礦山開采區(qū)周邊的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價研究

翟建平

（重慶市沙坪壩區(qū)規(guī)劃和自然資源局，重慶 400038）

隨著能源需求量不斷增長，礦山開采與周邊地質(zhì)環(huán)境的矛盾日益尖銳化，因地環(huán)境不斷惡化，致使地質(zhì)災(zāi)害如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉陷等現(xiàn)象頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危害礦區(qū)周邊人民群眾的生命財產(chǎn)安全，影響社會的和諧持續(xù)發(fā)展。因此，如何提前防治地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生就成為了礦企發(fā)展過程中不可避免的問題，而地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價是提前防治工作的重要舉措。

1 因礦山開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性特征

地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下，對人類生命財產(chǎn)和生存環(huán)境造成損毀的地質(zhì)現(xiàn)象。其包含了兩個方面的條件：第一是致災(zāi)的動力條件，主要包括地質(zhì)條件、地貌條件、氣象條件、人類活動等；第二是災(zāi)害事件的后果，即對人類社會所造成的損失，只有兩方面條件同時存在，才有地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生[1]。

如上所述，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性既包含自然屬性，又包含社會經(jīng)濟(jì)屬性。因此，在進(jìn)行礦山開采區(qū)周邊地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價研究時，既要了解致災(zāi)的動力條件，即地質(zhì)災(zāi)害危險性，也要評估災(zāi)害事件的后果，即地質(zhì)災(zāi)害易損性。一般而言，地質(zhì)災(zāi)害危險性絕大多數(shù)改變不易，但易損性則是人為因素起著至關(guān)重要的作用。因此，在對礦山開采后引發(fā)周邊地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價中對易損性的評估尤為重要。

2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價研究現(xiàn)狀

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價作為一門新興的學(xué)科，涉及到地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、災(zāi)害學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等多門學(xué)科，其形成與發(fā)展不過是近幾十年的時間。

隨著計算機(jī)性能的提高和3S技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價方法研究也蓬勃興起。

20世紀(jì)90年代聯(lián)合國公布了自然災(zāi)害風(fēng)險性評價方法，提出并完成了以降低地質(zhì)災(zāi)害造成損失30%為目標(biāo)的十年計劃（IDNDR）[2]，代表著地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價研究揚(yáng)帆起航。Michael-Leiba等[3]在斜坡地質(zhì)災(zāi)害研究中將地質(zhì)災(zāi)害的危險性、易損性、風(fēng)險評價作為一體，采用平面和三維評價系統(tǒng)開展危險性和風(fēng)險區(qū)劃研究。

國內(nèi)劉希林[4]致力于泥石流風(fēng)險評價、風(fēng)險區(qū)劃的研究，根據(jù)31次試驗成果，提出了判斷泥石流危險程度和評估泥石流泛濫堆積范圍的方法。柳源[5]提出了地質(zhì)災(zāi)害（崩、滑、流為主）危險性分析的步驟與方法。高華喜等[6]借助GIS進(jìn)行滑坡災(zāi)害風(fēng)險空間預(yù)測，進(jìn)而對地質(zhì)災(zāi)害的強(qiáng)弱程度進(jìn)行預(yù)測。

綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者對于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價研究較多，從定性評價到定量評價，但都只限于在某一方面的研究，有待形成系統(tǒng)完整的評價體系。

3 礦山開采區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價方法

礦山開采區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價方法主要有成因機(jī)理分析評價、危險性評價、易損性評價、層次分析法、加權(quán)信息量法等。

成因機(jī)理分析評價是上世紀(jì)70年代前的評價方法，主要評價內(nèi)容是對歷史上發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的形成條件、危險性程度進(jìn)行評價，定性地評價地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性及活動規(guī)模，再根據(jù)其結(jié)果來確定地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險大小。

表1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險統(tǒng)計評價分級表

危險性評價是指對歷史性的災(zāi)害風(fēng)險程度及對未來發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率進(jìn)行評價，具體反映地質(zhì)災(zāi)害的活動程度，體現(xiàn)自然屬性特征。

主要包括兩方面內(nèi)容：一是對以往地質(zhì)災(zāi)害活動的程度（包括大小、密度、頻次等）進(jìn)行客觀評價；二是對可能影響地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)條件、水文條件、人為活動等方面因素進(jìn)行評價。

易損性是由承災(zāi)體直接條件和社會經(jīng)濟(jì)條件兩種要素組成。其中反映承災(zāi)體直接條件的要素包括承災(zāi)體類型、數(shù)量、價值、遭受地質(zhì)災(zāi)害時的損毀程度與損失率等；反映社會經(jīng)濟(jì)條件的要素包括區(qū)域GDP水平、交通設(shè)施、政府防災(zāi)減災(zāi)能力等。易損性評價主要是評價人類社會承受災(zāi)害破壞和損失程度的承載能力，一般根據(jù)承災(zāi)區(qū)社會經(jīng)濟(jì)屬性來評價承載能力[7]。

層次分析法將問題按層次分解成不同的因素，然后將同一層次內(nèi)各個不同因素進(jìn)行相對重要性的互相比較得出判斷矩陣，求出各層次因素相對于上一層的單權(quán)重和組合權(quán)重[8]，是一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法。

加權(quán)信息量法是用統(tǒng)計學(xué)的方法確定出每個評價因子不同子類的信息量值，再按照評價因子各自所占的權(quán)重，對不同評價因子的信息量值進(jìn)行加權(quán)疊加，最后用總的信息量值來確定研究區(qū)的風(fēng)險性，減少了人的主觀因素的影響，是一種非常好的定量評估方法。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價由定性評價，逐漸發(fā)展為半定量、定量評價。每一種評價方法各有自身優(yōu)點和缺點，實際操作中可選擇2種或以上評價方法相互驗證，以彌補(bǔ)單個方法的不足。

4 地質(zhì)災(zāi)害評價總體思路

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價總體思路包括定性風(fēng)險評價和定量風(fēng)險評價。定性風(fēng)險評價包括風(fēng)險評價、危害性評價和危險性評價，重點分析評價地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生且可能到達(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)、礦山工程施工造成的損失大小。因而風(fēng)險定性分析實際是危險性與危害性的函數(shù)[9]。

地質(zhì)災(zāi)害定性風(fēng)險評價一般通過風(fēng)險評價分級確定風(fēng)險等級。風(fēng)險評價分為四個風(fēng)險等級：高風(fēng)險、中風(fēng)險、低風(fēng)險和極低風(fēng)險；危害性評價分為四個危害性等級：高危害、中危害、低危害和極低危害；危險性評價分為四個危險性等級：高危險、中危險、低危險和極低危險。

定量風(fēng)險評價是借助分析統(tǒng)計工具，對人員生命風(fēng)險和財產(chǎn)風(fēng)險進(jìn)行概率統(tǒng)計分析。一般通過地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險統(tǒng)計評價分級表表來確定定量風(fēng)險等級（表1）。

定性風(fēng)險性評價可以在有限的數(shù)據(jù)條件下，較準(zhǔn)確地評價地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險，適用于調(diào)查和研究程度不高的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價。

而定量風(fēng)險性評價主要是在詳細(xì)調(diào)查資料及數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和研究的，比定性風(fēng)險性評價方法精度更高、可靠性更高，適用于重大地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性研究。

5 結(jié)論

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價是多學(xué)科的綜合研究，是地質(zhì)災(zāi)害危險性和易損性的組合，是開展防災(zāi)減災(zāi)的有效途徑。本文希望通過對礦山開采區(qū)周邊地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特征及其風(fēng)險性評價方法進(jìn)行探究，能夠在今后的礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作中起到幫助作用。

科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展背景下，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價更要與時俱進(jìn)，在定性風(fēng)險評價的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)加大加深對定量風(fēng)險評價的研究，提升對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評價的精確度和可靠性，提稿人類防災(zāi)減災(zāi)能力，從而促進(jìn)人與環(huán)境的和諧發(fā)展。