A. 国内外自然灾害灾情评估工作概况
国内外对灾害的研究历史非常久远,但将灾害评估作为灾害研究领域中的一项新内容,仅是近几十年来随着灾害损失的日益严重和相关学科理论与技术的迅速发展而兴起的。目前虽然尚没有形成完整的理论与方法,但对自然灾害灾情评估工作确已取得了重要进展,不但为减灾发挥了重要作用,而且为灾情评估逐步走向成熟奠定了基础。
一、国外灾害评估研究概况
本世纪60年代以前,自然灾害研究主要限于灾害机理及预测研究,重点调查分析灾害形成条件与活动过程。70年代以后,随着自然灾害破坏损失的急剧增加,促使人类把减灾工作提高到前所未有的程度。在一些发达国家,首先拓宽了灾害研究领域,在继续深入研究灾害机理的同时,开始进行灾害评估工作。美国首先对加州的地震、滑坡等10种自然灾害进行了风险评估。该项工作于1969年由土地保护部(Conservation department)提出,由该部的矿山地质处执行;从1970年7月1日至1973年6月30日,分三个阶段完成。研究内容包括:区域内现实和潜在的城市发展与地质环境冲突的识别;政府和私人部门责任的评判;建议优先项目以及立法和组织要求,将最终项目报告作为州和地方政府以及私人部门决策的基础。通过该项研究,得出1970~2000年加州10种自然灾害可能造成的损失为550亿美元;如果采取有效的防治办法,生命伤亡可减少90%,经济损失也可以明显减少。
1970~1976年,美国内务部地调所(USGS)和住房与城市发展部的政策发展与研究办公室,联合支持了旧金山海湾地区环境与资源计划研究。这项研究的目的是推进地球科学信息在区域计划和决策中的应用。在由海湾地区行政管理联合会的R.T.Laird等人完成的《土地潜力数学分析》报告中,初次使用了一种新的方法来评价土地利用方案。这种方法要求估价与地质和水文特征相关的成本。这些成本可能是减灾措施成本,也可能是未来损失概率成本或损失机会成本。由于可用现值表示,所以此成本提供了一个评价和比较不同土地使用和不同灾害制约因素以及资源的共同基础。与此同时,美国的一个多学科专家小组开展了自然灾害风险评价与减灾政策研究。其目的是提高对自然灾害危害水平的认识,探讨各种减灾政策的有效性,分析减灾政策制定体系的各种制约因素,从而为联邦、州和地方政府提出一系列建议或可行的措施。研究小组选择了洪水、地震、台风、风暴潮、海啸、龙卷风、滑坡、强风、膨胀土等九种自然灾害,对美国各县发生的灾害建立起一套预测模型;在此基础上,估算了9种灾害到2000年的期望损失值。
进入80年代,对各种自然灾害的研究得到了更加广泛而又深切的关注。1989年,由美国国家科学院的全国研究理事会(NRC)及联邦所属科学和减灾机构召集,由17位成员组成的国家委员会分工协作,制定了减灾十年计划。该计划把自然灾害评估列为研究的重要内容,提出在以下三个方面深化研究:引起自然灾害的物理过程和生物学过程;社会可以调用的减轻自然灾害物理效应的技术能力;人类相互作用系统的特征及对灾害事件的反应。与此同时,继续开展了单项的或者综合的灾害灾情评估工作,全国研究理事会地震损失评估专家小组在1989年提交了《未来地震的损失评估》报告。日本、英国等一些国家则进行了地震、洪水、海啸、泥石流、滑坡等灾害评估,并且在有关的减灾法规(如日本的《灾害救助法》、《地震保险法》等)中强调灾情调查、统计、评价以及据此确定的减灾责任与救助措施。
为了推进广泛的国际间协调与合作,联合国在1987年通过决议,确定在本世纪最后十年开展“国际减轻自然灾害十年”活动。1991年,联合国国际减灾十年(IDNDR)科技委员会提出了《国际减轻自然灾害十年的灾害预防、减少、减轻和环境保护纲要方案与目标》(PREEMPT),在规划的三项时事中的第一项就是进行灾害评估。提出“各个国家对自然灾害进行评估,即评价危险性和脆弱性。主要包括:①总体上哪些自然灾害具有危害性;②对每一种灾害威胁的地理分布和发生间隔及影响程度进行评价;③估计评价最重要的人口和资源集中点的易灾性。”把自然灾害灾情评估纳入实现减灾目标的重要措施。国际减灾活动得到许多国家的积极响应,使灾害研究空前发展。具体表现在:研究机构和人员不断壮大;灾害学术刊物不断增加;专业会议频频召开;灾害研究领域迅速扩大;人类对灾害的认识不断丰富和深化。美国的《自然灾害观测者》、《科学事件快报》,英国的《灾害管理》、《灾害研究和实践》,日本的《自然灾害科学》,瑞典的《意外事件、自然灾害研究委员会通讯》等刊物相继问世。国际性减灾会议频繁召开:1980年在美国召开了“国际灾害预防会议”;1984年在我国台湾召开了“减轻自然灾害国际讨论会”;1985年在马德拉斯召开了“印度-美国减轻风灾会议”;1988年在美国召开了“地质灾害讨论会”;1991年在中国北京召开了“国际地质灾害研讨会”;1992年在加拿大温哥华召开了“地质技术与自然灾害研讨会”。与此同时,还召开了多次“国际自然和人为灾害会议”:第一届会议于1982年在美国夏威夷召开;第二届会议于1986年在加拿大里木斯基举行;第三届会议于1988年在墨西哥的因森达举行;第四届会议于1991年在意大利的培卢基举行;第五届会议于1993年在中国青岛举行。此外,1994年5月在日本横滨召开了“世界减灾大会”。这些会议的主题内容虽然不同,但灾害评估是会议关注的重要方面;而且随着时间的发展,有关的成果越来越丰富,在世界范围内的重视程度也越来越高。
为了推动国际减灾目标的实现,一些国际组织提出了重大自然灾害评估的国际合作计划。如90年代联合国国际减灾十年科技委员会批准“全球地震危险性评估计划(Global Seismic Hazard Assessment Program)”。该计划将推进全球和区域的广泛协调,争取在本世纪结束前对各国地震危险性予以评估,使世界范围的地震研究达到一个新的水平。
二、国内灾害评估研究概况
我国是世界上记录灾害最悠久、史料最丰富的国家。新中国成立以后,国家特别重视减灾工作,为了有效地防灾、救灾,特别加强灾情调查评估,并取得了显着成绩。但由于历史的局限,早期的灾情研究主要局限于灾害事件现象和破坏损失情况的统计描述。70年代以后,随着灾害对社会经济影响的日益严重和国际灾害研究的迅速发展,我国灾害评估研究开始兴起,并得到蓬勃发展;虽然至今尚没形成独立的学科体系,但许多内容达到国际领先水平,取得的成果不但有力地支持了我国的减灾事业,而且推动了世界灾害研究水平的提高。
我国比较系统深入的灾情评估当属地震灾害。其代表性的工作成果首先是由原国家地震局先后完成的三代《中国地震烈度区划图及使用规定》。该图在对全国区域地震危险性评估基础上,确定了不同地区一般场地条件下在未来一定期限内可能遭遇超越概率为10%的烈度值,即地震基本烈度。与此同时,原国家地震局震害防御司等先后进行了“中国地震灾害损失预测研究”、“未来地震损失评估方法”等研究。通过这些工作,建立了地震灾害评估指标体系,基本完善了评估内容,初步形成了比较系统的灾害评估理论和方法。为了指导全国地震灾害灾情统计和评估工作,原国家地震局制定了《地震灾情上报暂行规定》、《地震重点监视防御区震害预测工作指南(试行稿)》等文件,出版了《地震灾害预测和评估工作手册》,使我国地震灾害灾情统计和评估初步走上科学化、规范化道路。
我国对其它一些灾害也开展了不同程度的灾害评估研究。水利、农林、气象等部门和一些专家分别对一些区域性洪水灾害、森林灾害、台风灾害等进行了风险分析或灾情预测评估,编制了风险图,提出了灾情评估或风险评价的方法和技术。虽然这些工作还比较肤浅、零散,但对指导行业减灾,提高灾害保险管理水平发挥了一定作用。
在地质灾害研究领域,灾情评估也开始兴起。70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、趋势预测等方面的分析,基本依附于水文地质、工程地质勘查和研究工作。70年代以后,地质灾害研究开始突破传统的研究模式,研究理论不断提高,研究内容日益丰富,迅速向新的独立学科发展;伴随这种趋势,灾情评估开始起步。
近年来,在国家支持下,有关部门先后进行了100多项崩塌(危岩)、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵等重大地质灾害的专门勘查工作,并对危害严重的链子崖危岩、黄腊石滑坡等开始进行防治。在地质灾害勘查、研究项目中,越来越深入地开展了地质灾害灾情评估工作。例如,由原国家计委国土地区司和原地质矿产部地质环境管理司共同组织的全国地质灾害现状调查,对全国地质灾害损失程度和分布情况进行了估算评价;张业成、张梁等在对中国近40年地质灾害灾情分析的基础上,运用AHP法分析评价了中国地质灾害的危害程度,进行了全国范围的危险性区划;刘希林等根据大量调查统计资料,提出了判断泥石流危险程度和评估泥石流泛滥堆积范围的方法;胡瑞林等将计算机技术应用于地质灾害评价,初步提出了地质灾害评价的计算机模型预测系统与应用方法;罗元华、张梁、孟荣等在借鉴国外和国内其它领域研究成果的基础上,根据环境经济理论,对地质灾害评估与经济损失分析的理论基础进行了探讨等。所有这些,不但为地质灾害防治提供了依据,而且从理论上和实践上为地质灾害灾情评估提供了有益的经验。
在进行专业灾害评估研究和实践的同时,不少专家对自然灾害评估理论和方法进行了日益深入的探讨和总结。例如,于光远在1987年全国灾害经济学讨论会上,对自然灾害经济理论进行了阐述,提出了灾害经济学属于守业经济学,减灾的经济效果表现为“负负得正”的经济效益;马宗晋于1988年提出了用“灾度”表示自然灾害破坏损失规模的意见;高庆华于1991年提出了建立自然灾害评估系统的总体构想;张梁等(1994)根据环境经济学理论,初步论证了地质灾害的属性特征和灾情评估的经济分析方法;黄崇福等(1994)提出了自然灾害风险评价的模型体系;李永善、张显东、于庆东、罗云等分别对自然灾害经济损失、防治工程效益等评价方法进行了探讨。
近10年来,国内还召开了多次有关自然灾害评估的学术会议,对灾害评估的理论、方法、实践成果进行了比较频繁的总结交流。如1987年、1990年、1991年先后三次召开了全国灾害经济学学术讨论会;1988年召开了全国森林灾害经济学学术讨论会;1992年召开了全国地质灾害经济学术研讨会;1991年召开了全国水利经济效益研讨会;1991年和1992年两次召开了云南省灾害经济损失评估座谈会;1991年召开了全国灾害经济损失评估学术讨论会等。这些活动促进了部门之间、地区之间,以及不同学科之间的交流,对灾情评估起到了重要的推动作用。
经过近20多年的发展,我国自然灾害灾情评估,在理论和实践方面都取得了丰富成果,同世界同类研究相比,许多内容居国际领先水平。虽然目前尚没有形成系统完善的理论与方法,但已有的工作为今后奠定了重要的基础。所有这些,标志我国自然灾害灾情评估已从萌芽阶段开始进入全面发展时期。
三、国内外自然灾害灾情评估取得的主要进展
综观近几十年来自然灾害灾情评估工作,取得的进展主要表现在以下几个方面:
(一)自然灾害灾情评估得到越来越广泛的重视
在自然灾害灾情评估刚刚萌发的时候,只是个别部门和专家认识到它对减灾的重要意义和光辉的发展前景;随着减灾活动的深入,这些认识逐渐变为多数部门和专家的共识。这种变化的主要表现是:越来越多的灾害管理部门组织项目开始进行专门的灾情评估研究,并越来越强调灾情评估成果的应用;投入这方面研究的专家越来越多,不但有自然科学的专家,而且不少从事社会经济研究、方法研究、新技术研究的专家也投入这一领域,极大地促进了灾害评估的发展;学术活动越来越频繁,研究成果越来越丰富。
(二)研究内容越来越广泛
越来越多的学科融入自然灾害灾情评估,使其研究内容日趋广泛深入。最突出的表现是强化了社会经济研究。纵观几十年来自然灾害灾情评估发展过程,一个显着变化是除了对灾害活动强度(危险性)的分析日益定量化外,对受灾体易损性的分析不断加强。这种分析不仅局限于受灾体个体分析,而且逐渐扩展到评价区域社会经济易损性研究,从而使灾情评估从单纯的自然科学研究,逐渐提高到多学科、多领域研究。
(三)研究的方法手段越来越丰富
随着灾情评估研究的发展,研究方法日益丰富,除了灾害动力学分析方法外,开始融入多种数理统计分析和社会经济评价方法,如概率分析、相关分析、趋势分析、聚类分析、系统分析、层次分析、工程分析、价值分析等。与此同时,计算机技术得到越来越广泛应用。因此,灾情评估不断向模型化、定量化、现代化方面发展。
B. 地震评价
面对自然的力量,人类引以为傲的一切都不值一提,不只是接连不断的地震,近几年的海啸,风暴,沙尘暴,火山喷发等等一切的一切,人类曾经所作的一切终于在这一刻如一石激起千层浪般引发了无数的种种。而今,连续的地震正是证明了地球的愤怒,也许这样说太过主观化,但是地球真的就没有灵魂吗?人在做,天在看。人类在做这一切的时候,就没有想过以后的子孙后代,不能兆其端者,灾及之!可是等到一切都发生了,有一次次的懊悔,一次次的补救,可是这一切有用吗?
人类不仁,以万物为刍狗!如今天地不仁,视苍生如无物!因果循环的如此巧妙,这能不能说成是报应,所以此刻的人们能不能清醒一点,不要再庆幸了!想一想我们的行动到底给地球,给我们的居住地带来了多大的灾难。
佛曰:人生有八苦。生、老、病、死、爱别离、怨长久、求不得、放不下。一次次灾难的降临,带给人们的又岂止是这八苦?!白发人送黑发人的悲哀,子欲养而亲不待的悲恸,迎来生命又送走生命的悲苦,这一切的一切都是我们的祖先留给我们的,当然我们不能指责他们,我们也没有资格,毕竟我们仍自享受着他们带给我们的一切,情况还不至于到不可收拾的地步,但是我们的后代呢?那时他们的处境要是现在的百倍千倍的困难,我们还能不能保证他们不会怨恨我们?所以是时候该清醒一下了,从现在起,谨记:君子有所为,有所不为。套用一句话,从今天起,做一个有担当的人,面对地球,笑靥如花。
C. 地震的最大烈度是如何评定的呢
地震烈度是以人的感觉、器物反应、房屋等结构和地表破坏程度等进行综合评定的,反映的是一定地域范围内(如自然村或城镇部分区域)地震破坏程度的平均水平,须由科技人员通过现场调查予以评定。一次地震后,一个地区的地震烈度会受到震级、震中距、震源深度、地质构造、场地条件等多种因素的影响。用于说明地震烈度的等级划分、评定方法与评定标志的技术标准是地震烈度表,各国所采用的烈度表不尽相同。地震震级是根据地震时释放的能量的大小而定的。一次地震释放的能量越多,地震级别就越大。目前人类有记录的震级最大的地震是1960年5月22日智利发生的9.5级地震,所释放的能量相当于一颗1800万吨炸药量的氢弹,或者相当于一个100万千瓦的发电厂40年的发电量。
D. 评估地震风险的影响范围和程度,构建分区分级防震减灾体系[,,]
地震风险具有自然和社会双重属性。从地震风险的自然属性看,地震的发生是不可避免的自然现象。虽然地震发生具有一定程度的不确定性,但同时也具有某种规律性。人们可以在深入了解地震发生规律和灾害形成条件的基础上,评估地震风险发生和影响程度的可能性; 而从地震风险的社会属性讲,虽然地震灾害的发生无法避免,但人类可以通过减少受灾体的数量和增强对地震风险的适应和承受能力 ( 如防灾、备灾、抗灾和救灾等能力的提高) ,降低地震对人类社会的危害程度,从而减少地震风险。近年来国内外的地震风险管理与减灾实践表明: 在人类无法控制强震发生、甚至还不能完全准确地对地震风险进行预测和预警的条件下,通过对地震风险的综合评估,编制不同空间尺度的地震风险分布图,辨识高风险区,不但可以为各级政府更为有效地指导防震减灾提供科学依据,而且也可以更有效地为规划社会经济发展、开发利用土地资源、建设重大工程项目、进行区域环境评估、确定区域地震灾害保险费率等方面提供决策技术支持,从而保障国家和地区社会经济的可持续发展。
( 一) 研究编制地震风险系列区划图,划分防震减灾区
1. 研究编制地震风险系列区划图
我国处于特提斯-喜马拉雅地震带与环太平洋地震带交会部位,印度板块、太平洋板块和欧亚板块的相互挤压,使中国大陆现今活动性增强,聚集了发震的能量。同时,在中国大陆表壳发育了一系列活动性构造体系,在其活动性更强的特殊部位,主要是活动性断裂带,便可能使能量释放,导致地震发生。构造的差异性决定了地震分布的不均一性。另外,构造的差异性,导致地貌条件和水文系统、生物系统和局地气候变化,进而导致和影响了人口分布、经济发展的不平衡,从而造成灾害损失的地区差异性。为了反映地震和地震灾害及受灾体等分布的区域差异,需要以活动性构造体系、构造活动性和社会经济分布的地区差异性为基础,研究编制地震危险性、地震危害性、地震风险性、防震减灾能力、地震次生灾害等各种类型的区划图,以指导防震减灾的区域针对性。
地震风险系列区划图是反映区域地震危险性、危害性、风险性和重大承灾体分布、防震减灾能力等区域差异性的图件,是制定国家与地区防震减灾预案和指导地震应急行动的基础图系,主要包括: 地震危险性区划图、地震危害性区划图、地震风险区划图、地震次生灾害区划图、地震灾害深度区划图与地震风险对GDP 的影响程度区划图、地震伴生灾变区划图、防震减灾能力区划图、防震减灾目标区灾害等级区划图
防震减灾目标区等级区划图是制定国家及地区防震应急预案和分区分级对策最重要的基础性图件。
2. 划分防震减灾区
根据地震系列区划研究,我们将中国划分为七个防震减灾区。
这七个地区,无疑是我国需要开展防震减灾的地区。但是,这七个地区面积都很大,而且地震活动程度因地而异,差异性很大,因此为了突出重点,合理利用防震减灾资源,还有必要作进一步的分析和区划研究,从中圈定出重点防震减灾区。
( 二) 评估地震风险等级,圈定防震减灾重点风险区
1. 研究社会可接受地震风险程度
地震是一种自然现象,人类没有能力阻止地震的发生。破坏性地震不可避免地会造成人员伤亡和财产损失,因此进行地震监测预报,增强房屋建筑的抗震能力,提高区域防震减灾能力,采取有效的地震应急行动等措施,当然会减少地震伤亡和财产损失。但是另一方面,任何一项减灾行动都是以人力、物力、财力投入为代价的,如果处处盲目过多的提高设防标准来防止可能会发生 ( 也可能不会发生) 的地震灾害,必然要增加、甚至成倍增加造价; 任意的提高地震应急等级,扩大应急行动范围,由于“小题大做”造成的经济损失和社会损失可能比地震灾害本身还要大,给国家和地区、个人造成不应有的经济损失,而且还易引起一系列社会问题。
因此需要以科学发展观为指导,首先客观、深入地研究地震活动规律,科学评估地震灾害损失,在既能保证地震安全和又可取得最佳社会效益和经济效益两者之间进行权衡,根据社会对地震灾害的承受能力确定合理的地震设防标准和地震应急等级规模,才能获得最大的综合效益。
如何既要保证地震造成的人员伤亡和财产损失降低到一个社会可接受的水平之下,又要使减灾投入不致过大而 “成灾”,就需要首先对区域安全可接受地震灾害影响程度进行分析,制定协调适度的防震减灾规划和地震应急计划,以使地震灾害损失控制在社会可接受的范围内,这是一个亟待解决的问题。
面对地震灾害,人类社会的承受能力是有限的,当超过一定限度,势必对人类心理、经济发展和社会安定造成一定威胁,这个限度我们称之为不可接受灾害损失程度,主要包括不可接受地震人员死亡率和不可接受地震直接经济损失率。
区域不可接受地震灾害程度是遴选防震减灾重点风险区的重要指标。中国是个多震的国家,许多地区或大或小都可能遭受地震侵袭。有些地区地震震级、烈度很小,有震无害; 有些地区虽然有害,但震害损失在社会可接受范围之内。我们认为对这些地区应该进行常规性的防震减灾,但不一定开展社会总动员的大张旗鼓的防震减灾和地震应急行动。因此有必要改变过去那种主要根据地震震级、烈度决定是否开展防震减灾和地震应急行动的习惯思路,变更为主要根据社会可能遭受的地震风险的大小去决定防震减灾和地震应急行动的新思路。
为了将这一新的理念落到实处,不仅需要监测预测地震的震级烈度; 不仅将全国地震烈度区划图和地震动参数区划图作为地震灾害预防的依据; 而且还要研究社会承灾体的价值和易损性,评估可能遭受的人员伤亡和经济损失大小,研究社会不可接受的地震损失程度,然后按一定标准将损失大于社会不可接受地震损失程度的地区圈定为防震减灾重点风险区。
E. 地质灾害调查评价技术方法
一、内容概述
1.主要成果
通过1∶5万比例尺地质灾害详细调查工作,总结形成了一套滑坡、崩塌、泥石流地质灾害调查工作流程和技术方法体系。取得的主要成果包括:
1)总结及完善了地质灾害调查评价的技术路线,形成了一套野外和室内工作方法。针对黄土高原地区地质环境、地质灾害发育特征和分布规律,形成了一套从资料收集→遥感解译→野外核查→再次解译→野外调查→主要地质灾害点测绘→重大地质灾害点勘查的工作流程和各个环节的实施细则;室内工作形成了基于GIS的数据采集→空间属性数据库建立→评价指标体系选择→危险程度模型分析→地质灾害危险程度评价与区划的技术方法和工作流程。
2)研究了西北黄土高原区地质灾害发育规律及变形破坏模式。其滑坡平面形态典型、剪出口高,基本力学模式简单;崩塌规模小、危害大、变形模式多样(图1);不稳定斜坡坡度跨度大、坡型以直线型为主,潜在危害严重。
图1 黄土高原区崩塌破坏模式
3)研究了黄土滑坡的主控因素和诱发因素,认为沟谷发育期、坡体地质结构、坡体形态等对滑坡的形成、分布、规模和类型具有明显的控制作用,地下水和植被对滑坡形成具有一定的影响,人类工程活动和降水的双重作用是滑坡灾害最主要的引发因素(图2—图4)。
图2 宝塔区杜甫川沟谷发育分区
图3 降雨量与地质灾害发生频次关系
4)根据黄土地区斜坡特点,计算了工作区不同坡度区间、不同坡高区间、不同斜坡类型及不同坡向区间发生滑坡的概率(图5—图7),建立了基于坡度、坡高、坡型、坡向等参数的黄土滑坡区域危险性评价指标体系。
5)形成了定性与定量相结合的地质灾害易发程度及危险程度区划技术方法(图8—图10)。
6)规范和统一了西北黄土高原区地质灾害图的编制方法和图式图例,建立了基于MapGIS的地质灾害编图的图库字库,形成了一套地质灾害调查评价编图技术方法(图11)。
图4 人类活动改变斜坡原始坡度状态
图5 不同坡度区间发生滑坡的比例
图6 不同坡高区间发生滑坡的比例
图7 不同坡向区间发生滑坡的比例
图8 地质灾害点密度分布
图9 地质灾害易发性区划
图10 地质灾害危险性区划
7)采用高精度遥感影像图对调查区进行了地质灾害和地质环境解译,建立了地质灾害遥感解译标志和数据档案(图12)。
8)对陕西省特大型滑坡进行了专项调查及评价,研究了特大型滑坡的时空分布规律、发育特征、形成机理及风险级别(图13),形成了一套针对特大型滑坡调查与评价的技术方法。
9)开展了汶川地震灾区、玉树地震灾区、安康特大暴雨及灞桥滑坡等地质灾害应急调查,形成一套快速反应、高效的地质灾害应急排查技术方法。
图11 滑坡分布图编制的基本构成及层次
图12 基于ArcGIS的遥感解译平台
图13 不同风险级别特大型滑坡数量
图14 地质灾害信息系统
10)建立了基于ArcGIS的数据库及地质灾害信息系统(图14)。
2.技术特点
地质灾害调查评价技术路线见图15,其技术特点包含以下6个方面:
1)以已发生滑坡、崩塌、泥石流、潜在地质灾害隐患点及其形成的地质条件调查为核心,以遥感解译和野外核查为主要手段,对已发生的滑坡、崩塌、泥石流进行调查,开展滑坡、崩塌、泥石流易发程度区划;在遥感解译的基础上,以野外实地调查为主要手段,对潜在的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害隐患点进行排查,并逐一对其危险程度和危害性进行评价。
2)以遥感调查为先导,并将遥感调查贯穿于详细调查工作的全过程。在遥感解译基础上,初步判断滑坡、崩塌、泥石流等的危险性,确定需要进一步核查和调查的已有地质灾害点,以及需要排查的基本具备成灾条件的地质灾害隐患地段或区域,划分重点调查区和一般调查区,指导野外调查;并将遥感解译—野外核查—再解译贯穿于调查工作的全过程。
3)调查区采用重点调查区与一般调查区相结合的方法。根据地质环境条件和地质灾害发育程度,将调查区划分为重点调查区与一般调查区,按照1∶1万比例尺草测、1∶5万比例尺正测、1∶5万比例尺简测3种主要的不同精度展开调查。
图15 地质灾害调查评价技术路线框架图
4)灾害点按野外核查、地面调查、测绘和勘查4个层次开展。对于未成灾或没有威胁对象,且规模小、发育特征不典型的滑坡、崩塌、泥石流自然地质现象,采用野外核查为主的方法;对于已成灾的已有地质灾害点或具有威胁对象的地质灾害隐患点,逐一进行现场调查;对于危险程度较大的地质灾害,进行大比例尺工程地质测绘;调查中发现的重大地质灾害隐患点,当地面调查和测绘工作仍不能解决问题时,对其实施控制性勘查。
5)采用点、线、面相结合,重视环境地质条件调查,以专业调查为主的方法:①地质灾害点调查,即对已有地质灾害点逐一进行现场调查;②沿线追踪调查,即沿着主干河流及其支流低地、交通线路及输油管线进行地质环境条件、滑坡、崩塌以及地质灾害隐患点追踪调查;③面上控制调查,即在地质灾害点较少地段,采用网格控制调查。
6)紧密与各级政府国土部门相结合,采用政府部门和当地群众共同参与的调查方法。一是充分了解地方政府部门对于地质灾害防治工作的需要,并将其需要贯穿于调查工作中,提高调查成果的实用性;二是在地方政府部门配合调查时,调查组实时将地质灾害隐患点移交给政府部门,政府部门及时实施避让、监测等防治措施;三是专业调查与群测群防相结合,提高群众地质灾害防治意识,完善群专结合的监测网络。
二、应用范围及应用实例
1.成果应用的范围及效果
西北黄土高原区地质灾害详细调查成果可作为减灾防灾和国民经济发展规划以及科学研究等的基础地质依据,对地质灾害防治具有重要的现实意义。
1)总结形成了一套滑坡、崩塌、泥石流地质灾害详细调查工作流程和技术方法体系,建立了延安市宝塔区地质灾害详细调查示范,为随后开展的地质灾害详细调查项目提供了技术示范。
2)揭示了调查区地质灾害发育的地质环境背景、地质灾害类型、发育特征与分布规律及形成机理,并以此为基础提出了防治对策。
3)完善了群测群防网络,建立了重要地质灾害隐患点防灾预案,为地方政府汛期地质灾害防治及编制防治规划提供了基础地质依据,被调查区内工程建设选址、地质灾害危险性评估等广泛应用。
4)编制的《编图指南》和示范图件为地质灾害编图提供了支撑,随后开展的地质灾害详细调查项目都以此为技术范例。
5)编写了国土资源部行业规范,即《滑坡崩塌泥石流灾害调查规范》。
6)为地质灾害监测预警及风险管理提供了基础数据。
7)开展了汶川地震灾区(图16)、玉树地震灾区(图17)、安康特大暴雨、榆林子洲滑坡、西安灞桥滑坡(图18)等地质灾害应急调查。同时开展了延安市和榆林市地质灾害汛期排查,向当地政府提出了应急处置建议。
8)基于地质灾害调查与评价发表了多篇论文,成果被多次引用,其中《延安市宝塔区崩滑地质灾害发育特征与分布规律初探》被引频次23次,《遥感技术在黄土高原区地质灾害详细调查中的应用》被引频次18次;同时通过中国地质大学(北京)、长安大学等高校研究生联合培养基地培养研究生多名。
图16 汶川地震灾区应急调查
图17 玉树地震灾区应急调查
图18 西安灞桥滑坡应急调查
9)此项地质灾害调查评价工作已纳入《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》,掀起了全国地质灾害调查评价工作高潮,推动了我国地质灾害调查评价工作进展。
2.应用前景
近年来,全国各地开展的地质灾害详细调查工作都以延安市宝塔区地质灾害详细调查为示范,起到了应有的示范作用,在地质灾害调查及防治工作中应用前景广阔。
三、推广转化方式
1.宣传报道
举办了“地质灾害防治知识万村培训”,向当地群众宣讲地质灾害防治知识(图19);提出的地质灾害应急调查处置建议在中央电视台新闻频道进行了报道(图20);同时在国土资源部网站、中国地质调查局网站及西安地质调查中心网站也多次就地质灾害调查评价技术方法进行了报道。
图19 地质灾害防治知识万村培训
图20 中央电视台报道
2.会议交流
1)举办了中国-挪威地质灾害研讨会,启动了“灌溉渗透诱发型黄土崩滑灾害机理研究”中挪国际合作研究项目。
2)承办了“第十届国际滑坡与工程边坡会议”、“2011年全国工程地质学术年会”、“国际首届地质灾害研究及管理新技术研讨会”等多次学术会议,并就“地质灾害调查评价技术方法”向与会代表进行了交流。
3.人员培训
项目负责人张茂省研究员分别在3 期全国性地质灾害详细调查培训班以及陕西、甘肃、青海、山西、河南、海南、吉林等省地质灾害详细调查培训班上授课,对地质灾害详细调查方法进行培训,并赴实地进行地质灾害调查技术指导,累计培训人员超过1000人次(图21)。
图21 张茂省研究员在为学员授课
技术依托单位:中国地质调查局西安地质调查中心
联系人:张茂省
通讯地址:陕西省西安市友谊东路438号
邮政编码:710054
联系电话:029-87821980
电子邮件:[email protected]
F. 地震灾害评估的地震灾害评估(earthquake hazard assessment)
在不考虑发震可能性的前提下,利用如最大地震震级或地面峰值加速度等单参数进行的灾害预测,被称为确定性震害评估。在一定时间段内发生特定地震灾害可能性的概率预测称为概率性震害评估。
G. 地震的研究方法
地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。地震开始发生的地点称为震源,震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区,极震区往往也就是震中所在的地区。地震监测
手段方法
(1)测震:记录一个区域内大小地震的时空分布和特征,从而预报大地震。人们常说的“小震闹,大震到”,就是以震报震的一种特例。当然,需要注意的是“小震闹”并不一定导致“大震到”。
(2)地壳形变观测:许多地震在临震前,震区的地壳形变增大,可以是平时的几倍到几十倍。如测量断层两侧的相对垂直升降或水平位移的参数,是地震预报重要的依据。(3)地磁测量:地球基本磁场可以直接反映地球各种深度乃至地核的物理过程,地磁场及其变化是地球深部物理过程信息的重要来源之一。震磁效益的研究有其理论依据和实验基础,更有震例的事实。
(4)地电观测:地震孕育过程中,会伴随有地下介质(主要是岩石)电阻率的变化及大地电流和自然电场的变化,由于这些变化与岩石受力变形及破裂过程有关,因此提取这一信息可以预测地震。
(5)重力观测:地球重力场是一种比较稳定的地球物理场之一,它与观测点的位置和地球内部介质密度有关。因此,通过重力场变化可以了解到地壳的变形、岩石密度的变化,从而预测地震。
(6)地应力观测:地震孕育不论机制如何,其实质是一个力学过程,是在一定构造背景条件下,地壳体中应力作用的结果。观测地壳应力的变化,可以捕捉地震前兆的信息。
(7)地下水物理和化学的动态观测:地下水动态在震前异常现象,宏观现象如水井水位上涨,水中翻花冒泡、井水变色变味等;微观现象如水化学成分改变(如水中溶解氡气量变化等),固体潮(天体引潮力引起的地下水位涨落现象)的改变等。通过地下水动态的观测,可以直接地了解含水层受周围的影响情况和受力的情况,从而进行地震预报。
类似这样的经常性的监测手段和预报方法还有不少。地震学家们根据多种手段观测的结果,综合考虑环境因素、构造条件和地球动力因素等,提出慎之又慎的分析预测意见。
H. 地质灾害易发性评价方法探讨
游其军
(山东省地矿工程勘察院,济南250014)
作者简介:游其军(1970—),男,工程师,长期从事环境地质、水文地质等水工环地质工作。
摘要:地质灾害易发性评价是地质灾害调查评价的一项重要内容。 为做到各区地质灾害评价结果有可比性,宜按行政单元的级别划分不同层次的地质灾害易发单元,地质灾害易发程度分区,必须同时注重灾害现状和形成条件两类因素。
关键词:地质灾害;易发性;易发程度;易发单元
1 地质灾害易发区划分中出现的矛盾
地质灾害易发性评价是地质灾害调查评价和建设项目地质灾害危险性评估的重要任务,制定一个地区的地质灾害防治规范,必须根据实际情况划定地质灾害易发区。地质灾害易发区,也可称为地质灾害多发区,是指容易或经常产生地质灾害的地区。由于评价方法、评价理论、评价指标的不同,在同一地区,不同的单位和不同的技术人员可能将某一地区划分为地质灾害易发程度迥异的两类地区。一旦出现此类情况,不仅会影响到地质灾害防治主管部门编制地质灾害防治规划的正确性,对于建设单位,也难以把握是否在该区域进行建设时是否需要对建设用地开展地质危险性评估。此外无论是夸大或缩小地质灾害易发区的范围,都会导致工程建设选址的错误,造成巨大的经济损失。
2 地质灾害易发单元和易发性级别的确定
2.1 按行政单元级别划分
地质灾害易发区是相对不易发区而言,划为地质灾害易发区的通常不会处处都发生地质灾害,未划为易发区的,个别地段仍可能潜伏着较大的地质灾害隐患,这就是相对性的表现。从便于各级地方政府对地质灾害防治工作的管理、防治资金的投入和满足各部门不同的需求,对地质灾害易发区的划分宜尽早制定统一的评价体系和评价方法、标准。为满足不同的需要,可以针对不同的行政单元,划分出不同层次的地质灾害易发单元,并冠以不同级别的名称,即全国以省(市、自治区)为评价单元,为国家的宏观经济建设决策服务;各省(市、自治区)以县(市)为评价单元,作为编制全省地质灾害防治规划和作为重要经济区、重大工程建设区规划的依据之一;县(市)地质灾害易发程度分区图上,应划分出易发程度不同的地段和乡镇。这一成果既是编制县(市)地质灾害防治规划必须的资料,又可直接为各类工程的规划、选址和可行性论证所利用。
2.2 有必要划分地质灾害易发性级别
地质灾害的产生是地质体在地质动力作用下恶化的结果,由于各地质条件、动力地质作用的类型和强度差异很大,地质灾害发生的密度和强度可相差数十倍以上。为了能更可观的反映这种差异性,增强评价结果的实用性,有必要将工作区划分为地质灾害易发程度不同的单元(地段),对不同的单元采取不同的对策。在地质资料缺乏、不完善,不能进行定量评价的情况下,为便于操作和利用,以分为高易发区、中等易发区、低易发区三类为宜。重大工程布设应尽量避开地质灾害高易发区段,对地质灾害高易发区段已存在地质灾害隐患的居民区和各类工程区,应优先安排进行防治或避让措施,新上项目的建设用地,必须开展一级地质灾害危险性评估工作。在地质灾害中易发区段,也应限制重大工程的布设,对该类地区段现已存在地质灾害隐患的居民区和工程区,也应按轻重缓急有序地进行防治或避让,新上项目的建设用地,宜根据工程的重要性分别开展不同级别的地质灾害危险性评估。地质灾害不易发区段,是布设各类工程的理想区段,除城市建设、重大工程和可能因建设而引发地质灾害的一般工程必须开展建设项目地质灾害危险性评估,其他工程选址时可以不开展地质灾害危险性评估。
3 地质灾害易发程度评价方法
3.1 提高地质灾害易发程度的可信度
地质灾害易发程度评价的可信度,取决于地质灾害和环境地质调查的精度,并与选定评价因子的合理性和评价模型的实用性密切相关。只有当调查资料满足规定的精度要求和采用的评价因子、评价模型比较合理时,评价结果才会有较高的可信度。有些地区或部门在地质灾害调查中,过多地强调了专门性,忽视了对地质环境特别是潜在不稳定地段的调查,崩塌、滑坡调查点大多是通过访问已形成灾害或已构成隐患的点,对那些当地群众不知晓,但稳定性差的地段很少调查,以至汛期中虽有部分已知的崩塌、滑坡出现新的活动,但大部分是新生的崩塌、滑坡,由于事前无防范,常造成灾害。因此,在对危害居民地和重要工程的地质灾害进行全面调查的同时,还必须注重环境条件和潜在隐患点的调查,提高调查成果的实用性。
3.2 评价方法和评价因子的合理选定
划分地质灾害的易发程度,合理确定评价方法、评价因子是关键。常用的评价方法(模型)有指数法、概率分析、模糊评判、聚类分析、信息量法等,可根据具体条件选定1~2种方法进行评价。评价因子选择的正确与否,直接关系到评价结果的可信度。从服务于地质灾害防治规划和国民经济建设规划的需要出发,评价因子的选择应综合考虑地质灾害现状和形成条件及动力因素。这除了注重地质灾害现状外,还着重考虑了形成条件、动力因素及其随时间而变化的特点,对易发程度赋予了预测概念。
地质灾害发生现状因素,一般包括灾害点密度(个/km2)、灾害点面积系数(m2/km2)、灾害点体积系数(m3/km2)三个因子。地质灾害形成条件和动力因素,通常包括地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水、降雨、河流冲刷、地震、人类活动、植被等,应根据调查比例尺大小、调查区地质特征和主要灾种,选择那些制约本地区地质灾害形成、发展的主要因子参与评价。在以泥石流灾害为主的地区,宜将沟谷的纵坡度、沟谷形状、第四系松散堆积层的分布面积比和厚度、植被覆盖率等作为主要评价因子。以岩溶塌陷为主的地区,选择评价因子应突出岩溶发育强度、深度、可溶岩类型、纯度、上覆土层岩性、厚度、地下水位埋深等。
4 地质灾害易发区划分实例
济南市地质灾害易发程度划分,采用易发程度指数进行分段评价,工作区易发程度分区,是在综合分析影响地质灾害的岩性、构造及致灾动力因素(人类活动、降雨、地震等)的基础上,结合地质灾害发育程度作出的。对滑坡、崩塌、泥石流重点考虑地形、地貌、岩性、降雨及人为因素,对地面塌陷、地裂缝重点考虑矿山采空区的分布、埋深和开采条件。其评价方法、程序如下。
4.1 划分评价单元
利用1∶5万含地形地质内容的地质灾害分布图,将全区1938km2划分成3km×3km单元网络,每个网络作为统计评价因子和计算易发程度的基本单元。
4.2 确定评价因子和评价模型
根据区内地质灾害发生现状和影响因素,将表征地质灾害发生现状和表征致灾作用强度的因子作为评价因子(见图1),利用公式计算地质灾害易发程度指数:
图1 地质灾害易发程度评价因子框图
4.3 确定评价因子指数和权重,计算地质灾害易发程度指数
制定了不同灾种评价因子判别标准及权重表,根据各评价单元的主要灾种分别计算地质灾害易发程度指数,表1~表3分别为崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷易发程度判别标志及致灾因子权重表。
表1 崩塌、滑坡易发程度判别标志及因子权重表
4.4 确定地质灾害易发程度级别,划分出易发程度不同的单元
根据各评价单元计算结果,取A>2为地质灾害高易发单元,A=1.45~2为地质灾害中等易单元,A<1.45为地质灾害不易发单元。
4.5 圈定易发区
根据各单元易发性级别,本着同类归并的原则,并参考地貌和地质界线,分别圈定出地质灾害高易区、中易发区和不易发区。并进行分区评价。
4.6 济南市地质灾害易发程度分区评价
根据上述划分原则、标准与方法将工作区划分为高易发区、中易发区和不易发区。
表2 泥石流、岩溶塌陷易发程度判别标志及致灾因子权重表
4.6.1 地质灾害高易发区
该区地质灾害点主要集中于工作区南部山区的西营、高而、柳端口和仲宫四个乡镇,总面积31.66km2,占全区面积2.13%,袭扰系数R值为27~41,地质灾害易发程度指数A>2。区内地形陡峻,岩(土)体结构差,人类工程活动频繁,在强降雨条件下导致地质体稳定性差,容易导致地质灾害发生,该区共有地质灾害点20个。
4.6.2 地质灾害中易发区
该区地质灾害点主要分布于工作区的西营、柳端口、锦绣川、高而、港沟、郭店、王舍人、马山等9个乡镇。规模相对较小且分散,总面积105.35km2,占全区面积8.11%,共发现地质灾害点26个,袭扰系数R值为17~27,地质灾害易发程度指数A=1.45~2。松散体结构条件差,人类工程活动较频繁。
表3 岩溶塌陷易发程度判别标志及因子权重表
4.6.3 地质灾害不易发区
本区地质灾害点主要分布在中南部山区的丘陵与剥蚀平原,灾害点较少规模较小,总面积1349.09km2,占全区面积的89.76%,袭扰系数R值为12~17,地质灾害易发程度指数A<1.45。中南部山区的西营、柳端口、高而、仲宫、锦锈川、港沟、段店、万德镇、张夏等10个乡镇,共发现地质灾害点42处。在工作区的西北部,属山前冲洪积~冲积平原区。该区共涉及10个乡镇,总面积642.685km2,占全区面积的43.25%,发现地质灾害点少;地貌类型为冲洪积平原~冲积平原。
5 结语
地质灾害是在自然或人为条件下,对环境和人类造成危害的地表岩土体变形事件,其发生大多数是两种因素共同作用的结果。本文通过从地质灾害调查和建设项目地质灾害危险性评估实际工作出发对地质灾害易发性评价的方法进行了探讨,认为地质灾害易发性评价的关键在于评价因子的选取,除了考虑地质灾害现状外,还应着重考虑灾害形成条件、动力因素及其随时间而变化的特点。这样评价工作得出的结论,才能贴近实际情况,可信度高。
I. 王晓青的介绍。
【简介】:王晓青,男,研究员。1984年南京大学地球科学系构造地质-地球物理学专业毕业,1987年中国科技大学研究生院地震地质专业毕业,获理学硕士学位。
J. 地震风险研究的意义
面对我国地震的严峻形势和地震究竟能不能预测预报的争论,为了推动防震减灾事业的发展,在李四光论地震及我国地震科学和防震减灾工作的基础上,以地球系统科学和系统整体观为指导,提出了建立地震风险管理模式,指导防震减灾和地震应急的理论方法和实践意义,撰写了 《论地震风险》[148]一书,内容包括地震风险的识别; 地震风险的预测; 地震风险的评估和地震风险的管理等方面。该书在前言中写到:
“2008 年 5 月 12 日,在人们毫无准备的情况下,四川汶川突然发生了 8 级特大地震,使 7 万人死亡,经济损失达数千亿元。特大地震震惊了全世界。2010 年 4 月 14 日,玉树发生 7. 1级地震。废墟、纷乱、哭喊,悲情场景一如汶川。相似的情景,相似的哀痛,相似的驰援……不到两年的时间,同样的地震灾难再次沉重降临在这片国土上。
从汶川特大地震到玉树地震,频发的地震灾害考验的不仅是灾区的人民、政府的应急能力,还有对地震科研工作者的拷问。于是在全国各界对地震主管部门和地震科学一片质疑声中,许多地震科学家和地震工作者,对地震能否预测的说法也在争论个不休。
在这种情况下,使我们不能不想起李四光 ‘地震是可以预报的’科学论断; 对河间、唐山、渤海、海城、通海、松潘等潜在地震危险地区防震减灾战略部署的正确; 想起了他断定北京地区是 ‘安全岛’,请毛主席安心睡觉的豪言壮语; 不能不想起李四光和全国地震工作者几十年的工作成果。
几十年来,中国地震局和广大地震工作者通过不懈探索和创新,在地震监测、预测、预报方面做了大量工作,1966 ~ 1976年的十年大震高潮,全面地推进了我国地震预测预报工作,在全国范围内,建设了多学科地震监测台网,建成了具有一定规模的地震监测预报队伍,开展了地震预测预报的广泛实践,形成了长、中、短、临的地震预报科学思路和工作程序。几十年来,广大地震工作者通过不懈探索和创新,初步形成了具有中国特色的渐进式地震预报科学思路,实现了 20 多次有减灾实效的短临地震预报,在国际地震预测预报研究中产生了重要影响,在地震长、中、短、临预测,特别是地震中长期预测方面,已经居于世界领先地位。
令人大憾不解的是,为什么又若干年过去了,我国科学技术得到飞速发展,现在反而一些人认为地震不能预测预报了。
必须指出,2009 年 5 月 1 日施行的 《中华人民共和国防震减灾法》第十三条规定: ‘编制防震减灾规划,应当遵循统筹安排、突出重点、合理布局、全面预防的原则,以震情和震害预测结果为依据,并充分考虑人民生命和财产安全及经济社会发展、资源环境保护等需要。’第二十六条规定: ‘国务院地震工作主管部门和县以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或机构,根据地震监测信息研究结果,对可能发生地震的地点、时间和震级作出预测。’ ‘国务院地震工作主管部门根据地震活动趋势和震害预测结果,提出确定地震重点监视防御区的意见,报国务院批准。’第四十八条规定: ‘地震预报意见发布后,有关省、市、自治区、直辖市人民政府根据预报的震情可以宣布进入临震应急期……’
在 《防震减灾法》中,地震预测预报显然是具有导向性的减灾措施,地震预防、地震应急、救灾重建,以及地震观测台站的部署和建设规划的制定等,都是以长、中、短、临地震预测预报和地震发展趋势预测为前提的。如果地震预测预报问题不能解决,那么 《防震减灾法》怎么实施呢。日前国务院下发 《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》,要求到 2020 年,力争做出有减灾实效的短期预报或临震预报。再次促使地震工作者必须树立雄心壮志,将地震预测预报作为防震减灾的首要工作加以重视。
但是,也应该客观的承认,地震预测预报是世界性难题,在短期内难以过关,尚需要艰难的探索。目前只有对那些前兆异常较多的地震类型,在震区监测基础较好和研究程度较深的条件下,做出中期,乃至一定程度的短临预报才是可能的。因此在防震减灾中,尽管人们都期待在防震减灾中把短临地震预报放在首位,但是基于我国现在的地震预测水平,如果将防震减灾完全建立在地震短临预报的基础上,不仅不现实,而且由于误报和错报,可能还会造成更大的损失,甚至影响社会安定,也就是说将造成更大的地震风险。为此,李四光当年早已指出: ‘我们地震工作还没有达到准确预报……只有预防,尽量减少灾害损失’。并且指出: ‘以预防为主,重要是确定危险区’ ‘我们不仅提出危险区,而且要指出危险地带。要划出头等危险地带,其次是重要危险地带和一般危险地带。要划分特别危险带和特别危险点,总有一天要把工作落实到这方面来。’李四光曾说: ‘我们犯了个错误,没有提前 10 年、15 年在战略性的重点地区开展这项工作。’可见李四光当年已在考虑地震风险问题。可惜,至今地震风险的研究仍然没有引起足够的重视。
与地震猖獗的同时,洪水灾害也在中国大陆肆虐,现在暴雨预报准确率也只有 30%,与短临地震预测准确率基本相同,但是全国防汛抗洪工作,却在有条不紊地进行着; 虽然同样出现房倒屋塌、次生地质灾害、人员伤亡、财产损失,但似乎能够得到人民的理解。为什么会出现如此大相径庭的局面呢,这与减灾方略有着密切的关系。自从 2000 年以来,全世界在防洪减灾中不约而同地都把 “风险管理”列为重点,以系统科学与风险管理的理论为基础,分析不同流域和区域的水旱灾害风险性,既顺应自然的演变规律,又遵循社会经济发展的客观规律和承灾能力,因地制宜的探讨减灾方略,取得了显着的成就。今年 ( 2010 年)由于天气异常,暴雨成灾,至 8 月底经济损失已达 2000 亿元。为了应对日益严重的洪涝灾害,水利部立即决定编制更为详细的全国洪水风险图,指导防洪减灾。由此看来,防震减灾有必要借鉴其他自然灾害的减灾经验,对我国地震科学的发展方向和地震工作战略进行更为深入而广泛的考虑。
随着国际减灾十年活动的开展和自然灾害科学研究的进展,地震科学也得到了很大的发展,逐步认识了地震灾害的双重属性,形成了对地震步步深入的研究程序,即地震危险性研究、地震危害性研究、地震风险性研究,认识到只有在了解地震风险性和社会对地震风险的承受能力的前提下,才能制定有针对性的、恰如其分的防震减灾对策。
需要指出,地震危险性与地震危害性、地震风险是含义不同的三种概念,地震危险性属于自然灾变; 地震危害性则是由地震造成的社会损害; 地震风险性一般指地震未来时期发生和造成损失的可能性。地震风险指的是潜在的地震危险性和危害性。如果风险缺乏有效的预防和管理,一旦时机成熟,隐性的风险便会转化成显性的危害。因此防震减灾与地震应急的对象,不是历史时期已经发生的地震灾害,而是未来可能发生的地震风险。因此,制定防震减灾预案和地震应急预案,不能仅以在这个地区已经发生过的地震的强弱为依据,也不能仅以地震灾害的大小为依据,而要对区域地震危险性、危害性、风险性、社会的承受能力和防震减灾与地震应急能力进行全面的评估和风险预测。需要在科学发展观指导下以社会发展为总尺度,去衡量我国及各个地区的地震对社会发展可能造成的风险及化解地震风险对社会发展的积极作用。也就是说,防震减灾要步入风险管理的新阶段。
2000 年召开的第 55 届联合国大会做出了 ‘国际减灾战略’行动的决议,其目标是将对灾害 ( 含地震) 的简单防御转变为对灾害风险的综合管理。据统计,有美、日、中等 21 个国家制定了防灾减灾计划,积极响应联合国发布的 《兵库宣言》及《兵库行动计划》 ( 2005 年) ,加强减轻灾害风险的国际合作,促进减灾活动与发展规划和实践的结合,提升区域和国家抗御灾害风险的能力,并确立了 2005 ~ 2015 年全球减灾工作的战略目标和行动重点。
在各种自然灾害中,地震灾害是研究的重点之一。李四光等前辈和中国地震局及原国家科委、国家计委、国家经贸委自然灾害综合研究组曾做了大量工作,由此使我们深深体会到: 防震减灾的终极目标应该是减少人员伤亡和减轻经济损失及对环境的破坏,即减轻地震风险; 地震科学的核心应该是研究地震风险。
通过实际工作,我们认为地震风险研究的重点是:
第一,认识地震风险
虽然目前对地震形成的机制和发展规律尚不清楚,但是起码可以肯定,板块活动只是形成地震的原因之一,仅仅以 ‘印度板块’的碰撞理论是难以解释为什么汶川地震和玉树地震恰恰发生在它们所在的位置; 更难以预测下一次板块在什么地方碰撞而发生地震,很难达到认识地震风险的目的。因此,还必须重视开展地震地质调查研究,查明发震的活动性构造的性质,鉴定活动性构造体系,研究构造体系复合问题,确定地应力的作用方式和方向及构造应力场的特点; 研究地震动力学机制和发展趋势,根据构造体系和地应力场的发展演化规律; 构造体系复合; 地震前兆的活动程度和地壳稳定性,划分安全区 ( 安全岛) 和危险程度不同的地震风险区,认识地震风险区内地震活动规律。
第二,进行地震风险预测和地震风险评估
我们认为在对地震长、中、短、临预报研究中,应该将地震预测的三要素———时间、地点、震级作为不同风险内容加以研究,进行不同尺度、不同等级的风险预测。根据我国地震科学当前的水平,既然我国地震中长期预测和地震发展趋势预测已有长足的发展,那么在制定防震减灾对策时就应该充分利用这一方面的成果。一方面根据自然灾害发展趋势预测和风险区预测,进行区域地震风险评估,编制地震风险系列区划,指导区域经济建设规划的制定和抗震设防等级标准; 另一方面,则应该根据地震风险程度和防震减灾能力的地区差异性,按照风险管理的原则,制定防震减灾分区对策。然后在可能的发震风险区进行详细的地震地质、地球物理、地球化学等方面的观测和研究工作,全面收集各种前兆资料,进行综合分析,预测可能的发震点和可能的发震时间及震级。然后根据长、中、短、临地震预测的成果,制定递进式地震应急规划。
由于目前对地球科学与地震科学的认识都存在严重的分歧,企图在短期取得统一的意见是不现实的。在这种情况下,我认为以曾经为大多数人所接受,并在实践中经受过考验的李四光的防震减灾意见和地震部门多年的工作成果为基础,加以补充,然后根据防震减灾和地震应急的需求,制定地震风险管理方案,看来是可行的。
第三,加强地震风险管理
地震风险管理是一项系统工程,不仅包括地震监测预报、灾害防御、应急救援、恢复重建等工作体系和社会响应系统的设计与实施,也包括地震灾害社会、灾害经济、灾害环境以及地震灾害科学技术研究的目标、内容的确定及联系性、层次性、整体性的系统考虑等方面。
《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》中指出,加强防震减灾工作,要以人为本,把人民群众的生命安全放在首位,坚持预防为主、防御与救助相结合,依靠科技,依靠法制,依靠群众,全面提高地震监测预报、灾害防御、应急救援能力,形成政府主导、军地协调、专群结合、全社会参与的防震减灾工作格局,最大限度地减轻地震灾害损失,为社会发展创造良好条件。 《国家防震减灾规划 ( 2006 ~ 2020 年) 》已经确定了我国2020 年防震减灾总体目标,要达到这一目标,首先必须提高全社会的地震风险意识; 了解与认识各地所面临的地震风险; 需要全面提高各级政府对地震风险的处置能力,切实加强震前的综合防御能力、震时的应急处置能力和震后的紧急救援和安置能力,以及震区恢复重建能力等。为此,必须加强地震风险研究,对我国面临的地震风险和地震风险的发展态势进行预测和评估; 确定区域地震危险性、危害性、防震减灾能力和风险等级,以及地震次生灾害和灾害链的危险性和风险等级,完成我国地震风险等级的综合区划,为我国合理防范、规避地震风险,实现社会安全和可持续发展提供科技支撑。
为此,我们汇集了以 2000 年前的资料为主要依据的研究成果,写了这本书。
本书虽然对我国地震风险和风险管理及其相关问题进行了比较全面的分析,但客观地说许多新的理念都只是初步的探索,资料不完备,理论、方法等方面与期望达到的目的尚有相当差距,认识和结论也未必全部正确,而且随着我国经济的发展和防震应急能力的提高,大部分基础数据都将不断地发生变化,显然只能供讨论参考。但是我们坚定的认为,第一,地震风险的发生是一个自然-社会过程,应该根据地震的双重属性和对地震风险的认识、预测、评估建立相适应的防震减灾和防震应急新模式; 第二,防震减灾和防震应急是一项社会化行动,这种社会需求就要求地震科学研究的重点应从以 ‘地震现象’为中心的区域震情、灾情研究,向以 ‘社会受灾与减灾’为中心的地震风险研究转移; 第三,需要根据风险管理的原则指导防震减灾与防震应急,建立新的地震风险管理模式。这些都是值得进一步开拓深入的研究方向。本书地震风险评估的数据,以 2000 年统计资料为据,虽然不是最新的,但在另一方面,却可以近十年地震发生的实际情况为据,对原有认识起到了检验的作用。”