地质灾害风险评估理论方法与实践.ppt

地质灾害风险评估理论、方法与实践,张茂省,中国地质调查局西安地质调查中心,2012年3月,地质灾害风险评估理论、方法与实践,一、地质灾害风险管理概述1、地质灾害风险管理框架2、地质灾害风险管理术语3、地质灾害风险管理现状4、地质灾害风险管理理念二、地质灾害风险评估理论1、地质灾害风险评估的主要内容2、地质灾害风险评估的层次结构3、地质灾害风险评估的理论基础 4、地质灾害风险评估的基本假设5、地质灾害风险评估的基本原则,三、地质灾害风险评估技术方法 1、地质灾害风险评估技术方法2、地质灾害风险评估指标体系四、地质灾害风险评估实例1、区域地质灾害风险评估实例2、场地地质灾害风险评估实例3、单体地质灾害风险评估实例4、村镇重要基础设施评估实例,引 言,“风险”一词的由来主要有两种说法。一种观点认为，在远古时期，渔民祈祷让神灵保佑自己在打鱼捕捞时能够风平浪静，因为他们深深地体会到“风”给他们带来的无法预测无法确定的危险，“风”即意味着“险”，因此有了“风险”一词。而另一种观点则认为“风险（RISK）”是舶来词，RISK的语源是意大利古语“RISCARE”，从意大利语的“RISQUE”演变而来。现代意义上的风险一词越来越被概念化，已经大大超越了“遇到危险”的狭义含义，而且与人类的决策和行为后果联系越来越紧密，风险一词已成为人们生活中出现频率很高的词汇。,引 言,风险管理是一门新兴的管理学科。风险管理从20世纪30年代在美国开始萌芽，到20世纪50年代风险管理一词才形成，到20世纪70年代以后逐渐掀起了全球性的风险管理热潮，美国、英国、法国、德国、日本等国家先后建立起全国性和地区性的风险管理协会，标志着风险管理的发展已进入了一个新的发展阶段。随着社会的发展和科技的进步，现实生活中的风险因素越来越多，既有自然风险、也有政治风险，还有经济风险，无论企业还是家庭，无论是个体还是群体，都日益认识到进行风险管理的必要性和迫切性。,引 言,我国是一个地质灾害频发、遭受人员伤亡和经济损失十分严重的国家，在以往的地质灾害防治管理中采取了一系列卓有成效的措施，取得了令人瞩目的成就。但是由于体制和科技发展等方面的原因，我国（不含香港地区）的地质灾害风险管理还处于刚刚起步的阶段。地质灾害风险管理是一项复杂的工作，它不是一个纯技术决策问题，而是集技术决策、政府管理（政策）、社会参与、法律制定及成本核算、效益分析等为一体的综合决策行为，是地质灾害管理的高级阶段。加拿大、美国和我国香港特别行政区是开展这项工作最早的，也是最为成功的国家和地区。从某种程度上讲，完全杜绝地质灾害发生是不可能的，滑坡等地质灾害引起的风险将永远存在，要想主动有效地预防和减轻地质灾害，首先要对地质灾害本身有比较全面的认识。地质灾害防灾减灾决策是风险决策，对地质灾害也只能进行风险管理。对单体滑坡引起的风险进行管理是如此，在区域上进行滑坡地质灾害风险控制就更是如此。,一、地质灾害风险管理概述,1、地质灾害风险管理框架2、地质灾害风险管理术语3、地质灾害风险管理现状4、地质灾害风险管理理念,1、地质灾害风险管理框架,地质灾害风险管理框架示意图,地质灾害风险管理框架图,地质灾害风险管理层次结构图解,风险评估与风险管理的流程：（1）风险的识别（野外滑坡调查）鉴别风险的来源、范围、特性及其行为或现象相关的不确定性。这是风险管理的起点，在很大程度上界定了风险的本质特征。实际操作中往往要依赖于经验和类比，主要是地质工程师的介入。（2）风险的量化与度量,1、地质灾害风险管理框架,尽管人们对风险评价的内涵存在着不少的分歧，但风险评价和风险管理的流程却是得到了普遍的承认。,（3）风险评估 是以上风险分析过程和风险管理之间的衔接步骤。在此之前分析的着眼点主要在灾害本身，此后便转移到了灾害对人类社会危害的可能性上。（4）可接受风险水平的确定与风险评价 针对每一种决策方案，对所有的成本、效益和风险进行评估，包括各种不同的决策之间的成本核算，可能导致的社会经济、环境或政治问题，以及目前的决策对今后的选择可能产生的影响，确定可接受风险水平。（5）风险管理 这一步代表在风险接受和规避基础上的“执行”过程。简而言之，就是一套用来处理风险的方法。,1、地质灾害风险管理框架,地质灾害风险评价,1、地质灾害风险管理框架,要对风险进行控制，首先需要回答的问题是：“这一风险是否是可以接受的？”这就需要结合区域社会、经济、政治、环境的现状和发展要求，判定该区域在今后一段时间内（近期、中期或远期）滑坡地质灾害产生的风险在多大程度上是可以接受的，这个过程就是风险可接受水平的确定。确定了风险可接受水平之后，将上述风险评估得到的风险与之相比较，便可确知是否采取一定的途径来降低风险。如果需要采取一定的途径来降低风险，那么在选择途径方法时需要回答如下两个问题：可供选择的途径有哪些？如何在这些途径中作出理性的选择？风险可接受水平的确定不仅仅是一个成本、效益分析问题，还需要从地质的角度进行更深入的分析和判断。,1、地质灾害风险管理框架,（5）风险管理,风险管理 风险可接受时，就保持该状态，并力获得最大效益；当认定风险不可接受时，则采取相应措施降低风险（例如规避、满足效益优先原则前提下治理、系统功能转化等），并跟踪监控措施对于降低风险的效果，反馈信息到风险评价和风险管理系统，实现动态的风险控制。,1、规划控制规划控制是一种事前预防方法，常常是有效而经济的。规划控制通过废除原有的土地利用项目或是转而发展其他项目，同时在存在现实风险或潜在风险的区域限制或调控新的建设项目。就经济而言，后者更为经济一些。2、工程措施对于降低滑坡风险而言，工程措施是一种最直接的方法，但通常也是最昂贵的方法。因此必须在严格进行成本、效益分析的基础上，经过充分论证之后方可付诸实施。,风险控制的基本途径,1、地质灾害风险管理框架,（5）风险管理,3、规避如果滑坡灾害风险过高，远远超出了可接受水平，并且无法通过其他控制措施来降低风险，或者采取其他控制措施的效益远远低于成本，则只可能采取规避措施，将风险范围内的人员和财产永久转移到其他地区。4、监测预警滑坡地质灾害现象本身存在着诸多不确定性和复杂性，目前技术水平下常常无法彻底认识清楚其本质，对其未来的变形破坏特征所作的判断只是随着信息的逐步输入而日臻完备，所以有相当数量的斜坡区域，虽然可以明确意识到存在着滑坡地质灾害潜在风险，但是对于风险的大小和性质尚不确知，此时常常只能采取监测预警这一措施，以求不断跟踪反馈斜坡演化所处的状态，针对出现的新变化及时采取相应的措施。,1、地质灾害风险管理框架,（5）风险管理,5、接受滑坡地质灾害风险对于任何一个斜坡区域而言都是客观存在的，几乎可以说是斜坡的一个固有特征。只有当这种风险在人们认为不可接受的情况下才动用人力、物力对其进行控制，反之当人们因为经济或其他限制原因不能控制或减低风险时，人们将会忍受不超过可接受水平的风险。6、防灾减灾教育教育是防灾减灾体系中极为重要的一环。通过宣传教育提高全民的防灾减灾意识，传授紧急情况发生时的逃生本领，对于最大限度地降低灾害造成的损失特别是较少人员伤亡是具有非常重要的意义的。,1、地质灾害风险管理框架,（5）风险管理,国际土力学和土木技术工程学会（ISSMGE）风险评估与管理技术委员会（TC32），制定了一套风险评估术语。年超出概率（AEP）：任一年中估计超出某一事件固定量级的概率。后果：与风险分析相关，灾害发生的结果。危险（威协）：可导致灾害的自然现象，根据自然体的几何、力学以及其他等特征来描述。危险可以是正在发生的（例如缓慢蠕动的斜坡）也可以是潜在的（例如危岩现象）。一种危险或迹象是不包含任何预测的。受险对象：某一地区内受危险影响的人员、建筑物、工程设施、基础设施、环境面貌以及经济活动等。生命个体风险：现存的危险附加在单个人身上的风险增量。这个风险增量是假设危险体不存在情况下个体生命背景风险基础上增加的。可能性：在给定数据、假设和相关信息条件下，一个结果发生的可能性。也在对概率和频率定性描述情况下使用。,2、地质灾害风险管理术语,承灾体：受灾害影响范围内的人口、建筑、工厂、基础设施、自然环境要素和经济活动。易损性：危险区内单个或者一系列受险对象易受损失的程度，程度范围在0（没有损失）和1（总损失）之间。易发性：一个地区内现有或潜在滑坡的类型、体积（或面积）和空间分布的定性或定量评价。危险性：在一定时间内一种特定危险发生的可能性。风险：对于生命、健康、财产或环境的不利因素的可能性和严重性的量度。定量的风险可表述为，风险=危险性*潜在的损失价值。它还可以表达为“不利事件发生的概率乘以事件发生的结果”。风险分析：利用已有信息估计灾害造成的对于个人，集体，财产和环境的风险。,2、地质灾害风险管理术语,定性的风险分析：利用叙述性的词语或是数值比率范围来描述将要发生的地质灾害所造成的后果和可能性的级别。定量的风险分析：基于可能性、脆弱性和危害性的数值计算得出风险值。可允许风险：一定等级内的风险，在此风险范围内社会可以承受并保证一定的利益。它是一个风险范围，该范围被认为不可忽略并且如果有可能的话需要进一步的审核和降低。风险减缓：选择恰当的技术和管理手段来减小灾害发生的可能性和所造成的后果。风险控制：采取措施控制风险，并对这些措施的有效性进行周期性的再评估。风险管理：管理的政策、过程和实践的系统应用，来识别、分析、评估、减轻和检测风险。,2、地质灾害风险管理术语,我国现阶段使用的主要术语 我国在地质灾害领域中采用的术语总体上与国际接轨，但亦有一定差异。据国土资源部门颁发的地质灾害分类分级标准、建设用地地质灾害危险性评估技术要求、县（市）地质灾害调查与区划基本要求（实施细则）的规定等，现阶段我国采用的主要术语及概念如下：地质灾害：是指由于自然产生或人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象。地质灾害易发区：是指容易产生地质灾害的区域。地质灾害危险区：是指明显可能发生地质灾害且将可能造成较多人员伤亡和严重经济损失的地区。地质灾害危害程度：是指地质灾害造成的人员伤亡、经济损失与生态环境破坏的程度。建设用地地质灾害危险性评估：是指工程建设可能诱发、加剧地质灾害和工程建设本身可能遭受地质灾害危害程度的估量,2、地质灾害风险管理术语,与国际上主要术语的区别 与国际土力学和土木技术工程学会（ISSMGE）风险评估与管理技术委员会（TC32）制定的滑坡风险评估术语相比，主要差别表现在以下几个方面：滑坡与地质灾害：国际标准中的Landslide是指岩石、碎屑物，或土质沿斜坡向下的运动，包括了滑动型、崩塌型和泥石流型；我国地质灾害分类分级标准中的地质灾害是泛指造成危害的地质现象，包括了八大类，突发型和缓变型两个型，34种，建设用地地质灾害危险性评估的灾种主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等6种。国际标准中的Landslide相当于我国使用的滑坡、崩塌和泥石流。,2、地质灾害风险管理术语,与国际上主要术语的区别地质灾害易发性：国际标准中的滑坡易发性（Susceptibility）是指一个地区内现有或潜在滑坡的类型、体积（或面积）和空间分布的定性或定量评价。我国的地质灾害易发区是指容易产生地质灾害的区域。国内外对易发性的定义比较接近，有的学者将Susceptibility直译为“敏感性”或“脆弱性”，其实意译为“易发性”更为贴切。地质灾害危险性：国际标准中的危险性（Harzard）是指一种具引发危害的可能性，强调的是在一个给定期限内滑坡发生的可能性，但并未考虑威胁对象。我国的地质灾害危险性是指发生地质灾害且造成人员伤亡和（或）经济损失的可能性，既涉及了灾害的发生及强度，又考虑了威胁的对象，其概念综合了国际标准中的危险性和风险。国内外对危险性采用的术语完全一致，但其定义的内涵却相差很大。,2、地质灾害风险管理术语,与国际上主要术语的区别地质灾害危险性评估与风险评价：我国实施的建设用地地质灾害危险性评估是指工程建设可能诱发、加剧地质灾害和工程建设本身可能遭受地质灾害危害程度的估量，评估内容包括工程建设可能诱发、加剧地质灾害的可能性，工程建设本身可能遭受地质灾害危害的危险性，拟采取的防治措施等。国际标准中的风险（Risk）是指生命、健康、财产或环境所遭受的不利影响的可能性和严重程度的大小。风险评价包括风险分析和风险评价两个阶段，风险分析包括危险识别、灾害发生概率估计、承灾体估计、承灾体时空概率估计、易损性估计、风险计算等过程；风险评价是用风险分析结果与容许风险标准对比，以决定目前的风险是否是可以容许的，或者现有的风险控制措施是否是可行的。,2、地质灾害风险管理术语,对于一些术语使用的建议 由于社会制度、历史背景和习惯的不同，我们国家没有必要完全照搬国外的术语。但是很有必要借鉴滑坡和工程边坡联合技术委员会（JTC-1）、国际土力学与岩土工程协会（ISSMGE）、国际岩石力学学会（ISRM）和国际工程地质与环境协会（IAEG）联合制订的标准，根据我国实际情况，修订和完善相关的术语。建议仍沿用“易发性”和“危险性”的术语，引入“风险”术语，并对易发性和危险性定义作必要的修改。,2、地质灾害风险管理术语,对于一些术语使用的建议地质灾害分类：国际上目前仍沿用了Varnes（1984）的分类体系，新的分类体系正在编制之中，在新的分类标准出台之前，建议仍采用我国现行标准，将国际上的Landslide术语分为滑坡、崩塌、泥石流三个术语。地质灾害易发性：可以采用国际标准中Susceptibility的术语和概念。术语应采用易发性，不宜采用敏感性或脆弱性，定义为一个地区内现有或潜在地质灾害的类型、体积（或面积）和空间分布的定性或定量评价。在易发性评价中要考虑现有的和潜在的地质灾害，但不考虑时间维度，可用地质灾害的点密度、线密度、面密度或体密度来表征。,2、地质灾害风险管理术语,对于一些术语使用的建议地质灾害危险性：可以采用国际标准中Harzard的术语和概念。术语仍然采用危险性，但应与我国目前采用的危险性概念有所区别，剥离威胁对象的内涵，定义为一种具引发危害的可能性。危险性的描述应包括潜在灾害体的位置、体积（面积）、类型、可能的滑移速度、以及在一个给定期限内滑坡发生的可能性。地质灾害风险：可以采用国际标准中Risk的术语和概念。术语可直接采用风险，定义为生命、健康、财产或环境所遭受的不利影响的可能性和严重程度的大小。定量的说，风险=危险性潜在的价值损失。它还可以表达为“不利事件发生的概率乘以事件发生的结果”。地质灾害评价与区划：包括易发性评价与区划、危险性评价与区划、风险评价与区划。,2、地质灾害风险管理术语,自20世纪90年代以来，国外研究者针对地质灾害分线管理开展了卓有成效的工作。美国：1994年加里福尼亚州Northbridge地震引发了1万km2内的11000多处滑坡，基于此编制了详细的滑坡目录，并建立了地震与滑坡的相关关系，利用Arc-info地理信息系统，在12.4万的地质底图上划分以10m为单元的栅格，用单元的土体强度参数、数字高程模型、地震峰值加速度、Newmark位移模型和破坏概率模型等计算单元的危险，形成了滑坡、崩塌、泥石流危险区划图。,3、地质灾害风险管理现状,（1）国外地质风险管理现状,意大利：1999至2000年两年时间里，意大利完成了全国的12.5万滑坡危险性区划图，总面积约30万km2，将滑坡强度划分为3级，危害程度划分为4级，通过叠加易发性区划和危害性区划得到危险等级，完成了全国的危险区划图。之后，在此基础上又选择局部做了更深入的调查，完成更大比例尺（15000、12000）形成风险区划图。法国：法国陆地总面积为544965km2，上世纪70年代开始编制比例尺为12.5万的类似于滑坡分布图的全国性图件，覆盖了全国主要的地质灾害分布区。1982年法国提出了基于防灾目标的PER计划，局部地区编制了更详细的110000或15000的滑坡分布图和易发性区划图，为城市土地利用服务。1995年又提出风险预防规划（PPR），在国家层面投入巨资，进行全国性的12.5万滑坡风险填图，对土地利用规划等具有法律约束效力。,3、地质灾害风险管理现状,（1）国外地质风险管理现状,上世纪80年代以来，我国有计划地开展了全国大江大河和重要交通干线沿线地质灾害专项调查，开展了150万以地质灾害为主的区域环境地质调查；1999年以来，又相继部署开展了近1600个县（市）的准110万地质灾害调查与区划；2005年开始实施地质灾害高风险区15万地质灾害调查；部署开展了重点地区地质灾害监测预警示范研究；2007年启动了主要省区特大滑坡调查与风险管理等工作。这些工作是实施地质灾害风险管理的基础，相当于风险管理中的滑坡编目（inventory）、易发性（susceptibility）、危险性（harzard）调查与区划，而地质灾害风险评价与区划工作尚处于探索阶段。,3、地质灾害风险管理现状,（2）我国的地质灾害调查与风险管理现状,我国的地质灾害防治管理职能曾经划归在水利系统防汛办，个别省市放在地矿系统、地震系统或城建系统等，1999年机构改革和职能调整后，地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作划归国土资源部门统一管理。总体来说，我国在地质灾害防治管理方面起步较晚，但取得的成效十分明显：颁布并实施了地质灾害防治条例，实行了建设用地地质灾害危险性评估制度，使地质灾害的防治步入了法制轨道；编制了省、市、县级地质灾害防治规划及年度防灾预案；初步组建了地质灾害应急指挥系统，建立了地质灾害群测群防网络，开展了国家和省级地质灾害气象预警；针对水利水电、铁路、公路等工程建设中遇到的地质灾害实施了勘察治理措施。尽管和国外地质灾害风险管理框架体系并不完全接轨，但采取的管理措施有效地减缓了地质灾害带来的风险。,3、地质灾害风险管理现状,（2）我国的地质灾害调查与风险管理现状,顺应国际潮流，逐步推行地质灾害风险管理制度 我国是一个地质环境脆弱，地质灾害多发的国家，随着经济社会的不断发展，人类活动对地质环境的改变日益增强，一方面地质灾害将呈现更加频发的态势，另一方面地质灾害带来的经济损失也将随之增大。如何落实科学发展观，有效地减缓地质灾害带来的风险，保护人民生命和财产安全，仅靠我国现行的管理办法就显得不完全适应，必须顺应国际潮流，借鉴国际上一些发达国家在地质灾害风险管理方面取得的经验与教训，完善我国在地质灾害防治管理中的薄弱环节。形成既能与国际地质灾害风险管理接轨，又适合我国国情的地质灾害调查与风险评价标准、法律法规体系、预警预报与应急指挥体系、灾后重建和风险分担机制、地质灾害的日常防护管理体系及风险意识宣传教育制度等，逐步推行现代地质灾害风险管理制度。,3、地质灾害风险管理现状,（3）对我国实施地质灾害风险管理的几点意见,明晰地质灾害风险管理概念，建立既适合我国国情又与国际接轨的风险管理术语 1999年国土资源部第号令发布了地质灾害防治管理办法，2004年国务院第394号令公布了地质灾害防治条例，从1999年12月1日起推行了建设用地地质灾害危险性评估制度。我国推行的地质灾害危险性评估制度借鉴了国际上一些发达国家地质灾害风险评估的经验与教训，在防止地质灾害发生，避免和减轻地质灾害造成的损失，维护人民生命和财产安全，促进经济和社会的可持续发展方面起到了积极的作用。但是经过几年的实施，也暴露一些不足，尤其是在地质灾害易发性、危险性等概念方面，与国际上相关的概念和名词术语有一定差异，有必要进一步明晰地质灾害风险管理的概念，建立既适合我国国情又与国际接轨的风险管理术语。,3、地质灾害风险管理现状,（3）对我国实施地质灾害风险管理的几点意见,解决我国地质灾害风险管理面临的关键问题，出台地质灾害风险管理指南 地质灾害风险管理面临一些关键技术问题，如建立地质灾害危险性评价和风险评估指标体系，建立危险度和风险程度分级标准，建立地质灾害风险评估技术流程，开发风险管理决策支持系统等。解决我国地质灾害风险管理面临的关键问题，尽快出台地质灾害风险管理方面的有关指南，或制订一整套的风险管理计划是十分必要的,3、地质灾害风险管理现状,（3）对我国实施地质灾害风险管理的几点意见,滑坡的风险管理是于20世纪80年代末发展，并于90年代末流行起来的对于滑坡进行管理的一种方法。1997年在夏威夷召开了首次关于滑坡风险评价与管理的学术会议，2005年在温哥华召开了“国际滑坡风险管理会议”，系统总结了有关滑坡风险管理的理论、方法，以及经验和实例，可以说代表了当今国际上在这一领域的研究进展和水平。在国内，滑坡的风险评价与管理近几年也已逐渐成为地质灾害领域的研究热点和难点，不少机构和学者对此开展了研究。但由于“风险”的本质是一种未来事件的不确定性，因此，对于其的评价和研究就充满了困难，尽管如此，人们还是找到了一些量化和评价它的技术和方法，并继续不断地充实和完善它。,3、地质灾害风险管理现状,（4）地质灾害风险管理中的难点与热点问题,滑坡的空间预测及评价方法 滑坡不像其他灾害具有空间衰减规律，是较为独立的点状灾害事件，由于成灾机理研究水平和滑坡成因的复杂性，难以在空间上建立滑坡发生与其影响因素间的定量函数。主要方法：基于滑坡编录的概率分析方法基于经验的的定性推理方法（类比法）基于数据的数学模型评价法确定性模型方法不确定性模型方法,3、地质灾害风险管理现状,（4）地质灾害风险管理中的难点与热点问题,滑坡的时间预测及评价方法 直接利用编目的过去已发生的滑坡事件，类似于水文学的洪水概率分析。间接利用触发因素的重现周期信息，间接利用触发因素的重现周期来确定滑坡发生的时间概率。滑坡发生的时间概率的表达：对于单体滑坡可以用年发生（或复活）概率表达，即失稳（或复活）次数/年；对于区域上的滑坡可以用滑坡个数/单位面积（或长度）/年表达。滑坡的时间概率和空间概率构成了滑坡发生的概率。,3、地质灾害风险管理现状,（4）地质灾害风险管理中的难点与热点问题,滑移距离预测及评价方法 滑坡到达承灾体的概率P（T:L）是由滑移距离图1 几何变量：垂直高度(H)，滑移距离(L)，延伸角，阴影角，塌落角，基底坡角和影响范围决定的。地貌学方法，即通过图像解译和野外调查来确定滑坡堆积物范围，从而确定滑移距离。几何学方法，即使用延伸角（reach angle）的概念。预测滑坡影响的范围，该方法也是基于经验，建立一个滑坡体积V与它覆盖的面积A之间的关系式，碎屑流的变体积法，主要通过携带物的体积和沉积物的体积的平衡来估算，通过输入初始体积和区域的几何形状来建立变体积公式，从而预测滑移距离。,3、地质灾害风险管理现状,（4）地质灾害风险管理中的难点与热点问题,垂直高度(H)，滑移距离(L)，延伸角，阴影角，塌落角，基底坡角,安全超覆角,滑坡强度预测及评价方法滑坡的强度是由滑坡体物质形态、体积和滑速等方面决定的，这几者的集中表现即为滑坡的破坏形式，不同的破坏形式其强度是不同的，同一个破坏形式的不同阶段其强度也是不同的。可以用滑坡体积与速度的乘积表示单体滑坡的活动强度。将滑速大小进行分级，分为极慢很慢慢中速快速很快极快7级，滑坡强度的预测也可分为区域上的和单体上的，基于监测和数值模拟的预测基本仅针对单体滑坡有效，而且受监测精度、预测方法的局限；区域上判断滑坡的强度，目前只能是定性的基于滑坡破坏方式分类学的大致判断，而且在实际应用中由于所限太多不得不被大大简化。,3、地质灾害风险管理现状,（4）地质灾害风险管理中的难点与热点问题,4、地质灾害风险管理理念,（1）地质灾害风险评估与管理逐步成为减灾防灾主体战略之一国际上地质灾害防灾减灾领域有3大战略，即：防治工程、监测预警工程和风险评估管理战略。目前，国际上越来越重视风险管理战略，而国内风险管理战略相对薄弱，以监测预警和防治工程为主，需要转变防灾减灾理念逐步重视风险管理战略。突发地质灾害发生在地壳表层，易于观察、勘查和监测，只要基础工作扎实细致，动态跟踪监测，进行预警预报是可能的（需要长期的人力和财力投入，一般是难以满足的）；但是，也正是地质灾害发生在斜坡表层，受随机和偶然不确定因素的影响较大，故发生时间预报难度大，目前国内外难以攻克，这大概就是国际上越来越重视地质灾害风险评估管理的重要原因。地质灾害风险评估实际上是预警预报研究的另一种形式，相对强调空间预测预警和发生时间概率（不是具体发生时间）的评估（预测），灾害发生的时间概率大，危险性和风险就大，就需要采取风险避免、控制和减缓措施，即实施风险管理。因此，国际上风险管理逐步成为减灾防灾领域的主体战略和主流措施。国际上滑坡（广义的崩塌、滑坡、泥石流）风险管理指南已经进入第3-4代，国内还没有行业推荐的地质灾害风险评估技术指南，这是制约风险管理难以实施的主要原因之一。国际上滑坡风险评估与管理有比较成熟的经验技术和方法，没有深奥的理论，其风险估算有统一的公式，看似简单，实际上复杂隐含在每一项的展开计算中，特别是危险性和易损性的定量化预测评价，难度比较大，问题比较多，涉及到一些基础理论原理的应用，一直是风险评估的关键困难问题。,（2）定性分析决定定量估算的思路区域地质灾害风险评价需要寻找和利用空间衰减趋势和规律，然而，崩塌、滑坡、泥石流灾害的发生属于点到点的灾害（不同于地震，地震是点影响面，具有明显的空间衰减趋势），没有明显的空间衰减趋势和渐变规律。因此，区域地质灾害风险区划一定要强调定性分析为主，定量计算为辅的基本原则。地质灾害的形成条件、主要影响因素、诱发因素是大家公认的，包括形成机理等是可以认知的，只是不同地区、不同时间段的主要控制因素有所差异，因此，定性的分析评价是至关重要的、是可以得到大家公认的。根据多年的跟踪研究，提倡地质灾害风险评估，需要在定性分析评价的基础上，采用简单实用（最好是基于GIS）的模型和方法，进行定量预测评价，将定性与定量评价相结合，获得不同层次的评价区划结果。地质灾害风险评估过程中鼓励提倡实用型地质灾害风险评估技术方法，强调区域地质灾害易发程度、危险性和风险评估以定性分析评价为主，定量评价为辅；定性分析决定定量计算，即定性分析具有决定权，在定性分析基础上，结合定量评价模型进行综合评价区划与制图。,4、地质灾害风险管理理念,（3）提倡和推广应用RS和GIS技术提倡推广应用RS和GIS技术，遥感技术与GIS技术在地质灾害风险评估中的应用越来越普及、越来越重要，这是因为GIS技术可以贯穿于地质灾害调查编录、数据库建设、空间预测评价区划、监测预警预报、防治和管理全过程，特别是其数据更新、信息共享、信息发布、空间分析与制图及可视化功能，适合于突发地质灾害预测评价的长期动态跟踪，有利于为社会经济建设服务、有利于地质灾害风险管理和控制。,4、地质灾害风险管理理念,（4）确定风险评估区划与制图服务目的风险评估区划与制图主要为地质灾害风险管理、控制和土地利用规划、防灾减灾规划服务：因此，不同比例尺地图和相应的地质灾害调查编录、易发性、危险性及风险区划制图的类型不同，所对应的成果精度、应用范围也不同。为了能够显示特定区划水平要求的信息，地质灾害风险评价分区图应以合适的比例尺编绘。所谓合适的比例尺，强调不同资料底图对应于不同的评价分区图，应当适用于不同的应用对象，国内在预测评价区划方面还没有这方面比较成熟的规范。根据目前全国的地质灾害调查情况进展，强调作为全国或者全省范围小于1:20万比例尺的调查分布和易发性评价分区图是比较适合的，而完成这样小比例尺的全国地质灾害危险性和风险区划图，则质量和精度是难以保证的；进行1:20万和1:5万比例尺的调查和初级到中级水平的危险性分区制图是比较适合我国地（地区）市级和县市级的土地利用和防灾减灾规划；而大比例尺的地质灾害调查、勘察、编录和危险性及风险区划制图只适用于重点城镇和国家重大工程场地。,4、地质灾害风险管理理念,二、地质灾害风险评估理论,1、地质灾害风险评估的主要内容2、地质灾害风险评估的层次结构3、地质灾害风险评估的理论基础 4、地质灾害风险评估的基本假设5、地质灾害风险评估的基本原则,1、地质灾害风险评估的主要内容,地质灾害风险评估的主要内容包括地质灾害易发性评价、危险性评价、风险评价。（1）地质灾害易发性评价（Landslide susceptibility）重点分析评价一个地区地质灾害已经发生的程度，并预测未来将要发生地质灾害的倾向性；强调静态地质灾害易发条件和灾害发生的空间概率统计分析评价，是进行危险性和风险评价的基础。核心内容包括：地质灾害特征、空间密度、易发条件和潜在易发区预测评价。分析评价的主要因素和指标包括：地形地貌、地质构造、工程岩土性质、斜坡结构和斜坡水文地质条件。地质灾害易发程度预测评价区划结果，可以作为区域土地利用规划的初步依据以及气象地质灾害预警预报的基础。,1、地质灾害风险评估的主要内容,（2）地质灾害危险性评价分析评价地质灾害发生的时间概率、破坏力（强度）及其扩展和影响范围，强调地质灾害发生破坏的自然属性频次、强度、速度、距离和扩展范围的预测评价。主要包括：地质灾害分布位置、体积（或面积）、发生时间概率、诱发条件（强降雨、地震和人类工程活动）、可能的扩展范围、运动速度和距离及其影响范围和强度。分析评价的主要因素指标包括：地质灾害分布密度（点密度和面密度）、运动速度和位移距离及其影响范围、强降雨和地震诱发概率和强度、发生频率和强度。地质灾害危险性评价强调动态评价，在每年降雨量大、强降雨空间变化明显山区，需要每年，或者3-5年根据降雨量趋势预报，进行地质灾害危险性评价区划，为制定年度地质灾害防治规划和预案提供重要资料信息。地质灾害危险性评价区划结果，可以作为土地利用规划、地质灾害防治规划、地质灾害防治管理的依据和地质灾害监测预警系统建设的基础。,1、地质灾害风险评估的主要内容,（3）地质灾害风险评价重点分析评价地质灾害综合危险性和后果，主要包括：地质灾害时空概率分析评价、危险性、危害性、土地利用状态、承灾体分布特征、强度趋势、易损性和灾情评价；目前采用以定性分析为主，定量计算为辅。分析评价的主要因素和指标包括：危险性、危害性、承灾体特征、易损性、灾害损失程度和时空概率。地质灾害风险评价结果，可以作为详细土地利用规划、场地土地利用规划、地质灾害防治规划和风险管理的依据，也可以作为地质灾害监测预警系统建设的基础。,2、地质灾害风险评估的层次结构,滑坡风险评估技术框架（据Van Westen等修改）,滑坡灾害风险分析内容与层次,2、地质灾害风险评估的层次结构,3、地质灾害风险评估的理论基础,3、地质灾害风险评估的理论基础,地质灾害风险评估没有深奥的理论，其风险估算有统一的公式，只是在实际计算过程中，每一项的展开计算包含比较复杂的因素，特别是P危险性和V易损性的定量化预测评价，难度比较大，问题比较多，涉及到一些预测评价的基础理论原理，这些预测评价的理论基础主要包括以下3个：“成因论”基础“统计论”基础“信息论”基础,（1）“成因论”基础以物理的力学（或岩土力学）为基础，围绕地质灾害成因机理和诱发机理及其动力学过程探索预测评价途径的理论：主要从地质灾害形成演化的静力学和动力学原理出发，探讨地质灾害形成演化过程和机理；近年来从岩土水相互作用过程方面揭示边坡破坏机理，进而不断认识和揭示崩塌、滑坡、泥石流形成演化过程中的主要影响因素，建立有关线性和非线性动力学预测评价模型，深化扩展了成因预测评价的理论基础。汶川地震诱发的大量崩塌、滑坡灾害引伸出风险评估理论与技术的难题，如何有效进行强震诱发滑坡风险评估、降雨型滑坡风险评估、重力卸荷滑坡和人工切坡诱发滑坡风险评估，是风险评估成因理论与技术方法需要深入探索研究的世界难题。,3、地质灾害风险评估的理论基础,（2）“统计论”基础以统计学和应用数学作为地质灾害预测评价的理论基础，主要根据统计学原理，统计分析地质灾害发生的各种标志、现象和变量（统计量），厘合建立相关风险预测评估方程。显著特征是利用地质灾害的变形特征和标志作为预测依据，重点分析研究滑坡发生标志、信息、概率和运动距离及影响范围，而不考虑形成机理。在风险评估过程中，概率估算是最重要的过程，因此，基于概率论的方法模型应用比较广泛。,3、地质灾害风险评估的理论基础,（3）“信息论”基础以信息科学和地理信息科学作为地质灾害预测评价的理论基础，主要依据地质灾害事件的相关数据库和信息量（或秩序）作为预测判断地质灾害事件的发展趋势，利用地理信息系统理论和技术，嵌入地质灾害专业分析、处理和预测预警模块，进行风险评估和管理。显著特征是可以实现海量资料和信息的收集、处理、传输、存储、编辑、更新、管理和共享，以及多种形式的输入和输出，使预测评价过程可视化，与现代计算机技术相结合，发展很快，应用越来越广泛，也是国内外普遍推广应用的技术。,3、地质灾害风险评估的理论基础,上述3种理论基础源于3门不同的学科，它们各自具有自己独特的性质，但也不排除它们之间的联系或相互汇合。整体上分析，前者更注重于地质灾害成因和演化过程；后两者则更注意地质灾害事件的标志和结果，这更适合于地质灾害风险概率评估。统计学和信息科学的主要差别在于：统计学重点揭示系统中共有的客观存在的统计量；而信息科学则重点揭示主观需要的那些特有的特性。现在也有人将统计学归属于信息科学中，将其视为信息科学的分支。地理信息系统科学（GIS）是在计算机科学、信息科学、地球科学、测绘学等基础上发展起来的一门日趋成熟的空间数据处理技术和方法。其特有的制图、数据管理和空间分析等功能对海量空间数据提供了高效地获取、存储、管理和综合分析能力，为解决地质灾害预测评价过程中的数据处理瓶颈提供了很好的技术平台和方法，是地质灾害风险评估最为重要的技术方法。,3、地质灾害风险评估的理论基础,4、地质灾害风险评估的基本假设,（1）为了评价地质灾害的易发性，需要回答如下基本问题：地质灾害可能发生在何处？可能发生何种类型的破坏？地质灾害以何种方式发生？（2）只有回答了这些问题，才算真正弄清楚了地质灾害的易发性。对于一个完整的危险性评价，在此基础上，还要回答如下两个问题：在何种条件下可能发生地质灾害？地质灾害发生的频率有多大？（3）然而回答这些问题，必然会碰到如下一些障碍：斜坡破坏空间上的不连续性。识别控制和影响地质灾害孕育发生的因素、因素间的相互关系以及因素与地质灾害发生之间的因果关系都十分困难。缺乏确定地质灾害发生频率所需的历史数据。,4、地质灾害风险评估的基本假设,为了能够进行地质灾害风险评估，通常要做以下四个基本的理想假定来简化评价过程：（1）过去对未来有一定的指示作用，因此过去曾经发生过地质灾害的地区未来也有可能发生地质灾害，即基于历史和现实资料预测未来地质灾害发展趋势和过程。（2）具有与曾经发生地质灾害地区相似的地形地貌、地质及诱发因素的地区未来也有可能发生地质灾害。实际应用过程中，这种假设一般是合理的，但是，也应该注意到可能存在一些例外的情况，如对于在地质历史时期形成的古、老滑坡，不仅使斜坡地形地貌发生了变化，而且滑坡形成时的不良条件组合亦不再具备。（3）导致地质灾害发生的基本要素能够有效识别；风险的构成要素能够有效识别、表达或量化，不管是风险评估中的易发程度、危险性和风险都可以用定性与定量方法来表征和描述。（3）区域内所有可能的地质灾害类型都已很清楚。,5、地质灾害风险评估的基本原则,（1）工作精度分级原则（2）地质灾害风险评估结果分级原则（3）与研究工作精度分级相对应的分级原则（4）绝对（定量）分级原则（5）从事地质灾害风险评估区划资质原则（6）同行监督原则,地质灾害调查是进行地质灾害风险管理的基础，其评价结果主要用于制订土地利用规划、减灾防灾计划、以及工程建设的场址选择与规划等。随着保险业的介入，也将用于地质灾害的投保与保险。不同的应用对象其管理主体不同，对应的调查和评价的精度要求也不同。地质灾害调查与风险评估按比例尺可以划分为：小比例尺、中比例尺、大比例尺和详细比例尺4种类型。地质灾害调查与风险评估的4种比例尺类型又可以分别采取高精度、中精度和低精度三种精度要求。,（1）工作精度分级原则,5、地质灾害风险评估的基本原则,地质灾害风险评估分区制图比例尺及其应用