廣東省紫金縣地質災害風險評價

尚志海，王興水，袁麗芬

（1．湛江師范學院 生態經濟研究所，廣東 湛江524048；2．華南農業大學人文科學學院，廣州510642；3．嘉應學院 地理科學與旅游學院，廣東 梅州514015）

自然災害風險評價是風險管理的基礎［1－2］，其中地質災害風險研究是一個重要的分支。區域地質災害風險評價是在20世紀90年代才逐漸興起的［3］，近年來國內地質災害研究主要取得了兩大類成果，一是理論研究；二是評估實踐。馬寅生等［4］進行了地質災害風險類型劃分，建立了地質災害風險評價系統；張梁等［5］對地質災害風險構成、易損性等進行了研究。這些研究成果在一定程度上充實了災害風險理論研究，但與評估實踐的聯系還不夠緊密。另外，在評估實踐方面，現有研究以省市一級尺度為主［6－7］，以縣鎮一級尺度為研究對象的實用評價模型還較少［8］，在評價指標的選取和量化上還需進一步探討，尤其是沒有理清頻率和規模在風險評價中的關系，各種研究的側重點不同，從而導致評估結果可能有失偏頗。

紫金縣是廣東省粵東地區地質災害多發縣之一。據《廣東省防災減災年鑒》統計，2000—2009年，全縣共發生重大地質災害22宗，造成12人死亡、5人受傷，經濟損失達4 801．4萬元［9］。逐年增加的地質災害，已經對人們的生活、生產、生命安全構成了極大威脅，成為影響和制約社會經濟發展不可忽視的因素。因此，必須加強地質災害風險評價研究，提高紫金縣對地質災害的整體防治能力，協調好人口、資源、環境和社會經濟發展的關系，實現社會經濟可持續發展。本文基于前人對地質災害風險評價的研究，根據縣域地質災害的特征及評估需求，提出風險評價方法并在實踐中進行檢驗，以期為提升區域地質災害風險評價提供實踐參考。

1 研究區域與數據來源

1．1 研究區域概況

（1）自然地理環境。紫金縣地理坐標為114°40′—115°30′E，23°10′—23°45′N，位于廣東省河源市東南部、東江中游東岸，全縣總面積3 627km2。紫金縣屬粵東地區，地形以山地、丘陵為主，面積3 046km2，占全縣總面積的84%，河谷、盆地、水域占16%。區內可劃分為東南部山區、中北部山地丘陵區、西部丘陵區3個區。地勢東高西低，南北兩面山巒重疊，地勢較高；中部較低并向東西兩翼傾斜，構成不對稱的馬鞍形，歸屬不同流向的東江和韓江兩條水系，素有“八山一水一分田”之稱。紫金縣土壤類型以紅壤、赤紅壤為主，該區域多花崗巖、砂質巖、片巖、板巖的殘積物、坡積物，風化層厚，有機質和養分含量低，土體松散。以山地丘陵為主的地貌特征以及松散的土體為地質災害的發生提供了物質基礎。

紫金縣地處亞熱帶，為亞熱帶季風氣候區。夏長冬短，雨熱同期，年平均氣溫20．8℃，年平均降水量1 822．9mm，年平均日照時數1 749．4h。夏季暴雨集中，年平均雷暴日為74d，且降雨時空分布不均，洪災主要出現在每年的4—9月，其中5—6月份洪澇發生的頻率最高。暴雨的頻發為地質災害的發生提供了動力條件。

（2）社會經濟活動。2011年紫金縣完成地區生產總值76．3億元，比上年增長12．4%；人均地區生產總值11 114元，同比增長11．4%，三大產業結構為26．45∶38．16∶35．39。根據第六次人口普查數據，紫金縣總人口640 438人。紫金縣內居民多數是講究“風水”的客家人，其習慣用傳統的方式去建造房屋，也就是靠山而立，依山傍水；近年來，紫金縣道路交通建設蓬勃發展，難以避免人工切坡；紫金縣礦產資源較豐富，但主要以個體礦山露天開采為主。不合理的削坡筑房、道路建設和礦山開采這些人為工程活動在很大程度上改變了當地巖土體的穩定性，增加了地質災害的發生率。

1．2 數據來源

本文的基礎數據主要來源于《廣東省防災減災年鑒》、紫金縣國土資源局以及實地調查資料，包括：（1）調查紫金縣自然地理環境、社會經濟活動；（2）統計紫金縣地質災害發生情況；（3）整理紫金縣地質災害所造成的直接經濟損失，用以驗證區域風險評價結果。

2 地質災害風險評價理論

2．1 地質災害風險評價模型

地質災害風險的概念不一，Varnes提出了自然災害及風險的術語定義，成為評估地質災害危險性、易損性和風險的基本模式［3，10－11］。地質災害風 險可以表示為：

式中：R（Risk）——地質災害風險；H（Hazard）——一定地區范圍內某種潛在地質災害的危險性；E（Element）——給定區域內受特定地質災害威脅的對象，包括人口、財產、基礎設施等；V（Vulnerability）——特定地質災害以一定強度發生時對受威脅對象所造成的損失程度，即受威脅對象的易損性，用0～1來表示（0表示無損失，1表示完全損失）。由式（1）可知，地質災害風險性評價是由地質災害危險性、地質災害暴露性、地質災害易損性評價共同決定的。

2．2 地質災害風險評價方法

根據地質災害風險定義，結合縣域地質災害風險評估的需要，將紫金縣地質災害風險評價劃分為4個主要環節：

（1）地質災害危險性評價。地質災害危險性評價是風險評價的基礎。一般來說，危險性包括災害頻率和規模兩個方面，但是在縣域尺度評價中，一個偶發大規模的地質災害的影響比頻發的小規模地質災害的影響要大得多，需要將兩者結合起來分析地質災害的危險性，尤其是要體現不同規模地質災害危險性的差異。根據國務院《地質災害防治條例》中災害等級的劃分，特大、大、中、小型災害造成的死亡人數的分級大概是以3為公比的等比關系。據此，將本文中地質災害危險性度量的基本公式定義為：

式中：T1，T2，T3，T4——特大、大、中、小型已發生地質災害發生的次數，即為頻率的度量；27，9，3，1——特大、大、中、小型地質災害的賦值，即為規模的度量。

（2）地質災害暴露性評價。地質災害暴露性是影響地質災害發生后受損程度的一個重要因素。各承災體的暴露性分別用：人口密度（人／km2）、工農業生產總值（億元）、農業總產值（萬元）、農村人均純收入（元）4個指標來衡量。其中，人口密度為評價單元人口總數與其土地面積之比，表示地質災害對人口的影響；工農業生產總值表示地質災害對當地經濟總量的影響；農業總產值和農民人均純收入兩個指標表示地質災害對農民經濟水平的影響，與其他產業相比，農業是最易受地質損害的。農民所有收入中需扣除基本生活費用部分，剩余的才能轉化經營生產或減災投入，進而影響地質災害暴露性。

（3）地質災害易損性評價。地質災害易損性是影響災害風險的關鍵指標之一，相同頻率和規模的災害作用于不同承災體時，其造成的后果也可能有很大差異［12］。面對同等條件的災害，同等暴露程度的承災體，其易損性也不盡相同。綜合考慮紫金縣各承災體與地質災害的關系，參考前人對易損性的相關研究［13］，將人口密度、工農業生產總值、農業總產值、農民人均純收入4個指標的易損性依次賦值為0．3，0．3，0．2，0．2，即總和為1。

（4）地質災害風險表征。風險表征是地質災害風險評價的最后一個階段，它的目標是分析地質災害風險評價的結果，指出地質災害風險受體究竟面臨何種風險［12］。地質災害風險表征可以采用相對值和絕對值兩種方式，本文選擇用相對值的方式，用地質災害風險指數來進行表征。在評價了地質災害危險性、暴露性和易損性后，就可以根據公式計算出地質災害風險指數：

式中：R——地質災害風險指數；H——地質災害危險性；E1——人口密度暴露性；E2——工農業生產總值暴露性；E3——農業總產值暴露性；E4——農村人均純收入暴露性。

3 紫金縣地質災害風險評價過程

3．1 紫金縣地質災害危險性評價

根據對紫金縣地質災害的實地調查與統計資料，發現研究區域地質災害以崩塌、滑坡為主，已發地質災害規模以中小型為主，未發生特大型地質災害。本文根據《廣東省防災減災年鑒》和2010年紫金縣國土局匯編的紫金縣地質災害數據，確定紫金縣已發地質災害的規模，根據公式（2），可計算得出紫金縣各鎮地質災害危險性。為了便于數據的處理，需要對H進行無量綱化處理。均值化處理方法在原始數據的無量綱化過程中，很好地保持了原始數據整體的一致性和關聯系數的一致性，并且均值化后各指標的均值為1，方差為原始指標變異系數的平方，這種方法在消除量綱和數量級影響的同時，保留了各原始指標變異程度的信息［14］。因此本文選用均值化法對數據進行無量綱化處理。均值化法的轉換公式為：

根據公式（4），將地質災害危險性進行無量綱化處理，結果見表1。

表1 2000－2009年紫金縣各鎮地質災害統計

3．2 紫金縣地質災害暴露性指標

紫金縣地質災害暴露性指標為：人口密度（人／km2），工農業總值（億元），農業總產值（萬元），農村人均純收入（元）。在多指標評價的數據標準化過程中，選取均值化法進行無量綱化處理。根據公式（4）得出暴露性各指標的無量綱化值（表2）。

表2 紫金縣各鎮地質災害暴露性指標無量綱化結果

3．3 紫金縣地質災害風險表征

在評價了地質災害危險性和承災體暴露性后，就可以根據公式（3）計算出紫金縣各鎮的地質災害風險（表3）。

（1）根據廣東省防災減災年鑒和紫金縣國土局的資料，評價了紫金縣18個鎮的地質災害風險。紫金縣的地質災害風險從大到小的次序依次為：紫城鎮、黃塘鎮、龍窩鎮、臨江鎮、水墩鎮、瓦溪鎮、義容鎮、蘇區鎮、九和鎮、南嶺鎮、中壩鎮、鳳安鎮、上義鎮、好義鎮、古竹鎮、藍塘鎮、敬梓鎮、柏埔鎮。其中，紫城鎮地質災害風險最高，風險指數為17．061，因為紫城鎮的災害危險性遠高于其他鎮，且為縣政府所在地，經濟相對發達，承災體的暴露性很高，因此其災害風險最大；其次為黃塘鎮，風險指數為1．441，黃塘鎮與紫城鎮相比，災害規模較小，但與其他鎮相比，大規模的地質災害亦有發生；風險最低的是好義、古竹、藍塘、敬梓、柏埔，均為0，但這并不意味著今后這些鎮沒有發生地質災害的可能性，只是可能性在這18個鎮中最低。

表3 紫金縣各鎮地質災害風險

（2）本文根據紫金縣地質災害已經造成的經濟損失來驗證評價結果的可信度。根據廣東省防災減災年鑒2000—2009年以及紫金縣國土局的相關統計數據，發現紫金縣地質災害造成的損失絕大多數為經濟損失，因此本文使用2000—2009年紫金縣地質災害造成的年均經濟損失數據來進行驗證（表4）。

表4 2000－2009年紫金縣各鎮地質災害風險評價結果驗證

驗證結果顯示，本文中紫金縣各鎮地質災害風險評價結果與2000—2009年紫金縣各鎮地質災害年均經濟損失結果排名具有高達80．3%的吻合度。其中龍窩鎮、義容鎮地質災害風險排名較前，而直接經濟損失排名較后的主要原因是已發生的地質災害點主要集中在人口稀少的偏僻農村，或是礦區所在地；上義鎮地質災害風險排名較后，而直接經濟損失排名較前的主要原因是已發生的地質災害集中在學校、人口、建筑稠密的地區。因此，本次評價結果具有較高的可信度。

4 結 論

（1）根據廣東省防災減災年鑒和紫金縣國土局的資料，評價了紫金縣18個鎮地質災害風險。紫金縣各鎮地質災害風險指數從大到小排序依次是紫城鎮、黃塘鎮、龍窩鎮、臨江鎮、水墩鎮、瓦溪鎮、義容鎮、蘇區鎮、九和鎮、南嶺鎮、中壩鎮、鳳安鎮、上義鎮、好義鎮、古竹鎮、藍塘鎮、敬梓鎮、柏埔鎮。

（2）采用2000—2009年紫金縣各鎮地質災害造成的年均經濟損失來驗證地質災害風險評價結果，發現本文的評價方法具有較高的可信度。

在區域地質災害風險評價，尤其是縣鎮一級尺度的風險評價中，災害的規模和頻率缺一不可。單獨以規模和頻率來評價災害風險，都不足以反映風險結果，尤其是規模的影響更不容忽視。本文同時考慮了頻率和規模對風險評價結果的影響，特別區分了不同規模災害的影響程度，這是與以往研究最大的區別。當然，由于災害統計資料的有限性，頻率與規模到底在多大程度上影響著風險評價結果，以及兩者之間如何結合在一起，還需要進行深入研究。

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