區(qū)域滑坡災(zāi)害風險評估——以長江三峽庫區(qū)秭歸縣為例

彭 令，牛瑞卿，趙艷南，鄧清祿

1.中國地質(zhì)大學(xué)地球物理與空間信息學(xué)院，武漢 430074

2.中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院，武漢 430074

0 引言

滑坡災(zāi)害風險評估一直是國際上倡導(dǎo)和推廣的減災(zāi)防災(zāi)有效途徑之一［1］。特別是近10年來，滑坡風險評估技術(shù)方法的研究成為滑坡災(zāi)害研究領(lǐng)域的熱點：澳大利亞地質(zhì)力學(xué)學(xué)會于2000和2007年制定了一系列有關(guān)滑坡風險評估的技術(shù)方法指南［2－3］；國際土力學(xué)與巖土工程協(xié)會、國際巖石力學(xué)學(xué)會和國際工程地質(zhì)與環(huán)境協(xié)會組成的滑坡與工程邊坡聯(lián)合技術(shù)委員會（JTC1）于2008年編制了《土地利用規(guī)劃中滑坡易發(fā)性、危險性及風險評估指南》［4］；美國地質(zhì)調(diào)查局滑坡災(zāi)害五年計劃（2006－2010）及國家滑坡減災(zāi)戰(zhàn)略將滑坡風險評估作為減災(zāi)行動的主要任務(wù)［5－6］；歐盟第七科技框架計劃資助的SafeLand項目把滑坡風險評估作為核心專題進行研究；中國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》把災(zāi)害風險分析評估技術(shù)列為國家公共安全中的優(yōu)先主題［8］。由此可見滑坡災(zāi)害風險評估已成為世界各國減災(zāi)防災(zāi)戰(zhàn)略的重要成分。目前國內(nèi)（香港地區(qū)除外）還沒有確定統(tǒng)一的滑坡風險評估理論框架，也尚無相關(guān)的技術(shù)標準問世，主要研究成果集中于理論研究階段［9－14］；而且與國際接軌的滑坡風險評估技術(shù)方法應(yīng)用于實踐，進行區(qū)域滑坡定量風險評估的較為鮮見。因此，筆者以滑坡災(zāi)害突出的三峽庫區(qū)秭歸縣為研究區(qū)，在深入分析滑坡孕災(zāi)環(huán)境、誘發(fā)因素、滑坡編錄和承災(zāi)體信息基礎(chǔ)上，采用風險評估技術(shù)方法進行滑坡危險性評價、易損性分析和承災(zāi)體價值核算，通過風險模型預(yù)測生命及經(jīng)濟風險，最終實現(xiàn)滑坡災(zāi)害風險評估，為三峽庫區(qū)減災(zāi)防災(zāi)提供決策支持。

1 研究區(qū)介紹

研究區(qū)位于三峽庫區(qū)秭歸縣，距三峽大壩約35 km。地理坐標為 110°41′15″E－ 110°45′00″E，30°55′00″N－30°57′30″N。該區(qū)地處秭歸盆地東部邊緣，為鄂西褶皺山地，中低山侵蝕地貌，其中最高海拔為950m。發(fā)育地層主要為侏羅系的沙溪廟組、聶家山組和香溪組以及三疊系的沙鎮(zhèn)溪組、巴東組和嘉陵江組。巖性主要為紫紅色泥巖夾石英砂巖、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾長石砂巖和炭質(zhì)頁巖，以及中厚層砂屑灰?guī)r和泥質(zhì)白云巖等。區(qū)域構(gòu)造單元屬于新華夏構(gòu)造體系，鄂西隆起帶北端和淮陽山字型構(gòu)造體系的復(fù)合部位，構(gòu)造格局較為復(fù)雜，主要構(gòu)造行跡有黃陵背斜和秭歸向斜，并發(fā)育有水田壩和張家河斷裂等［15］。氣候?qū)儆趤啛釒Т箨懠撅L性氣候，雨量豐沛，四季分明，年平均降雨量達1 028mm，其中主要集中在5－9月，平均占全年降雨量的67%?；率窃搮^(qū)最主要的地質(zhì)災(zāi)害，通過野外調(diào)查及輔助航片解譯得到37個滑坡，占區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的90%?；掳l(fā)育的總體積達4.146×107m3，其中大型滑坡12處。據(jù)不完全統(tǒng)計，區(qū)內(nèi)受滑坡災(zāi)害威脅的總?cè)丝谶_3 683人，房屋面積約1.224×105m2?；聡乐赝{人民生命財產(chǎn)安全和交通設(shè)施的正常運營，并在一定程度上制約了當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展。

2 滑坡災(zāi)害風險評估

滑坡風險定義為在一定空間范圍和時間周期內(nèi)預(yù)期造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失，由一定強度滑坡發(fā)生的時空概率、人口數(shù)量、財產(chǎn)及資源的價值及其損失程度共同決定?；聻?zāi)害風險模型定義如下：

式中：A為滑坡風險；H為滑坡危險性；V為承災(zāi)體易損性；E為承災(zāi)體價值。該式最早由美國學(xué)者Varnes等［16］在為聯(lián)合國教科文組織編制的滑坡災(zāi)害區(qū)劃原則與實踐一文中提出，隨后得到了滑坡災(zāi)害研究領(lǐng)域的廣泛認同與推薦［1，17－18］，Remondo等［19－20］、Zêzere等［21］、Bell等［22］、Jaiswal等［23］采用該模型進行了不同地區(qū)、不同類型、不同程度的滑坡災(zāi)害風險評估。

滑坡災(zāi)害風險評估流程由危險性評價、危害分析和損失評估構(gòu)成（圖1）。危險性評價主要是基于滑坡孕災(zāi)環(huán)境、誘發(fā)因素和滑坡編錄數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘等方法或確定性模型計算滑坡災(zāi)害的發(fā)生強度和空間概率，以及統(tǒng)計歷史滑坡編錄數(shù)據(jù)或者分析滑坡與誘發(fā)因素的相關(guān)關(guān)系，以確定滑坡發(fā)生的時間概率或頻率；危害分析主要指承災(zāi)體識別，以及其易損性分析；損失評估是對滑坡可能造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失進行估算，表示為滑坡危險性、承災(zāi)體的易損性和其價值的綜合，其中承災(zāi)體價值通過價值核算而獲得。因此，滑坡風險評估是這3個步驟逐步遞進的分析計算過程，其中危險性評價是基礎(chǔ)，危害分析是關(guān)鍵，損失評估是核心。

2.1 滑坡危險性評價

研究確定區(qū)域內(nèi)一定時期內(nèi)滑坡發(fā)生的強度及可能性即為滑坡危險性評價，它是滑坡災(zāi)害風險評估的核心內(nèi)容之一，其任務(wù)是回答滑坡預(yù)測的3個基本問題，即發(fā)生的空間位置、時間頻率和災(zāi)害強度。因此，滑坡危險性評價包括空間概率計算即易發(fā)性分析、時間頻率和災(zāi)害強度分析3個方面。目前國內(nèi)較多研究滑坡危險性評價僅停留在滑坡空間概率計算，即易發(fā)性分析方面，這僅僅回答了滑坡發(fā)生的空間位置問題，并沒有達到危險性評價的程度。筆者利用GIS技術(shù)和統(tǒng)計分析方法，從滑坡空間概率、時間頻率和災(zāi)害強度3個方面綜合進行滑坡危險性評價。

在滑坡孕災(zāi)環(huán)境、誘發(fā)因素和歷史滑坡編錄數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，通過空間分析和統(tǒng)計模型計算滑坡發(fā)生的空間概率即為易發(fā)性分析。針對本研究區(qū)，選擇坡度、坡向、斜坡結(jié)構(gòu)、工程巖性、土地利用、水系緩沖距離和公路緩沖距離作為評價因子，建立Logistic回歸模型，對滑坡與評價因子進行定量分析，計算得到研究區(qū)滑坡易發(fā)性結(jié)果，總體預(yù)測精度為77.57%，其詳細分析計算過程參見文獻［24］。

圖1 滑坡災(zāi)害風險評估技術(shù)流程圖Fig.1 Schematic representation of the landslide risk estimation methodology

滑坡發(fā)生頻率分析即為計算滑坡發(fā)生的時間概量化危險性分析的難點所在。美國地質(zhì)調(diào)查局倡導(dǎo)用以下3種方式表達滑坡發(fā)生的頻率［25］：區(qū)內(nèi)一定時期內(nèi)發(fā)生某種特征滑坡的累積數(shù)量；區(qū)內(nèi)一定時期內(nèi)特定斜坡發(fā)生滑坡的概率；根據(jù)特定量級的誘發(fā)因素，例如降雨、地震的年超越概率確定滑坡發(fā)生概率。由于研究區(qū)內(nèi)缺失大部分滑坡發(fā)生的具體時間記錄資料，難以統(tǒng)計每一時期內(nèi)發(fā)生滑坡的累積數(shù)量；因此，假設(shè)未來10年研究區(qū)內(nèi)滑坡的時間頻率與已發(fā)生的歷史滑坡頻率相似，基于此假設(shè)條件，即可通過計算斜坡在過去歷史時期發(fā)生滑坡的概率來推算未來10年滑坡的發(fā)生頻率。將上面計算得到的滑坡易發(fā)性值等分為100份，統(tǒng)計每一等份內(nèi)歷史滑坡所占全部滑坡的比例，即得到相應(yīng)斜坡范圍內(nèi)已發(fā)生滑坡的概率，則高易發(fā)區(qū)中發(fā)生滑坡的概率較大。研究區(qū)歷史滑坡在易發(fā)性等級中的發(fā)生概率曲線如圖2所示。利用多項式擬合歷史滑坡概率得到區(qū)內(nèi)斜坡發(fā)生滑坡的平均頻率曲線。基于上述假設(shè)條件，即可把此平均概率曲線外推為未來10年該區(qū)內(nèi)發(fā)生滑坡的頻率。

圖2 歷史滑坡在易發(fā)性等級中的分布頻率及擬合曲線Fig.2 Historical landslide frequency in each susceptibility class and fitted frequency curve

滑坡體積、滑距和滑速等災(zāi)害強度分析是危險性評價的主要內(nèi)容。目前利用數(shù)值方法對大區(qū)域內(nèi)潛在滑坡的滑動特征進行定量預(yù)測建模非常困難。通過對本研究區(qū)內(nèi)歷史滑坡的滑距、滑速、體積和滑動面深度進行統(tǒng)計，得到其平均值分別為30m、2.0 m／s、1.296×106m3和15m，相應(yīng)參數(shù)的標準差分別為11.5、0.8、0.5×106和5.5，變異系數(shù)分別為38.3%、40.0%、38.6%和36.7%，可見研究區(qū)內(nèi)歷史滑坡強度參數(shù)的標準差和變異系數(shù)較大。進而統(tǒng)計得到強度參數(shù)大于其平均值的滑坡所占比例分別為43%、54%、41%和56%，表明區(qū)內(nèi)大部分歷史滑坡的強度參數(shù)略小于其平均值，但是以災(zāi)害造成人類生命損失的保守性預(yù)測為準則，筆者仍采用歷史滑坡的平均滑動特征參數(shù)預(yù)測該區(qū)未來滑坡強度。通過上述滑坡空間概率、時間頻率和滑坡強度分析和計算，最終得到研究區(qū)滑坡危險性圖（圖3），危險性值越大表示在未來10年內(nèi)發(fā)生一定強度滑坡的可能性越大。

圖3 研究區(qū)滑坡危險性圖Fig.3 Landslide hazard map in the study area

2.2 承災(zāi)體易損性分析

滑坡與工程邊坡聯(lián)合技術(shù)委員會定義易損性為：在一定災(zāi)害強度作用下影響區(qū)內(nèi)單個或者一類承災(zāi)體的損失程度，其值為0（沒有損失）到1（完全損失）之間的無量綱系數(shù)［4］?？梢娨讚p性由2個因素決定：一是災(zāi)害致災(zāi)強度（hazard intensity）；二是承災(zāi)體本身抵抗災(zāi)害的能力（resistance ability）。因此，承災(zāi)體易損性分析采用如下模型［26］：

式中：V為易損性；I為災(zāi)害致災(zāi)強度；Ra為承災(zāi)體抗災(zāi)能力。I和Ra均為無量綱系數(shù)，其取值范圍均為0.0～1.0。易損性V與致災(zāi)強度I和抗災(zāi)能力Ra之間呈非線性關(guān)系：當I／Ra≤0.5，即致災(zāi)強度I遠遠小于抗災(zāi)能力Ra時，易損性V隨著I／Ra值的增大而緩慢變大；當I／Ra為＞0.5～1.0，即致災(zāi)強度I越來越接近抗災(zāi)能力Ra時，易損性V隨著I／Ra值的增大而急劇變大；當I／Ra＞1.0，即致災(zāi)強度大于抗災(zāi)能力Ra時，易損性為1.0。

2.2.1 災(zāi)害致災(zāi)強度

致災(zāi)強度是災(zāi)害破壞能力的量度指標，是易損性分析中的關(guān)鍵參數(shù)。緩慢變形但規(guī)模巨大的滑坡，對建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施具有較大的破壞能力；但同時規(guī)模小的高速滑坡對人員和建筑物同樣會造成災(zāi)難性的后果。因此，滑坡災(zāi)害致災(zāi)強度是滑移速度、滑移距離、滑坡體積和滑動面深度等特征因子的綜合體現(xiàn)［28－29］，其計算公式如下：

式中：αc、αv、αr和αd分別表示滑速、滑坡體積、滑距和滑動面深度指標，各值均為0.0～1.0的無量綱系數(shù)。

利用上述滑動特征因子建立致災(zāi)強度評價指標體系（表1），其中指標值為根據(jù)歷史滑坡資料與專家經(jīng)驗知識量化評價指標的致災(zāi)強度權(quán)值，其值越大，表示滑坡強度越大。通過上面危險性分析得到研究區(qū)未來滑坡的滑速、滑距、體積和滑動面深度強度參數(shù)，并根據(jù)表1獲得相應(yīng)評價指標值，將其帶入公式（3）中即可得到滑坡災(zāi)害的致災(zāi)強度。

表1 滑坡災(zāi)害致災(zāi)強度評價指標體系Table 1 Evolution index system of landslide hazard intensity

2.2.2 承災(zāi)體的抗災(zāi)能力

承災(zāi)體的抗災(zāi)能力是其本身物理特征和社會因素背景下的綜合表現(xiàn)，反映承災(zāi)體經(jīng)受一定強度災(zāi)害的抵抗能力。例如，針對人口而言，它反映其逃避災(zāi)害及免受傷亡的能力；而對于建筑物，則表示其抵抗災(zāi)害破壞損失的能力。因此，承災(zāi)體抗災(zāi)能力計算模型如下［26］：

式中：Ra表示抗災(zāi)能力，其值為0時表示完全沒有抗災(zāi)能力，值為1時表示抗災(zāi)能力最大；ξi為承災(zāi)體的第i種抗災(zāi)能力評價指標，其值為0～1的無量綱系數(shù)。對于不同類型的承災(zāi)體具有不一樣的評價指標體系。人口易損性相對而言研究得較多［27，30－35］，選擇的評價指標因所能獲取的數(shù)據(jù)不同而異，但總體而言包括人口年齡等內(nèi)因和預(yù)警預(yù)報體系等外部影響因素。筆者以研究區(qū)內(nèi)所能獲得的數(shù)據(jù)為前提，選擇人口抗災(zāi)能力評價指標如下：①人口密度。通過研究區(qū)內(nèi)DMC航空影像數(shù)據(jù)解譯出1∶1萬居民房屋本底數(shù)據(jù)，然后實地調(diào)查每戶家庭的人口數(shù)量，并計算每個評價單元（10m×10m）內(nèi)人口數(shù)量即為人口密度。相同強度的滑坡發(fā)生在人口密度越大的城鎮(zhèn)或村莊，其災(zāi)害造成的生命損失將會越大，即承災(zāi)體人口的抗災(zāi)能力越小。②人口年齡結(jié)構(gòu)。兒童和老人躲避災(zāi)害的能力較低，其所占比例越大，生命損失就越高，因此用評價單元內(nèi)成年人所占比例表示其抗災(zāi)能力。根據(jù)秭歸縣第五次人口普查數(shù)據(jù)，研究區(qū)內(nèi)15～64歲成年人所占比例為70%。③人口對地質(zhì)災(zāi)害的認識程度及防災(zāi)意識。一個地區(qū)人口對地質(zhì)災(zāi)害的認識程度越高，其生命損失將越低，反之則損失越高。筆者用人口受教育程度表征其對災(zāi)害的認識程度，根據(jù)秭歸縣第五次人口普查數(shù)據(jù)，研究區(qū)內(nèi)文盲率10%，平均受教育年限7年。④政府投入減災(zāi)防災(zāi)工作的力度。隨著政府對地質(zhì)災(zāi)害知識宣傳的重視，以及投入減災(zāi)防災(zāi)工作中的人力和物力的提高，其生命損失將會極大降低。三峽庫區(qū)從2001年至今，國務(wù)院已先后安排100多億元專用資金，開展三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)報和治理，現(xiàn)已建成覆蓋全庫區(qū)范圍專業(yè)監(jiān)測與群測群防相結(jié)合的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)上述分析，建立研究區(qū)內(nèi)人口抗災(zāi)能力評價指標體系（表2），其中指標值為依據(jù)實地調(diào)查與專家經(jīng)驗知識量化各評價指標抗災(zāi)能力的權(quán)值，其值越大，表示抗災(zāi)能力越強。根據(jù)該區(qū)內(nèi)人口受教育程度和國家財政投入分別設(shè)置認識程度和防災(zāi)意識指標為良，政府重視程度指標為優(yōu)。將各評價指標值帶入公式（4）即可計算得到人口的抗災(zāi)能力。

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)實地調(diào)查及前人研究成果［36－37］可知，建筑物的結(jié)構(gòu)類型、建筑層數(shù)和建造年限是影響其抗災(zāi)性能的主要因素。通過研究區(qū)內(nèi)DMC航空影像解譯出1∶1萬建筑物本底數(shù)據(jù)，其中包括居民住宅、企事業(yè)單位、學(xué)校和醫(yī)院；然后實地調(diào)查各類建筑物的屬性信息，包括建筑物結(jié)構(gòu)類型，建筑層數(shù)和修建時間等；以這3類屬性作為建筑物抗災(zāi)性能評價指標，并把各評價指標量化為抗災(zāi)能力指標值（表3），其中建筑物修建年限以實地調(diào)查時間2010年為參照。將各評價指標值帶入公式（4）計算得到建筑物的抗災(zāi)能力。

表2 人口抗災(zāi)能力評價指標體系Table 2 Evolution index system of resistance ability for population

表3 建筑物抗災(zāi)能力評價指標體系Table 3 Evolution index system of resistance ability for buildings

滑坡災(zāi)害作用下的生命線工程易損性和抗災(zāi)能力目前研究較少，相對而言地震災(zāi)害作用下的相關(guān)研究較為深入［38－39］。筆者借鑒地震災(zāi)害的研究方法，首先通過DMC航空影像解譯出研究區(qū)內(nèi)1∶1萬管線、公路、碼頭和橋梁本底數(shù)據(jù)，然后實地調(diào)查其相關(guān)屬性信息，具體包括管線類型、公路等級、碼頭類型、橋梁結(jié)構(gòu)和修建時間等。由于不同類型、不同等級、不同結(jié)構(gòu)和不同時間修建的生命線工程其抗災(zāi)能力顯著不同，因此將這類關(guān)鍵屬性作為其抗災(zāi)能力評價指標，并根據(jù)實地調(diào)查與專家經(jīng)驗知識把各評價指標量化為抗災(zāi)能力指標值（表4），生命線工程屬于一種特殊的建筑物，其修建年限指標采用與上述建筑物的相同指標（表3）。將各評價指標值帶入公式（4）計算得到生命線工程的抗災(zāi)能力。

表4 生命線工程抗災(zāi)能力評價指標體系Table 4 Evolution index system of resistance ability for lifeline engineering

影響土地資源抗災(zāi)能力的因素主要包括：土地利用類型、土壤類型、坡度等［19－20，40］。 筆者通過DMC航空影像解譯出1∶1萬土地利用類型信息，然后經(jīng)過野外實地驗證，得到研究區(qū)土地利用類型圖。利用1∶1萬DEM數(shù)據(jù)生成坡度信息，其中坡度越陡的區(qū)域，滑坡對其損壞越嚴重。由于缺乏土壤類型資料，故本文暫不考慮。根據(jù)上述分析得到土地資源抗災(zāi)能力評價指標，并根據(jù)實地調(diào)查與專家經(jīng)驗知識將各指標量化為抗災(zāi)能力指標值（表5），其值越大，表示土地資源抗災(zāi)能力越強。將評價指標值帶入公式（4）計算得到土地資源的抗災(zāi)能力。

表5 土地資源抗災(zāi)能力評價指標體系Table 5 Evolution index system of resistance ability for land resources

將上述計算得到的滑坡災(zāi)害致災(zāi)強度，以及各類承災(zāi)體抗災(zāi)能力帶入公式（2）即可獲得相應(yīng)承災(zāi)體的易損性。研究區(qū)內(nèi)人口和建筑物的易損性如圖4所示，其值為0～1，值越大，則表示承災(zāi)體越容易遭受損失。在此需要說明研究區(qū)內(nèi)還有一類特殊的承災(zāi)體，即地質(zhì)災(zāi)害防治工程，由于該類工程是為治理地質(zhì)災(zāi)害而修建，因此將其易損性定為0。

2.3 滑坡災(zāi)害風險預(yù)測

針對不同承災(zāi)體類型，由于人的生命健康是無價之寶，難以用貨幣形式進行度量，而其他承災(zāi)體均可以用貨幣形式反映其價值，所以筆者將滑坡災(zāi)害風險分為生命與經(jīng)濟風險。生命風險指在一定時間范圍內(nèi)評價單元中的人口傷亡預(yù)測值，其承災(zāi)體為人口；而經(jīng)濟風險是指在一定時間范圍內(nèi)評價單元中的經(jīng)濟損失預(yù)測值，其承災(zāi)體包括建筑物、生命線工程和土地資源。由于受數(shù)據(jù)資料的限制，研究暫時僅限于直接經(jīng)濟損失，而不考慮間接經(jīng)濟損失。在上述滑坡災(zāi)害危險性評價、承災(zāi)體易損性分析的基礎(chǔ)上，對承災(zāi)體進行價值核算，即可通過風險模型獲得滑坡災(zāi)害風險。

對于生命風險而言，承災(zāi)體價值轉(zhuǎn)化為評價單元內(nèi)的人口數(shù)量。當評價單元內(nèi)人口數(shù)量越多，其相同滑坡造成的人員傷亡風險就越大。人口數(shù)量已在上述人口易損性計算過程中獲得。將滑坡危險性、易損性和人口數(shù)量帶入風險計算公式（1），即可得到研究區(qū)內(nèi)每個評價單元受滑坡威脅的人數(shù)，即生命風險（圖5）。由圖5可知：生命高風險區(qū)（人口傷亡值為0.000 1～0.002 23）占整個研究區(qū)面積的1.11%，主要分布在集鎮(zhèn)和建有學(xué)校、企事業(yè)單位等人口密集的地區(qū)；中風險區(qū)（人口傷亡值為0.000 01～0.000 1）占13.21%，主要分布在農(nóng)村居民生活居住區(qū)；而低風險區(qū)（人口傷亡值為0～0.000 01）占85.68%，則分布在人口較為稀少的林地等區(qū)域。

經(jīng)濟風險的承災(zāi)體包括建筑物、生命線工程和土地資源三大類型，其價值核算方法有成本價值或修復(fù)成本價值核算法、收益損失價值核算法和成本－收益價值核算法等［40］。筆者采用成本價值核算法，并以研究區(qū)2010年物價水平進行核算，詳細收集了研究區(qū)內(nèi)國土局、林業(yè)局、民政局、交通局、電力局、水利局、通信公司等單位的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，以及結(jié)合實地調(diào)查信息。對于居民住宅建筑物，將實地調(diào)查的建筑面積和單位造價相乘即可得到每戶居民建筑物的價值。而企事業(yè)單位、醫(yī)院和學(xué)校建筑物擁有一些附屬設(shè)施，難以直接進行價值核算，因此以相關(guān)單位提供的單位總資產(chǎn)作為此類建筑物的總價值。碼頭和橋梁等交通生命線工程以交通管理部門提供的工程總造價作為其核算價值進行直接經(jīng)濟風險分析。對于供電、供水、通信管線設(shè)施和公路生命線工程而言，直接經(jīng)濟損失為受損工程設(shè)施的總造價，因此利用相關(guān)部門提供的管線和公路的單位造價與評價單元大小的乘積作為其資產(chǎn)價值。土地資源價值包括經(jīng)濟價值、社會價值和生態(tài)價值等［39］，其中經(jīng)濟價值可以直接用貨幣進行衡量，而其他價值一般情況下無法用貨幣度量。因此，在經(jīng)濟風險預(yù)測時暫只考慮土地資源的經(jīng)濟價值。根據(jù)國土、林業(yè)等部門提供的數(shù)據(jù)資料，利用地租理論和生成價格理論核算出研究區(qū)內(nèi)土地資源的經(jīng)濟價值。對于特殊承災(zāi)體地質(zhì)災(zāi)害防治工程而言，直接以災(zāi)害防治部門提供的工程總造價作為其總價值。

將建筑物、生命線工程和土地資源等各類承災(zāi)體價值、滑坡危險性和相應(yīng)承災(zāi)體的易損性代入風險模型，計算得到每個評價單元受滑坡災(zāi)害威脅的經(jīng)濟損失大小，即承災(zāi)體的經(jīng)濟風險預(yù)測值。將各種承災(zāi)體的經(jīng)濟損失預(yù)測值累計相加即可獲得研究區(qū)內(nèi)總經(jīng)濟風險（圖5）。圖5表明：經(jīng)濟高風險區(qū)（經(jīng)濟損失為200～1 355元）占整個研究區(qū)面積的2.71%，主要集中在集鎮(zhèn)和交通建設(shè)用地等經(jīng)濟價值大的地區(qū)；中風險區(qū)（經(jīng)濟損失為50～200元）占20.66%，主要分布在農(nóng)村人口生活及耕地區(qū)；低風險區(qū)（經(jīng)濟損失為0～50元）占76.63%，分布在經(jīng)過地質(zhì)災(zāi)害治理和人類活動較為稀少的未利用地及林地等區(qū)域。

從研究區(qū)經(jīng)濟風險預(yù)測圖（圖6a）中可見，郭家壩新集鎮(zhèn)處于高風險區(qū)。根據(jù)實地調(diào)查資料發(fā)現(xiàn)，該區(qū)內(nèi)發(fā)育有峽江路衛(wèi)生院崩滑體、中心花園滑坡和崔家灣不穩(wěn)定斜坡，其中衛(wèi)生院崩滑體面積為2.38×104m2，體積約1.667×105m3。該滑坡為第四系殘坡積土體滑坡，下伏基巖為侏羅系巴東組頁巖、泥巖與砂巖?；w上有334省道公路、供水、通信、電力等生命線工程，以及醫(yī)院、企事業(yè)單位和居民住宅，建筑面積1.447×104m2，預(yù)計直接經(jīng)濟損失可達1 616萬元。崔家灣不穩(wěn)定斜坡面積為2.0×104m2，體積約1.6×105m3。坡體上部為填土，下部為殘坡積物，下伏基巖為三疊系沙鎮(zhèn)溪組粉砂巖、黏土巖。危及一所學(xué)校和居民住宅，建筑面積4 000m2，以及公路交通、供水、電力等生命線工程，預(yù)計直接經(jīng)濟損失可達348萬元。中心花園滑坡面積為6.7×104m2，體積約9.7×105m3。下伏基巖為三疊系沙鎮(zhèn)溪組和侏羅系巴東組砂巖、黏土巖、頁巖、泥巖等。威脅對象包括公路交通、碼頭、企事業(yè)單位和居民住宅，預(yù)計直接經(jīng)濟損失將達到722萬元。

圖4 承災(zāi)體易損性Fig.4 Vulnerability map for elements at risk in the study area

圖5 研究區(qū)滑坡災(zāi)害風險Fig.5 Landslide risk estimation in the study area

在生命風險預(yù)測圖（圖6b）中，張家灣處于中高風險區(qū)。實地調(diào)查資料表明，該區(qū)內(nèi)發(fā)育有張家灣滑坡群，其主要由3個滑坡組成，面積共計3.75×105m2，總體積達1.125×107m3。下伏基巖為侏羅系香溪鎮(zhèn)組和三疊系沙鎮(zhèn)溪組砂頁巖、礫巖、粉砂質(zhì)泥巖與石英砂巖。近期3個滑坡均不同程度地發(fā)生了局部變形失穩(wěn)：一號滑體中部發(fā)生變形，導(dǎo)致多座民房形成危房；二號滑坡前緣局部沖溝附近亦發(fā)生坍滑；三號滑坡后部已出現(xiàn)明顯變形，其上公路已破壞，有部分民房宅基地已垮塌。該滑坡危及居民968人，其中一號滑體上47人，二號滑體上268人，三號滑體上居民密集，頭道河村居民委員會和新建移民點分布其上。同時，由于該滑坡距郭家壩新集鎮(zhèn)僅1km（距長江入口約2.5km），滑坡一旦失穩(wěn)，將引起巨大涌浪，對下游郭家壩新集鎮(zhèn)及長江航道上的人民生命安全構(gòu)成重大威脅。

3 結(jié)論與討論

圖6 典型區(qū)域滑坡災(zāi)害風險分析Fig.6 Analysis of typical regional landslide hazard risk

在深入分析滑坡孕災(zāi)環(huán)境、誘發(fā)因素、滑坡編錄和承災(zāi)體信息基礎(chǔ)之上，采用風險評估技術(shù)方法進行了滑坡危險性評價、易損性分析和承災(zāi)體價值核算。通過風險模型預(yù)測了研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害的生命及經(jīng)濟風險，其中：1）生命與經(jīng)濟高風險區(qū)分別占整個研究區(qū)面積的1.11%和2.71%，主要分布在集鎮(zhèn)和學(xué)校、企事業(yè)單位等人口密集區(qū)，以及交通建設(shè)用地等經(jīng)濟價值大的地區(qū)；2）中風險區(qū)分別占13.21%和20.66%，主要分布于農(nóng)村居民生活居住和耕地活動區(qū)；3）低風險區(qū)分別占85.68%和76.63%，分布在經(jīng)過地質(zhì)災(zāi)害治理和人類活動較為稀少的未利用地及林地等區(qū)域。通過野外調(diào)查與驗證，發(fā)現(xiàn)預(yù)測結(jié)果與實際災(zāi)情較吻合。因此，集鎮(zhèn)和學(xué)校、企事業(yè)單位等人口密集區(qū)和交通建設(shè)用地區(qū)是該區(qū)今后減災(zāi)防災(zāi)部署工作的重中之重。

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