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1、地质灾害评估及防治研究现状
随着社会的发展,地质灾害发育程度逐渐加重,我国越来越重视地质灾害的评估和防治工作,国内不少学者在这一领域开展了深入的研究工作。柳源提出了常见坡面地质灾害危险性分析的程序和方法。刘希林等对泥石流危险范围预测模型进行了具体研究。唐川等对城市泥石流风险评价等方面做了深入的研究。宋光齐探讨建立汛期地质灾害预报预警模型,对地质灾害的易发程度及分布范围进行预报预警。高华喜等利用GIS平台对滑坡灾害风险空间进行预测,对滑坡危险性进行了空间预测与区划。梁国玲等应用GIS平台,建立地质灾害区划模型,为地质灾害的防治提供有力保障和依据。李向全等运用模型库技术理论,成功地研制了地质灾害预测评价模型库系统,为探索地质灾害减灾决策支持系统建设技术途径,提高地质灾害防治技术水平。目前,我国在地质灾害风险评价研究工作已经取得一定成绩,涉足地质灾害和大部分领域。
2、地质灾害风险评估中存在的问题
在实际的地质灾害风险评估工作中,并没有将理论成果充分应用到实际工作中,没有形成完整的体系,在研究深度、宣传和群众重视程度等方面仍存在一些不足。
2.1对地质灾害危害性重视不够
目前,很多主管部门对地质灾害危险性评估和预测工作并不重视,并没有将地质灾害评估、预防工作落实到专职机构和人员。在实地勘察时,没有对隐患点逐个排查,在评估报告编制过程中,导致所编制的报告与野外情况不符。报告编制不实导致无法因地制宜的制定防治规划和预警预防方案。
2.2研究区域范围不够
目前地质灾害评估和防治工作的开展只在明显灾害隐患点或工程施工范围内进行,而轻视该范围以外的地质调查和地质灾害评估工作。事实上,地质灾害的发生一个复杂的关联机制,是一个循序渐进的过程,它由多种因素综合而形成。因此,在以后的工作中应当扩大调查范围,这样才能精确的对地质灾害进行防范治理。
2.3监督管理机制有待完善
目前,在地质灾害评估及防治工作监督管理方面仍存在很多不足,例如对于评估工作的规范标准不统一、编制材料审查不够严格、防治工程落实监管不够、治理施工监督不严等问题。这些问题的存在,都严重制约了地质灾害评估和防治工作的实施。
3、存在问题解决途径
3.1加强宣传,提高重视
目前,地质灾害危险性评估和防治工作在基层单位没有得到足够的重视。要将地质灾害评估和防治工作扎扎实实落实到基层,要在基层单位建立群防群测机制,增强基层群众对地质灾害的认识程度和重视程度,对地质灾害隐患及时排除,降低地质灾害危害。
3.2加强资料管理,规范相关技术规范
原始资料是地质灾害评估及防治工作的基础,针对目前野外调查不细,导致原始资料与实际不符的问题,政府主管部门应当加强对野外调查资料审核验收的力度,规范原始资料的管理制度。对于所编制的报告和规划要组织专家到野外进行实地踏勘,依据野外实际情况对报告进行验收和评审。对于防治工作,有关部门应组织有经验的专家,依据常见地质灾害发育情况,制定比较适用的技术规范。并依据监测和调查不断更新,对于新增类型的地质灾害,要及时提出相应的评估、治理方案。要更加重视基础理论的研究,建立先进的监测预报模型,提高地质灾害预测的精确度,在防治施工方面,改革施工技术,推行先进的技术方案,有效的对地质灾害进行治理。
3.3加强区域管理
对区域地质灾害易发程度进行区分划,主管部门应根据公布的划分范围,设立明显的标志,如警示牌等,同时加强对地质灾害危险区的监督管理,在造成灾害威胁的地质灾害体未能得到有效治理,灾害威胁尚未解除前,危险区内禁止开展任何建设活动,以免加剧诱发地质灾害活动。如必需开展建设工程活动,需经相关主管部门论证后,先期修建防护措施,待验收合格后方可开工建设。
4、结论
关键词:地质灾害;防治策略;地质环境
众所周知,地球在不断的运动和变化,地球上各板块间也存在着相对运动,加之人类为满足生产活动的需求,不断加大对大自然的改造力度,随之也引发了出各类地质灾害,造成的了大量的人员伤亡和财产损失,不利于社会经济的稳定发展。因此,应加强地质灾害的控制与预防,采取综合防治措施,保证防治效果[1]。
1地质灾害和地质环境概述
①地质灾害:受自然界变异和生物活动的影响,我国自然灾害现象频频发生,地质灾害是其中最为频繁出现的其中,其通常是指由于自然地质结构及相应板块的运动,或由于人为地质作用,导致地质环境恶化,进而导致资源,生命和经济损失的一种灾害。灾害发生时,人们往往无法提前感受到任何征兆,且地质灾害强度及受灾规模都相对较大,面对灾害时,人们只能尽最大力量来降低灾害带来的损失,给我国人民的人身财产安全带来了严重威胁。②地质环境:地质环境是地球演化的结果,通过岩石圈、水圈和大气圈等在能量和物质基础上相互作用,发生能量交替和流动,最终形成相对平衡的地质环境体系。地质环境有两大特点,一是开放性特点,地球表面各个圈层都与地质环境相关,二是周期性特点,从渐变到缓慢,再到突变和灾变,地质环境发生着潜移默化的,呈现一定周期性的变化[2]。一旦当地质环境处于突变阶段,就很有可能引发出地质灾害。③地质灾害与地质环境的关系:地质灾害与地质环境两者关系密切相关,不可分割。一方面,地质灾害发育在一定的地质环境中,地形、地貌及地质构造等构成了地质灾害发生的条件;另一方面,地质灾害的发生影响了反映地质环境质量优劣的地质环境各要素对人类生存和发展的适宜程度,给人类社会的发展造成难以估量的损失。因此,在对可能发生的地质灾害进行科学预测时,可从地质环境中分析地质运动的规律,以有效减少灾害带来的损失。
2地质灾害防治策略
(1)加强地质灾害调查区划的建设:地质灾害调查区划的建设是开展地质灾害防治工作中的重要环节,实施地质灾害调查评价工程,加强地质灾害调查评价体系建设,主要应做到以下几点:①勘查周边地质界线,查清地质灾害发生的地质环境条件;②预测灾害的危险程度,进行地质灾害风险区划,确定重大地质灾害隐患点;③根据地质灾害的等级及破坏程度,制定出相应的等级预案,并配合有关部门及时做好相关预警应急措施[3]。(2)建立地质灾害监测预警体系:完善监测预警手段是进行地质灾害防治的行政手段和技术手段,主要是通过建立监测预警体系,有效反映地质灾害的防治成效,进行防灾减灾工作。监测区域内的地质环境条件发生变化时,监测预警体系在第一时间利用防灾减灾警示信息提醒工作人员预防灾害、应急避险,为救援、避险争取宝贵时间。地质灾害具体监测预警流程,如下图1所示。(3)建立健全搬迁治理工程体制:当接收到监测预警体系发出的报警时,根据调查监测结果,分析该区域的灾情,若发现灾害的波及范围较大,危险等级较高的地质灾害隐患时,应采取搬迁避让加强工程治理,确保受灾区域人们生命财产安全,减少地质灾害损失。另外,在治理灾害工程中,应充分考虑灾后重建的土地整理或地质环境合理利用,实现人文环境与自然环境的有机结合,达到防灾减灾与土地资源再开发的双重目的。(4)完善地质灾害应急处置方案:由于我国地质灾害发生具有突发性、隐蔽性和破坏性三大特点,因此,为最大程度的降低地质灾害给人们带来的损失,应利用现有的经济科技条件,建立并整合地质灾害应急处置方案,其核心内容包括完善应急处理技术体系,建立网络信息技术平台以及配全应急设备。在地质灾害发生时,可按照科学合理的流程第一时间进行准确的应急反应,最大限度的降低灾害带来的风险和威胁,达到最少的财物和人员损伤。(5)完善地质灾害防治科学技术支撑研究体系:完善地质灾害防治科学技术支撑研究体系是防治地质灾害的一项重要措施。在地质灾害防治过程中,应加强科学研究技术的能力,对地质灾害的典型地质环境、内在机理及成因等进行研究,开发地质灾害应急处置的模拟和仿真系统,建立应急响应与模拟仿真研究体系。
3地质灾害防治过程中地质环境应用
(1)构建地质环境综合评价体系:开展地质灾害防治工作的最终目的是保障人们的生命财产安全。因此,为确保地质的安全性,应加强对地质灾害风险和地质环境安全的研究,建立地质环境综合评价体系。具体来说,该体系应做到以下几点:①工程地质环境的实际质量评价;②地质环境中的工程容量评价;③工程地质环境的功能区分评价;④治理的风险调控评估和地质灾害防范。在对区域地质环境应用的实际评价中,应充分考虑该区域特点,采用合适的方法进行环境调查,从而有效分析该区域地质环境的具体情况,使得该地质环境得到充分合理的利用,减少灾害的发生,(2)加强工程地质环境的安全评价:地质环境安全包括地质结构、地质成分、外部形态和工程性质等。加强对工程地质环境的安全评价,有利于规避工程风险,保障工程建设中的安全性,具体应做到以下几点:①相关部门应树立合理开发利用地质环境理念,注重人与自然的和平共处,将人类生产行为与自然改造进行有机结合,促进地质环境的可持续发展;②相关人员在评价环境前需搜集与地质环境有关的信息和数据,综合数据提炼出对工程地质环境安全评价体系并完善,提高地质环境的开发利用效率;③注重地质环境安全中技术层次,包括建设工程区域地质安全评价、建设工程场址地质安全评价以及建设工程单体地质安全评价。
4结语
综上所述,在科学技术不断发展进步的新形势下,开展防治地质灾害工作具有重大意义。因此,应密切结合具体的地质环境,从地质环境的规律出发,进行科学合理的预测,探求出最适合的地质灾害防治策略并落实,有利于提高地质灾害的防治效果。
参考文献:
[1]孙佳茜,王鹏瑞.关于地质灾害防治策略和地质环境应用探讨[J].科技展望,2017,27(1):23-24.
[2]刘传正,刘艳辉.论地质灾害防治与地质环境利用[J].吉林大学学报(地),2012,42(5):1469-1476.
为全面贯彻落实记关于防灾减灾系列讲话指示精神,坚持人民至上、生命至上,全力做好2021年度全市地质灾害防治工作,最大限度减少人民群众生命财产损失,根据《地质灾害防治条例》《xxx关于加强地质灾害防治工作的决定》《xxx2021年度地质灾害防治方案》等法规和文件要求,结合我市实际,制定本方案。
一、地质灾害基本情况
我市地质灾害多发于低山丘陵区、采空区及地下水开采严重区域,类型以滑坡、崩塌、地面塌陷等突发性地质灾害为主,缓变型地面沉降为副。截至2021年x月,全市共有地质灾害隐患点x个,威胁人数x余人,威胁财产约x万元,隐患点分布于xx山区xx、xx、xx、xx四个镇以及xx街道、xx林场两地。不规范的建设活动(尤其是切坡)、连续强降雨、过度抽取地下水等成为近年我市地质灾害的主要诱因。
(一)重点防治区(见附件1)
1、滑坡和崩塌重点防治区。滑坡和崩塌主要分布在xx、xx、xx、xx等镇低山居民区及切坡建设区域。
2、地面塌陷重点防治区。地面塌陷分为采空区地面塌陷和开采地下水引起的岩溶塌陷。采空区地面塌陷主要分布在xx、xx等镇;岩溶地面塌陷区域主要在xx镇查林村。
(二)重要地质灾害隐患点(见附件2)
经汛前排查,2021年我市新增x个隐患点,分别为xx镇xx崩塌点、xx镇xx崩塌点、xx市林场东岳庵内崩塌点;通过实施治理工程,今年我市依法依规核销隐患点x个,分别是xx镇xx滑坡点,xx坡点。今年共确立地质灾害隐患点x个,同比去年增加x个,按《xx省地质灾害隐患点排查工作技术要点》中的危险性分级标准,x个隐患点中x处危险性小,x处危险性中等,x处危险性大。
二、2021年全市地质灾害趋势分析
根据气象部门预测,预计今年我市汛期降水量较常年偏多1~2成,梅雨量接近常年,局部地区可能偏多2成以上,影响我市的台风为2~4个,可能有1个影响较重。
综合分析我市地质环境条件、地质灾害隐患的分布特征、人类工程活动影响和降水等诱发因素,预计2021年我市地质灾害发生频度、密度和造成的损失总体趋势与常年持平,灾害类型以滑坡、崩塌、地面塌陷等为主。5~9月汛期以及强风、高强度雨雪等极端天气是地质灾害的重要防范时段,连续降雨3天以上或日降雨量超过30毫米,过程降雨量大于100毫米的时段以及雨后120小时内,更应重点防范。
三、防治目标
深入贯彻落实xx关于防灾减灾救灾工作的重要指示精神,把保护人民生命财产安全放在首位,健全地质灾害防治体系,坚持预防为主、避让与治理相结合和全面规划、突出重点的原则,严格落实各项地质灾害防治措施,全面提升我市地质灾害防治水平,为xx经济社会高质量发展护航。
加强地质灾害“三查”、调查工作,健全隐患点群测群防责任体系,抓好监测预警,开展突发地质灾害气象风险预警,强化应急值守,扎实推进治理工程,做好地质灾害危险性评估,完成新一轮地质灾害防治规划编制,进一步提升地质灾害防治综合能力。
四、防治措施
(一)科学部署防治工作。
市自然资源规划局要本着尊重科学、尊重自然、因地制宜的原则,针对性地选择地质灾害防治措施,宜防则防、宜治则治、宜搬则搬。要根据“十四五”地质灾害防治规划编制工作要求,认真总结评估上轮地质灾害防治规划实施成效,准确把握规划编制重点,严格按照规划编制工作进度推进,确保年内完成规划审批和备案。
(二)加强“三查”、调查工作。
各相关镇(园区、街道)、要全面组织开展地质灾害隐患汛前排查、汛中巡查和汛后核查。市住建局、水利局、交通运输局、文体广电旅游局、民宗局等部门要按照职责分工,认真组织本行业地质灾害的“三查”工作。巡查、复查工作中要特别注意工程建设、切坡建房等影响,发现新隐患点时,要及时查明现状与变化趋势,纳入防控体系。市自然资源规划部门要充分应用好我市低山丘陵区、岩溶分布区1:5万地质灾害详查和开发园区地质灾害危险性区域评估等工作成果,加强与防治技术支撑单位的对接,切实加强对“三查”工作的指导;按照《xx省地质灾害风险普查实施方案》的要求,推进历史地质灾害调查与行业减灾资源(能力)调查、地质灾害致灾背景调查、承灾体调查等工作,开展地质灾害风险评估与区划,查清孕灾背景和隐患底数,科学评估风险,努力实现隐患点和风险区“双控”,夯实防灾减灾基础。
(三)加强监测预警。
各镇(园区、街道)、各相关责任单位要继续做好地质灾害隐患点群测群防网络建设,逐点制定应急预案,发放明白卡,落实防灾责任和措施,采取“群专结合”的监测手段,通过人工、视频监控及自动化监测等方法,密切掌握隐患点动态,增强基层识灾报灾和监测预警能力;市自然资源规划和气象等部门要加强协作,积极利用多部门预警预报平台,拓展信息渠道,提高预警信息的覆盖面和及时性;对于地下水取水严重的西北乡镇,要定期开展地面沉降灾害监测工作,进一步加强地下水管理,严格控制水产养殖业地下水抽取。
(四)提升综合能力。
有重点防治任务的镇(街道)、市应急及自然资源规划等部门要组织防灾责任人、群测群防员和专业防治队伍开展管理和专业知识技能培训,增强基层一线人员的识灾防灾救灾的能力,提高专业队伍应急救援能力;各级各相关单位要严格执行地质灾害危险性评估制度,加强各类规划、建设工程地质灾害危险性评估管理,强化地质灾害调查成果在防灾救灾中的应用;要充分利用新媒体环境下传播主体多元化的优势,广泛开展地质灾害防治法律法规、识灾防灾、灾情报告、避险自救等基本知识的宣传普及,增强全社会防灾意识,形成良好的防灾氛围。
(五)推进项目治理。
各相关镇(街道)要按照我市2021年度市级投资项目地质灾害治理类项目计划安排,积极推进地质灾害治理工作。相关镇要扎实做好上年度结转项目的治理工作,保障项目质量与进度,会同自然资源部门抓好项目验收。市自然资源规划部门及治理责任单位要加强对地质灾害治理工程全过程的监管,对已完成治理的隐患点要开展“回头看”,强化动态跟踪监督,发挥好治理工程的防灾减灾效益。
五、保障措施
(一)加强组织领导。
各地各有关部门要切实提高政治站位和思想认识,以对人民极端负责的态度全力做好地质灾害防治工作。要坚持“属地管理、分级负责”的原则,建立健全“党委领导、政府主导、部门协同、社会力量和市场机制广泛参与”的工作格局,切实履行地质灾害防治主体责任。要把地质灾害防治工作与全局性安全生产和减灾工作统筹起来,同时部署、同时落实、同时检查。
(二)严格责任分工。
要按《地质灾害防治条例》《xx省地质灾害防治重点工作分工方案》《关于切实加强地质灾害防治和应急工作的通知》等要求,精心部署谋划,建立健全自然资源、应急管理、气象、住建、交通、水利、教育、文体广电旅游等多部门的联动协同机制,实现“防”和“救”全链条无缝对接,扎实做好年度地质灾害防治工作。市自然资源规划部门要切实履行组织、协调、监督、指导职责,积极协助有关部门共同抓好地质灾害防治工作与应急救援工作。要严格考核问责,年内将不定期组织工作检查,对在地质灾害防治工作中领导不力、推诿扯皮、失职渎职的,依法依规严肃追究责任。
(三)加大经费保障。
各级要将地质灾害防治工作经费列入本级财政预算,安排专项资金用于地质灾害“三查”、风险普查、群测群防、培训宣传、监测预警、工程治理、搬迁避让、应急处置等工作,配备必须的交通、通讯、监测、预警、应急、救灾装备和物资,不断提升地质灾害防治能力和水平。
以湖北省宜昌地区地质灾害频发区的农户为研究对象,对该区农户的贫困状况进行了分析,结果表明,当地的贫困农户存在家庭抚养负担大、文化程度低和家庭收入结构单一等特点。贫困成因的计量分析则表明,地质灾害摧毁农户的生产生活资本,形成闭塞的环境,制约农户发展,但是农户如果对地质灾害足够重视,积极防备,则可以极大地降低地质灾害的影响。
关键词:
地质灾害;贫困成因;农户
贫困是人类社会始终面对的一个问题。随着科技的进步,现今贫困的绝对数量已大大减少。人们的目光开始更多地集中在某些特定区域或特征的贫困人口上,其中就包括地质灾害频发区的贫困人口。由于地质灾害的频繁发生,在对当地居民形成直接的人生安全危险的同时,也会对农业生产、交通运输及房屋建设等多方面的经济生活产生直接或间接的影响,使其极易陷入贫困之中。目前,中国有地质灾害隐患点达20余万处,其中,威胁人口在100万人以上,造成财产损失在5000万元以上的,有16000-20000处。2010年全国共发生地质灾害30670起,造成直接经济损失63.9亿元[1],这都说明了地质灾害的破坏性和广泛性。目前国内针对这一特定区域的贫困问题还缺乏研究,尤其是地质灾害对最终导致人口贫困的影响缺乏深入的调查与定量的分析,导致针对地质灾害频发区的贫困问题,很难拿出有效的针对性扶贫政策。
中国对地质与自然灾害的研究虽然较早,但主要集中在灾害的自然问题(预测、预警和防御等)上。21世纪初才逐渐有学者关注灾害的社会和经济问题,陈勇[2]和马德富[3]对自然灾害下的农户生存和迁移选择进行了研究。而学者们的普遍观点是地质灾害导致了该区域内的人口贫困现象[4],地质灾害区域和贫困区域存在着高度的耦合性[5],并且贫困与农户的抗灾能力和政府的救助力度有很大关系[6]。在目前的研究中,只有少数学者对灾害频发区的贫困成因进行了机理分析,如李小云等[7]认为农户将少量的金融资本转化为了物质资本,是导致他们贫困的一个重要因素。明亮[8]认为农户的生计资产存量的不同导致其陷入贫困的可能性也不同。综上所述,中国对地质灾害及其他自然灾害频发区内贫困问题的研究还较为有限,尤其是缺乏使用微观数据对贫困成因进行分析研究。因此,本研究拟通过实地调查所取得的微观数据初步分析地质灾害频发对农户的致贫机理。
1研究区概况与数据来源
宜昌市位于湖北省西南部,地处长江上游与中游的结合部、鄂西山区向江汉平原的过渡地带,“上控巴蜀、下引荆襄”。由于地形陡峭,海拔起伏落差大,地层主要为碳酸盐岩和碎屑岩,遇水易发生性状改变,造成山体滑坡[9]。同时由于三峡水库和隔河岩水库的修建,导致区域内水位上升,周边山体地质岩土含水量变化,孔隙间水压力改变,因此频繁发生以滑坡、塌岸为主的地质灾害,是典型的地质灾害频发区。本研究所用数据取自2013年4月对宜昌地区农村居民开展的入户抽样调查。共收回有效问卷520份,所有问卷由户主或长年在家的成年人回答。调查内容分为两部分。第一部分调查对象为所有被访者,主要内容有家庭基本信息、家庭经济信息、所在村社会公共服务状况、家庭对地质灾害风险的感知与响应和房屋所在地地质灾害基本情况调查。第二部分调查对象为遭受过地质灾害,并给家庭生命与财产安全带来过损害的家庭,主要内容有经历灾害的时间、地点、频次,人员伤亡情况,资产损失情况;灾害期间得到的政府及社会救援情况;家庭如何应对或缓解所经历的灾害等。因提取的个人信息为户主信息,所以剔除非户主的被访者样本,最终提取户主样本共380份,主要引用问卷第一部分的相关内容和数据。
2人口贫困现状分析
2.1人口贫困总体状况由于所使用的调查数据为2012年的农户家庭收入状况,所以根据中科院《2012中国可持续发展战略报告》进行测算,以2012年的中国农村人口贫困线标准即年均人收入2300元人民币来界定是否贫困。在全部的380份调查农户中,家庭人均收入水平低于贫困线的共有85户,共涉及贫困人口390人,占样本总量的22.37%,远高于我国平均9.45%的贫困率。调研数据的贫困缺口指数为37.58万元,这说明要把目前调研数据中的所有贫困家庭的收入补齐达到贫困线标准,需要花费37.58万元,平均每户需要花费4421元,贫困的深度和广度均十分惊人。
2.2贫困家庭的统计特征通过对统计数据的分析可以发现,贫困家庭存在一些共有的家庭特征(表1)。首先,家庭抚养负担大,贫困家庭中老人和残疾人的比重都明显高于非贫困家庭;其次,家庭文化程度低,以户主的受教育程度来衡量家庭的文化程度,可以看到贫困家庭的受教育程度低于非贫困家庭;最后,收入来源单一,贫困家庭的收入主要还是农业收入,只有少量的打工收入和转移支付收入,正式工收入非常少,而非贫困家庭的收入则以打工收入为主。
3研究设计与参数选择
3.1研究假说在所分析的区域内,地质灾害的主要表现形式为滑坡、塌岸,另外伴有小规模泥石流和小型地震。不同于常见诸于报端,发生频率不高,但会对一个区域造成毁灭性打击的大型地震、火山等地质灾害,这些地质灾害具有小规模、高频率、高密集的特点。据调研中当地居民反映,在每年的雨季,几乎都有数次山体滑坡,家庭居住位置不好的农户,几乎每年受其冲击,轻则损毁农田,重则伤及人畜。频繁发生的地质灾害对家庭发展产生了重大影响,其直接作用机理体现在两个方面。第一,通过毁坏农田或房屋造成农户家庭的直接经济损失;第二,地质灾害造成农户家庭成员受伤或致残,伤者的治疗不仅造成家庭经济的额外支出,同时农户的劳动力损失也会对家庭的收入产生影响,加重了家庭的抚养负担。面对地质灾害,农户往往需要调用资产存量来应付地质灾害的冲击,这导致农户资本存量减小,而一些抗风险能力较差、资本存量不足的家庭,则难以抵御灾害冲击,就算偶尔脱离贫困,也很有可能由于频繁发生的地质灾害冲击而再度陷入贫困之中。加之农业生产受外界环境影响较大,以农业生产收入为主的传统农户更容易陷入贫困之中。长期来看,在反贫困中起决定性作用的是人力资本存量,但人力资本的投资往往见效较慢,短期内难以产生显著影响,因而被农户忽视。农户通常倾向于把不多的资本投入到能快速见效的直接生产投资中去,最终形成了因贫困中断人力资本投资,因人力资本投资中断导致更加贫困的恶性循环。因此,基于地质灾害频发区的特殊背景,以调研所得到的数据为基础,并结合实地调研的认识,提出以下几点假设:第一,地质灾害的发生频率和强度对家庭的发展产生重大影响。第二,在地质灾害频发区内,抗风险能力差的家庭更容易陷入贫困之中。抗风险能力既包括农户的房屋是否坚固抗震这样的直观因素,也包括农户家庭的收入是否多元化,以及农户家庭在遭受地质灾害后,是否有迅速组织再生产的能力等多个方面。第三,在面对地质灾害冲击时,很多农户家庭倾向于中断短期难以见效的人力资本投资来缓冲灾害影响,但从长期来看,这反而是很多家庭难以提高收入摆脱贫困的主要原因。
3.2模型选择由于所处理的被解释变量是农户家庭是否陷入贫困,是一个典型的二分类因变量问题模型,因此选用Logistic回归模型进行计量分析。在自变量参数的选择上,选取了来自于农户家庭的四个方面的特征来进行分析。1)农户家庭特征,具体参数包括农户家庭的户主受教育水平、农户家庭的老人数等六个指标。农户的受教育水平和农户收入之间存在明显的相关性[10]。户主在家庭的生产选择上具有决定权,因此户主的文化程度更能反映人力资本与经济发展的关联。因此,把户主文化程度为小学以下的赋值为7,文化程度为小学、初中、高中、中专、大专和大学本科及其以上的依次赋值为6-1。其中,农户的家庭规模为农户家庭人口数的平方。2)农户居住环境特征,离其居住地最近的卫生机构通常是农户就医的第一选择,对农户的健康状况有着较大的影响,也决定了在遭受地质灾害后,农户是否能够得到及时有效的救助治疗,模型中加入两个变量用以考察农村的卫生机构是否对农户家庭摆脱贫困产生了影响。其中,最近的医疗卫生机构的基础设施条件通过农户自身的满意程度来判定,对于医疗卫生机构的基础设施条件,在调查中认为“好”的赋值为3,认为“一般”的赋值为2,认为“差,需要进行维修”的赋值为1。模型中把农户家庭居住地公路条件为泥土路、碎石路、沥青路和混凝土路分别赋值为1-4。而公路条件则是农户与外界联系是否紧密的一种表现,居住地道路条件较差的农户往往不愿意与外界沟通,同时还需指出,道路条件的好坏也受地质灾害影响,山体的落石会对道路造成明显损毁。3)农户资本特征,资本特征可分为社会资本和物质资本两个方面。农户的社会资本选取了户主的兄弟姐妹数作为参数,户主的兄弟姐妹是农户家庭的近亲,在农户家庭遭遇各种意外后,兄弟姐妹通常是最可能的求助对象,因此在一定程度上反映出了农户家庭的社会资本状况。物质资本上选取了农户家庭的房屋好坏程度、农户家庭是否拥有存款和农户家庭的资本存量三个变量。农户的家庭资本存量定义为房屋、机械农业设备、家畜、交通工具、家电和珠宝首饰这六个方面的价值之和,在衡量资产的指标中排除了农田是因在中国现有的体制下,农田土地不可以用来买卖,不具有流通交换价值,所以不符合资产的基本特征。4)农户居住地地质灾害特征,选取了农户居住地的地质灾害频发程度、是否在地质灾害中遭受了人身或财产方面的损失和是否因为地质灾害或水库修建发生了搬迁三个变量。模型中把农户认为居住地“不发生地质灾害”设置为1,“发生频率较低”设置为2,“发生频率中等”设置为3,“发生频率较高”设置为4。
4计量结果分析
在经过共线性诊断确认模型中所选用的参数不存在共线性问题后,通过计量计算得到如表3所示结论。根据计量分析结果,我们可以得出一些结论,首先是对地质灾害频发区农户家庭是否陷入贫困产生显著影响的一些参数分析。1)农户家庭规模对是否陷入贫困有显著关系,说明家庭规模与贫困成倒U型关系,当家庭人口少于2人时,这样的家庭通常是孤寡老人或丧偶单亲家庭,所以家庭陷入贫困的概率很大。而当家庭人口达到3、4人时,贫困率开始下降至最低。而当家庭人口超过5人后,贫困率则又开始加大。较大的家庭规模往往是存在三代甚至是三代以上人同居的状况,家庭中有较多老人需要抚养。较低的劳动力比例和较高的抚养率使得农户家庭容易陷入贫困之中。总体而言,随着家庭规模的上升,贫困的概率是增加的,这一点和许多其他学者的类似研究成果一致[11]。2)农户家庭的农业收入比重对其是否陷入贫困有显著正向影响。这一结论和本研究所提出的假说二一致。农业生产的产值受外界自然因素影响较大,而在地质灾害频发地区内的滑坡、泥石流、地震等地质灾害经常会摧毁农田,造成农户的经济损失。收入结构中农业收入比重越高,则其受到地质灾害的冲击影响越为严重,也越容易陷入贫困中。3)农户家庭的居住地公路条件对其是否陷入贫困有显著负向影响。公路条件越好的家庭,更容易与外界交流,及时获得各种信息,在发生地质灾害的时候也便于撤离或从外界得到帮助,这都对家庭的经济发展产生积极影响。4)农户家庭的房屋好坏程度对其是否陷入贫困有显著负向影响。越坚固可靠的房屋,越能抵御地质灾害的影响,避免各种地质灾害对人畜和财产的损毁。5)家庭是否拥有存款对其是否陷入贫困有显著负向影响,这一结论和本研究所提出的假说二一致。农村家庭的存款多用于应付突发状况,拥有一定数量存款的家庭可以缓冲因地质灾害或其他突发状况所造成的损失,避免突发事件造成更大的影响。6)家庭的资本存量对其是否陷入贫困有显著负向影响。家庭的资本在面对突发状况的时候可以变卖用以获得资金,从而缓冲突发事件对家庭所带来的影响。7)地质灾害的频发程度对农户家庭是否陷入贫困有显著的负向影响,这一结论和本研究所提出的假说一不一致,同时也和我们的常理认识相违背。这里试给出解释,如果一个农户家庭认定自己所居住的区域地质灾害频繁发生,则该农户家庭会更加注重对地质灾害的预防工作,当灾害到来之时,由于其准备工作较为充分,反而降低了其在地质灾害中所遭受的损失。而另一方面,某些农户家庭认为其居住地较为不易发生地质灾害,存有侥幸心理而对地质灾害疏于防护,突发性的地质灾害反而更容易对其造成严重的经济损失,使其陷入贫困之中。8)农户是否因为地质灾害或其他因素发生搬迁对其是否陷入贫困有显著正向影响。迁移对于农户的经济和生活通常会造成较大的影响,一方面迁移后农户需要熟悉新的生活和生产环境,生产技术可能需要改良,社会资本也可能需要重组;另一方面搬迁意味着房屋和一些不易搬迁的固定资本的损失,而在笔者调研过程中所被调查农户也普遍反映国家的搬迁补偿资金因为种种原因无法到位,搬迁损失未得到弥补,更加重了其陷入贫困的可能性。另外,还有一些因素对农户家庭是否陷入贫困并没有产生显著的影响,这些因素也同样值得分析。
首先是户主的受教育水平对其是否陷入贫困并未产生显著影响,这一点也和常理相悖。给出的解释是,在调查农户中,绝大多数户主的文化程度集中在小学以下、小学和初中三个层次上,这三个层次的农户相加占总调查用户的83.68%,而这三个层次从整体上看均属于较低的受教育水平,在整体较为封闭的经济和社会环境体系中,这三种受教育程度的农户家庭在收入上并不会存在显著差别,所以造成样本整体反映出户主受教育水平和其是否陷入贫困并不存在显著关联。同时,也正是因为这种状况,导致很多农户家庭认为人力资本的投资并不会带来家庭经济状况的明显改变。因而在面临地质灾害冲击的时候,倾向于中断家庭的教育投资,导致农户家庭在长期内处于一个较低的收入水平上。其次是卫生医疗机构距离的远近和基础设施条件均未对农户是否陷入贫困产生显著影响。这说明在现阶段,修建较好的医疗设施对农户的生活并未产生明显的改观。这和调查中的农户所表现的态度一致。很多农户,特别是较为贫困的农户,都表示村里面的卫生所条件再好也和他们无关。农户基本上不会去村里面的卫生所看病,因为他们认为那里的医生不仅医疗水平差、服务态度差,而且收费昂贵。
5结论与建议
综合来看,计量分析的结果和本研究所提出的假设基本符合,反映了地质灾害频发区农户家庭陷入贫困的一些主要影响因素,因此可以得出结论。第一,地质灾害的频繁发生,对当地农户直接影响在于造成农户的生产和生活资本损耗,使得农户极易陷入贫困,脱贫农户也容易重新返贫。而抗风险能力强的农户家庭则能较好地避免因地质灾害而陷入贫困。因为家庭中的物质资本和存款都可以缓冲地质灾害对生产资料和生产环境的破坏,多元化的收入结构也可以削弱地质灾害对农户经济状况的冲击。第二,地质灾害的频繁发生,对当地农户间接影响在于形成了一个较为封闭的区域环境。一方面使得该地区农户难以交流获得务工信息,导致收入来源单一,较为依赖农业收入,而农业收入又极易受到地质灾害影响而造成收入减少,使得农户容易陷入贫困;另一方面,在封闭的经济社会环境中,农户无法认识到人力资本的重要性,忽视家庭教育投入。从长期来看,较低的文化水平制约了农户家庭走向富裕,陷入贫困和教育的恶性循环之中。第三,虽然地质灾害对农户的生产生活造成了严重影响,使得他们极易陷入贫困之中。但如果居民足够重视、积极防备,并且保持和外界联系畅通、互相帮助的话,则可以极大地降低地质灾害对农户家庭所造成的冲击。
任何一个特定区域或特定人群的贫困问题都是由多方面因素共同导致的结果。地质灾害频发区的贫困现象,既和宏观上该区域环境险恶、交通不便等外在因素有关,同时微观上也和该地区居民对人力资本的作用缺乏认识,抱残守缺只会农业生产,缺乏多元化收入能力等个体因素密切相关。因此,对该地区的反贫困政策也应该从宏观和微观两个方面同时进行。在宏观角度上,首先应当加强环境治理力度,从根源上减少地质灾害发生频率。重新恢复山林天然植被的大面积覆盖,降低泥石流和山体滑坡的发生机率;严格监控,杜绝新的个人或企业对于环境的破坏。其次是改善交通基础设施,加强落后贫困地区与外界的经济联系。打破封闭环境对经济发展的障碍,改变当地居民固步自封的心态。第三是建立良好的地质灾害预警和防治机制,灾前积极预防,灾后及时救助,尽可能缓解地质灾害所带来的损害。在微观角度上,首先是推动区域教育事业的发展,提高区域人口素质。从硬件上加强农村基础小学和中学的建设,在软件上鼓励广大城区骨干教师和优秀大学毕业生到农村从教。其次是发展乡镇工业和山区旅游业,同时鼓励农户外出务工,促进农业人口收入多元化。帮助地质灾害频发区的居民摆脱对自然的依靠,降低地质灾害对其生产生活的冲击。农户外出务工,可以在转变农户家庭收入结构的同时拓宽视野,把外界的生产技术和思想理念带回山区农村,促使山区封闭环境的瓦解。第三是改善保障制度,制定特定灾害保险政策。政府和各级商业保险机构可以设立对应的特殊保险机制,通过保险提高当地农户对地质灾害的抗风险能力。保险应针对于包括地质灾害对农户人身安全所造成的损害和农户农业生产所造成的损害在内的多个方面,保证在地质灾害中受损的农户可以通过保险来得到补偿。
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关键词:地理信息系统 GIS 地质灾害 评估 应用
中图分类号:P208;P694 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(b)-0009-02
当前我国对地质灾害的研究越来越重视,与此同时,对地质灾害评估的研究也越来越向高准备、高要求、高预测以及高防治的方向发展。其中,新兴的GIS作为当前在地质灾害评估研究中应用最广泛的信息系统。做好地理信息系统在地质灾害评估中的应用研究就显得尤为迫切和重要。
1 GIS及地质灾害评估概述
1.1 认识GIS及地质灾害评估
GIS即地理信息系统,它是一门集信息科学、空间科学和地球科学为一体的综合技术学科,它实现了遥感技术、计算机信息工程以及现代地学理论和方法的有机结合。作为一种基于数据库系统、地理信息的空间分析以及地图可视化的计算机系统。它是有效表达、处理以及分析与地理分布有关的专业数据,并为人们提供了一种快速展示有关地理信息和分析信息的新的手段和平台。GIS的主要功能有:数据采集和提取、转换与编辑、数据集成、数据的重构与转换、查询与检索、空间操作与分析、空间显示和成果输出及数据更新等。
地质灾害灾情评估是指对地质灾害活动程度及破坏损失情况进行评定估算的工作,对于有发生可能但尚未发生的地质灾害,地质灾害评估是预测评价地质灾害的可能程度。地质灾害的评估内容包括如下两点:一是分析评价地质灾害活动的危险程度和地质灾害危险区受灾体的可能破坏程度,即地质灾害的危险性评价和灾害区的易损性评价。二是在做出地质灾害的危险性评价和灾害区的易损性评价基础上进一步分析预测地质灾害的预期损失,即进行地质灾害的破坏损失评价。其中,地质灾害评估的基本目的是通过综合指标或单项指标定量化反映地质灾害的破坏损失程度和主要特点,从而为相关部门规划、部署和实施地质灾害防治工作提供科学依据。
1.2 GIS在地质灾害研究中的应用现状分析
当前GIS在地质灾害研究中的应用主要有以下三个方面:一是利用GIS开展的地质灾害的评价和管理。通过建立基于GIS的地质灾害空间信息管理系统可以对某一特定空间分布的地质灾害调查资料以及空间分布特征信息等进行评价和管理。二是利用地GIS可以实现地质灾害的危险性分区,通过评价地质因素之间相互作用的复杂性,以及由于各种地质因素本身的不确定性,对研究区运用恰当的数学分析模型进行地质灾害危险性等级的划分,从而为地质灾害的管理和防治提供科学依据。三是GIS在与地质灾害相关的专家系统中的集成应用。其中,在集成的专家系统中,GIS主要负责时空数据的管理,利用专家知识和空间目标的事实推理,在进行空间分析的基础上实习灾害危险程度的自动判定,从而可以实现区域地质灾害的动态管理。
2 GIS应用于地质灾害评估的研究方法
应用GIS技术的基于多源数据和面向突发性自然灾害应急响应的地质灾害风险快速评估研究方法是当前我国政府部门在地质灾害风险管理中应用的最为广泛的地址灾害评估研究方法,该方法的应用为政府及地方社会应对各类突发性自然灾害的救灾、减灾等提供了有效的信息保障和科学的决策支持。该研究方法主要包括GIS数据准备、格网数字高程模型的构建以及地形因子的提取三个方面的内容。
2.1 GIS数据准备
在进行灾害研究及评估前需要准备多项数据,主要是野外实测CAD数据的整理,然后提取CAD数据中的高程点数据为.dat文件。将该.dat文件作为研究的基础数据,后面所有的应用分析都是基于野外实测CAD数据进行。CAD数据的处理软件有多种,其中GIS数据准备常用的软件主要有ArcGIS、MapInfo、MapGIS、TopMap、GeoBean等。
2.2 格网数字高程模型的构建
数字高程模型(DEM)区域地形的基础信息之一,是赖以构建区域地形型和进行各种地形研究的基础信息。数字高程模型是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。而格网数字高程模型是把DEM覆盖区划分成规则格网,每个网格大小和形状都相同,用相应矩阵元素的行列号来实现网格点的二维地理空间定位,第三维为特性值,可以是高程和属性。以MapGIS软件生成的格网DEM为例。在MapGIS工作平台下,利用该软件的强大地形分析功能模块DTM分析模块,采用基于距离幂函数反比加权网格的离散数据网格化方法,生成GRD地形数据。
2.3 地形因子的提取
地形因子的提取是指研究区坡度与坡向的提取。而坡度就是指GRID中像素高程值的变化率,分别用0~90度来表示,每一定的度数间隔采用不同的颜色表示。坡向是指GRID中每个像素面的朝向,范围为0~360度,其中0度代表北,90度代表东等。
3 GIS在地质灾害评估过程中的实际应用案例分析
3.1 研究区域概况
陕西省府谷县新区地处陕、晋、蒙三省(区)交界处,渭北黄土高原沟壑区,以丘陵、山地地貌为主,总的地势是西北高、东南低,海拔高度在780~1426.5 m之间。区内属中温带半干旱大陆性季风气候,温差大、降水变化明显。旱、涝、霜、雹自然灾害加之沟壑地形结构,为地质灾害创造了有利条件。而不合理的人为开挖和填埋等活动更加重了该区地质灾害恶化的程度,境内地质灾害频发。因此该区迫切需要进行地质灾害预报防患于未然。根据府谷县新区地质灾害评估的需要,通过建立以GIS技术为基础的、用于地质灾害评价的空间分析模型,调查、分析评估区内潜在的地质灾害、工程建设可能引发或加剧地质灾害及其危险性,以及工程建设和建成后可能遭受的地质灾害及其危险性,进行地质灾害危险性预测评估,对地质灾害的风险评估意义重大。
3.2 基于GIS的三维地形图的描述
三维地形图是遥感、地理信息系统、三维仿真等高新技术的结合。它主要以一种三维电子沙盘的形式反映研究区的地形起伏情况,根据高程的不同赋予不同颜色值,制作出三维地形图,用以表达不同的地形起伏情况。其中,研究区的三维地形图如图1所示。
3.3 标高分析图的生成
标高分析图是由若干离散高程数据通过空间数据差值生成的地理曲面数据(.GRD格式数据),然后进行等值线分析产生的。经过分层设色后,不同高程的范围值被赋予一定的高程数据,显示不同的颜色值,来反映不同的地形起伏情况。其中,研究区的标高分析图如图2所示。
3.4 基于数字高程模型的坡度分析和坡向分析
坡度是描述地形特征信息的重要指标,它能够间接表示地形的形态起伏和结构特征,并且反映地貌坡面的倾斜程度。坡向作为描述地貌特征的重要参数,它反映坡面所面对的方向,也是通过数字高程模型(DEM)计算得到的。其中,研究区的坡度分析和坡向分析分别如图3和图4所示。
3.5 地质灾害的危险性评价
经过上述的地质灾害评估,可以发现陕西省府谷县新区地形复杂,以及存在滑坡、泥石流等地质灾害的潜在危害性较大,对于该地区农业、交通、经济等埋下隐患;在新区存在潜在的地质灾害、相关工程建设和建成后可能引发或加剧地质灾害及其危险性,地质灾害及其危险性,当地的相关部门需要结合评估结果提供科学有效的防治措施。
4 前景与讨论
当前GIS在地质灾害研究中应用的非常广泛,将GIS技术应用于地质灾害评估的中,可以成功进行地形分析,通过制作各种地形分析图,给地质工作者提供了地形分析的数据,从而能够使地质决策部门更好的掌握研究区可能出现的地质灾害状况。
由于预测地质灾害系统是一个复杂的过程,基于GIS的计算机技术也在不断革新。本文的思想技术方法可以为相关课题提供框架路线,相应的评估方法和应用手段还需进一步探讨和研究。
参考文献
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关键词:地质灾害;危险性评估;探讨
l 地质灾害评估的目的与任务
地质灾害评估的目的是查明评估区范围的地质灾害隐患,对现状地质灾害、工程建设可能诱发或加剧的地质灾害和工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,为工程建设提供防灾、减灾依据和征地依据。
地质灾害评估的基本任务为:(1)查明地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素,调查被危害对象的损失情况,评价其稳定性与危险性,即地质灾害的现状评估;(2)根据工程建设规模及位置,预测工程建设对地质环境的影响,评价可能诱发或加剧的地质灾害和工程可能遭受地质灾害的危险性,即地质灾害的预测评估;(3)进行地质灾害危险性分区,确定不同区段的地质灾害危险程度等级,初步分析各类地质灾害的防治措施,对建设用地适宜性作出评估结论,并提出地质灾害防治建议,即地质灾害的综合评估。
2 地质灾害评估工作的特点
地质灾害评估不同于一般的地质灾害调查,其特点包括以下方面:
(1)地质灾害评估工作一般是在项目选址阶段进行的,一般可理解为在项目的可行性研究报告完成时,即应进行地质灾害评估工作(并作为可行性研究报告的独立的一部分进行评审),为后续的工程地质勘察和项目的初步设计提供必要的依据。
(2)地质灾害评估工作对象的重点,一是可能诱发或加剧地质灾害的工程建设项目,二是可能会遭受地质灾害的工程建设项目。
(3)地质灾害评估具有风险性评价的特征。由于地质灾害评估工作往往是先于工程勘察展开,一般享有的资料较少,同时工程建设引发或加剧的地质灾害和工程建设可能遭受的地质灾害是在工程建设过程中或建成后,因此地质灾害的危险性评估实际就是一种风险评估。
(4)评估工作更加重视区域地质环境的研究,并从区域地质环境条件中分析地质灾害体的演化过程,确定主要控制及诱发因素。
(5)重视已有工程积累的经验。已有的同类型工程或同环境工程在建设过程中诱发或遭受的地质灾害状况会给在建工程的地质灾害评估提供有效的信息,为地质灾害的预测评估提供可靠的依据,减少预测的风险性。
(6)重视典型地质灾害点的研究。典型地质灾害点的研究对于新建项目地质灾害评估是非常重要的手段,特别是在没有同类型建设项目对比的前提下,更要重视典型地质灾害点的类型、规模、位置、特征、变形迹象与发展趋势的研究,为预测工作打下良好的基础。
3 野外调查
3.1 调查内容
(1)灾情调查:主要是查明评估区范围内的已经造成的危害,如人员伤亡、直接经济损失、生态环境破坏状况及地质灾害危害的特点。重视利用已有资料,如地质志、地质灾害勘察成果等,并与调查访问结果相结合。
(2)区域地质调查。主要是调查评估区地质灾害形成的自然地理和地质环境条件。目的是解决地质环境条件复杂程度的判别,为评估级别的确定建立依据,同时为地质灾害形成条件分析奠定基础,区域调查应重视对原有资料的分析应用,以减少工作量,提高工作效率。
(3)具体地质灾害体的调查。采用简易测量手段确定地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素。对崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝等应重视现今变形迹象及其演变过程的调查,对泥石流应重视沟口堆积物的变化及流域内崩、滑体的发育状况的调查。
3.2 调查方法
地质灾害评估的野外调查工作方法选择的原则是以较低的工作投入,取得较多的资料,得到可靠的评价结果,实现较好的减灾效益,强调利用新技术和新方法。实际调查工作中应做到有针对性,简便易行,由点一线一面。
目前一般采用的方法有资料搜集、航片解译、地面测绘。资料搜集是评估工作中十分重要的一项工作,地质灾害现状评估质量的优劣取决于资料的掌握程度和研究深度,应在调查工作中应得到重视。航片解译对认识滑坡、泥石流等灾害是非常有效的方法,特别是对线型工程等评估区范围较大的评估项目,正确的利用航片将做到事半功倍的效果。地面测绘是地质灾害评估工作的核心与基础,详细的地面调查是掌握评估第一手资料的最佳方法,将为评估结论的做出奠定坚实的基础。对崩塌、滑坡来说,现场调查主要目的,一是确定现有滑坡的活动特点和环境因素;二是鉴别规划建设区易遭滑动的地段。后者是调查工作中的难点,因此在调查工作中必须详细调查区域环境因素和已建同类型工程运行情况,从区域和已建工程的对比中得出结论。对泥石流来说,主要是调查泥石流的产出环境,包括松散物的分布、厚度和稳定性,沟口堆积扇发育状况、沟谷切割程度、暴雨特征值、流域岩性分布、植被类型及人文环境状况。重点确定拟建工程与泥石流的关系及泥石流特征值(频率与规模)与易发程度,为防治工程提供参照。对地面塌陷来说,采矿塌陷和岩溶地面塌陷为主,主要应调查场地因素、建筑物因素和地质环境因素。对地基不均匀沉降和地裂缝来说,主要应调查建筑物因素和地质环境因素。
4 室内研究
室内研究主要是在野外调查的基础上对地质灾害进行现状、预测与综合评估。
室内研究所必须经历的过程是是收集和综合分析地质评估所需要的资料:(1)地形地貌、基础地质、气象水文植被、水文地质、工程地质等资料;(2)预可研、可研或其它与工程项目有关的设计方面资料;(3)工程项目有可能会对现有环境有所影响的资料。
地质灾害的现状评估主要采用的方法地质历史分析法、工程地质类比法、地质环境条件综合判别法等。
地质灾害的预测评估目前采用的方法主要有地质历史分析法、工程地质类比法、多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作量较少,而且评估工作的性质是指出问题而不是解决问题,所以评估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法为主。
地质灾害综合评估的方法较常见的有信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法、层次分析法等。地质灾害危险性分区结果多为区域的相对分区,即在某一范围内的地质灾害危险性的相对大小,而不具备不同区域的对比性。
5 地质灾害评估工作中存在的问题
目前我省地质灾害评估工作开展时问不长,尚存在一些较为普遍的问题。
(1)地质灾害评估技术要求急待完善。目前的技术要求尚显粗糙,可操作性较差,尚需进一步完善,使其更加人性化、数字化;
(2)地质灾害评估中的一些概念尚需明确。例如,滑坡、边坡概念问题;再如现状评估中的危险性概念,笔者认为现状评估应主要针对灾情评估,而预测评估则侧重危害程度预测评价,危险性评估结论的得出应是灾害体稳定性和受危害的人员、财产价值二者的综合体现;
(3)地质灾害的形成机理分析尚需深入探讨。例如,桩基失稳的形成因素主要有:①第四系沉积厚度大;②基岩全一强风层发育,岩面起伏大;③岩层破碎带和软弱夹层带;④岩溶塌陷;⑤软土负摩擦力作用、软土和含水砂层发育,施工难度较高,成桩质量难以控制。其中软土负摩擦力产生的条件亦可分为以下5种:①当桩穿越较厚的松散填土或欠固结土层而进入相对较硬土层时,如果桩侧土在自重作用下的固结沉降量大于桩的沉降量时,该土层会对桩产生负摩阻力;② 当桩穿越较厚的自重湿陷性黄土、季节性冻土层或者可液化土层而支承于较坚硬或较稳定的土层中时,由于黄土浸水会导致土体结构破坏,强度降低而产生湿陷,冻土会因温度升高产生融沉,可液化土层受到地震或其它动荷载时则产生液化而后重新固结,当桩基处于以上地基土中时,都会因地基土产生大量沉降而使桩侧出现负摩阻力;③若因人工降水或其它原因造成大面积地下水位下降,桩侧土中的有效应力必然增加,若此时桩侧土产生显著的压缩沉降(出现地面下沉),也会产生负摩阻力;④当桩周存在有软弱土层,而邻近桩侧的地面承受局部较大的长期荷载,或者桩侧地面因大面积堆载(包括土石方)而引起地面大量下沉时,也会产生负摩阻力;⑤在饱和软土中进行桩距较密的打入桩施工,会产生超孔隙水压力及土体大量上涌现象,在超孔隙水压力消散的过程中及重塑土重新固结时也会产生负摩阻力。由此可见,对各种地质灾害的形成机理分析需结合具体工程设计方案进行,不可一概而述,更不可笼统地对地质灾害的形成进行下结论。
(4)地质灾害危险区划分是地质灾害危险性评估的基础依据,人员和财产损失的估计主要依赖于危险区的划分。地质灾害危险区划分实际上是对地质灾害体运动空间的预测,这是目前难度最高,也是地质灾害危险性评估最重要的技术关键。根据专业知识和工作经验可以预测到的地质灾害的规模、分布、危害程度应在评估报告中反映明白。如工程中的削坡不合理,有可能会造成边坡失稳,挖方弃渣亦可能造成边坡失稳。前者靠专业可以预测到的问题属于地质灾害评估论述范围,后者若因弃置位置不当造成的地质灾害不属地质灾害评估论述范围。
(5)地质灾害防治措施的提出缺乏针对性与可行性,地质灾害评估工作中提出的防治对策多为从地质观点提出,一般不存在原则性问题,但是与具体工程的结合尚不够,致使可操作性较差;
(6)地质环境动态变化可能直接导致地质灾害评估结果失真。由于地质环境的改变而导致原来可能发生的地质灾害逐步减弱,但也可能诱发新的地质灾害。如在公路施工中,设计人员常采用削坡减荷来增加边坡的稳定系数。但若由于弃土不当,也会引起泥石流和新的滑坡。这些是地质灾害评估人员在地质灾害预测中,很难考虑到的。这就要求地质灾害的评估人员具有良好的素质和责任心,能在评估阶段尽量全面搜集和分析设计资料,包括施工辅助设施的设计、材料的堆放以及弃土弃渣的排放地点。
(7)更进一步的深入分析评价以建议的形式,针对具体灾害体的定性或初步量化评估结果,建议在后期的工程地质勘察、初步设计和施工图设计阶段根据设计精度要求定量作出准确的分析和评价,为防治工程设计提供参数依据。这与工程界目前提倡的动态设计理念是一致的。
(8)地质灾害成果应用较局限。由于地质灾害评估往往针对的是具体工程建设本身,所得出的结论很难体现普遍性的规律,因此使得成果本身具有不可移植性。在相似工程或相似地质环境的地质灾害评估过程中,应综合分析、研究,确定本次评估中是否具备前工程中地质灾害发生的条件,及其危害程度。
1.1由于矿产资源开发和采掘的不规范性
部分开采工人的安全意识淡薄,使他们在开采时,存在不合理或违规的开采现象,这种情况主要是由于过度追求利益的最大化,而导致人为地不合理开采,对安全工作不予重视,预留的矿柱较少,长时间的不规范开采造成应力失稳,形成采空区坍塌、山体开裂等,继而发生山体崩塌滑坡。
1.2在河流断面上大量修建的水利工程、山区水库和拦水坝
使下游河段的水体发生了变化,当特殊原因诱发堤坝决堤时,会引起严重的地质灾害,如:泥石流、两侧山体滑坡等,造成地质灾害发生和水土流失,另外,拦水坝的渗漏和水土的流失,增加了土地的浸润和软化作用,也导致了次生地质灾害的发生。
1.3由于经济的不断发展和人们生活水平的不断提高
土地资源逐渐稀缺,人们不断地开挖边坡和依山建房,政府大量的修建公路,形成了人工高陡切坡,当应力失稳时,极易诱发山体滑坡等地质灾害。
1.4由于人们对环境的无节制破坏行为,导致了地质环境发生了巨大的变化
受经济利益的驱使,大量的砍伐树木、放炮采石、破坏植被,从而严重破坏了稳定的生态环境,破坏了人与自然的和谐统一,造成水土流失严重,耕地的沙漠化速度加快,增加了地质灾害发生的可能性。
2关于地质灾害的治理措施
2.1加强地质灾害的安全宣传教育
提高人民的环境意识有关部门需要加强对地质灾害工作的宣传力度,强化人们对于地质灾害的普遍认识,明确地质灾害对人们的生产生活造成的严重影响,有关部门的管理人员必须强化灾害意识,确保在地质灾害来临时能够采取有效的方式方法应对灾害风险,从而不至于惊慌失措。管理人员和人民群众都要正确认识到地质灾害的不可预见性,强化地质灾害防范意识,使之能够在地质灾害来临时主动应对风险。例如:可以村为单位,开展地质灾害的知识讲座、组织广播电视讲座等,对人们大力宣传地质灾害知识,培养全体人民的灾害意识,在不同的地方制作地质灾害教育宣传栏,从而保证做到在地质灾害来临前做好预防,在灾害中从容应对,在灾害发生后能够积极自救,提高生存能力,将灾害造成的损失降到最低。通过对广大人民群众的宣传教育,使他们对灾害能够更加重视,做到居安思危,增强防灾的意识。
2.2建立地质灾害有效科学的预警系统
建立有效科学的预警系统,需要具备坚实的理论基础和实践经验,通过对不同地区地质灾害情况的分析,建立起适合当地情况的完善的地质灾害防范制度和应急预案,并通过上传下达,层层落实,确保每个环节都安排具体人员负责。有关部门的管理人员需要建立地质灾害预警系统,及时地对地质灾害进行适时监控,定期一些关于地质灾害的宏观变化信息,增加工作人员对地质灾害的把握程度,从而采取有效的地质灾害防范措施,将灾害发生的可能性降至最低;同时还需要在一定范围内建立起地质灾害防范的电子网络平台,这已经逐步成为加强地质灾害防范的重要手段,在这种网络平台中,可以将不同地区地质灾害的情况及时汇报到相关部门,从而为该地区提出有效地灾害防范措施,提高地质灾害防范的及时有效性。这能够迅速地将地质灾害防范工作覆盖整个地区,全部聚集到这个监控空间中,并在地质灾害防范过程中实行动态监测,做好灾害防范措施,尽可能地规避风险。
2.3建立科学的管理制度
要提高地质灾害防治的效果,必须建立一套符合实际的管理制度,需要召集相关领域的专家学者配合政府主管部门,共同制定一套完善而又规范的管理体系,在这个体系中,必须有以下两个方面的内容:
(1)规范用于地质灾害防治的资金、预算和管理,建立严格的审批和监督制度。
(2)规范职能,加强相关部门的职责划分,确保各部门人员在自己的权利范围内做好本职工作和行使职能。另一方面,加强对地质灾害防治的管理工作,需要召集相关领域的专家和学者,掌握地质灾害在一定区域内发生变化的规律,找出地质灾害的易发区和危险区域,并确定相应的防范措施,在实际工作中,坚持以防为主、防治结合的综合防范措施,建立完善的地质灾害管理体系,同时加强对信息系统的建设,要积极投入人力、物力和财力,配置与地质灾害管理相适应的软、硬件设施。作为上级主管部门,要与地方相关部门沟通协商,共同提出解决办法,在政策上给下级部门创造条件,使地质灾害管理信息化建设得到更快的发展,使之方便管理,提高效率,在管理中,对于地质灾害情况复杂的区域,要做到24小时监控,重点管理。
2.4因地制宜加强综合防治工作
1地质灾害
“测者未滑,滑者未测”的说法正确吗?在地质灾害防治中,存在着“测者未滑,滑者未测”的说法,或通俗地说“看着的没发生,发生的没看着”,即通过调查列为隐患点并开展监测者未发生地质灾害,新发生的地质灾害点又常常未在调查监测之列。上述说法当然是不正确的,也不符合客观事实,是一种认识“误区”。事实是,每年都有许多通过群测群防、专业监测预警预报地质灾害并成功避险的典型案例,挽救了大量的人民生命财产,大大减轻了危害,取得了很好的防灾减灾成效,这些案例都是通过调查确定为地质灾害隐患点,而后实施监测预警的。在山地丘陵区,存在着千千万万的斜坡或沟谷,这些斜坡或沟谷只要遭遇不利的极端的外界因素作用,如持续的强烈降雨、地震活动或人类开挖堆载等,都具有发生崩塌滑坡泥石流的可能性。人类社会由于经济实力、科学技术水平和管理能力限制以及实际的需要,目前只是调查监测了很小一部分可能发生滑坡泥石流并威胁人居安全的斜坡或沟谷。如果把监测发灾的点数与所在区域记录在案的隐患点数比,“滑者已测”的比例就会大,但与整个区域的斜坡或沟谷点数比,相应的比例数是很小,自然给人以“滑者未测”的印象。通过识别隐患点而后进行监测的做法实际上存在两个前提,一是那个地点是地形地貌、地质成分结构上的薄弱区,如历史上发生过滑坡泥石流的地段,二是威胁到村落、学校、集镇等人类聚居区或聚集区。滑坡泥石流灾害发生与否,还在于外部引发作用是否与薄弱的地质区段遭遇,以及外部作用的大小、时间长短。如果外部作用如强烈降雨、地震活动或人类工程作用没有发生,即使是划定为地质灾害隐患点,一般也不会发生滑坡泥石流。反之,如果外界作用足够大、时间足够长,即使那个地段的地形地貌、地质成分结构不薄弱,以往没有发生过滑坡泥石流,也会逐渐变形破坏乃至发生地质灾害。“测者”的外界作用未达到临界状态,虽然是隐患点也不会发生,而“未测者”达到临界状态也会发生。理论上,凡是斜坡就可能发生崩塌滑坡,凡是沟谷就可能发生山洪泥石流,其本质是重力作用失衡导致岩土向下运动。实际上,人类调查监测记录的地质灾害隐患点只是很小数量的斜坡或沟谷,而绝大多数斜坡因人力、物力、主观认识的限制以及客观必要性等而没有开展调查监测。出现“测者未滑,滑者未测”的说法,还与滑坡泥石流是否成灾以及成灾的大小有关。每年都有因强烈的外界作用引发的大量地质灾害,因为危害小,特别是造成人员伤亡少,社会关注度自然就低,新闻媒介报道就少,社会舆论反映也就处于低水平,以致于焦点集中在个别“滑者未测”的大型灾害事件上。群测群防是我国当前及今后相当长一段时期在地质灾害多发地区为适应相对落后的经济社会发展状况而实施的带有主动应对性质的一种有组织的减灾行动,是有效减轻地质灾害的群众性自我防范工作。群测群防的特点就是地质灾害威胁出现在哪里就在哪里应对,突出强调所在地区居民防灾减灾的自发性、自觉性和实时性,逐渐培育“自我识别、自我监测、自我预报、自我防范、自我应急和自我救治”的防灾减灾文化,通过提高意识、增加知识、培育能力,追求减灾成本的最小化和减灾效果的最大化。结论是,地质灾害调查识别和监测预警是防灾减灾的有效手段,应该坚持做下去,并随着经济社会的发展,认识的提高,推动其向广度和深度发展提升。
2地质灾害会越治越多吗?
以沙峪煤矿为例,沙峪煤矿矿区范围内分布着4个行政村,农业人口2000余人。矿区内沟谷发育,地形破碎,土地较贫瘠,受采煤的影响,使原本脆弱的生态环境日趋恶化。土地退化、荒芜、房屋裂缝、水源干枯等环境地质问题日益突出,居民的基本生存条件受到严重威胁。煤炭的大规模开采造成了对矿山环境的较大破坏,采空塌陷、地面裂缝、区域地下水位下降、煤矸石堆放、矿坑排水等一系列地质灾害和地质环境问题相继发生和出现。
1、地下水位下降
据调查,沙峪煤矿现采***煤,矿坑排水主要来自其顶板(多层)砂岩裂隙水,达300~500m3/d,由于其集中排放,改变了地下水运移状态,周边地下水向井下巷道汇流,地下水位呈下降趋势,使煤层之上含水层储水结构遭到破坏。矿区中部出露于二叠系石盒子组砂岩中的1眼天然泉以及各村中8处水井,浅层均先后干枯,使矿区内的村庄、居民及大小牲畜用水受到不同程度影响。而矿坑排水大多数直接排放,造成了水资源的浪费。
2、采煤引发的地面裂缝、塌陷等地质环境问题
3、煤矸石堆放的潜在危害
据相关资料,煤矸石对环境的危害主要有以下三点:
1)煤矸石自燃对环境的污染
2)煤矸石对水体和土壤的污染
煤矸石经雨水淋溶进人水域或渗入土壤,会影响水体和土壤,并被植物根部所吸收,影响农作物的生长,造成农业减产,同时还会通过食物链进入人体,危及人类健康;
3)矸石山造成的滑坡和泥石流
矸石山堆积过高,坡度过大,就容易造成滑坡;由于降雨等作用使得矸石山的含水量达到饱和状态时便可能形成泥石流。
二、治理与恢复方案
1、避让搬迁
2、采空塌陷、裂缝的治理与恢复耕地
首先清理旧村庄,用推土机推平,通过压道机、推土机和运送汽车往复压实,及时覆盖黄土。对因采空塌陷造成破坏的耕地采用人工或机械方式进行填埋(夯实)裂缝和陷坑,平整田面,因地制宜,修筑相应的田间道路及排水工程,并在各级梯田的外边缘修筑护田堤,控制水土流失,保护坝田,恢复农田的耕种功能。土地复垦后,耕作层的土壤大部分变为生土,不利于作物的生长,需要在深翻的同时,配方施肥,培肥土壤。同时,为了保持人工土壤中的水分,宜尽量在其底部回填约0.5m的亚粘土或粘土,形成人工隔水层,然后再回填亚砂土。恢复耕地后种植一些抗旱性强的乡土植物。
3、煤矸石堆放场的治理
4、修建回风竖井地下储水仓,解决居民人畜用水
区内奥陶系岩溶水埋藏深,富水性不均匀,施工深井风险较大,增设井下储水仓将新施工的回风竖井井下排水作为供水水源加以利用,既避免水资源浪费,又降低了施工深井带来的风险。同时,可满足矿区居民供水。
三、治理工程工程量
1、农田整治与恢复
对已破坏的60hm2农田进行整治与恢复,复垦工程程序及标准为:
①将田面阳土剥离集中堆放一边;
②农田内塌陷、裂缝填平、夯实;
③田面平整,田面平整为梯田形式,梯田单级高差宜根据地形变化而定,一般控制在2~5m之间,各级梯田田面基本保持水平,并向内侧略有倾斜。
④因地制宜,修筑相应的田间道路及排水工程;
⑤在各级梯田的外边缘修筑护田堤,控制水土流失,保护坝田;
⑥地表覆盖阳土,厚度0·5m以上,并适度压实,覆盖土壤ph值为7~8·5[3]。
2、煤矸石的整治
3、回风竖井井底储水仓及供水配套
(1)、回风竖井井底储水仓
区内奥陶系岩溶水埋藏深,富水性不均匀,施工深井风险较大,增设井下储水仓将新施工的回风竖井井下排水作为供水水源加以利用,既避免水资源浪费,又降低了施工深井带来的风险。同时,可满足矿区居民供水。
回风竖井井下储水仓的井下平面布置由煤矿实施,必须做到既保证井下排水(来自煤层之上含水层)不受采煤的污染,又不影响煤矿正常生产。
(2)、供水配套工程
②配套4寸供水管道4200m。
③修筑井口蓄水池1个,高位蓄水池3个,容积分别为800立方米和400立方米。
④配置150kw专用变压器一台。
四、工程经费预算与工期
1、工程经费预算和工期
根据上述工程量,沙峪煤矿矿山环境整治与恢复工程共需经费479·44万元[4](表3)。沙峪煤矿矿山环境整治与恢复工程工期共需1年。
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