劉傳奇　唐毅

【摘 要】地質(zhì)災(zāi)害是地球地殼活動(dòng)引起的地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)，導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境突變，或者由于人類活動(dòng)對(duì)地層的破壞導(dǎo)致的一種自然災(zāi)害，能夠直接破壞人類的生存環(huán)境，危害人類的生命財(cái)產(chǎn)安全，造成嚴(yán)重的后果。誘發(fā)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的因素是多重的，例如地震、降水、人類活動(dòng)等。因此，研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的演變規(guī)律，主要是研究造成地質(zhì)災(zāi)害的各個(gè)因素之間的相互關(guān)系和所占比重，以及他們之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)基于兩個(gè)大方向，分別是基于物理模型的數(shù)值模擬發(fā)，基于概率的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法，其他的既是這兩個(gè)大方向的交叉組合評(píng)定方法。地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)取決于時(shí)空尺度。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的尺度效應(yīng)區(qū)別于其他學(xué)科，比如水文學(xué)和地理學(xué)等，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)是多學(xué)科技術(shù)的交叉應(yīng)用，但也具有其自有的鮮明特征。區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)的尺度效應(yīng)包括空間效應(yīng)、時(shí)間效應(yīng)和方法效應(yīng)等。不同尺度的信息源都會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生不確定影響，不同尺度效應(yīng)的組合方法直接影響分析與評(píng)價(jià)的精度和可操作性。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性；尺度效應(yīng)；青川

區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)早在上個(gè)世紀(jì)中期就受到外國(guó)地質(zhì)學(xué)者的重視，20世紀(jì)70年代，美國(guó)土地保護(hù)部首先對(duì)加利福尼亞的地震、滑坡等十種自然災(zāi)害進(jìn)行了災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，對(duì)洪水、地震、臺(tái)風(fēng)、滑坡等自然災(zāi)害建立了一整套預(yù)測(cè)模型，出臺(tái)了各種減災(zāi)政策。我國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)種類繁多，是世界上地質(zhì)災(zāi)害種類最豐富的國(guó)家之一，也是系統(tǒng)科學(xué)記錄地質(zhì)災(zāi)害最早的國(guó)家，但由于歷史的局限，地質(zhì)災(zāi)害的寶貴歷史記錄悉數(shù)失傳。我國(guó)對(duì)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)和預(yù)警研究起始于上世紀(jì)八十年代，早期的研究對(duì)象集中與災(zāi)害分布規(guī)律的研究，災(zāi)害形成機(jī)理的研究和災(zāi)害預(yù)警等方面，研究的地質(zhì)種類包括水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害研究的投入增加，GIS的發(fā)展，我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害研究逐漸打破成規(guī)，評(píng)價(jià)預(yù)警水平日益提高。

1 尺度效應(yīng)的研究現(xiàn)狀

尺度效應(yīng)是一種客觀存在的量度，是自然過程存在的時(shí)空或者地域上的特征量度，能夠邏輯客觀的對(duì)人們所觀察事物進(jìn)行詳細(xì)描述。區(qū)域直至災(zāi)害的誘發(fā)因素包羅萬(wàn)象，包括景觀學(xué)、地理學(xué)、地貌學(xué)、氣候?qū)W、水文學(xué)等學(xué)科的研究方向，但針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的尺度效應(yīng)研究，國(guó)內(nèi)外還暫時(shí)出于貧瘠狀態(tài)，特別在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的工作精度進(jìn)行定性的劃分上，對(duì)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的大小單元?dú)w類整合經(jīng)驗(yàn)等方面只是略有涉及。

隨著數(shù)字技術(shù)的飛快發(fā)展，信息的獲取越來(lái)越便利，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)資料的長(zhǎng)期積累為地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)儲(chǔ)備了數(shù)據(jù)庫(kù)，豐富的數(shù)據(jù)資源與GIS技術(shù)的結(jié)合，衍生出越來(lái)越多的理論技術(shù)被運(yùn)用到地質(zhì)災(zāi)害評(píng)定的尺度效應(yīng)研究中。尺度效應(yīng)的研究，對(duì)分析地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)選擇提供了指南和原則，完善了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的理論體系，提高了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的結(jié)果精度。

2 尺度效應(yīng)的表征探討

區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)是根據(jù)區(qū)域地址條件的背景、誘發(fā)災(zāi)害的自然因素和誘發(fā)災(zāi)害的人類活動(dòng)，在一定的時(shí)空內(nèi)，對(duì)該區(qū)域所發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模、持續(xù)時(shí)長(zhǎng)、所造成影響等方面做出預(yù)期推斷與分析。地質(zhì)災(zāi)害是客觀存在的自然現(xiàn)象，收到影響的誘發(fā)因素千變?nèi)f化，大到當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文、氣候環(huán)境，小到一場(chǎng)暴雨、一座危崖、一棵枯樹，并且地質(zhì)災(zāi)害的演變緩慢而長(zhǎng)久，因此對(duì)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)定的客觀尺度認(rèn)識(shí)相對(duì)淺顯。另一方面，人類活動(dòng)對(duì)大自然的破壞日益加重，地下水的過度抽取造成地下水層枯竭，破壞了地下層壓力造成地下層坍塌，地下礦藏、煤炭、石油、天然氣的抽取造成底層段的斷裂，導(dǎo)致地面出現(xiàn)“天坑”和地上水位下降，危害地質(zhì)穩(wěn)定。濫砍濫伐、圍湖造田、盲目墾荒等破壞生態(tài)環(huán)境的逆自然行為造成泥石流、土地荒漠化等自然災(zāi)害。人類活動(dòng)對(duì)極端自然事件的加快和觸成也成為尺度效應(yīng)研究的必要要求和可行手段。

區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)媒介，主要依托于一定比例尺的地圖圖層，圖層在空間上的形態(tài)特征一般表現(xiàn)為地形地貌、巖性和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等。在充分考慮當(dāng)前比例尺下相應(yīng)圖層的信息的同時(shí)，另一方面，對(duì)其中的不確定性因素帶來(lái)的對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果精確度的干擾應(yīng)當(dāng)重視起來(lái)，這是研究尺度效應(yīng)的重要內(nèi)容。

3 區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的有效性周期分析

誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的自然條件包括特殊的地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、當(dāng)?shù)氐匦蔚孛?、植被覆蓋面積等，這些因素共同決定了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的有效性周期與觸成地質(zhì)災(zāi)害的因素有因果聯(lián)系。誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的外在因素越復(fù)雜，帶來(lái)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性信息的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就越不不確定，災(zāi)害評(píng)價(jià)的有效性周期就相應(yīng)變短。如果評(píng)價(jià)時(shí)建立各個(gè)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害影響的模式，分清主要影響因素和次要影響因素，準(zhǔn)確把握研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的劃分，其評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性周期就會(huì)相對(duì)變長(zhǎng)。

突發(fā)性自然事件會(huì)完全打破區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的有效周期，對(duì)于這類區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的有效周期，應(yīng)以突發(fā)性自然時(shí)間為界限，重新進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)工作。突發(fā)的自然事件包括地震、暴雨、臺(tái)風(fēng)等，這類事件會(huì)直接改變區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的進(jìn)程，改變地質(zhì)構(gòu)成的空間格局，加大地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)率。以汶川地震作為典型突發(fā)性自然事件為例，地震后明顯改變了青川縣滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃的空間格局，加大了青川縣滑坡危險(xiǎn)區(qū)的面積。采取對(duì)青川縣滑坡危險(xiǎn)區(qū)的土地、坡度、斷層、地層巖性、降水五個(gè)因素作為模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)震前震后的區(qū)域滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)并且劃分等級(jí)。震前的滑坡危險(xiǎn)區(qū)包括涼水、樓子、七佛、蘇河等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，震后增加了白家、關(guān)莊、紅光、馬鹿、建峰等鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)。

區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的演變具有復(fù)雜性和不可預(yù)見性，但通過深入的研究和科學(xué)的尺度效應(yīng)分析，通過不同時(shí)空尺度的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬統(tǒng)計(jì)，建立統(tǒng)計(jì)模型，就可以相對(duì)提高區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的精確性。隨著人類對(duì)大自然的改造能力提升，以及人類活動(dòng)帶來(lái)自然環(huán)境的破壞，各種極端的自然災(zāi)害事件的發(fā)生率愈發(fā)頻繁，以至于影響地質(zhì)災(zāi)害的自然因素的演變過程迅速加快；同時(shí)，隨著地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計(jì)和預(yù)警模式的建立，我國(guó)對(duì)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的能力也逐步提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳立德，陳州豐，邵長(zhǎng)生，等.南水北調(diào)中線大寧河補(bǔ)水工程區(qū)區(qū)域地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2008：14-28.

[2]高慶華，劉惠敏，李曉麗，等.中國(guó)地震次生地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[M].北京：氣象出版社，2011：44-58.

[3]馬寅生.黃河上游新構(gòu)造活動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[M].北京：地質(zhì)出版社，2013：33-57.

[4]黃潤(rùn)秋.地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害管理[M].北京：科學(xué)出版社，2008，67-74.

[5]崔霖沛，吳其斌.環(huán)境地球物理方法及其應(yīng)用：環(huán)境污染、災(zāi)害及地球物理場(chǎng)環(huán)境效應(yīng)的監(jiān)測(cè)與治理[M].北京：地質(zhì)出版社，1997-55-69（2607）.

[責(zé)任編輯：丁艷]