A. 國內外自然災害災情評估工作概況
國內外對災害的研究歷史非常久遠,但將災害評估作為災害研究領域中的一項新內容,僅是近幾十年來隨著災害損失的日益嚴重和相關學科理論與技術的迅速發展而興起的。目前雖然尚沒有形成完整的理論與方法,但對自然災害災情評估工作確已取得了重要進展,不但為減災發揮了重要作用,而且為災情評估逐步走向成熟奠定了基礎。
一、國外災害評估研究概況
本世紀60年代以前,自然災害研究主要限於災害機理及預測研究,重點調查分析災害形成條件與活動過程。70年代以後,隨著自然災害破壞損失的急劇增加,促使人類把減災工作提高到前所未有的程度。在一些發達國家,首先拓寬了災害研究領域,在繼續深入研究災害機理的同時,開始進行災害評估工作。美國首先對加州的地震、滑坡等10種自然災害進行了風險評估。該項工作於1969年由土地保護部(Conservation department)提出,由該部的礦山地質處執行;從1970年7月1日至1973年6月30日,分三個階段完成。研究內容包括:區域內現實和潛在的城市發展與地質環境沖突的識別;政府和私人部門責任的評判;建議優先項目以及立法和組織要求,將最終項目報告作為州和地方政府以及私人部門決策的基礎。通過該項研究,得出1970~2000年加州10種自然災害可能造成的損失為550億美元;如果採取有效的防治辦法,生命傷亡可減少90%,經濟損失也可以明顯減少。
1970~1976年,美國內務部地調所(USGS)和住房與城市發展部的政策發展與研究辦公室,聯合支持了舊金山海灣地區環境與資源計劃研究。這項研究的目的是推進地球科學信息在區域計劃和決策中的應用。在由海灣地區行政管理聯合會的R.T.Laird等人完成的《土地潛力數學分析》報告中,初次使用了一種新的方法來評價土地利用方案。這種方法要求估價與地質和水文特徵相關的成本。這些成本可能是減災措施成本,也可能是未來損失概率成本或損失機會成本。由於可用現值表示,所以此成本提供了一個評價和比較不同土地使用和不同災害制約因素以及資源的共同基礎。與此同時,美國的一個多學科專家小組開展了自然災害風險評價與減災政策研究。其目的是提高對自然災害危害水平的認識,探討各種減災政策的有效性,分析減災政策制定體系的各種制約因素,從而為聯邦、州和地方政府提出一系列建議或可行的措施。研究小組選擇了洪水、地震、台風、風暴潮、海嘯、龍卷風、滑坡、強風、膨脹土等九種自然災害,對美國各縣發生的災害建立起一套預測模型;在此基礎上,估算了9種災害到2000年的期望損失值。
進入80年代,對各種自然災害的研究得到了更加廣泛而又深切的關注。1989年,由美國國家科學院的全國研究理事會(NRC)及聯邦所屬科學和減災機構召集,由17位成員組成的國家委員會分工協作,制定了減災十年計劃。該計劃把自然災害評估列為研究的重要內容,提出在以下三個方面深化研究:引起自然災害的物理過程和生物學過程;社會可以調用的減輕自然災害物理效應的技術能力;人類相互作用系統的特徵及對災害事件的反應。與此同時,繼續開展了單項的或者綜合的災害災情評估工作,全國研究理事會地震損失評估專家小組在1989年提交了《未來地震的損失評估》報告。日本、英國等一些國家則進行了地震、洪水、海嘯、泥石流、滑坡等災害評估,並且在有關的減災法規(如日本的《災害救助法》、《地震保險法》等)中強調災情調查、統計、評價以及據此確定的減災責任與救助措施。
為了推進廣泛的國際間協調與合作,聯合國在1987年通過決議,確定在本世紀最後十年開展「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),在規劃的三項時事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,即評價危險性和脆弱性。主要包括:①總體上哪些自然災害具有危害性;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價;③估計評價最重要的人口和資源集中點的易災性。」把自然災害災情評估納入實現減災目標的重要措施。國際減災活動得到許多國家的積極響應,使災害研究空前發展。具體表現在:研究機構和人員不斷壯大;災害學術刊物不斷增加;專業會議頻頻召開;災害研究領域迅速擴大;人類對災害的認識不斷豐富和深化。美國的《自然災害觀測者》、《科學事件快報》,英國的《災害管理》、《災害研究和實踐》,日本的《自然災害科學》,瑞典的《意外事件、自然災害研究委員會通訊》等刊物相繼問世。國際性減災會議頻繁召開:1980年在美國召開了「國際災害預防會議」;1984年在我國台灣召開了「減輕自然災害國際討論會」;1985年在馬德拉斯召開了「印度-美國減輕風災會議」;1988年在美國召開了「地質災害討論會」;1991年在中國北京召開了「國際地質災害研討會」;1992年在加拿大溫哥華召開了「地質技術與自然災害研討會」。與此同時,還召開了多次「國際自然和人為災害會議」:第一屆會議於1982年在美國夏威夷召開;第二屆會議於1986年在加拿大里木斯基舉行;第三屆會議於1988年在墨西哥的因森達舉行;第四屆會議於1991年在義大利的培盧基舉行;第五屆會議於1993年在中國青島舉行。此外,1994年5月在日本橫濱召開了「世界減災大會」。這些會議的主題內容雖然不同,但災害評估是會議關注的重要方面;而且隨著時間的發展,有關的成果越來越豐富,在世界范圍內的重視程度也越來越高。
為了推動國際減災目標的實現,一些國際組織提出了重大自然災害評估的國際合作計劃。如90年代聯合國國際減災十年科技委員會批准「全球地震危險性評估計劃(Global Seismic Hazard Assessment Program)」。該計劃將推進全球和區域的廣泛協調,爭取在本世紀結束前對各國地震危險性予以評估,使世界范圍的地震研究達到一個新的水平。
二、國內災害評估研究概況
我國是世界上記錄災害最悠久、史料最豐富的國家。新中國成立以後,國家特別重視減災工作,為了有效地防災、救災,特別加強災情調查評估,並取得了顯著成績。但由於歷史的局限,早期的災情研究主要局限於災害事件現象和破壞損失情況的統計描述。70年代以後,隨著災害對社會經濟影響的日益嚴重和國際災害研究的迅速發展,我國災害評估研究開始興起,並得到蓬勃發展;雖然至今尚沒形成獨立的學科體系,但許多內容達到國際領先水平,取得的成果不但有力地支持了我國的減災事業,而且推動了世界災害研究水平的提高。
我國比較系統深入的災情評估當屬地震災害。其代表性的工作成果首先是由原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。與此同時,原國家地震局震害防禦司等先後進行了「中國地震災害損失預測研究」、「未來地震損失評估方法」等研究。通過這些工作,建立了地震災害評估指標體系,基本完善了評估內容,初步形成了比較系統的災害評估理論和方法。為了指導全國地震災害災情統計和評估工作,原國家地震局制定了《地震災情上報暫行規定》、《地震重點監視防禦區震害預測工作指南(試行稿)》等文件,出版了《地震災害預測和評估工作手冊》,使我國地震災害災情統計和評估初步走上科學化、規范化道路。
我國對其它一些災害也開展了不同程度的災害評估研究。水利、農林、氣象等部門和一些專家分別對一些區域性洪水災害、森林災害、台風災害等進行了風險分析或災情預測評估,編制了風險圖,提出了災情評估或風險評價的方法和技術。雖然這些工作還比較膚淺、零散,但對指導行業減災,提高災害保險管理水平發揮了一定作用。
在地質災害研究領域,災情評估也開始興起。70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、趨勢預測等方面的分析,基本依附於水文地質、工程地質勘查和研究工作。70年代以後,地質災害研究開始突破傳統的研究模式,研究理論不斷提高,研究內容日益豐富,迅速向新的獨立學科發展;伴隨這種趨勢,災情評估開始起步。
近年來,在國家支持下,有關部門先後進行了100多項崩塌(危岩)、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫、海水入侵等重大地質災害的專門勘查工作,並對危害嚴重的鏈子崖危岩、黃臘石滑坡等開始進行防治。在地質災害勘查、研究項目中,越來越深入地開展了地質災害災情評估工作。例如,由原國家計委國土地區司和原地質礦產部地質環境管理司共同組織的全國地質災害現狀調查,對全國地質災害損失程度和分布情況進行了估算評價;張業成、張梁等在對中國近40年地質災害災情分析的基礎上,運用AHP法分析評價了中國地質災害的危害程度,進行了全國范圍的危險性區劃;劉希林等根據大量調查統計資料,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;胡瑞林等將計算機技術應用於地質災害評價,初步提出了地質災害評價的計算機模型預測系統與應用方法;羅元華、張梁、孟榮等在借鑒國外和國內其它領域研究成果的基礎上,根據環境經濟理論,對地質災害評估與經濟損失分析的理論基礎進行了探討等。所有這些,不但為地質災害防治提供了依據,而且從理論上和實踐上為地質災害災情評估提供了有益的經驗。
在進行專業災害評估研究和實踐的同時,不少專家對自然災害評估理論和方法進行了日益深入的探討和總結。例如,於光遠在1987年全國災害經濟學討論會上,對自然災害經濟理論進行了闡述,提出了災害經濟學屬於守業經濟學,減災的經濟效果表現為「負負得正」的經濟效益;馬宗晉於1988年提出了用「災度」表示自然災害破壞損失規模的意見;高慶華於1991年提出了建立自然災害評估系統的總體構想;張梁等(1994)根據環境經濟學理論,初步論證了地質災害的屬性特徵和災情評估的經濟分析方法;黃崇福等(1994)提出了自然災害風險評價的模型體系;李永善、張顯東、於慶東、羅雲等分別對自然災害經濟損失、防治工程效益等評價方法進行了探討。
近10年來,國內還召開了多次有關自然災害評估的學術會議,對災害評估的理論、方法、實踐成果進行了比較頻繁的總結交流。如1987年、1990年、1991年先後三次召開了全國災害經濟學學術討論會;1988年召開了全國森林災害經濟學學術討論會;1992年召開了全國地質災害經濟學術研討會;1991年召開了全國水利經濟效益研討會;1991年和1992年兩次召開了雲南省災害經濟損失評估座談會;1991年召開了全國災害經濟損失評估學術討論會等。這些活動促進了部門之間、地區之間,以及不同學科之間的交流,對災情評估起到了重要的推動作用。
經過近20多年的發展,我國自然災害災情評估,在理論和實踐方面都取得了豐富成果,同世界同類研究相比,許多內容居國際領先水平。雖然目前尚沒有形成系統完善的理論與方法,但已有的工作為今後奠定了重要的基礎。所有這些,標志我國自然災害災情評估已從萌芽階段開始進入全面發展時期。
三、國內外自然災害災情評估取得的主要進展
綜觀近幾十年來自然災害災情評估工作,取得的進展主要表現在以下幾個方面:
(一)自然災害災情評估得到越來越廣泛的重視
在自然災害災情評估剛剛萌發的時候,只是個別部門和專家認識到它對減災的重要意義和光輝的發展前景;隨著減災活動的深入,這些認識逐漸變為多數部門和專家的共識。這種變化的主要表現是:越來越多的災害管理部門組織項目開始進行專門的災情評估研究,並越來越強調災情評估成果的應用;投入這方面研究的專家越來越多,不但有自然科學的專家,而且不少從事社會經濟研究、方法研究、新技術研究的專家也投入這一領域,極大地促進了災害評估的發展;學術活動越來越頻繁,研究成果越來越豐富。
(二)研究內容越來越廣泛
越來越多的學科融入自然災害災情評估,使其研究內容日趨廣泛深入。最突出的表現是強化了社會經濟研究。縱觀幾十年來自然災害災情評估發展過程,一個顯著變化是除了對災害活動強度(危險性)的分析日益定量化外,對受災體易損性的分析不斷加強。這種分析不僅局限於受災體個體分析,而且逐漸擴展到評價區域社會經濟易損性研究,從而使災情評估從單純的自然科學研究,逐漸提高到多學科、多領域研究。
(三)研究的方法手段越來越豐富
隨著災情評估研究的發展,研究方法日益豐富,除了災害動力學分析方法外,開始融入多種數理統計分析和社會經濟評價方法,如概率分析、相關分析、趨勢分析、聚類分析、系統分析、層次分析、工程分析、價值分析等。與此同時,計算機技術得到越來越廣泛應用。因此,災情評估不斷向模型化、定量化、現代化方面發展。
B. 地震評價
面對自然的力量,人類引以為傲的一切都不值一提,不只是接連不斷的地震,近幾年的海嘯,風暴,沙塵暴,火山噴發等等一切的一切,人類曾經所作的一切終於在這一刻如一石激起千層浪般引發了無數的種種。而今,連續的地震正是證明了地球的憤怒,也許這樣說太過主觀化,但是地球真的就沒有靈魂嗎?人在做,天在看。人類在做這一切的時候,就沒有想過以後的子孫後代,不能兆其端者,災及之!可是等到一切都發生了,有一次次的懊悔,一次次的補救,可是這一切有用嗎?
人類不仁,以萬物為芻狗!如今天地不仁,視蒼生如無物!因果循環的如此巧妙,這能不能說成是報應,所以此刻的人們能不能清醒一點,不要再慶幸了!想一想我們的行動到底給地球,給我們的居住地帶來了多大的災難。
佛曰:人生有八苦。生、老、病、死、愛別離、怨長久、求不得、放不下。一次次災難的降臨,帶給人們的又豈止是這八苦?!白發人送黑發人的悲哀,子欲養而親不待的悲慟,迎來生命又送走生命的悲苦,這一切的一切都是我們的祖先留給我們的,當然我們不能指責他們,我們也沒有資格,畢竟我們仍自享受著他們帶給我們的一切,情況還不至於到不可收拾的地步,但是我們的後代呢?那時他們的處境要是現在的百倍千倍的困難,我們還能不能保證他們不會怨恨我們?所以是時候該清醒一下了,從現在起,謹記:君子有所為,有所不為。套用一句話,從今天起,做一個有擔當的人,面對地球,笑靨如花。
C. 地震的最大烈度是如何評定的呢
地震烈度是以人的感覺、器物反應、房屋等結構和地表破壞程度等進行綜合評定的,反映的是一定地域范圍內(如自然村或城鎮部分區域)地震破壞程度的平均水平,須由科技人員通過現場調查予以評定。一次地震後,一個地區的地震烈度會受到震級、震中距、震源深度、地質構造、場地條件等多種因素的影響。用於說明地震烈度的等級劃分、評定方法與評定標志的技術標準是地震烈度表,各國所採用的烈度表不盡相同。地震震級是根據地震時釋放的能量的大小而定的。一次地震釋放的能量越多,地震級別就越大。目前人類有記錄的震級最大的地震是1960年5月22日智利發生的9.5級地震,所釋放的能量相當於一顆1800萬噸炸葯量的氫彈,或者相當於一個100萬千瓦的發電廠40年的發電量。
D. 評估地震風險的影響范圍和程度,構建分區分級防震減災體系[,,]
地震風險具有自然和社會雙重屬性。從地震風險的自然屬性看,地震的發生是不可避免的自然現象。雖然地震發生具有一定程度的不確定性,但同時也具有某種規律性。人們可以在深入了解地震發生規律和災害形成條件的基礎上,評估地震風險發生和影響程度的可能性; 而從地震風險的社會屬性講,雖然地震災害的發生無法避免,但人類可以通過減少受災體的數量和增強對地震風險的適應和承受能力 ( 如防災、備災、抗災和救災等能力的提高) ,降低地震對人類社會的危害程度,從而減少地震風險。近年來國內外的地震風險管理與減災實踐表明: 在人類無法控制強震發生、甚至還不能完全准確地對地震風險進行預測和預警的條件下,通過對地震風險的綜合評估,編制不同空間尺度的地震風險分布圖,辨識高風險區,不但可以為各級政府更為有效地指導防震減災提供科學依據,而且也可以更有效地為規劃社會經濟發展、開發利用土地資源、建設重大工程項目、進行區域環境評估、確定區域地震災害保險費率等方面提供決策技術支持,從而保障國家和地區社會經濟的可持續發展。
( 一) 研究編制地震風險系列區劃圖,劃分防震減災區
1. 研究編制地震風險系列區劃圖
我國處於特提斯-喜馬拉雅地震帶與環太平洋地震帶交會部位,印度板塊、太平洋板塊和歐亞板塊的相互擠壓,使中國大陸現今活動性增強,聚集了發震的能量。同時,在中國大陸表殼發育了一系列活動性構造體系,在其活動性更強的特殊部位,主要是活動性斷裂帶,便可能使能量釋放,導致地震發生。構造的差異性決定了地震分布的不均一性。另外,構造的差異性,導致地貌條件和水文系統、生物系統和局地氣候變化,進而導致和影響了人口分布、經濟發展的不平衡,從而造成災害損失的地區差異性。為了反映地震和地震災害及受災體等分布的區域差異,需要以活動性構造體系、構造活動性和社會經濟分布的地區差異性為基礎,研究編制地震危險性、地震危害性、地震風險性、防震減災能力、地震次生災害等各種類型的區劃圖,以指導防震減災的區域針對性。
地震風險系列區劃圖是反映區域地震危險性、危害性、風險性和重大承災體分布、防震減災能力等區域差異性的圖件,是制定國家與地區防震減災預案和指導地震應急行動的基礎圖系,主要包括: 地震危險性區劃圖、地震危害性區劃圖、地震風險區劃圖、地震次生災害區劃圖、地震災害深度區劃圖與地震風險對GDP 的影響程度區劃圖、地震伴生災變區劃圖、防震減災能力區劃圖、防震減災目標區災害等級區劃圖
防震減災目標區等級區劃圖是制定國家及地區防震應急預案和分區分級對策最重要的基礎性圖件。
2. 劃分防震減災區
根據地震系列區劃研究,我們將中國劃分為七個防震減災區。
這七個地區,無疑是我國需要開展防震減災的地區。但是,這七個地區面積都很大,而且地震活動程度因地而異,差異性很大,因此為了突出重點,合理利用防震減災資源,還有必要作進一步的分析和區劃研究,從中圈定出重點防震減災區。
( 二) 評估地震風險等級,圈定防震減災重點風險區
1. 研究社會可接受地震風險程度
地震是一種自然現象,人類沒有能力阻止地震的發生。破壞性地震不可避免地會造成人員傷亡和財產損失,因此進行地震監測預報,增強房屋建築的抗震能力,提高區域防震減災能力,採取有效的地震應急行動等措施,當然會減少地震傷亡和財產損失。但是另一方面,任何一項減災行動都是以人力、物力、財力投入為代價的,如果處處盲目過多的提高設防標准來防止可能會發生 ( 也可能不會發生) 的地震災害,必然要增加、甚至成倍增加造價; 任意的提高地震應急等級,擴大應急行動范圍,由於「小題大做」造成的經濟損失和社會損失可能比地震災害本身還要大,給國家和地區、個人造成不應有的經濟損失,而且還易引起一系列社會問題。
因此需要以科學發展觀為指導,首先客觀、深入地研究地震活動規律,科學評估地震災害損失,在既能保證地震安全和又可取得最佳社會效益和經濟效益兩者之間進行權衡,根據社會對地震災害的承受能力確定合理的地震設防標准和地震應急等級規模,才能獲得最大的綜合效益。
如何既要保證地震造成的人員傷亡和財產損失降低到一個社會可接受的水平之下,又要使減災投入不致過大而 「成災」,就需要首先對區域安全可接受地震災害影響程度進行分析,制定協調適度的防震減災規劃和地震應急計劃,以使地震災害損失控制在社會可接受的范圍內,這是一個亟待解決的問題。
面對地震災害,人類社會的承受能力是有限的,當超過一定限度,勢必對人類心理、經濟發展和社會安定造成一定威脅,這個限度我們稱之為不可接受災害損失程度,主要包括不可接受地震人員死亡率和不可接受地震直接經濟損失率。
區域不可接受地震災害程度是遴選防震減災重點風險區的重要指標。中國是個多震的國家,許多地區或大或小都可能遭受地震侵襲。有些地區地震震級、烈度很小,有震無害; 有些地區雖然有害,但震害損失在社會可接受范圍之內。我們認為對這些地區應該進行常規性的防震減災,但不一定開展社會總動員的大張旗鼓的防震減災和地震應急行動。因此有必要改變過去那種主要根據地震震級、烈度決定是否開展防震減災和地震應急行動的習慣思路,變更為主要根據社會可能遭受的地震風險的大小去決定防震減災和地震應急行動的新思路。
為了將這一新的理念落到實處,不僅需要監測預測地震的震級烈度; 不僅將全國地震烈度區劃圖和地震動參數區劃圖作為地震災害預防的依據; 而且還要研究社會承災體的價值和易損性,評估可能遭受的人員傷亡和經濟損失大小,研究社會不可接受的地震損失程度,然後按一定標准將損失大於社會不可接受地震損失程度的地區圈定為防震減災重點風險區。
E. 地質災害調查評價技術方法
一、內容概述
1.主要成果
通過1∶5萬比例尺地質災害詳細調查工作,總結形成了一套滑坡、崩塌、泥石流地質災害調查工作流程和技術方法體系。取得的主要成果包括:
1)總結及完善了地質災害調查評價的技術路線,形成了一套野外和室內工作方法。針對黃土高原地區地質環境、地質災害發育特徵和分布規律,形成了一套從資料收集→遙感解譯→野外核查→再次解譯→野外調查→主要地質災害點測繪→重大地質災害點勘查的工作流程和各個環節的實施細則;室內工作形成了基於GIS的數據採集→空間屬性資料庫建立→評價指標體系選擇→危險程度模型分析→地質災害危險程度評價與區劃的技術方法和工作流程。
2)研究了西北黃土高原區地質災害發育規律及變形破壞模式。其滑坡平面形態典型、剪出口高,基本力學模式簡單;崩塌規模小、危害大、變形模式多樣(圖1);不穩定斜坡坡度跨度大、坡型以直線型為主,潛在危害嚴重。
圖1 黃土高原區崩塌破壞模式
3)研究了黃土滑坡的主控因素和誘發因素,認為溝谷發育期、坡體地質結構、坡體形態等對滑坡的形成、分布、規模和類型具有明顯的控製作用,地下水和植被對滑坡形成具有一定的影響,人類工程活動和降水的雙重作用是滑坡災害最主要的引發因素(圖2—圖4)。
圖2 寶塔區杜甫川溝谷發育分區
圖3 降雨量與地質災害發生頻次關系
4)根據黃土地區斜坡特點,計算了工作區不同坡度區間、不同坡高區間、不同斜坡類型及不同坡向區間發生滑坡的概率(圖5—圖7),建立了基於坡度、坡高、坡型、坡向等參數的黃土滑坡區域危險性評價指標體系。
5)形成了定性與定量相結合的地質災害易發程度及危險程度區劃技術方法(圖8—圖10)。
6)規范和統一了西北黃土高原區地質災害圖的編制方法和圖式圖例,建立了基於MapGIS的地質災害編圖的圖庫字型檔,形成了一套地質災害調查評價編圖技術方法(圖11)。
圖4 人類活動改變斜坡原始坡度狀態
圖5 不同坡度區間發生滑坡的比例
圖6 不同坡高區間發生滑坡的比例
圖7 不同坡向區間發生滑坡的比例
圖8 地質災害點密度分布
圖9 地質災害易發性區劃
圖10 地質災害危險性區劃
7)採用高精度遙感影像圖對調查區進行了地質災害和地質環境解譯,建立了地質災害遙感解譯標志和數據檔案(圖12)。
8)對陝西省特大型滑坡進行了專項調查及評價,研究了特大型滑坡的時空分布規律、發育特徵、形成機理及風險級別(圖13),形成了一套針對特大型滑坡調查與評價的技術方法。
9)開展了汶川地震災區、玉樹地震災區、安康特大暴雨及灞橋滑坡等地質災害應急調查,形成一套快速反應、高效的地質災害應急排查技術方法。
圖11 滑坡分布圖編制的基本構成及層次
圖12 基於ArcGIS的遙感解譯平台
圖13 不同風險級別特大型滑坡數量
圖14 地質災害信息系統
10)建立了基於ArcGIS的資料庫及地質災害信息系統(圖14)。
2.技術特點
地質災害調查評價技術路線見圖15,其技術特點包含以下6個方面:
1)以已發生滑坡、崩塌、泥石流、潛在地質災害隱患點及其形成的地質條件調查為核心,以遙感解譯和野外核查為主要手段,對已發生的滑坡、崩塌、泥石流進行調查,開展滑坡、崩塌、泥石流易發程度區劃;在遙感解譯的基礎上,以野外實地調查為主要手段,對潛在的滑坡、崩塌、泥石流等地質災害隱患點進行排查,並逐一對其危險程度和危害性進行評價。
2)以遙感調查為先導,並將遙感調查貫穿於詳細調查工作的全過程。在遙感解譯基礎上,初步判斷滑坡、崩塌、泥石流等的危險性,確定需要進一步核查和調查的已有地質災害點,以及需要排查的基本具備成災條件的地質災害隱患地段或區域,劃分重點調查區和一般調查區,指導野外調查;並將遙感解譯—野外核查—再解譯貫穿於調查工作的全過程。
3)調查區採用重點調查區與一般調查區相結合的方法。根據地質環境條件和地質災害發育程度,將調查區劃分為重點調查區與一般調查區,按照1∶1萬比例尺草測、1∶5萬比例尺正測、1∶5萬比例尺簡測3種主要的不同精度展開調查。
圖15 地質災害調查評價技術路線框架圖
4)災害點按野外核查、地面調查、測繪和勘查4個層次開展。對於未成災或沒有威脅對象,且規模小、發育特徵不典型的滑坡、崩塌、泥石流自然地質現象,採用野外核查為主的方法;對於已成災的已有地質災害點或具有威脅對象的地質災害隱患點,逐一進行現場調查;對於危險程度較大的地質災害,進行大比例尺工程地質測繪;調查中發現的重大地質災害隱患點,當地面調查和測繪工作仍不能解決問題時,對其實施控制性勘查。
5)採用點、線、面相結合,重視環境地質條件調查,以專業調查為主的方法:①地質災害點調查,即對已有地質災害點逐一進行現場調查;②沿線追蹤調查,即沿著主幹河流及其支流低地、交通線路及輸油管線進行地質環境條件、滑坡、崩塌以及地質災害隱患點追蹤調查;③面上控制調查,即在地質災害點較少地段,採用網格控制調查。
6)緊密與各級政府國土部門相結合,採用政府部門和當地群眾共同參與的調查方法。一是充分了解地方政府部門對於地質災害防治工作的需要,並將其需要貫穿於調查工作中,提高調查成果的實用性;二是在地方政府部門配合調查時,調查組實時將地質災害隱患點移交給政府部門,政府部門及時實施避讓、監測等防治措施;三是專業調查與群測群防相結合,提高群眾地質災害防治意識,完善群專結合的監測網路。
二、應用范圍及應用實例
1.成果應用的范圍及效果
西北黃土高原區地質災害詳細調查成果可作為減災防災和國民經濟發展規劃以及科學研究等的基礎地質依據,對地質災害防治具有重要的現實意義。
1)總結形成了一套滑坡、崩塌、泥石流地質災害詳細調查工作流程和技術方法體系,建立了延安市寶塔區地質災害詳細調查示範,為隨後開展的地質災害詳細調查項目提供了技術示範。
2)揭示了調查區地質災害發育的地質環境背景、地質災害類型、發育特徵與分布規律及形成機理,並以此為基礎提出了防治對策。
3)完善了群測群防網路,建立了重要地質災害隱患點防災預案,為地方政府汛期地質災害防治及編制防治規劃提供了基礎地質依據,被調查區內工程建設選址、地質災害危險性評估等廣泛應用。
4)編制的《編圖指南》和示範圖件為地質災害編圖提供了支撐,隨後開展的地質災害詳細調查項目都以此為技術範例。
5)編寫了國土資源部行業規范,即《滑坡崩塌泥石流災害調查規范》。
6)為地質災害監測預警及風險管理提供了基礎數據。
7)開展了汶川地震災區(圖16)、玉樹地震災區(圖17)、安康特大暴雨、榆林子洲滑坡、西安灞橋滑坡(圖18)等地質災害應急調查。同時開展了延安市和榆林市地質災害汛期排查,向當地政府提出了應急處置建議。
8)基於地質災害調查與評價發表了多篇論文,成果被多次引用,其中《延安市寶塔區崩滑地質災害發育特徵與分布規律初探》被引頻次23次,《遙感技術在黃土高原區地質災害詳細調查中的應用》被引頻次18次;同時通過中國地質大學(北京)、長安大學等高校研究生聯合培養基地培養研究生多名。
圖16 汶川地震災區應急調查
圖17 玉樹地震災區應急調查
圖18 西安灞橋滑坡應急調查
9)此項地質災害調查評價工作已納入《國務院關於加強地質災害防治工作的決定》,掀起了全國地質災害調查評價工作高潮,推動了我國地質災害調查評價工作進展。
2.應用前景
近年來,全國各地開展的地質災害詳細調查工作都以延安市寶塔區地質災害詳細調查為示範,起到了應有的示範作用,在地質災害調查及防治工作中應用前景廣闊。
三、推廣轉化方式
1.宣傳報道
舉辦了「地質災害防治知識萬村培訓」,向當地群眾宣講地質災害防治知識(圖19);提出的地質災害應急調查處置建議在中央電視台新聞頻道進行了報道(圖20);同時在國土資源部網站、中國地質調查局網站及西安地質調查中心網站也多次就地質災害調查評價技術方法進行了報道。
圖19 地質災害防治知識萬村培訓
圖20 中央電視台報道
2.會議交流
1)舉辦了中國-挪威地質災害研討會,啟動了「灌溉滲透誘發型黃土崩滑災害機理研究」中挪國際合作研究項目。
2)承辦了「第十屆國際滑坡與工程邊坡會議」、「2011年全國工程地質學術年會」、「國際首屆地質災害研究及管理新技術研討會」等多次學術會議,並就「地質災害調查評價技術方法」向與會代表進行了交流。
3.人員培訓
項目負責人張茂省研究員分別在3 期全國性地質災害詳細調查培訓班以及陝西、甘肅、青海、山西、河南、海南、吉林等省地質災害詳細調查培訓班上授課,對地質災害詳細調查方法進行培訓,並赴實地進行地質災害調查技術指導,累計培訓人員超過1000人次(圖21)。
圖21 張茂省研究員在為學員授課
技術依託單位:中國地質調查局西安地質調查中心
聯系人:張茂省
通訊地址:陝西省西安市友誼東路438號
郵政編碼:710054
聯系電話:029-87821980
電子郵件:[email protected]
F. 地震災害評估的地震災害評估(earthquake hazard assessment)
在不考慮發震可能性的前提下,利用如最大地震震級或地面峰值加速度等單參數進行的災害預測,被稱為確定性震害評估。在一定時間段內發生特定地震災害可能性的概率預測稱為概率性震害評估。
G. 地震的研究方法
地震又稱地動、地振動,是地殼快速釋放能量過程中造成的振動,期間會產生地震波的一種自然現象。地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞,造成板塊邊沿及板塊內部產生錯動和破裂,是引起地震的主要原因。地震開始發生的地點稱為震源,震源正上方的地面稱為震中。破壞性地震的地面振動最烈處稱為極震區,極震區往往也就是震中所在的地區。地震監測
手段方法
(1)測震:記錄一個區域內大小地震的時空分布和特徵,從而預報大地震。人們常說的「小震鬧,大震到」,就是以震報震的一種特例。當然,需要注意的是「小震鬧」並不一定導致「大震到」。
(2)地殼形變觀測:許多地震在臨震前,震區的地殼形變增大,可以是平時的幾倍到幾十倍。如測量斷層兩側的相對垂直升降或水平位移的參數,是地震預報重要的依據。(3)地磁測量:地球基本磁場可以直接反映地球各種深度乃至地核的物理過程,地磁場及其變化是地球深部物理過程信息的重要來源之一。震磁效益的研究有其理論依據和實驗基礎,更有震例的事實。
(4)地電觀測:地震孕育過程中,會伴隨有地下介質(主要是岩石)電阻率的變化及大地電流和自然電場的變化,由於這些變化與岩石受力變形及破裂過程有關,因此提取這一信息可以預測地震。
(5)重力觀測:地球重力場是一種比較穩定的地球物理場之一,它與觀測點的位置和地球內部介質密度有關。因此,通過重力場變化可以了解到地殼的變形、岩石密度的變化,從而預測地震。
(6)地應力觀測:地震孕育不論機制如何,其實質是一個力學過程,是在一定構造背景條件下,地殼體中應力作用的結果。觀測地殼應力的變化,可以捕捉地震前兆的信息。
(7)地下水物理和化學的動態觀測:地下水動態在震前異常現象,宏觀現象如水井水位上漲,水中翻花冒泡、井水變色變味等;微觀現象如水化學成分改變(如水中溶解氡氣量變化等),固體潮(天體引潮力引起的地下水位漲落現象)的改變等。通過地下水動態的觀測,可以直接地了解含水層受周圍的影響情況和受力的情況,從而進行地震預報。
類似這樣的經常性的監測手段和預報方法還有不少。地震學家們根據多種手段觀測的結果,綜合考慮環境因素、構造條件和地球動力因素等,提出慎之又慎的分析預測意見。
H. 地質災害易發性評價方法探討
游其軍
(山東省地礦工程勘察院,濟南250014)
作者簡介:游其軍(1970—),男,工程師,長期從事環境地質、水文地質等水工環地質工作。
摘要:地質災害易發性評價是地質災害調查評價的一項重要內容。 為做到各區地質災害評價結果有可比性,宜按行政單元的級別劃分不同層次的地質災害易發單元,地質災害易發程度分區,必須同時注重災害現狀和形成條件兩類因素。
關鍵詞:地質災害;易發性;易發程度;易發單元
1 地質災害易發區劃分中出現的矛盾
地質災害易發性評價是地質災害調查評價和建設項目地質災害危險性評估的重要任務,制定一個地區的地質災害防治規范,必須根據實際情況劃定地質災害易發區。地質災害易發區,也可稱為地質災害多發區,是指容易或經常產生地質災害的地區。由於評價方法、評價理論、評價指標的不同,在同一地區,不同的單位和不同的技術人員可能將某一地區劃分為地質災害易發程度迥異的兩類地區。一旦出現此類情況,不僅會影響到地質災害防治主管部門編制地質災害防治規劃的正確性,對於建設單位,也難以把握是否在該區域進行建設時是否需要對建設用地開展地質危險性評估。此外無論是誇大或縮小地質災害易發區的范圍,都會導致工程建設選址的錯誤,造成巨大的經濟損失。
2 地質災害易發單元和易發性級別的確定
2.1 按行政單元級別劃分
地質災害易發區是相對不易發區而言,劃為地質災害易發區的通常不會處處都發生地質災害,未劃為易發區的,個別地段仍可能潛伏著較大的地質災害隱患,這就是相對性的表現。從便於各級地方政府對地質災害防治工作的管理、防治資金的投入和滿足各部門不同的需求,對地質災害易發區的劃分宜盡早制定統一的評價體系和評價方法、標准。為滿足不同的需要,可以針對不同的行政單元,劃分出不同層次的地質災害易發單元,並冠以不同級別的名稱,即全國以省(市、自治區)為評價單元,為國家的宏觀經濟建設決策服務;各省(市、自治區)以縣(市)為評價單元,作為編制全省地質災害防治規劃和作為重要經濟區、重大工程建設區規劃的依據之一;縣(市)地質災害易發程度分區圖上,應劃分出易發程度不同的地段和鄉鎮。這一成果既是編制縣(市)地質災害防治規劃必須的資料,又可直接為各類工程的規劃、選址和可行性論證所利用。
2.2 有必要劃分地質災害易發性級別
地質災害的產生是地質體在地質動力作用下惡化的結果,由於各地質條件、動力地質作用的類型和強度差異很大,地質災害發生的密度和強度可相差數十倍以上。為了能更可觀的反映這種差異性,增強評價結果的實用性,有必要將工作區劃分為地質災害易發程度不同的單元(地段),對不同的單元採取不同的對策。在地質資料缺乏、不完善,不能進行定量評價的情況下,為便於操作和利用,以分為高易發區、中等易發區、低易發區三類為宜。重大工程布設應盡量避開地質災害高易發區段,對地質災害高易發區段已存在地質災害隱患的居民區和各類工程區,應優先安排進行防治或避讓措施,新上項目的建設用地,必須開展一級地質災害危險性評估工作。在地質災害中易發區段,也應限制重大工程的布設,對該類地區段現已存在地質災害隱患的居民區和工程區,也應按輕重緩急有序地進行防治或避讓,新上項目的建設用地,宜根據工程的重要性分別開展不同級別的地質災害危險性評估。地質災害不易發區段,是布設各類工程的理想區段,除城市建設、重大工程和可能因建設而引發地質災害的一般工程必須開展建設項目地質災害危險性評估,其他工程選址時可以不開展地質災害危險性評估。
3 地質災害易發程度評價方法
3.1 提高地質災害易發程度的可信度
地質災害易發程度評價的可信度,取決於地質災害和環境地質調查的精度,並與選定評價因子的合理性和評價模型的實用性密切相關。只有當調查資料滿足規定的精度要求和採用的評價因子、評價模型比較合理時,評價結果才會有較高的可信度。有些地區或部門在地質災害調查中,過多地強調了專門性,忽視了對地質環境特別是潛在不穩定地段的調查,崩塌、滑坡調查點大多是通過訪問已形成災害或已構成隱患的點,對那些當地群眾不知曉,但穩定性差的地段很少調查,以至汛期中雖有部分已知的崩塌、滑坡出現新的活動,但大部分是新生的崩塌、滑坡,由於事前無防範,常造成災害。因此,在對危害居民地和重要工程的地質災害進行全面調查的同時,還必須注重環境條件和潛在隱患點的調查,提高調查成果的實用性。
3.2 評價方法和評價因子的合理選定
劃分地質災害的易發程度,合理確定評價方法、評價因子是關鍵。常用的評價方法(模型)有指數法、概率分析、模糊評判、聚類分析、信息量法等,可根據具體條件選定1~2種方法進行評價。評價因子選擇的正確與否,直接關繫到評價結果的可信度。從服務於地質災害防治規劃和國民經濟建設規劃的需要出發,評價因子的選擇應綜合考慮地質災害現狀和形成條件及動力因素。這除了注重地質災害現狀外,還著重考慮了形成條件、動力因素及其隨時間而變化的特點,對易發程度賦予了預測概念。
地質災害發生現狀因素,一般包括災害點密度(個/km2)、災害點面積系數(m2/km2)、災害點體積系數(m3/km2)三個因子。地質災害形成條件和動力因素,通常包括地形地貌、地層岩性、地質構造、地下水、降雨、河流沖刷、地震、人類活動、植被等,應根據調查比例尺大小、調查區地質特徵和主要災種,選擇那些制約本地區地質災害形成、發展的主要因子參與評價。在以泥石流災害為主的地區,宜將溝谷的縱坡度、溝谷形狀、第四系鬆散堆積層的分布面積比和厚度、植被覆蓋率等作為主要評價因子。以岩溶塌陷為主的地區,選擇評價因子應突出岩溶發育強度、深度、可溶岩類型、純度、上覆土層岩性、厚度、地下水位埋深等。
4 地質災害易發區劃分實例
濟南市地質災害易發程度劃分,採用易發程度指數進行分段評價,工作區易發程度分區,是在綜合分析影響地質災害的岩性、構造及致災動力因素(人類活動、降雨、地震等)的基礎上,結合地質災害發育程度作出的。對滑坡、崩塌、泥石流重點考慮地形、地貌、岩性、降雨及人為因素,對地面塌陷、地裂縫重點考慮礦山采空區的分布、埋深和開采條件。其評價方法、程序如下。
4.1 劃分評價單元
利用1∶5萬含地形地質內容的地質災害分布圖,將全區1938km2劃分成3km×3km單元網路,每個網路作為統計評價因子和計算易發程度的基本單元。
4.2 確定評價因子和評價模型
根據區內地質災害發生現狀和影響因素,將表徵地質災害發生現狀和表徵致災作用強度的因子作為評價因子(見圖1),利用公式計算地質災害易發程度指數:
圖1 地質災害易發程度評價因子框圖
4.3 確定評價因子指數和權重,計算地質災害易發程度指數
制定了不同災種評價因子判別標准及權重表,根據各評價單元的主要災種分別計算地質災害易發程度指數,表1~表3分別為崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷易發程度判別標志及致災因子權重表。
表1 崩塌、滑坡易發程度判別標志及因子權重表
4.4 確定地質災害易發程度級別,劃分出易發程度不同的單元
根據各評價單元計算結果,取A>2為地質災害高易發單元,A=1.45~2為地質災害中等易單元,A<1.45為地質災害不易發單元。
4.5 圈定易發區
根據各單元易發性級別,本著同類歸並的原則,並參考地貌和地質界線,分別圈定出地質災害高易區、中易發區和不易發區。並進行分區評價。
4.6 濟南市地質災害易發程度分區評價
根據上述劃分原則、標准與方法將工作區劃分為高易發區、中易發區和不易發區。
表2 泥石流、岩溶塌陷易發程度判別標志及致災因子權重表
4.6.1 地質災害高易發區
該區地質災害點主要集中於工作區南部山區的西營、高而、柳埠和仲宮四個鄉鎮,總面積31.66km2,佔全區面積2.13%,襲擾系數R值為27~41,地質災害易發程度指數A>2。區內地形陡峻,岩(土)體結構差,人類工程活動頻繁,在強降雨條件下導致地質體穩定性差,容易導致地質災害發生,該區共有地質災害點20個。
4.6.2 地質災害中易發區
該區地質災害點主要分布於工作區的西營、柳埠、錦綉川、高而、港溝、郭店、王舍人、馬山等9個鄉鎮。規模相對較小且分散,總面積105.35km2,佔全區面積8.11%,共發現地質災害點26個,襲擾系數R值為17~27,地質災害易發程度指數A=1.45~2。鬆散體結構條件差,人類工程活動較頻繁。
表3 岩溶塌陷易發程度判別標志及因子權重表
4.6.3 地質災害不易發區
本區地質災害點主要分布在中南部山區的丘陵與剝蝕平原,災害點較少規模較小,總面積1349.09km2,佔全區面積的89.76%,襲擾系數R值為12~17,地質災害易發程度指數A<1.45。中南部山區的西營、柳埠、高而、仲宮、錦銹川、港溝、段店、萬德鎮、張夏等10個鄉鎮,共發現地質災害點42處。在工作區的西北部,屬山前沖洪積~沖積平原區。該區共涉及10個鄉鎮,總面積642.685km2,佔全區面積的43.25%,發現地質災害點少;地貌類型為沖洪積平原~沖積平原。
5 結語
地質災害是在自然或人為條件下,對環境和人類造成危害的地表岩土體變形事件,其發生大多數是兩種因素共同作用的結果。本文通過從地質災害調查和建設項目地質災害危險性評估實際工作出發對地質災害易發性評價的方法進行了探討,認為地質災害易發性評價的關鍵在於評價因子的選取,除了考慮地質災害現狀外,還應著重考慮災害形成條件、動力因素及其隨時間而變化的特點。這樣評價工作得出的結論,才能貼近實際情況,可信度高。
I. 王曉青的介紹。
【簡介】:王曉青,男,研究員。1984年南京大學地球科學系構造地質-地球物理學專業畢業,1987年中國科技大學研究生院地震地質專業畢業,獲理學碩士學位。
J. 地震風險研究的意義
面對我國地震的嚴峻形勢和地震究竟能不能預測預報的爭論,為了推動防震減災事業的發展,在李四光論地震及我國地震科學和防震減災工作的基礎上,以地球系統科學和系統整體觀為指導,提出了建立地震風險管理模式,指導防震減災和地震應急的理論方法和實踐意義,撰寫了 《論地震風險》[148]一書,內容包括地震風險的識別; 地震風險的預測; 地震風險的評估和地震風險的管理等方面。該書在前言中寫到:
「2008 年 5 月 12 日,在人們毫無准備的情況下,四川汶川突然發生了 8 級特大地震,使 7 萬人死亡,經濟損失達數千億元。特大地震震驚了全世界。2010 年 4 月 14 日,玉樹發生 7. 1級地震。廢墟、紛亂、哭喊,悲情場景一如汶川。相似的情景,相似的哀痛,相似的馳援……不到兩年的時間,同樣的地震災難再次沉重降臨在這片國土上。
從汶川特大地震到玉樹地震,頻發的地震災害考驗的不僅是災區的人民、政府的應急能力,還有對地震科研工作者的拷問。於是在全國各界對地震主管部門和地震科學一片質疑聲中,許多地震科學家和地震工作者,對地震能否預測的說法也在爭論個不休。
在這種情況下,使我們不能不想起李四光 『地震是可以預報的』科學論斷; 對河間、唐山、渤海、海城、通海、松潘等潛在地震危險地區防震減災戰略部署的正確; 想起了他斷定北京地區是 『安全島』,請毛主席安心睡覺的豪言壯語; 不能不想起李四光和全國地震工作者幾十年的工作成果。
幾十年來,中國地震局和廣大地震工作者通過不懈探索和創新,在地震監測、預測、預報方面做了大量工作,1966 ~ 1976年的十年大震高潮,全面地推進了我國地震預測預報工作,在全國范圍內,建設了多學科地震監測台網,建成了具有一定規模的地震監測預報隊伍,開展了地震預測預報的廣泛實踐,形成了長、中、短、臨的地震預報科學思路和工作程序。幾十年來,廣大地震工作者通過不懈探索和創新,初步形成了具有中國特色的漸進式地震預報科學思路,實現了 20 多次有減災實效的短臨地震預報,在國際地震預測預報研究中產生了重要影響,在地震長、中、短、臨預測,特別是地震中長期預測方面,已經居於世界領先地位。
令人大憾不解的是,為什麼又若干年過去了,我國科學技術得到飛速發展,現在反而一些人認為地震不能預測預報了。
必須指出,2009 年 5 月 1 日施行的 《中華人民共和國防震減災法》第十三條規定: 『編制防震減災規劃,應當遵循統籌安排、突出重點、合理布局、全面預防的原則,以震情和震害預測結果為依據,並充分考慮人民生命和財產安全及經濟社會發展、資源環境保護等需要。』第二十六條規定: 『國務院地震工作主管部門和縣以上地方人民政府負責管理地震工作的部門或機構,根據地震監測信息研究結果,對可能發生地震的地點、時間和震級作出預測。』 『國務院地震工作主管部門根據地震活動趨勢和震害預測結果,提出確定地震重點監視防禦區的意見,報國務院批准。』第四十八條規定: 『地震預報意見發布後,有關省、市、自治區、直轄市人民政府根據預報的震情可以宣布進入臨震應急期……』
在 《防震減災法》中,地震預測預報顯然是具有導向性的減災措施,地震預防、地震應急、救災重建,以及地震觀測台站的部署和建設規劃的制定等,都是以長、中、短、臨地震預測預報和地震發展趨勢預測為前提的。如果地震預測預報問題不能解決,那麼 《防震減災法》怎麼實施呢。日前國務院下發 《國務院關於進一步加強防震減災工作的意見》,要求到 2020 年,力爭做出有減災實效的短期預報或臨震預報。再次促使地震工作者必須樹立雄心壯志,將地震預測預報作為防震減災的首要工作加以重視。
但是,也應該客觀的承認,地震預測預報是世界性難題,在短期內難以過關,尚需要艱難的探索。目前只有對那些前兆異常較多的地震類型,在震區監測基礎較好和研究程度較深的條件下,做出中期,乃至一定程度的短臨預報才是可能的。因此在防震減災中,盡管人們都期待在防震減災中把短臨地震預報放在首位,但是基於我國現在的地震預測水平,如果將防震減災完全建立在地震短臨預報的基礎上,不僅不現實,而且由於誤報和錯報,可能還會造成更大的損失,甚至影響社會安定,也就是說將造成更大的地震風險。為此,李四光當年早已指出: 『我們地震工作還沒有達到准確預報……只有預防,盡量減少災害損失』。並且指出: 『以預防為主,重要是確定危險區』 『我們不僅提出危險區,而且要指出危險地帶。要劃出頭等危險地帶,其次是重要危險地帶和一般危險地帶。要劃分特別危險帶和特別危險點,總有一天要把工作落實到這方面來。』李四光曾說: 『我們犯了個錯誤,沒有提前 10 年、15 年在戰略性的重點地區開展這項工作。』可見李四光當年已在考慮地震風險問題。可惜,至今地震風險的研究仍然沒有引起足夠的重視。
與地震猖獗的同時,洪水災害也在中國大陸肆虐,現在暴雨預報准確率也只有 30%,與短臨地震預測准確率基本相同,但是全國防汛抗洪工作,卻在有條不紊地進行著; 雖然同樣出現房倒屋塌、次生地質災害、人員傷亡、財產損失,但似乎能夠得到人民的理解。為什麼會出現如此大相徑庭的局面呢,這與減災方略有著密切的關系。自從 2000 年以來,全世界在防洪減災中不約而同地都把 「風險管理」列為重點,以系統科學與風險管理的理論為基礎,分析不同流域和區域的水旱災害風險性,既順應自然的演變規律,又遵循社會經濟發展的客觀規律和承災能力,因地制宜的探討減災方略,取得了顯著的成就。今年 ( 2010 年)由於天氣異常,暴雨成災,至 8 月底經濟損失已達 2000 億元。為了應對日益嚴重的洪澇災害,水利部立即決定編制更為詳細的全國洪水風險圖,指導防洪減災。由此看來,防震減災有必要借鑒其他自然災害的減災經驗,對我國地震科學的發展方向和地震工作戰略進行更為深入而廣泛的考慮。
隨著國際減災十年活動的開展和自然災害科學研究的進展,地震科學也得到了很大的發展,逐步認識了地震災害的雙重屬性,形成了對地震步步深入的研究程序,即地震危險性研究、地震危害性研究、地震風險性研究,認識到只有在了解地震風險性和社會對地震風險的承受能力的前提下,才能制定有針對性的、恰如其分的防震減災對策。
需要指出,地震危險性與地震危害性、地震風險是含義不同的三種概念,地震危險性屬於自然災變; 地震危害性則是由地震造成的社會損害; 地震風險性一般指地震未來時期發生和造成損失的可能性。地震風險指的是潛在的地震危險性和危害性。如果風險缺乏有效的預防和管理,一旦時機成熟,隱性的風險便會轉化成顯性的危害。因此防震減災與地震應急的對象,不是歷史時期已經發生的地震災害,而是未來可能發生的地震風險。因此,制定防震減災預案和地震應急預案,不能僅以在這個地區已經發生過的地震的強弱為依據,也不能僅以地震災害的大小為依據,而要對區域地震危險性、危害性、風險性、社會的承受能力和防震減災與地震應急能力進行全面的評估和風險預測。需要在科學發展觀指導下以社會發展為總尺度,去衡量我國及各個地區的地震對社會發展可能造成的風險及化解地震風險對社會發展的積極作用。也就是說,防震減災要步入風險管理的新階段。
2000 年召開的第 55 屆聯合國大會做出了 『國際減災戰略』行動的決議,其目標是將對災害 ( 含地震) 的簡單防禦轉變為對災害風險的綜合管理。據統計,有美、日、中等 21 個國家制定了防災減災計劃,積極響應聯合國發布的 《兵庫宣言》及《兵庫行動計劃》 ( 2005 年) ,加強減輕災害風險的國際合作,促進減災活動與發展規劃和實踐的結合,提升區域和國家抗禦災害風險的能力,並確立了 2005 ~ 2015 年全球減災工作的戰略目標和行動重點。
在各種自然災害中,地震災害是研究的重點之一。李四光等前輩和中國地震局及原國家科委、國家計委、國家經貿委自然災害綜合研究組曾做了大量工作,由此使我們深深體會到: 防震減災的終極目標應該是減少人員傷亡和減輕經濟損失及對環境的破壞,即減輕地震風險; 地震科學的核心應該是研究地震風險。
通過實際工作,我們認為地震風險研究的重點是:
第一,認識地震風險
雖然目前對地震形成的機制和發展規律尚不清楚,但是起碼可以肯定,板塊活動只是形成地震的原因之一,僅僅以 『印度板塊』的碰撞理論是難以解釋為什麼汶川地震和玉樹地震恰恰發生在它們所在的位置; 更難以預測下一次板塊在什麼地方碰撞而發生地震,很難達到認識地震風險的目的。因此,還必須重視開展地震地質調查研究,查明發震的活動性構造的性質,鑒定活動性構造體系,研究構造體系復合問題,確定地應力的作用方式和方向及構造應力場的特點; 研究地震動力學機制和發展趨勢,根據構造體系和地應力場的發展演化規律; 構造體系復合; 地震前兆的活動程度和地殼穩定性,劃分安全區 ( 安全島) 和危險程度不同的地震風險區,認識地震風險區內地震活動規律。
第二,進行地震風險預測和地震風險評估
我們認為在對地震長、中、短、臨預報研究中,應該將地震預測的三要素———時間、地點、震級作為不同風險內容加以研究,進行不同尺度、不同等級的風險預測。根據我國地震科學當前的水平,既然我國地震中長期預測和地震發展趨勢預測已有長足的發展,那麼在制定防震減災對策時就應該充分利用這一方面的成果。一方面根據自然災害發展趨勢預測和風險區預測,進行區域地震風險評估,編制地震風險系列區劃,指導區域經濟建設規劃的制定和抗震設防等級標准; 另一方面,則應該根據地震風險程度和防震減災能力的地區差異性,按照風險管理的原則,制定防震減災分區對策。然後在可能的發震風險區進行詳細的地震地質、地球物理、地球化學等方面的觀測和研究工作,全面收集各種前兆資料,進行綜合分析,預測可能的發震點和可能的發震時間及震級。然後根據長、中、短、臨地震預測的成果,制定遞進式地震應急規劃。
由於目前對地球科學與地震科學的認識都存在嚴重的分歧,企圖在短期取得統一的意見是不現實的。在這種情況下,我認為以曾經為大多數人所接受,並在實踐中經受過考驗的李四光的防震減災意見和地震部門多年的工作成果為基礎,加以補充,然後根據防震減災和地震應急的需求,制定地震風險管理方案,看來是可行的。
第三,加強地震風險管理
地震風險管理是一項系統工程,不僅包括地震監測預報、災害防禦、應急救援、恢復重建等工作體系和社會響應系統的設計與實施,也包括地震災害社會、災害經濟、災害環境以及地震災害科學技術研究的目標、內容的確定及聯系性、層次性、整體性的系統考慮等方面。
《國務院關於進一步加強防震減災工作的意見》中指出,加強防震減災工作,要以人為本,把人民群眾的生命安全放在首位,堅持預防為主、防禦與救助相結合,依靠科技,依靠法制,依靠群眾,全面提高地震監測預報、災害防禦、應急救援能力,形成政府主導、軍地協調、專群結合、全社會參與的防震減災工作格局,最大限度地減輕地震災害損失,為社會發展創造良好條件。 《國家防震減災規劃 ( 2006 ~ 2020 年) 》已經確定了我國2020 年防震減災總體目標,要達到這一目標,首先必須提高全社會的地震風險意識; 了解與認識各地所面臨的地震風險; 需要全面提高各級政府對地震風險的處置能力,切實加強震前的綜合防禦能力、震時的應急處置能力和震後的緊急救援和安置能力,以及震區恢復重建能力等。為此,必須加強地震風險研究,對我國面臨的地震風險和地震風險的發展態勢進行預測和評估; 確定區域地震危險性、危害性、防震減災能力和風險等級,以及地震次生災害和災害鏈的危險性和風險等級,完成我國地震風險等級的綜合區劃,為我國合理防範、規避地震風險,實現社會安全和可持續發展提供科技支撐。
為此,我們匯集了以 2000 年前的資料為主要依據的研究成果,寫了這本書。
本書雖然對我國地震風險和風險管理及其相關問題進行了比較全面的分析,但客觀地說許多新的理念都只是初步的探索,資料不完備,理論、方法等方面與期望達到的目的尚有相當差距,認識和結論也未必全部正確,而且隨著我國經濟的發展和防震應急能力的提高,大部分基礎數據都將不斷地發生變化,顯然只能供討論參考。但是我們堅定的認為,第一,地震風險的發生是一個自然-社會過程,應該根據地震的雙重屬性和對地震風險的認識、預測、評估建立相適應的防震減災和防震應急新模式; 第二,防震減災和防震應急是一項社會化行動,這種社會需求就要求地震科學研究的重點應從以 『地震現象』為中心的區域震情、災情研究,向以 『社會受災與減災』為中心的地震風險研究轉移; 第三,需要根據風險管理的原則指導防震減災與防震應急,建立新的地震風險管理模式。這些都是值得進一步開拓深入的研究方向。本書地震風險評估的數據,以 2000 年統計資料為據,雖然不是最新的,但在另一方面,卻可以近十年地震發生的實際情況為據,對原有認識起到了檢驗的作用。」