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对如何做好地质灾害详细调查工作的探讨

2016-02-25李永红范立民贺卫中刘海南姚超伟杜江丽仵拨云

灾害学 2016年1期
关键词:灾害

李永红,范立民,贺卫中,刘海南,姚超伟,杜江丽,仵拨云,彭 捷

(陕西省地质环境监测总站,陕西 西安 710054)



对如何做好地质灾害详细调查工作的探讨

李永红,范立民,贺卫中,刘海南,姚超伟,杜江丽,仵拨云,彭捷

(陕西省地质环境监测总站,陕西 西安 710054)

摘要:以陕西省神木县1:50 000地质灾害详查调查工作为例,认为在地质灾害详细调查项目设计、外业调查、数据库建设、成果编制、文档汇交5个阶段中,控制好每个工作过程的具体细节,即围绕各个阶段做到“十八个好”(开好一个座谈会、编好一个设计书、开好多次培训会、核好一套遥感点、填好多套调查表、绘好多幅手清图、探讨好专题论述、写好多个镇总结、自互抽检好成果、汇总好两套表格、建好一个数据库、生成好多个图表、比选好一个模型、绘制好多幅附图、整理好多个附件、编写好主要报告、汇交好原始资料、完成好电子文档),是大幅度提高详细调查外业成果精度、科学提升室内综合研究水平、达到成果资料有效共享的重要技术经验与工作方法。将详细调查确定的地质灾害隐患点和群测群防网络系统移交地方政府使用,切实可行地指导地方政府的防灾减灾工作,是详细调查成果应用的集中体现和工作目的。

关键词:地质灾害;详细调查;项目设计;外业调查;数据库建设;成果汇编;文档汇交;陕西神木

依据国务院《地质灾害防治条例》和国土资源部《全国地质灾害防治规划》,中央财政和省级财政投入经费在全国地质灾害高易发区开展地质灾害详细调查工作。为了做好此项工作,中国地质调查局编制了《滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范》(1:50 000),并于2005年在全国开展了云南省新平县、四川省丹巴县和陕西省延安市宝塔区3个详细调查示范项目。在此基础上张茂省等总结出了一套行之有效的调查技术与经验[1-3]:以现代地质灾害理论为指导,以地质灾害及地质环境条件调查为核心,以遥感解译为先导,以地面调查和测绘、勘查为手段,辅以必要的山地工程;采用点线面结合、重点和一般调查结合、专业调查与地方政府参与相结合的方式开展工作。其后陕西省国土资源厅、陕西省地质调查院(后简称“省厅、省院”)编制了《陕西省地质灾害详细调查技术要求》、《陕西省地质灾害详细项目管理暂行办法》。为提高成果质量,满足地方地质灾害防治管理需求,省厅、省院从项目招标、技术培训、设计审查、外业检查和成果报告均进行了严格的把关、检查与验收。2006年至今,陕西省先后完成了68个县地质灾害详细调查工作(后简称“详查”)。目前陕西省按计划正在实施渭北地区易发区的地质灾害详细调查工作。

1详查成果存在的不足

我们先后完成了陕西省多个1:50 000地质灾害详查调查工作[4-7],认为省厅、省院关于详查的技术要求、数据库的建设要求、详查的管理办法均已日臻完善与成熟,成果质量逐步提升,是陕西省地灾害防治工作的重要基础依据。但由于多方面原因,陕西省详查成果还存在如下不足。

1.1 县级部分职能部门防治地质灾害理念不清,造成面向地方政府服务的群测群防网络不健全

根据《地质灾害防治条例》,县级以上人民政府国土资源主管部门应当会同建设、水利、交通等部门加强对地质灾害险情的动态监测;因工程建设可能引发地质灾害,建设单位应当加强地质灾害监测;因工程建设等人为活动引发的地质灾害的治理费用,按照谁引发、谁治理的原则由责任单位承担。显然公路沿线的地质灾害点、矿山企业采矿引发的地质灾害点由公路部门、矿山企业承担起相应的监测、治理责任。但笔者在完成部分县的相关工作时发现,要在实际调查过程中落实群测群防网络监测人和责任人及移交相关地质灾害隐患点,是一件很难的事情。造成诱发地质灾害的责任主体如矿山企业、交通部门等游离于群测群防体系外,没有尽到监测预警与治理的责任,相当于群测群防体系在“一条腿”走路,这不利于地质灾害的防范。

1.2 部分详查成果与地方国土部门掌握的地质灾害隐患点脱节

早期中国地质调查局实施的详查项目强调和注重机理性研究,将一部分有助于专业技术人员对形成机理探讨且无重要威胁对象的崩塌、滑坡等不良自然地质现象点纳入至调查成果的地质灾害隐患点中,造成威胁对象模糊不清,加之调查过程中与地方政府配合不够密切,部分灾害点的具体位置都难以找到,同时与早期的地质灾害调查区划成果相比,地质灾害隐患点数量成倍增加,而地方国土部门在防治人员严重不足且又无能为力改变现状的情况下,面对如此多的地质灾害隐患点难以应接,以上造成了部分详查成果在当地政府国土资源主管部门并未真正落实使用。

1.3 详查成果中的地质灾害隐患点与实际发生的地质灾害点重合度较低

陕西地质灾害区划调查始于2000年,详查于2006年开始。2000年后的大型以上地质灾害如下:①2003年8月安康市宁陕县滑坡、泥石流灾害,死亡17人,损失10亿元;②2007年8月佛坪县发生大面积泥石流灾害,受灾人数3.8万余人,损失1.7亿元;③2010年7月安康市汉滨区大竹园镇七堰沟村寨子湾沟发生泥石流灾害,29人伤亡,损失300万元;④2011年9月西安市灞桥区石家道村发生滑坡灾害,32人死亡;损失2 700万元;⑤2013年7月延安强降雨引发20余处地质灾害隐患点急需治理,治理经费达数亿元。近10年来,从空间上看,陕西省灾情在陕北、关中、陕南均有分布,从时间上看,年内主要集中在5-9月,年际一般2~4年一个周期。但是发生地质灾害点的区域或位置与详查成果重合度较低,大部分灾害点位于调查成果之外,也就是我们监测的点或区域位于真正发生灾害的点或区域之外,这个问题值得深思。

2不足原因与解决方法

2.1 不足原因

陕西省利用中省资金已经完成了68个县的详查工作,其提交的各项成果为全省地质灾害防治工作做出了巨大的贡献。笔者认为瑕不掩瑜,探究不足之处是为了更好把地质灾害防治工作做好。

2.1.1地质灾害防治理念不清

刘传正认为:政府、科技界、企业界、公众社会“四位一体”,是一种减灾战略的“伙伴”关系[8],联动起来承担起地质灾害防治体系中相应的责任,从被动防治地质灾害转变主动开发利用地质环境,减轻或顺应地质环境变化,共同防范地质灾害的发生。由此可见,在地质环境保护与灾害防御面前,在减灾战略“伙伴”关系中,全社会各方面的力量均从中无法剥离出来,我们只有积极主动地参与进来,如公路部门对交通干线的地质灾害进行监测预警、实施相应的治理工程;采矿引发的各类地质灾害由矿山企业承担起相应的责任等等,动员全社会力量,建立健全完善的群测群防网络体系,尽可能保护人民生命财产安全,最大限度地避免地质灾害的发生。

2.1.2详查技术人员基本功不扎实

随着我国经济社会建设的快速发展,加之局地气候变化抑或地震作用迭加影响,人类活动与地质环境剧烈活动遭遇可能性大大增加,局地强降雨、冰雪冻融、区域强地震和人类工程活动多因素耦合成为引发各类地质灾害的主要因素[9]。在陕西省,陕北、陕南、关中盆地周边地质灾害呈高频率动态变化,地质灾害监测预警与防范工作全年“无假期”。

近年来陕西省高度重视地质灾害的防范工作,通过招标等多种形式,积极主动邀请陕西省各个行业的地勘队伍参与地质灾害调查评价工作,这就给专业技术人员提出了更多的机遇与挑战。由于专业技术人员流动性较大,真正从事详查工作的项目负责和一线人员平均年龄较小、工作经历和经验不足,主要表现在以下几个方面。①基本功底不足。不良地质现象、地质灾害、地质灾害隐患等概念混淆不清,常常将一些不良地质现象或已经发生过地质灾害而且实施了必须的搬迁治理后的点纳入群测群防体系中,让地方政府进行监测。②过分依赖于计算机。对于专业性很强的地质图,部分专业技术人员在没有经过深思熟虑就绘制出来,表达方式、界线设置和走向随意性强,面对不同的地质地貌条件,平剖面图如出一撤,防抢撤路线不明,造成地方政府无法使用。③综合研究水平较低。依赖计算机的好处是关于数理统计分析的水平得到了提高,但对于分区评价模型的建立却难以定夺。学术界内关于易发程度、危险程度理论的研究程度较高且复杂多样,尤其是影响因素隶属度的确定计算方法非常多,所以选择一个合适的评价模型是每个详查项目组需要深入深考的问题。纵观陕西省已经形成的详查成果,大部分项目组没有结合自身研究区内的地质环境条件,没有比选的情况下照搬一种评价模型,仅有计算方法、计算结果,没有算例,可信程度较低,实际分区评价还是停留在定性评价的基础上。对于减灾防灾的责任主体地方政府而言,冗长的评价模型与实际防灾减灾严重脱节,无疑给人一种感觉是在做“数字游戏”。

2.1.3地质灾害宣传培训不够深入细致

地质灾害防治工作者通过广播、电视、网络、报纸、宣传册、应急演练等多种形式,对受地质灾害威胁的厂矿、企业和住户或山区群众等进行防灾减灾宣传培训,他们与群测群防员在陕西省地质灾害群测群防体系中起到了积极的作用,近年来,陕西省每年均有成功预报地质灾害发生的实例,但也有发生的地质灾害点为非在册群测群防点。笔者认为这与地质灾害的宣传培训不够深入细致有关,当然宣传培训不仅仅依靠专业技术人员在详查期间进行,其他任何时间内均应该做到位,这是地质灾害防治工作常态化的一种。详查期间宣传培训主要是通过举行县级、镇级培训会、发放宣传画与点上受威胁群众及群测群防员的培训。缺点主要表现在以下几点。①宣传主题不明确。既没有在不同时段(如汛期、非汛期,城市建设期、环境变化期)做出相应主题的宣传培训,也没有针对不同的灾害点类型(如同样是滑坡,黄土滑坡、堆积层滑坡、岩质滑坡其形成机理不同),将宣传培训内容有所侧重。②没有针对性。受威胁对象不同,如老人与小孩、学校、机关、企事业单位、村民应接受不同层次的培训,而是一套宣传画或培训内容从头用到尾。这样容易因宣传主题不突出、不同人接受与理解信息的能力不同造成宣传对象对宣传内容不感兴趣、排斥或理解错误,宣传培训长期流于形式,群众的防灾减灾意识淡薄。也就是说,对房前屋后、坡体前后缘等最能够深入了解的群测群防员和住户预警能力下降,仅对已有的在册点设防,加之地质环境动态变化与不确定性,最终结果可能导致发生的灾害点不在册,造成不必要的损失。

2.2 解决方法

作为专业技术人员,以详查项目为抓手,在政府、科技界、企业界、公众社会的减灾战略的关系中,如何承上启下扮演好自己的角色至关重要。

2.2.1提高技术人员的专业技术水平与职业修养

专业技术人员必须从详查的目的与任务出发,以地质灾害学的理论基础去甄别滑坡、崩塌、泥石流等自然地质现象,真正从“以人为本”的角度确定地质灾害与地质灾害隐患点。在研究区内以科学负责的态度调查评价、落实监测人和责任人及其综合研究工作。将宣传培训做实做细做深,少停留在程序层面上。

2.2.2积极主动与地方各级政府沟通协商

专业技术人员在详查实际过程中,要积极主动地与地方政府、国土资源主管部门及相关职能部门沟通、协商。要求他们从思想上重视地质灾害的防治工作,以对受威胁群众高度负责的态度,做好地质灾害防治工作,深化地质灾害防治工作的重要性、复杂性、紧迫性认识,坚决杜绝麻痹侥幸、麻木不仁和怕麻烦的思想[10],尤其提醒除国土部门以外的其他部门一定要肩负起辖区内地质灾害防范的职责。

3如何做好地质灾害详细调查

笔者根据多个详查工作的实践经验,认为:在详查项目设计、外业调查、数据库建设、成果编制、文档汇交中5个阶段中,控制好每个过程的具体细节,是大幅度提高详查外业成果精度、科学提升室内综合研究水平、达到成果资料有效共享的重要技术经验与工作方法,将详查确定的地质灾害隐患点和群测群防网络系统移交地方政府使用,切实可行地指导地方政府的防灾减灾工作,是详查成果应用的集中体现和工作目的。

千里之行始于足下,细节决定成败。笔者围绕详查5个阶段,针对其18个细节进行了充分的外业实践与室内研讨,取得的成果也被地方政府肯定与运用。总结的“开好一个座谈会、编好一个设计书、开好多次培训会、核好一套遥感点、填好多套调查表、绘好多幅手清图、探讨好专题论述、写好多个镇总结、自互抽检好成果、汇总好两套表格、建好一个数据库、生成好多个图表、比选好一个模型、绘制好多幅附图、整理好多个附件、编写好主要报告、汇交好原始资料、完成好电子文档”,共计“十八个好”以期抛砖引玉。

3.1 项目设计阶段

3.1.1开好一个座谈会

地方政府是承担地质灾害防治的责任主体。主管地质灾害的县级领导召集各部门相关的领导参加“关于做好县级地质灾害详细调查座谈会”。其目的任务为:①反复强调县级各部门注重辖区内地质灾害监测防范工作;②动员社会力量配合调查组做好地质灾害调查工作;③明确各部门在县级群测群防体系中承担的职责;④进行工作部署并成立领导小组与联合调查组。由此可见,开好一个座谈会是发挥各部门职能作用,争取多方力量,得到各方面支持与配合,这对于发现新的地质灾害隐患、落实群测群防监测人和责任人、收集详查所必须的各类资料至关重要。

3.1.2编好一个设计书

设计书是详查工作各个阶段的纲领性文件。陕西省地质灾害详查工作是继区划工作,已有的群测群防体系建设及历年的地质灾害汛前排查、汛中检查、汛后核查等工作基础上进行的。关于详查设计书在全省甚至全国均有成熟的提纲与模板,一般情况下项目组均能很好地编制完成。但现在的设计书“缺乏针对性、放之全省而皆准”是共性的问题。笔者认为编制设计书时几点需要特别注意。①由于各县以往地质灾害研究程度较高,灾害点编号、位置等特征混乱常有发生,加上地方地质环境管理工作者流动性较大,灾害点家底不清。因此,要对已有的灾害点进行调查,必须将不同时期的灾害点进行细致梳理,在此基础上进行工作部署。②由于不同的县地质环境条件不同,社会经济发展概况不同,决定了其地质灾害类型的不同,这就意味着地质灾害点分布的空间位置不尽相同,因此部署中点、线、面调查有所侧重,与之对应的地质环境调查点上的控制要详略得当。③部署的勘查测绘点、重点调查地段要具代表性,且是县上进一步规划实施治理的点或区域。④组织管理要合理,时间结点要控制。详查5个阶段过程一环套一环,一步跟不上,步步跟不上,时间是质量的保障。

3.2 外业调查阶段

3.2.1开好多次培训会

外业调查工作前,领导小组与联合调查组利用1~2 d的时间召集县国土系统地质环境科相关人员、县级各部门负责地质灾害防治的工作人员、镇国土所负责人、群测群防人员,进行地质灾害防治知识宣传培训。主要有:宣传讲解地质灾害防灾减灾知识;明确县级各部门和基层国土所在详查中的目的任务;培训群测群防员如何实施监测预警任务;详查工作在各镇具体的工作部署,包括初步调查多少点(核查区划点、近年来新增群测群防点、镇掌握的群众报灾点、本次详查可能发现的点、遥感解译点、地质环境点)、勘查测绘多少点等。

3.2.2核好一套遥感点

充分发挥遥感技术宏观、综合、动态、快速、多时、翔实、客观的优势,将遥感技术贯穿至详查的全部过程中[11]。随着传感系统探测能力、质量、品种和分辨率的提高,遥感技术对地质灾害的识别能力得到了大大提高,尤其陕北地区地面塌陷及其伴生裂缝的识别程度较高,其次是滑坡。但是室内解译结果与野外验证过程中发现,解译出的部分地质灾害点无实际致灾对象,也就是说从理论的角度上来说是不良地质现象。如图1、图2中解译出的滑坡与实际住户相距较远,且前缘有高速公路桥墩做阻挡,如果将此类点交给地方政府进行群测群防可能徒增工作量,灾害发生时,可能更多的是改变了区内地质环境条件,对人民生命财产造成威胁的可能性小。因此,笔者在实际核查过程中将此类点归结至地质环境点中,作为地质环境条件易发程度评价的依据。对于有致灾对象的遥感地质灾害点,调查其变形特征、影响范围并填写相关的各类调查卡片,纳入群测群防网络中进行监测预警。核查中还发现一部分遥感数据几乎无地质灾害发育特征,这与气象、植被影响解译结果有较大的关系,这一部分点直接排除即可。由此可见,外业中认真分析、核查、利用遥感数据,不能盲目地将遥感数据确认为地质灾害隐患点。

图1 神木县SMY010解译点与实际住户位置关系

图2 SMY010滑坡后壁清晰可见,前缘鼓丘明显

3.2.3填好多套调查表

填好多套调查表是详查的第一手资料。外业调查人员最容易犯的错误是:在没有分析研究清楚一个地质灾害点发育的宏观地质地貌条件,在没有完全搞清地质灾害点前后缘、周边、灾害体及其各种变形特征的情况下,调查组成员仅根据部分变形特征、局部地貌条件或对村民的访问信息等,就匆忙填写调查表,这样收集的一手资料容易以点盖面或一叶障目。导致由于对地质灾害发育的边界条件认识不清、对机理性研究认识不到位或对灾害演化过程不清楚,使单点评价结果可能不正确。

多走、多看、多问、多想、多写、多画是填好调查表的关键。将一个灾害点宏观、微观的各类信息采集完后,项目组成员集中在一个地方,首先对灾害体的特征、参数、形成机理等进行讨论并达成共识;然后分工明确地填写各类表格,力求数据精准确,各类表格、平剖图的逻辑关系正确,不能缺项;最后全部表格填写完成后,在点上进行自查、互查,寻找不一致的地方,再次讨论统一后作适当修改完善后再调查下一个点。但在具体项目的实施过程中往往由于时间紧、任务重,这方面工作做得严重不足,所以这就是笔者之前提到的时间节点一定要控制好的原因之一。另外各类调查表、图尽可能全部在现场填完,不要在室内补填,否则数据可能存在偏差。

3.2.4绘好多幅手清图

以标准分幅为单位的手图和清图是详查外业工作重要组成部分,是后期室内资料整理的第一手素材。手图和清图需要注意的是:①外业调查前将县界和镇界,构造、地层岩性等地质背景界线,采空分区布、矿权设置、重要交通、高新技术开发区等人类工程活动范围一一投影至标准分幅的地形底图上,辅助外业调查和资料分析;②各组按调查日期的先后顺序,将各类调查点规范地表现在相应的位置,点与点间一定加注调查日期与调查路线;③外业工作进行至后期时,横纵向检查分析各类点在图面上的分布情况,研究控制点精度,看其是否满足设计与技术要求,查漏补缺,力求调查精度达到技术要求。

3.2.5探讨好专题论述

根据技术要求,并结合当地地质环境和地质灾害特殊性,以及减灾防灾需求,选题进行专题论述或评价,如典型地质灾害发育特征与形成机理,重要城镇、基础设施分布区或河谷、交通干线、管道沿线地质灾害危险性评价等,评价精度为1:10 000。纵观全省已经形成的详查成果不难发现,除了大部分项目组将地质灾害隐患点单点预案“粘贴”进主报告相应的章节处,或个别县将灾害点密度集中发育的重要城镇进行易发程度评价外,其他关于人类工程活动引发较严重地质灾害的交通干线、矿区密集区等相关的专题研究少之又少,这恰恰是近年来陕西省地质灾害高发区,也是我省地质灾害防治各个规划期的重点防治区,需专题探讨与论述,以提供技术支撑。因此,笔者在从事汉台区详查时除进行单点地质灾害发育特征与形成机理的研究外,还重点对316国道沿线地质灾害点进行了详细的调查并进行了专题研究;在进行神木详查时对地面塌陷密集发育的大砭窑煤矿不同开采时期、不同开采方式、不同地貌单元的地面塌陷进行了勘查,在此基础上进行专题研究(图3)。

图3 重点地段综采工作面上地面裂缝分布示意图

因此,根据不同县内地质灾害点发育特征的不同,结合测绘、勘查成果进行大比例尺专题研究,对于指导县区域性地质灾害治理有一定的实际意义。

3.2.6写好每个镇总结

在开展一个镇的详查工作时,要举行镇级座谈会,与主管地质灾害防治工作的领导及相关负责人明确和核实具体工作量,在其支持下确定和优化调查路线。完成一个镇提交一套镇工作总结,包括:①文字总结。核查和调查了多少点;哪些点由于搬迁、治理等可以挂号消点;哪些点仍然有威胁对象是地质灾害隐患点,需群测群防。②群测群防表。以地质灾害隐患点为字段,以点号、位置、规模、威胁对象、防抢撤方案、村级监测人与电话、村级监测责任人与电话、镇级监测责任人及电话、县级责任人及电话等字段为属性的二维表格。交底政府后盖章,同时两卡也要盖章。这个过程实际上是联合调查组与镇政府进行书面交流、交底的过程,让镇级主管部门及领导再次确认与明白辖区内地质灾害隐患点的数量、危害程度等,意识到监测与防治的重任,并再次查漏补缺,尽可能不漏点,即镇不漏村、村不漏组、组不漏点。

3.2.7自互抽检好成果

由于详查工作量较大,往往多组分镇同时作业,为了避免对地质环境条件与地质灾害认识存在较大的偏差,尤其体现在调查表中的数据、平面图、剖面图及记录本表达方式、手图和清图符号等的不一致性,每隔一段时间,组内自检、组间互检、负责抽检这个过程必须严格执行。首先一个镇作业完成后,组内技术人员自检各自完成的工作,从内容的准确性到数据的逻辑关系,从记录本至调查表,从手图至清图一一核对,在自检的基础上,组与组间互查上述内容,挑“毛病”、查“缺点”,相互协商、达成共识,避免后续调查中犯同样的错误。项目负责在各组自互检的基础上,抽检各组形成的技术资料。这个过程反复进行,求同存异,查漏补缺,争取将调查成果归一化处理。

3.2.8汇总好两套表格

外业调查工作结束后,随着各类点调查表的完成,镇工作总结的提交,成果一览表、群测群防表也必须成型定稿,可以说这两个表格凝结了外业所有工作量。

成果一览表是面向专技术人员使用的一册表格。以详查的所有地质灾害点(包括拟挂号消点的地质灾害点)为字段,围绕灾害相关内容为属性的二维表格,既反映灾害点的位置、规模、类型、变形发育特征,也要反映每点威胁的人数、户数、财产及灾情,更要说明已经采取的防治措施和点上的综合防治体系。利用强大的统计分析功能软件,这册表中内在与延伸的信息量非常巨大,是专业技术人员对各种灾害类型的机理性分析最直接的依据之一。如根据地质灾害的成因,地质灾害具有自然属性、社会属性、资源属性[8],利用其成因字段可作相应的分析:神木县90%以上的地质灾害点由人类工程活动引发,主要是公路沿线崩塌和地面塌陷(图4),具有一定的社会属性;由于自然因素发生的地质灾害集中分布在梁峁沟壑内,数量相对较少;凤头山、龙眼山、二郎山景区(图5)实为历史地质地貌景观演化过程中形成高耸危岩体(岩质崩塌),景区管理局充分利用了地质灾害的资源属性的一面。

图4 神木县西沟因煤矿开采引发的地面裂缝

图5 神木县二郎山景区实为岩质崩塌隐患

群测群防表是面向地方各级政府、相关部门服务和使用的一手资料。它是以地质灾害隐患点为字段,以位置、灾害类型,规模威胁人数与户数,监测预警措施,各级监测人、电话与监测负责人、电话的二维表格。据国土资源部网站[12],截止到2010年在中国成功预报与避让的1 163起地质灾害中,超过90%是由群测群防员发现险情、及时报告、果断预警,并及时组织群众转移避让的。由此可见这册表格中落实的群测群防监测员在我国的战略减灾地位中的重要性。

在地质灾害多发区,防灾减灾的意识、知识、文化、能力和体系建设要配套协调进行,各级政府、工程企业、科技机构和当地社区或社会公众要主动自觉地把地质灾害调查评价、监测预警、防治工程和应急处置体系建设融入到社会建设和文化建设过程中去[9]。基于上述防灾理念,需要强调的是在落实群测群防体系中的监测人、责任人时一定与灾害的各种属性紧密相连,如具备自然属性的各类灾害点监测人责任人落实至村民;具备社会属性的灾害点由责任主体承担,如图5中的由采矿引发的地面塌陷与裂缝由矿山企业监测;例用灾害体的资源属性建设的公园等由景区管理监测预警或实施治理工程,如图6中的景区岩质崩塌由文物管理局监测。这些是在填写调查表是必须注意的。

3.3 数据库建设阶段

3.3.1建好一个数据库

数据库建设工作贯穿详查工作的各个阶段,数据库是分析研究调查成果的基础数据源。详查数据库建设工作实际是依托于中国地质环境监测院已经开发好的《1:50 000地质灾害详细调查数据库》平台,将各类调查成果加载的过程。包括图形数据、调查数据、影像数据及成果报告加载,做好一个数据库需要完成4个方面的工作:①设计阶段将收集到的地形底图、背景资料进行数字化、标准化、规范化并赋予相关的属性,形成地形底图的和地质背景图形库,指导外业调查与后期附图编制;②经过自、互、抽检后的外业调查数据、影像资料分组分镇录入,随着外业工作的结束,合并形成县详查各类调查点的数据库、影像库,其生成的*.mdb数据表是后期编制文字报告数理统计的重要数据源;③转入室内工作后,首先完善前期形成的图形库、数据库、影像库,其次利用*.mdb表格分析地质灾害与各个诱发因素的关系,比选并建好一个评价模型、绘制好相关的附图,再进行专题图层数据录入工作;④成果审查结束后,继续修改完善相关的图层,例用专用软件检查各类数据的逻辑关系,形成数据库建设报告。

3.3.2生成好多个图表

数字技术的高速发展给图表带来了强大的技术支持和发展空间。地质工作者在数字化语境下,进入了读图、读表时代,详查中的图表已经从传统意义上的辅助地位逐渐转变得主动、重要、无可代替并相对独立,它们是专业技术人员以最快捷、最简单方式获取相关资讯的重要途径之一。

(1)地质图类型

地质图特点是真实、直观、形象、说明性强,在表达学术内容、传递专业信息方面,能够发挥其特有的甚至是其他形式的语言无法代替的作用。详查中的各类图又有其自身的特殊性。首先是外业调查客观存在的真实反映,它是由许多特殊的线形、符号和网纹或面色组成。其次是经过专业技术人员研判后示意于图上的一些主观因素和趋势分析结果。最后是有别于其他学科图件不同点在于种类繁多:如从功能上分地形图、专题图;从视觉上分平面图、剖面图;从过程上分部署图、设计图、施工图;从维数上分二维图、三维图;从表现形式分饼图、柱图、折线图等(图6~图8)。

图6 利用灾害类型及其规模生成的饼图

图7 例用坡度属性提取滑坡个数柱图

图8 利用斜坡宽度提取的崩塌个数折线图

(2)地质图数据来源

反映灾害体客观参数特征的图,尤其是灾点平面图剖面图,其形成依据以外业调查资料为准,在充分进行灾害体变形特征、威胁人数户数、测量规模体积等后形成;反映综合分析和研判结果,如易发程度图、危险程度图、防治区划图等以后面的模型生成的图为依据缩编;县内各镇易发程度分区图、危险程度分区图、防治分区图是基层国土所或镇级主管部门最为关注的内容,在附图的基础上以镇行政界线为边界裁剪整饰而成。

(3)详查表格类型

详查工作中的表格相对于图而言结构简单,大多为二维表格。以灾害为研究对象,对其相关属性进行统计分析,是将对象属性数据直观、形象地“可视化”的手段。包括灾害特征表(表1)、各镇灾害点分布表、易发程度分区表、防治分区表等。在此不再描述。

表1 滑坡分类统计表

(4)详查表格数据源

基本数据来源于外业调查期间形成的成果一览表、群测群防网络表及数据库建设期间形成的*.mdb。

由此可见,详细的野外调查和完善的数据库是做好详查的图表的前提与基础。

3.3.3比选好一个模型

地质灾害详查模型主要是针对于易发程度分区评价、危险程度分区评价而建立。地质灾害易发程度是在一定范围内地质灾害发生的容易程度和多发程度[13],它主要反映的是地质灾害发生的历史和现状,有一定的预测性。评价分区有高易发、中易发、低易发和非易发;地质灾害危险程度是在一定范围内地质灾害发生可能危害的概率,属于预测范畴,评价分区为高危险、中危险、低危险和极低危险。目前常用的评价模型有信息模型、回归预测模型、聚类分析模型、专家系统、灰色系统模型、模式识别模型、非线性模型、综合指数计算模型、层次分析法等。针对不同的县不同的地质环境条件,比选一个合适的模型进行易发程度和危险程度评价是详查资料整理阶段较具挑战性的一个工作。首先研究县内地质灾害的诱发因素与发育程度,其次研究各个诱发因素对地质灾害贡献的权重,最后比选各个模型的优缺点,结合实际情况与拥有的软硬件环境进行评价。

笔者认为综合指数计算模型、层次分析法主要基于GIS系统下实现,对于大部分专业技术人员易于操作,建议用此模型评价。图9是神木县基于MAPGIS空间分析之DTM分析功能点对区叠加形成的危险程度分区评价图。

图9 神木县危险程度分区评价图

3.3.4绘制好多幅附图

详查附图包括实际材料图、易发程度图、危险程度图、防治区划图。

实际材料图是外业实物工作量的综合体现。核好一套遥感点、填好多套调查表、绘好多幅手清图、汇总好两套表格等后,组成实际材料图的灾害点图层、调查路线、灾害点一览表等素材均已到位,按相关的技术要求进行数字化、图幅整饰后即可实现。

比选好一套模型后,易发程度图层和危险程度图层已经建立,在此基础上进行概化、叠加形成易发程度分区图(图10)和危险程度分区图。

图10 神木县易发程度分区评价图

防治分区图实际上是基于防治地质灾害四大体系编制地质灾害防治规划分区图[14],其各点的防治措施、防治分期、防治分级由灾害点属性生成,属性来源于外业期间在调查表中建立的单点防治体系与成果一览表。在此基础上叠加危险程度图层形成防治分区图层。

上述四类附图中相应的镶表、镶图由专用软件导入前期做好的一览表、图表即可。

3.4 成果编制阶段

3.4.1整理好多个附件

详查项目的附件是除主报告之外的重要组成部分,它是一个独立于主报告之外的单行本。它与主报告本质区别是前者涵盖了较多的地质灾害发育规律、分布特征、数字模型等学术研究,对专业技术人员更有指导意义,后者直接面向地方政府服务,是基层国土部门及相关部门防灾、减灾的直接依据。因此为地方政府提供一套方便易读、信息量大、重点突出、可操作性强的附件也是作者经常考虑的一个问题。主要做好以下几个方面:

(1)地质灾害调查成果一览表信息量要大。这个表格既要有灾害点的基本特征,包括位置、类型、地质条件、变形特征、规模、稳定性等,还要有已有和潜在损失、趋势预测稳定性研判内容,也要有监测预警、防治措施建议等,让地方政府和专业技术人员从表上一目了然地知道辖区内存在的地质灾害点及其相关的信息。

(2)地质灾害群测群防网络一定要健全。这个表格一定要体现全社会力量进行防灾减灾,不只是地方国土部门的责任,构建政府、科技界、企业界、公众社会“四位一体”的减灾战略的“伙伴”关系[8],联合起来共同承担起地质灾害防治体系中相应的责任。即公路沿线的地质灾害交由交通部门监管、水库干渠周边的灾害点由水利部门承担起监测治理责任、矿产资源开发引发的灾害由矿业部门监测预警,即追溯产生地质灾害的人类工程活动之源头,让其承担起相应的责任,国土部门协调监督与检查;对自然因素诱发的各类地质灾害,建立由组、村、镇、县四级监测网络,各级政府加强监测与管理。神木县详查结束后,形成了较为健全的群测群防网络体系,如图11所示。

图11 神木县群测群防网络模框图

(3)地质灾害隐患点防灾预案要表示。根据技术要求,对特大型和大型地质灾害隐患点在详查过程中要编制防灾预案,但一个县的特大型和大型地质灾害隐患点较少甚至没有,笔者在具体从事项目的过程中,规定所有的地质灾害隐患点均填写单点防灾预案表,而限于附件篇幅,在附件中对威胁30人或50人以上的点全部编制单点预案,同时附预案表,这样地方政府便于掌握全县威胁人数较多的地质灾害隐患点,实施相应的防治措施。

(4)地质灾害防治区划一定要重点突出。防治区划实际上是县级政府及主管部门按一定的时间顺序与灾害点轻重缓急程度,基于防治地质灾害四大体系[14](调查评价体系、监测预警体系、防治体系、应急体系),依据部省市规划和国民经济发展纲要对查明的地质灾害隐患点进行有效防治,以减轻地质灾害造成的损失,避免人员伤亡,保障人民生命财产安全和经济建设顺利进行,为促进地方经济持续、健康、快速的发展和社会全面进步提供良好的地质环境。因此重点防治区要突出(图12)、重点防治点要清楚、防治分期要切合实际、防治措施要有针对性。

图12 神木县防治区划评价图

(5)重大地质灾害勘查测绘点要顺应地方需求。随着人们对地质灾害的认识程度、重视程度不断加深,各级地方政府对地质灾害治理的力度和需求也逐渐加大,因此详查项目中的勘查实际上为地方政府申请中省地方财政资金,进而为实施治理工程提供必须的地形底图、灾害点规模、稳定性、威胁人数户数、地质环境条件及岩土体物理力学性质等数据的依据。因此在具体实施过程中,测绘哪些点、勘查哪些点要充分与地方政府国土人员协商,为其后期治理进行可研、设计、详勘、施工、治理提供依据,充分体现勘查测绘的意义与价值。如图13所示的神木县沙湾滑坡,威胁前缘住户18户56人18间房和神马公路100 m,急需实施工程治理,在详查过程中对该点进行了测绘与勘查,为后期治理提供依据。

图13 沙湾滑坡及威胁的住户

(6)数据库建设报告实际为建库说明。如前所述1:50 000地质灾害详查数据库由中国地质环境监测院开发,项目组技术人员的建库过程实际上是一个数据加载的过程,尽可能地将外业调查、室内研究的各类成果,包括影像资料、外业采集的关于灾害点、环境点、遥感点的各类信息和带属性的地形底图和专题图层等按照统一的要求、统一的符号库、统一的字库置入规定的地方,在加载过程中注意影像、调查点、图面位置三者之间逻辑关系即可。显然数据库建设报告中应该对各县不同于其他县载入的数据类型、数据量加以说明,对于载入的图层进行元数据说明,目的是对后期气象预警研究人员提供依据,告之对方库里涵盖的内容等,让其在二次应用中得心应手。在这里注意的是淡化运行环境、系统结构、数据库功能等语言文字描述,这些内容放至全国任何一个详查数据库建设报告中都皆准,这是软件开发人员所必须提供的。

3.4.2编写好主要报告

基于做好的图表、数据库、附图、模型及附件,文字报告中相应的这些内容均已形成,编写主要成果报告实际上用语言文字对上述内容进行罗列、归纳、总结的过程(表2)。即:

(1)围绕易发程度图中背景图层可形成“地质环境条件章节(第一章)”;

(2)以实际材料图上反映各类灾害的点元、设色、大小等将是“地质灾害特征(第二章)”的重要内容;

(3)如前所述,模型建立要充分考虑各类致灾因素与地质灾害的关系及隶属度,这个过程实际上探讨地质“灾害形成条件(第三章)”的过程;

(4)基于测绘与勘查成果,地质灾害点密度高的重要城镇、交通干线或矿产资源丰富的区域形成大比例尺的重点地段“专题论述(第四章)”;

(5)易发程度图和危险程度图的形成是“地质灾害区划与评价(第五章)”的结果反映;

(6)统筹兼顾、重点突出的防治区划附件、健全的群测群防网络、地质灾害隐患点防灾预案是“地质灾害保护与地质灾害防治对策建议(第六章)”的三大组成部分;

表2 详查章节与对应的研究论题表

(7)已经建好的数据库及围绕库形成的建库报告或说明书也形成了主报告的“地质灾害信息系统(第七章)”。

由此可见,外业调查、数据库建设、成果编制环环相扣,做好前二者,后面的成果水到渠成。仔细分析调查成果不难发现,完成好成果报告,实际上认真研究与探讨好以下几个论题。本文作者及相关研究人员依托已经完成的详查报告,形成了多篇文章[15-20]发表于不同的刊物上。

3.5 文档汇交阶段

3.5.1汇交好原始资料

每一个详查项目积累了大量的原始资料,是后期他人再利用的宝贵财富,也凝结了项目组所有人员少则数人多则十余人近一年的成果。详查项目资料种类繁多,主要包括以下几点:手图、清图;各类地质灾害点调查表、防灾工作明白卡、避险卡、地质灾害隐患点预案表、环境点、遥感点;野外记录本;照片、摄像资料。因此项目组审查通过修改完善后,严格地按照相关要求分门别类地进行归档是后期的重要工作之一,必须安排专人做好此项工作,善始善终做好详查工作。

3.5.2完成好电子文档

目前我们已经进入了电子读图与读表、读文的时代,地质灾害详查项目是中省财政投入资金的公益地质灾害普查项目,通过指定的官网发布相关信息势在必行,如目前全国各省市自治区正在编制的地质环境图系包括地质灾害详查成果拟在相关的网站上发布。因此按照相关的要求完成电子文档的归档是我们详查最后一项工作。

4结论

(1)笔者指出了陕西省地质灾害详查过程中存在的问题:①县级部分职能部门防治地质灾害理念不清,造成面向地方政府服务的群测群防网络不健全;②部分地质灾害详查成果与地方国土部门掌握的地质灾害隐患点脱节;③地质灾害宣传培训还是不够深入细致。

(2)根据笔者多年从事地质灾害详查项目的工作经验,提出了解决的办法:①提高技术人员的专业技术水平与职业修养;②在从事详查项目过程中,专业技术人员应积极主动地与地方沟通协商,地方政府国土部门及相关部门要从思想上重视地质灾害的防治工作,以对受威胁众高度负责的态度,做好地质灾害防治工作,深化地质灾害防治工作的重要性、复杂性、紧迫性认识,坚决杜绝麻痹侥幸、麻木不仁和怕麻烦的思想,尤其提醒除国土部门以外的其他部门一定要肩负起辖区内地质灾害防范的职责。

(3)笔者围绕详查5个阶段,针对18个细节在项目具体实施过程中如何做到位,进一步做好,进行了详略得当的说明。总结了“十八个好”:开好一个座谈会、编好一个设计书、开好多次培训会、核好一套遥感点、填好多套调查表、绘好多幅手清图、写好多个镇总结、自互抽检好成果、汇总好两套表格、建好一个数据库、生成好多个图表、比选好一个模型、绘制好多幅附图、整理好多个附件、编写好主要报告、汇交好原始资料、完成好电子文档。

(4)取得的认识、体会与经验,以期抛砖引玉。本文对提升全国各省市自治区正在开展的详查工作的精度和研究水平有一定的指导和借鉴意义。

致谢:感谢神木县矿产资源管理办公室为神木县地质灾害详细调查提供了很好的支持与帮助。

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Discussion on How to Do the Detailed Investigation of Geological Hazards Better

Li Yonghong, Fan Limin, He Weizhong, Liu Hainan, Yao Chaowei,

Du Jiangli, Wu Boyun and Peng Jie

(ShaanxiInstituteofGeo-EnvironmentMonitoring,Xi’an710054,China)

Abstract:Take the 1:50 000 detailed investigations of geological hazards in Shenmu, Shaanxi Province for example, we think that in the project design, field surveys, database construction, results-oriented, document collection five stages of detailed investigation of geological hazards, control the specific details for each work process, Do“18 better ”around each stage (have a meeting better, write a design better, open a training will better, verification a set remote sensing points better, fill more sets survey table better, painted more sites hand map better, discussion special topic discusses better, write more multiple town summary better, self-check and mutual check results better, summary two sets form better, built a database better, generated more multiple chart better, selected a model better, draw more sites drawings better, organize more attachments better, prepared main report better, concurrent original data better, completed electronic document better), is experiences and working methods of greatly improved detailed survey results accuracy, scientific upgrade fee for integrated research, achieved results information sharing Detailed investigations to determine the geological hazards and pooling all the brains and brawn for monitor and prevention network for local governments use, practical guidance to local governments for geological hazards prevention, is an epitome of detailed survey results and work purposes. At present, detailed survey of geological hazards technical requirements and management has improved and matured in Shaanxi Province and the country, in a uniform framework, at various stages, implement the “18 better” which mentioned in the article, has guidance and reference significance for promoting accuracy and level of detailed investigations which is carrying out in the provinces and autonomous region.

Key words:geological hazard; detailed investigation; project design; field survey; database construction; results-oriented; document collection; Shenmu in Shaanxi

作者简介:李永红(1968-),女,山西盂县人,教授级高级工程师,主要从事地质灾害防治工作. E-mail:573142680@qq.com

基金项目:国家重点基础研究发展“九七三”计划(2013CB227901);陕西省财政地质灾害防治专项经费项目(陕地调院发[2015]17号)

收稿日期:2015-05-11修回日期:2015-09-28

中图分类号:X43;P642

文献标志码:A

文章编号:1000-811X(2016)01-0102-11

doi:10.3969/j.issn.1000-811X.2016.01.021

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