三峡库区地质灾害监测预警工程经济效益评估分析

侯俊东，侯甦予，吕 军，朱冬元

（1.中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2.中国大地出版社（地质出版社），北京 100083）

0 引言

三峡库区自然及地质条件复杂，环境容量有限，区内地势险峻，河谷切割强烈，暴雨、洪水频繁，崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害极为发育，从古至今，一直是地质灾害多发区。库区内发育的地质灾害类型有滑坡、崩塌、危岩、泥石流、塌陷、地面沉降、地裂缝等，其中以滑坡、崩塌（危岩）为主。据 2009年7月湖北省、重庆市库区26个区县政府上报统计资料及国土资源部门调查，查出的崩塌、滑坡共5386处，其中涉水的崩塌、滑坡 1945处，不涉水的崩塌、滑坡3441处，主要分布在秭归、巴东、巫山、奉节、云阳、万州、开县、忠县、涪陵、江津等区县，总体积达83×108m3，其中小型、中型、大型和特大型灾害体所占比例分别为27％、48％、23％和2％。数据表明，三峡库区地质灾害数量多，规模大，危害严重。

随着三峡工程建设的不断推进和水库蓄水及运行，地质环境条件受到了一定程度的改变，地质灾害隐患点增多，地质灾害险情发生频繁，对三峡工程和库区人民生命财产的安全影响日益增加，有效监测、预警库区地质灾害已成当务之急。地质灾害监测预警工程项目的实质是开展地质灾害多发区的调查，建立地质灾害预警、监测、预报系统，为治理规划、防灾减灾提供依据，为基础设施建设工程、国民经济和城乡发展规划规避风险、减少损失提供参考［1］。三峡库区实施地质灾害监测预警从2003年至2008年，经历了5个水文年汛期及三峡工程水库135m、139m、156m、175m水位和试验性的4次蓄水过程，三峡库区地质灾害监测预警体系发挥了重要作用，群测群防监测发现465处地质灾害点有变形迹象，专业监测发现变形明显的滑坡94处，达到预警级别的有42次，先后预警了千将坪滑坡、坍口湾滑坡、高塘观滑坡、泥儿湾滑坡、卧沙溪滑坡等多处滑坡险情，使受威胁的6938人在当地政府的组织下应急避险转移或搬迁险区居民，有效地保护了库区人民生命财产安全和长江航运。

三峡库区地质灾害监测预警工程是一种将现有的经济资源投入到将来行为，有必要将它与其他社会基础投资一样，对其投资效益通过公平、合理的尺度进行评价。因此，对三峡库区地质灾害防治监测预警工程所发挥的经济效益进行分析和评估，通过构建科学而有针对性的库区地质灾害防治监测预警工程投入产出指标体系，合理而客观地评价其经济效益，为政府部门今后制定三峡库区地质灾害防治策略提供科学依据。

1 地质灾害监测预警工程经济效益评价指标体系

1.1 投入产出边界的确定

三峡库区地质灾害防治监测预警工程是一个复杂的系统工程，涉及多个方面，要科学客观地对其产生的经济效益进行评价，首先必须确定其投入产出边界。目前，三峡库区前三期灾害监测预警工程主要的监测方法与手段有：GPS监测、RS监测、GIS应用、地下水监测、滑坡深部位移观测、应力应变监测、群测群防等［2］。因此，监测预警工程投入主要是指因投入机器设备、人力、管理信息系统等而发生的人力、物力与财力。

地质灾害预警工程项目的经济效益即指成果被经济活动所采纳，从而为国民经济建设作出贡献而产生的效益。既包括因地质灾害预警工程项目的实施使受灾体直接避免经济损失而产生的直接效益，又包括因受灾体免遭破坏而避免的关联性损失所产生的间接效益。因此，三峡工程库区地质灾害预警工程的产出就是由于三峡蓄水后可能发生的地质灾害造成的直接和间接损失有多大。故三峡库区地质灾害的损失包含三个方面，一是发生地质灾害后对三峡库区产生的直接经济损失，二是发生地质灾害后对三峡库区产生的间接经济损失（包含社会损失和环境效益损失）。三是发生地质灾害而投入的救灾费用。

1.2 指标体系的构建

依据三峡库区地质灾害类型、破坏效应、环境状况及时空特点等诸多因素，根据三峡库区地质灾害防治监测预警工程投入产出边界的确定，本着科学性、适用性、可比性、动态性、数据可得性的原则，在深入三峡库区地质灾害防治工作指挥部、秭归县、巴东县实地考察及与多位专家深度访谈的基础上，通过理论及实证筛选方法构建经济效益评价指标体系（表1）。

2 经济效益评价方法

预测三峡库区地质灾害预警工程减少的损失，首先是对地质灾害危险性进行初步评价，然后在此基础上，对各地质灾害隐患点潜在威胁人数和潜在经济损失进行分析预测。由于是对灾害隐患点的评价，故应用点评估方法；同时，由于未来地质灾害属于一种概率事件，故应用概率预测方法。

2.1 直接经济效益评价模型

对于地质灾害监测预警工程的直接经济效益，可以按下式计算其期望值：

DL=∑（i）∑（j）Gij×Jsij×Ji×Lij

式中：DL——灾害事件直接损失；

i——受灾体类型；

j——受灾体损毁程度等级；

Gij——评价区第i类受灾体遭受一定强度灾害危害后发生j级破坏的概率；

Jsij——i类受灾体发生 j级破坏情况下的价值损失率；

Ji——i类受灾体平均单价；

Lij——i类受灾体发生j级破坏的数量。

但是考虑到承灾体类型、结构多样，造成Gij、Jsij的估计很难，为此依据张樑（2002）的计算方法对该计算方式予以改变［3］。

DL=∑（i）Vi×Ji×Li

式中：DL——灾害事件直接损失；

i——受灾体类型；

Vi——评价区第i类受灾体遭受一定强度灾害后的易损性；

Ji——i类受灾体平均单价（其中人员按照伤亡的赔偿标准或投保金额）；

Li——i类受灾体发生破坏的数量。

2.2 间接经济效益评价方法

间接经济损失非常抽象，一般很难用公式直接量化。因此造成的间接经济损失这一重要内容常常被忽略。不过，现行的方式有以下几种：

第一，通常直接经济损失与间接经济损失之间存在密切联系。直接经济损失越严重，往往造成的间接经济损失也越大，灾害影响力越持久。因此可通过两者的一定比例关系来进行粗略估算，这是比较常见的一种方式。

第二，对于间接损失中，大多属于生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用，即生态系统服务功能。对生态系统服务功能的价值进行核算时，供选择的方法有市场价值法、替代市场法、防护费用法、恢复费用法、补偿价值法、生产功能法、造林成本及碳税法等，但谢高地等的方法模型近年来得到了国内学者的广泛应用，即综合应用多种评估技术方法对每种生物群落单位面积提

供的生态系统服务价值进行估算，然后乘以该生物群落在地球上的总面积，相加后得到地球上所有生态系统服务价值总和。

表1 三峡库区地质灾害监测预警工程经济效益评估因子及指标体系Table 1 Economic benefit evaluation factors and index of geological disaster monitoring for the three gorges reservoir area and warming engineering

ESV=∑Pi×Ai

式中：ESV——灾害区生态系统服务功能总价值（元）；

Pi——单位面积上土地利用类型 i的生态系统服务功能价值（单位为元/km2；谢高地等（2003）［4］已经结合我国的具体情况，建立了中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值，我们借鉴此方法重新核算三峡库区生态系统单位面积生态服务价值）；

Ai——灾害区内土地利用类型i的面积（km2）。

2.3 救灾投入评估方法

救灾直接投入费用是指各级政府在地质灾害发生区为救灾投入的费用。如：人员、物资拆迁及人员暂住搬迁费等，这些投入会同地方政府按实际投入确定。不过，也可根据如下公式计算：

JZ=μDL

对于μ的取值，可参考国家地震局（2009）对地震的认定标准［5］，按下列标准初步估计：

中型及以下地质灾害：取直接损失的1.5％；大型地质灾害：取直接损失的3.5％；巨型地质灾害：取直接损失的6％。

2.4 经济效益综合评估

（1）点评估经济效益的期望值

如果三峡库区地质灾害监测预警工程能够预警到某一灾害点即将发生地质灾害前，则可立即采取相应措施，故能够让所有的承灾体都免受损失，该损失的评估即为地质灾害点经济效益评估。不过通过点评估经济效益综合评价模型计算得到的减损效益值只能是最大的期望值。计算过程如下：

①灾害点威胁的区域内减损效益（HLh）

设灾害点威胁的区域内的承灾体共有n类，第j类承灾体的减灾损失为DLj，所有承灾体的直接损失为DLh，则：

DLh=ΣDLj

设第j类承灾体的间接损失为ILj，所有承灾体的间接损失为ILh，则：

ILh=ΣILj

进而，可以得到预警工程总的减灾损失HLh，计算公式如下：

HLh=DLh+ILh

②点评估时总的期望减损效益（HL）

HL=（HLh+JZ）×α

其中：α——灾害点发生灾害的概率，其取值范围为0～1，可以根据灾害点的稳定性程度来判断。

（2）点评估经济效益的现实可能值

由于三峡库区地质灾害预警工程本身的作用所决定，预警工程只能提前判断灾害点是否会发生灾害，所以三峡库区地质灾害预警工程经济效益的现实值应该是减少流动承灾体的损失，如人员逃离而避免的伤亡、室内财产带出所减少的损失、航道封航而带来的损失等。因此，针对某一灾害点，计算地质灾害监测预警工程经济效益的现实值，应该从产出指标体系中选择人员、室内财产以及其它能够流动的承灾体所减少的损失。具体计算模型与期望减损效益计算模型一致，唯一的差异就是所涉及的指标之间是整体与局部的关系，可以由评估人员根据灾害点现场情况予以判断选择。

3 实例

为了检验上述评估方法体系的准确性和科学性，特选取湖北省秭归县郭家坝镇头道河村张家湾滑坡进行实例分析。

3.1 基本数据收集

湖北省秭归县郭家坝镇头道河村张家湾滑坡前缘高程139m，后缘高程286m，为北斜至村水池池西下，南至东沟，由夹沟直下至童庄河口，体积400×104m3，属大型滑坡。目前，滑坡区内共有244户891人，共投入的监测预警费用50×104元。各承灾体的具体数据如表2所示。

3.2 张家湾滑坡监测预警工程经济效益评估

（1）张家湾滑坡监测预警工程经济效益期望值

根据采集的数据，可以得到张家湾滑坡监测预警工程减少的直接损失和间接损失计算表，如表3、4所示。

进而可以得到表5所示的张家湾滑坡监测预警工程经济效益评估期望值的计算表。

（2）张家湾滑坡监测预警工程经济效益实际可能值

根据监测预警工程发挥的作用，在评估张家湾滑坡监测预警工程经济效益时，减少的直接损失只能流动承灾体的价值，如人员损失，以及这些人员死亡及伤残或失去财产后造成的间接损失。进而可以得到表6所示的张家湾滑坡监测预警工程经济效益评估实际值的计算表。

表2 郭家坝镇头道河村张家湾滑坡承灾体数量及单价Table 2 The quantity and per-p rice of hazard bearing body of the Zhangjiawan landslide in Toudaohe village，Guojiaba Town

表3 张家湾滑坡监测预警工程减少的直接损失计算表Table 3 The calculation of reduced direct dam agefor the monitoring and warning engineering of Zhangjiawan landslide

表4 张家湾滑坡监测预警工程减少的间接损失计算表Table 4 Calculation of reduced indirect dam age for the monitoring and warning engineering of Zhangjiawan landslide

表5 张家湾滑坡监测预警工程经济效益评估期望值Table 5 Expectation value of the economic benefit evaluation for the monitoring and warning engineering of Zhangjiawan landslide

表6 张家湾滑坡监测预警工程经济效益评估实际值Table 6 Actual value of the economic benefit evaluation for monitoring and warning engineering of Zhangjiawan landslide

通过计算可知，张家湾滑坡实施监测预警工程后，可以使891人的人身安全得到保护，减少可能死亡人口3～4人，减少经济损失期望值与实际可能值分别为3497.46×104万元和1849.72×104万元，投资效益比分别为1：279.89，1：36.99。可见，在该滑坡点实施监测预警工程所取得的社会、经济效益巨大。

4 结语

三峡库区的地质灾害监测预警工作也是一项牵涉库区经济社会和谐发展、库区人民安居乐业的长期任务，库区三期地质灾害防治监测预警工程的实施将为当前和今后的地质灾害监测工作打下良好的基础。针对三峡库区实际，建立了适用的投入产出指标体系，采用合理的经济效益评价模型，并运用张家湾滑坡实例进行了建议，为政府部门今后制定三峡库区地质灾害预警与防治策略提供科学依据。

［1］王志杰.地质灾害预警工程项目多目标综合效益评价研究［D］.北京：中国地质大学（北京），2008.WANG Zhijie.Multi-objective comprehensive efficiency evaluation research of geological calamity warning engineering project［D］.Beijing：China University of Geosciences（Beining），2008.

［2］季伟峰.三峡库区三期地质灾害防治监测预警的主要方法［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2008（7）：14-17.JIWeifeng.Main methods of monitoring and early-warning for control of the third period of geological hazard in Three Gorges Reservoir Region［J］.Exploration Engineering（Rock＆ Soil Drilling and Tunneling），2008（7）：14-17.

［3］张樑.地质灾害经济学［M］.石家庄：河北人民出版社，2002.ZHANG Liang.Economics of Geological Hazard［M］.Shijiazhuang：Hebei People Press，2002.

［4］谢高地，鲁春霞，冷允法，等.青藏高原生态资产的价值评估［J］.自然资源学报，2003，18（2）：189-195.XIE Gaodi，LU Chunxia，LENG Yunfa，et al.Ecological assets valuation of the Tibetan Plateau［J］.Journal of Natural Resources，2003，18（2）：189-195.

［5］国家统计局.地震灾害损失评估工作规定（试行）［S］.http://www.ahzwgk.gov.cn/xxgkweb/showGKcontent.aspx？xxnr_id=6294，1997：8-7.China Earthquake Adiminstration.Rules for the loss evaluation of Seismic hazard（trial）［S］.http://www.ahzwgk.gov.cn/xxgkweb/showGKcontent.aspx？xxnr_id=6294，1997：8-7.