地質(zhì)災(zāi)害研究進(jìn)展

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各類(lèi)大型工程建設(shè)項(xiàng)目在各地展開(kāi)，隨之對(duì)我國(guó)本就脆弱的地質(zhì)環(huán)境造成了更重的負(fù)擔(dān)，山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災(zāi)害[1]時(shí)有發(fā)生，我國(guó)成為世界上地質(zhì)災(zāi)害最多的國(guó)家之一。文章重點(diǎn)分析了國(guó)內(nèi)外地質(zhì)災(zāi)害的研究進(jìn)展，希望能夠更好的促進(jìn)其發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；危害；研究

1 地質(zhì)災(zāi)害的危害

地質(zhì)災(zāi)害一般是指在地球的發(fā)展演化過(guò)程中，由各種自然地質(zhì)作用和人類(lèi)活動(dòng)所形成的災(zāi)害性地質(zhì)事件。隨著人類(lèi)活動(dòng)的范圍逐漸增大，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)也越來(lái)越多，這不僅給當(dāng)?shù)氐睦习傩諑?lái)了生命危險(xiǎn)，還給人民群眾造成了巨額的經(jīng)濟(jì)損失。

地質(zhì)災(zāi)害主要分為三類(lèi)：泥石流、山體滑坡、塌方[3]。泥石流是一種突然爆發(fā)的、破壞性極大的特殊洪流，其發(fā)生時(shí)間不長(zhǎng)，但是來(lái)勢(shì)兇猛，破壞力極大。2010年在甘肅舟曲突降大暴雨，引發(fā)的泥石流導(dǎo)致1481人遇難，284人失蹤?；率切逼律系耐馏w或者巖體受沖刷，雨水浸泡等因素影響在一定的軟弱面整體地或者部分的順坡向下活動(dòng)的自然現(xiàn)象，滑坡常常給工農(nóng)業(yè)造成嚴(yán)重的危害。地震、建筑施工及農(nóng)村勞動(dòng)中都會(huì)發(fā)生塌方現(xiàn)象。塌方是在較陡的斜坡上土體突然脫離母體掉落或者滾動(dòng)、堆積在坡腳的現(xiàn)象?？稍斐蓪?duì)受災(zāi)對(duì)象的掩埋，造成人體被壓迫，如果掩埋嚴(yán)重導(dǎo)致無(wú)法呼吸會(huì)使人窒息死亡，對(duì)于塌方的施救必須及時(shí)。在我國(guó)黃土高原地區(qū)，由于其松散的土質(zhì)和特殊環(huán)境狀況等因素很容易導(dǎo)致塌方。由于近幾年對(duì)地下水的過(guò)度開(kāi)采，出現(xiàn)了地面塌陷的現(xiàn)象，造成的群眾傷亡及財(cái)產(chǎn)損失越來(lái)越多，地質(zhì)災(zāi)害等級(jí)[4-5]也有升高的趨勢(shì)。

2 國(guó)外地質(zhì)災(zāi)害的研究

20世紀(jì)60年代之前，地質(zhì)災(zāi)害研究方法和理論很不完善。地質(zhì)災(zāi)害的工作重心主要是研究地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)理和現(xiàn)象分布規(guī)律，科學(xué)家們分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因并且研究地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間演化規(guī)律[6]。

70年代以后，隨著地質(zhì)災(zāi)害頻繁地發(fā)生，地質(zhì)災(zāi)害造成的損失也更加嚴(yán)重，地質(zhì)災(zāi)害的研究被越來(lái)越多的人重視起來(lái)，人們開(kāi)始進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估領(lǐng)域的探索。在90年代地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估趨于完善[7]，WI.Garrison在1965年提出了“地理信息系統(tǒng)”（GIS）的理論，這理論的提出在地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域上具有里程碑式的意義。20世紀(jì)80年代后期到90年代，GIS大量運(yùn)用于地質(zhì)災(zāi)害工作[8]。20世紀(jì)80年代以后，由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展和巖體力學(xué)的研究進(jìn)展，各種復(fù)雜的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于坡體研究。1986年Flac的出現(xiàn)可以解決大變形問(wèn)題，能模擬某一柔軟面的滑動(dòng)變形，是巖土力學(xué)數(shù)值模擬最有效的方法之一[9]。

隨后，高精度遙感技術(shù)出現(xiàn)，并且這一技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)方面得到了廣泛應(yīng)用。目前，模型的建立以及計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)是國(guó)外地質(zhì)災(zāi)害研究的重點(diǎn)，現(xiàn)在的“3S”技術(shù)（遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)）是國(guó)外進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害研究的側(cè)重方向，也是地理信息技術(shù)的核心。

國(guó)外地質(zhì)災(zāi)害的研究在今后也會(huì)有一些明顯的趨勢(shì)。由于“3S”技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)家會(huì)更加注重對(duì)模型數(shù)據(jù)的整理、分析和預(yù)測(cè)，弄清楚地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢(shì)并對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣褡龀鲱A(yù)警，以減少災(zāi)害給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕妿?lái)的損失。這種預(yù)測(cè)不會(huì)局限于一定區(qū)域，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們監(jiān)測(cè)的區(qū)域范圍也會(huì)越來(lái)越大，到最后會(huì)建立一個(gè)國(guó)家型的區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)并及時(shí)對(duì)災(zāi)害發(fā)生做出反應(yīng)。

3 國(guó)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的研究

我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害研究相對(duì)于世界上許多國(guó)家來(lái)說(shuō)起步較晚，在上世紀(jì)30年代左右一直到70年代，我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害研究均以地震災(zāi)害研究為主，這與我國(guó)的實(shí)際情況也有關(guān)。我國(guó)西部地區(qū)處于地震頻發(fā)帶上，在上個(gè)世紀(jì)，我國(guó)在防震方面的技術(shù)也不是先進(jìn)，為此我們?cè)诘卣馂?zāi)害研究方面投入了許多時(shí)間。在“八五”期間，泥石流、塌方、土地荒漠化、水土流失、礦區(qū)災(zāi)害等地質(zhì)災(zāi)害開(kāi)始列入地質(zhì)災(zāi)害的研究[10]。

20世紀(jì)60年代，我國(guó)在坡體方面的主要研究在邊坡巖體的穩(wěn)定性分析和巖體工程地質(zhì)力學(xué)方法方面，科學(xué)家們通過(guò)大量的野外實(shí)地實(shí)驗(yàn)來(lái)深入研究邊坡的穩(wěn)定性[11]。20世紀(jì)70年代我國(guó)主要注重于邊坡的破壞機(jī)理研究，提出了邊坡變形和邊坡累進(jìn)型的機(jī)制模式，人們將邊坡的形成與破壞之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，提出了許多觀點(diǎn)。到了90年代以后，我國(guó)的學(xué)者開(kāi)始著手對(duì)地質(zhì)災(zāi)害分類(lèi)的工作，許多的新理念、新方法都是在這一時(shí)期提出來(lái)的，更多的學(xué)者注重模型對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和評(píng)估，創(chuàng)造了許多適應(yīng)性強(qiáng)的新系統(tǒng)，提高了地質(zhì)災(zāi)害控制標(biāo)準(zhǔn)[12]。通過(guò)建立基于GIS的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害空間數(shù)據(jù)庫(kù)和分層圖形庫(kù)來(lái)研究地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的程度以及存在的危險(xiǎn)系數(shù)，對(duì)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警和防治規(guī)劃[13-14]。

目前，我國(guó)主要以“3S”技術(shù)為核心來(lái)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的研究[15]。就目前取得的成果來(lái)說(shuō)。首先，我國(guó)在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)監(jiān)管方面取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性也大大提高[16]。其次，經(jīng)過(guò)這么多年眾多學(xué)者的努力，我們基本掌握了我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型和其發(fā)生的區(qū)域，建立了地質(zhì)災(zāi)害的分布網(wǎng)。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的提高，我國(guó)將更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的研究中，這些先進(jìn)的技術(shù)對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和防治起到重要的作用。除了上述成果之外，我國(guó)近年來(lái)也更加注重在人民群眾中宣傳對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和應(yīng)對(duì)。

自從進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)也更加重視突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的研究，一些重大的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。這些地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象前兆一般不明顯，地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)強(qiáng)烈，造成的破壞嚴(yán)重。一些學(xué)者也開(kāi)始著手建立域性地質(zhì)-氣象耦合分析預(yù)警的途徑來(lái)應(yīng)對(duì)這些突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害[17]。通過(guò)對(duì)定性分析和定量分析、模擬計(jì)算評(píng)估相結(jié)合，提倡實(shí)用性科技方法和GIS技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提出對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性、危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估，預(yù)測(cè)這些突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害[18]

4 結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的研究在往著更好的方向發(fā)展。我國(guó)的地域遼闊，我們也在不少方面取得了一定的成績(jī)。國(guó)家在進(jìn)行全國(guó)性的地理信息系統(tǒng)的建設(shè)，隨著研究人員的不斷努力，我們的地理研究系統(tǒng)也會(huì)越來(lái)越完善。由于我國(guó)人口比較緊密，我們?cè)诘刭|(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)方面也做出了巨大的努力，新的技術(shù)也應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害的研究，特別是預(yù)測(cè)和防治方面，我們也在這些方面取得了一定的成績(jī)。雖然我們也有許多的不足，但是我們也在不斷的向國(guó)外先進(jìn)國(guó)家學(xué)習(xí)，通過(guò)學(xué)習(xí)將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害研究上。我國(guó)在地質(zhì)災(zāi)害方面的研究畢竟起步較晚，許多技術(shù)需要完善，數(shù)據(jù)的采取也需要更多時(shí)間去充實(shí)。隨著技術(shù)水平的提高，我們的數(shù)據(jù)需要更高的精度[19]。同時(shí)，需要在保證可靠的基礎(chǔ)上研究更加經(jīng)濟(jì)、方便的抗災(zāi)設(shè)施和手段。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)務(wù)院.地質(zhì)災(zāi)害防治條例[Z].2004.

[2]奚曉青，楊新寶.地質(zhì)災(zāi)害國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀淺析[J].2007.

[3]賀傳奇，劉小蘭，鐘超.概述幾種常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害的危害及防治措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015.

[4]張梁，張業(yè)成，羅元華，等.地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估理論與實(shí)踐[M].地質(zhì)出版社，1998.

[5]王昌平.區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危害程度等級(jí)劃分探討[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2008.

[6]M Saito-Proc.Forecasting time of slope failure by tertiary creep. 7th Int. Conf on Soil Mechanics and Foundation，1969.

[7]F Guzzetti，A Carrara，M Cardinali，P Reichenbach.Landslide hazard evaluation：a review of current techniques and their application in a multi-scale study， Central Italy.Geomorphology， 1999.

[8]A Carrara， F Guzzetti， M Cardinali， P Reichenbach.Use of？GIS technology？in the prediction and monitoring of landslide hazard. Natural hazards，1999.

[9]L Vulliet， K Hutter .Viscous-type sliding laws for landslides[J]. Canadian Geotechnical Journal，1988.

[10]孫建華，王建華.我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害防治工作綜述[Z].1998.

[11]Albert E.Long，汪伯煜.露天礦邊坡穩(wěn)定的研究[Z].1964

[12]XHRXL LI .Principle Of Development Of The Model Base System In Geology Hazards Prediction And Evaluation.1999.

[13]劉傳正，李鐵鋒，程凌鵬，等.區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)警的遞進(jìn)分析理論與方法[J].水文工程地質(zhì)，2004.

[14]曹修定，阮俊，鄭寶鋒，等.GIS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].2007.

[15]李媛媛，李晉，劉新華，等.基于3S技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)構(gòu)建[J].2006.

[16]韓子夜，薛星橋.地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2005.

[17]劉傳正.突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警問(wèn)題[J].水文工程地質(zhì)，2001.

[18]吳樹(shù)仁，石菊松，王濤.突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)概論[Z].2008.

[19]王利.地質(zhì)災(zāi)害高精度GPS監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[Z].2014.