地質(zhì)災(zāi)害的認識

地質(zhì)災(zāi)害的認識1概述地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用（現(xiàn)象）。常見的地質(zhì)災(zāi)害主要指危害人民生命和財產(chǎn)安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等六種與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。由地質(zhì)災(zāi)害的定義可知，地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)涵包括兩個方面，即致災(zāi)的動力條件和災(zāi)害事件的后果。地質(zhì)災(zāi)害是由地質(zhì)作用產(chǎn)生的，包括內(nèi)動力地質(zhì)作用和外動力地質(zhì)作用；隨著人類活動規(guī)模的不斷擴展，人類活動對地層表面形態(tài)和物質(zhì)組成正在產(chǎn)生愈來愈大的影響，因此，在形成地質(zhì)災(zāi)害的動力中還包括人為活動對地球表層系統(tǒng)的作用，即人為地質(zhì)作用。只有對人類生命財產(chǎn)和生存環(huán)境產(chǎn)生影響或破壞的地質(zhì)事件才是地質(zhì)災(zāi)害。如果某種地質(zhì)過程僅僅是使地質(zhì)環(huán)境惡化，并沒有破壞人類生命財產(chǎn)或影響生產(chǎn)、生活環(huán)境，只能稱之為災(zāi)變；例如，發(fā)生在荒無人煙地區(qū)的崩塌、滑坡、泥石流，不會造成人類生命財產(chǎn)的損毀，故這類地質(zhì)事件屬于災(zāi)變；如果這些崩塌、滑坡、泥石沉等地質(zhì)事件發(fā)生在社會經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)、并造成不同程度的人員傷亡和（或）財產(chǎn)損失，則可稱之為災(zāi)害。1.1

國外地質(zhì)災(zāi)害研究現(xiàn)狀

1976

年，前國際工程地質(zhì)協(xié)會主席Arnould

教授在發(fā)表的題為“地質(zhì)災(zāi)害—保險和立法及技術(shù)對策”一文中提出了“地質(zhì)災(zāi)害(geological

hazard)”一詞，他把滑坡、崩塌、泥石流、地震災(zāi)害看成是一種地質(zhì)災(zāi)害。1965

年，WI.Garrison

提出了“地理信息系統(tǒng)”(Geographic

information

system)簡稱(GIS)。20

世紀80年代后期到90

年代，GIS

大量地應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害，國外尤其發(fā)達國家將GIS

應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害研究方面做了較多工作。

隨著高精度遙感技術(shù)的出現(xiàn)，遙感“眼”在地質(zhì)災(zāi)害的評價與預(yù)測方面顯示出廣泛的應(yīng)用前景。如法國利用SPOT衛(wèi)星三維測量立體成圖技術(shù)進行大范圍的災(zāi)害監(jiān)控。另外干涉雷達技術(shù)和差分干涉技術(shù)也廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害研究。國外關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害研究多集中在模型的建立和計算機實現(xiàn)上，如“3S”在地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控與可視化、數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)DDRS(Digital

Disaster

Reduction

System)等方面的應(yīng)用。DDRS

是利用遙感技術(shù)(Remote

Sensing)、全球定位系統(tǒng)(Global

Position

System)、地理信息系統(tǒng)(Geographic

Information

System)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用數(shù)學(xué)和物理模型來數(shù)字仿真，模擬災(zāi)害發(fā)生傳播的全過程。

從總體上講，國外對地質(zhì)災(zāi)害的研究主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①從更深更廣的角度，借助現(xiàn)代先進的科學(xué)技術(shù)手段和方法深入系統(tǒng)研究地質(zhì)災(zāi)害的致災(zāi)機理，繼續(xù)加強對單體地質(zhì)災(zāi)害的特征、分類、成因機理、預(yù)測預(yù)報以及防治處理等方面的深入研究;②重視災(zāi)害制圖技術(shù)方法和“3S”技術(shù)的應(yīng)用，采用現(xiàn)代技術(shù)(如3S

技術(shù))對中小流域地質(zhì)災(zāi)害進行區(qū)域性評價，查明地質(zhì)災(zāi)害時空分布規(guī)律，劃分地質(zhì)災(zāi)害危險性等級，同時將此危險性等級與土地資源的可利用性和土地售價聯(lián)系起來，使地質(zhì)災(zāi)害研究成果直接為公眾服務(wù);③地質(zhì)災(zāi)害研究成果的經(jīng)濟效益可觀，能夠?qū)崿F(xiàn)成果社會共享，為社會經(jīng)濟服務(wù)，部分發(fā)達國家(如日本)已將地質(zhì)災(zāi)害的防治工作與城市的綠化工作有機地結(jié)合起來，防護工程要求不但要有效地防治地質(zhì)災(zāi)害，還要能美化環(huán)境，使防護工程成為一道獨特的風(fēng)景。

1.2國內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害研究現(xiàn)狀

我國地質(zhì)災(zāi)害研究工作起步較晚，20

世紀30

年代至70年代多以地震災(zāi)害研究工作為主?！鞍宋濉逼陂g，我國的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作才全面開展，重點反映在滑坡、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(zāi)害等。80

年代，西安礦業(yè)學(xué)院楊梅忠教授開始對煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害問題開展研究；90

年代后，科學(xué)工作者們對我國地質(zhì)災(zāi)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。特別是定量化方法，如灰色系統(tǒng)模型、遺傳算法、元胞自動機和BP

神經(jīng)元等大量用來對地質(zhì)災(zāi)害的研究和治害管理信息系統(tǒng)建設(shè)取得顯著進展，美國地質(zhì)調(diào)查局與氣象局合作，在上世紀80

年代中期在SanFrancisco

海灣地區(qū)建立的滑坡預(yù)警系統(tǒng)，第一次利用電視和電臺比較準確發(fā)布了1986

年2

月12-21

日，該地區(qū)累計800mm

降雨量所誘發(fā)的大量滑坡事件。從此區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)研究在國際上迅速發(fā)展。

2地質(zhì)災(zāi)害的特點由于地質(zhì)災(zāi)害是自然動力作用與人類社會經(jīng)濟活動相互作用的結(jié)果，故兩者是個統(tǒng)一的整體。地質(zhì)災(zāi)害具有以下特點：

地質(zhì)環(huán)境既包括由水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈相互交匯的自然地球系統(tǒng)，又包括人類活動與自然系統(tǒng)的相互作用及其發(fā)展、演變過程。而地質(zhì)災(zāi)害是在特定的地質(zhì)環(huán)境中發(fā)育，又通過自身發(fā)生不斷地改造地質(zhì)環(huán)境，因此研究地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害，既包括傳統(tǒng)的研究方法又包括應(yīng)用現(xiàn)代新技術(shù)的研究方法。

3.1野外地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、勘察與監(jiān)測

野外地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與勘察是獲取基本資料、數(shù)據(jù)的一種重要方法，前者利用簡單的測量工具獲取研究區(qū)生態(tài)、地質(zhì)、水文、地下水等基本資料，掌握地質(zhì)環(huán)境背景；后者利用地球物理探測等手段獲取研究區(qū)更為詳細、豐富的數(shù)據(jù)資料，對研究區(qū)各環(huán)境要素特點進行分析，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能及強度、頻率等進行預(yù)測預(yù)報。上述方法既有傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)（研究）調(diào)查方法，又有現(xiàn)代高新技術(shù)如遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、質(zhì)譜－色譜聯(lián)用技術(shù)等。

3.2野外現(xiàn)場試驗與室內(nèi)模擬試驗

野外現(xiàn)場試驗既包括（水文）地質(zhì)學(xué)試驗如抽水、放水、注水、彌散等，又包括環(huán)境科學(xué)中的同位素、示蹤試驗等，前者獲取關(guān)鍵的（水文）地質(zhì)參數(shù)，描述水文地質(zhì)條件，后者可以用于監(jiān)測、判別污染源及其遷移途徑和最終歸宿。

3.3數(shù)值模擬與數(shù)學(xué)方法

地質(zhì)環(huán)境是物理、化學(xué)、生物多種過程相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)，物質(zhì)的運移、轉(zhuǎn)化及巖土體變形受多種因素制約，僅通過野外及室內(nèi)的模擬實驗難以反映其內(nèi)在規(guī)律，因此在地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、資料收集和分析測試基礎(chǔ)上，建立地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的水文地質(zhì)、巖土、地球化學(xué)等的數(shù)值模型，模擬地質(zhì)環(huán)境的演化過程，揭示地質(zhì)環(huán)境的演化機理，預(yù)測地質(zhì)環(huán)境的時空演化趨勢，為環(huán)境地質(zhì)問題的防治提供理論基礎(chǔ)和工程設(shè)計依據(jù)。

3.4綜合評價

我國針對不同的地質(zhì)環(huán)境問題制定了一系列的調(diào)查、監(jiān)測、評價的標(biāo)準規(guī)范和技術(shù)要求。如《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》、《城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查綜合評價規(guī)范》、《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求（試行）》、《城市環(huán)境水文地質(zhì)工作規(guī)范》、《區(qū)域環(huán)境地質(zhì)勘查遙感技術(shù)規(guī)程》、《生活垃圾填埋污染我國地質(zhì)災(zāi)害分布十分廣泛，有效地防治地質(zhì)災(zāi)害不但需要巨大的資金投入，而且需要社會的廣泛參與。目前我國經(jīng)濟還比較落后，國家每年只能拿出有限的資金用于重點防治。即使經(jīng)濟比較發(fā)達的國家，也不可能花費巨額資金實施全面治理。無論是現(xiàn)在還是將來，除政府負責(zé)主導(dǎo)性的防治外，需要企業(yè)和民眾廣泛參與抗災(zāi)、防災(zāi)事業(yè)。因此，減輕地質(zhì)災(zāi)害損失關(guān)系列地區(qū)、國家乃至全球的可持續(xù)發(fā)展。3.5編制各類地質(zhì)圖件

研究地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害問題，全面、系統(tǒng)地調(diào)查收集資料并繪制專題圖件是最基本的方法，借助于計算機、數(shù)字化儀等工具，繪制不同時段的地質(zhì)圖件，并利用地理信息系統(tǒng)（GIS）等計算機軟件平臺進行空間分析、預(yù)測和評價。

地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害涉及到地質(zhì)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、災(zāi)害學(xué)等多種學(xué)科，其研究方法不僅要遵循各個學(xué)科的傳統(tǒng)研究方法，同時由于地質(zhì)環(huán)境的系統(tǒng)性、復(fù)雜性要求環(huán)境地質(zhì)學(xué)的研究要將時間與空間相結(jié)合、宏觀與微觀相結(jié)合、物理模擬與數(shù)值模擬相結(jié)合、區(qū)域與局部相結(jié)合、自然科學(xué)方法與社會科學(xué)方法相結(jié)合，探索新的研究方法和途徑。

5我國地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防取得的成績

總體來講，我國在地質(zhì)災(zāi)害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(diào)查研究，基本查明了我國地質(zhì)災(zāi)害的總體發(fā)育分布規(guī)律，對地質(zhì)災(zāi)害的形成演化機制有了較清楚的認識，且在某些方面走在世界前列;②開始進行全國性的“縣市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查”，以縣為單位逐步調(diào)查全國地質(zhì)災(zāi)害情況，并建立相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)和以“群測群防”為主的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其中，三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)建設(shè)相對最為完善;③在地質(zhì)災(zāi)害評估和地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測技術(shù)方面取得了長足的進步，對地質(zhì)災(zāi)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新技術(shù)新方法在地質(zhì)災(zāi)害研究，特別是在監(jiān)測預(yù)警和防治技術(shù)中的應(yīng)用取得了一定的進展存在問題

6我國的地質(zhì)災(zāi)害研究還存在不少問題6.1地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查識別技術(shù)尚需完善。目前，全國地質(zhì)災(zāi)害分布狀況與危害程度尚未完全查清，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時間、地點的了解較為盲目，缺少一套快速調(diào)查和評價的高新技術(shù)方法。當(dāng)前的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查多限于當(dāng)某一地段或某一地點發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生某種類型的地質(zhì)災(zāi)害后，對相關(guān)災(zāi)害體進行調(diào)查和整治處理。

6.2地質(zhì)災(zāi)害理論與方法不夠成熟。目前還沒有一種成熟的、真正經(jīng)得起大量實踐檢驗的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報理論和地質(zhì)災(zāi)害決策管理系統(tǒng)，因此極大地阻礙了我國地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和決策管理。

6.3質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和防災(zāi)新技術(shù)、新方法的推廣應(yīng)用不夠。目前，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)大多還依靠精度低、效率低、成本高的常規(guī)手段，對近年來發(fā)展起來的自動化程度高、精度高、相對成本小的新技術(shù)、新方法(如高精度全球定位系統(tǒng)GPS,高精度干涉綜合孔徑雷達遙感INSAR

以及激光監(jiān)測技術(shù)等)的推廣應(yīng)用不夠。同時，對工程造價低、施工簡便、抗災(zāi)和防災(zāi)效果好、可靠性高的新技術(shù)、新方法的研究還有待進一步加強。

6.4地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)建設(shè)方面。目前我國許多部門都已建成或開始籌建了各自的災(zāi)害信息管理系統(tǒng)與減災(zāi)輔助決策系統(tǒng)，但其內(nèi)容相互之間有很大差別