地質(zhì)災(zāi)害（這里主要指崩塌、滑坡、泥石流，相當(dāng)于國際上廣義的滑坡） 風(fēng)險評估與管理在國際上越來越流行、越來越普及，已經(jīng)成為國際減災(zāi)防災(zāi)戰(zhàn)略的重要成分[1-2]，特別是進入21 世紀(jì)以來，國際上滑坡風(fēng)險管理的推廣應(yīng)用成為熱點， 每年至少召開一次相關(guān)的國際專題討論會和推廣培訓(xùn)會議，積極宣傳討論滑坡風(fēng)險評估與管理的成熟經(jīng)驗、技術(shù)方法和熱點問題[3-6]。盡管在實施地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估與管理過程中還有很多難點問題和困惑， 但是世界上許多學(xué)者都在努力研究探索， 不斷改進完善這個過程[2, 7-14]，其中不斷改進完善滑坡風(fēng)險評估指南是主要途徑之一。目前，國際上滑坡風(fēng)險評估指南已經(jīng)出版了3~4 版（代）[11, 14-15]，國內(nèi)相關(guān)研究也早有開展， 在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估與管理方法的系統(tǒng)研究方面也有大量探索研究[16-21]，但是至今國內(nèi)沒有正式出版地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)指南。因此，本文在分析總結(jié)近年來大家潛心研究的基礎(chǔ)上， 從地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的目的、基本原則、結(jié)構(gòu)層次、主要內(nèi)容、易發(fā)程度、危險性和風(fēng)險評估定性－定量化工作流程等方面，初步總結(jié)了如何編寫突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害（崩塌、滑坡、泥石流）風(fēng)險評估技術(shù)指南，試圖為國內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)指南正式編輯出版提供基礎(chǔ)。

 

  1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)指南研究的

 

  目的與基本原則

 

  1.1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估指南研究的目的

 

  地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估是在地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測評價的基礎(chǔ)上綜合考慮人員、社會經(jīng)濟要素和抗災(zāi)能力的綜合預(yù)測評價，不僅需要評價時間概率，還需要進行空間預(yù)測。多年來，這個領(lǐng)域中的很多術(shù)語概念、結(jié)構(gòu)層次和工作流程比較模糊， 特別是在與國際接軌又適合中國大陸實際情況方面還有差距。因此，多年來致力于研究編寫地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)指南，主要是為了闡明突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害（崩塌、滑坡、泥石流）風(fēng)險評估與管理的指導(dǎo)性原則, 促進地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估有關(guān)術(shù)語概念、技術(shù)方法、主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)層次向更規(guī)范、更國際化和更適用于中國實際情況的方向發(fā)展。

 

  1.2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的基本原則

 

  （1）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估通常基于3 種假設(shè)

 

  ①過去對未來有一定的指示作用， 因此過去曾經(jīng)發(fā)生過地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)未來也有可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害， 即基于歷史和現(xiàn)實資料預(yù)測未來地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展趨勢和過程。

 

  ②具有與曾經(jīng)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)相似的地形、地質(zhì)及地貌因素的地區(qū)未來也有可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。在實際應(yīng)用過程中，這種假設(shè)一般是合理的，但是也應(yīng)該注意到可能存在一些例外的情況， 如地質(zhì)歷史時期形成的古、老滑坡不僅使斜坡地形地貌發(fā)生了變化， 而且滑坡形成時的不良條件組合亦不再具備。

 

  ③導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的基本要素能夠有效識別。風(fēng)險的構(gòu)成要素能夠有效識別、表達(dá)或量化，風(fēng)險評估中的易發(fā)程度、危險性和風(fēng)險都可以用定性與定量方法來表征和描述。

 

  （2）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估工作精度的分級原則

 

  地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估工作精度分級是進行規(guī)范化和程序化研究的重要步驟， 有利于不同學(xué)者在同一地區(qū)進行風(fēng)險評估工作的對比分析。長期以來，在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評價和風(fēng)險評估方面， 國內(nèi)對于資料的質(zhì)量和精度分析比較少，大多強調(diào)技術(shù)方法的改進。

 

  實際上，基礎(chǔ)資料、數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度直接影響預(yù)測評價的結(jié)果。因此，對基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)和工作精度進行質(zhì)量分級， 有利于風(fēng)險評估精度的提高和成果的推廣應(yīng)用。參考國際上同行的經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)目前的實際情況及有關(guān)的研究基礎(chǔ)， 初步將資料數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和評價工作的精度等級分為3 級：即初（等）級、中等、高等（詳細(xì)）精度。

 

  初級工作精度：風(fēng)險評估的所有資料、信息主要來源于室內(nèi)收集分析、遙感解譯和野外現(xiàn)場線路考察編錄， 沒有進行按比例尺的地質(zhì)災(zāi)害野外現(xiàn)場調(diào)查編錄； 重點關(guān)注地質(zhì)災(zāi)害點和點密度相關(guān)的資料信息；評估方法采用定性分析、統(tǒng)計分析和簡單模型計算評估。

 

  中等工作精度：風(fēng)險評估的所有資料、信息主要來源于室內(nèi)收集分析、遙感解譯和野外按比例尺調(diào)查編錄，只是地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查為草測或簡測；重點關(guān)注地質(zhì)災(zāi)害形態(tài)和面密度方面的相關(guān)資料信息； 評估方法采用定性分析、統(tǒng)計分析和簡單的專家系統(tǒng)或?qū)哟畏治鲈u估。

 

  高等工作精度：風(fēng)險評估的所有資料、信息主要來源于室內(nèi)收集分析、遙感解譯和野外按比例尺進行地質(zhì)災(zāi)害正測調(diào)查編錄，并配合必要的工程勘查、巖土取樣測試分析和定量化模擬計算， 典型的滑坡位移仿真模擬計算。需要關(guān)注地質(zhì)災(zāi)害的體積、速度、位移、強度、概率方面的系統(tǒng)資料和信息；評估方法采用定性分析、統(tǒng)計分析和基于GIS 定量化空間分析模型評價。

 

  （3）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估結(jié)果的分級原則

 

  地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估結(jié)果與制圖的等級不宜劃分得太細(xì)。為了便于統(tǒng)一和對比，建議不同層次的評價（易發(fā)程度、危險性、風(fēng)險）與工作精度分級相對應(yīng)，分3~5 級： 初級工作精度地區(qū)的評價結(jié)果分為高、中、低3 級，中等工作精度地區(qū)分為極高、高、中、低4 級，高等工作精度地區(qū)分為極高、高、中、低、極低5級（表1）。建議不同層次的評價結(jié)果的分級數(shù)量保持一致，即如果易發(fā)程度評價結(jié)果分為4 級，相應(yīng)的危險性和風(fēng)險評價結(jié)果也分為4 級。為了制圖方便、美觀和統(tǒng)一，不同級別的分區(qū)制圖的顏色要統(tǒng)一，從低級到高級顏色逐步加深。

 

  （4）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估以定性分析為主，以定量計算評估為輔，提倡實用性的技術(shù)方法區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價需要尋找和利用空間衰減趨勢和規(guī)律，然而，崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害的發(fā)生屬于點到點的災(zāi)害（不同于地震，地震是點影響面，具有明顯的空間衰減趨勢），沒有明顯的空間衰減趨勢和漸變規(guī)律。一方面，形成崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害的地形地貌和地質(zhì)背景條件沒有明顯的衰減趨勢，不同構(gòu)造地貌單元之間、不同自然邊坡之間、不同工程巖組之間的漸變趨勢不明顯， 一般是相對截然的邊界；另一方面，崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害一般是孤立的事件過程，需要一個一個地制圖、描述和評價，每一個都具有不同的特征。單個滑坡體及其影響范圍內(nèi)危險程度沒有明顯的差異； 相同斜坡上不同滑坡之間、滑坡與崩塌之間、滑坡與泥石流之間也沒有明顯的衰減趨勢和逐步過渡的狀態(tài)；不同斜坡、不同流域（沖溝）之間的滑坡分布更沒有衰減規(guī)律。崩塌和泥石流也是如此。這就給區(qū)域的風(fēng)險評估和預(yù)測評價帶來很大的困難， 空間預(yù)測評價總是希望尋找空間上的漸變趨勢， 利用空間衰減規(guī)律進行預(yù)測評價和分區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害沒有明顯的衰減規(guī)律，對崩塌、滑坡、泥石流的預(yù)測評價會形成有限點群的散點（區(qū)帶）分布，完成依賴于數(shù)學(xué)模型的過渡插值方法，不一定與實際情況相符；而在定性分析的基礎(chǔ)上，適當(dāng)歸并散點（區(qū)帶）形成評價分區(qū)，會引起一些誤差和分區(qū)的間斷，即從高易發(fā)區(qū)直接過渡到極低易發(fā)區(qū)、從高危險區(qū)過渡到極低危險區(qū)等。因此，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃一定要強調(diào)以定性分析為主、定量計算為輔的基本原則。地質(zhì)災(zāi)害的形成條件、主要影響因素、誘發(fā)因素是大家公認(rèn)的，包括形成機理等是可以認(rèn)知的，只是不同地區(qū)、不同時間段的主要控制因素有所差異，因此，定性的分析評價是至關(guān)重要的、是可以得到大家公認(rèn)的。根據(jù)多年的跟蹤研究，提倡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估需要在定性分析評價的基礎(chǔ)上，采用簡單實用（最好基于GIS）的模型和方法，進行定量預(yù)測評價，將定性與定量評價相結(jié)合，獲得不同層次的評價區(qū)劃結(jié)果。

 

  （5）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估區(qū)劃制圖比例尺及其應(yīng)用范圍不同比例尺的地圖、相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查編錄和易發(fā)性、危險性及風(fēng)險區(qū)劃制圖的類型不同，所對應(yīng)的成果精度、應(yīng)用范圍也不同。為了能夠顯示特定區(qū)劃水平要求的信息， 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價分區(qū)圖應(yīng)當(dāng)以合適的比例尺編繪。所謂合適的比例尺，強調(diào)不同的資料底圖對應(yīng)于不同的評價分區(qū)圖， 應(yīng)當(dāng)適用于不同的應(yīng)用對象（表2）。國內(nèi)在預(yù)測評價區(qū)劃方面還沒有這方面比較成熟的規(guī)范， 故本文參考澳大利亞地質(zhì)力學(xué)學(xué)會2007 年提出的滑坡風(fēng)險區(qū)劃指南[22]，初步提出地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃結(jié)果的應(yīng)用范圍（表2）。根據(jù)目前全國地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的進展情況，強調(diào)全國或者全省范圍小于1∶20 萬比例尺的調(diào)查分布和易發(fā)性評價分區(qū)圖是比較適合的， 這樣小比例尺的全國地質(zhì)災(zāi)害危險性和風(fēng)險區(qū)劃圖， 質(zhì)量和精度是難以保證的；1∶20 萬和1∶5 萬比例尺的調(diào)查和初級到中級水平的危險性分區(qū)制圖比較適合中國地（地區(qū)）市級和縣市級的土地利用和防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃；而大比例尺的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、勘查、編錄和危險性、風(fēng)險區(qū)劃制圖只適用于重點城鎮(zhèn)和國家重大工程場地。

 

  （6）提倡推廣應(yīng)用GIS 技術(shù)和RS 技術(shù)

 

  遙感技術(shù)和GIS 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評價中的應(yīng)用越來越普及、越來越重要。這是因為GIS 技術(shù)可以貫穿于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查編錄、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、空間預(yù)測評價區(qū)劃、監(jiān)測預(yù)警預(yù)報、防治和管理的全過程，特別是其數(shù)據(jù)更新、信息共享、信息發(fā)布及可視化功能，適合于突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評價、應(yīng)急排查評價和長期動態(tài)跟蹤，評價結(jié)果有利于為社會經(jīng)濟服務(wù)、有利于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理和控制。但是，目前熟練掌握GIS 技術(shù)、又精通工程地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害的人才少之又少，還需要長期的、扎扎實實的努力。

 

  2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理的層次結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容

 

  2.1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估與管理的主要內(nèi)容

 

  突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估的主要內(nèi)容分為3 個層次，即地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評價、危險性評價和風(fēng)險評價區(qū)劃。評價結(jié)果一般建議分為4 級，即高、中、低、極低，如果工作程度低，可以分為3 級，如果工作程度詳細(xì)，則可分為5 級。

 

  （1）地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評價：相當(dāng)于國外的滑坡敏感性（Landslide Susceptibility）分析評價，重點分析評價一個地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)發(fā)生的程度， 并預(yù)測未來將要發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的傾向性； 強調(diào)靜態(tài)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)條件和災(zāi)害發(fā)生的空間概率統(tǒng)計分析評價，是進行危險性和風(fēng)險評價的基礎(chǔ)。核心內(nèi)容包括地質(zhì)災(zāi)害特征、空間密度、易發(fā)條件和潛在易發(fā)區(qū)預(yù)測評價。分析評價的主要因素和指標(biāo)包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、工程巖土性質(zhì)、斜坡結(jié)構(gòu)和斜坡水文地質(zhì)條件。

 

  地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度預(yù)測評價區(qū)劃結(jié)果， 可以作為區(qū)域土地利用規(guī)劃的初步依據(jù)和氣象地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報的基礎(chǔ)。

 

  （2）地質(zhì)災(zāi)害危險性評價（Hazard Assessment）：

 

  分析評價地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間概率、破壞力（強度）及其擴展和影響范圍， 強調(diào)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生破壞的自然屬性———頻次、強度、速度、距離和擴展范圍的預(yù)測評價。主要包括地質(zhì)災(zāi)害的分布位置、體積（或面積）、發(fā)生時間概率、誘發(fā)條件（強降雨、地震和人類工程活動）、可能的擴展范圍、運動速度、運動距離及其影響范圍和強度。分析評價的主要因素指標(biāo)包括地質(zhì)災(zāi)害的分布密度（點密度和面密度），運動速度、位移距離及其影響范圍，強降雨、地震誘發(fā)概率和強度，發(fā)生頻率和強度。

 

  地質(zhì)災(zāi)害危險性評價區(qū)劃結(jié)果， 可以作為土地利用規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害防治管理的依據(jù)和地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。

 

  （3）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價(Risk Assessment)：重點分析評價地質(zhì)災(zāi)害的綜合危險性和后果， 主要包括地質(zhì)災(zāi)害的時空概率分析評價和危險性、危害性、土地利用狀態(tài)、承災(zāi)體分布特征、強度趨勢、易損性、災(zāi)情評價，目前以定性分析為主、定量計算為輔。分析評價的主要因素和指標(biāo)包括：危險性、危害性、承災(zāi)體特征、易損性、災(zāi)害損失程度和時空概率。

 

  地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價結(jié)果， 可以作為詳細(xì)土地利用規(guī)劃、場地土地利用規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃和風(fēng)險管理的依據(jù)， 也可以作為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。

 

  上述3 個層次的預(yù)測評價內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)、逐步遞進， 總體上都是基于現(xiàn)實資料預(yù)測評價未來的綜合分析與評估的過程。其基本屬性各有側(cè)重點。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度預(yù)測評價的基本屬性是： 地質(zhì)時期形成的相對靜態(tài)的地質(zhì)、地形地貌、斜坡結(jié)構(gòu)、工程巖組和水系背景條件分析評價； 危險性預(yù)測評價的基本屬性是： 地質(zhì)災(zāi)害形成演化的自然動態(tài)過程———頻次、強度、速度、位移距離、擴展范圍、誘發(fā)條件和概率的預(yù)測評價；風(fēng)險評價的基本屬性是：地質(zhì)災(zāi)害形成演化的危險性、危害性、災(zāi)情、損失、承災(zāi)體特征及易損性預(yù)測評價。前兩者屬于自然屬性，后者則具有自然和社會經(jīng)濟雙重屬性。

 

  （4）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理(Risk Management)：主要根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估結(jié)果劃分風(fēng)險接受標(biāo)準(zhǔn)與等級，制定風(fēng)險轉(zhuǎn)移、減緩、避免和控制措施，風(fēng)險動態(tài)監(jiān)測和預(yù)警，風(fēng)險教育宣傳和信息發(fā)布。主要包括：

 

  考慮如何減緩風(fēng)險，減小風(fēng)險發(fā)生的可能性，減輕和避免風(fēng)險發(fā)生的危害等；制定撤離預(yù)案、防治風(fēng)險預(yù)案或轉(zhuǎn)移風(fēng)險（辦理保險）的方法，制定可以實施的調(diào)整控制措施，并根據(jù)需要進行風(fēng)險監(jiān)測、信息反饋和風(fēng)險復(fù)查；風(fēng)險教育宣傳、風(fēng)險信息交流和發(fā)布、公共信息服務(wù)與管理（圖1）。

 

  2.2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理的層次結(jié)構(gòu)

 

  目前國際上形成了比較統(tǒng)一的滑坡風(fēng)險管理層次結(jié)構(gòu)圖解，但是不一定適合中國大陸的實際情況。關(guān)鍵是，國際上滑坡風(fēng)險評估與管理推廣應(yīng)用已有30 多年，比較成熟，因此層次結(jié)構(gòu)圖解很簡要， 沒有明確界定不同層次評估的主要參數(shù)指標(biāo)及其差異，而國內(nèi)這方面易于混淆，故需要強調(diào)不同層次評價的主要參數(shù)的差異和不同層次評價結(jié)果的有針對性的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)圖解也就相對復(fù)雜一些。

 

  如何使層次結(jié)構(gòu)圖解達(dá)到簡單明了， 高度概括和引領(lǐng)整個地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估與管理的全過程， 需要在研究實踐中不斷修改完善。

 

  3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度和危險性評價

 

  3.1 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)評價

 

  3.1.1 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度定性分析評價

 

  地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度定性分析評價（分區(qū)）：主要從一定地區(qū)的地質(zhì)背景條件———地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、工程巖組、斜坡結(jié)構(gòu)和斜坡水文地質(zhì)條件5 個方面分析地質(zhì)災(zāi)害從極易發(fā)到不易發(fā)的條件組合特征和分布范圍。由于一定地區(qū)地質(zhì)背景條件的變化沒有明顯的空間衰減規(guī)律和趨勢， 難以用定量化模型模擬空間變化趨勢， 因此定性分析空間變化及其與地質(zhì)災(zāi)害形成發(fā)展的關(guān)系尤為重要。在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查編錄和數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基礎(chǔ)上， 從地形地貌方面： 分析中高山區(qū)易發(fā)還是中低山區(qū)或丘陵地區(qū)易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害， 一級河流兩岸易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害還是二級或者三級沖溝易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害， 河流高陡岸坡易發(fā)還是中等或緩坡易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害， 并且從高到低排列相對易發(fā)的順序；從工程巖組方面：分析薄層軟弱巖組（泥巖-頁巖-煤層組合）、中厚層軟硬相間巖組、厚層堅硬巖組與塊狀巖體之間的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度差異；從斜坡結(jié)構(gòu)與類型方面：分析松散土坡、巖體邊坡與混合邊坡的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度差異，順向坡、斜向坡和橫反向坡的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度差異。總之，從5 個方面分析列出從極易發(fā)到不易發(fā)的條件和分布的大致范圍（表3），將滿足A 類（極易發(fā)）條件2 條以上（含2 條）的地段和滿足A 類條件之一同時滿足B 類（易發(fā)）條件2 條以上（含2 條）的地段劃分為高易發(fā)區(qū)；類似地滿足B 類條件2 條以上（含2條）的地段和滿足B 類條件之一同時滿足C 類條件2 條以上（含2 條）的地段劃分為中易發(fā)區(qū)；類似地滿足C 類條件2 條以上（含2 條）的地段劃分為低易發(fā)區(qū)，不滿足上述任何條件的地段屬于極低（不）易發(fā)區(qū)。

 

  3.1.2 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度定量化評價

 

  地質(zhì)災(zāi)害定量化評價提倡統(tǒng)計分析評價與定量模型計算相結(jié)合， 其中統(tǒng)計分析評價是古老而最常用的方法，現(xiàn)代GIS 技術(shù)的快速發(fā)展又賦予其新的活力，特別是其在數(shù)據(jù)跟蹤、更新、共享、輸出和制圖方面的優(yōu)勢，彌補和克服了以前因人而異、因統(tǒng)計樣本而異的缺陷。因此，基于GIS 系統(tǒng)的定量統(tǒng)計分析評價是目前國際上地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃的主要途徑之一。其中， 對地質(zhì)災(zāi)害空間分布的面密度和點密度（小型災(zāi)害，一般小于1000 m3）的統(tǒng)計計算，是評價預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度的重要依據(jù)之一。對于具體的研究區(qū)，需要統(tǒng)計分析區(qū)域上的最大、平均、最小面密度和點密度。需要注意，最大面密度是研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分布最密集帶的所有災(zāi)害體的面積與這個帶斜坡總面積之比。在具體劃分確定高、中易發(fā)區(qū)的臨界值時，可以依據(jù)實際情況，在20％上下有3%~5％的變化。

 

  在定性和統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上， 利用數(shù)值或統(tǒng)計模型定量預(yù)測評價地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度， 最終獲得易發(fā)程度分區(qū)評價圖。目前定量化評價模型比較多[6,11-27]，初步歸納主要有6 類：確定性模型、統(tǒng)計模型、灰色模型、人工智能模型、非線性預(yù)測預(yù)報模型和基于GIS 技術(shù)的信息模型[25]。根據(jù)不同模型的對比分析， 預(yù)測評價的主要問題不是模型好壞的問題，而是資料數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題、更新問題和參數(shù)因子分析選擇問題。資料的詳細(xì)程度、代表性和差異性分析容易被忽略，GIS 系統(tǒng)在這方面具有良好的性能，因此21 世紀(jì)以來基于GIS 系統(tǒng)的突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害半定量—定量預(yù)測評價逐步成為主流發(fā)展趨勢。以GIS 技術(shù)為主， 虛擬現(xiàn)實技術(shù)和計算機數(shù)值模擬等最新的應(yīng)用技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度與風(fēng)險評價研究中的應(yīng)用， 促進了GIS 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害編錄、空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)、空間分析評價、風(fēng)險區(qū)劃制圖、預(yù)測預(yù)警及其綜合防災(zāi)減災(zāi)決策信息系統(tǒng)建設(shè)方面的應(yīng)用，為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度預(yù)測評價建立了一個可以對比、共享、交流、更新、發(fā)布的平臺，使地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度預(yù)測評價過程透明、結(jié)果更合理、應(yīng)用面更廣泛。

 

  值得注意的是，所謂的定量預(yù)測評價是相對的，不是絕對的， 因為各種影響因素和因子的定量化都可能存在誤差，從而必然導(dǎo)致計算結(jié)果存在誤差，這不是模型能解決的。這也就是本文為什么一再強調(diào)定性分析的重要性。

 

  3.2 地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)評價

 

  3.2.1 地質(zhì)災(zāi)害危險性定性分區(qū)評價

 

  地質(zhì)災(zāi)害危險性定性分析評價： 主要在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)的基礎(chǔ)上，分析評價降雨誘發(fā)、地震引發(fā)、人類工程活動誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的危險程度，即重點評價由于條件概率變化產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間概率及其擴展影響范圍。重點進行兩方面的分析評估：①分析區(qū)域內(nèi)強震、暴雨和人類活動誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的頻率和強度，重大誘發(fā)事件的年超越概率，特別是注意近場強震（Ms≥7）作用下低易發(fā)區(qū)中的高山峽谷地段、強臺風(fēng)暴雨期間中等易發(fā)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率與高易發(fā)區(qū)平常降雨發(fā)生頻率的對比分析， 評估研究區(qū)強震和強暴雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險性（類似于氣象預(yù)警）。②分析研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生運動的速度、強度、最大距離、一般距離、差異位移、最小位移等，評價地質(zhì)災(zāi)害的擴展影響范圍。

 

  其中， 擴展范圍重點從滑坡后緣和兩側(cè)分析滑坡的破裂發(fā)展趨勢及影響范圍； 而滑坡速度和位移分析，先從地形地貌特征分析位移的限制條件：如狹窄沖溝兩側(cè)滑坡位移和影響范圍有限， 斜坡高度小于200 m，滑坡剪出口低（在坡腳）等，滑坡的位移就受到限制。如果不滿足上述地形地貌限制條件，則從滑坡速度定性分析，分為高速、快速、慢速和蠕滑4 類（表5）。滑坡剪出口高，（從地形地貌分析）滑動（可能）脫離滑面“飛行”，速度大于5 m/s，或者大于人跑步的極限速度，滑動的絕對位移大于1 km，稱為高速（遠(yuǎn)程）滑坡（表5）；滑體沒有離開滑面的塊體快速滑動稱為快速滑坡，速度大致與人跑步相當(dāng)；滑體位移速度為0.5~2 m/km·a， 可以稱為慢速滑動；滑體位移速度小于0.5 m/km·a，可以稱為蠕滑（表5）。

 

  在對條件概率、擴展影響范圍、速度和位移定性分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合易發(fā)程度分區(qū)，定性地劃分危險性分區(qū)（表6）。其中，要注意在近場極強震的作用下， 不易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)的高山峽谷地段也可能成為高危險地域（表6）。例如，2008 年汶川8.0 級地震使岷江兩岸一些不易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的地段也發(fā)生大量崩塌-碎屑流災(zāi)害。

 

  3.2.2 地質(zhì)災(zāi)害危險性定量化評價

 

  地質(zhì)災(zāi)害危險性定量化評價可以在易發(fā)程度分

 

  區(qū)評價的基礎(chǔ)上， 結(jié)合危險性定性分析評價和定量化統(tǒng)計分析，考慮條件概率和動態(tài)發(fā)生頻率，進行模擬計算評價。危險性評價相對強調(diào)動態(tài)變化過程，例如某年暴雨頻降，危險性比平時大；也可能在易發(fā)程度定量化評價過程中直接疊加動態(tài)參數(shù)（地震、暴雨和人類活動的情況）而直接獲得危險性評價分區(qū)，即預(yù)測評價模擬相同，只是評價參數(shù)有差異，可以在一個定量化評價流程的過程中分別輸出易發(fā)程度和危險性分區(qū)評價圖。

 

  一定區(qū)域內(nèi)， 突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時間概率的統(tǒng)計分析計算是預(yù)測評價地質(zhì)災(zāi)害危險性的重要依據(jù)之一，是在空間密度統(tǒng)計計算的基礎(chǔ)上，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間記錄資料，統(tǒng)計分析時間概率。由于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間記錄比較少，統(tǒng)計樣本少，計算有困難，特別是統(tǒng)計計算最大的時間概率比較困難。隨著全國地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測預(yù)警和研究程度的提高，情況有所好轉(zhuǎn)。對于具體的研究區(qū)，需要統(tǒng)計分析區(qū)域上的最大、平均、最小時間概率。需要注意，突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的最大時間概率一般與暴雨（地震）誘發(fā)相關(guān)。以近年來陜西省寶雞市隴縣地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查統(tǒng)計分析為例， 概要地說明隴縣地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的最大時間概率的統(tǒng)計計算過程。

 

  隴縣全縣表面積為2452 km2， 去掉平坦開闊地區(qū)（大約7 km2），隴縣斜坡面積為2445 km2。從數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計分析，1965—2006 年間隴縣累計發(fā)生突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害69 次， 其中2005 年雨季暴雨集中誘發(fā)群發(fā)滑坡和泥石流26 處。

 

  利用42 年有時間記錄的地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計計算，基于斜坡面積的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率為69/(42×24.45)=6.72×102 次/a×100 km2，即隴縣突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害平均時間概率很低（在寶雞市屬于地質(zhì)災(zāi)害低危險區(qū)）。而2005 年基于全縣斜坡面積的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率為26/24.45=1.1 次/a×100 km2， 即2005 年的平均概率比42 年的平均概率高很多。但是，這26 次地質(zhì)災(zāi)害分布范圍大致是隴縣整個面積的一半，其中，有8 處地質(zhì)災(zāi)害密集分布在隴縣縣城西南部的天成鎮(zhèn)附近， 利用這2 個分布區(qū)的斜坡面積計算，2005 年的平均概率為2.3 次/a×100 km2， 最大時間概率為8/9.9=0.81 次/a×km2。參照國際上通用的時間概率標(biāo)準(zhǔn)，隴縣大部分屬于低危險區(qū)，只有2005 年密集發(fā)生災(zāi)害的天成鎮(zhèn)附近屬于中、高危險區(qū)（表7）。

 

  地質(zhì)災(zāi)害危險性評價與動態(tài)誘發(fā)條件的概率相

 

  關(guān)， 因此強調(diào)一定時期的危險性是一個相對動態(tài)的評價過程。如暴雨季節(jié)的地質(zhì)災(zāi)害危險性高于平時的危險性， 強震期間地質(zhì)災(zāi)害危險性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平時的危險性，而這種動態(tài)的危險性評價更有意義。

 

  4 風(fēng)險評估

 

  4.1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險定性分析評估

 

  地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險定性分析評價， 重點分析評價地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生并且可能到達(dá)受災(zāi)體的時空概率， 包括地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性，災(zāi)害對人員、財產(chǎn)、城市工程建設(shè)可能造成的損失大小和嚴(yán)重性， 概括風(fēng)險概率發(fā)生的可能性分析和易損性分析。具體的風(fēng)險概率大小定性分析評估分級主要參考國外的成果和經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)的實際情況和研究進展，初步提出一個參考辦法和標(biāo)準(zhǔn)（表8），還需要在實踐中進一步完善。其中，易損性定性分析評估尤其重要。

 

  易損性是指：在某一區(qū)域內(nèi)，一定的承災(zāi)體（主要是人口、建筑和公共基礎(chǔ)設(shè)施）在地質(zhì)災(zāi)害（滑坡、崩塌、泥石流）影響下發(fā)生損失的程度，即承災(zāi)體抵抗災(zāi)害的能力， 包括承災(zāi)體自身固有的特征實力和地質(zhì)災(zāi)害強度。在實際評價過程中，更重要的是承災(zāi)體的分布位置及其與地質(zhì)災(zāi)害分布之間的關(guān)系。對于人而言，身體抵抗滑坡沖擊的能力是有限的，不同的人不會有大的差異， 關(guān)鍵在于人所處的位置和時間。對于建筑物和公共基礎(chǔ)設(shè)施而言，固有的特征實力和抵抗地質(zhì)災(zāi)害的能力差別比較大， 如三峽大壩工程，任何規(guī)模的滑坡都不可能破壞和損害它，即易損性是0；而對于一般民用建筑物（房屋），易損性的量化值在0~1 之間，即用百分率表示，具體地確定數(shù)值比較難， 國際上通常采用一定地區(qū)過去損失的百分率（即過去對未來有一定的指示作用原則） 來確定。實際情況可能差別很大，一方面，人類會根據(jù)過去的損失情況不斷改進防災(zāi)減災(zāi)措施， 減少災(zāi)害損失； 另一方面， 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展的情況也可能變化，因此易損性量化評價難度大，目前只是依靠統(tǒng)計分析和經(jīng)驗確定相對的定量。

 

  4.2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險定量化評估

 

  區(qū)域性的突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險統(tǒng)計評價的依據(jù)主

 

  要是人員死亡概率和財產(chǎn)損失概率統(tǒng)計分析， 這是目前國內(nèi)外快速風(fēng)險評估制圖（不需要進行易發(fā)性和危險性分析評價）的主要途徑之一。其中，災(zāi)害損失現(xiàn)狀評價嚴(yán)格意義上是災(zāi)情評估， 只是風(fēng)險評估的內(nèi)容之一；而依據(jù)損失現(xiàn)狀預(yù)測評估未來的災(zāi)情，則含有危險性和危害性評估， 屬于風(fēng)險快速評估途徑之一，國內(nèi)還處于探索階段。在參考國際上的工作程序和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)的實際情況，以前面的定性分析結(jié)果為基礎(chǔ)， 初步將每年人員死亡率大于1 人/km2、財產(chǎn)損失每年大于20 萬元/km2 的地區(qū)確定為高風(fēng)險區(qū)，其他等級劃分可以類推（表9）。

 

  國際上滑坡風(fēng)險定量評估有統(tǒng)一的計算公式，

 

  突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險定量評估同樣利用這個公式計算。根據(jù)條件概率原理，當(dāng)滑坡風(fēng)險定義為每年單個個體生命死亡概率時， 就可以按以下公式進行計算（Morgan et al.，1992）：

 

  R(DI)=P(H)×P(S|H)×P(T|S)×V(L|T) (1)式中：R(DI)是風(fēng)險概率（即每年的個體生命死亡概率）；P(H)是每年滑坡事件發(fā)生的概率；P(S|H)是事件發(fā)生的空間影響概率；P(T|S)是對于空間影響的時間影響概率；V(L|T)是個體的脆弱程度（即對于這些影響個體生命死亡的概率）。

 

  對于財產(chǎn)損失，相應(yīng)的表達(dá)式是：

 

  R(PD)=P(H)×P(S|H)×V(P|S)×E (2)式中：R(PD)指滑坡造成的風(fēng)險（即每年財產(chǎn)損失的價值）；P(H)指每年滑坡事件發(fā)生的概率；P(S|H)指空間影響的概率；V(P|S)指財產(chǎn)的易損性（即財產(chǎn)價值損失的比例）；E 指風(fēng)險因素（例如財產(chǎn)評估）。

 

  在實際評估過程中， 關(guān)鍵是P—危險性和V—易損性的定量化評估。危險性包括發(fā)生概率、條件誘發(fā)概率、強度和影響范圍（距離/run-out）估算，難度比較大，問題比較多，一直是風(fēng)險評估的關(guān)鍵困難問題之一； 易損性的量化值在0~1 之間， 用百分率表示， 確定具體的數(shù)值比較難， 需要結(jié)合定性分析確定。嚴(yán)格意義上的易損性是承災(zāi)體固有的抵抗災(zāi)害損失的能力，在實際評估過程中，承災(zāi)體的分布位置和災(zāi)害強度對固有能力變化的影響很大， 因此導(dǎo)致易損性評估難度大。

 

  總體而言， 影響人和財產(chǎn)易損性定量化評估的主要因素包括下述幾項：

 

  （1）承災(zāi)體的特征、類型，例如城市建筑、鄉(xiāng)鎮(zhèn)民用建筑、水庫大壩、鐵路、公路，運行的火車、汽車等。

 

  （2）承災(zāi)體的分布位置，例如是在滑體正下方還是偏離滑坡一定距離， 在露天場地還是在交通工具或建筑物中。

 

  （3）滑坡位移量的大小，滑坡相對位移越大，有關(guān)承災(zāi)體的易損性值越大、風(fēng)險越高。

 

  （4）災(zāi)害規(guī)模和運動速度，規(guī)模越大、速度越快，有關(guān)承災(zāi)體的易損性值越大、風(fēng)險越高，特別是承災(zāi)體位于高速遠(yuǎn)程滑坡體上比位于緩變滑坡上易損性要高很多。

 

  5 討論

 

  國際上滑坡風(fēng)險評估技術(shù)指南經(jīng)過近30 年的修改和推廣應(yīng)用，已經(jīng)越來越完善、細(xì)致、具體。對于中國大陸， 由于剛剛開始考慮地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)指南的推廣應(yīng)用，國際上的指南并不完全實用，甚至有些復(fù)雜。因此，本文重點從宏觀構(gòu)架、基本原則和內(nèi)涵、工作流程、簡單實用等方面初步提出地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)指南，試圖使其在國際上不失真（有其基本原則和內(nèi)涵）、符合發(fā)展趨勢（有其精華和前沿性），也適合于國內(nèi)的實際情況，有利于推廣應(yīng)用。

 

  當(dāng)然， 還有很多問題需要進一步討論， 以便修改完善。主要集中在下列幾個方面。

 

  （1）基本原則討論：本文初步提出地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估需要考慮的6 條基本原則。其中，基本假設(shè)、不同比例尺評估應(yīng)用和GIS 技術(shù)推廣應(yīng)用3 個方面的原則基本與國際上一致， 只是強調(diào)作為一個基本原則來重視。關(guān)于質(zhì)量精度分類和評價等級分類，則相對于國際上的指南有很大的簡化， 在保存其實質(zhì)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，突出中國特色和推廣應(yīng)用的可能性。

 

  在質(zhì)量精度方面： 重點從室內(nèi)收集資料、野外草測（簡測）和正測3 個方面，以點資料、面資料（形態(tài)），體積、有關(guān)的強度和概率3 個方面作為劃分高級、中級、低級精度的基本依據(jù)，可操作性強。在評估分類方面：強調(diào)4 級劃分原則（高、中、低、極低），不同層次評價（易發(fā)程度、危險性、風(fēng)險）都一樣4 級劃分，這有利于推廣應(yīng)用和對比分析。

 

  關(guān)于以定性分析為主、定量評估為輔，提倡簡單實用技術(shù)方法的原則， 主要是針對目前國內(nèi)的實際情況，風(fēng)險評估指南屬于剛剛起步階段，過分強調(diào)定量評價模型推廣應(yīng)用不實際。不過，單體和具體邊坡風(fēng)險評估需要以定量估算為主， 這方面香港和國際上有很好的經(jīng)驗。

 

  （2）易發(fā)程度評價：基本內(nèi)涵和工作流程國內(nèi)外基本一致， 本文只是系統(tǒng)提出從定性分析到定量統(tǒng)計、定量化模型評估的基本思路和過程，操作性和推廣應(yīng)用性較強，具有引導(dǎo)和示范意義。在實際評估過程中，很多人容易將降雨、地震和人類活動因素考慮為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)因素，實際上，它們激化和誘發(fā)了地質(zhì)災(zāi)害，加大了其滑動頻率和強度，屬于危險性評估考慮的因素。這是需要澄清的主要問題之一。

 

  （3）危險性分析評價：這是地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評價的難點和易于混淆的問題之一。國際上重視滑坡擴展范圍分析、產(chǎn)出特征（Run-out）仿真模擬估算，國內(nèi)則相對重視強降雨、地震和人類活動誘發(fā)強度分析評價， 滑動概率和強度的定量化評價是危險性評價的主要難點。易于混淆的問題是，危險性的內(nèi)涵是地質(zhì)災(zāi)害強度、頻率的大小，基本不涉及危害（人和財產(chǎn)），但在實際評價過程中，很多人在危險性評價過程中就涉及到危害性評價。這并不是錯誤，因為有些地區(qū)不進行風(fēng)險評估，把危險性評價向前進半步，作為危險性和風(fēng)險評價的過渡狀態(tài)考慮也是一種暫時可用的辦法，作為技術(shù)指南不提倡這樣的過渡狀態(tài)。

 

  （4）風(fēng)險評估與評價（Risk Assessment）：風(fēng)險評估與評價在概念上有所差別， 后者是把前者的評估結(jié)果與一定的參考標(biāo)準(zhǔn)進行對比分析， 劃分一定地區(qū)可接受的風(fēng)險級別。在實際應(yīng)用過程中，國內(nèi)外并沒有特別強調(diào)兩者的差異， 而是一個詞就包含有這兩方面的意義。風(fēng)險評估的難點是危險性和易損性評價， 危險性評價的難點是強度和頻率的定量化評價，而易損性評估的難點則是定性分析評估，易損性的定量值從0~1，總可以確定一個值，關(guān)鍵是從定性分析的角度如何確定這個值更合理、更有代表性。從基本含義上分析易損性是承災(zāi)體固有的抵抗災(zāi)害的能力， 如果從這個意義分析評價易損性是容易定量確定的，每個人抵抗滑坡的能力差別不大，大致都是1，因為滑坡快速滑動，一個人是不能抵擋而自己不傷亡的。但是，在實際評價過程中，人的位置和防范意識尤其重要。如果一個人在滑體中部，假如滑坡剛剛啟動快速滑動時， 他向兩側(cè)或后緣跑比向前緣跑的易損性要小；同樣的原理，位置不同易損性差別更大，這就導(dǎo)致易損性評價的可能。

 

  （5）關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估制圖：滑坡風(fēng)險評估制圖是國際上滑坡風(fēng)險管理越來越重視的內(nèi)容，因此國際上新出版的滑坡風(fēng)險評估指南強調(diào)利用GIS和RS 技術(shù)評價制圖的推廣應(yīng)用。但是，目前國內(nèi)在這方面的應(yīng)用難以全面展開， 所以第一版指南沒有硬性強調(diào)制圖技術(shù)的重要性， 而是提倡推廣應(yīng)用GIS 和RS 技術(shù)。

 

  總之， 目前國內(nèi)外關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估仍然有很多難點和易于混淆的問題。正是這些問題的存在，吸引了眾多人努力鉆研，為之奮斗；也正是這些問題的存在， 使地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)指南的修改完善更具有吸引力。