和《全国地质灾害防治“十一五”规划》。各省(区、市)和大部分地质灾害易发区的市、县均发布实施了突发地质灾害应急预案和地质灾害防治规划。2009年我部印发了《国土资源部突发地质灾害应急响应工作方案》,建立了较为完善的地质灾害应急响应机制。建立了部省两级应急专家队伍。2009年,在全国开展以县(区、市)为对象的群测群防 “十有县” (有组织、有规划、有经费、有预案、有制度、有宣传、有预报、有监测、有手段、有警示)建设,已建成321个。在全国推进地质灾害防治行政管理、事业支撑、应急处置、专家咨询、中介服务“五条线”建设,努力提高地质灾害防治能力和水平。2007年以来,在全国先后开展“农村地质灾害防治知识万村培训行动”和“县、乡、村干部国土资源法律知识宣传教育培训”,培训基层干部、监测人员和群众、学生300多万人。2010年,正在在全国开展针对基层国土所和群测群防员的地质灾害防治评估、巡查、宣传、预案和人员“五到位”宣传培训活动,培训10万人。
4、各相关部门的工作配合逐步加强
从2003年起,我部与气象局合作开展地质灾害气象预警预报,截至2009年,国家、30个省(区、市)、223个市、1035个县开展了这项工作。今年我部与气象局又共同研究进一步提高预警预报的精度,联合发文要求所有市、县都要开展这项工作。我部与建设、交通、铁道等部门联控联防,相关部门对建设工程区、交通干道等的地质灾害防治工作逐步加强。今年我部与交通部、铁道部联合发文,就汛期地质灾害防治共同部署, 2次邀请10多个部委联合召开视频会议,共同开展汛期检查,取得较好效果。
三、今后地质灾害防治工作需要加强的工作和需要解决的问题
地质灾害防治已经是中央领导高度重视、社会各界普遍关注、人民群众充满期盼的大事。我们一方面坚决贯彻落实国务院领导批示指示精神,加强应急响应和应急处置。一方面积极探索深化改革完善地质灾害防灾减灾体系。
1、进一步开展地质灾害调查、普查、排查等基础工作
为建立完善的地质灾害防灾减灾体系,必须加大基础工作力度。全国应开展全面的地质灾害调查,重点地区(300万平方公里)详查工作应加快进度,地震灾区、三峡库区等应做到普查,排查工作应纳入基础工作由专业队伍承担,并每隔一年排查一次,人员集中区附近2000米范围要提高工作程度,部署一批必要的工程勘查。
2、建立市、县地质灾害(地质环境)监测机构
建立市、县地质灾害(地质环境)监测机构是必要的,地下水、地面沉降、地面塌陷、矿山地质环境、地质灾害等都需要监测,各地的监测机构可以根据不同地区特点有所侧重。监测机构承接地质灾害调查、普查、排查等基础工作成果,可以根据成果、根据群测群防员分布,划定每个群测群防员的监测区域、监测隐患点、巡查路线等,使地调成果发挥作用。
3、以村支部书记、村长、村民小组长为主加强群测群防员队伍
实践证明村支部书记、村长和村民小组长担当群测群防员是最合适人选,他们了解当地情况、熟悉村民、富有责任心。他们当群测群防员遇有灾情险情最方便报告乡镇政府,立即就能使基层政府直接组织抢险救灾。应该给这支群测群防员队伍统一的经济待遇,应由中央财政承担他们的补助经费,这样就能把群测群防的水平提高到现阶段最高水平。
4、国家级和市、县级地灾防治指挥协调能力建设是当前应该加强的两个重要环节
地质灾害现在已经成为非常重要的自然灾害,今年暴雨导致人员伤亡90%属于地质灾害。建议在国家层面成立国家地质灾害防治指挥部,我部作为办公室单位,组建地质灾害防治应急中心。
地质灾害防治关键在基层,而我们基层最为薄弱。要加强市、县防灾减灾体系建设,形成中央出资由专业的地勘单位进行地质灾害调查,成果由市、县两级地质灾害(地质环境)监测机构承接,群测群防员使用,发现灾情险情报告市县、乡政府应急处置的防灾体系。
5、进一步加大重大地质灾害治理资金投入
《地质灾害防治条例》规定由中央和省级政府负责特大和重大地质灾害治理,现在用于面上的治理资金中央每年出资仅9个亿,与各地需求相比杯水车薪。如能增加到每年40个亿治理进度会大大加快。三峡库区、地震灾区之所以防灾工作做得好,与国家投入力度大是直接相关的。现在有些省级政府也出一些资金,但不普遍,也没有形成制度。各省都应该每年有专项纳入财政预算。市、县两级的地质灾害(地质环境)监测机构的工作经费也应纳入地方财政预算。
E. 地质灾害防灾预案及防治规划
一、地质灾害防灾预案建议
为了有效地减轻地质灾害损失,给地方政府编制防灾预案提供依据,特编制重要地质灾害防灾预案建议。编制的主要指导思想是在“以人为本”的思想指导下,针对重要灾害隐患点作出中长期预报,对其可能造成的危害进行预测。逐点落实包括监测、报警、疏散、应急抢险等内容的预防措施,防灾责任要落实到具体的乡镇、单位。针对一般灾害隐患点仅提供点号,作为群测群防的依据。
图7-11 防灾预案灾点与群测群防灾点分布图
本次调查的340处威胁到人民生命财产安全的地质灾害点中,其中滑坡239处,不稳定斜坡51处,崩塌50处。根据野外调查,稳定性分析和风险评估结果,挑选出26处重大地质灾害隐患点,作为延安市宝塔区重大地质灾害(图7-11,图7-12),编制区级防灾预案(表7-5)。挑选出41处地质灾害隐患点,作为延安市宝塔区地质灾害群测群防点(表7-6)。对311处地质灾害隐患点编制地质灾害防范巡查计划,巡查路线按照先重点后一般、全面检查,交通方便的原则,依据自然地理行政区划将该区分为中西部:宝塔区-枣园镇-河庄坪镇巡查路线,宝塔区-柳林镇-万花乡巡查路线,宝塔区-桥儿沟镇-川口乡-李渠镇巡查路线;中东部:姚店镇-甘谷驿镇-元龙寺乡-青化砭镇巡查路线,李渠镇-冯庄乡-梁村乡巡查路线;北部:蟠龙镇-贯屯乡-梁村乡巡查路线;南部:南泥湾镇-松树林乡-麻洞川乡-临镇镇-官庄乡巡查路线。
图7-12 城区防灾预案灾点与群测群防灾点分布图
表7-5 重大地质灾害点防灾预案一览表
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表7-6 地质灾害防范巡查与群测群防灾点一览表
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二、地质灾害防治规划建议
为了有效地减轻地质灾害造成的损失,为地方政府编制防治规划提供依据,特编制重要地质灾害防治规划建议。编制的主要指导思想是在科学发展观与构建和谐社会的思想统领下,以保障新农村建设和“以人为本”为主要目标,划定地质灾害防治分区,确定防治方案。防治方案的实施安排和实施防治方案的保证措施等内容不予详述。
(一)地质灾害防治分区
根据宝塔区地质灾害发育特征、分布规律和地质灾害易发程度、危险程度分区评价结果,结合《延安市城市总体规划概况》、《延安市宝塔城区国民经济和社会发展的第十个五年计划》的要求,本着“以人为本”的原则,对全区的地质灾害防治工作进行总体规划(表7-7)。
表7-7 地质灾害防治规划分区说明表
小区名称:Ⅰ1(枣园—川口—柳林—万花重点防治区),Ⅰ2(青化砭—姚店重点防治区),Ⅰ3(胡家沟—老庄湾—后庙沟重点防治区),Ⅰ4(史家洼—贯屯—鲁屯重点防治区);Ⅱ1(蟠龙—梁村—元龙寺—冯庄—强家窑次重点防治区),Ⅱ2(邓屯—金盆湾—麻洞川次重点防治区),Ⅱ3(姚家坡—临镇东村次重点防治区);Ⅲ(南泥湾—松树林—官庄一般防治区)。
(二)地质灾害防治方案
1.地质灾害监测预警体系建设
依据《地质灾害防治条例》结合各地质灾害点的稳定性和危险程度,选择危险大、可能造成群死群伤和财产损失的41处群测群防点(表7-6),采用群专结合的方式监测(图7-11)。对于威胁到铁路的4处、公路的12处、水库的1处共计17处地质灾害点,应由相应的部门负责监测,其余258处地质灾害点为群众留观点,由村民进行留心查看。依据地质灾害的危险程度大小,划分其监测级别,依据级别,落实监测责任人。
2.地质灾害点居民搬迁避让
区内66处威胁到村民安全的地质灾害隐患点应采取搬迁避让措施,其中,全村搬迁避让的6处,滑坡整体稳定仅局部不稳定,或仅威胁部分住户的60处。全区搬迁避让共660户1981人,1855间房(及窑洞)。其中2010年底前搬迁避让地质灾害及其隐患点57处,涉及502户1508人,1478间房及窑洞(表7-8)。2015年前搬迁地质灾害隐患点9处,涉及158户473人,407间房及窑洞(表7-9)。
表7-8 近期(2010年底前)搬迁避让规划明细一览表
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表7-9 远期(2015年底前)搬迁避让规划明细一览表
3.地质灾害治理工程
区内适宜做工程治理的地质灾害点有39处,规划近期治理32处,远期治理6处。其中:近期已勘查有待治理的地质灾害点有虎头峁滑坡(BT2121),东馨家园滑坡(BT3067)。建议近期对延安市凤凰山东北麓电影院至市场沟口斜坡地段进行综合治理,该地段涉及12处城区地质灾害隐患点,其中10处地质灾害点危险程度大,有待勘查治理(表7-10)。
表7-10 工程治理灾害点一览表
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F. 地质灾害治理工程为什么发展如此之快
人类都是把生命放在第一位的,有灾难就会有生命失去, 所谓的地质灾害治理工程就是减少灾害的发生。
G. 地质灾害评估发展前景怎样
前景不错,参考相关《中国地质灾害防治行业市场前瞻与投资战略规划分析报告回》信息显示,答 我国属于地质灾害频发国家,每年因地质灾害造成的人员伤亡和财产损失巨大。目前国家已制定多项相关法律法规,完善灾害治理资质评估机制,加强地质灾害治理行业监管力度。
从长远看来,随着国民经济水平的持续提高和财政收入的不断增长,地质灾害治理投资规模持续扩大,地质灾害治理行业将呈现高速发展态势。
国民经济的发展程度直接影响着地质灾害治理行业的发展速度,随着经济实力的迅速崛起,综合国力不断提升,中央和各级地方政府财政收入的快速增长,人民的生活水平不断改善,地质灾害治理行业呈现出快速发展态势,其增速远远超过国民经济的总体增速。
H. 全球地质灾害态势及防治趋势
随着全球气候变暖,地壳活动进入一个相对活跃期,再加上重大工程的开工建设等人类活动的影响,世界各国正在遭受前所未有的地质灾害威胁。崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害日益增加。地质灾害已经成为当代地球科学的热点领域。本届大会除了在“每日主题”报告会中专门设立地质灾害专题外,还有多个讨论会涉及地震、火山活动、海啸(风暴潮)、滑坡、崩塌、泥石流等主要地质灾害类型,其他灾害如暴雨、洪水等气象灾害也被纳入到地质灾害专题。
纵观本届国际地质大会,与地质灾害专题有关的地球科学热点领域包括以下几个方面。
一、地质灾害调查检测新技术和新方法
干涉雷达测量和差分干涉雷达测量技术作为快速、精确(毫米级)的获取地形数据的技术,日益受到重视,有很多的研究都是利用这两种技术开展滑坡监测和制图。随着GIS制图和数据分析处理能力的日益增强,有限元理论的2D或3D模型应用于滑坡、崩塌等的稳定性计算和评价已经很普遍。安吉·梅瑞(Andrea Merri)等采用Flac3D软件对意大利思特朗博利火山进行3D地质建模,从而分析不同岩浆构造状态下应力—应变状态的变化,并对岩浆流动状态进行预测。英国地质调查局已将3D地质建模纳入战略科学计划(2005~2010年),与1999年出台的战略科学计划相比,最重要的变化就是从2D地质调查技术向3D地质调查技术转变,例如“英国大陆的3D地学框架”和“海岸、大陆架和大陆边缘的3D表征”等研究计划。随着地理信息系统的发展,目前甚至已经出现了4D理论。
二、地质灾害监测预警
地质灾害早期预警系统不仅是一套技术设备,人类因素、社会元素和信息通信也是重要的组成部分。挪威是崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害频发的国家(地区),于2005年成立Geo Extreme研究计划,拟用4年时间对挪威今后50年地质灾害情况进行评估。这个课题共包含4个研究模块:模块A主要目标是进行气象参数与滑坡和崩塌之间的耦合性研究,为了进行这方面的研究,已经建立了包含滑坡和崩塌事件的数据库;模块B主要进行区域气候前景预测,重点是进行降水和飓风等极端气候事件研究;模块C利用模块A和B研究结果生成关于挪威将来可能发生地质灾害的分布图,这项模块主要研究4个能代表不同气候区域的关键区域;模块D研究过去和预测将来由地质灾害引起的经济损失情况,主要因素有由自然灾害引起的破坏和减灾措施所需要的费用、经验能力培训、预案方面的变化以及对于政策制定者的影响。
三、地质灾害风险管理
地质灾害风险评估与管理一直是国际上倡导和推广的减灾防灾有效途径之一。“降低风险、增加防御”是本次大会地质灾害的主题,也是2008国际地球年的十个主要研究课题之一。本主题集中讨论了4方面问题:①人类是如何改变了岩石圈、生物圈和自然景观,并因此产生对人类生命和环境有害的变化并诱发地质灾害,同时增加了社会对地球(地质、地貌和水文气象)适应的脆弱性?②我们应该采取什么样的方法和技术来评估人类和场地对灾害的适应性,以及在全球范围内我们该如何采用这些方法和技术?③在目前监测、预测和减灾能力条件下,各地质灾害类型之间相对比是什么样一种状态,以及我们要采取什么措施才能够在短期内改变这种状态?④在风险运用与政府(以及其他机构)掌握的对于每一种地质灾害的风险、降低脆弱性措施及计划(包括减灾)之间存在什么障碍?为了解决这些问题,本主题致力于与其他国际组织中的各研究项目达到一个整体平衡,主要焦点在这些问题怎样与联合国国际减灾战略兵库行动框架的五个行动主题相衔接。
四、重大地质灾害应急系统
尽管本届大会很少有地质灾害应急系统研究方面的论文,但是在专题讨论过程中,不少研究者都提及了这一问题。地质灾害应急系统的建设主要是根据各地区地质灾害发育特征,开展地质灾害信息系统建设、防灾减灾演习和制定应急救灾预案等。目前各国都有不同的地质灾害应急办法,但是在推广应用方面还存在一定差距。西尔弗斯特·哥利姆斯达尔(Sylfest Glimsdal)等对挪威西部Akneset地区的一个斜坡体进行研究后发现该斜坡体有一块很大的不稳定块体,如果这些不稳定块体整体滑动,这个滑坡将会诱发海啸,并会对这个海湾上的多个建筑物造成破坏性损失,通过对斜坡体数字建模、波浪数字建模和进行2D和3D数字建模对斜坡体稳定性、海啸的产生和传播过程进行模拟分析,最终预测了海啸。在2008年的四川汶川大地震中,桑枣中学在地震发生后,只用了1分36秒,就组织2000多名学生下楼,全校师生无一人伤亡,创造了该次地震中的一个奇迹,这个奇迹的创造归功于该校平时进行的消防防灾演习和对建筑物的修缮、加固。对于地震、海啸等破坏力强的地质灾害,也可以通过先进的地震、海啸预警系统,提前发出警报,让人员和车辆在海啸到达之前转移到安全地带,是最有效的方法之一。
五、把地质灾害风险性评估纳入城市规划和管理
随着世界人口的增加和城市化进程的加快,各种地质灾害成为制约城市发展规划的消极因素,在城市规划和管理中加强地质灾害危险性评估工作是一项具有重要意义的工作。在本次大会上,有关学者介绍了所在国家(地区)的一些做法。英国是一个国土面积较小、海岸线狭长的国家,却有非常多和正在增长的人口,对于土地利用方面的竞争一直很激烈,因此在一些可能遭受地面沉降、滑坡和洪水的地区进行土地利用和开发就有相当大的压力,此外,还有一些被工业污染的土地需要进行改良和开发,在这些地区进行土地开发和建设时需要对这个地区的地质灾害发育情况有较深入的了解。维克托·奥斯波夫(Victor Osipov)主要考虑莫斯科地质灾害类型有滑坡、喀斯特、岩溶侵蚀过程和地下水洪流等,在地质灾害发生过程评估的基础上,绘制了莫斯科1∶5万的地质环境现状图,并分析了根据市政规划和职能分区的不同地质环境现状的区域分布状况,把莫斯科地区划分为了非常不适宜地区、不适宜地区、较适宜地区和适宜地区等4类。
六、地质灾害国际合作
尽管全球地质工作者开展了大量的工作,但地质灾害仍然呈现大量增长趋势。气候的变化让事态变得更加糟糕。2005年1月,由联合国发起和建议在日本神户通过了“2005~2025兵库行动框架”。这项计划有165个成员国讨论通过,并且是截至目前在全球范围内减少灾难性自然灾害最重要的文件之一。这项计划明确了在世界各国及各国际组织应该采取什么积极措施来达到较好的减灾效果,另外,还阐明了世界减灾委员会应该承担的责任与义务。总之,这项行动计划的基本观点就是国际社会应该承担起保护市民避免遭受灾害的威胁。行动框架按地震、海啸、滑坡和火山爆发等对地质灾害进行了划分,并且每类地质灾害都有灾难性事件的例子以及死亡率和经济损失统计数据。在本项行动框架中,对合适的判别方法的重要性、风险减少措施(包括早期预警系统)、加强制度管理(包括建筑物容纳能力)等3个主要内容进行了更加详细的讨论。
由于国际科学理事会亚太地区办公室所负责的地区人口占世界大多数,并且因地质灾害死亡的人数占全球总死亡人数的80%,因此该办公室决定创建一个关于地质灾害和灾难的科学计划,该计划初步考虑地震、洪水和滑坡等3种主要地质灾害,目标是减轻自然灾害。2002年提出了实施方案,后来这个方案发展成为全球观测战略8个主题之一,并由欧洲空间机构对外发布。2007年这项计划又由法国地质矿产局改进。兵库行动框架提出后,意大利、中国、日本等国家进行了相关的工作,2005年9月在北京召开的亚洲减灾大会上,落实了兵库行动框架,讨论了十年内亚洲地区减灾重点领域和区域合作内容。2007年第六届亚洲工程地质灾害区域会议在韩国首尔举行,中韩之间签订了合作协议,对亚洲地区的地质灾害合作研究进行了深入探讨。2008年11月还将在日本东京召开国际滑坡会议,对相关问题开展进一步的探讨。
(张永双吴树仁郭长宝张岳桥执笔)
I. 国际地质灾害防治科技研究现状与发展趋势
10.1.1 地质灾害形成机理与调查评价科技研究
(1)降雨诱发型滑坡和泥石流的形成机理
近30年来,降雨型滑坡研究是滑坡研究中的热点课题之一,其核心是通过研究降雨与滑坡的各种关系,预测可能的滑坡状态。据初步统计,全球至少有23个国家的学者对降雨型滑坡进行了不同程度的研究,美国、意大利、日本、英国、澳大利亚、新西兰以及中国香港和内地学者发表的研究论文较多。1984年后,中国香港政府加大了对降雨型滑坡的研究力度。除每年进行降雨滑坡的调查外,特别加强从更深层次上研究滑坡与降雨的关系,降雨滑坡分布发育规律,降雨入渗的水文地质模型,以及应用概率统计和其他数学方法建立更精确的滑坡—降雨关系。随着研究程度的深入,研究者一致认为香港火成岩风化层的非饱和土和残积土特有的性质控制着浅层降雨型滑坡的形成机理。研究结果表明,降雨型滑坡形成机理的本质在于雨水入渗斜坡后破坏了斜坡的应力平衡。因而,从理论上解释雨水入渗后斜坡应力的变化过程,以及雨水在斜坡中的渗透特性和渗透过程,是降雨型滑坡成因机理研究的关键。
(2)岩溶塌陷发育机理和判据研究
日本学者Nogushi(1970)、苏联学者Xоменко(1986)、美国学者Ralphj Hodek(1984)和Thom-as M.Tharp(1995)、俄罗斯学者Anikeev(1999)等,先后采用物理模型试验或数值分析的方法,系统研究了非黏性土潜蚀塌陷的过程。国外一些学者还尝试采用岩土工程离心机进行塌陷试验,如:Borms和Bennermark(1967),Marir(1984),Bertin(1978),Howell和Jenkins(1984),Sterling和Ronayne(1984),Craig(1990),Ablla和Goodings(1996),运用离心机模拟塌陷破坏机理和导致塌陷的临界组合条件,重点研究了上覆在洞穴上方的弱固结砂层的塌陷破坏与洞穴开口大小、洞穴自身强度、弱固结砂层强度和厚度、上覆砂层的厚度,以及地表荷载的关系。
美国、意大利、英国开展的基于GIS技术的地质灾害的风险评价工作中,包含了岩溶塌陷危险性评价。
(3)区域滑坡和泥石流调查与危险性评价
早期的地质灾害空间预测主要依据野外调查与航空相片解译情况,由专家进行地质灾害敏感性判断和评价,故称之为专家评价法(Aleotti和Chowdhury,1999)。该方法评价结果精度取决于野外调查的详细程度和专家的知识与经验,评价中运用的隐含规则使结果分析与更新困难,而且不同调查者与专家得出的结果无法进行比较。
20世纪70年代,以美国加利福尼亚旧金山地区圣马提俄郡的滑坡敏感性图为代表,利用多参数图的加权(或不加权)叠加得到区域滑坡灾害预测图的方法得到大力推广。该方法的优点是克服了使用隐含规则的问题;缺点是权重的确定仍保持主观性,模型的推广应用有一定困难。
20世纪80年代,受统计回归分析和判别分析在石油运移与矿床预测中应用的启发,Carrara(1983)将多元统计分析预测方法引用到区域滑坡空间预测中,并使该技术在世界各国得到迅速发展与推广。如Haruyama和Kawakami(1984)利用数学统计理论对日本活火山地区降雨引发的滑坡灾害进行了危险度评价。Baeza和Corominas(1996)利用统计判别分析模型进行了浅层滑坡敏感性评估,其斜坡破坏的正确预测率达到96.4%,说明了统计预测的适用性。Carrara,Cardinali和Guzzetti等(1991)将统计模型与GIS结合,应用于意大利中部某小型汇水盆地的滑坡危险性评估,结果证明统计分析与GIS的综合使用是一种快速、可行、费用低的区域滑坡危险性评价与制图方法。
20世纪90年代以来,随着计算机技术和信息科学的高速发展,以处理和分析地理空间数据为主要特点,具有属性数据库与图形库动态连接功能的地理信息系统(GIS)技术得到了空前发展,其与定量化的地质灾害空间预测模型方法的结合也成为地质灾害研究的新领域。
Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl(1994)在哥伦比亚的麦德林(Medellin)地区分析滑坡、泥石流等斜坡不稳定性引起的区域地质灾害敏感性和土地及生命易损性的基础上,利用GIS技术将两者合成产生了风险评价分区图。Anbalagan和Bhawani Singh(1996)在Anbalagan(1992)关于山区滑坡灾害评估和区划制图研究的基础上,提出了风险评价制图的新方法——风险评价矩阵(RAM)。
Aleollt(2000)采用GIS技术对意大利北部阿尔卑斯山前缘的皮埃德蒙特(Piedmont)地区的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆积等灾害的危险性及综合风险进行了区划性制图研究。Michael-Leiba等(2000)在澳大利亚的一项城市发展规划项目的斜坡地质灾害研究中,把斜坡灾害的危险性、易损性、风险评价作为一体,以GIS软件为技术平台,分别采用平面和三维评价系统,对凯恩斯(Cairns)地区进行了斜坡地质灾害的危险性和风险区划研究。Ragozin(2000)从理论上研究了滑坡灾害风险评价中的危险性、易损性和风险性。提出了考虑危险性评估目标有效期限在内的单个滑坡灾害危险性指标,并用其主要控制因素的概率乘积表示;对于区域性滑坡灾害评估,用给定地区的面积、滑坡发生面积、滑坡数量和时间之间的关系建立定量模型。
10.1.2 监测预报技术方法研究
(1)诱发滑坡和泥石流的临界降雨量与气象预警研究
在诱发地质灾害的降雨临界值研究方面,各国学者用来确定降雨诱发滑坡临界值的方法很多,其不同点在于考虑的因素不同。Glade(1997)建立了确定诱发滑坡的降雨临界值的三个模型,并在新西兰的惠灵顿地区进行了验证。三个模型要求的基本数据为:日降雨量、滑坡发生日期和土体潜在日蒸发量(通过Thornthwaite method方法计算得到)。模型建立的前提是:①假设最大日降雨量的地区,蒸发量最小;②滑坡由最大降雨量诱发。这三个模型基本概括了当前确定诱发滑坡的降雨临界值的方法。
在对美国旧金山湾地区1986年2月12~21日的滑坡和泥石流灾害预警工作中,首先由美国地质调查局分析确定,通过当地电台、电视台以及美国国家气象中心的特别预报方式来进行预警。这次滑坡泥石流灾害的预警分为两个阶段:第一次是2月14日的6个小时灾害危险期,另一次是17~19日之间的60小时的灾害危险期。由于地质条件的复杂性和地形条件的变化,这两次预报主要是针对整个旧金山海湾地区,而不是某一个特定的滑坡灾害地点。根据滑坡泥石流灾害发生后的调查,10处滑坡泥石流灾害发生点有目击者能提供精确的时间,其中有8处滑坡泥石流所发生的时间与预警的时间段一致。
据研究,旧金山湾地区的6小时降雨量达到4英时(即101.6mm)时,就可能引发大面积泥石流。为了监测降雨期间地下水位的变化,他们还设置了若干个孔隙水压力计以观测斜坡中地下水位变化。旧金山海湾地区实时区域滑坡预警系统包括降雨与滑坡发生的经验和分析关系式,实时雨量监测数据,国家气象服务中心降雨预报以及滑坡易发区略图。
1984年开始,香港地区采用雷达图像解译小范围地质构造,用于确定滑坡发生的潜在区域。进而建立了用于滑坡灾害的降雨量监测网络,其中自动雨量计1999年由48个扩展为86个。将雨量资料定时传给管理部门。如预测24小时内降雨量达到175mm或60分钟内市区内雨量超过70mm,即认为达到滑坡预报阈值,即由政府发出通报。香港平均每年约发出三次山洪滑坡暴发警报。
(2)滑坡和泥石流灾害监测技术方法研究
对于滑坡和泥石流的监测,在美国、瑞士、意大利、日本、韩国等发达国家已经做了很多工作,特别是单体滑坡已经达到真正实时监测的阶段。监测内容包括地面位移、地裂缝、地下位移、地下水位(水压力)和水温、地声等。监测技术采用常规监测、自动观测、GPS和卫星通信等相结合(图10.1,10.2)。在我国的香港特别行政区,也建立了比较完善的基于降雨监测的地质灾害监测网络。
图10.1 使用太阳能无线遥控系统(左图)和变形计(右图)
图10.3 分层标自动监测系统及原理示意图(据Amelung等,1999)
在美国加利福尼亚州萨克拉门托,GPS测量已经取代了区域性的地面标高的水准测量。1986年在该区建了38个GPS监测站,1989年后达到了68个。采用严格的测量程序,其大地高程的精度可达到毫米级。我国上海经过近两年应用Ashtech Z12双频GPS信号接收机测定大地高程,于1999年也取得了大地高程精度达3mm的好成果。其优点是对于区域性地面沉降的大范围监测具有事半功倍的效果。
根据美国地调局资料,美国用于探测地面沉降的干涉合成孔径雷达(InSAR)技术还处于开发和试验之中(图10.4)。Gabriel等率先于1989年发表了《测绘大区微小高程变化:雷达干扰测量法》的文章。1993年,Massonet等利用雷达干扰测量法测绘了着陆器地震的地面形变场区。Van der Kooij等用太空飞船干涉卫星孔径雷达资料调查研究了荷兰格洛宁根(Groningen)天然气开采区的地面沉降问题。Marco等利用美国实验研究学会干涉卫星孔径雷达资料对美国贝尔瑞吉(Belridge)油田1992~1996年的地面沉降进行了详细的研究。由于这种探测技术的使用,地面沉降测量的精度已达毫米级,其探测结果能很好地处理成平面二维沉降等值线图。而且该方法可以省去常规水准标石测量的许多人力和物力的投入。因此,不能低估这一新技术的开发应用前景,在目前情况下可以参照国外成功的经验在我国进行试验。
(4)岩溶塌陷监测技术研究
美国学者Benson(1987)提出利用地质雷达进行监测预报的方法,并在美国北卡罗来纳州威尔明顿(Wilmington)西南部的一条军用铁路进行了试验,监测周期为半年,取得了良好的效果。2002年,在国土资源大调查项目的支持下,中国地质科学院岩溶地质研究所在广西桂林柘木镇建立了我国第一个岩溶塌陷灾害监测站,为深入系统地研究岩溶塌陷预测预报方法提供了良好的条件。
图10.4 合成孔径雷达干涉测量获得的内华达州拉斯维加斯谷地
(5)地质灾害监测预警信息传输处理与发布系统研究
发达国家和地区已经越来越重视地质灾害监测的信息化工作。例如美国、日本、意大利、法国和韩国等建立了地质灾害实时监测系统,在实际应用中可以做到实时预警。针对单种地质灾害开展监测预警方面的研究工作较多,多灾种的集成系统尚不多见。
10.1.3 地质灾害治理工程技术研究
(1)地质灾害防治理论
重视基于地质灾害形成机理的地质灾害防治理论研究。如日本针对温泉地区的滑坡特点,研究采用排气工程和地下水截水工程进行滑坡综合防护;法国针对降雨诱发的粘土滑坡采用虹吸排水技术;美国和日本在研究植被覆盖好的地区发生的浅层滑坡,开展采用调整植物类型的生物措施研究等。在地质灾害的防治工程中,普遍采用生物防护系统,注重生态环境保护,日本在滑坡治理中,抗滑桩和建筑地基结合,实现防治工程与土地开发利用相结合。
(2)地质灾害防治工程设计技术方法
国外对于复杂支挡结构设计技术、地下水排水技术设计,基于环境和景观设计的技术规程和实用的计算机软件开发等方面,都进行了大量研究,形成了比较配套的设计计算理论方法和产业化软件。如:美国开发了三维连续体的快速拉格朗日分析软件——FLAC3D,三维模拟离散元程序——3DEC;加拿大开发的地质工程问题和地质环境模拟分析的软件包——GEO-SLOPE Office(GEO-SLOPE Office 5.0 for Windows),已经广泛应用于世界上许多国家的滑坡等地质灾害防治工程设计,形成了模块化的设计软件和方法。
(3)地质灾害治理工程技术
在治理技术上,广泛应用土工织物、预应力复杂支挡结构、地下水排水技术。尤其以美国、西欧、日本和我国的香港特别行政区在地质灾害治理方面投入大,成就显著。如日本地附山滑坡治理工程,耗资达150亿日元(约15亿人民币),可算得上地质灾害防治工程的博物馆。
国外对崩塌和滑坡灾害治理的常见技术工程包括:①冲刷防护工程:防冲坝、沉积坝、护岸、防波坝、丁坝;②减重和反压工程;③地面排水工程:地面排水沟、防渗工程;④地下排水工程:地下排水沟、泄水洞、水平钻孔、集水井和虹吸排水工程;⑤地下截水工程:隔渗芯墙截水,灌浆截水,化学固化法截水;⑥支挡工程:挡土墙、格栅墙、抗滑桩、岩石锚杆;⑦排气工程:用于治理温泉地区的滑坡;⑧生物护坡技术和轻型网状防护系统结合用于崩塌和小型滑坡灾害的治理。
由于水是形成滑坡的重要诱发因素,地面排水工程和地下排水工程总是被首先考虑的治理技术,也是在大型滑坡防治中首选采用的治理技术。美国、日本、新西兰等国在滑坡治理中广泛应用地下排水工程技术,采用水平钻孔排水和排水井、排水隧洞联合排水技术治理滑坡。法国采用虹吸排水技术治理100多处降雨诱发的粘土滑坡。它是一个密封的聚氯乙烯管系统。该技术的最大优点是可以自流排水,降低滑坡的地下水位。
在支挡工程技术应用方面,研究应用大截面抗滑桩、锚索抗滑桩、锚索、小型钢架桩加锚索、微型桩群等多种支挡结构,并在锚索防腐技术、通用的计算方法、设计软件和技术标准方面取得明显进展。减重和反压工程是经济有效的防治滑坡的工程措施。英国Huchinson提出的“中性线”方法为减重和反压计算提供了理论依据。
近年来,发达国家在地质灾害防治工程实践中,在崩塌和小型滑坡灾害治理中应用轻型网状防护系统与生物护坡系统的配合技术,使防治工程进一步向轻型化和美观化方向发展。如SNS柔性支护系统和生物护坡系统,在欧洲许多国家应用比较普遍。
10.1.4 国际地质灾害防治科技研究发展趋势分析
地质灾害防治科技未来总体发展趋势是:重视地质灾害早期预测、预警能力建设,提高地质灾害领域防灾减灾科技水平和能力,建立3S(即:RS——遥感,GPS——全球定位系统和GIS——地理信息系统)技术平台,发展和建立区域地质灾害动态实时监测网站和预测预警信息系统,建立地质灾害信息系统平台和共享通道,提高地质灾害减灾防灾技术的支撑能力。
对地质灾害形成机理的深入研究一直是国际地质灾害研究的难点,而降雨型滑坡研究是滑坡研究中的热点课题之一,重点是研究诱发泥石流、浅层滑坡的临界降雨量随区域和气候变化而变化,揭示降雨与滑坡的各种关系,预测可能的滑坡状态。
应用GIS技术开展地质灾害的区域特征分析和灾情空间制图正成为热点。通过计算机高技术手段(GIS,GPS,RS等)将灾情分析与危险性评价、风险性预测有机结合起来,形成实时预警决策体系将成为灾害地质研究的一个重要趋势。
在各种监测技术方面,发达国家在加强各类地质灾害实时监测台站建设的同时,均十分重视高新技术的应用,高科技空间对地观测技术在地质灾害方面的应用研究也是发达国家的重要研究方向。各种更为先进的遥感探测系统的应用逐步深入,美国、法国、意大利和日本等国都将GPS、干涉雷达遥感在滑坡、地面沉降等动态调查和监测中的应用作为重点研究方向。
近年来,发达国家在地质灾害治理工程技术方面具有如下特点和发展趋势。
在防治理论上:重视基于地质灾害形成机理的地质灾害防治理论研究;注重防治工程与生态环境保护和土地利用结合;形成模块化的设计软件和方法,研究开发新的治理技术方法。
在灾害信息处理方面:各种高速的数值预报已逐步实现;高速、智能化、综合化的通信网络技术、分布式数据库技术和海量数据操作技术的发展,又使灾害通信、计算机网络和信息开发处理融为一体,形成了综合的灾害信息网络系统,使各种分散的灾害信息真正做到资源共享;人工智能、多媒体和三维模拟技术的发展,推动了灾害信息产品的应用和再加工。
J. 地质灾害防治效益分析的国内外研究现状
12.1.1 国际研究现状
美国是自然灾害比较严重的国家之一,面临的灾害主要包括洪水、风暴潮、海啸、地震、膨胀土、滑坡、强风、台风、龙卷风等。为减轻这些灾害的损失,开发了很多减灾技术,并通过联邦、州和地方的公共政策付诸实施。保险机构和其他团体的资助,使灾区人们的生产和生活得以维持和恢复。现以美国为例说明地质灾害效益分析研究现状。
美国由联邦应急管理局(FEMA)和保险业牵头,汇编并评估滑坡灾害对经济影响的信息。虽然滑坡和其他自然灾害造成的损失是经常的、广泛的,但并未经常汇总,很难查到。每逢发生滑坡或其他自然灾害之后,不同的机构和组织都可以提出灾情评估,但这些评估差异很大,统计的损失范围不同,而且随着时间不同而有变化。美国国家研究理事会在其1999年提交的《自然灾害的影响:损失评估框架》中得出结论说,目前还没有一个被广泛接受的评估自然灾害,包括滑坡和其他地面滑动灾害损失的框架。由于缺乏这种信息,所以很难制定应对这些灾害的政策,也很难衡量决策的成本-效益以及减灾措施的效果。灾害损失数据库对于帮助政府机构掌握趋势和查明滑坡减灾的进展,是十分必要的。
现介绍Petak和Atkisson根据美国各州的统计数据建立的一套评估方法:针对以上所列9种自然灾害,主要采取5类减灾方法,分别为避灾、区域防护、建筑物加固、建筑物搬迁和场地处理,每一措施都可通过制定或修改公共投资、土地利用、灾害救济、建筑规范等政策予以实施。然而,对任何人、任何地方、任何情况下采取的任何措施都需要有相应的投入,所以必须对每一策略进行减灾效益和费用分析,以评价其综合效果。
具体做法是对每一种灾害选择一组减灾措施,估算可能的减灾效果和费用,即可计算出减灾率(采取措施后减少的损失值与期望损失值之比),其中损失值是指不采取任何减灾措施时估算的损失值。洛杉矶市的经验表明,推行场地平整和土壤分析规范收到了较满意的效果(表12.1)。
表12.1 美国洛杉矶市减灾率估算举例
12.1.2 国内研究现状
我国在一些领域进行的灾害评估,已经在减灾、防灾中发挥了重要作用。例如,我国在一些区域或城市完成的洪水灾害评估、地震灾害评估等,不但为国家经济规划和工程建设提供了重要的依据,而且直接指导了减灾工作。然而,在地质灾害领域,20世纪80年代以前,地质灾害研究主要局限于对灾害分布规律、形成机理、趋势预测等方面的研究,基本依附于水文地质、工程地质和有关的研究工作。20世纪80年代以后,地质灾害风险评估才开始起步,而防治效益评估正是地质灾害风险评估的一部分。经过20多年的发展,我国地质灾害防治效益评估工作在理论和实践方面都取得了一定的成果,但还存在以下几方面问题:
1)没有形成一套完善的效益评估指标体系。
2)由于我国各地区地质灾害特征不同,经济发达程度存在差异,造成经济效益统计标准不同,很难统一。
3)对已经完成的治理工程没有很好地进行总结分析,很难对今后的规划和防治工作起指导作用。
由此,应该说我国地质灾害防治效益评估工作还处于探索阶段。