地質災害風險管理研究綜述及展望

■ 侯俊東/呂 軍/殷偉峰

（中國地質大學（武漢） 經濟管理學院 ，湖北 武漢 430074）

由于全球進入地殼活動頻繁期，環(huán)太平洋地震帶進入活躍期，使得地質災害頻率及規(guī)模都在增加（國土資源部，2010；Zhou et al.，2011），而且群發(fā)，造成的損失極為嚴重，貴州關嶺的滑坡碎屑流、舟曲的特大山洪泥石流、云南怒江貢山泥石流、云南巧家縣山洪泥石流、云南保山滑坡等就是典型的事實和教訓。據(jù)國土資源部門統(tǒng)計，2010年1-10月全國共發(fā)生地質災害3萬余起，死亡和失蹤人員大約是3000人，直接經濟損失33.44億元（徐紹史，2010；新京報，2010）。盡管世界各國的科學家為查明其規(guī)律已經奮斗了近一個世紀，但面對地質環(huán)境的多變性，地質災害發(fā)生機理的復雜性、時空演變的隨機性和過程的突發(fā)性，人們目前的理論和認知水平還顯得極為局限，技術手段在多數(shù)情況下也顯得無能為力。以前工程地質領域研究地質災害大多考慮自然因素，著重考察其形成機制和誘發(fā)條件。但防治地質災害的最終目的不是杜絕引起災害的地質現(xiàn)象或地質事件的發(fā)生，而是確保這些地質現(xiàn)象或地質事件不對人類造成不可接受的危害。于是，地質災害風險評價與管理便成為當前地質災害研究領域的重要問題和研究方向。

1 風險管理定義及步驟

風險管理是指如何在一個有風險的環(huán)境里把風險減至最低的管理過程，包括對風險的識別、評估及應變策略。理想的風險管理，是一連串排好優(yōu)先次序的過程，使當中的可以引致最大損失及最可能發(fā)生的事情優(yōu)先處理，而相對風險較低的事情則押后處理，使得經濟效益最大化。然而，在現(xiàn)實中這樣的優(yōu)化過程往往很難決定，因為風險和發(fā)生的可能性通常并不一致，所以要權衡兩者的比重。

風險管理的步驟一般包含三步：首先，進行風險識別，即識別風險的來源、范圍、特性及其行為或現(xiàn)象相關的不確定性，然后將風險量化，評估出各種風險的概率值；其次，對可能存在的風險進行風險評估，并設法預測風險的可接受或可容忍程度；最后，采取一套用來處理風險的最佳方法，從而在風險發(fā)生的情況下能夠達到規(guī)避風險或者將損失減少到最小的目的。

2 國外關于地質災害風險管理的相關研究

國外對于地質災害風險管理的研究，主要是通過采用現(xiàn)代高技術與地質災害風險管理相結合的方式體現(xiàn)出來的。20世紀80年代后期到90年代，GIS大量地應用于地質災害風險管理，如Michael-Leiba等(2002)運用GIS技術分析了美國的滑坡災害；Chung等基于GIS的專業(yè)模型擴展分析功能對加拿大的滑坡災害進行了多因素綜合分區(qū)；Mario等利用GIS進行了地質災害和風險評估，并進行災害分區(qū)；Daniel等將GIS與工程模型相結合進行深層滑坡災害評價。隨著高精度遙感技術的出現(xiàn)，遙感“眼”在地質災害的評價與預測方面顯示出廣泛的應用前景，如法國利用SPOT衛(wèi)星三維測量立體成圖技術進行大范圍的災害監(jiān)控。另外，干涉雷達技術和差分干涉技術也廣泛應用于地質災害研究，如目前正在運行的四顆雷達衛(wèi)星——加拿大的Radarsat、歐洲的ERS-l和ERS-2以及日本的JERS-1都可達到毫米量級的位移監(jiān)測。

當然，國外學者對于地質災害風險管理理論方面也做了大量的研究工作。北美及歐洲許多國家在原地質穩(wěn)定性分區(qū)研究的基礎上開展了地質穩(wěn)定性與土地使用關系的風險研究，把原來單純的地質穩(wěn)定性研究拓展到了綜合減災效益研究。美國、加拿大、澳大利亞、意大利等國家已有不少地質災害風險相關研究，對地質災害風險理論(Morgan，1992)進行了風險定義、識別分類等方面的研究；在滑坡災害風險評估(Carrara & Guzzetti，1999；Micheal-Leiba，2002)、風險圖編制(Uromeihy & Mahadacifar，2000)、GIS及遙感技術應用(Carrara& Guzzetti，1999；Temesgen，2001)等方面都進行了探索性研究。

從總體上講，國外對地質災害風險管理方面的研究主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)借助現(xiàn)代先進的科學技術手段和方法深入系統(tǒng)地研究地質災害的致災機理，繼續(xù)加強對單體地質災害風險的特點、成因機理、預測預報以及防治處理等方面的深入研究；(2)重視災害制圖技術方法的應用，采用現(xiàn)代技術對中小流域地質災害風險進行區(qū)域性評價，劃分地質災害危險性等級；(3)典型地區(qū)區(qū)域地質災害預警系統(tǒng)和災害管理信息系統(tǒng)建設取得顯著進展，區(qū)域地質災害預警系統(tǒng)研究在國際上迅速發(fā)展。

3 國內關于地質災害風險管理的相關研究

相對于國外而言，國內對于地質災害風險管理的相關研究起步較晚。20世紀30年代至70年代多以地震災害研究工作為主?！鞍宋濉逼陂g，我國的地質災害調查工作才全面開展，重點集中在滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、巖溶塌陷、土壤侵蝕、土地荒漠化、礦區(qū)災害等。80年代，開始從內外力型地質災害鏈入手分析其成因。90年代后，學者們對我國地質災害的類型、特征、影響因素、分布狀況和區(qū)域發(fā)展規(guī)律等進行了深入的研究，提出了許多新理論、新觀點，為地質災害的研究發(fā)展提供了有力的依據(jù)。具體來講：

第一，地質災害風險識別與分析。馬宗晉(1993)提出了用災度表示自然災害破壞損失規(guī)模的看法；高慶華(1991)提出了建立自然災害評估系統(tǒng)的總體構想；張梁、張業(yè)成等(1994) 研究了地質災害屬性特征、風險構成、易損性及其在災害風險管理中的地位；黃潤秋等(2000)在綜合地學信息系統(tǒng)上對地質災害風險管理進行了初步探討；劉玉恒等(2001)建立了土壩地質災害風險計算模型；殷坤龍等(2001)研究開發(fā)了基于GIS的區(qū)域地質災害風險分析系統(tǒng)；謝全敏(2004)運用模糊數(shù)學理論對地質災害風險管理及其治理決策理論方法進行了研究。

脆弱性、恢復力和適應性相關的災害風險綜合管理成為實施可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，已引起被學術界的高度重視。目前，對承載體脆弱性的研究較多，對恢復力研究仍停留在理論和概念層面，缺乏較深入的實踐性研究。災害恢復力評估雖然在風險管理、應急管理和減災規(guī)劃中的價值已得到足夠重視，但面對“什么因素決定恢復力大小”和“在多大程度上決定恢復力大小”等問題，仍沒有較合理的解決方案，也缺乏較全面系統(tǒng)的綜合評估模型來進行定量分析。

第二，地質災害風險評估與預測。在地質災害風險評估方面，汪敏等(2001)用地質災害分析理論建立了香港和重慶兩地的地質災害風險評價系統(tǒng)；韓華等（2007）以北京市某規(guī)劃建設場地地質災害危險性評估為例，探討了一級評估中的不穩(wěn)定邊坡災害種類的地質災害危險性現(xiàn)狀、預測和綜合評估的定量方法。龔士良（2007）針對上海市建設項目地質災害危險性評估技術規(guī)程，作出了建設場地穩(wěn)定性和適宜性評價結論，提出了相應的防治措施與建議。張春山等（2008）在隴縣地質災害詳細調查的基礎上，建立了地質災害評價指標體系，確定了地質災害危險性評判標準，進行了地質災害危險區(qū)劃。龔士良及吳繼紅（2008）根據(jù)上海長江隧橋工程沿線區(qū)域水文、地質條件，闡述了軟土變形、水土突涌等地質災害及其潛在的工程危害，并對其危險性進行了評價。王樹豐等（2009）依據(jù)現(xiàn)場風險填圖對寶塔山景區(qū)影響居民生命和財產安全的地質災害進行了風險源的識別，并依據(jù)工程地質經驗法對風險管理易損性各要素進行了定量評價。朱代強（2009）討論了GIS技術在地質災害風險評估中應用的基本框架、方法步驟和基于GIS的地震災害風險評價系統(tǒng)的建立。黃遠亮（2010）以某改建鐵路項目為例，探討了突發(fā)性地質災害和緩變性地質災害危險性評估的定性、半定量評價方法。

另外，對于風險的預測預報，學者們也進行了一系列研究。辜寄蓉等（2002）建立了九寨溝地區(qū)的地質災害預測空間分析模型，劃分地質災害等級，對九寨溝地區(qū)的災害進行預測。邱向榮等（2003）根據(jù)建設用地地質災害危險性評估的特點，利用模糊綜合評判方法建立邊坡危險性預測模型。陸顯超等（2006）進行了廣東省地質災害預測分區(qū)的研究。隋麗華（2009）針對煤礦在建設和生產過程中的實際情況，對銅匠川礦區(qū)的地質災害危險性做出預測。

第三，地質災害的風險規(guī)避與防治。地質災害的風險規(guī)避與防治是最終目的，因此，學者們也進行了大量研究，以期為地質災害的風險管理提供科學依據(jù)。殷坤龍、張桂榮（2003）認為加強開展地質災害危險性和風險區(qū)劃，開展預防性研究，圈定地質災害危險性區(qū)域和災害高風險區(qū)域是我國地質災害綜合防治的一條有效道路。劉星輝、蘇國友（2004）針對邵東縣石膏礦采空區(qū)頂板的實際情況，對穩(wěn)定性參數(shù)進行了計算，并提出了監(jiān)測預警、拆遷避險、采空區(qū)充填、硐室改造以及利用強迫崩落的防治措施。張云霞等（2005）通過對昆明市地質災害調查，建議加強對地質災害發(fā)生規(guī)律的研究，注重深層次的減災科學防治。孫越英及樊克鋒（2005）對園區(qū)環(huán)境地質條件分析后，認為應運用SNS(Safety Netting System)柔性攔石網(wǎng)防護施工技術及抗滑樁加固法治理危巖體及滑坡體。沈其俊等（2006）在對六盤水市地質災害現(xiàn)狀闡述基礎上，提出了地質災害防治的若干政策建議。鎖冠俠（2008）通過對蘭州東部地區(qū)各類地質災害發(fā)育現(xiàn)狀以及防治現(xiàn)狀的概述，從宏觀方面提出和探討了適合本地區(qū)情況的地質災害防治對策及保障措施。李育樞及李天斌（2009）以川藏線二郎山隧道西引道公路別托段穿越的老泥石流堆積體為例，總結在這類流堆積體上進行人類工程活動時地質災害的成災機理及防治對策。張森林等（2010）對焦作市典型煤礦區(qū)形成的地面塌陷、地裂縫等地質災害的危險性進行了分析，并提出了相應的防治對策。

總體來講，我國在地質災害風險管理研究方面取得了不少成績，主要體現(xiàn)在以下方面：(1)通過大規(guī)模的調查研究，基本查明了我國地質災害的總體發(fā)育分布規(guī)律，對地質災害的形成演化機制有了較清楚的認識；(2)進行全國性的“縣市地質災害調查”，并建立相應的管理信息系統(tǒng)和以“群測群防”為主的監(jiān)測預警系統(tǒng)，其中三峽庫區(qū)地質災害監(jiān)測預警信息系統(tǒng)建設相對最為完善；(3)在地質災害風險評估和地質災害風險防治監(jiān)測技術方面取得了長足進步，對地質災害的描述也逐步從定性向定量、從線性向非線性方向發(fā)展。

4 結論與啟示

綜上所述，國內外學者的研究已經證實了地質災害風險管理的重要性，然而現(xiàn)有關于地質災害風險管理的研究，仍存在如下不足：

(1)簡單地說，災害風險管理涉及災害的發(fā)育分布特征、成災因素、風險分析、風險評估和風險控制五個層次。就地質災害領域而言，包括地質災害調查、監(jiān)測、評估以及編制防治預案、應急方案等等。不過，因地質災害問題受到特定地質及資源條件影響，故有關地質災害環(huán)境的話題大多是圍繞某一具體的災害點或區(qū)域展開的，這對于研究地質災害普適性的風險控制及優(yōu)化方法具有一定的啟示。然而，目前在地質災害勘查、防治和管理工作中，就如何評估災情，迄今還沒有科學的理論與切實可行的方法，以致影響了減災決策和項目的優(yōu)選與管理。再加上地質系統(tǒng)可歸屬于生態(tài)系統(tǒng)的一個子類。于是，在評估和控制地質災害風險時必須考慮地質系統(tǒng)的彈性（Resilient）問題，這也不能僅僅局限于地質系統(tǒng)本身，而應涉及地質——環(huán)境——經濟——社會多個層面構成的復雜網(wǎng)絡。為此，可結合復雜網(wǎng)絡科學，借助于地質系統(tǒng)彈性概念，展開深入的探討，以建立經濟、社會、自然協(xié)調發(fā)展的和諧環(huán)境。

(2)雖然可以肯定國內外學者在地質災害風險管理方面的貢獻，但是不同的形成機制、誘發(fā)條件、成災特性等使得災害體存在不同的地質問題，而地質災害體的動態(tài)變化又決定了不同時期存在不同類型、穩(wěn)定程度、嚴重程度的災害問題?？梢?，需要借助現(xiàn)代信息技術和數(shù)值模擬仿真技術為主體的技術支撐體系，運用復雜網(wǎng)絡科學的基本方法，建立地質災害風險評價與風險管理的數(shù)學模型，以進一步拓展地質災害風險管理的研究體系。

(3)建立地質災害調查評價體系、監(jiān)測預警體系、防治體系和應急體系，加大重點區(qū)域地質災害治理力度是一項復雜的系統(tǒng)工程，而地質災害風險控制與優(yōu)化是此項工程的基礎。因此，需要結合具體的區(qū)域，對風險管理措施、手段及傳導機制進行系統(tǒng)仿真和比較研究，以期在我國地質災害研究領域建立獨具特色的“地質災害風險－量化評價—控制優(yōu)化”的理論體系和“地質災害風險控制與仿真”的技術方法體系，并進一步完善地質災害防治的理論與方法體系。

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