滑坡泥石流风险评估与预警系统研究述评

摘要: 泥石流风险评价与预警研究是国内外灾害领域的主要研究方向和前沿探索性课题,本文对近几十年来的滑坡泥石流风险评估和预警研究进行了简要回顾,探讨了目前在该领域存在的一些问题及发展趋向。

Abstract: Mudslides risk assessment and warning research is the main research direction and frontier exploratory topic in disaster area at home and abroad. This paper made a brief review on mudslides risk assessment and warning research in recent decades, discussed some existing problems and the development trend at present in this field.

关键词: 风险;定性评价;定量评价;滑坡泥石流;小区域尺度

Key words: risk;qualitative evaluation;the quantitative evaluation;landslide debris flow;small regional scale

中图分类号:P694文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)20-0247-01

1风险性评估回顾

滑坡泥石流灾害在自然灾害中,是最重要灾害类型之一,具有分布地区广、发生频率高、运动速度快、灾害损失严重等特点。国外普遍重视城市滑坡泥石流灾害的评估研究,俄国、日本和美国等国的相关专家、学者、科研院所以及政府机构等均对滑坡、泥石流等地质灾害的风险评估、预测预报等进行了较为系统的研究。涉及各单项评估评价研究文献较多,主要集中于滑坡泥石流灾害的风险分析与制图。自二十世纪八十年代以来,几乎所有受滑坡泥石流影响严重的国家、地区的城市都开展了综合性地质灾害损失预防和管理,其共同特点是选择示范试验区或流域进行风险性评估,这种非工程性措施的减灾效果已普遍得到认可。

自1994年以来,对自然灾害承灾体易损性研究日益引起国际上的普遍关注,城市综合减灾研究成为跨世纪中国最值得关注的保障技术之一。二十世纪九十年代以来,GIS技术与地质灾害空间预测数学模型方法的结合成为地质灾害研究的热点领域。GIS 技术使泥石流风险评价的空间数据集成化更简便、分析速度更快、精度更高,促进了该领域快速发展,相关研究大量涌现,具有代表性的是意大利学者A. Carrara 系统总结了近年来滑坡(含泥石流) 风险制图的技术方法和存在的问题。目前泥石流风险评价工作关键在于GIS 专家、统计专家和地学工作者共同对相关空间数据获取、处理和分析,开发可靠性强的评价模型。我国开展泥石流风险评价研究起步较晚,例如刘希林讨论了泥石流风险区划的易损度计算方法。

滑坡泥石流经济损失评估日益引起各国政府部门和学术界的广泛关注。伦敦大学皇家学院地理系A.Hansen(1984)教授完成的滑坡危险性分析,成为滑坡泥石流风险评价的重要成果。近几年,许多学者对自然和经济易损性作了深入的研究并对多种灾害的易损性建立了分析体系和评价方法或模型,并将它们用于指导高风险地区的防灾救灾。

2预警研究发展

二十世纪七十年代,前苏联学者弗莱施曼[1]提出泥石流空间预报、时间预报和规模预报的概念,开展了天气气象学方法的泥石流发生预报的试验,编制出泥石流工程预测图等,并于1980年出版专著《泥石流形成规律和预报》。与此同时,日本[2]也于1981年出版《滑坡、崩塌、泥石流预测与对策》专著。

中国在二十世纪八十年代开展了区域泥石流的预测预报方法研究,很多学者和研究机构,基于不同的学科背景和不同的研究视角以及不同的问题领域,对中国的滑坡、泥石流等地质灾害调查评价与监测预警进行了探讨与实践,系统地总结了滑坡泥石流预测预报的基本理论与方法,阐述了新思维,积累了经验。在地质灾害中,滑坡、泥石流特别是降雨型滑坡、泥石流的风险评估及其预测预报,在地质灾害频发的后发达的山区省份中尤其具有特殊意义。针对后发达省区的滑坡、泥石流等地质灾害的风险评估及预警研究,已有学者开展了定性或半定量的研究,他们的研究工作和初步成果成为我们从事此项研究的重要基础。例如谭万沛(1994)出版专著《暴雨泥石流滑坡的区域预测与预报》,唐川(1995)出版《云南省滑坡泥石流重点区域预测预报与评价方法研究》。

此外,近十几年来,“3S”技术应用于滑坡泥石流预报测预等方面的研究成果也很多,如Hergarten et al. (1998),Nagra jan, R. et al.(1998),Aldo Clerici et al.(2000),Mandy LinebackGritzner et al. (2001)等。

3讨论

3.1 由于滑坡泥石流灾害损失评估问题的复杂性和评估对象的多样性,特别是涉及山区城市的特殊性,因此有很必要进一步探讨适合山区城市滑坡泥石流灾害特点的损失评估方法,并在实际应用中不断完善,逐步提高其评估水平和实用性,使这项工作更加规范化、科学化。

3.2 我国学者的研究主要集中在国家和大区一级尺度,对各地区的灾害防控具有一定的宏观指导意义。具体到小尺度区域时,由于地质和环境条件的复杂多样、社会经济的差异以及居民生产生活方式的不同等,造成理论成果与实践的脱节,理论服务实践的初衷无法实现,严重制约特定区域的灾害防治和社会经济的和谐可持续发展。针对小尺度区域的滑坡、泥石流等地质灾害的风险评估与预警研究亟待开拓和系统研究。

3.3 可借鉴钱学森院士创立的“从定性到定量的综合集成法”为方法论工具,关注安全、生态、经济、可持续的风险评价、管理与预警系统研发。在地理信息系统平台上,综合使用系统动力学等各个学科的基本研究方法,进行时间和空间对偶分析,更能准确把握问题的实质,找到问题的根源,从而进行跨多学科和多领域的系统分析和情景分析,提出更具针对性的对策建议。

3.4 滑坡泥石流易损性表示“潜在最大损失”,是时间和空间的复合函数,随时间变化和区域的不同而不同,因此易损性评价应该进一步强调易损性增长率的分析。对于处于经济欠发达阶段以及地质环境条件复杂的区域, 由于城镇人口和经济规模急剧上升,城镇范围不断扩大,地质灾害频发,易损度随着财产和人口的增加而快速增大。因此,滑坡泥石流潜在最大损失中,人员损失的比重很大,财产损失占国内生产总值的比重也很大。

参考文献:

[1](苏)C.M弗莱施曼著,姚德基译.泥石流形成规律和预报[M].科学出版社,1980.

[2]武居有恒等.地すべら崩壤・土石流:预测と对策[M].鹿岛出版社,1981.

[3]Vallance JW,Scott KM. The Osceola Mudflow from Mount Rainier: sedimentology and hazard implications of a huge clay-rich debris flow. Geol. Soc. Am. Bull. 109. 1997:143～163.