泥石流滑坡减灾：从灾害防治到风险管理

 

崔 鹏 朱颖彦

 

（中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所 成都 610041）

 

摘要：泥石流滑坡在我国广泛分布，每年都会造成大量的人员伤亡和经济损失。我国非常重视泥石流滑坡灾害防治，已经治理了一批危害严重的泥石流和滑坡，结合水土保持开展了小流域综合治理，减轻了灾害，积累了丰富的减灾经验。随着科技发展与社会进步，国家和民众对减灾工作提出了新的要求，除对已经发生灾害的治理外，还应在灾害的预测和风险的规避方面提出切实可行的理论与方法， 使得人们在利用自然资源发展生产的同时把灾害减小到最大程度。因此，灾害风险管理会成为今后减灾的重要内容。

 

1．引言

中国是一个多山的国家，山地面积约占国土面积的三分之二，山区人口占全国总人口的56%，在全国2100多个行政县（市）中有1500多个是山区县（市）。强烈的构造活动，巨大的地形高差，带来丰沛降雨的季风气候、密集的人口分布和人类活动的影响，使我国成为世界上泥石流滑坡灾害最严重的国家之一。调查资料统计表明，近50年来共发生泥石流滑坡灾害111428次，平均面密度241次/万km²，仅泥石流就造成了至少6015人死亡，2003年7月11日晚23时05分～23时30分，四川省丹巴县巴底乡邛山沟泥石流导致51人失踪和死亡。这些灾害尤其集中于西南山区，西南山区泥石流的平均成灾频次占全国所有泥石流成灾频次的53％，而四川为全国最高，占30%。2004年，全国共发生地质灾害13555起，其中造成人员伤亡或50万元以上经济损失的地质灾害976起，全年共造成人员伤亡1407人，其中697人死亡，172人失踪，造成直接经济损失40.9亿元。

泥石流滑坡分布广泛，类型多样，活动强烈，危害严重，每年由滑坡泥石流造成约100亿元的经济损失，死亡800人左右，严重制约着广大山区社会经济发展。泥石流滑坡防治成为实现人与自然和谐发展，区域发展特别是西部开发战略实施的重要保障。我国非常重视泥石流滑坡防治，分别由水利部、国土资源部、中国气象局、民政部等部门负责泥石流滑坡的应急减灾、灾害治理、灾害预报和抢险救助工作，取得了显著的减灾成效。

 

2 泥石流滑坡防治经验

随着经济建设和科学事业的不断发展，泥石流滑坡灾害问题逐步得到了社会和学术界的广泛关注，国家列专项开展灾害防治工作，有重点的开展了大量的滑坡泥石流综合防治工程。近年来，国土资源部们有联合国家气象局在雨季对灾害进行预警预报，起到了较好的减灾效果。这些减灾工作积累了宝贵的经验。

2．1 工程治理取得成效，一批危害严重的泥石流滑坡得到治理

遵照“以防为主，防治结合”的方针，对重要基础设施、重大工程、城镇等危害较大的泥石流滑坡，国家和地方每年都投入大量资金用于重点治理，大大减轻了灾害损失，保障了重要工程和城镇的安全。例如，围绕国家大型水利、交通、能源等项目的建设，有针对性地开展了一些滑坡泥石流治理工作，有效地保护了国家重点建设项目的正常运行（如三峡库区滑坡整治工程）；四川省注重山区城镇泥石流滑坡的防治，先后治理了喜德县、金川县、黑水县、马尔康县等十余处山区城镇泥石流灾害；云南省对境内的泥石流沟道也进行了大量的治理工作，多部门合作，对以东川区大桥河泥石流、巧家县白泥沟泥石流进行了综合治理。这些防治工程的实施，有效保护了人们生命财产和国家重大工程安全，保障了区域经济发展，同时在生态修复方面液发挥了积极的作用，取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。

2．2 针对不同的灾害类型，建立了若干泥石流滑坡灾害治理模式

泥石流滑坡灾害对由于其活动特征和危害对象的不同，对治理的要求的治理方法也不相同，通过几十年的探索和实践，我国已经形成了针对具体灾害类型的减灾模式。例如，对泥石流防治而言，形成了针对不同保护对象的灾害防治模式，如城镇泥石流治理模式、道路泥石流治理模式、矿山泥石流治理模式、风景区泥石流治理模式等等。同时，针对具体减灾工程的功能，采用了新的工程结构形式，进一步丰富了减灾技术体系。

2．3 建立灾害监测网络和群测群防体系，有效减少灾害损失

我国相关部门在泥石流滑坡行监测预报方面都做了很多工作。其中，中国科学院以研究现象机理，建立方法模型为主；国土资源部门以地面监测并为工程建设服务为主；水利部们则以抢险救灾为主；气象部门主要开展降雨监测并与国土资源部门合作，以全国性灾害预报为主。

我国目前的泥石流滑坡监测工作，主要有以工程减灾为目的的专业监测，城镇居民点的监测综合减灾，广大农村的以群测群防为主监测。水利部长江水利委员会在长江上游水土保持重点防治区建立了由中心站、一级站、二级站和监测点组成的长江上游滑坡泥石流预警系统。国土资源部建立了全国的内容包括滑坡泥石流的中国地质环境监测体系。中国科学院在云南省东川建立了国际上观测历时最长的自动化面向国际开放的泥石流观测研究站。中国气象局在全国已布设气象站有2490个、雨量站有6000多个（4个/万km²）、231个天气雷达站、156个气象卫星地面站等，在滑坡泥石流灾害防治中发挥了重要作用。

2004年全国各地共成功预报213起地质灾害，搬迁转移47614人，避免财产损失4.53亿元，取得了很好的防灾减灾效益。

2．4 小流域综合治理措施，在泥石流滑坡灾害防治方面发挥了显著成效

水土流失是泥石流的形成因素，而泥石流则是水土流失的极端表现形式。我国近50年来的山区水土保持工作，已经累计治理水土流失面积约70万km2，其中修建基本农田1040万hm2，营造水土保持林3440万hm2，经济林和果树林380万hm2，种草340万hm2，建成数百万座小型水利水保工程，这些水土保持措施对有效地减轻泥石流滑坡灾害发挥了重要作用。今后，还应在灾害治理中更积极地考虑水土保持措施。

上述泥石流滑坡防治取得的成效，使得我国近年来由于泥石流滑坡造成的人员伤亡和经济损失逐年减少（图1），因地质灾害造成的死亡人数连续三年控制在900人以下，直接经济损失也有所降低。

 

3 泥石流滑坡减灾需要进一步考虑的问题

尽管我国的泥石流滑坡的防治工作已经取得了显著成效，随着人们环境意识与减灾意识的增强，以及在人与自然和谐发展观的社会经济条件，对减灾工作提出了更高的要求。回顾以往的减灾工作，针对目前的灾害活动状况，我们认为，我国泥石流滑坡减灾还需要以下的问题。

灾害预测预报的精度不高 泥石流滑坡的形成因素很多，它的形成机理与过程复杂，目前对灾害形成的机理的认识仍不明确，从而还不能建立形成机理的预测预报模型。这是影响灾害观测精度的瓶颈。在今后加强泥石流滑坡形成规律的同时，尽可能地利用现有可获取的信息，提取区域和单点灾害发生的关键因素，建立间接的区域和单点预报模型，尽可能地提高预报精度。

 

 

图1 泥石流滑坡造成的人员损失

 

需要进一步重视生态措施 目前的治理工程主要依赖于基于结构监测的方法来进行灾害防治，生态治理措施仍然没有广泛使用。尽管在已经实施的灾害治理工程当中，已经使用了生态措施，但并没有达到生态措施与工程措施有机的结合，对生态措施的布设还缺乏科学的依据。今后还需进一步研究将生态措施与工程措施在功能上的耦合机理，建立土木工程与生态工程有机结合的灾害防治技术。

 

因人类活动触发地质灾害的现象仍引起进一步的关注 现在和今后相当一段时间，是我的城镇与山区道路等基础建设的高峰期，这些工程活动对边坡和水文环境的扰动和工程弃土导致泥石流滑坡等地质灾害，今后应该重视工程与环境的协调，研究工程与环境相互作用的机制，建立工程与环境双目标的设计理论和方法，尽量减少工程建设引发的环境和灾害问题。

灾害山区居民对灾害知识不足，需要加强灾害知识的教育 山区利于人居的地方多为泥石流滑坡的危险区，从而使得山区灾害成为我国导致人员死亡最突出的灾害。而我国山区面积大，经济相对落后，教育基础条件差，山区人民受教育程度普遍低于城镇，对减灾的知识极度贫乏，许多当地人不了解灾害发生的前兆，以及避免灾害与监灾避难的知识，迫切需要在广大山区里面进行科普知识的宣传，以增强当地人民防灾意识与防灾能力。

灾害的风险管理极待加强 我们以往比较注重灾害的防与治，对灾害的风险分析与风险管理重视不足。新的减灾理念更为重视灾害的风险管理与灾害预防的软措施，以便在更大程度上以最小的成本取得最大的减灾效果。

 

4 灾害风险管理的内容与技术支撑

过去更多关注对灾害的控制，以及利用土木工程措施对建筑物的保护，同时，在灾害监测与预报方面也做了很多工作。今后，应注重对潜在灾害的识别，确定灾害发生的关键因素，通过调控灾害形成条件来尽可能地将灾害发生之前；同时，分析潜在灾害发生的可能性以及规模、危险范围与损失程度，在此基础上制定监灾预案；注重对灾害监测预报理论与技术的改进和提高，并把灾害预报和灾害风险分析和临灾预案相结合，以增加灾害预报的实用性和可操作性；对于已经发生灾害的地方，应注重把生态工程和土木工程措施有机地结合，注重水土保持措施的作用，实现可持续的生态化灾害治理；最后，也可有效地利用灾害对人类有利的一面，发挥灾害的资源作用，为山区人的矛盾非常突出的河谷地带营造人类生产和生活的基本条件。

通过多年的努力，已经取得了一部分可以支撑灾害风险管理的技术和方法。

泥石流起动条件与基于起动机理的减灾技术 通过实验建立泥石流启动的临界条件的解析曲面（图2），从而可以判定潜在泥石流的启动条件，进而可以通过调控潜在泥石流的启动条件，达到治理的目标。

 

 

图2 泥石流启动条件

 

流石流运动模拟与危险性分区 通过分析泥石流的流体性质，选择泥石流的流体运动模型，模拟泥石流在扇形地上的运动，得出任意点的泥深与流速的分布，进而确定扇形地上最大的动量分布，根据动量分布确定危险区（图3和图4）。