1、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的理論與方法摘 要: 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險研究是近年來新興起的一個研究領(lǐng)域, 并且越來越受到人們的重視與關(guān)注。本文系統(tǒng)闡述了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險研究的現(xiàn)狀、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的定義及其主要特征、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險構(gòu)成與基本要素, 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價類型劃分, 建立了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的指標(biāo)體系以及地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的步驟與方法。關(guān)鍵詞: 地質(zhì)災(zāi)害; 風(fēng)險評價; 實(shí)例中圖分類號: P694 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險研究現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險研究是自然災(zāi)害風(fēng)險研究的一個分支, 是近年來興起的一個越來越受到重視的新領(lǐng)域。國內(nèi)外自然災(zāi)害的研究歷史久遠(yuǎn), 但有關(guān)自然災(zāi)害風(fēng)險研究僅是

2、近幾十年才興起的一個新的領(lǐng)域, 雖然有關(guān)理論和方法迅速發(fā)展且日益豐富, 但迄今尚沒有形成完整的體系。盡管如此, 已有的自然災(zāi)害風(fēng)險研究與實(shí)踐不但為減災(zāi)提供了重要的基礎(chǔ)依據(jù), 而且為合理開發(fā)國土資源、保護(hù)區(qū)域環(huán)境發(fā)揮了重要作用。自20 世紀(jì)70 年代以來, 國外一些發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)行比較系統(tǒng)的災(zāi)害風(fēng)險評估及相關(guān)理論、方法研究。美國于1970 年開始對加利福尼亞州的地震、滑坡等10 種自然災(zāi)害進(jìn)行了風(fēng)險評估, 1973 年完成, 得出1970 2000 年加利福尼亞州10 種自然災(zāi)害可能造成的損失為550 億美元 1 。與此同時, 由美國地調(diào)所和住房與城市發(fā)展部的政策發(fā)展與研究辦公室, 聯(lián)合支持對洪

3、水、地震、臺風(fēng)、風(fēng)暴潮、海嘯、龍卷風(fēng)、滑坡、強(qiáng)風(fēng)、膨脹土等9 種自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測評估, 對美國各縣發(fā)生的災(zāi)害建立起一套預(yù)測模型, 估算9 種災(zāi)害到2000 年的期望損失。美國組成一個由17 位成員組成的專門委員會, 制定了減災(zāi)十年計(jì)劃, 把自然災(zāi)害評估列為研究的重要內(nèi)容, 要求開展單類的或者綜合的災(zāi)害風(fēng)險評估工作。日本、英國等一些國家近年來也陸續(xù)開展了地震、洪水、海嘯、泥石流、滑坡等災(zāi)害風(fēng)險分析或?yàn)?zāi)害評估,并把有關(guān)成果作為確定減災(zāi)責(zé)任與實(shí)施救助的重要依據(jù)。為了推進(jìn)廣泛的國際間協(xié)調(diào)與合作, 聯(lián)合國在1987 年通過決議, 確定在20 世紀(jì)最后十年開展/ 國際減輕自然災(zāi)害十年0 活動。1991 年

4、, 聯(lián)合國國際減災(zāi)十年( IDNDR) 科技委員會提出了5國際減輕自然災(zāi)害十年的災(zāi)害預(yù)防、減少、減輕和環(huán)境保護(hù)綱要方案與目標(biāo)6( PREEMPT) , 在規(guī)劃的三項(xiàng)任務(wù)中的第一項(xiàng)就是進(jìn)行災(zāi)害評估, 提出: / 各個國家對自然災(zāi)害進(jìn)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(zāi)害具有危害性; º對每一種災(zāi)害威脅的地理分布和發(fā)生間隔及影響程度進(jìn)行評價; »估計(jì)評價最重要的人口和資源集中點(diǎn)的易災(zāi)性。0 把自然災(zāi)害評估納入實(shí)現(xiàn)減災(zāi)目標(biāo)的重要措施。一些國際組織提出了多項(xiàng)重大自然災(zāi)害評估的國際合作計(jì)劃1016 。如90 年代聯(lián)合國國際減災(zāi)十年科技委員會組織實(shí)施

5、的/ 全球地震危險性評估計(jì)劃0 等, 使世界范圍的地震研究進(jìn)入一個新的階段。近年來, 專門性的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價研究也得到長足進(jìn)展, 特別是在滑坡、泥石流等災(zāi)害危險性評價方面, 更是蓬勃發(fā)展 17 37 。例如Jefferies 等1996 年提出了用Bayesian 方法進(jìn)行風(fēng)險概率的評估。Cross 于1998 年采用滑坡敏感性指數(shù)LSI ( 1andslide susceptibility index) 作為定量化指標(biāo)進(jìn)行滑坡災(zāi)害危險性區(qū)劃, 并在英國Derbyshire 地區(qū)進(jìn)行了實(shí)踐。Mario Mejia2Navarro& Ellen E. Wohl ( 1994) 在分析C

6、olombia 的Medellin 地區(qū)滑坡、泥石流等斜坡不穩(wěn)定性引起的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害敏感性和土地及生命易損性的基礎(chǔ)上, 利用GIS 技術(shù)將二者合成產(chǎn)生了風(fēng)險評價分區(qū)圖。R. Anbalagan&Bhawani Singh ( 1996) 在R. Anbalagan ( 1992) 前期關(guān)于山區(qū)滑坡災(zāi)害評估和區(qū)劃制圖研究的基礎(chǔ)上, 提出了風(fēng)險評價制圖的新方法) ) ) 風(fēng)險評價矩陣(RAM) 。Ragozin 等于2000 年提出了應(yīng)用于滑坡災(zāi)害風(fēng)險評價的危險性指標(biāo)和易損性指標(biāo)以及相應(yīng)的表達(dá)式。Johnson 等于2000 年在澳大利亞一項(xiàng)為城市發(fā)展規(guī)劃服務(wù)的崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害預(yù)測中

7、, 把地質(zhì)災(zāi)害危險性、易損性和風(fēng)險評價作為一體, 以GIS 軟件為技術(shù)平臺, 分別采用平面和三維評價系統(tǒng), 對Cairns 地區(qū)進(jìn)行了崩滑流地質(zhì)災(zāi)害的危險性分析和風(fēng)險區(qū)劃研究。P. Aleollt ( 2000) 采用GIS 技術(shù)對意大利北部阿爾卑斯山前緣Piedmont 地區(qū)的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆積等災(zāi)害的危險性及總的風(fēng)險進(jìn)行了區(qū)劃性制圖研究。M.Michael2leiba 等( 2000) 在澳大利亞的一項(xiàng)城市發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目的斜坡地質(zhì)災(zāi)害研究中, 把斜坡災(zāi)害的危險性、易損性、風(fēng)險評價作為一體, 以GIS 軟件為技術(shù)平臺, 分別采用平面和三維評價系統(tǒng), 對Cairns 地區(qū)進(jìn)行了斜坡地質(zhì)

8、災(zāi)害的危險性和風(fēng)險區(qū)劃研究。A. Ragozin( 2000) 從理論上研究了滑坡災(zāi)害風(fēng)險評價中的危險性、易損性和風(fēng)險性, 提出了考慮危險性評估目標(biāo)有效期限在內(nèi)的單個滑坡災(zāi)害危險性指標(biāo), 并用其主要控制因素的概率乘積表示; 對于區(qū)域性滑坡災(zāi)害評估, 提出用給定地區(qū)的面積、滑坡發(fā)生面積、滑坡數(shù)量和時間之間的關(guān)系建立定量模型。近幾十年來, 我國自然災(zāi)害風(fēng)險評估研究得到廣泛而又迅速的發(fā)展 38 42 。我國比較系統(tǒng)深入的災(zāi)害風(fēng)險評估當(dāng)屬地震災(zāi)害。其代表性的工作成果首先是由國家地震局先后完成的三代5中國地震烈度區(qū)劃圖及使用規(guī)定6。該圖在對全國區(qū)域地震危險性評估基礎(chǔ)上, 確定了不同地區(qū)一般場地條件下在未

9、來一定期限內(nèi)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, 國家地震局震害防御司等先后進(jìn)行了/ 中國地震災(zāi)害損失預(yù)測0、/ 未來地震損失評估方法0 等研究。通過這些工作, 建立了地震災(zāi)害評估指標(biāo)體系, 基本完善了評估內(nèi)容, 初步形成了比較系統(tǒng)的災(zāi)害評估理論和方法。水利、農(nóng)林、氣象等部門和一些專家分別對一些區(qū)域性洪水災(zāi)害、森林災(zāi)害、臺風(fēng)災(zāi)害等進(jìn)行了風(fēng)險分析或?yàn)?zāi)情預(yù)測評估, 編制了風(fēng)險圖, 提出了災(zāi)情評估或風(fēng)險評價的方法和技術(shù)。雖然這些工作還比較膚淺、零散,但對指導(dǎo)行業(yè)減災(zāi), 提高災(zāi)害風(fēng)險管理水平發(fā)揮了一定作用。在單類自然災(zāi)害風(fēng)險研究不斷發(fā)展的同時, 綜合性自然災(zāi)害風(fēng)險研究也開始

10、起步。于光遠(yuǎn)、馬宗晉、高慶華、張業(yè)成、蘇桂武、黃崇福、李永善、張顯東、于慶東等對自然災(zāi)害風(fēng)險特征、風(fēng)險要素、指標(biāo)體系、評價模型等進(jìn)行了廣泛探索, 使自然災(zāi)害風(fēng)險評價理論與方法得到不斷發(fā)展豐富 38 54 。與此同時, 馬宗晉、高慶華、張業(yè)成等在對中國大陸洪水、地震、氣象、地質(zhì)、風(fēng)暴潮等5 類、16 種自然災(zāi)害時空分布與發(fā)展趨勢分析的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行了綜合風(fēng)險評估與保險區(qū)劃。近年來, 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險研究得到廣泛關(guān)注。張梁、張業(yè)成、羅元華、柳源、金曉媚等對地質(zhì)災(zāi)害屬性特征、風(fēng)險構(gòu)成、易損性及其在災(zāi)害風(fēng)險評價中的地位進(jìn)行了研究; 殷坤龍、晏同珍等對滑坡災(zāi)害危險性和斜坡不穩(wěn)定性的空間預(yù)測與區(qū)劃進(jìn)行了系統(tǒng)研

11、究, 先后提出了定量評價的信息分析模型、多因素回歸分析模型、判別分析模型等, 并對秦巴山區(qū)和三峽庫區(qū)滑坡災(zāi)害進(jìn)行了危險性分析與區(qū)劃; 劉希林等提出了判斷泥石流危險性程度和評估泥石流泛濫堆積范圍的統(tǒng)計(jì)模型, 并對云南和四川省泥石流災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行了評估; 胡瑞林等初步提出了地質(zhì)災(zāi)害評價的計(jì)算機(jī)預(yù)測系統(tǒng)與應(yīng)用方法。這些研究取得的成果, 不但豐富了地質(zhì)災(zāi)害研究內(nèi)容, 而且有的已為減災(zāi)管理發(fā)揮了作用。當(dāng)前, 自然災(zāi)害風(fēng)險研究正處于方興未艾之時, 地質(zhì)災(zāi)害作為自然災(zāi)害的一個重要類型, 其研究將與自然災(zāi)害風(fēng)險研究同步, 甚至超前發(fā)展。其基本趨勢是: 從歷史與現(xiàn)狀分析走向預(yù)測與研究相結(jié)合; 從個體分析走向個體與

12、區(qū)域研究相結(jié)合; 從定性分析走向定量評價; 從單項(xiàng)要素分析走向綜合要素評價; 從傳統(tǒng)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)和手工制圖走向以GIS 技術(shù)為核心的模型化評價與計(jì)算機(jī)制圖, 并向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)化發(fā)展。2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險定義及其主要特征目前對災(zāi)害風(fēng)險這一概念有不同的定義和解釋。大部分權(quán)威性辭典的定義為/ 面臨的傷害和損失的可能性0; / 人們在生產(chǎn)勞動和日常生活中, 因自然災(zāi)害和意外事故侵襲導(dǎo)致的人身傷亡、財產(chǎn)破壞與利潤損失0。1984 年, 聯(lián)全國教科文組織UNESCO 將其定義為: 由于某特定的自然災(zāi)害對經(jīng)濟(jì)、社會、人口所可能導(dǎo)致的損失?；谧匀粸?zāi)害風(fēng)險的普遍意義和地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)需要, 將地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險定義為: 地質(zhì)災(zāi)害

13、活動及其對人類造成破壞損失的可能性。它所反映的是發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能機(jī)會與破壞損失程度。地質(zhì)災(zāi)害種類很多, 根據(jù)其活動特點(diǎn)可分為突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害和緩發(fā)性( 累進(jìn)性) 地質(zhì)災(zāi)害兩類。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險一般是對突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的特征表述或量度。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險具有一般自然災(zāi)害風(fēng)險的主要特點(diǎn), 主要表現(xiàn)在下述二個方面。一是風(fēng)險的必然性或普遍性。地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)動力活動、人類社會經(jīng)濟(jì)活動相互作用的結(jié)果。由于地球活動不斷進(jìn)行, 人類社會不斷發(fā)展, 所以地質(zhì)災(zāi)害將不斷發(fā)生。從這一意義上說, 地質(zhì)災(zāi)害乃是一種必然現(xiàn)象或普遍現(xiàn)象。二是風(fēng)險的不確定性或隨機(jī)性。地質(zhì)災(zāi)害雖然是一種必然現(xiàn)象, 但由于它的形成和發(fā)展受多種自然條件和社會

14、因素的影響, 所以具體某一時間, 某一地點(diǎn), 地質(zhì)災(zāi)害事件的發(fā)生仍是隨機(jī)的, 即在什么時候、什么地點(diǎn)發(fā)生何種強(qiáng)度( 或規(guī)模) 的災(zāi)害活動, 將導(dǎo)致多少人死亡或造成多大損失, 都具有很大的不確定性。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險特征是構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價理論與方法的基礎(chǔ)或出發(fā)點(diǎn)?；诘刭|(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的復(fù)雜性, 對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險認(rèn)識與評價是一個不斷深化、完善的理論研究與技術(shù)方法的創(chuàng)新過程。3 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險構(gòu)成與基本要素地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險程度主要取決于兩方面條件: 一是地質(zhì)災(zāi)害活動的動力條件) ) ) 主要包括地質(zhì)條件( 巖土性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、活動性構(gòu)造等) 、地貌條件( 地貌類型、切割程度等) 、氣象條件( 降水量、暴雨強(qiáng)度等) 、

15、人為地質(zhì)動力活動( 工程建設(shè)、采礦、耕植、放牧等) 。通常情況下, 地質(zhì)災(zāi)害活動的動力條件越充分, 地質(zhì)災(zāi)害活動越強(qiáng)烈, 所造成的破壞損失越嚴(yán)重,災(zāi)害風(fēng)險越高。二是人類社會經(jīng)濟(jì)易損性, 即承災(zāi)區(qū)生命財產(chǎn)和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動對地質(zhì)災(zāi)害的抵御能力與可恢復(fù)能力, 主要包括人口密度及人居環(huán)境、財產(chǎn)價值密度與財產(chǎn)類型、資源豐度與環(huán)境脆弱性等。通常情況下, 承災(zāi)區(qū)( 地質(zhì)災(zāi)害影響區(qū)) 的人口密度與工程、財產(chǎn)密度越高, 人居環(huán)境和工程、財產(chǎn)對地質(zhì)災(zāi)害的抗御能力以及災(zāi)后重建的可恢復(fù)性越差, 生態(tài)環(huán)境越脆弱, 遭受地質(zhì)災(zāi)害的破壞越嚴(yán)重, 所造成的損失越大, 地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險越高。上述兩方面條件分別稱為危險性和易損性,

16、它們共同決定了地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險程度?；诖? 地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險要素亦由危險性和易損性這兩個要素系列組成。危險性要素系列包括地質(zhì)條件要素、地貌條件要素、氣象條件要素、人為地質(zhì)動力活動要素以及地質(zhì)災(zāi)害密度、規(guī)模、發(fā)生概率( 或發(fā)展速率) 等要素。易損性要素系列包括人口易損性要素、工程設(shè)施與社會財產(chǎn)易損性要素、經(jīng)濟(jì)活動與社會易損性要素、資源與環(huán)境易損性要素。4 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價類型針對不同目的或服務(wù)對象, 可進(jìn)行不同類型的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價。根據(jù)風(fēng)險評價災(zāi)種, 可分為單災(zāi)種風(fēng)險評價和多災(zāi)種綜合風(fēng)險評價。二者的評價內(nèi)容和方法基本相同, 單災(zāi)種風(fēng)險評價所涉及的要素比較單一, 因此其評價方法和過程比較簡單;而多

17、災(zāi)種綜合評價則需要在單災(zāi)種評價基礎(chǔ)上, 進(jìn)一步對比不同種類地質(zhì)災(zāi)害的危害程度,進(jìn)而評價地質(zhì)災(zāi)害的綜合風(fēng)險程度。評價類型點(diǎn)評價面評價區(qū)域評價評價對象災(zāi)害體或?yàn)?zāi)害群災(zāi)情與風(fēng)險地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害綜合災(zāi)情與風(fēng)險區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害總體災(zāi)情與風(fēng)險評價面積一般不超過幾十平方公里幾十到幾千平方公里幾萬到幾百萬平方公里行政區(qū)范圍一般不超過一個縣一個縣到幾個縣一省或幾省到全國評價意義為抗災(zāi)、救災(zāi)和實(shí)施防治工程提供依據(jù)為布置防治工程和地區(qū)規(guī)劃提供依據(jù)為宏觀減災(zāi)決策和制定規(guī)劃提供依據(jù)評價手段專門調(diào)查統(tǒng)計(jì)和必要的觀測、試驗(yàn)專門調(diào)查統(tǒng)計(jì)區(qū)域調(diào)查統(tǒng)計(jì)評價精度絕對量化以絕對量化為主相對量化根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價范圍或面積, 將地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險

18、評價分為點(diǎn)評價、面評價、區(qū)域評價（表1）。點(diǎn)評價是指對一個地質(zhì)災(zāi)害體或一個具有相同活動條件和特征的相對獨(dú)立的災(zāi)害群的災(zāi)情或風(fēng)險程度進(jìn)行的評價。評價范圍一般不超過幾十平方公里, 行政區(qū)范圍一般不超過幾個鄉(xiāng)( 鎮(zhèn)) 或一個縣( 市) 。面評價是對一個具有相對統(tǒng)一特征的自然區(qū)域或社會經(jīng)濟(jì)區(qū)域 ( 如一個小流域或一個城市) 進(jìn)行的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價。評價區(qū)面積一般從幾十平方公里到幾千平方公里, 行政區(qū)范圍一般為一個縣( 市) 到幾個縣( 市) 。評價的地質(zhì)災(zāi)害一般有幾十處或幾百處, 且常常不是一種地質(zhì)災(zāi)害, 而是幾種地質(zhì)災(zāi)害的綜合評價。區(qū)域評價表1 地質(zhì)災(zāi)害評價范圍及其特征表是指跨流域、跨地區(qū)的大面積的

19、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價, 評價范圍為一省或幾省乃至全國區(qū)域, 面積達(dá)幾萬到幾百萬平方公里。評價區(qū)內(nèi)災(zāi)害點(diǎn)成千上萬, 常常難以準(zhǔn)確計(jì)數(shù), 涉及的災(zāi)種幾乎包括所有類型的地質(zhì)災(zāi)害。不同范圍地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的目的、基礎(chǔ)、途徑和方法不盡一致。點(diǎn)評價的對象是具體的單一的災(zāi)害體或?yàn)?zāi)害事件, 通過評價要比較準(zhǔn)確地量化它的損失水平和風(fēng)險程度, 為具體的防治工程提供依據(jù)。點(diǎn)評價是在對災(zāi)害活動條件和受災(zāi)體易損性進(jìn)行深入研究基礎(chǔ)上進(jìn)行的, 其基本手段除了專門性調(diào)查統(tǒng)計(jì)外, 還需要進(jìn)行必要的測試和試驗(yàn)。它所使用的各種指標(biāo)以及得出的不同層次的評價結(jié)果, 基本上達(dá)到絕對的量化程度。面評價的目標(biāo)是認(rèn)識一個有限地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害的破壞損

20、失程度或風(fēng)險水平, 其意義除了指導(dǎo)災(zāi)害防治工程外, 還將為地區(qū)規(guī)劃和資源開發(fā)提供依據(jù)。面評價的內(nèi)容與點(diǎn)評價基本一致, 仍然是危險性評價、易損性評價和期望損失評價, 但所采取的調(diào)查方法一般限于全面調(diào)查統(tǒng)計(jì), 輔以必要的重點(diǎn)專門勘查, 所使用的指標(biāo)和各層次的評價結(jié)果雖然達(dá)到絕對量化程度, 但精度要低于點(diǎn)評價。區(qū)域評價的目標(biāo)是對大面積區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害的破壞損失或風(fēng)險程度進(jìn)行評價, 它的意義是為宏觀減災(zāi)決策和區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃提供依據(jù)。區(qū)域評價仍以危險性評價、易損性評價和期望損失評價為中心內(nèi)容, 采取的基本方法是區(qū)域性調(diào)查和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析, 所使用的指標(biāo)和各層次的評價結(jié)果一般達(dá)到相對的量化程度, 所取得的評價

21、結(jié)果主要體現(xiàn)在風(fēng)險區(qū)劃上。5 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價是對風(fēng)險區(qū)發(fā)生不同強(qiáng)度地質(zhì)災(zāi)害活動的可能性及其可能造成的損失進(jìn)行的定量化分析與評估。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的目的是清晰地反映評價區(qū)地質(zhì)災(zāi)害總體風(fēng)險水平與地區(qū)差異, 為指導(dǎo)國土資源開發(fā)、保護(hù)環(huán)境、規(guī)劃與實(shí)施地質(zhì)災(zāi)害防治工程提供科學(xué)依據(jù)。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險構(gòu)成, 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價主要包括下列三方面內(nèi)容:( 1) 危險性分析通過對歷史地質(zhì)災(zāi)害活動程度以及對地質(zhì)災(zāi)害各種活動條件的綜合分析, 評價地質(zhì)災(zāi)害活動的危險程度, 確定地質(zhì)災(zāi)害活動的密度、強(qiáng)度( 規(guī)模) 、發(fā)生概率( 發(fā)展速率) 以及可能造成的危害區(qū)的位置、范圍。 ( 2) 易損性分析通過

22、對風(fēng)險區(qū)內(nèi)各類受災(zāi)體數(shù)量、價值以及對不同種類、不同強(qiáng)度地質(zhì)災(zāi)害的抵御能力進(jìn)行綜合分析, 評價承災(zāi)區(qū)易損性, 確定可能遭受地質(zhì)災(zāi)害危害的人口、工程、財產(chǎn)以及國土資源的數(shù)量( 或密度) 及其破壞損失率。( 3) 期望損失分析在危險性分析和易損性分析的基礎(chǔ)上, 計(jì)算評價地質(zhì)災(zāi)害的期望損失( 未來一定時期內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害可能造成的人口傷亡與經(jīng)濟(jì)損失的平均值) 與損失極值( 未來一定時期內(nèi)可能造成的人口傷亡與經(jīng)濟(jì)損失的最高值) 。在上述三方面分析中, 危險性分析和易損性分析是地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的基礎(chǔ), 通過這兩方面分析, 確定風(fēng)險區(qū)位置、范圍以及地質(zhì)災(zāi)害活動的分布密度與時間概率, 進(jìn)而確定可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的人口

23、、工程、財產(chǎn)以及資源、環(huán)境的空間分布與破壞損失率; 期望損失分析是地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的核心, 其目標(biāo)是預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害可能造成的人口傷亡、經(jīng)濟(jì)損失以及資源、環(huán)境的破壞損失程度, 綜合反映地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險水平。這三方面分析相互聯(lián)系, 形成具有層次特點(diǎn)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng)( 圖1) 。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價（地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險程度與時空變化）期望損失分析（人口傷亡，經(jīng)濟(jì)損失、資源與環(huán)境破壞）危險性分析易損性分析地質(zhì)災(zāi)害活動程度（數(shù)量、規(guī)模、頻次）評價區(qū)承災(zāi)能力（受災(zāi)體類型、數(shù)量、價值）巖土構(gòu)造地貌氣候其它人口房屋生命線工程交通設(shè)施水利工程國土資源生態(tài)環(huán)境其它圖1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng)示意圖分層分類基礎(chǔ)層指標(biāo)分析層指

24、標(biāo)目的層指標(biāo)危險性歷史災(zāi)害密度、規(guī)模、頻次地質(zhì)災(zāi)害活動強(qiáng)度、活動概率地質(zhì)災(zāi)害危害面積形成條件活動斷裂密度、歷史最高震級、地震烈度、易災(zāi)性巖土分布面積，相對高差、溝谷密度，年降水量、暴雨日數(shù)、平均雨強(qiáng)、融雪日數(shù)及徑流量，森林覆蓋率、植被覆蓋率，坡耕地面積，工程挖易損性人口人口密度、人口增長率、易災(zāi)人口比率受災(zāi)人口密度受危害人口，財產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)，資源，環(huán)境數(shù)量，密度與破壞損失率財產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)房屋、鐵路、，公路、生命線工程、構(gòu)筑物數(shù)量、價值、農(nóng)作物、農(nóng)作品數(shù)量、價值、設(shè)備、工具、儀器材、料，物資用品等數(shù)量，價值，產(chǎn)業(yè)價值，增長率受地質(zhì)災(zāi)害直接危害的財產(chǎn)價值密度，間接災(zāi)害的財產(chǎn)價值與產(chǎn)值密度資源與環(huán)境土地數(shù)量

25、，價值，礦產(chǎn)資源，水資源，生物資源數(shù)量，價值受危害的資源，環(huán)境價值防治能力工程防治檢測覆蓋范圍，防治工程種類，數(shù)量與效能危害人口，財產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)及資源，環(huán)境的減災(zāi)數(shù)量與減災(zāi)程度防災(zāi)有效度非工程防治群測群防效能，搶險救災(zāi)效能，生物防治與環(huán)境治理效能期望損失人口死亡，經(jīng)濟(jì)損失綜合損失率及破壞損失等級6地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價指標(biāo)體系根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險構(gòu)成及風(fēng)險評價內(nèi)容，風(fēng)險評價指標(biāo)分為不同層次、不同方面，它們組成地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價指標(biāo)體系（表2）表2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價指標(biāo)體系簡表7 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的步驟與方法711 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的基本步驟根據(jù)風(fēng)險評價的目的和評價區(qū)的具體條件, 構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng), 建

26、立指標(biāo)體系和評價模型, 確定風(fēng)險分區(qū)原則和評價方法;全面調(diào)查各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù), 并根據(jù)風(fēng)險評價需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 編制歷史地質(zhì)災(zāi)害分布圖、易災(zāi)性巖土分布圖、地震與活動性構(gòu)造分布圖、地貌圖、降水量與暴雨強(qiáng)度圖、人口密度圖、交通設(shè)施分布圖、水利工程分布圖、土地類型圖等各種基礎(chǔ)圖件及地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價表;根據(jù)危險性構(gòu)成、易損性構(gòu)成, 進(jìn)行危險性分析、易損性分析, 在此基礎(chǔ)上, 進(jìn)行期望損失分析;綜合地質(zhì)災(zāi)害可能造成的人口傷亡、經(jīng)濟(jì)損失以及資源環(huán)境破壞作用, 進(jìn)行綜合風(fēng)險評價, 并分析評價區(qū)風(fēng)險分布特點(diǎn)與形成條件, 根據(jù)社會發(fā)展需要提出減災(zāi)對策建議。712 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的基本方法地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的關(guān)鍵指

27、標(biāo)是期望損失。期望損失程度主要取決于風(fēng)險區(qū)范圍及其危險性程度, 風(fēng)險區(qū)內(nèi)各種受災(zāi)體數(shù)量、價值及破壞損失率, 防治工程的減災(zāi)有效度?？梢詰?yīng)第1 期馬寅生等: 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的理論與方法13用下述模型計(jì)算地質(zhì)災(zāi)害的期望損失值:D( s) = E E M（ Dwi ， Dyn）#L（ Dwi ， Dyn）#(1-Df)D(wi ) D(yn )式中: D ( s) ) ) ) 地質(zhì)災(zāi)害期望損失( 人口死亡或財產(chǎn)損失) 數(shù)量;D (wi) ) ) ) 地質(zhì)災(zāi)害的危險性等級;D ( yn) ) ) ) 地質(zhì)災(zāi)害的受災(zāi)體類型;M ( Dwi , Dyn ) ) ) ) 不同危險區(qū)內(nèi)人口數(shù)量或不同種類受災(zāi)

28、財產(chǎn)價值;L ( Dyn , Dwi ) ) ) ) 不同危險區(qū)內(nèi)人口平均死亡率或不同種類財產(chǎn)損失率;Df ) ) ) 地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)有效度。為了便于不同地區(qū)和不同時間之間對比, 可采用期望損失率D ( s) l 反映期望損失程度(%或j ) ; 其值等于期望損失值D ( s) j 與評價區(qū)同類對象( 人口、財產(chǎn)等) 總量D ( z )的比率。即:D( s) l =如何確定風(fēng)險評價各項(xiàng)要素不僅十分重要而且特別復(fù)雜。其復(fù)雜性主要表現(xiàn)在每項(xiàng)要素都包含著眾多因子, 而這些因子常常隸屬于不同的方面, 在評價系統(tǒng)中屬于不同的層次。為了進(jìn)行量化與可比, 首先需要對各項(xiàng)評價要素進(jìn)行定量化標(biāo)識和歸一化處理, 實(shí)

29、現(xiàn)要素的量化可比。例如: 在危險性分析中, 將影響地質(zhì)災(zāi)害活動的各方面條件中的主要因素首先進(jìn)行定量化標(biāo)識) ) ) 地質(zhì)條件選取活動性構(gòu)造密度、易災(zāi)性巖土發(fā)育面積, 地貌條件中選取相對高差、溝谷發(fā)育密度, 氣候條件中選取年平均降水量、暴雨強(qiáng)度, , , 在此基礎(chǔ)上, 依據(jù)它們對地質(zhì)災(zāi)害活動的作用方式和影響程度, 劃分影響程度等級和相應(yīng)的標(biāo)度, 從而納入危險性評價模型, 實(shí)現(xiàn)危險性分析。在易損性分析中, 面對種類繁多的受災(zāi)體, 首先進(jìn)行分類,然后根據(jù)各類受災(zāi)體的數(shù)量、單位價值以及折舊等因素, 轉(zhuǎn)化為風(fēng)險區(qū)受災(zāi)體總價值, 進(jìn)而應(yīng)用易損性分析評價模型實(shí)現(xiàn)易損性分析。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價是對一個復(fù)雜系統(tǒng)的

30、定量化分析過程, 所采用的方法屬于多層次分級聚類分析。其數(shù)學(xué)模型主要包括模糊聚類綜合評價、灰色聚類綜合評價、物元模型綜合評價以及積分值法、W值法等 55, 56 。整個系統(tǒng)分析則常采用層次分析法。模糊聚類綜合評價的基本步驟是: 根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險構(gòu)成, 建立因素集、綜合評價集和權(quán)重集, 確定隸屬函數(shù), 得到綜合評價結(jié)果, 并進(jìn)行解釋分析?；疑垲惥C合評價的基本步驟是: 確定聚類白化數(shù)和白化函數(shù), 標(biāo)定聚類權(quán), 求聚類系數(shù), 構(gòu)造類向量, 求解聚類灰數(shù)。物元模型綜合評價的基本步驟是: 確定物元組合, 分析評價對象對于綜合評價等級的關(guān)聯(lián)度, 評定綜合等級。層次分析法(AHP 法) 是對一個包括多方面因子而又難以準(zhǔn)確量化的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行分析評價時, 根據(jù)各因子之間以及它們與評價目標(biāo)