浅谈泥石流灾害风险评估方法

浅谈泥石流灾害风险评估

摘要：近年来，由于全球变暖，极端气候发生的频次越来越大。现在地壳活动不断增强，为地质灾害发生提供了一个诱导因素，然而灾害多发生在山区，山区经济落后，人们的经济开发活动不合理，如工程开发、滥伐森林、破坏草场、过度垦荒等，使得泥石流这一地质灾害的危害进一步加大，对人们的生命财产安全带来极大的损失，因此，大力加强对泥石流及其灾害的风险评估的研究是十分必要的。

1 概述

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。每年在世界各地都有大量的泥石流灾害事件发生。我国是世界上泥石流灾害最为严重的国家之一，近十年来，平均每年造成的直接或间接经济损失达100多亿元，死亡近千人，并且随着人类社会经济活动的不断增强，人们对自然资源的过度索取和对环境的持续破坏，使泥石流等自然灾害更趋严重。

泥石流灾害同其他自然灾害一样，主要表现为自然现象，它的发生发展往往是不以人的意志为转移的。长期以来，人们从被动的人抗争、经验性的抵御，到逐步运用科学理论和先进技术方法，尽可能合理经济地组织实施防灾减灾工作，已经积累了丰富的经验。但由于泥石流运动的客观复杂性和突发性，真正做到科学有效的防治还需要提高认识，为了科学合理地组织实施泥石流灾害减灾防灾工程，首要任务是对灾害发生的可能性、危险性、危害范围和程度以及破坏损失等要有一个基本的认识和评价，即灾害风险评估。

2 泥石流灾害风险评估基本现状

自然灾害风险评估是当今世界在减灾领域的热门研究领域。国际上以美国W.J.Petak和A.A.Atkission 所著的《自然灾害风险评价与减灾政策》（1982）一书为代表，该书系统地阐述了自然灾害风险评估的基本理论和方法，把灾害风险评估内容概括为风险辨识、风险估算和风险评价三个相互联系的组成部分。风险辨识着重于描述可能的问题对系统的负作用或影响；风险估算则着眼于定量地描述处于风险中的人口分布，阐明事件的成因、发生的概率、相应于不同强度时的后果，并将这些强度或事件的概率统计作为风险的定量结果；风险评价主要是为决策者提出建议，据此可以权衡风险的大小。

在泥石流灾害的研究领域，国内外学者已经做了大量的工作，无论是理论研究和野外实地调查分析评价，还是室内实验模拟以及灾害防治工程评价等都有大量的成果。国际上以日本高桥堡编著的《泥石流》（1991）一书为代表，该书系统地总结论述了泥石流的基本特征、运动机理、发生发展及堆积过程。奥地利、瑞士等欧洲国家对泥石流灾害危险性评价，较早提出了采用类似于交通信号中红、黄、绿三色的特定含义、划分泥石流危险区、潜在危险区和无危险区；加拿大O.Hungr等认为泥石流危险范围的确定应以理论做基础，而目前还没有合适的理论，因此强调凭经验，通过实地勘测来确定泥石流灾害的危险范围。我国学者谭炳炎于1986年提出了泥石流沟严重程度的数量化综合评判方法。刘希林、唐川等在泥石流危险性分析评价方面已经做了大量工作。1988年，刘希林首次提出了泥石流危险度的判定方法；1993年，唐川、刘希林等应用泥石流二维非恒定流理论建立了危险度评价的数学模型，并初步应用于实际。我国台湾学者谢成伦、詹钱登等也做了与唐川等相类似的研究，在1996年，建立数学模型，并将数值解与实验室的模拟结果对比，取得了较好的效果。

3 泥石流灾害风险评估的意义

泥石流灾害风险评估是减轻灾害损失的重要非工程措施，其成果具有非常重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：

3.1 为区域经济发展中长远规划提供基础背景资料，为工农业生产布局提供依据。根据泥石流灾害风险评估分析结果，特别是区域性评价成果，可划分泥石流灾害威胁的高度风险区、中度风险区、低度风险

区和无风险区，在规划项目建设、产业布局、环境保护等方面，可充分考虑到受泥石流灾害威胁程度，合理规划，使经济建设和防灾减灾工作相协调，从而避免失误。

3.2 为评价重点建设工程的适宜性和基础设施布设提供依据。在有泥石流灾害威胁存在的山区（地区），泥石流灾害风险评估结果可为重点工程建设选址和方案优化提供经济效益分析依据，为城市生命线工程，公路、铁路、港口等交通设施建设与维护提供方案比选的经济分析依据。

3.3 为受泥石流灾害威胁地区制定应急预案、保障人身安全提供工作基础。根据泥石流灾害评估对灾害风险的认识和评价，可指导制定受灾区的灾害防避、抢先等应急预案，建立科学有效的预警系统，从而最大限度减轻灾害恐慌，保障人身安全和尽可能减少经济损失。

3.4 直接为科学而经济地组织实施防灾减灾工程服务。灾害风险评估的直接结果是预测不同条件下可能产生的灾害损失。根据评估结果，可充分论证防灾减灾工程的合理性、有效性，优化方案，从而做到科学减灾，经济有效地防灾。

3.5 为灾害保险及发生次生灾害的可能性及损失提供参考依据。

4 泥石流灾害风险评估任务：

主要包括以下几个方面

4.1 科学地认识泥石流灾害形成条件。泥石流灾害主要表现为一种自然现象，但在人为因素影响下可加速或延缓发生、发展。要客观地、科学地调查和分析泥石流灾害的形成条件、运动机理以及发生发展趋势。

4.2 定量评价泥石流灾害发生的规模、强度和范围。根据有关理论，结合研究区的特定条件，选用或研究提出适当的评价方法和计算公式，如专家系统分析、数理统计分析、条件与机理分析、实验模拟类比、数值模拟等方法，做到定量半定量地评价在不同激发条件下，泥石流灾害的发生范围、强度、规模等指标。

4.3 统计评定灾害风险区内的人口分布和资产价值及其对泥石流灾害的承灾能力。对于小范围的灾害风险评估，最精确的办法是逐一单向统计调查，包括人口数量、房屋等建筑、基础和城市公用设施、室内财产等的价值以及土地、农作物等的核算价值。实际工作中，由于很难做到逐一据实调查，可引用资产评估的有关方法，通过抽样调查、市场地价等办法来分析确定有关价值分布。各类资产的承灾能力不同，也应具体分析、评定。

4.4 确定泥石流灾害风险区的风险等级及受损程度，评价灾害风险损失。在不同激发条件下，可能造成的灾害损失不同，在灾害风险区内的不同地段，受灾害也各有差别，应结合具体受损对象，分析计算确定灾害风险损失。

4.5 分析提出防灾减灾措施方案的决策论证意见。在对灾害辨识和损失估算的基础上，结合研究区的防灾减灾工程方案或应急预案，通过评价和效益分析对比，为管理决策提供优化的减灾防灾方案提出建议。

随着社会经济的高速发展，人与自然的矛盾越来越突出，人与自然和谐相处才是最终的归宿。泥石流灾害风险评估意义重大，任务艰巨，任重道远。

5 泥石流灾害风险评估要素

主要包括以下几个方面：

5.1 灾害背景要素

5.1.1地形地貌和植被。地貌类型、海拔高程及地形高差、沟床坡降、坡度、形态、植被类型及覆盖率等。

5.1.2地质构造，岩石类型、构造发育程度、松散堆积物发育程度、新构造活动强度、水土流失程度等。

5.1.3水文气象。水文特征、流量变化、所属气候类型、年降雨量、暴雨频次及强度、一次最大降雨量等。

5.1.4 人类活动。人类活动类型、强度、对环境和岩土体稳定性影响程度等。