2024年3月30日发(作者:)

中国地质大学(武汉)

硕士学位论文

滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

姓名:***

申请学位级别:硕士

专业:资源产业经济

指导教师:***

20080501

滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

硕士生:郭瑶

导师:余瑞祥教授

我国是地质灾害的多发国,在数种地质灾害中滑坡灾害发生次数相对较多,造

成大量人员的伤亡和巨大的经济损失,需要国家付出大量人力物力财力进行滑坡灾

害的防治。在我国已受到滑坡灾害威胁和可能受到滑坡灾害威胁的地区约占全国陆

地面积的1/5~1/4,每年因滑坡灾害造成的损失数以亿计,给国家和人民生命

财产带来巨大损失,产生严重的社会影响,甚至还影响到国家的技术经济政策。如

何合理地评价滑坡灾害,从而达到有效的监测、预报、防滑、抗滑和救灾的目的,

以寻找一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调的可持续的发展道路具有重大

的意义。

本文基于上述的背景和意义,在滑坡灾害经济评价的理论的基础上,采用定性

分析与定量分析相结合的研究方法,从灾害经济学、灾害统计学、可持续发展理论、

不确定性分析理论出发进行了滑坡灾害的经济评价与防治工程的效益研究。

正文核心部分首先对滑坡灾害发生的风险进行了评价,在介绍了滑坡灾害风险

评价的指标体系的基础上简介了灾害风险评价的流程,得出了如何为灾害风险程度

定级的结论。滑坡灾害的发生、发展及消亡的整个演化过程都是人与自然关系的一

种表现。一方面,滑坡自身具有随机性、模糊性、灰色性、混沌性、分形分维性等

种种不确定性;另一方面,由于人类的介入和影响,进一步加大了滑坡灾害系统的

不确定性和风险,本文对滑坡灾害系统的随机性、模糊性、灰色性及未确知性四方

面不确定性的内容进行了简述。在滑坡灾害风险管理部分对面对滑坡人类行为异质

性和预警预报系统的重要性进行定性分析,得出灾害风险的防治决策。在滑坡灾害

经济评估部分,将经济损失分为直接经济损失和间接经济损失两大部分建立评价指

标体系,采用多级模糊综合评估法对发生一次滑坡灾害的风险性进行评估,采用统

计数据推断法对滑坡灾害发生的经济损失进行了定量分析。在防治效益估计部分,

从经济效益、社会效益、生态效益三方面出发建立了防治效益评估的指标体系,介

绍了投资分析法和频率法等方法进行效益评估。

案例研究部分以湖北省秭归县下土地岭滑坡为例进行滑坡灾害的经济评价与防

治效益评估的实证分析。结合研究区的自然状况和社会状况,分析了该滑坡区的成

灾机制与致灾因子,运用多级模糊综合评估法对下土地岭滑坡区的灾害发生风险性

进行了分析,得出该滑坡属于~般滑坡,对环境具有一定破坏性,应当及时进行防

治的结论。结合《湖北省三峡库区秭归县下土地岭滑坡防治工程设计》勘察报告中

的部分资料数据,结合本文介绍过的统计数据推断法和投资分析法分别对该滑坡区

的经济损失和防治效益进行了定量分析,得出防治滑坡后该区能取得较为明显的经

济效益和社会效益。

本文最后一部分得出结论和建议。结论部分包括滑坡灾害经济评价的研究意义

和存在的问题,问题有对灾害发生的不确定性分析薄弱、灾害预警预报系统有待完

善、预警与治理结合不紧密以及人类为了建设开发造成的灾害隐患越来越严重。文

末提出本人对滑坡灾害经济评价研究的一些建议,包括客观认识滑坡灾害经济损失、

进一步完善滑坡灾害经济评价和防治工程效益研究的理论基础和方法、强化宣传教

育以提高防灾减灾意识、完善灾害预警预报系统。

关键词:滑坡;灾害经济评价:防治效益评估

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研究生学位论文原创性声明

我以诚信声明:所呈交的论文是在导师的指导下独立进行

研究所取得的研究成果。文中所述结论和结果系本人独立研究

得出,不包含他人研究成果。引用他人方法、资料、成果已在

参考文献中明确标注。对论文的完成提供过帮助的有关人员也

己在文中做了明确的说明并致以谢意。

学位论文作者(签字):

秀P羰

签字目期:潲年f月涩日

作者简介

郭瑶,女,生于1983年3月,陕西省宝鸡市人,中共党员。2006年

9月至2008年6月在中国地质大学(武汉)攻读工学硕士学位,专业为

资源产业经济学,研究方向为资源环境经济及可持续发展。

攻读硕士期间,专心求学,刻苦努力。所学课程主要包括:产业经济

学(89),资源与环境经济学(93),资源、环境与可持续发展专题(88),

高级宏观与微观经济学(83),区域经济学(88),新制度经济学(83),

专业英语(85),实用多元统计分析(88),科学社会主义(85),国土资

源概论(88),体育(88),经济类公选课(91)等16门课程,合计35.5

个学分。

攻读硕士期间,参与的课题主要有:中国地质大学(武汉)经济研究

所研究生科研创新基金项目“三维GIS市场前景及应用研究”,参与立项

申请书撰写以及独立完成项目报告的编写;参与湖北省省部级项目“湖北

省三峡库区秭归县下土地岭滑坡防治工程设计’’后期滑坡灾害经济评价

及防治工程效益评估研究,独立完成研究报告《滑坡灾害经济及防治工程

效益评估》。一

攻读硕士期间公开发表的论文主要有:(1)三维GIS在水电领域应用

的市场环境分析,郭瑶,科技进步与对策(增刊),2007;(2)防治地质

灾害的经济评价分析,郭瑶,知识经济,2008.3。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

第一章绪论

§1.1研究意义

灾害是全球性的问题,也是各国经济发展过程中日益令人头痛的问题。我国是

世界上灾害最严重的少数国家之一,每年直接经济损失高达国家财政收入的l/6至

1/4,而且随着社会经济的发展和人类活动的增强,自然灾害的损失还在以更快的速

度增长。现在已达到每年上千亿元的水平,给人民财产带来了巨大的损失,严重影

响了我国的可持续发展。

褒1:地质灾害及防治情况统计表

发生

地质

滑坡

泥石

地质

人员伤

直接经济

损失(万

元)

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防治

项目

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元)

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流治理面

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2006

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3179

2914

166860

193570

5315

70046

资料来源:中国国家统计局.中国统计年鉴.北京:中国统计出版社,2007

由上表可以看出,我国是地质灾害的多发国,在数种地质灾害中滑坡灾害发生

次数相对较多,造成大量人员的伤亡和巨大的经济损失,需要国家付出大量人力物

力财力进行滑坡灾害的防治。

在我国因70%地域为山区,故滑坡发生密度大,频率高,我国成为世界上受滑

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

坡危害最严重的国家之一。随着经济的迅速发展,人类必然会更大范围地开发利用

土地,由于一些不合理的开发利用方式,而造成危及人类安全的滑坡灾害问题日益

严重。在我国已受到滑坡灾害威胁和可能受到滑坡灾害威胁的地区约占全国陆地面

积的1/5~1/4,每年因滑坡灾害造成的损失数以亿计,给国家和人民生命财产带

来巨大损失,产生严重的社会影响,甚至还影响到国家的技术经济政策。随着国际

减灾十年活动的深入开展,如何合理地评估滑坡灾害,从而达到有效的监测、预报、

防滑、抗滑和救灾的目的,以寻找一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调的,

既能满足当代人需求而又不对满足后代人需求的能力构成危害的可持续发展的道

路,已经成为我国当前面临的重要的研究课题之一…。

滑坡作为灾害问题,对人类社会正常生产与生活产生重大负面影响,应当引起

政府、社会乃至家庭、个人的持久高度重视。应该说,滑坡灾害的实质是经济问题,

它的经济作用就在于对社会经济生活的破坏,其负面影响是可以进行评价和计量的,

通过评价和计量,衡量滑坡灾害的大小,进而采取各种措施降低其损失。只有通过

准确地评估其所造成的损失才是深刻认识滑坡问题的关键,也只有深刻认识人口、

经济与灾害之间的关系,才是防灾减灾的基础。滑坡作为最为严重的自然灾害之一,

其经济损失可以运用灾害经济学理论和方法予以评估。滑坡与其他灾害一样,都可

以根据一定的标准来进行经济上的量化。同样,对滑坡灾害治理的效益进行经济学

的核算是很有必要的,运用经济学的手段,根据相关指标进行核算,对滑坡治理取

得的成果进行量化和评估。从总体上把握滑坡灾害的状况以及其造成的损失和取得

的成就是很有必要的。

众所周知,三峡库区东西跨川鄂中低山峡谷及川东平行岭谷低山丘陵区,北屏

太巴山脉,南依川鄂高原,区位于长江中上游地震活动区和长江中下游地震活动区

的过渡地带,以弱小震活动为主,属于我国大陆地震较弱活动区。三峡地属亚热带

季风性气侯,长江河谷地带降雨量丰富,降雨集中,时有暴雨出现是区内触发滑坡

产生的重要因素。除此之外,随着三峡地区经济发展和人口增长,人们在山区的经

济活动日益增多。在缺乏全面规划和有效统筹管理的情况下,过度索取资源,导致

森林植被人为破坏,不合理的采矿弃渣和筑路弃石以及陡坡垦荒等使生态环境恶化,

地质环境已遭到极大的破坏,加剧了库区滑坡崩塌的活动。从其分布的规模来讲,

也有由西向东增大的趋势。重庆至涪陵一带基本上没有大型特大型滑坡崩塌,均以

小型为主。万县至云阳、奉节一带,崩塌滑坡体规模为4000~6000万o。秭归境内

的范家坪滑坡体积达到l亿m3,马家坝左滑坡的范围竞达10km2,推测古滑体的体积

为2亿m3以上(图1)瞻1

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

卜J口=蔫簟

重庆

事●万量厶一●节

巴客

图1三峡库区滑坡崩塌规模地域变化曲线圈

资料来源:汪华斌,吴树人.长江三峡库区滑坡灾害危险性评价.长江流域资源与环境。1998,5

本选题着眼于灾害经济评价和防治效益评估有关基本理论和思想,将下土地岭

滑坡区滑坡成灾机制作为背景,对该地区滑坡经济损失和防治效益进行量化分析,

提出相应减灾对策,以期为该地区的滑坡防治与经济评估等提供科学的参考依据。

§1.2研究概况与趋势

1.2.1国际研究概况

从20世纪60、70年代开始,一些滑坡多发国家,如美国、法国、意大利、日本

以及前苏联等,开展了大区域的滑坡灾害规律研究,认为滑坡灾害的减少必须与国

土开发规划结合在一起考虑,其预测研究对策取得了一定的成效。近20年来,滑坡

研究的特点己由过去的单个滑坡的现象描述、分类治理发展到现在以定性定量描述

为基础的定量预测预报研究,但作为灾害研究则是近10多年的事。尽管各国所采用

的滑坡灾害评价方法不同,但它们又具有某种共同之处,即充分考虑各种地质因素

的共同叠加作用,其所用基础资料通常包括滑坡分布图、构造地质图、地形地貌图、

水文图、植被图、人工活动方式图等。作为滑坡灾害评价不仅要确定已有滑坡的范

围,而且还要预测尚未产生滑坡而今后可能产生滑坡的位置,或者圈定具有产生滑

坡的不利地质因素组合的位置。20世纪60年代以前,滑坡灾害研究主要限于灾害机

理及预测研究,重点调查分析滑坡灾害形成条件与活动过程。70年代以后,随着滑

坡灾害破坏损失的急剧增加,促使人类把减灾工作提高到前所未有的程度。一些学

者和发达国家首先拓宽了滑坡灾害研究领域,在继续深入研究滑坡灾害机理的同时,

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

开始进行滑坡灾害评估研究工作。美国首先对加利福尼亚州的地震、滑坡等10种自

然灾害进行了风险评价。通过该项研究,得出1970~2000年加利福尼亚州10种自然

灾害可能造成的损失为550亿美元;如果采取有效的防治措施,生命伤亡可减少90

%,经济损失也可以明显减少。P

Finlay

andRobin

Fell从滑坡风险辨识和可接

受滑坡风险水平出发,对澳洲和香港的滑坡灾害风险进行了研究,其成果包括滑坡

灾害的调查、土地开发原则、滑坡灾害的分类、滑坡灾害造成的生命财产损失可接

受概率等。P

Finlay,G

Mostyn

and

Fell用统计学原理,对香港1984~1993

and

Step

Royle

年的3000多个滑坡灾害纪录数据库进行了统计分析研究,建立了基于滑坡灾害几何

条件的预测滑坡灾害水平运动距离的多元回归模型。Co功G

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因子及其影响,并提出了相应的滑坡灾害风险管理措施。JoIlIl

RanleshChandna

Himachal

以Niteroi城市为研究对象,研究了滑坡承灾体城市居民的易损性,分析了滑坡致灾

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T0ns

and

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Lakhera利用GIS和遥感技术对印度的Girl绷dRivers(在

M0h锄

Hi髓laya)流域的滑坡灾害进行了风险评价研究。BT伽esgen

andMU

—皿ined利用GIS和遥感技术研究了滑坡灾害与致灾因子之间的统计关系,并用风险

系数值[0,1]来评价滑坡灾害风险口¨柚。

在滑坡防治工程经济评价方面,美国、加拿大、法国、日本、印度、菲律宾、

墨西哥等许多国家,都采用效益费用比分析法来验证滑坡防治工程的经济可行性.

在美国,陆军工程师团负责对经济评估期内有无防治工程的情况进行效益费用对比

分析,分析工作主要包括对年平均经济费用(设备、材料及劳动力)和年平均收益

的估价,要求防治工程的设计效益与费用相当。在印度,只有在效益费用比大于l

时才认为防治工程是经济可行的。在日本。将防治工程计划同其他替代方案进行比

较,以确定优先建设项目,求出合理的估算值和确定多目标开发工程的费用分摊方

法。在加拿大,也进行效益费用分析,但并不将减轻滑坡损失作为论证工程合理性

的唯一指标㈣。

1.2.2国内研究进展

由于滑坡灾害经济评估基于灾害经济学的基础之上,所以我国国内灾害经济学

研究现状可以从某些角度反映出滑坡灾害经济评估的进度和概况。从现状与总体出

发,对中国现阶段灾害经济理论研究的现状可作如下综合评价:首先灾害经济理论

研究成果开始增多,在个别领域已经取得了较为出色的研究成果,其次灾害经济研

究不仅是经济学的薄弱环节,同时也是灾害问题研究的薄弱环节。迄今为止,经济

学仍然只被认为是探求经济增长与发展的学科,经济学对类似于灾害问题造成经济

负增长或负发展的现象较少进行系统研究。而对灾害的研究多集中于自然科学研究,

即灾害的成因及性质的分析,社会研究多限于灾害规模及损害程度的评估,减轻自

然灾害实际效益评估以及减轻自然灾害措施的环境效应和工程条件等方面。另外,

现阶段的灾害经济问题研究还表现出如下一些特征:一是基本上处于分散的、小专

业范围研究的局面。二是重自然灾害、轻社会灾害的经济问题研究;三是多从研究

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

者原有的研究角度来研究,即多一般性研究,缺乏特色性研究;四是灾害学界研究

多,经济学界研究少¨1。

我国已把灾害风险评估作为防灾减灾建设的重要内容,并将之纳入国家可持续

发展体系。大多数地方的21世纪议程都把防灾减灾作为可持续发展能力建设的重要

任务之一,提出了灾害风险评估行动方案。我国比较系统深入的灾害风险评估是地

震灾害。其代表性的工作成果首先是由国家地震局先后完成的三代‘中国地震烈度

区划图及使用规定》。该图在对全国区域地震危险性评估基础上,确定了不同地区

一般场地条件下在未来一定期限内可能遭遇超越概率为10%的烈度值,即地震基本

烈度。黄崇福等用模糊集方法建立了城市地震灾害风险评估的数学模型。对其它领

域的一些灾害也开展了不同程度的灾害风险评估研究。水利、农林、气象等部门的

一些专家分别对一些区域性洪水灾害、森林灾害、台风灾害等进行了风险分析或灾

情预测评估,编制了风险图,提出了灾情评估或风险评价的方法和技术。虽然这些

工作还不深入且较零散,但对指导行业减灾,提高灾害风险管理水平发挥了一定作

用。近年在地质灾害领域风险评估开始兴起,20世纪80年代以前,地质灾害研究主

要局限于对灾害分布规律、形成机理、趋势预测等方面的分析。80年代以后,地质

灾害研究开始突破传统的研究模式,研究水平不断提高,研究内容日益丰富,开始

向新的独立学科发展,随之,灾害风险评估开始起步。刘希林、苏经宇等提出了判

别泥石流危险性分布的标志和方法。张梁等根据环境经济学理论,初步论证了地质

灾害的属性特征和风险评估的经济分析方法。张业成等以灾害度为指标,评价了中

国地质灾害危害分布特征,还对云南省东川市泥石流灾害进行了缝隙分析。刘玉恒

等建立了土坝滑坡灾害风险计算模型,采用蒙特卡罗法计算了某水库土坝滑坡风险。

赵其华等以川藏公路二郎山隧道西出口的和平沟滑坡灾害为研究对象,对滑坡灾害

的可能失稳规模、方式及其危害性进行了研究。朱良峰等研究开发了基于GIS的区域

地质灾害风险分析系统,对全国范围的滑坡灾害进行了危险性分析、易损性分析和

最终的风险评估㈨。

§1.3研究内容

本研究在灾害经济学理论和方法的基础上,从生态经济学、灾害统计学、可持

续发展理论、不确定性分析等理论出发,进行滑坡灾害经济评估基本理论和方法的

探讨。从滑坡灾害发生的不确定性分析角度对滑坡灾害风险进行分析,主要着眼于

滑坡灾害经济损失评估和防治工程效益评估方法的研究,在评估模型基础上运用多

级模糊综合评估法、投入产出分析法、统计数据推断法等方法进行定量分析。基于

继承、总结前人研究成果,以三峡库区下土地岭滑坡区滑坡灾害为例,尝试从下土

地岭滑坡区成灾机制与背景为分析出发点,在评估模型基础上根据所收集的相关数

据分析出下土地岭滑坡区滑坡的经济损失和防治效益,从而概括出相应切实可行的

减灾对策,以期为该地区以及一些相关部门做好防减灾措施提供科学的参考依据。

研究以滑坡灾害经济评价的理论基础、技术路线、方法内容、类型分类、基础

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

程序为切入点和重点的研究内容,通过对这些理论和方法的研究得出最理想和合理

的滑坡灾害经济评估的方法.通过从经济学角度对面对滑坡灾害时人类行为异质性

进行深刻分析,在此基础上进行了预警系统的必要性分析,提出经济社会可持续发

展下防治滑坡灾害的有效对策。滑坡灾害防治工程效益评估的研究以其研究的方法

和指标体系为基础,结合三峡库区下土地岭滑坡区滑坡灾害的实例,对防治工程的

经济效益,社会效益理论和方法进行研究。

滑坡灾害的经济评价及防治对策是一个十分复杂的系统工程,在以往的研究中,

比较多地研究滑坡灾害的自然危害及原因,很少从经济学角度评估滑坡灾害对社会

经济造成的影响,以及从经济学角度深层次分析人类行为选择,更少会涉及到滑坡

灾害发生的不确定性分析和预警系统的重要性分析。本文正是以此为创新点,将现

行滑坡灾害经济评价的薄弱环节进行较为详细具体的分析研究,得出相应结论及对

策。对于滑坡灾害的复杂系统,一种有效研究就是从定性到定量的综合集成法。因

此,在研究中,本文采取了定性分析与定量分析相结合的方法,滑坡灾害风险分析

等分析属于定性分析,而三峡库区下土地岭滑坡区滑坡灾害经济损失和防治工程效

益评估研究中量化模型则属于定量分析。定性分析与定量分析相结合,以提高研究

的科学性。在滑坡灾害防治工程效益评估方面采用了以往的研究成果,根据已经被

人们广泛接受的方法和指标体系,采用三峡库区下土地岭滑坡灾害过程中当地生态

环境和人民生活水平等社会经济方面的调查数据,对滑坡灾害防治效益进行估算。

本研究通过研究滑坡灾害经济损失和防治效益评估的原理与指标体系,量化近

年来我国滑坡灾害造成的各种损失以及在防治工程领域取得的成就。滑坡灾害经济

评价指标主要包括滑坡造成的直接损失和间接损失两大方面。通过对各指标的数据

收集及定量估值,为滑坡灾害经济评价评估提供有利证据。

在滑坡灾害防治工程效益评价环节,主要是结合论文第三部分中介绍的比较分

析法、投入产出分析法等方法,将这些方法运用于文章案例部分的实际情况中,通

过数据结合模型进行效益分析。对滑坡灾害防治效益评估的指标主要包括:经济效

益和社会效益。

通过对这两者的研究促使人类深刻认识到滑坡灾害发生的可能性及造成损失的

概数,从而提高人们认识到强化灾害预警系统建设的重要性和必要性,同时反省自

己不适当行为造成的滑坡灾害的严重性,警醒人类要关注环境、保护生态,实现人

口、资源、环境的协调发展,构建一个和谐的社会。最后通过比较滑坡灾害经济损

失和防治工程效益的分析结果,对今后的滑坡灾害防治工作提出有意义的建议和意

见。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

第二章滑坡灾害经济评估理论基础

§2.1灾害经济学理论

著名经济学家于光远对灾害经济学的学科性质、研究对象等方面曾做了精辟的

论述,他指出:“灾害经济学研究的是已经获得的社会经济效益的破坏和损害。它研

究的基本出发点和归宿是如何减少不可抵抗的灾害给社会经济效益带来的破坏的损

害,如何在灾害发生的损害已经造成之后,努力去有所补偿。引¨郑功成教授在其‘灾

害经济学》一书中将灾害经济学定义为“以人类社会的灾害经济关系及其运行为研

究对象的一门特殊的、新型的经济学科”。也就是说,灾害经济学以灾害经济关系为

研究对象,它研究的不是常规经济学所研究的能产生“增值效应”的生产、交换、

分配和消费关系,而是有悖于常规的、不确定的并产生。减值效应”的灾害经济关

系,它是介于环境经济学、生态经济学、国土经济学和生产力经济学之间的一门边

缘经济学。灾害经济研究的任务是阐述灾害经济问题的基本规律、研讨灾害与经济

的基本关系、探求实现灾害损失最小化目标的正确路径、提供有关具体的灾害经济

技术方法等经济问题。灾害一旦发生,必然会给人们的生命财产带来不周程度的损

失,而且灾后的恢复、重建还要投入大量的人力、物力、财力,所以人们在经济建

设中应该充分考虑到其行为对灾害的作用,将消极影响降低到最低限度,寻求减少

损失的经济规律与方法,实现“灾害损失最小化”¨1。

2.1.1灾害经济学研究的主要问题

根据寻求灾害损失最小化的特定研究目标,总结起来,灾害经济学主要研究以

下几个问题:(1)研究灾害经济问题的基本规律,这是认识灾害经济问题并妥善解决

灾害经济问题的基础,也是灾害经济学的首要任务。(2)研究灾害与经济的基本关系,

灾害经济学是从经济学角度来研究灾害问题,其关注的始终是灾害与经济的关系问

题。包括灾害与整个经济发展的宏观关系,灾害与各部门经济发展的关系,灾害与

企业、家庭或个人的经济关系等。(3)研究实现灾害损失最小化目标的正确路径。(4)

研究有关具体的灾害经济技术方法,这一内容需要根据具体的灾种,从专门角度进

行研究,包括灾害经济统计研究、防灾投资决策研究、损失评估研究、灾害经济补

偿研究等内容。

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

2.1.2灾害经济学基本原理

由于各种灾害均是不以人的主观意志为转移的客观的自然、社会现象,灾害经

济取经于各种灾害的发生与发展规律,服从与灾害的发生和发展规律。总结而言,

灾害经济学的基本原理至少归为四点,即:

(1)灾害发生不可完全避免的原理。所谓灾害不可完全避免就是自然界的各种灾

害是无法完全避免的,各种灾害发生产生的负效益是无法完全避免的。人们减轻灾

害的行为不是要建立消灭灾害与灾害损失现象的空中楼阁,而是只能立足与灾害的

不可避免规律来寻求有效的减轻灾害与损失的路径和方法,实现被动的、消极的救

灾经济关系与主动的、积极的防灾经济关系的有机结合。

(2)灾害反馈决策原理。无论自然灾害还是人为灾害,在时间上都服从自孕育期

开始,经过潜伏期、暴发期、持续期、衰减期至平息期止的一个演化规律,所不同

的只是各种灾害的阶段变化在时间长短上有所差异。通过建立必要且完善的灾害预

警系统,收集分析大量有关灾情的信息数据,认真研究相关信息反馈是及时制定处

理灾害对策的基础。

(3)害利互变原理。古语云:“祸,福之所倚;福,祸之所伏。”这一名言道出了

世间一切事物矛盾双方相互转化的关系,更可以被视为是对灾害经济中害利互变原

理的注解。害利互变原理即为对于灾害并非只有防治一种措施,利用灾害也应该是

治灾的—种措施,这也是积极对待灾害的一种态度。无论从长期看还是短期看,灾

害都具有从中诱导到利用的可能性。

(4)标本兼治原理。在采取灾害防治措施中,有治标和治本两大措施,两者不仅

不可偏废,而且各具特色,相互促进,产生合益。治标措施具有投入少、见效快两

大优点,缺点是效果持续性差。治本措施具有效果持续性长的优点,缺点是投人大、

见效慢。它们之间的关系显然是短期措施与长期对策最佳结合的关系等Ⅲ。

§2.2灾害统计学理论

灾害统计学是指运用统计学的科学理论与方法对灾害问题各方面的数量表现进

行收集、显示、分析、推断和解释,并籍此达到揭示灾害现象的本质特征与一般规

律的方法论科学。它是自然科学与社会科学、灾害学与统计学相互结合而形成的一

门处于应用层次的、交叉的、综合性新兴边缘学科,它既是灾害学的分支学科,又

是统计学的分支学科哺1。

灾害统计学的研究内容是由其研究对象来决定,运用统计学、灾害学、经济学

的原理及方法、将其研究内容分为基础理论和应用理论两部分:

(1)基础理论部分。一是灾害统计学的理论基础包括数理统计理论、信息论、

灰色预测理论等;二是灾害统计学的研究方法包括统计调查分析法、统计分析法、

趋势预测法等。

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

(2)应用理论部分。包括三个方面的内容:一是灾害损失评估方法,它主要用

于对各种具体灾害的危害后果进行价值评估与估算。二是计算方式,如各统计指标

的计算公式等,即是灾害统计学应用理论的重要构成部分。三是灾害统计工作的程

序与操作规则,如统计时间要求、灾害统计报表的填报、灾害统计法规制度的制定

与执行、灾害统计数据的获取与发布等。

§2.3可持续发展理论

2.3.1可持续发展理论的内涵

“可持续发展”概念的提出是在20世纪80年代,真正引起全球社会的普遍关

注是在90年代初。1981年,美国世界观察研究所所长莱斯特.布朗率先发表了<建

设一个持续发展的社会》一书。到了1987年,由挪威前首相布伦特兰夫人发起的、

21个国家环境与发展问题专家组成的联合国世世界环境与发展委员会发表了具有轰

动效应的报告一《我们共同的未来》。从此,“可持续发展”概念为世人广泛运用,

并被明确定义为“既满足当代人的需求,又不损害子孙后代满足其需求能力的发展”,

即如何为社会中的人们谋取更好的生活,同时又给后代人留下一个具有未来发展能

力的世界旧1。可持续发展把资源环境保护作为它极力追求实现的最基本的目标之一,

同时又把建设舒适、安全、清洁、优美作为实现发展的重要目标进行不懈努力,它

提倡以无损于生态环境为前提,以可持续为特征,以提高人民生活质量为目的的适

度的经济增长。

2.3.2可持续发展理论是防灾减灾的理论基础

可持续发展理论是滑坡灾害经济评价及防治对策的理论基础。它既是滑坡灾害

经济评价和防治对策的出发点,也是其根本目标,更是贯穿整个经济评价、滑坡灾

害防治工程效益评估整个过程的指导原则。当前,由于生存与经济发展的压力,过

渡的人为破坏造成水土流失、沙化土地扩展严重等生态破坏问题,已经不仅仅是经

济发展的外在性问题,它已经成为经济发展的内在性问题,成为实现经济良性发展

的障碍。研究经济发展,必须同时研究生态环境的影响,重视环境的改善,转变以

牺牲生态环境换取经济繁荣的发展模式。

§2.4不确定性分析理论

任何科学研究几乎都涉及到不确定性信息处理问题,对不确定性信息的研究己

成为科学研究中的热点。1965年,美国学者L.A.zaden创建了模糊集合理论,给出了

10

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

模糊信息的概念,开拓了不确定信息的研究领域。80年代,随着对灰色不确定信息

认识的深入,我国学者邓聚龙教授创建了灰色系统理论,使灰色不确定信息得以描

述和处理。1990年,王光远教授提出了“未确知信息及其数学处理”,至此,人类

发现的四种不确定信息即:除概率统计方法研究的随机信息之外,人们又先后发现了

模糊信息、灰色信息和未确知信息已逐渐为学术界所认可。随着社会的发展、科学

的进步,人们在科学研究中涉及的系统越来越庞大,越来越复杂,不确定性的表现

也越来越突出,经典的确定性描述方法变得无能为力,人们必须积极寻求处理不确

定性的有效方法n

从系统论的角度来看,滑坡灾害是涉及自然、社会、经济等众多因素的复杂系

统,其发生、发展及消亡的整个过程中,存在大量的不确定性因素。经过初步的分

析,认为滑坡灾害系统不仅仅有随机不确定性,还有模糊不确定性,灰色不确定性

以及由信息不完全引起的不确定性(未确知性)等,是一个典型的不确定性系统,也

正是滑坡灾害的这些不确定性导致了各种各样的滑坡风险。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

第三章滑坡灾害的经济评价和防治工

程效益评估

通过继承前人的研究成果可以知道对滑坡进行经济评价十分必要,它一方面可

以比较准确地描述滑坡灾害的程度,使不同区域间具有可比性,为国民经济建设提

供指导;另一方面它是防、减、治灾的基础,决策者可以把有限的人、财、物最适

当、最有效地投入到自然灾害的重点区域。评价结果还可为灾后重建家园,恢复生

产以及开展保险服务等提供参考。

滑坡灾害防治的减灾效益评估具有重要的理论意义和实际意义,相对于其重要

作用而言,目前对滑坡灾害减灾效益评估的研究还存在一些问题,其主要原因还在

子现有的灾害防治投资主要关注于其社会效益,对减灾可能产生的经济效益重视不

够。现有的滑坡灾害减灾经济效益评估还存在着相当的不足之处,主要体现为:(1)

尚有许多个方面的经济效益不能进行定量评估,特别是间接的经济效益方面:(2)

由于历史灾情资料的不完整造成经验参数的可靠性存在一定的问题:(3)对于小概率

极端事件的研究还相当缺乏。所以针对以上不足之处,本文结合相应方法提出了如

何更加完善的进行滑坡灾害防治工程效益的评估。

§3.1滑坡灾害的风险评价

面对严重的滑坡灾害,为合理确定并评价滑坡灾害对生命财产的影响尺度,需

应用风险评价理论与方法。通过开展滑坡灾害风险评价理论方法研究,对滑坡灾害

进行风险评价和减灾方案优化决策,从而对各类滑坡灾害进行有效的风险管理和合

理防治,以减少滑坡灾害造成的生命财产损失和节约防灾减灾工程费用,这是一项

极具现实意义的重要研究课题。

3.1.1滑坡灾害风险评价体系

控制和影响滑坡灾害发生的因素很多,综合考虑主要分两个方面,一是滑坡灾

害活动条件,即为影响灾害活动程度的各种因素,风险评价中称为“危险性条件”。

通常灾害活动条件越充分,活动越强烈,密度规模越大,风险越大,损失越严重;

二是滑坡灾害受灾体条件,即为受灾对象的数量、密度、价值以及抗灾能力和受破

坏后的可恢复性,风险评价中称为“易损性条件”通常易损性越高,灾害风险程度

越高,受灾体对灾害的抗御能力和受灾后可恢复性越差,损失越严重…1。

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郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

根据滑坡灾害的形成条件,将风险评价体系分为两个方面,如图2所示:

崩滑谴灾謇风段评价

(崩清漉灾害风险程度与时空变化)

历史膏在

插动程度

灾灾

形成条件

评价区承灾能力

(受灾体类型.数量、价值)

岩l囊I地I气l檀1人l其

土f质l形I侯l麓I为l他

性l构I地I条I条}活I

质l遗I貌I件l件l动l

耋l萎l萎l藿

含I套i耋l茎

和f±I态f他

工f赘l环l

程I蠢l境l

图2:滑坡灾害风险评价系统示意图

资料来源:金江军,潘懋,李铁锋.区域滑坡灾害风险评价方法研究.山地学号报,2007(3)

危险性分析主要包括历史活动程度和潜在形成条件,易损性分析主要包括评价

区的承灾能力和防治能力,风险评价在二者基础上进行。

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中国地质大学(武汉)硕士学位论文

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3.1.2滑坡灾害风险评价流程

图3:滑坡灾害风险评价流程图

资料来源:谢全敏,滑坡灾害风险评价及其治理决策方法研究:[学位论文].武汉:武汉理工大

学.2004

图3是滑坡灾害风险评价的过程,首先根据评价区面积和评价图比例尺要求把评

价区划分若干网格单元,然后选取评价指标和评价模型开展风险性评价。根据每个

网格单元的土地类型确定该网格单元的易损性等级,再根据相关社会经济资料比如

具体人口、资产情况进行修正,得到易损性评价图。对每个行政区划单元的防灾减

灾能力进行评价,得到防灾减灾能力评价图。最后,根据公式“风险=危险性木易损

性/防灾减灾能力”,利用地理信息系统(GIS)的叠加功能,对这三张图进行叠加,

计算每个网格单元的风险等级,5级表示极高风险,4级表示高风险,3级表示中等风

险,2级表示低风险,l级表示风险极低或无风险,最终得到滑坡灾害风险评价图。

下面以简单实例说明之u引:为了方便计算,滑坡危险性等级、易损性等级以及

防灾减灾能力等级从5级到1级分别赋lO、8、6、4、2,建立危险性等级矩阵A,易损

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郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

10

性等级矩阵B,设防减灾能力等级为C,则彳=

,曰=【lo,8,6,4,2】,

l∞80∞柏加

80

A×B薯60

40

20

48

32

16

48

36

24

12

32

24

16

16

12

,C=10,8,6,4,2;

警l呱-5。'|等Imjn=¨揪通常黜绷刮竽p时,风险等级

为5级c极高风龇酆≤I警I<3呲风险等级为4级c高风酏当

胚I等I础时,风险等嬲级c中等㈣尚刮等l<12时,风险等

级为2级c低风龇当l等I<6时,风险为·级c没有风鼽通过这种确定风险

等级的方法,可以使评价结果一目了然来指导面对风险作出决策。

3.1.3滑坡灾害发生的不确定性分析

滑坡灾害的发生、发展及消亡的整个演化过程都是人与自然关系的一种表现。

一方面,滑坡自身具有随机性、模糊性、灰色性、混沌性、分形分维性等种种不确

定性;另一方面,由于人类的介入和影响,进一步加大了滑坡灾害系统的不确定性

和风险,概括起来,滑坡灾害系统的不确定性包括随机性、模糊性、灰色性及未确

知性四个方面的内容。

1)滑坡灾害中存在的随机不确定性。

滑坡灾害的发生具有随机性,它包括滑坡的不确定性、防治措施运用的不确定

性等多方面,其中又以滑坡的不确定性为主,滑坡的发生受地貌、气象、下垫面状

况等多种因素的控制,这些因素的随机性决定了滑坡在时空分布上的随机性;同时,

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滑坡灾害这些“不确定性”,还反映着滑坡灾害风险的客观存在n驯。

2)滑坡灾害中的模糊不确定性。

模糊不确定性是由系统的复杂性所导致的,是一种广义的结果不唯一,不仅结

果的取值不唯一,而且各种可能取值的概率也不能确定。如滑坡风险的可承受水平

指受灾范围、受灾人口、与资产损失等占各项指标的比重较小,不至于引起社会的

动荡、秩序的紊乱与经济的波动等,但具体的各项“比重”是多少以及社会的动荡、

秩序的紊乱到底是怎样的概念,这些指标是很模糊的。另外,滑坡灾害标准的确定、

灾害损失率的确定、滑坡预报精度的衡量以及滑坡造成人类的心理恐慌、生态环境

的恶化等都具有模糊不确定性u劓。

3)滑坡灾害中的灰色不确定性。

由于人类认识能力的限制、测试手段的限制,我们获取的资料或精度不高或残

缺不全,从而建立的系统模型是灰的。从滑坡系统的功能看,由于对滑坡系统的内

部状态不可能完全清楚,因此,对系统功能的了解和认识也不完全清楚和精确,即

所得的结论也应该是灰的。

4)滑坡灾害中的未确知不确定性。

由于滑坡灾害系统是一个庞大的复杂系统,对所有系统内的细枝末节了解完全

清楚并不可能也没有此必要。比如计算滑坡灾害损失时,对滑坡发生的过程如何,

为何造成滑坡,滑坡水平如何等可以不进行深入探讨,以免耗费很大的人力、物力,

也就是说,对有些问题,虽然我们可以想办法彻底弄清楚,但实际中不需要我们完

完全全了解,只需通过某种手段较准确地估计或计算洪灾损失的大小即可,这就是

未确知性“”。

§3.2滑坡灾害风险管理的政策选择

3.2.1面对滑坡灾害的人类行为异质性分析

所谓人类行为异质性,通俗而言就是当人类面对一个问题时,根据其自身的思

维方式、行为特点不同所做出的相异的行为选择。比如当所有大学毕业生面临毕业

后走上怎样的生活道路时会有很多不同的选择,有些人选择继续深造读博读研,有

些人选择进入社会开始工作;选择工作的人有的愿意去备考公务员进入政府机关,

试图谋求一个稳定有保障的工作,有的人却会选择进入企业用自己的汗水和能力为

自己打拼一条充满机会和挑战的生活之路,甚至有的人会选择自主创业,交织勇敢

和拼搏为自己当老板,如此种种不同的行为选择都是人类行为异质性的体现。

当预报系统告知滑坡灾害即将发生时,受灾区居民可能会做出不同的行为选择。

一些一生考双手做苦力活维生的农民劳动者因为受教育程度低,知识储备贫乏等原

因,在危急情况下可能只会选择逃跑,他们认为逃跑是最直接可行的避灾方法。而

一些知识文化背景较好的居民就可能会提前做出相应避灾措施,或是与当地防灾抗

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郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

灾相关部门取得联系,寻求理想的避灾选择,而并非一味的逃跑了事。面对灾害个

人行为具有异质性,集体行为同样具有异质性。灾害即将发生时,发生地防灾减灾

相关部门会依据实际情况做出不同的应对灾害的行为对策。如果根据预报的灾害发

生的等级和受灾程度,对防减灾投入如果大于防减灾后的收益,那么防减灾措施就

会被慎重思考是否盲目施行。比如倘若一次滑坡灾害即将发生在荒无人烟且生物贫

瘠的区域,那么它的成灾程度不会对生产生活造成影响或影响微小,政府投入防减

灾人力物力财力就价值甚微,投入大于收益,此时相关部门可能就不会做出实际的

防减灾措施。但是如果滑坡灾害预报发生在影响居民生产生活的主要区域,相关部

门做出防减灾措施后能够产生很大的经济、社会、生态效益,那么此时投入小于收

益,此时当地防减灾部门必然会调集大量人力财力物力去防治滑坡灾害的发生或大

规模进行灾后重建工作。所以面对滑坡灾害的人类行为异质性分析是滑坡灾害风险

管理政策选择的重要内容,也是从经济学和社会学角度分析灾害发生的评价目标之

3.2.2预警系统的必要性分析

长久以来,面对各种各样的自然灾害,缺乏有效而可操作的灾害管理方法和模

式。具体表现在:(1)灾害常常被视为一种局部和偶发现象,常以单一灾种的相关

职能部门做出防减灾对策和实施防减灾行为,缺乏与其他相关灾种部门的沟通与协

调;(2)对灾害的处理也大多是采取临机处置的方式,通常是按照常规和经验来处

置,完全处于被动应急的局面,缺乏“全过程灾害管理”机制。

由于过去的灾害管理的工作重点是危机管理,强调灾后的救济和恢复,轻视灾

前的预防和准备,即重救轻防,综合管理力度不够。因此,社会总是从“一个灾害

走向另一个灾害”,很少降低灾害风险u引。随着灾害在全球造成的影响越来越大,

人们的注意力越来越转向降低灾害风险方面,即通过采取各种减灾行动及改善运行

能力的计划降低灾害事件的风险,对灾害进行风险管理。对于灾害管理,预防与控

制是成本最低、最简便的方法。风险管理强调的是在灾害发生前着手进行准备、预

测、减轻和早期警报工作,对可能出现的灾害预先处理,将许多可能发生的灾害消

灭在萌芽或成长的状态,尽量减少灾害出现的概率。而对于无法避免的灾害,能预

先提出控制措施,当灾害出现的时候,有充分的准备来处理灾害,以减轻损失。这

就是灾害预警系统的重要性所在。下面以图4来比较说明强调预警系统的风险管理比

传统危机管理的优势所在:

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、.———’—一

惫机管理

风险管理

图4:自然灾害危机管理和风险管理的比较

时问

资料来源:张继权,综合自然灾害风险管理一全面整合的模式与中国的战略选择.自然灾害学

报,2006,15(1)

由此可看出,传统的灾害危机管理集中于灾害临近或已发生时的管理,而灾害

风险管理则贯穿于灾害发生发展的全过程,倡导灾前的准备,强调预警系统的重要

性。因此,面对各种各样的自然灾害,对于政府而言,如何提高灾害预警系统的完

备性和适用性,建立起一个全面的整合的自然灾害管理体系和模式,不断提升政府

和社会的灾害管理能力是当前亟需关注和解决的问题。

滑坡具有突发性,一旦成灾,损失相当严重。但是滑坡的发生又有一定的规律

性,掌握了这些规律,并根据科学的观测及时发现其发生前的种种征兆,进行预报

和发出警报,采取预防和紧急躲避,避免或减少人民生命财产的损失,是完全可能

的。三峡新滩滑坡和湖北鸡鸣寺滑坡的成功预报,都充分地证明了预警预报的可行

性。更为重要的是灾害区人民几千年来在同滑坡、泥石流灾害斗争中积累了丰富的

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郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

经验,是进行预警预报的群众基础n61。借鉴相关部门制定的滑坡预警工作流程图(5)

可以看到一种有效的灾害预警行动。

图5:长江上游滑坡预警系统网络图

资料来源:周全保,建立预警预报系统是防治地质灾害行之有效的措施.山西水利,2007,4

3.2.3防治决策

在滑坡灾害管理的政策选择分析中,分析了面对灾害的人类行为异质性和预警

系统的必要性后,对相关灾害职能部门如何做出最行之有效的灾害防治决策进行分

析十分重要。根据图6所示,做出防止决策要结合以下几方面来说明:

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图6:灾害防治决策图

(1)首先建立面对灾害发生的风险评价流程和灾害发生过程的监控机制,将灾害风

险评价作为防减灾对策的必要步骤和措施;

(2)加强各灾害应对职能部门的协调沟通,建立法制体系;

(3)整合减灾理念,将预警系统的重要性提到面对灾害管理的规划和过程当中;

(4)改进灾害风险信息共享和管理的方法和手段。

(5)鼓励和引导企业、社区、和民众等多元的管理主体参与灾害风险管理。

(6)广泛普及“预警系统重要性”的理念,提高全民灾害风险意识和防灾减灾意识。

§3.3滑坡灾害经济评估的指标体系研究与评估方法

探讨

3.3.1滑坡灾害经济损失评估的指标体系

滑坡灾害损失实质就是经济的损失,从全社会会角度可用货币量来计算的损失,

分为直接经济损失与间接经济损失两大类。一般说,直接经济损失是一个静态概念,

是灾害经济损失评估的中心内容;间接经济损失是由直接经济损失波及带来的或派

生的损失,是与直接经济相关的动态的概念。直接经济损失表现为实物形态损失,揭

示了已有社会财富的减少量:而间接经济损失则不表现为实物形态的损失,揭示了未

来社会生产的下降程度,是一种深层次的经济损失Ⅲ1。

(1)直接经济损失。直接经济损失根据实物形态,可以分为:①农、林、牧、渔

业方面的损失;②工、商企业固定资产、流动资产损失及工商企业停工、停业而少

20

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

创造的社会财富、减少的净产值;⑧交通运输线路破坏损失和中断运输造成的损失;

④供电、通讯、输油(气)、输水设施、管线破坏损失和中断供电、供油(气)、供水

及中断通讯造成的损失;⑤地面工程设施破坏造成的损失;⑥城乡居民房屋、财产

损失以及文教、卫生、行政、事业单位因滑坡造成的损失;它的度量单位是国民生

产总值(GNP)的减少u删。

(2)间接经济损失。①抗击滑坡,抢运物资,灾民救护、转移、安置,救济灾区,

开辟临时交通、通讯、供电等的费用;②)由于滑坡危害区内工商企业停产、农业减

产、交通运输受阻或中断,致使其他地区有关工矿企业因原材料供应不足或中断而停

工停产及产品积压造成的经济损失等;③滑坡以后,原灾害区内重建恢复期间农业净

产值的减少以及恢复期间用于救灾与恢复生产的各种费用支出等造成的“时间后效

应性波及损失”“”。

对灾害损失通常按照以上两大类进行划分,具体到滑坡灾害,可按照滑坡发生

的不同程度分级和不同类型的基础上对损失分类,现在强调的是建立在综合指标体

系下采用滑坡灾害经济损失综合评价方法来进行评价。经过收集资料和结合受灾地

情况,用图示表达出滑坡灾害经济损失评估的指标体系,如图7:

滑坡灾害经济损失综合评价指标体系

受灾人口Il经济损失ll损失持续时问Il

受灾区域

lI灾区自我抗灾能力

紧急

救助

系统

功能

受灾灾区

每亩

耕地

的承

灾人

前年

财政

收入

持续

时间

恢复

时间

救灾投入

l1个人直接经济损失ll

集体直接经济损失

Il社会直接经济损失

人员

调动

与迁

移费

灾情

整治

农村

集体业

灾区

国民

生产

非灾

区国

民生

与控

制费

经济

损失

总值

下降

产总

值下

降率

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

2l

图7:滑坡灾害经济损失综合评价指标体系表

灾害经济评价的指标体系各有不同,结合实际情况可选取图6中相关指标中的一

些或全部进行评价啪1.

3.3.2滑坡灾害经济评估方法探讨

3.3.2.1多级模糊综合评估法乜妇嘧1

滑坡灾害对环境造成的破坏涉及的因素较多,以往只考虑滑坡区的面积、滑坡

规模、居民房屋受损及农田等生态环境受损等情况,随着人们环保意识的增强和政

府对滑坡区治理与恢复的重视,合理、全面的评价滑坡区的地质灾害状况成为我们

面临的课题。同时由于各环境因素之间的关系复杂和影响大小不同,用传统方法很

难综合考虑。而应用模糊数学的观点、原理和方法能够处理客观世界中这种具有多

层次、多因素复杂问题的模糊综合评判问题。

多级模糊综合评估的基本思想是:把众多的因素,划分为若干层次,使每层包

含的因素较少;然后按最低层次中的各因素进行综合评判;层层依次往上评,一直

评到最高层次,得出总的评估结果。

(1)一级模糊综合评估模型。在仅考虑2个因素层次的情况下,一级模糊综合评

估应按第2层的各个因素进行,设评估对象按第2次层中的因素【居评估,它对备选集

中第k个元素的隶属度为m,(i_l’2,...m;j=l,2,...n,k=l'2,...p),则第2层次的单因

素评估矩阵为:

月爿协I—x,(i=l,2,…m;j=l,2,…n,lFl,2,...p)………………………(3.3.2.1-1);

此时可采用样本统计分布图法建立各因素的隶属关系函数。第2层次的模糊综合评估

集为:

召f=彳i·尺f=(口儿翻2,…口加)·l似ln×,=《6订,夙2…6拥)………(3.3.2.1.2);

式中k=I血I

1,∑田·似I,(i-l,2,...m;j2l,2,...n'l产1,2,...p,6腩表示示按第i个因

,Il

素的所有下层子因素进行综合评估时,评估对象对备选集中第k个元素的隶属度;

口{,表示叻的鳓个因素的权数。

(2)二级模糊综合评估模型。二级模糊综合评估的单因素评估矩阵为:

R=陬跏·风】r=【彳l·凰彳2·胁··彳册·如】r=【m】。x,.…(3.3.2.1.3);

式中曰f.【6腩】。。口=6陆(扛1,2…m乒=1,2…p);

所以二级模糊综合评估集为:

22

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

曰=彳·R=彳.【彳l·尺l,彳2·R2,…彳精-Rm】7=(61.62…幻)……(3.3.2.1_4);

式中,4=(饥口2…口卅)·6七=miIlll,∑口f6庞l(七=1,2…p)·它表示按所有因素进

f=l

行综合评估时,评判对象备选集中第k个元素的隶属度。

(3)三级模糊综合评估模型。

曰=彳·R=彳·ImI

Jm×p

…………………………………………

(3.3.2.1.5);

同理,可以构造出3级以上的多级评估模型

(4)确定评估对象的结果。计算得到评估指标良后,可根据最大隶属度

(k=1,2…p)相对应的备选元素圪。(圪=max6七),从而确定评判对象的具体结

果,取最大的评判指标ma】【饥(k=1.2…p).

以上简单介绍了多级模糊综合评估法,此方法运用于滑坡灾害的经济评价中可

以来评估发生滑坡灾害的风险性如何以及致灾因子和成灾环境状况,在本文第4部分

实证分析中会详细介绍此方法的运用,在此不再举例厥述。

3.3.2.2统计数据评价法

统计数据评价法是在灾害经济损失评价中较为常用的方法,因为方法的理论基

础较为简单,适用范围较广,便于掌握和运用。它是在调查统计基础上,根据灾情

数据之间的某种内在联系或趋势,对没有定量数据的年份的损失进行推断,从而对

灾害经济损失进行评价的方法拉引。就我国实际情况而言,对于历年的滑坡灾害损失,

各种文献中收集的有定量损失数据的并不多,尤其是在建国后较长的一段时间内。

因此,根据灾情逐渐加重,频率逐渐加快的趋势,再根据灾情描述,从已有数据出

发对其他年份的损失数据进行估计评价。下面以泾阳南源黄土滑坡灾害损失经济评

价为例简单说明之:

(1)直接经济损失评价。

由于泾阳南源黄土滑坡主要发生在源边斜坡地带,对交通运输业、工业、供电、

邮电等造成的损失很小,可忽略不计。鉴于实际情况,将该地滑坡经济损失评价指

标体系归纳为图8所示嵋劓:

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

图8:泾阳南源黄土滑坡直接经济损失评价指标体系图

根据以上直接经济损失评价指标及规定,得到泾阳南源黄土滑坡灾害所造成的

直接经济损失评价结果,如表2所示:

24

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

裹2:泾阳南源滑坡灾害经济损失统计表

单位:(万元)

\项目

医疗

费用

丧葬救灾费

年趴

1980

198l

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

l饼)4

1995

1996

1997

1998

费用

O.3

0.6

O.6

7.5

住房耕地

林地果园粮食

水果牲畜

损失

兮劳

17.76

4.2

18.5

38.2

147.6

五96

6.84

31.06

109.2

91.04

145.8

26.o

17.16

|3l,04

30.84

17.89

840.1

20

2l

1.6

4.8

5.6

68.8

O.8

2.4

3.7

lO.32

8.2

2.1

0.7

1.4

0.6

O.7

O.7

10

6.1

1.1

2.3

29.6

1.8

lO.2

3.7

O.5

9.2

ll

O.5

5.1

0.6

2.7

2.4

1.27

2.30

7.2

1.2

2.4

53.D7

1.3

1.8

1.2

O.8

4.2

12

40.3

O.1

O.6

3.72

0.4

4.82

2.96

0.7

3.1

6.28

24.6

1.16

1.4

5.176

18.2

15.17

24.3

4.33

2.86

21.84

5.14

2.98

140.2

4.2

4.6

lO

23

3.1

66.9

11.68

71.4

2l

83

16

12

102

12.5

7.1

372

台矛

资料来源:雷祥义,人类活动对白鹿源、径阳南源、宝鸡峡灌区域源边斜坡稳定性的影响及其

防治对策研究.岩土工程技术,200l(4)

根据上表可以得出更为直观的柱状图,如图9:

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

14孱

1铂

10自

9】

13酲

04

二l

冒∑醮

。l

…嘶托镳

_l

.穿脆

al

—l

3唧4

匪爱圈

图9:泾阳南源1980一1998年滑坡灾害直接经济损失(万元)

资料来源:黄玉华,泾阳南源黄土滑坡特征及其灾害损失经济评价:[学位论文].兰州:西北

大学.2002

由表2,图9可以看出,泾阳南源1980一1998年来的直接经济损失是很严重的,达

840.1万元。主要分布在1984年、1991年、1992年、1993年、1996诸年。其中耕地损

失和抢险救灾损失最为严重,分别为372万元和140.2万元。占总损失的43%和17%。

丧葬费用及牲畜损失较少,分别为7.5万元和4.82万元。

(2)间接经济损失评价。

防灾抗灾恢复重建需要投资,一些数据难以获得,但可以进行合理的估算投资。

估算投资包括以下几个项目:1)医疗费用、丧葬费用按直接经济损失评价表中的数

据计算。2)救灾抢险费用作为投资的一部分,按直接经济损失评价表中的数据计算。

3)住房投入按更新成本法计算,平均2万元/间或孔。4)由于耕地、林地、果园一

般难于恢复,不参与估算。粮食、经济作物、水果也不参与投资估算。

根据影子价值法幢副(即当财产物资因灾受损后,重新创造这些财产物资而花费

的费用就是灾害损失的价值量。一般用于灾害财产物资损失的实值评估)的相关计

算公式,投资的影子价格为少:三!:】.67,其中1980一1998年陕西平均储蓄的

i—sq

边际倾向S为25%,社会折现率i为7%,资本边际产出率q为10%,修正后的影子价格为:

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

,’2石=蒜2

10所示:

L43,投资溢价损失‘投资溢价损失是指用于生产性的投

资比用于消费性的投资更有价值,超出的部分为溢价。灾害恢复过程中需要挤占原

来准备用于生产性的投资加以弥补。对投资溢价的计算就是度量这种由于财产补偿

引起生产性投资减少所产生的经济损失)计算公式是:三=4(P…一1)。于是根

据资料收集方面的相关数据可得到泾阳南源的滑坡灾害间接损失经济评价结果如图

,、£q

2奁

舛一R4

囱捌雷。

…,、1国f1一,、?爵?

鞋l

l1l

湘堍

ll

57

图10:泾阳南源滑坡灾害间接经济损失评价分布图

资料来源:黄玉华,泾阳南源黄土滑坡特征及其灾害损失经济评价:[学位论文].兰州:西北大

学.2002

由此可以看出,泾阳南源20年来滑坡灾害间接经济损失中损失最大的是1984年,

其次是1993、1996、1991、1992诸年。

(3)总体经济损失评价。

滑坡灾害经济损失总值为直接经济损失值和间接经济损失值之和。经评价,泾阳南

源1980一1998年来研究区滑坡灾害经济损失总值达1051.16万元。其中直接经济损失

值达840.09万元,间接经济损失值达211.07万元,它们的比值近4:1,可见直接经济

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

损失非常严重。

§3.4滑坡灾害防治工程效益评估的指标体系研究与

评估方法探讨

滑坡灾害防治工程建设可以减轻滑坡对人民生命财产、国民经济发展和生态环

境的危害,为稳定社会,改善环境,为滑坡区经济的持续、健康发展和全面建设小

康社会创造有利条件。具体体现在:防治工程的实施,可大大减少滑坡暴发造成的

大量人员伤亡和财产损失,减轻防滑抢险、救灾给社会生产、生活造成的影响,稳

定社会,使滑坡区人民安居乐业,经济持续稳定发展;防治工程的实旌,可以保护

和改善滑坡区的生态环境,带动滑坡区的社会经济发展,改善农村基础设施,增强

农业发展后劲,增加农民收入,改变滑坡区的贫困落后面貌,为滑坡区全面建设小

康社会奠定基础。

3.4.1滑坡灾害防治工程效益评估的指标体系

目前我国对滑坡灾害防治工程效益的评价尚未建立一套比较系统的评价的指标

体系,本论文根据滑坡灾害防治工程效益分析评价的方法和实践,结合滑坡灾害及

其防治效益计算的特点,采取保护区经济社会指标与防治效益指标相结合、定量指

标与定性指标相结合、突出重点、兼顾社会、经济、环境效益的统一,建立滑坡灾

害防治效益评价指标体系。指标体系如表3所示乜引:

28

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

衰3:滑坡灾害防治工程效益评估指标体系分类图袭

评价指标

直接效益

指标含义

确定方法

可按照有、无进行防治工程项目对比.进

间接效益

指减免的由于滑坡灾害造成的各类

承灾体(财产)的经济损失.

指减免由于滑坡造成直接损失而给

行灾前原有价值、灾后尚有价值的调查统

计,通过对比二者差值来计算。

可采用直接调查或统计数据推断法进行计

算。

根据对滑坡区历年受灾人口数的调查统计

灾区内、外带来影响而间接造成的

经济损失。

减少受灾

人口数

在受灾后需要救助人口的减少数.

资料,结合防治规划可能受滑坡威胁范围

内的人口分布情况,分析估算减少的受灾

人口数。

减少的死

亡人口数

反映对人口数量影响和对生命的保

护。

根据对受灾区历年滑坡造成人员伤亡的调

查统计资料,结合防治规划可能受滑坡威

胁范围内的人口分布情况,分析估算减少

的死亡人口数。

反映保证社会正常的生产生活活

稳定社会

动,为经济社会发展提供良好环境。

文字定性描述。

定性与定量分析相结合。根据滑坡区历次

保护交通

运输

反映保护交通对经济发展的影响.

由于滑坡造成交通运输中断的资料。结合

防治规划确定受保护的重要交通线路条

数,长度和可能减少破坏的交通线路长度。

促进经济

社会发展

反映对灾区经济社会可持续发展的

影响。

文字定性描述。

定性与定量分析相结合。施行防治措施后,

保护土地

资源

反映对人类生存空间的和农业用地

的保护效益。

可减免的毁坏的农田和城镇建设用地面

积。

定性与定量分析相结合。可根据对灾害区

减少水土

历年滑坡灾害造成的水土流失面积的调查

反映对生态功能和环境保护效益。资料,结合防治规划可能威胁范围内的水

土流失面积预测,估算减少的水土流失面

积。

流失

保护森林

植被

保护自然

景观

反映对生态功能和环境保护效益。

同上

指对自然景观,名胜古迹的保护,

反映对社会文化的保护效益。

文字定性描述。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

3.4.2滑坡灾害防治工程效益评估方法探讨

防治地质灾害,包括地质灾害勘察、监测、预报和治理。而地质灾害的防治与

否,效果大相径庭。下有实例证明旧“:

l、四川省金川县八步里沟泥石流防治工程仅投入250万元,却抗御了大于设计

标准流量一倍的泥石流,保护了6000多人和4000万元固定资产的安全。

2、湖北省秭归县新滩滑坡,事前做了勘察,并进行了监测,总支出不过百余万

元。因预报准确,滑坡发生后,虽造成较大的损失,但滑坡体上1317人安全撤离,

无一人伤亡,社会效益巨大。

3、天津市为控制地面沉降,4年间投资3000万元,使地面年均沉降量由86毫

米减缓到4年后的18毫米。

4、云南省东川市发生8条泥石流,防治投入1000万元,从而保护东川市民安

居乐业,保护了固定资产5亿元免遭损失,经济投入和经济效益之比为1:50。

我国许多地区的地质灾害已相当突出,但缺乏专门经费做必要的前期工作,包

括勘察研究和监测、预报,更无专门经费去做预防和治理工程,若政府每年拨出l/10

或1/100的经费用于此项工作,则既可以大大减少地质灾害给经济建设、人民生命

财产带来的危害和损失,又可大幅度地减轻救灾工作的压力,确实是一举多得的措

施。因此我们可以认为:防灾减灾就是促进经济和社会的发展,灾害防治的经济、

社会意义十分巨大。

滑坡灾害是地质灾害中很具代表性的一种灾害,多年以来,这种灾害给人民的

生命财产造成了巨大损失。随着我国经济建设的发展,这种灾害的治理已逐步提到

了议事日程上来,然而,这种救灾工程目前还没有一套较为系统的灾害整治工程经

济评价办法,只有粗浅的定性分析,而缺少经济评价的实例,在这种状态下,不是

过分夸大灾害的严重性,造成治理费用的浪费,就是对灾情估计不足造成重大的损

失。因此,针对滑坡灾害自身的特点,用定性与定量分析相结合的方式,探讨对防

治滑坡灾害的效益进行评估的方法具有重要的意义曙驯∞’。

3.4.2.1投资分析法Ⅲ1

在滑坡综合治理中,投资包括了人力、物力和财力资源的投入。由于综合治理

工作较多,不可能用实物来计算,必须用货币才能综合地反映投资的规模和效益。

同时由于治理所需时间较长,投资效益不仅反映在投资和治理过程中,而且也反映

在以后投入产出过程中:不仅反映在投资本身的利用上,也反映在自然资源的利用

方面。投资分析的目标是研究基本建设投资的经济效益。下面简单的介绍一下这种

方法的具体运用:

(1)防治工程的费用估算。根据滑坡规模、特征、进行防治费用估算,求取防

治工程总费用聪(元)。

㈣防治工程效益评估。计算公式为肚惫Ⅸ赳oo‰

30

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

式中:助工程效益(%);·%为为滑坡灾害可能造成的损失(元);p总为滑坡防治工

程总费用(元);Ⅳ为重要性系数,参照表4取值。根据经验:当E≥15%时,效益不

明显。可考虑绕避措施,或简单处理;当7.5%<E<15%时,效益中等,可考虑简单

工程,并进行预报;当E≤7.5%时,效益显著,可考虑工程措施。加以根治。

麦4:重要性系数(舫取值表

一般1.危及不到水电设施,交通干线,工矿企业或损失不严重,

政府部门未明确要求必须保护:

0.7.0.79

2.未危及城市、乡镇、村庄等人口居住区。且可能导致的伤亡为偶发事件。

以天水市椒树湾、泰山庙滑坡为例说明之n11

根据收集的资料,椒树湾、泰山庙滑坡可能造成财产经济损失主要包括农作物

经济损失、工农业设施经济损失和私人财产经济损失3项,有关参数先下面图表:

表5:农作物经济损失计算参数表

农作物

种类

破坏耕地

面积

小麦

参数种类及数量

农作物产量副产品产量主产品价格副产品价格

/JIlm2

1.08

培/Jjl所2

30

堙/JIl历2

元|kg

O.5

元f

kg

备注:按绝产计算,忽略副产品

资料来源:张世武,王念秦,天水椒树湾滑坡的基本特征及其整治.甘肃科学报,1996。8(增

刊):55—60

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

3l

衰6:工农业设施经济损失计算参数表

设施种

参数种类及数量

设施固定资产价格

天一甘

公路

/元

固定资产

损失率

|、

设施产品

设施产品

成本

/元

产量

设施产品价格

元九

136000100150002.0

资料来源:张世武,王念秦,天水椒树湾滑坡的基本特征及其整治.甘肃科学报,1996,8(增

刊):55—60

根据滑坡区调查资料可以得到私人财产经济损失计算参数表,如表7

表7:私人财产经济损失计算参数表

私人财产损失总数

受影响户数

{户

户平均私人财产

/元

户平均私人财产损失率

/%

7页元

197450000656415.50

资料来源:张世武.王念秦,天水椒树湾滑坡的基本特征及其整治.甘肃科学报,1996,8(增

刊):55—60

根据常规计算,农作物、工农业设施及人财产的损失分别为:

%=1.08×30×0.5=1620(元);

岛=136000×100%+(1500×2.o—o)=139000(元);

&=1974×50000×65%=6415.5(万元)

据统计,滑坡活动所造成的人群伤亡数字,在不同地域相差十分悬殊,如表8所

不:

32

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

表8:滑坡灾害人群伤亡统计表

发生

滑坡地名

时间

1983

灾情简单描述

滑坡前部为公路,滑坡体上无

规模

/万m3

3loo

死亡人数

}k

227

受伤人数

{k

22

洒勒山滑坡

人居住

天水锻压机床

1990

滑坡前部为厂区,滑坡时,

大多数人不在厂区,滑坡体上

无居民

1995

198l

1984

1997

20074

厂滑坡

黄茨滑坡

成功预报

成功预报

滑坡前部为民房

滑坡前部为民房

600

6000

100

0.06

20

新滩滑坡

蒋刘滑坡

自强沟滑坡

Vaiont水库滑

滑坡前部为水库,水库下游为

196350002000

非常多,

没有具体

数据

1022

焦家村滑坡

1992

村庄)

滑坡体上无居民

资料来源:张世武,王念秦,天水椒树湾滑坡的基本特征及其整治.甘肃科学报。1996,8(增

刊):55-60

根据滑坡发生区的交通位置、交通量、居民密集程度、厂矿密集程度、滑坡规

模大小、滑坡剧滑的可能性将滑坡可能造成的危害分5级,给出滑坡可能造成人员伤

亡权重表‘弛1(表9)

表9:滑坡区人群可能伤亡权重表

指标权重

交通量

一级

二级

三级

四级

五级

O.05

O.25

O.15

O.05

0.05

分级

居民密集程度

0.40

O.30

0.20

0.10

0.oo

厂矿密集程度

0.40

0.30

0.20

O.10

O.00

滑坡规模

O.60

0.20

O.10

O.05

O.05

发生巨大滑坡可能性

0.35

O.25

O.20

0.10

0.10

据资料表明,该滑坡区前部为公路,时通过人数约100人;滑坡体上村庄约有6

000人;滑坡可能危及其前部的火柴厂,厂区约有800人;由表9中可知该滑坡区人

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

33

群可能伤亡的权重加权值为(O.05+O.40+O.40+0.60+0.35)/5=O.17,则可能造

成的伤亡数为:(100+6000+800)×O.17=1173(人),又有滑坡区综合人口的生

命价值17.38万元,所以如果该滑坡会造成1173人伤亡,那么,它所引起的人员伤亡的

经济损失为1173×17.38=20386.74(万元)。综上所述,椒树湾、泰山庙滑坡可能

造成经济损失为:

黾=繇+&+&+又=0.162+13.9+“15.5+20386.74=26816.302(万元)对椒树

湾、泰山庙滑坡防治工程进行效益评估,由前文所述效益评估公式

E=竺.K×100%可知,

S色

昱=鱼.x×loo%:—!翌』一×o.95×100%:2.03%,所以对椒树湾、泰山庙

26816.302

滑坡区发生滑坡后进行有效治理,效果十分显著。

3.4.2.2频率法

频率法是根据滑坡发生的资料和典型损失调查资料,计算出不同滑坡情况下有

防治工程与无防治工程时的滑坡损失值,在频率纸上点绘损失曲线,两条频率曲线

分别与两坐标轴所包围的面积,即为有防治项目与无防治项目的多年平均损失;两

条曲线之间的面积即为防治项目所减免的多年平均损失b射。频率法可划分为经验频

率法和理论频率法,两者计算滑坡灾害防治效益的过程相同,其差别主要在于选用

曲线的线型方面。

经验频率法根据实测滑坡系列排序,以经验频率公式计算出系列的各项经验频

率,点绘成经验频率曲线.由于实测滑坡资料的限制,经验频率曲线在偶然遇到特大

型滑坡灾害时还需要外延,给计算结果带来一定的误差。另一方面,滑坡要素的统

计规律有一定的地区性,很难直接利用经验频率曲线把这种规律综合出来,没有这

种地区性规律,就无法解决无实测地质资料的计算问题。为了解决这些问题,可以

采用理论频率曲线法。采用频率法计算防治效益的具体方法如下Ⅲ1:

(1)根据实际滑坡系列统计料,从中选择几种典型频率的滑坡(一般不少于5

种);

(2)分别求出各种频率滑坡下,有、无防治项目情况下的损失值(包括直接损

失和间接损失);

(3)根据麟8:薹竺二竺兰二型!三以频率为权重进行加权平均,

Pf

J_

34

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

分别求出有、无防治项目情况下的多年平均损失值,其两者的差值即为多年平均防

治效益。

(其中卜多年平均防治效益:i和i+1——相邻频率号:Pf+l、A——相应

频率值;&、&+I——相应于相邻两个频率值A+l、尸:f有、无本防治项目的经济

损失的差值。)

采用频率法分析计算防治效益,在一定程度上反映了滑坡随机性的特点,也即

考虑了滑坡频率大小与灾害损失的关系,滑坡出现的机率越小,对应的滑坡力度则

越大,造成的经济损失也越大。

3.5.2.3其他评价方法

对滑坡灾害防治工程效益评估的方法还有很多,比如对比分析法,专家评分法,

机会成本法,投入产出法等等m1,本文简单介绍一下各种方法的原理,详细应用不

再厥述。

(1)对比分析法。它是根据现象之间的联系,把有关的防治效益指标进行对比,

以分析评价它们之间的数量对比关系及其形成原因的一种评价方法。如用实际的损

失减少额与可能的损失减少额进行对比,可以考察灾害防止前后的实际效果;对投

资规模相同、性质相似的防治项目投入回收期进行比较,可以考察项目防治投入的

回收期长短,表明防治效益等等。

(2)专家评分法。它是根据专家经验与个人判断,把定性转为定量的一种评价

方法。即先根据评价对象的具体要求选定若干评价指标,根据指标确定评价标准,

各有关专家以此为标准分别给予一定的分数值并汇总,最后以各个方案得分多少为

序评价损失的大小。此种方法主要适用于对灾害事故损失的预评估。

(3)机会成本法。即利用一定的资源获得某种收入时所放弃的另一种收入。防

治灾害的方案有很多,为了做出最佳选择,必须找出防治效益最大的方案,这样在

被放弃的方案中产生的最大效益就是所选择方案的机会成本,所选中的方案的净效

益必须大于或等于被放弃方案的净效益。机会成本法以灾害造成的已有收入损失作

为灾害的经济损失,以防治投入所能获得的其他收入的最高额作为防治的耗费,以

防治投入而引起的已有收入损失的减少及产品的增值作为防治效益。

(4)投入产出法。它是一种利用数学方法和计算机来研究防治减灾活动的投入

与产出之间数量依存关系的一种方法,它是以数学模型为依托来评价防治效益的大

小。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

35

第四章案例研究一三峡库区下土地岭

滑坡区滑坡灾害经济评估研究

§4.1下土地岭滑坡区概况

4.1.1自然状况

地理位置嘲1:下土地岭滑坡区位于湖北省秭归县水田坝新址以北土地岭地段,

距秭归老城西北10l【m的袁水河南岸(如图11).行政区划属湖北省秭归县水田坝乡管

辖,处于新集镇西部。秭归县位于湖北省西部,地处三峡工程坝区库首,是世界文

化名人、伟大爱国诗人屈原的故乡,著名的“中国脐橙之乡”,长江经济开放区对

外开放县。县辖12个乡镇、209个村,39.5万人,总面积2427平方公里。因三峡工

程兴建,全县库区淹没综合指标占三峡库区的10%,占湖北省的50%,占宜昌市

西距老的70%。全县动态移民达10万人。秭归新县城紧靠三峡大坝,与附坝相连,

县城37公里,东距宜昌市40公里,是三峡工程坝上库首第一城。

图1

1:下土地岭滑坡地理位置图

资料来源:中国地质大学(武汉)工程学院,湖北省三峡库区秭归县下土地岭滑坡防治工程

设计,2005.

36

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

气候:该滑坡区属于大陆性季风温暖干湿亚热带气候,四季分明,雨量充沛。

小气候受山区峡谷影响。多年平均气温17’19℃,最高气温42℃,最低一8.9℃。一

般年降雨量950’1590姗,多年平均降雨量为1147哪,降雨由南向北,从低往高有逐

渐增多趋势。降雨主要集中在5’9月。占全年降雨量的61.6%。多年月平均降雨量

150’457.6咖。100咖以上的暴雨主要发生在6、7月份,年均频次3’4次,一日最

大降雨量达358唧,发生在1975年8月9日。历史上,超过150咖的特大暴雨较少。

年均蒸发量为1429.4衄。

地形地貌旧列:坡区属于河谷岸坡地貌,处在袁水河弯凸岸一侧的凹岸处。地形上

为中缓坡过渡到前沿缓坡台地。南西面为山体,其图幅范围内最大高程223m。北东

面为袁水河,为当地最低高程,海拔156m,相对高差67m.全区可分为袁水河、河

谷阶地、剥蚀斜坡地貌、滑坡地貌和人工改造地貌等几个地貌单元。

水文地质旧¨:袁水河是本区地表水系干流,为当地地下水排泄最低基准面。袁

水河长52.6km,流域面积193.7km2,年均径流量8.34噩3/s,为季节性河流,长年不

干,是本区主要农业、生活用水来源。滑坡区内发育一条浅切冲沟,位于滑坡东边

界,沟源头高程195m,沟长150m。切割深度3’6m。沟内无水,雨季有小股溪流汇

水袁水河。

三峡水库正常蓄水位175m,枯季消落低水位155m,防洪限制水位145m(图

12)。三峡水库正常蓄水将造成滑坡体前缘部分被浸没在水库水位之下,对滑坡体稳

定性有非常不利的影响,而且在水库调洪远行过程中,滑坡稳定性也随之发生动态

变化。所以位于该地理位置的秭归县下土地岭是滑坡灾害的多发区。

柚-

¨、,,’

I^№

……,1

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、、

…~

调洪过程线I

t954翌J

I~

‘、.

≮目

_q

。适

.1

图12:三峡水库水位消落示意曲线图

资料来源:汪华斌,吴树人.长江三峡库区滑坡灾害危险性评价.长江流域资源与环境,1998,5

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

37

4.1.2社会经济状况

下土地岭滑坡区地处湖北省秭归县新集镇内,根据湖北省统计年鉴(2007

版)统计的湖北省县市主要经济指标能够从一定层面上反应下土地岭滑坡区的社会

经济状况。现将2006年秭归县统计经济指标简介如下:秭归县行政区域面积2427

km2,年末总人口38.83万人,其中城镇人口和乡村人口分别为6.43万人和32.40万人,

从业人员有20.50万人。秭归县地区生产总值25.43亿元,其中第一产业、第二产业、

第三产业生产总值分别为5.62亿元、5.“亿元和14.17亿元。该县职工平均工资为8179

元,城镇居民可支配收入为7785元。常用耕地面积为20.24千公顷,粮食产量为11.53

万吨,其中油料产量、肉类产量和水产品产量分别是1.35万吨、31304吨和1146吨。

该区属重要的乡级建制镇,也是率先贯彻开发性移民的试点镇。除镇址处集中

居住几千居民外,大部分散居在河谷两岸斜坡山地。区内经济欠发达,工业较少,

当地盛产柑桔,享誉海内外,柑桔、茶叶及旱地作物是主要支柱产业。

区内交通较为便利,有公路与秭归、兴山相连,新镇区的沿江大道目前正在建

设中,水路为长江航线,客货运可输到原秭归县城。

§4.2下土地岭滑坡区灾害的成灾机制与背景分析

4.2.1下土地岭滑坡孕灾环境分析

滑坡的分布很广泛,不仅可以分布在陆地,而且也可以发生的海洋底部。可以

说,滑坡能够发生在世界上任何一个地方。但滑坡也有一定的区域性分布规律,一

般来说,滑坡是以岩性、地质构造、地形和风化状态等为内因,以降雨、融雪等气

象条件和挖土填方引起的应力变化等为外因而综合生成的极复杂的地质现象。

根据现有资料统计,湖北省三峡库区秭归县内分布各类地质灾害694处,如表

10所示。数量最多,规模最大,破坏性最强,潜在的经济损失最大的地质灾害类型

为滑坡,共516处,占各类地质灾害总数74.4%。而在滑坡类中又以土质滑坡为最

多,约占滑坡类88%。在秭归区内的诸多滑坡中,下土地岭滑坡是极具代表性的滑

坡实例,下土地岭滑坡是处于水位变动带内的滑坡,水库水位的变动对滑动带参数

的影响很大,随着三峡水位季节性调度,将导致老滑坡的整体复活¨¨。

38

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

裹10:三峡库区秭归段地质灾害有关数据统计表

类型

数量(处)

比例(%)

巨型

大型

滑坡

516

74.35

18

10

47

崩塌

35

5.04

12

14

25

139l

840.6

泥石流

O.43

45

地面塌陷

ll

1.59

506

358.4

裂缝

O.43

117

16

不稳定斜坡

126

18.16

4l

5l

28

124

10575

3533.7

中型

小型

稳定性差

94

404

18

25659

28481.

稳定性较差

稳定性较好

威胁人数

潜在经济

损失

资科来源:余祖湛。周延奎,谭宏。三峡库区秭归段土质滑坡成因、影响因素及整治措施.万

方数据,2∞2。10

在滑坡的治理和预报方面必须有充足的勘测数据,要对所研究滑坡体的地质环

境、地质特征、形成机制、产生原因、滑坡结构及稳定性进行系统的研究,这样才

可以联合其它技术手段对滑坡进行有针对性的治理,这对滑坡的长期稳定性是至关

重要。

探讨滑坡的形成条件,应该首先考虑到影响边坡稳定性的因素,影响边坡稳定

性的因素有内在因素和外在因素两个方面。内在因素有组成边坡岩土体的性质、地

质构造、岩体结构、地应力等。它们常常起着主要的控制作用。外在因素有地表水

和地下水的作用、地震、风化作用、人工开挖、爆破以及工程荷载等。其中地表水

和地下水是影响边坡稳定最重要、最活跃的外在因素,其他大多起触发作用m1。

4.2.1.1滑坡发生的自然因子分析m1

(1)地形地貌。滑坡是山地斜坡变形破坏的一种灾害类型,它在适宜的高差和

地形坡度的空间条件下形成,斜坡地形的高差和坡度决定着重力作用的大小,也决

定着滑坡的规模与运动速度。一般来说,斜坡坡度越陡,沟谷切割越深,相对高差

越大,滑坡也越多。我国地貌类型和地形的切割程度有着一定的规律性,滑坡的分

布及其变形体的规模也与这种规律同步变化。

(2)地质构造与新构造活动。地质构造控制着我国山体的总体格局,新构造活

动强弱表明该地区地壳的稳定性状。地貌与构造两者共同控制这滑坡灾害的发育程

度。在多数情况下,滑坡的形成常与断裂构造有直接关系,断裂的性质、断裂破碎

带的宽度、节理裂隙的发育状况及其组合状况都是控制滑坡的重要内因。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

39

(3)地层岩性。滑坡存在一个软弱结构面,这个软弱结构面与地层岩性的组合

关系极为密切。地层岩性及其岩层结构面组合、物理学性质,也是形成滑坡重要的

内在条件之一,岩石风化作用也为滑坡提供了物质条件。

(4)地下水。在雨季和枯季,地下水在岩体和土体中有一个变幅活跃地带,由

于含水层中水压增值和减值形成负荷衰减效益带,同时变形体中地下水位的浮动,

改变了岩土物理学性质,降低了其抗剪强度,从而使岩土体边坡产生变形破坏。

4.2.1.2滑坡发生的气候与人为因素分析

(1)暴雨和连续降雨。滑坡对水的敏感性很强,流水侵蚀也起着很大的作用,

所以降雨是滑坡灾害形成的重要诱发或激发因素之一。由于流水侵蚀增大了斜坡的

坡度和斜坡土体的临空高度,降低坡脚土体的支撑从而使斜坡处于失稳状态,如果

遭受地震动冲击,极易产生滑坡灾害。所以在降雨量集中的季节发生地震,其地震

滑坡的危害更为严重,而且也易发生水灾、泥石流等次生灾害。

(2)人为活动。人类社会的发展史就是同大自然的斗争史,也是利用和改造大

自然的历史。人类社会对以地质环境为主的自然环境的改造、利用,必然会引起环

境的改变,当这种改变强度过大,破坏了自然环境的平衡,是环境产生恶化时,就

会导致自然灾害,反而危害人类本身。由于不合理的国土开发,大量的开发利用矿

产资源、水力资源、森林资源等,强烈的冲击了自然环境,尤其是地质环境的天然

平衡状态,从而诱发了大量滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。森林的乱采、滥伐和

对坡地土地不适当的开荒,也严重地破坏了自然生态环境,导致滑坡、崩塌、泥石

流等越演越烈。

4.2.2主要致灾因子分析(权重分析)

通过上文的介绍我们已经知道,影响滑坡灾害发生的原因有很多,哪一种致灾

因子对灾害发生的影响最为强烈,哪一种致灾因子对滑坡发生的影响微乎其微,对

于为相关职能部门做好灾害防治决策具有直接借鉴和参考价值,也对专家学者们定

性定量对本次灾害进行分析评价具有十分重要的影响意义,所以对致灾因子进行定

量评价,得出因子权重指标显得十分必要。

采用算术平均AHP法,即层次分析法对滑坡灾害的致灾因子进行分析,可以从系

统角度对致灾因子进行定量评价,得出因子权重指标可以良好的指导灾害防治决策

实践。

(1)Ju口法基本原理Ⅲ儿“1。

AHP法的基本原理是把研究的复杂问题看作一个大系统,通过对系统多个因

子的分析,划出各因子间相互联系的有序层次,再请专家对每一层次的各因子进行

客观的判断,相应地给出重要性的定量表示,进而建立数学模型,计算出每一层次

全部因子的相对重要性权值,并加以排序和一致性检验,最后根据排序结果选择解

决问题的措施。层次分析法引入l~9比率标度,并写成矩阵形式,构成判断矩阵之后

通过计算判断矩阵的最大特征值及其对应的特征向量,计算出某一层因子相对于上

一层某因子的相对重要性权值,并通过加权综合,计算出层次总排序权值。该方法

40

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

同时提供了判断矩阵一致性检验的方法,以帮助决策者保持思维过程的一致性。

设要比较n个因子工=(矗,力…勋)对目标的影响,确定它们在目标中的比重。

每次取两个因子m和再,以口驴表示弛和力对目标的影响之比,全部比较结果

用矩阵彳=(嘶)表示,A称为成对比较的判断矩阵。TL

s狮引用了数字l~9及其倒

数作为比率标度,表示两因子藏和剪的比值船/翦的程度。如果成对因子的差

别判断介于两者之间,口{,取值即为2、4、6、8。若因子m和∞的重要性之比为

口{,,则∞与m的重要性之比为1/口i『,见图13。

图13:两因子对比标度

xi|xj

口扩

相等较强

强很强绝对强

l3579

口ll

口2l

q2

口22

口l一

口2刀

这样可以得到成对比较矩阵A,彳=(乃)矗×一=

“‘

口捍l口一2口一厅

(2)下土地岭滑坡实例分析。

下土地岭滑坡区位于湖北省秭归县水田坝乡新址规划区北部袁水河的南岸。该

滑坡为一正在活动的滑坡,滑坡体及其影响区内的建筑物变形明显,后部的初级中

学宿舍楼(场地)挡土墙及一栋建成的宿舍楼基础由于受滑坡的影响下沉变形,沿

江大道路基也发生较大的下沉。三峡水库蓄水至175m水位后,滑坡体的中下部将淹

没在正常蓄水位之下,滑坡的稳定性将受到严重影响,威胁到该滑坡区及周边已有

建筑物、后部中学、以及新集镇沿江大道的安全。经过资料收集和统计,从系统科

学的角度对此区滑坡的各个因子进行分析得到了评价下土地岭滑坡致灾因子的层次

结构图(图14),大致从物质因素和动力因素两个大方面对致灾因子的权重进行分

析…例。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

4l

图14:评价下土地岭滑坡致灾因子的层次结构图

第一步:构造判断矩阵和计算特征向量。

(1)将成对比较矩阵A进行正规化,何=口{『/∑鲫,(_,=1,2…以);

(2)按行取和,忻=∑面,o=l,2…以);

(3)再将去和后的Ⅵ万再进行正规化,得到特征向量m,

m=忻/∑忻,(f=1,2…,1)。

第二步:进行一致性检验。

(1)计算最大特征值彳。。班,允瑚x=∑(∑口肭)/刀m。

42

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

(2)计算判断一致性指标cI,c,:鱼型。

刀一1

(3)计算随机一致性指标Ⅺ。假设随即构造500个成对比较矩阵

彳l,彳2…彳5∞,

彤:

平均随机一致性指标lu之比为随机一致性比率CR。即CR.C脚。当CR<0.10时,就

认为判断矩阵具有满意的一致性,否则须对判断矩阵进行修改。

第三步:依据下土地岭滑坡致灾因子层次结构图构造出滑坡致灾因子的判断矩

阵,并进行一致性检验。

根据资料数据,计算得到致灾因子第一层次判断矩阵如下:

Bl

B2

Bl

B2

一一刀

允I+名2+…A5∞

可得到500个一致性指标C,l,C,2…C,湖,则有

5鲤

刀一l

(4)计算随即一致性比率CR。当阶数大于2时,判断矩阵一致性指标CI与同阶

1/5

O.167

O.833

经过计算可以得到各项指标值:旯In践=6.150,CI-旬.030,lu=1.26,

CR亍0.024<0.1。

根据资料数据,计算得到致灾因子第二层次判断矩阵如下:

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

43

经过计算可以得到各项指标值:见m疆=6.038,cI=0.008,lu=1.26,

CR=0.oo驭0.1。

综合以上计算结果,得到层次总排序为:

C1

C2

C3

c4

C5

c6

C7

C8

Bl

B2

0.833

O.950

O.050

O.167

O.083

0.28l

0.024

0.167

0.37l

0.074

0.014

0.050

0.004

O.028

O.062

0.012

0.797

O.042

经过计算可以得到各项指标值:CI=o.005,Ⅺ=o.2l,CIⅫ.024<0.1。

44

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

人.

Dl

D2

D3

D4

D5

C7

0.797

0.133

0.135

O.034

O.026

O.192

O.48l

C8

0.125

0.667

O.333

0.116

0.118

O.030

0.023

0.1明

O.42l

O.083

O.042

D7

经过计算可以得到各项指标值:CI=0.007,RJ-1.102,CR-吣.006<0.1。

经过以上的分析,可以看出在下土地岭滑坡中,致灾因子中所占权重最大的是

外动力影响因素中的流水因素的影响,其中外动力因素C7的影响权重为79.7%,外动

力因素中的流水因素D6所占权重为42.1%,接下来依次为径流作用影响权重为16.8%,

重力和降水渗透权重分别为11.6%和11.8%,在第一致灾因子影像层次中的岩土类型

影响权重为C2为5%,地下水C5影响权重为6.2%.根据层次分析法分析出的致灾因子

对滑坡灾害的影响中,流水因素影响最大,与勘察资料中“下土地岭滑坡是处于水

位变动带内的滑坡,水库水位的变动对滑动带参数的影响很大”这一点非常吻合,

所以利用层次分析法进行致灾因子指标权重的分析十分方便有效。

§4.3下土地岭滑坡区灾害的经济评估研究

在本文第3章第3部分对滑坡灾害的经济评估理论及方法已作出介绍.其中包括

灾害风险性评价中的多级模糊综合评估法和灾害经济损失评估中的统计数据推断

法,下面就应用这两种方法对下土地岭滑坡灾害进行实证分析研究。

4.3.1下土地岭滑坡灾害的风险性评价

三峡库区秭归段地处湖北西部。长江流经秭归段64km;秭归县面积2427km2,高

山区774

km2。占30%;半高山区1332kmz,占55%;低山区366kmZ,占15%。气候属

亚热带大陆季风气候区,年平均气温17co ̄19

co,年降雨量95肛1590mm,年平均降

岭地处秭归县境内,各项自然指标与三峡库区秭归段统计指标数据基本相符。秭归

雨量1439.2衄。月降雨量以5~7月最多,雨季平均降雨量140.7 ̄147.2咖。Ⅲ1下土地

段地质灾害发生的主要原因以自然因素为主,诱发因素主要有大气降雨、水库蓄水、

河流侵蚀、地震作用以及人为活动等,其中秭归段有多处滑坡区包括金钗湾滑坡、

黄阳畔滑坡、张家坝滑坡、北门沟滑坡和下土地岭滑坡等曾经发生过不同破坏等级

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

45

的滑坡或是存在着潜在滑坡可能,孕灾和成灾机制都十分明显,但是由于各个滑坡

区的条件各异,对环境的破坏程度也有很大不同,各个因素的关系十分模糊,不宜

定量考虑,所以利用模糊综合评估法可以克服这些不足,帮助我们清晰界定下土地

岭滑坡的风险性评价m1。

评价步骤如下:

(1)确定破坏环境的因素。

各个滑坡区的孕灾和成灾机制不同,造成的滑坡灾害危险等级和破坏损失度各

有不同,但从各滑坡区具体情况出发,滑坡灾害对环境造成破坏的主要因素应包括:

水文地质、自然资源、动植物、大气及水体、建筑物与设施等五大因素。

(2)划分各个因素等级。

为了有明显区分现将各个因素的破坏程度等级分为4个,建立因素等级表如下

图:(表11)

衰”:因素等级表

因素

子集

地质

水文

影响因素

地形地貌

水文

岩土类型

矿产资源

因素等级

l23

很严重

很大

很大

很大

很大

很严重

很大

很严重

严重

较大

一般

较小

较小

较小

较小

轻微

自然

资源

水资源

农田资源

其他资源

严重

一般

较小

轻微

轻微

动植物

野生动植物

大气质量

大气及

水体

水质

河流、水库

交通设施

建筑物

与设施

居民房屋

滑坡区设施

很大

很大

很大

森林与植被资源

严重一般

较小

较小

较小

一般

很严重

很大

严重

轻微

较小

一般

一般

很严重

很大

严重

轻微

(3)确定隶属度。

由于因素的模糊性和各个等级的模糊性,很难把某一因素具体地规定为某一等

级,因此因素等级集均应视为模糊子集,为了简化计算,对A的相对隶属度根据线性

46

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

变化确定。比较秭归县五个主要滑坡区(金钗湾、黄阳畔、张家坝、北门沟和下土

地岭)的状况,因素等级隶属度的大小主要是根据具体影响因素对环境作用的程度

来取值,借助专家打分法可将定性描述转化为定量化指标的处理方法来构造隶属度

函数。

(4)确定权重集。

确定因素权重主要有层次分析法、专家打分法、模糊关系法和综合运用法等。

对某一个因素各个等级之间的权重确定比较容易,其相邻权重按其接近的程度依次

递减。此处采用层次分析法确定权重。

(5)建立备选集。

不管因素有多少个层次,备选集都始终只有一个。对滑坡灾害对环境的破坏程

度分为五种评判结果,即V={极严重破坏,很严重破坏,严重,一般,轻微}。

(6)计算三级模糊综合评判矩阵。

第一步:一级模糊综合评判

设按照第i类第j个因素的第k个等级“拈进行评判,评判对象对备选集中的第1

个元素的隶属度为似l,此时因素“{,的等级评判矩阵为:

尺{『=

£!

舯啪

:i堇;

为了使各个因素具有同样的等级评判矩阵厨(i-1,2…m;j=l,2…n)来简化计

算,经过多次检验校正,则各个因素甜l,的等级模糊关系矩阵为

1.0O.6

O.6

0.2

O.1

0.4

1.O

O.6

O.2

O.2

0.2

1.O

O.6

O.1

O.6

1.0

硒=

O.4

0.1

设因素“{,的等级权重为口独,口独=三丝L(f=1,2…历;歹=1,2…,1),

∑“咖

则因素“{,的等级权重集彳{『=(口{『l,口{『2,…口伽),则一集模糊评判为:

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

47

励=彳{『·厨=(加-,6驴一锄),

其中6独=∑口咖·例o=l,2…朋;jf=1,2…n;,=1,2…g),根据以上判别

七=l

方法可以算出曰l,,B2,,口3,,曰4/,口5/矩阵.

第二步:进行二级模糊综合评判。

按照因素撕的所有因素“l,进行模糊综合评判,垅的单因素模糊关系矩阵尼

应是一级模糊综合评判集历,所以址上单一因素模糊关系矩阵是

尼=

拈L。书,嗍

二j

接下来分别评判秭归县五个主要滑坡区对环境的破坏程度。设因素“驴的权重

集彳j-(口jl。国2,口j3.··口加)O=1,2…刀)。根据滑坡区的具体资料研究取值,则各影响

因素对因素子集的权重彳f分别为:

4I(o.2,o.5,o.1),

彳2(o.3,o.2,o.5,o.3),

彳3(o.3,o.2),

彳4(o.2,o.3,o.3),

彳5(o.4,o.6,o.5)

则二级模糊评判为:

Bf=彳f·Rf=(6fl,6f2,6f3…6幻),

其中钿=∑田·聊(f=1,2…朋;.,=1,2…刀;,=1,2…g),根据上式可以计算出

户l

Bl,曰2,B3,曰4,丑5矩阵。

第三步:进行二级模糊综合评判。

48

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

在各因素之间进行综合评判,三级模糊关系矩阵R应为二级模糊综合评判集晟,

即有:

曰l

B2

R=

Bm

=(踟)历。g=【叫脚w

设仍为因素u上的权重集为:彳=(口l,口2…锄)。从五个滑坡区具体情况出

发,风险危害性的因素权重集A确定为彳=(0.3,0.45,O.1,O.2,O.6),所以三级模糊

评判为:

占=彳·R=(61.62,…勃)

其中西=∑口跗是总的模糊综合评判指标,它表示当对所有因素进行评判时,

f.1

评判对象对备选集中第1个元素的隶属度。

(7)处理评判指标的结果。

根据最大隶属度原则可以确定各滑坡区的风险危害性程度。根据计算得到评判

结果表如表12所示:

表12:模糊综合评判结果表

秭归县主要滑坡区

研究

因子

评判

金钗湾

滑坡

Vl

V2

V3

V4

V5

O.206

O.294

O.302

0.198

O.147

V3

黄阳畔

滑坡

O.297

O.226

O.132

O.099

O.102

Vl

北门沟

张家坝

滑坡

O.315

O.263

0.302

O.012

O.276

Vl

下土地岭

滑坡

O.18l

O.340

O.430

0.049

O.054

V3

滑坡

O.203

O.270

O.264

O.217

O.170

V2

最大隶属度

从上表可以看出,秭归县五个滑坡区中,黄阳畔滑坡与张家坝滑坡规模最大,

风险危害性最强烈,对环境破坏性最强;北门沟滑坡为严重滑坡,具有相当的风险

危害性,对环境具有相当的破坏性:本文研究对象下土地岭滑坡属于一般滑坡,对

环境具有一定破坏性,所存在风险也应受到关注。这点与勘察资料中“该滑坡为一

2008.∞

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

正在活动的滑坡,滑坡体及其影响区内的建筑物变形明显,后部的初级中学宿舍楼

(场地)挡土墙及一栋建成的宿舍楼基础由于受滑坡的影响下沉变形,沿江大道路

基也发生较大的下沉。三峡水库蓄水至175m水位后,滑坡体的中下部将淹没在正常

蓄水位之下,滑坡的稳定性将受到严重影响,威胁到该滑坡区及周边已有建筑物、

后部中学、以及新集镇沿江大道的安全”这一点基本吻合。金钗湾滑坡也属于一般

滑坡。

4.3.2下土地岭滑坡经济损失评估

下土地岭滑坡紧邻新集镇,后缘为该镇的初级中学所在地,东侧有新建成的移

民新址,滑坡体中部有连接外埠的交通主干道。该滑坡为一潜在不稳定滑坡,滑坡

体及周边建筑物明显变形,后部在建的初级中学宿舍楼(场地)挡土墙及一栋建成的

宿舍楼基础下沉变形,在建的沿江大道路基发生较大的下沉。滑坡体的稳定性变化

对周边建筑物和环境的影响重大,如不采取治理措施,三峡水库蓄水及水位变动将

会造成该滑坡体的整体失稳,加速滑坡的演化进程。

下土地岭滑坡实质上是一个潜在的滑坡危害,虽然目前看来滑坡规模不大,造

成的灾害后果并不严重,但是如果不提高对其潜在危害的认识,不做好防治措施,

必然也会产生严重的后果,综合评价来说,其主要后果包括:(1)该地段的库岸

带将随滑坡体的失稳而消失殆尽,新集镇区规划的唯一通往外埠的公路不得不改道

而重新规划;(2)滑坡体后缘的初级中学学生宿舍楼因滑坡整体失稳后,斜坡临空

面增大、滑坡后退作用而导致的陡坎边坡破坏,从而严重威胁师生的生命安全和学

校的正常教学环境与秩序;(3)滑坡体上现有14户农民住房i在水库蓄水的影响作

用下,滑坡体失稳的潜在危害性是对人民生命与财产的一种严重威胁。

根据项目《湖北省三峡库区秭归县下土地岭滑坡防治工程设计》对此滑坡区危

害对象的调查可得表13如下:

表1

3:危害对象调查表

危害对象类型

新集镇沿江大道

居民

危害对象位置

滑坡体中部

滑坡体中后部

滑坡体后缘

滑坡体后缘

滑坡体上

滑坡体后部

滑坡体上

单位

数量

300

产|k

14/65

学生宿舍搂

学校学生

滑坡区土地

挡土墙

经济作物林(柑橘)

3栋5层楼建筑面积(m2)

m2

9000

1800

30

25

50

50

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

资料来源:中国地质大学(武汉)工程学院,湖北省三峡库区秭归县下土地岭滑坡防治工程

设计.

(1)直接经济损失评估。

由于下土地岭滑坡是潜在的不稳定滑坡,发生在新集镇边缘,周围有该镇的初

级中学和移民新址,且滑坡体中部还连接交通主干道,所以该滑坡会给周围建筑物

及生态资源带来一定的危害。鉴于实际情况,将该地滑坡经济损失评价指标体系归

纳为图15所示:

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

5l

图15:下土地岭滑坡直接经济损失评价指标体系图

52

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

根据以上直接经济损失评价指标及规定,查阅中国统计数据库中中国2004年县

(市)农村经济相关指标统计(十三)、湖北省2005年主要林产品产量统计表以及2005年

湖北省统计年鉴中县域经济指标统计,经过计算得到湖北省秭归县下土地岭滑坡灾

害所造成的直接经济损失评价结果,如表14所示

表14:下土地岭滑坡灾害直接经济损失统计表(单位:万元)

\项目

年度\

2000

200l

农作物

损失

林业损

畜牧

业损

损失

住房

城镇居

工程设

民财产

损失

8.16.073.367.O29.13

医疗费用

施损失

兮炉

1.82.30.5

0.70.4902.052.64.1312.222.17

2002O.5O.68O1.33.9l1.89.3617.55

20032.73.O1.19.6lO.257.722.4556.8

20043.94.532.416.7721.424.630.1103.6

20056.O7.27.O20.428.O27.247.8143.6

兮矛

15.618.212.O58.1272.3368.79128.9l372.85

根据上表得出更为直观的直接经济损失值柱状图如图16:

■嗣d

D‰

∞们加∞舳∞们加O

]U~I何

2000200

2002

;卿。,、...一一一

200320042005

图16:下土地岭2000-2005年滑坡灾害直接经济损失(万元)

由表14,图16可以看出,下土地岭2000一2005年来滑坡带来的直接损失是比较严

重的,达372.85万元,且大体上成上升趋势。特别是从2003年开始,滑坡规模明显

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

53

增大,带来的损失严重增多,其中城镇居民财产损失和工程设施损失费用最为严重,

分别为72.33万元和128.91万元,占总损失的19.4%和34.6%。农作物损失和畜牧业损

失较少,分别为15.6万元和12.0万元,占总损失的4.2%和3.2%。

图1

7:直接经济损失值中的各类损失值(单位:万元)

(2)间接经济损失评价

滑坡灾害间接损失是指因滑坡造成的直接损失给受灾区内、外带来影响而间接

造成的经济损失,主要包括地域性波及损失、时间后效波及损失两方面。地域性波

及损失主要是指由于受灾区内企业停产、商、№停、lk、农、Ik减产、交通受阻或中断,

致使其他地区因原材料供应不足而造成的经济损失。时间后效波及损失主要是指受

灾后灾区内、外在恢复期内少创造的净产值损失。如巾于滑坡破坏,农业基础设施

遭到破坏,在恢复期内少创造的净产值损失:经济作物林遭到破坏,产量下降致使

少创造了经济产值等。T矿企业设备遭到破坏、生产能力受到限制,在恢复期内少

创造的工业净产值和多增加的年运行费用等经济损失。

在本案例中间接损失更具典型性,因为下土地岭滑坡是潜在的活动的滑坡,对

周围新集镇沿江人道、新的移民区、镇初级中学和当地居民以及经济作物林都有地

域性波及及时间后效波及危害。比如(1)对新集镇沿江人道而言,一旦发生滑坡,

直接损害了公路建设,会造成交通的瘫痪,影响了生产生活的有序进行,对货物运

输产生阻碍,导致其他地区不能按期接收到原材料的供应造成了损失;(2)对新的

移民去而言,滑坡破坏了止常的生产生活,导致移民区内居民不能正常的劳动去创

造价值,对居民的精神损火也不容忽视;(3)对镇初级中学而言,下十地岭滑坡对

54

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

改学校的学生宿舍楼存在较大潜在威胁,一旦发生滑坡,宿舍搂内的学生生命安全

是头等关键的损失,随之而来的是大量的抢救伤亡的人力物力财力投入,而且会强

烈影响学校的正常上课秩序,影响了学生学习科学文化知识将来为社会作出贡献,

创造产值收益。(4)对当地居民而言,滑坡的发生会对人们心理上产生悲观负面的

影响,这实际上是进行经济损失评估时容易被忽视的心理沉没成本。滑坡对居民的

房屋、财产造成损害,使人们失去了在辛勤劳作后寻找安逸的家园。(5)对经济作

物林而言,下土地岭滑坡区最具代表性的经济作物是柑橘,每年产值大概为10万元,

滑坡的发生导致柑橘园澡破坏,外销和自给都无法进行,对当地乃至秭归县的经济

指标都有负面的影响作用。

防灾抗灾恢复重建需要投资,一些数据难以获得,但可以进行合理的估算投资。

估算投资包括以下几个项目:

1)医疗费用按直接经济损失评价表中的数据计算。

2)重建房屋投入按更新成本法计算,平均2万元/间。

3)由于耕地、林地、果园一般难于恢复,所以农作物损失和林业损失不参与估

算。

4)工程设施重建或修复的投资也按照成本法计算。

根据影子价值法(在本文3.4节中已有介绍)的相关计算公式以及湖北省国民经

济统计年鉴,投资的影子价格为:∥:旦:1.45,其中2000一2005年湖北省的平

l一.凹

均储蓄的边际倾向S为20%,社会折现率i为6.5%,资本边际产出率q为12%,修正后的

影子价格为:∥’=——_二—_=1.33,投资溢价损失计算公式是:

(1一占1+s×,炒”

三=4(P矿一1)

其中丘是投资金额。则对下土地岭滑坡灾害间接损失经济评估结果如下:

表15:下土地岭滑坡灾害间接损失经济评价(投资溢价损失)

(单位:万元)

年度

损失值

2000

27.402

200l

16.3

2002

5.204

2003

59.375

2004

93.14

2005

120.743

2008.05

中国地质大学(武汉)硕上学位论文

55

图1

8:下土地岭滑坡灾害间接损失值在各年的分布图(单位:万元)

由上图可以看出,下土地岭滑坡灾害间接损失总值为322.164万元,2005年灾害

规模最人,造成的间接损失也是最大,最大值为120.743万元。

(3)总体经济损失评价。

f=}1前文已知,滑坡灾害经济损失总值为直接经济损失值和间接经济损失值之和。

经评价,下十地岭滑坡区2000—2005年来滑坡灾害经济损失总值达695.014万元。其

中直接经济损失值达372.85万元,间接经济损失值达322.164万元,它们的比值近1:

0.864,可见直接经济损欠与间接损失相当。

表15:下土地岭2000_2005年滑坡灾害经济损失总评价

单位:(万元)

\\损失

年度\\

直接损失间接损失总损失

200029.1327.40256.532

2001

22.1716.348.47

200217.555.20422.754

200356.859.375116.175

2004103.693.14196.74

2005143.6120.743264.343

合计

372.85322.i64

695.014

56

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

300

26z4

250

200

l匕

150

11

75

l00

50

省9稳亍瑚4同

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

裹16:下土地岭滑坡防治工程投资费用一览表

序号工程投资费用名称

滑坡治理工程投资

1.

2.

3.

4.

投资费用额(万元)

312.55l

250.046

49.554

6.822

6.128

3.126

57.360

7.892

0.631

17.042

25.165

0.316

6.314

18.652

391.688

占总投资的百分比

79.蹦

63.84%

12.65%

1.74%

1.56%

0.8%

14.64%

2.0l%

阻滑工程投资

减载支挡工程投资

排水工程投资

其他工程投资

临时工程投资

独立费用投资

1.

2.

3.

4.

5.

6.

工程监理费

工程科学研究试验费

工程设计投资

建设及施工现场征用费

工程质量管理监督投资

工程监测投资

基本预备投资

总投资壤

0.1矾

5.45%

6.4携

0.0麟

1.61%

4.76%

100,l

四.

台矛

资料来源于项目《湖北省三峡库区秭归县下土地岭滑坡防治工程设计》

(2)防治工程效益评估。

本文4.3.2下土地岭滑坡经济损失评估中已经估算出该滑坡的总损失为

695.014万元,如果考虑防治工程效益评估,就必须考虑到由于滑坡可能导致的人员

伤亡数,计算出人员伤亡的经济损失。据资料表明,该滑坡区前部为沿江大道,时

通过人数约70人;滑坡体上居民和学校的师生共约有2000人;滑坡可能危及其周围

的新移民区,区内约有500人。根据投资分析法中滑坡区人群可能伤亡权重表(表9)

中推断下土地岭滑坡采用权重表中第五级指标,则该滑坡区人群可能伤亡的权重加

权值为(O.05+O.00+O.00+0.05+0.1)/5=O.04,则可能造成的伤亡数为:

(70+2000+500)×0.04≈103(人),又有滑坡区综合人口的生命价值15.86万元,

如果该滑坡会造成103人伤亡,那么它所引起的人员伤亡的经济损失为:

103×15.86=1633.58(万元)。综上所述,下土地岭滑坡造成的可能的总损失为

695.014+1

633.58=2328.594(万元)。

由表16可以清晰看出,该防治工程投资总额为391.688万元,根据公式

58

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

E:孕.足×100%(本文3.5.2.1中投资分析法已介绍此公式),即知气:391.688(万

元),&=2328.59似万元),重要性系数K的取值参见3.5.2.1中的表4,对下土地岭

滑坡防治工程进行效益评估E:鱼.K×100%:兰塑墨堕×o.7×100%:11.8%,

2328.594

7.5%<E<15%,所以防治工程有一定效益。

4.4.1经济效益

下土地岭滑坡治理工程经济效益主要采用投资分析法计算结果进行评价,即以

防治工程可能获得的各种收益(即为灾害发生可能会造成的所有损失)与防治工程

投入之比,综合反映该工程的经济效益,并对国民经济的影响进行评价。防治工程

的效益包括直接效益和间接效益两部分。直接效益主要为防治工程所避免的地质灾

害可能造成的经济损失,这可通过对为级范围内的人员、财产统计计算得出:间接

效益主要为应地质灾害得到治理而避免的周边地区国民经济巨大影响和损失.

经初步调查统计,滑坡发生预估可能造成的直接经济损失为372.85万元,间

接损失322.164万(未将人员伤亡损失计算在内),合计将达到695.014万元。根据

估算的防治工程的总费用为391.688万元,按相对收益计算,产出比为1:1.773。

由此可见,此项防治工程具有良好的经济效益。另外,治理工程还具有难以估算和

量化的间接效益,有利于社会的安定和经济的可持续发展。

总之,通过对该项工程的经济评价分析,该防治工程具有显著的经济效益。

4.4.2社会效益

下土地岭滑坡及其在三峡水库蓄水的影响作用下的稳定性变化,对滑坡体及周

围建筑物和环境,乃至该新集镇的社会文化事业的稳定发展都具有极大的影响,其

危害性经过定量评价,潜在的危害性是十分严重的。结合三峡水库库区地质灾害综

合整治工作,提出更好的防治方案,做出可行性论证,特别是在经济效益和社会效

益两方面做出对比,该滑坡的综合防治工程的总体效益将会得到显著提高。可分为

四个方面:

1、滑坡防治工程的建设可以弥补因灾害导致的工厂、农田和果园因受灾不能正

常生产所造成的损失,使滑坡区内柑橘林尽快进入正常生产阶段,创造经济作物产

值。确保移民迁建新镇区的整体功能,该镇区通往外埠的交通干线可以保持稳定与

畅通,土地资源可以得到保护,水库库岸可以得到稳定,从而减少库区的泥沙淤积,

显示出突出的社会效益。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

2、滑坡产生后必然波及到三峡水库,使得水库的有效库容减少,防治工程可以

减少因此而造成的航运、发电和水库服务年限饿缩短。

3、滑坡体上、滑坡后缘影响区的建筑物安全可以得到改善,可以确保滑坡危害

区范围的人民生命财产安全,减少人员因灾害伤亡而不能参加劳动而减少的劳动收

入损失。

4、由于滑坡灾害防治工程的兴建,改善了当地的安全环境使得投资吸引力增加,

土地增值等一系列下游产业增值活动带来收益。而且由于该滑坡的稳定性变化与该

镇的初级中学关系紧密,其综合防治也必将在保证校内正常教学秩序有效进行的基

础上,创造潜在的极大社会效益。

60

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

2008.5

第五章结论与建议

§5.1结论

5.1.1滑坡灾害经济评价研究的意义

我国是地质灾害的多发国,众多地质灾害中滑坡问题相对严重,但有关滑坡灾

害研究在我国相对较少,特别是从经济学角度对滑坡灾害造成的损失和防治工程效

益评估方面研究更是一个薄弱环节。以往有关滑坡灾害研究由于受研究方法以及专

业领域等方面的限制,对滑坡灾害进行经济评价缺乏系统的理论和规定的研究方法.

随着研究方法和实证的逐步成熟,目前对由滑坡造成经济损失的估值过程已逐渐形

成了计算的合理性,具体包括计算内容、计算概念、计算参数等方面的合理性。但

是由于评估方法不尽统一,估值方法与参数不尽完善,精度和准确性存在种种缺陷,

因此研究结果仍然存在种种质疑,使其应用受到很大限制。同时,对由滑坡灾害所

导致的生态后果以及由此产生的社会问题缺乏权威性研究成果。因此,为有效进行

滑坡灾害的经济评价,十分有必要完善评估体系,包括在理论和方法上有所创新,

采用规范的灾害损失评价程序、指标、方法和参数,计算出合理的滑坡灾害损失,

为国家或相关职能部门制定滑坡防治决策提供科学、合理、准确的依据Ⅲ,.

5.1.2滑坡灾害经济评价中存在的问题

本人通过对下土地岭滑坡灾害经济评价研究,对滑坡的形成机理有了更深层次

的了解,同时,结合以往防治滑坡的成功经验,对滑坡灾害发生的预警系统的必要

性进行了深刻研究,掌握了一套防治滑坡灾害的科学合理的方法。本文的理论创新

点是在灾害的经济评价中引入了灾害发生的不确定性分析,进行灾害的不确定性分

析是做好灾害预警预报工作的关键前提所在。由于本文案例研究对象下土地岭滑坡

是一个潜在的不稳定滑坡,因此依托防治工程对其减少或避免灾害损失进行探索,

通过效益分析为当地职能部门做好灾害防治工作打下良好基础。

在论文撰写和研究的过程中,本人发现在防治滑坡、进行滑坡灾害经济评价中

还存在一些问题:

(1)对灾害发生的不确定性分析薄弱。

任何灾害的发生都具有不确定性,当然包括滑坡灾害。滑坡的发生受地形地貌、

地质构造、地层岩性、地下水、气象和众多人为因素的控制,这些因素的随机性决

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

6l

定了滑坡在时空分布上具有不确定性。如果对这些不确定性进行提前的分析研究得

出相应结论,就能够为滑坡灾害的预警预报工作提供大量储备资料,有利于预警预

报工作的展开。

(2)灾害预警预报系统有待完善,监测手段落后。

预警系统己建立15年,目前主要的预警预报大概采用三种方式:1)通过仪器监

测及时自动报警;2)采用实验数据,通过公式计算进行预报;3)采用监测数据进

行预报。但预警系统研究在灾害经济评价中并没有得到应有的重视。灾害预警预报

系统缺乏创新,而且由于受经费的限制,监测预警手段还很落后,除个别站点采用

了滑坡自动报警仪器外,大部分站点都是人工职守式监测,新技术新设备的应用目

前尚属空白,信息储备及利用系统滞后。

(3)预警与治理结合不紧密。

预警系统建立以来,已成功预报多起滑坡灾害,利用监测资料和地质经验进行

滑坡预报、采用地表排水、修建拦挡坝、加固防护河堤等手段进行滑坡防治,取得

了良好的减灾效益。通过多年的预警实践证明,被动的避让不能从根本上解决问题,

在复杂和脆弱的地质生态环境中,光靠一些大型的滑坡体沟道缺乏控制性工程支撑。

(4)人类为了建设开发造成的灾害隐患越来越严重。

随着我国大规模的经济建设,人们越来越多不合理地对国土资源进行开发,破

坏了自然环境和生态平衡,导致灾害的发生越来越严重。近年来,由于各地小水电

开发、开矿、修路开发建设项目的增多,一方面对资源的开发利用做了大量卓有成

效的工作,另一方面由于开发不当,给水土保持及生态环境造成很大影响,给人为

滑坡的发生、发展带来了很大隐患。

§5.2建议

针对前文所述,本人对滑坡灾害经济评价研究提出一些建议如下:

5.2.1客观认识滑坡灾害经济损失

滑坡灾害经济评估的结果从侧面反映了地区滑坡灾害的现状,对于滑坡造成的

影响和后果,有时候是非常严重的,但是有些方面是不可避免的。因此我们必须客

观认识滑坡灾害经济损失,根据灾害经济损失的情况制定相关的政策和对策,尽量

让滑坡灾害对国民经济造成的损失减少到最小。

5.2.2进一步完善滑坡灾害理论研究及滑坡灾害经济评价方法

滑坡灾害经济评估的理论和灾害经济的评价方法存在一些亟需解决的问题,在

滑坡灾害经济评估的过程中,选择不同的基准,不同的方法和指标,会得到相差甚

远的结果,滑坡灾害经济评估究竟使用哪个基准、那个方法和指标是最合理的,得

62

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

出的结果是最准确的,需要进一步的研究和讨论。滑坡灾害经济评估关系到国家制

定滑坡防治方针政策和灾区人民的生活和生存,而中国社会发展的各个方面,如农

业、林业、牧业、水利交通运输等多个方面在滑坡灾害经济评估工作中都被涉及,

因此要得到一个准确、得到大家公认的理论体系、方法体系和指标体系,需要做更

多的研究和多方面协调商讨工作。

5.2.3完善滑坡防治工程效益评价的理论和方法

滑坡灾害防治工程效益评价的理论和方法要比滑坡灾害经济评估的理论和方

法发展更为完善,在实践上也得到多方面的应用。因此,需要通过不断的实践和应

用,发现滑坡灾害防治工程效益评价中存在的问题和不足,使其不断得到完善和发

展。

5.2.4强化宣传教育,提高防灾减灾意识

滑坡灾害历来就是地质灾害的主要类型之一。防灾减灾工作是可持续发展的重

要组成部分,“减负等于加正”,因此,各级政府要把防灾减灾工作列入重要议事日

程,采取多种形式和广播、电视、报刊等各种宣传媒体,广泛深入宣传滑坡的突发

性、危害性和可防御性,普及滑坡的基本知识及预防措施,增强群众的防范意识。

同时要切实扭转重灾后轻灾前的思想观念,及时消除灾害隐患,作到未雨绸缪。

5.2.5完善灾害预警预报系统,杜绝人为灾害

滑坡的发生受制于自然条件,但人类频繁的生产活动是滑坡泥石流的诱发因素。

各级政府要严把项目审批关,坚决制止在生态环境恶劣和滑坡易发区搞开发建设项

目。同时严禁在滑坡易发区修房、建厂,以防人为滑坡泥石流灾害的发生。对滑坡

区内居住的群众采取有效措施进行整村异地搬迁。加大水保执法力度。各地水土保

持主管部门虽然每年都要进行多次水保方案落实和执法情况检查,但由于多种因素

的影响,效果不甚明显。特别是有些较大规模开发建设项目的业主认为自己的开发

建设是招商引资项目,有政府支持,弃土、废渣随意倾倒,随意堆放,对当地水保

执法检查不理不采或避而不见。因此,建议上级主管部门每年对开发建设项目多的

区域进行一次重点抽查、检查,对无视<水保法》的行为和水土保持方案不落实的

单位或个人给予批评及严厉处罚,以增强对水保违法者的震慑力度。

2008.05

中国地质大学(武汉)硕士学位论文

致谢

时光荏苒,离别在即,转眼间硕士研究生的生活即将以此论文画上句号。在此

论文材料的收集、整理与论文的撰写过程中得到了老师和同学的帮助,在此对他们

致以深深的谢意。

导师余瑞祥教授对本文倾注了大量的心血。此论文是在余老师亲切指导和关怀

下完成的,从论文的选题、撰写、修改和定稿,每一个环节都渗透着余老师的心血

和汗水。余老师广博的知识面、严整的知识体系、严谨的治学态度以及深入浅出的

教导、平易近人的作风都让我受益匪浅。在此谨向我的导师致以由衷的感谢和最崇

高的敬意。

在此还要特别感谢殷坤龙教授,感谢他为我的论文撰写提供了优质的项目依托,

并且对我的每个疑问都孜孜不倦的指导和解答,帮助我解决了论文写作中的很多关

键难题。我要真诚的感谢殷坤龙老师l

对于刘江宜、洪水峰、李延军等其他老师在我的学习期间给予的帮助表示深深

的谢意。

好友宋俊辉、程文景、黄小聘、查晶晶同学对本文的写作给予极大的关怀和支

持,给本文提出了很多宝贵的意见,给我很大的信心和鼓励,在此一并表示感谢。

父母对我的爱和支持是我前进的动力,是他们的鼓励使我顺利地完成学业,在

此特别感谢!

最后,问候百忙之中抽出时间评阅我的论文以及参加论文答辩的老师们,并向

他们表示深深的谢意!

郭瑶:滑坡灾害经济评价及防治工程效益评估

2008.5

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