翟建平
(重慶市沙坪壩區規劃和自然資源局,重慶 400038)
隨著能源需求量不斷增長,礦山開采與周邊地質環境的矛盾日益尖銳化,因地環境不斷惡化,致使地質災害如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉陷等現象頻繁發生,嚴重危害礦區周邊人民群眾的生命財產安全,影響社會的和諧持續發展。因此,如何提前防治地質災害的發生就成為了礦企發展過程中不可避免的問題,而地質災害風險性評價是提前防治工作的重要舉措。
地質災害是指在自然或者人為因素的作用下,對人類生命財產和生存環境造成損毀的地質現象。其包含了兩個方面的條件:第一是致災的動力條件,主要包括地質條件、地貌條件、氣象條件、人類活動等;第二是災害事件的后果,即對人類社會所造成的損失,只有兩方面條件同時存在,才有地質災害產生[1]。
如上所述,地質災害風險性既包含自然屬性,又包含社會經濟屬性。因此,在進行礦山開采區周邊地質災害風險性評價研究時,既要了解致災的動力條件,即地質災害危險性,也要評估災害事件的后果,即地質災害易損性。一般而言,地質災害危險性絕大多數改變不易,但易損性則是人為因素起著至關重要的作用。因此,在對礦山開采后引發周邊地質災害風險評價中對易損性的評估尤為重要。
地質災害風險評價作為一門新興的學科,涉及到地質學、地理學、災害學、經濟學、統計學等多門學科,其形成與發展不過是近幾十年的時間。
隨著計算機性能的提高和3S技術的發展,地質災害風險性評價方法研究也蓬勃興起。
20世紀90年代聯合國公布了自然災害風險性評價方法,提出并完成了以降低地質災害造成損失30%為目標的十年計劃(IDNDR)[2],代表著地質災害風險評價研究揚帆起航。Michael-Leiba等[3]在斜坡地質災害研究中將地質災害的危險性、易損性、風險評價作為一體,采用平面和三維評價系統開展危險性和風險區劃研究。
國內劉希林[4]致力于泥石流風險評價、風險區劃的研究,根據31次試驗成果,提出了判斷泥石流危險程度和評估泥石流泛濫堆積范圍的方法。柳源[5]提出了地質災害(崩、滑、流為主)危險性分析的步驟與方法。高華喜等[6]借助GIS進行滑坡災害風險空間預測,進而對地質災害的強弱程度進行預測。
綜上所述,國內外學者對于地質災害風險性評價研究較多,從定性評價到定量評價,但都只限于在某一方面的研究,有待形成系統完整的評價體系。
礦山開采區地質災害風險性評價方法主要有成因機理分析評價、危險性評價、易損性評價、層次分析法、加權信息量法等。
成因機理分析評價是上世紀70年代前的評價方法,主要評價內容是對歷史上發生的地質災害的形成條件、危險性程度進行評價,定性地評價地質災害發生的可能性及活動規模,再根據其結果來確定地質災害風險大小。

表1 地質災害風險統計評價分級表
危險性評價是指對歷史性的災害風險程度及對未來發生地質災害的概率進行評價,具體反映地質災害的活動程度,體現自然屬性特征。
主要包括兩方面內容:一是對以往地質災害活動的程度(包括大小、密度、頻次等)進行客觀評價;二是對可能影響地質災害的地質條件、水文條件、人為活動等方面因素進行評價。
易損性是由承災體直接條件和社會經濟條件兩種要素組成。其中反映承災體直接條件的要素包括承災體類型、數量、價值、遭受地質災害時的損毀程度與損失率等;反映社會經濟條件的要素包括區域GDP水平、交通設施、政府防災減災能力等。易損性評價主要是評價人類社會承受災害破壞和損失程度的承載能力,一般根據承災區社會經濟屬性來評價承載能力[7]。
層次分析法將問題按層次分解成不同的因素,然后將同一層次內各個不同因素進行相對重要性的互相比較得出判斷矩陣,求出各層次因素相對于上一層的單權重和組合權重[8],是一種定性與定量相結合的決策分析方法。
加權信息量法是用統計學的方法確定出每個評價因子不同子類的信息量值,再按照評價因子各自所占的權重,對不同評價因子的信息量值進行加權疊加,最后用總的信息量值來確定研究區的風險性,減少了人的主觀因素的影響,是一種非常好的定量評估方法。
地質災害風險評價由定性評價,逐漸發展為半定量、定量評價。每一種評價方法各有自身優點和缺點,實際操作中可選擇2種或以上評價方法相互驗證,以彌補單個方法的不足。
地質災害風險評價總體思路包括定性風險評價和定量風險評價。定性風險評價包括風險評價、危害性評價和危險性評價,重點分析評價地質災害發生且可能到達受災體的時空概率,包括地質災害發生的可能性,災害對人員、財產、礦山工程施工造成的損失大小。因而風險定性分析實際是危險性與危害性的函數[9]。
地質災害定性風險評價一般通過風險評價分級確定風險等級。風險評價分為四個風險等級:高風險、中風險、低風險和極低風險;危害性評價分為四個危害性等級:高危害、中危害、低危害和極低危害;危險性評價分為四個危險性等級:高危險、中危險、低危險和極低危險。
定量風險評價是借助分析統計工具,對人員生命風險和財產風險進行概率統計分析。一般通過地質災害風險統計評價分級表表來確定定量風險等級(表1)。
定性風險性評價可以在有限的數據條件下,較準確地評價地質災害風險,適用于調查和研究程度不高的地質災害風險評價。
而定量風險性評價主要是在詳細調查資料及數據的基礎上進行分析和研究的,比定性風險性評價方法精度更高、可靠性更高,適用于重大地質災害風險性研究。
地質災害風險性評價是多學科的綜合研究,是地質災害危險性和易損性的組合,是開展防災減災的有效途徑。本文希望通過對礦山開采區周邊地質災害發生的特征及其風險性評價方法進行探究,能夠在今后的礦山地質災害預防工作中起到幫助作用。
科學技術日新月異的發展背景下,地質災害風險性評價更要與時俱進,在定性風險評價的基礎上,加強加大加深對定量風險評價的研究,提升對地質災害風險性評價的精確度和可靠性,提稿人類防災減災能力,從而促進人與環境的和諧發展。