地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險識別方法

劉傳正

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險識別既可以通過感性認識和歷史經(jīng)驗做出判斷，也可通過對各種調(diào)查觀測資料的分析找出明顯的或潛在的規(guī)律。識別方法的應(yīng)用涉及地質(zhì)致災(zāi)因子的現(xiàn)狀認識、外界因素可能引起地質(zhì)致災(zāi)因子惡化和存在或遭遇的危害對象（承災(zāi)體）及其易損性等，只是不同方法考量研究的全面性、系統(tǒng)性和深入性不同。

（1）歷史對比法：當?shù)厝嘶驅(qū)俚氐膶I(yè)人員，甚至曾經(jīng)在當?shù)厣罟ぷ鬟^的人，能夠敏感覺察或意識到斜坡地質(zhì)環(huán)境的變化，并對其進行歷史對比分析，做出災(zāi)害風(fēng)險判斷。斜坡前緣地面臌脹、開裂，斜坡后緣開裂、下沉，斜坡兩側(cè)出現(xiàn)羽狀排列的剪切裂縫，斜坡沖溝中的泉水變渾、流量變小以及水塘突然干涸以及建筑物變形、樹木歪斜或枯死等，且斜坡下方存在人居建筑等危害對象，應(yīng)列為在降雨、融雪、地震或人為作用下存在崩塌滑坡災(zāi)害風(fēng)險的區(qū)域。

（2）直接觀察法：基于人眼目測的尺度觀察問題，是最有效但在廣度深度上常常受到局限的方法，包括地表面的和深部的工程勘查。目光所及的觀察是直接接觸式調(diào)查監(jiān)測方法，可以直接觀察感知斜坡表面形態(tài)、巖土成分結(jié)構(gòu)、初始狀態(tài)的變化和成災(zāi)條件，但視域受到一定局限，有時因地形障礙、植被覆蓋或遮擋而可能觀察不及時，沒有看到關(guān)鍵變化，或因時間、責(zé)任人體力或職業(yè)操守不夠而沒有攀爬到斜坡中后緣關(guān)鍵地帶，影響了及時正確地識別滑坡災(zāi)害風(fēng)險。借助工程技術(shù)方法如開挖探槽、淺井、平硐和鉆探等可對斜坡局域深部的巖土體成分結(jié)構(gòu)、地下水狀況進行直接觀察，深化地表觀察的認知，對崩塌滑坡危險性、危害區(qū)域與風(fēng)險程度做出更實質(zhì)性的研判。

（3）間接反演法：采用地球物理或地球化學(xué)勘探方法探測不能或不宜直接觀察的斜坡巖土體成分結(jié)構(gòu)狀況，對存在的地球物理場、化學(xué)場異常、可能的地下水分布，特別是地下巖溶洞穴或采礦空區(qū)的存在形態(tài)等進行反演分析，從而對地表變化的原因、發(fā)展趨勢和致災(zāi)因子引發(fā)災(zāi)害風(fēng)險范圍、強度等做出研判。這種方法可以實現(xiàn)對斜坡體的完整性無損傷的快速探測，但圖像數(shù)據(jù)有時存在多解性。

（4）遙感遙測法：基于航天、航空或地面的遙感遙測技術(shù)，如衛(wèi)星影像、天基或地基InSar、航空遙測及無人機（UAV）、機載LiDar和三維激光掃描等，觀測斜坡體表面特征及其變化的方法?；谔炜盏氐倪b感觀測方法宏觀視域廣大，從整體上解決了視域的局限，可以實現(xiàn)全域掌控、區(qū)域環(huán)境變化對比、定域多時相掃描和定點多時相聚焦，多種技術(shù)長時間序列觀測數(shù)據(jù)圖像對比，提取大型崩塌滑坡變形前兆信息，直接測算致災(zāi)因子與承災(zāi)體的關(guān)系。遙感觀測是非接觸式的遠距離的探測技術(shù)，克服了高陡地勢人力攀爬的困難和視野的局限，省時省力。遙感觀測的物理原理是運用傳感器或遙感器對物體電磁波的輻射反射或光學(xué)特性進行探測，難免存在精度受限，影像多解，定域掃面多點異常同時存在，何處會是“黑天鵝”的困惑？遙感遙測方法也常會受到天氣、空域使用權(quán)限、時間周期或經(jīng)濟成本的制約。

（5）動態(tài)觀測法：采用GPS、InSar、動態(tài)遙感遙測、地面激光掃描或地面地下觀測技術(shù)對巖土體表面變形開裂、深部位移、地下水和地應(yīng)力等的動態(tài)變化進行跟蹤觀測，實現(xiàn)基于時間序列的數(shù)據(jù)分析建模，研究崩塌滑坡靜力學(xué)、動力學(xué)和運動學(xué)，用以研判致災(zāi)危險性和成災(zāi)風(fēng)險性。動態(tài)觀測分析的目的是通過捕捉致災(zāi)因子變化而研判危險的發(fā)展，針對承災(zāi)體預(yù)警災(zāi)害的風(fēng)險。監(jiān)測預(yù)警靶區(qū)（點）選擇首先是威脅人居建筑、關(guān)鍵設(shè)施或公共場所的災(zāi)害風(fēng)險區(qū)段。監(jiān)測布置的點、線、面結(jié)合要考慮崩塌滑坡的前后緣、側(cè)緣與關(guān)鍵地點的深部。監(jiān)測要素的選擇要結(jié)合實際需要而不求系統(tǒng)全面，設(shè)備選型、觀測精度、數(shù)據(jù)處理、模型建立和預(yù)警判據(jù)設(shè)定等要結(jié)合屬地經(jīng)濟社會條件和技術(shù)支撐能力，避免過度追求所謂高精尖技術(shù)而脫離減災(zāi)宗旨。

（6）綜合分析法：綜合分析是涉及崩塌滑坡災(zāi)害風(fēng)險是什么（what）、為什么（why）和怎么樣（how）的“3W”問題。崩塌滑坡災(zāi)害風(fēng)險（Rt）是斜坡形態(tài)（a）、成分結(jié)構(gòu)（b）、初始狀態(tài)（c）、引發(fā)條件（d）、環(huán)境因素（e）和成災(zāi)條件（v）六因素隨時間（t）變化的函數(shù)，即Rt=f（a, b, c, d, e, v; t），寫成可運算的綜合分析模型：Rt=[(f(a)f(b)f(c))d(t)f(e)]f(v)。

（作者系自然資源部地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)指導(dǎo)中心副主任、本刊副主編）