贵州省自然灾害综合风险普查成果应用启示.pdf

第3 7卷 第4期 V o l.3 7,N o.42 0 2 3年8月 M I N E R A L R E S OUR C E S AN D G E O L OG YA u g.,2 0 2 3D O I:1 0.1 9 8 5 6/j.c n k i.i s s n.1 0 0 1-5 6 6 3.2 0 2 3.0 4.0 2 2贵州省自然灾害综合风险普查成果应用启示王万迁1,2,穆启超1,2,陶小郎3(1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院,河南 洛阳 4 7 1 0 2 3;2.河南省生态环境与勘查地球化学应用工程技术研究中心,河南 洛阳 4 7 1 0 2 3;3.贵州省地质环境监测院,贵州 贵阳 5 5 0 0 0 0)摘 要:贵州省在第一次全国自然灾害综合风险普查项目中取得了阶段性普查成果。基于此次普查,本文从监测预警能力建设、普查成果应用探索及未来的潜在应用方面进行研究,提出了相关的建设性举措,包括有:构建区域“天-空-地”一体化风险调查监测体系;基于斜坡单元的单体风险定性评价;建立灾害风险评估本地化指标体系;自然灾害一张图建设;多灾种联动响应机制;规划领域深度应用;重点场所实时监测预警等。关键词:地质灾害;风险普查;成果应用;贵州省中图分类号:X 4 3 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 1-5 6 6 3(2 0 2 3)0 4-0 8 5 9-0 70 引言2 0 2 0年,我国开展第一次全国自然灾害综合风险普查,它是世界上 首次由政府 牵头 组 织 的 大规模、全链 条 风 险 普 查 工 作,目 前 该 项 工 作 已 全面完成。全国范 围 内 收 集 到 大 量 自 然 灾 害 隐 患排查数据,各地针对普 查成果的转 化工 作 也 进 入到了应用阶段1。贵州省为典 型的岩溶 山区,地质 环境条 件 复杂,强降水事件 频发,地 质 灾 害 一 直 是 影 响 最 严重的 自 然 灾 害 类 型 之 一2-3。秉 持 深 入 分 析 和把握 地质灾害的 规 律,摸 清 灾 害 风 险 底 数,识 别地质 灾害 风 险 区 域 与 防 治 区 域 的 思 路,结 合 本次地 质灾 害 风 险 普 查 成 果,贵 州 省 探 索 建 立 防灾减 灾救灾以及 国 土 空 间 规 划 的 新 模 式 和 新 方法。本文从地质 灾害风险 调查能力建 设、普 查 成果应 用探 索 及 未 来 的 潜 在 应 用 方 面 进 行 研 究,以期 为 贵 州 省 的 防 灾 减 灾 工 作 提 供 更 好 的 思路。1 地质灾害风险调查能力建设1.1 区域“天-空-地”一体化风险调查监测体系构建构建“天-空-地”一体化灾害风险监测网络,有助于进一步完善风险监测预警体系,推动公共安全治理模式向事前预防转型4。贵州省现已基本完成地质灾害监测网络体系,如图1所示,主要从以下3个方面展开:(1)基于遥感影像,实现全域“时空形变图”构建利用S e n t i n e l-1和A L O S-2两种雷达历史遥感数据,对全省范围地质灾害隐患开展时序处理,形成全省“时空形变图”。并通过“时空形变图”追溯隐患点历史形变轨迹,系统评价隐患发展变化状态并推测未来演 变 趋 势,实 现 隐 患 状 态 分 析。调 查 发 现 自2 0 1 6年以来,新增形变区3 3 2 6处,识别地质灾害隐患2 8 4处。(2)联合“天-空”雷达平台,实现“隐患”精细判别依托I n S A R进行“区域面扫”,定期开展广域范围的形变监测,初步锁定隐患“靶区”。对隐患“靶区”收稿日期:2 0 2 3-0 4-1 0;修回日期:2 0 2 3-0 6-0 1基金项目:贵州省第一次全国自然灾害综合风险普查项目(黔府办函2 0 2 05 0号)、自然灾害防治体系建设补助资金(Z 1 9 5 1 1 0 0 1 0 0 0 3)共同资助。作者简介:王万迁(1 9 8 0),男,工程硕士,高级工程师,主要从事地质灾害调查与风险评价的研究。E-m a i l:7 9 2 8 1 8 6 0q q.c o m通讯作者:穆启超(1 9 8 3),男,硕士,高级工程师,主要从事地质灾害评价及勘查设计的研究工作。E-m a i l:1 8 8 4 4 1 9 0 3 9 81 6 3.c o m引文格式:王万迁,穆启超,陶小郎.贵州省自然灾害综合风险普查成果应用启示 J.矿产与地质,2 0 2 3,3 7(4):8 5 9-8 6 5.和其他重点区域开展机载雷达(L i D A R)高精度形变监测,实现“形变位移”与“形态特征”的融合分析,有效提升隐患判别精准度。利用L i D A R技术,发现地质灾害隐患点5 2 7处,其中滑坡1 0 8处、崩塌2 9 0处、泥石流1 3处、不稳定斜坡5 0处、人为扰动边坡6 1处、地裂缝4处、地面塌陷1处。(3)完善灾害监测站网体系,推进“气象-灾害”同步预警建成地质灾害自动化监测点7 7 7 9处,安装部署自动化监测设备2 7 2 4 6台套,除待综合治理的隐患点和威胁人数极少的隐患点外,已接近台账内隐患点全覆盖。根据降雨与灾害发生时空一致性,联合气象部门建立“位移+雨量”的双预警机制,有助于提升灾害预警针对性。通过动态统计雨量模型,实现地质灾害的有效预警,并持续推进模型参数和阈值的优化调整。图1“天-空-地”一体化风险调查监测技术示意图F i g.1 T h e s c h e m a t i c m a p o f s k y-a i r-g r o u n d i n t e g r a t e d r i s k i n v e s t i g a t i o n a n d m o n i t o r i n g t e c h n o l o g y1.2 斜坡单元全生命周期风险性动态评估利用遥感影像、地形地质图、D EM数字高程底图等相关资料对调查区进行初步划分,划定坡度在1 0 以上的独立斜坡单元。然后结合第三次全国国土调查成果数据资料,剔除掉没有威胁对象的斜坡单元,最终形成全省斜坡单元分布图,选取地形地貌、岩土体工程地质特征、地质构造、斜坡结构特征、地下水、人类工程活动、土地利用现状等7大类1 1个指标进行分级打分,根据分数情况判别风险斜坡并评定斜坡危险性等级,为潜在变形的斜坡识别提供依据。共划分出斜坡单元1 0 8 6 2 2个,经过野外调查和打分判别,锁定具有潜在变形能力的斜坡有1 8 1 9 6处,共威胁4 4 1 8 6 3户1 9 4 5 2 1 8人,威胁财产1 3 1 9.0 4 0 4亿元,为后期地质灾害防控提供靶区,现已查明1 8 1 9 6处风险斜坡,其斜坡类型可分为崩滑堆积体斜坡、土质斜坡、岩土复合斜坡和岩质斜坡4类,各市州分布情况如图2所示。根据 地质灾害风险调查评价技术要求(1 5 0 0 0 0)(F X P C/Z R Z Y B-0 1)、地质灾害风险调查评价编图技术要求(试行)(自然资源部地质勘查管理司,2 0 2 1年5月)、贵州省县级地质灾害风险普查技术指南(试行)(贵州省自然资源厅,2 0 2 1年3月)等普查相关规范,针对全省1 0 0 2 5处在台账的地质灾害点,基于“活动性+危害性=风险性”的定性评价方法,对其进行单体风险定性评价,结果如图3所示。调查发现极高风险等级地灾点8 9处,占全部地灾点的0.8 9%;高风险等级地灾点1 0 6 6处,占全部地灾点的1 0.6 3%;中风险等级地灾点3 2 7 7处,占全部地灾点的3 2.6 9%;低风险等级地灾点5 5 9 3处,占全部地灾点的5 5.7 9%。根据上述调查评估结果,实行有针对性的监测预警设备布置,并开展搬迁避让与地质灾害工程治理工作,推进多维度多场景灾体数据库建设,实现风险单体全生命周期监测与风险动态评估。2 0 2 0年1 2月第一批调查成果应用至今,全省发生地质灾害灾险情共计4 8起,发生于风险斜坡区域的共1 0起,占灾险情总数的2 0.8%,有力支撑了贵州省地质灾害防治工作开展,真正体现了本次调查工作在灾害预警方面的应用价值。068矿 产 与 地 质2 0 2 3年 图2 贵州省风险斜坡类型及各市州分布情况图F i g.2 D i s t r i b u t i o n d i a g r a m o f t y p e o f r i s k y s l o p e s i n t h e c i t y a n d s t a t e o f G u i z h o u图3 现有地质灾害隐患点风险等级分布示意图F i g.3 S c h e m a t i c d i s t r i b u t i o n d i a g r a m o f r i s k l e v e l s o f g e o l o g i c a l h a z a r d p o t e n t i a l s i t e s i n G u i z h o u1.3 耦合人类工程活动影响以科学识别灾害风险区根据贵州省地质灾害发育分布的特征以及形成条件,在全国地质灾害风险调查评价的技术规范的基础上,通过计算灾害点与人类活动区间距离结合考虑土地利用变化的方式将人类工程活动影响程度进行定量表征,加入到危险性评价中,叠加人口密度与财产密度等易损性特征,最终科学评价出贵州省的极高风险区面积4 9 5 7 k m2,占总面积的2.8 1%;高风险区面积2 5 3 3 9 k m2,占总面积的1 4.3 9%,中风险区面积9 2 7 3 5 k m2,占总面积5 2.6 4%;低风险区面积168 第3 7卷 第4期 王万迁等:贵州省自然灾害综合风险普查成果应用启示5 3 1 3 4 k m2,占总面积的3 0.1 6%。同时规划了全省重点防治区分布于2 0个县,面积约5 2 1 9 3 k m2,占全省面积的2 9.6 3%;次重点防治区分布于5 4个县,面积约9 6 0 9 7 k m2,占全省面积的5 4.5 5%。该成果的产生,为进一步减灾防灾规划建设提供了数据支撑与科学依据。贵州省地质灾害风险评价关键节点成果展示见图4。2 地质灾害风险普查成果应用按照“边普查、边应用、边见效”的原则,“区分轻重缓急,因地制宜、科学合理、安全规范”的要求,贵州省利用风险普查成果,实现了区域自然灾害信息的统一动态管理,构建“自然灾害普查数据+N业务场景”的多场景应用体系5,为有效防范化解重大灾害风险提供了科学决策依据,切实保障了人民群众生命财产安全和经济社会持续健康发展。2.1 支撑自然灾害一张图建设,赋能全流程治理围绕政府治理过程中面临的“数据焦虑”,改进灾害普查成果数据的管理模式,以清单化、标准化运营。另一方面以该数据为核心,汇集行业部门数据,建设形成资源体系,实现数据的资源化管理。2 0 1 7年以来,贵州省创新性地建设了一套拥有自主知识产权的贵州省地质灾害防治指挥平台(图5),基于此平台,整合本次风险普查的点面成果,同时将其他自然灾害的相关成果作为底图融合进行,构建地质灾害数实时更新体系,以期用于“智慧应急”决策研判。2.2 建设多灾种联动响应机制,提升灾害防范能力在风险普查工作基础上,深入研究灾害发生机理机制6-7,建立健全灾害综合风险评估指标体系,针对本地区特色推进多灾种灾害链诱发机制模拟研究工作8,以建设联动响应体系,真正提升灾害预警与防范能力9。利用本次调查数据,深入研究发现:从地形坡度看,滑坡灾害多发于地形坡度在2 5 4 0 区间,占比为7 5.8%,1 0 2 5 和4 0 6 0 范围内分布相对较少,占比为2 4.2%;崩塌灾害集中分布在6 0 以上区间,占比为8 8.3%,地形坡度6 0 发生的崩塌仅占1 2.7%。从岩性组合看,下伏碳酸盐岩地层发生的地质灾害最多,共7 9 6起,占比4 9.3%,泥岩、砂岩、页岩、板岩类较为平均,占比均为1 0%。进一步分析,夹杂软质岩层(如水城“72 3”特大滑坡中夹杂第四系残坡积土)、上硬下软岩层组合(如纳雍“82 8”崩塌中,碳酸盐岩与碎屑岩的互层岩组)两种组合为贵州省最具典型性。从降雨特征看,贵州省灾害与降雨存在时间一致性,8 0%的降雨与8 0%的灾害集中于59月(图6)。由此可见,通过分析研判灾害间相互响应机制,有助于优化资源分配,提升灾害防范能力。2.3 提升规划效能,优化资源配置在风险普查工作数据基础上,结合部门数据及公共数据,探索推动普查成果在国土空间规划、自然灾害防治、减灾资源能力分配及产业发展方面的应用,积极服务于省域重大工程及战略,最大程度减轻灾害造成损失。(1)为国土空间规划和重大工程选址,合理利用土地资源提供科学依据。遵义市组织编制单位加强相关规划与风险普查成果衔接、分析和应用,将地质灾害风险普查成果纳入了 遵义市国土空间总体规划(2 0 2 02 0 3 5年)和 遵义市地质灾害防治“十四五”规划,正征求各部门各单位意见建议。同时将地质灾害风险普查成果纳入重大规划,进一步完善了全市综合减灾区划,夯实了全社会防灾减灾基础,为有效防范化解重大灾害风险提供了科学决策依据,切实保障了人民群众生命财产安全,促进经济社会持续健康发展。(2)助力交通规划,支撑现场决策。受贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司委托,对贵州省南部(六盘水、黔西南、黔南、黔东南)境内的高速公路边坡地质灾害开展风险评价,累计排查发现形变区2 8 2处。同时在在险情发生时,调取历史数据分析评价形变区的时序形变特征和形变范围,为现场应急人员及专家组提供相关的决策支持。(3)靶向薄弱区域,提升承灾体应急能力。2 0 2 1年7月6日,福泉市道坪镇谷龙村新安排的监测员在巡排查过程中,发现该村徐家院组通组公路下方坡体出现数道明显裂缝,坡体前缘发生局部滑移。经现场核查,该滑坡体已发生滑塌,主滑方向2 5 2,长8 5 m,宽24 0 m,平均宽2 1 m,土层平均厚2.7 m,方量约4 8 0 0 m3,裂缝长6 5 m,下挫0.2 0.6 m,裂缝宽0.0 50.2 m,前缘突出,为浅层牵引式土质滑坡,在持续降雨或强降雨、暴雨等极端天气影响下,随时可能引发滑坡,直接威胁徐家院组1 9户6 7人及公路上过往车辆及行人的生命财产安全,潜在经济损失约4 0 0万元。为彻底消除该滑坡地质灾害隐患,政府立刻组织开展工程防治与灾害治理工作。有效做到重点隐患的精细化治理。2.4 划分重点防范区,助力事前应急监控在风险普查工作基础上,对历史同期自然灾害事件轻度、频次、分布情况进行深入分析,结合水系、居268矿 产 与 地 质2 0 2 3年 图4 贵州省地质灾害风险评价关键节点成果展示图F i g.4 S c h e m a t i c d i a g r a m o f t h e k e y n o d e r e s u l t d i s p l a y o f g e o l o g i c a l h a z a r d r i s k e v a l u a t i o n i n G u i z h o u(a)易发性评价图 (b)危险性评价图(c)易损性评价图(d)风险性评价图(e)地质灾害风险性区划图(f)地质灾害防治分区图368 第3 7卷 第4期 王万迁等:贵州省自然灾害综合风险普查成果应用启示图5 贵州省地质灾害防治指挥平台主要功能模块展示F i g.5 T h e m a i n f u n c t i o n m o d u l e s o f g u i z h o u p r o v i n c e g e o l o g i c a l d i s a s t e r p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l c o mm a n d p l a t f o r m(a)地灾隐患点类型实时统计(b)隐患点实时监测预警(c)区域风险评价和单体风险评价详情(d)地灾综合防治项目管理图6 降雨与灾害发生关系分析图F i g.6 R e l a t i o n s h i p d i a g r a m b e t w e e n r a i n f a l l a n d d i s a s t e r o c c u r r e n c e i n G u i z h o u(a)2 0 1 62 0 2 0年汛期地质灾害发生次数图 (b)2 0 1 62 0 2 0年汛期与全年地质灾害对比图民点数据,划分灾害重点防范区。接入实时监测气象水文数据,实现重点场所的实时监测与智能预警,以降低人员与财产损失。2 0 2 1年9月1 1日2 1时至9月1 2日1 3时,遵义市中部、西部地区出现暴雨、大暴雨、特大暴雨天气,4个乡镇降雨量超过2 0 0 mm,4 1个乡镇降雨量超过1 0 0 mm,8 1个乡镇降雨量超过5 0 mm。政府立即启动防汛I V级应急响应,依据风险普查成果,各县(市、区)立即加强加密对重点地区、重点区域地质灾害隐患点和风险斜坡的排查巡查、监测预警。9月1 2日1 6:3 0,风水镇虎脑村金竹窝山体全部滑落,多户房屋被滑坡体淹没,因事先撤离及时,该区6户2 4人无一人伤亡,确保了人民群众生命财产安全。3 后续应用场景思考3.1 统筹全链条管理,探索智慧应急应用对自然灾害的智慧应对,是“十四五”自然资源安全与应急管理的重要课题,其与传统应急的最大区别在于,智慧应急重在构建“预报、预警、预案、预演”四位一体应急体系1 0。在风险普查成果基础上,针对重点区域实现全链条管理,积极推进应急管理系统的建设,提升应急指挥各个环节的效能,逐步推动自然灾害“一点一案”。充分利用现有的人工智能、大数据、云计算技术,扩充灾害预警、灾损评估、指挥调度、智能决策方面应用的广度与深度,真正做到人民至上、生命至上。468矿 产 与 地 质2 0 2 3年 3.2 加强数据共享,强化科研领域应用逐步建立并完善数据共享应用机制,能够形成清晰可查询的共享目录,统一可互访的数据共享标准,完善优化跨业务合作的数据共享流程。积极联合高校与科研院所,利用普查成果,耦合多部门数据,一方面从“宏观-中观-微观”的层面,深入研究本地化的多要素、细粒度、长时序的灾害监测预警、风险研判、应急管理模式方法,进一步发挥灾害风险普查成果的真正价值。另一方面则需加强对灾害链认知水平,目前贵州省正在推动降雨等气象灾害与滑坡、崩塌的灾害链生关系的“定性-定量”的分析评估。4 结论结合贵州省自然灾害综合风险普查工作,从能力建设与应用探索两个方面,对成果应用进行了详细分析与总结:(1)从能力建设方面,基于本次普查,贵州省构建了区域“天-空-地”一体化风险调查监测体系;在全省范围展开基于斜坡单元进行单体风险定性评价,划分斜坡单体风险等级;耦合人类工程活动,建立灾害风险评估的本地化指标体系,提升了风险区识别的科学性。(2)应用探索方面,以普查数据成果为基础,贵州省在以下4个方面取得良好的应用成果:助力自然灾害一张图的建设,赋能全流程治理;探索多灾种联动响应机制,提升预警与防范能力;在规划领域深度应用,优化资源配置;划分重点防范区,实现灾前重点场所实时监测预警。对未来场景应用方面展开讨论,认为本次普查成果可在智慧应急场景取得良好的应用价值,并在科研领域有较大的应用空间。参考文献:1 韩晓栋,王曼曼,舒慧勤.第一次全国自然灾害综合风险普查成果应用思考J.中国减灾,2 0 2 2,3 2(1 7):3 7-3 9.2 王琦,胡亚净,宋伟利,等.岩溶山区危岩稳定性分析及危害性预测:以贵州松桃县长冲危岩体为例J.中国地质灾害与防治学报,2 0 2 3,3 4(1):7 5-8 4.3 林德洪,杨钊,赵先伦.纳雍县沙包镇地质灾害分布特征及孕灾因素分析J.西部资源,2 0 2 1,(5):4 7-5 0.4 应急管理部风险监测和综合减灾司,坚持安全第一、预防为主不断完善灾害风险监测预警体系J.中国减灾,2 0 2 3,3 3(3):3 2-3 3.5 张学权,赵飞,刘蓓蓓,等.关于自然灾害综合风险普查成果业务化应用方向的初步探索J.中国减灾,2 0 2 2,3 2(7):8-9.6 王琦,胡亚净,宋伟利,等.岩溶山区危岩稳定性分析及危害性预测:以贵州松桃县长冲危岩体为例J.中国地质灾害与防治学报,2 0 2 3,3 4(1):7 5-8 4.7 许启松,吴正超,郑冰,等.贵州省西北部典型滑坡成因机理分析J.中国水运(下半月),2 0 2 2,2 2(4):9 8-1 0 0.8 荣广智,张继权,李天涛,等.极端降水诱发地质灾害链风险评估研究:以贵州省水城县为例J.灾害学,2 0 2 2,3 7(4):2 0 1-2 1 0.9 许启松,杨国珍.浅析贵州省暴雨-地质灾害链典型区减灾能力评估示范J.中国减灾,2 0 2 2,3 2(7):3 4-3 5.1 0 韩晓栋,王曼曼,陈明文,等.风险普查成果应用场景探索:基于地方应急管理业务体系建设视角J.中国减灾,2 0 2 2,3 2(2 1):4 4-4 5.I n s i g h t f r o m t h e a p p l i c a t i o n o f c o m p r e h e n s i v e r i s k s u r v e y r e s u l t o fn a t u r a l d i s a s t e r i n G u i z h o uWANG W a n q i a n1,2,MU Q i c h a o1,2,T AO X i a o l a n g3(1.N o.1 I n s t i t u t e o f G e o l o g i c a l a n d M i n e r a l R e s o u r c e s S u r v e y,D e v e l o p m e n t o f G e o l o g y a n dM i n e r a l R e s o u r c e s o f H e n a n P r o v i n c e,L u o y a n g 4 7 1 0 0 0,H e n a n,C h i n a;2.H e n a n E c o l o g i c a l E n v i r o n m e n t a n d E x p l o r a t i o n G e o c h e m i s t r y A p p l i e d E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h C e n t e r,C h i n a,L u o y a n g 4 7 1 0 0 0,H e n a n,C h i n a;3.G u i z h o u G e o l o g i c a l E n v i r o n m e n t M o n i t o r i n g I n s t i t u t e,G u i y a n g 5 5 0 0 8 1,G u i z h o u,C h i n a)A b s r t a c t:G u i z h o u P r o v i n c e h a s o b t a i n e d a s t a g e a c h i e v e m e n t c e n s u s r e s u l t i n t h e f i r s t n a t i o n a l c o m p r e h e n s i v e s u r v e y o n n a t u r a l d i s a s t e r r i s k.B a s e d o n t h i s s u r v e y,t h i s p a p e r c o n d u c t s r e s e a r c h o n t h e c o n s t r u c t i o n o f m o-n i t o r i n g a n d e a r l y w a r n i n g c a p a b i l i t i e s,e x p l o r a t i o n o f s u r v e y r e s u l t a p p l i c a t i o n,a n d p o t e n t i a l f u t u r e a p p l i c a-t i o n t o p u t f o r w a r d r e l e v a n t c o n s t r u c t i v e m e a s u r e s.T h e y a r e l i s t e d a s f o l l o w s.T h e e s t a b l i s h m e n t o f m o-n i t o r i n g s y s t e m o f r e g i o n a l“s k y-a i r-g r o u n d”i n t e g r a t e d r i s k s u r v e y.Q u a l i t a t i v e e v a l u a t i o n o f m o n o m e r l a n d s l i d e r i s k o n s l o p e u n i t s q u a l i t a t i v e.T h e e s t a b l i s h m e n t o f l o c a l i n d e x s y s t e m f o r d i s a s t e r r i s k a s s e s s-m e n t.T h e c o n s t r u c t i o n o f t h e m a p f o r n a t u r a l d i s a s t e r s.T h e r e s p o n s e m e c h a n i s m o f m u l t i-h a z a r d l i n k a g e.T h e d e e p a p p l i c a t i o n i n t h e p l a n n i n g f i e l d.R e a l t i m e m o n i t o r i n g a n d w a r n i n g o f t h e k e y a r e a s.K e y w o r d s:g e o l o g i c d i s a s t e r,r i s k s u r v e y,a p p l i c a t i o n o f a c h i e v e m e n t,G u i z h o u568 第3 7卷 第4期 王万迁等:贵州省自然灾害综合风险普查成果应用启示