地质灾害风险评价与管理技术方法

一、内容概述

（一）主要成果

在地质灾害详细调查的基础上，引进了国际上先进的风险管理理论，使地质灾害评价从易发性、危险性的评价延伸到风险评价，并结合国内实际，形成了相关的技术方法体系。主要包括：

1）结合黄土地区的实际情况，使用水文法进行了评价单元划分（图1），准确地获得了黄土斜坡的坡度、坡高、坡型、坡向等参数，分析了不同坡度、坡高、坡型、坡向发生滑坡的概率。

图1 使用水文法划分风险评价单元

2）设定了危险性及危害性的评分标准，综合危险性和危害性评定结果，设计了黄土滑坡灾害风险评分系统。

3）提出了基于水位控制的滑坡风险分析和控制方法。建立了地下水渗流场与斜坡应力场协同耦合模型，确定了不同库水位下的滑坡失稳概率（图2），评价了不同库水位下的人员生命风险和财产风险，统筹考虑容许风险和供水需求，确定了安全合理的水库蓄水水位，并提出搬迁避让、疏水排水和水位控制等综合风险控制措施。

4）选择典型地质灾害隐患作为分析对象，分别研究了不同破坏模式下的风险分析和叠加、容许风险的确定、社会风险的评价、位于斜坡体上部的承灾体的风险确定、作为名胜古迹的承灾体的价值估算等问题，建立了多风险源识别的滑坡风险分析流程和计算方法（图3）。

图2 不同库水位条件下滑坡体破坏概率

图3 基于多风险源的群体生命风险评价流程图

5）提出了基于GIS、DEM、RS、地面调查等技术方法相结合的黄土滑坡调查与风险编图的工作思路和技术路线（图4）。

图4 基于GIS、DEM、RS、地面调查等技术方法相结合的风险编图技术路线图

6）系统地研究了面向不同应用对象的地质灾害风险评价的比例尺类型和精度类型。提出了不同比例尺和不同精度下地质灾害调查与风险评价的内容、方法与技术要点（图5至图8），建立了一套针对不同比例尺、不同精度的地质灾害调查与风险评价技术方法体系。

（二）技术特点及指标

1.风险评价精度

地质灾害调查是进行地质灾害风险管理的基础，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（表1）。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3种精度要求（表2）。

图5 延安市城区1∶5 万滑坡风险区划结果

图6 延安市大砭沟地区1∶2.5 万风险区划结果

图7 基于评分系统的1∶1 万风险区划结果

图8 延安市宝塔山滑坡1∶1000 风险区划结果

表1 地质灾害调查与评价类型

表2 地质灾害风险评估结果分级原则简表

2.风险评价技术要点

（1）小比例尺黄土滑坡风险评价（1∶5万）

小比例尺（1∶5万）滑坡评价适用于较大的区域面积，其中易发性的评价指标包括灾点密度、坡度、坡高、坡型、岩土类型、植被、降雨、工程活动等；从易发性到危险性需要增加的评价要素为在一定时间内发生滑坡的可能性（时间概率）、滑移距离、滑移速度；从危险性到风险需要增加的评价要素为受险对象类型、价值、易损性。

（2）中比例尺黄土滑坡风险评价（1∶2.5万）

对于面积在几十到上百平方千米之间的区域的滑坡风险评价，适用于1∶2.5万的中比例尺。先期通过高精度DEM和Quick Bird遥感数据等多信息源，识别潜在的滑坡易发坡体，并初步圈画滑坡的危险区界线和进行受险对象信息解译，再逐一通过野外核查对以上信息加以验证、修正或取消，最后形成符合比例尺精度要求的风险评价图。

表3 黄土滑坡灾害风险评价指标体系

（3）大比例尺黄土滑坡风险评价（1∶1万）

对于大比例尺的滑坡风险评价（1∶1万）可以用边坡风险分级系统进行评价。运用滑坡风险管理理论，确定黄土滑坡风险评价的总指标体系；基于野外调查的统计规律，分析黄土滑坡危险性的主要来源和影响危害性的主要因素，从失稳可能性评价指标、滑坡强度评价指标、受险对象评价指标和易损性评价指标4 个方面确定打分评价系统（表3）。

滑坡的风险一般用危险性×危害后果确定，如果分别得到了危险性评价结果和危害性评价结果，则风险大小利用两两比较矩阵即可确定。因此，评分系统的整体设计分为危险性评分表、危害性评分表和风险评价分级表三大部分（表4）。

表4 风险分级矩阵判定

注：VL级为很低级；L级为低级；M级为中级；H级为高级。

（4）单体黄土滑坡风险评价（＞1∶5000）

单体的滑坡风险评价应达到定量的程度，一般在场址的工程地质勘查阶段进行。利用各种勘探数据分析斜坡的稳定性和失稳模式，并在此基础上分析斜坡破坏后所造成的财产损失风险、个体生命风险和群体生命风险。因此该阶段的风险评价要求有较高的精度，比例尺应该在1∶5000或更高。

3.风险评价需获取的参数和手段

评价需获取的参数应以能满足不同精度风险评价的需要为目的。除常规调查滑坡的形成条件、基本特征、影响因素、稳定性状况外，还应调查某体积规模滑坡的年发生频率、潜在滑坡的滑距和滑速、受险对象及经济价值、受险对象的时空概率和易损性等。上述参数因调查区面积不同、评价结果的用途不同，或调查阶段、调查经费的限制，其获取方法和结果在精度上是不同的。一般而言，低精度的调查适用于小比例尺，采用的方法也是一般性的收集资料、遥感解译、地面调查等；中精度的调查适用于中大比例尺，采用的方法主要有工程地质测绘、经验办法、走访知情者、简单模型、统计技术等；高精度的调查适用于单体滑坡，采用的方法主要有超大比例尺工程地质测绘、钻探、物探、山地工程、测试与试验、受险对象资产评估等。

二、应用范围及应用实例

在延安市宝塔区进行的地质灾害风险评价与管理，对于当地的地质灾害防治具有十分重要的现实意义，取得的主要成果在土地利用规划、地质灾害预警预报和科研活动中得到了广泛应用。

1）在土地利用规划方面，基于政府公众服务需求进行了滑坡调查和风险区划，形成了一套基于县域尺度的地质灾害调查和区划方法，建立了延安市宝塔区地质灾害风险管理示范基地，为政府土地利用规划、减灾防灾、科学管理地质灾害提供了技术方法和示范；合理指导土地开发者、投资商、居民等去认识风险、规避风险、合理进行经济活动决策等，取得了较好的经济效益和社会效益。

2）在地质灾害预警预报方面，基于风险区划结果，将县级地质灾害预警分为小比例尺、中比例尺、大比例尺、单体隐患点预警4种不同的预警精度，部分解决了预警区域过大的问题，对现有的地质灾害监测预警工作是一个推动，起到了应有的示范作用。

3）在科研影响力方面，基于地质灾害风险评价与管理发表了论文多篇，成果被多次引用，其中《地质灾害风险调查的方法与实践》被引频次达30次，同时在中国地质大学（北京）、长安大学等高校培养研究生多名，有力地推进了我国地质灾害风险评价与管理的发展。

我国地质灾害风险评价与管理还处于起步阶段，延安市宝塔区地质灾害风险评价与管理起到了应有的示范作用，应用前景广阔。

三、推广转化方式

1.宣传报道

编制了地质灾害科普宣传画及地质灾害科普宣传手册，向当地群众宣讲地质灾害防治知识及规避风险的方法（图9）；就革命圣地延安市宝塔山滑坡风险接受了新华社记者的采访（图10），并提出了合理的风险规避及工程治理措施。

图9 科普宣传

图10 接受新华社记者采访

图11 会议交流

2.会议交流

在“城市建设与地质灾害防治学术论坛”等学术会议上向与会代表交流了地质灾害风险评价与管理技术方法及其在延安市宝塔区的应用（图11）。

3.人员培训

编写了《滑坡风险分析和风险管理培训班讲义》，并于2008年承办了“滑坡风险分析和风险管理培训班”，来自全国各地高校、科研院所和生产单位的113名代表参加了培训（图12）；于2011年承办了“国际地质灾害高级研讨班”，来自全国各地的***215名代表参加了培训（图13）。

图12 滑坡风险分析和风险管理培训班

图13 国际地质灾害高级研讨班

技术依托单位：中国地质调查局西安地质调查中心

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