中国地质灾害监测预警站网建设

中国地质灾害监测预警站网建设构想摘要为了有效地减轻地质灾害对公民生命、财产和生存环境的危害，保证国家重大工程建设的安全运营，实现对地质生态环境的可持续开发利用，全面建立中国地质灾害监测预警站网体系已刻不容缓。结合新时期国家公益性地质工作部署的重大调整，本文提出了中国地质灾害监测预警站网建设的目标任务、建设原则和技术要求及监测指标体系；规划了监测预警站网的构成，即中国地质环境监测预警站网体系是由有资质的各级地质环境监测机构及其管理的监测站点所组成，包括1个国家（一级）站，约40个省级（二级）站，700个县级（三级）站和约一万个乡镇级（四级）站以及若干新理论、新方法或新技术监测预警试验区（站）；列出了站网运行必须开展的科学技术研究支撑项目；设想了监测预警站网组织管理的总体要求和制度体系等。希望引起各级政府、各级监测机构和业内同行的关注，以便共同推动此项工作。关键词：地质灾害；监测预警；站网建设；构想1引言“地质灾害”一词虽然已被提出十数年，但地质灾害监测预警工作远不能满足减轻公民生命财产损失的需要，更不能满足我国社会经济可持续发展对地质环境合理开发利用决策的要求。因此，提高政府公务人员和每个公民的减灾防灾意识，建立适合我国国情的中国地质灾害监测预警站网体系，使之成为类同于气象、环保、水文、海洋、地震和生态等公益性监测网，并实现互联共享，充分发挥直接和间接减灾作用，及时将地质灾害状况和发展趋势向社会进行公告，提高公民减灾防灾、保护地质环境的意识，减少人员伤亡、财产损失和生态环境破坏，是当代中国社会可持续发展的客观需求，是必要而紧迫的。2地质灾害监测预警必要性可行性地质灾害严重危害公民生命、财产和生存环境，严重威胁国家重大工程的建设与安全运营。据初步统计，全国约有700个县（市）长期受到地质灾害的困扰，数千万公民生活在地质灾害严重的地域，缺乏生存的安全感。据统计，1985—1995年间，每年因地质灾害造成300～400人死亡，经济损失100多亿元。1995年以来，每年造成约200亿元的经济损失，1000余人死亡。1990年以来中国地质灾害造成的人员死亡278470300432382123010291160157386410801049020040060080010001200140016001800199019911992199319941995199619971998199920002001我国目前和今后相当长一段时期正处在大规模的国土开发和工程建设阶段，科技水平比较落后，环境保护意识相对较差，人口数量和人口密度逐渐增大，人口整体素质较低等有着密切的关系。初步统计，我国至少有50％的滑坡、崩塌灾害是由于不科学的人类工程——经济活动所造成。我国正在实施西部大开发战略，三峡工程、南水北调、西气东输和青藏铁路等巨大工程正在实施或即将实施，国家或地方规划的交通、能源、资源和城镇及民居等基础工程设施建设方兴未艾，由于决策失误或地质灾害防治知识薄弱引起的如滑坡、崩塌、泥石流和地面变形（地面沉降、地裂缝和地面塌陷）等地质灾害，不但延误工期，而且增加工程建设投资和工程运营成本。由于缺乏系统完善的地质灾害监测资料，对地质灾害发生的地点、时间、规模、发生原因及危害强度等信息不灵，不能及时正确提出防治对策，已严重制约经济、社会、环境和人文等方面的可持续发展。据分析对比，我国滑坡、崩塌灾害年均致死人数与全国人口总数之比约在1∶106量级，美国和加拿大的比率约为1∶107，日本近于1∶106。我国人口基数大，绝对致死人数远高于发达国家。近十年来，发达国家因滑坡年均致死人数呈明显下降趋势，而我国却正处于不断上升阶段。这可能与发达国家大规模的国土开发和基本建设活动已逐渐减少，科技水平高，且环境保护措施和法规较完善，公民整体素质较高有关，我国却正处在大规模的国土开发和建设阶段，且科技水平比较落后，环境保护意识相对较差、人口数量和人口密度逐渐增大，人口整体素质较低等有着密切的关系。初步查明，我国至少有50％的滑坡、崩塌灾害是由于不科学的人类工程——经济活动所造成。地质灾害具有自然和社会的双重属性。理论研究与科学实践均证明，地质灾害具有可区划性，可监测预警性。如：长江新滩滑坡成功预报，不但保护了1371人的生命，同时保证了长江航运的安全（1985）；成功地预报了重庆巴南麻柳嘴滑坡，避免了350户1450人的伤亡（1998）；成功地预报了湖北秭归秦家坪滑坡，避免了250人伤亡（2000）；持续数十年的上海市的地下水动态与地面沉降的监测报警系统，为政府正确决策地下水资源开采量，避免出现灾害性地面沉降做出了特殊贡献，深入系统的研究成为世界范例；香港的降雨与滑坡（山泥倾泻）实时预警为公民出行和避灾提供了良好的服务，得到了纳税人广泛认同。通过经常性监测与预警工作，地质灾害知识的宣传普及，公众的防灾减灾意识和自救能力明显提高。据统计，近几年来成功预报地质灾害避免损失情况逐年增加，1998年次42，1999年34次、2000年83次、2001年成功预报231次，避免直接经济损失8604.1万元，避免人员伤亡4203人。因此，实施全国地质灾害监测与站网建设计划是社会发展需要的，在技术上是可行的。Vaiontlandslide北京门头沟北京门头沟陕西紫阳——群发型（2000.7.13，500km2同时爆发）四川宜宾兴文四川宜宾兴文湖北巴东奉节巫山登龙街1号崩塌体——仍在持续崩落，沙尘四起1、2号崩塌体后缘——1号弹射式崩落——碎屑流乌江鸡冠岭采煤诱发山崩(1994.4.30)崩塌巨石岩体开裂转动折断岩体倾倒，下部岩体滑出山顶地表开裂、陷落山体二级台面开裂（近景）据统计，泥石流的专业预报准确率可达75%—90%，如云南省东川蒋家沟泥石流在1982.7—1984.8间预报准确率为86%，错报3%，漏报11%。县级群测群防预警网的准确率达58%，如云南昭通地区滑坡泥石流预警系统于1990年试运行，到1996年，5年内成功预报了11起滑坡泥石流，使419人幸免于难，减灾效益明显，而系统建立前预报准确率仅约10%。通过经常性监测与预警工作和地质灾害知识的宣传普及等工作，公众的防灾减灾意识和自救能力明显提高。据《中国地质护环境公报（2001年度）》，近几年来成功预报地质灾害避免损失情况逐年增加，1998年次42，1999年34次、2000年83次、2001年成功预报231次，避免直接经济损失8604.1万元，避免人员伤亡4203人，见图2。因此，实施全国地质灾害预警系统建设是可行的。近年来成功预报次数柱状图42348323105010015020025019981999200020013国内外相关领域工作动态自20世纪80年代以来，为了了解并解决人类所面临的资源环境方面的问题，发展生态学，建立以长期生态监测和研究为目的的国家、区域和全球性网络，已经成为一种国际性的趋势。在国家尺度上，出现了美国的长期生态学研究网络（LTERNetwork）、英国的环境变化研究网络（ECN）、加拿大的环境监测和分析网络（EMAN）和德国的陆地生态系统研究网络（TERN）；在区域尺度上，建成了美洲的美洲研究所（IAI）、亚太地区的亚太地区全球变化研究网络（APN）和欧洲的欧洲全球变化研究网络（ENRICH）；在全球尺度上，形成了全球环境监测系统（GEMS）、全球海洋观测系统（GOOS）、全球气候观测系统（GCOS）、全球陆地观测系统（GTOS）及全球变化分析、研究和培训系统（START）等。1988年，中国科学院实施并建成了中国生态系统研究网络（英文名称为ChinaEcosystemResearchNetwork，缩写为CERN）。2001年底，中国地震局建成并开始运行中国地壳运动监测网络。绝大多数发达国家在地质灾害多发区，采用3S技术（全球卫星定位系统GPS、地理信息系统GIS以及高精度遥感RS）、信息的卫星频道无线传输技术以及具有高度自动化的地质灾害决策支持系统，建立了较为完善的地质灾害监测预警网络。在我国局部地区（如香港）和一些发达国家(如美国)，已建立了较为完善的地质灾害安全管理系统和风险管理系统，将地质灾害防治与土地资源的合理利用、城镇建设有机地协调起来，同时从经济效益的角度进行地质灾害风险评估。将地质灾害的基本数据和基本图件上网公布，实现真正意义上的资源共享。2001年底，中国地震局建成并开始运行中国地壳运动监测网络。中国地壳运动监测网络建设主要针对我国地震多发的特点，为减轻地震对经济发展和人民生命财产造成的重大损失而建设的科学研究设施。该网络主要包括基准网（25个GPS连续观测站）、基本网（56个GPS定期复测站）、区域网（1000个GPS不定期复测站）和数据传输与处理系统组成。网络工程可对基准站之间每年2mm的位移变化进行监测，也可对网络覆盖区域内1000km内3mm的距离变化实时监测，从而科学地判断地震活动趋势。4地质灾害监测预警的目标与任务地质灾害监测是手段，地质灾害预警减灾才是目的。地质灾害监测预警计划是一种长期的、持续的、跟踪式的、深层次的和各阶段相互联系的工作，而不是随每次灾害的发生而开始和结束的活动。为了满足国民经济建设有效减灾的要求，中国地质灾害监测预警站网建设从管理型开始，逐步向管理——要素混合型过度，最终建成科学合理的与国际接轨的要素混合型地质灾害监控体系。4.1基本目标地质灾害监测预警站网体系建设的目的是，为国家层次宏观调控或指导国土资源开发与整治提供依据；从地质环境可持续开发利用角度提出地区发展战略建议；为改良人居环境提供咨询；为所在地区社会经济发展提供决策参考。在基本掌握全国地质灾害分布状况与危害程度的基础上，建立并逐步完善能够监控地质环境变化的地质灾害监测预警站网体系。2002年，对全国地质灾害监测进行统筹规划，全面启动地质灾害监测站网建设计划，开始分期分批逐步建立中国地质灾害监测预警网络体系。2003—2005年，建成中国地质灾害监测预警站网体系。完成受地质灾害威胁的主要村镇干部群众的防灾知识培训工作，建立乡村群测群防体系奠定基础；有效控制人为诱发地质灾害的发生；有计划地在重点城市、重要经济区、国家重大工程区部署群专结合的地质灾害监测系统；完成省（市、区）级地质灾害监测信息网络基本建设，实现省级重点地区地质灾害监测信息的网上实时发布；实行汛期定时重点地区、省级地质灾害监测公告。2006—2010年，地质灾害监测监督管理职能全面到位，逐步纳入科学化、规范化和法制化的轨道；完善群专结合的地质灾害监测预报网络，建立一批不同类型地质灾害监测预警示范区（点）。完成县一级全国地质灾害监测信息网络基本建设，实现县级重点地区地质灾害监测信息的网上实时发布。4.2建设原则在技术上要目标明确、方法科学、数据标准、仪器先进、管理到位和突出重点。4.2.1监测站网建设的基本原则是：“区域展开；重点突破；统筹规划；分步实施”。因此，中国地质灾害监测预警站网建设计划立足于：（1）明显减轻公民伤亡和财产损失；（2）服务于地质环境的可持续开发利用；（3）立足于长期、大尺度可持续发展运行。4.2.2地质灾害监测站网建设的部署重点：（1）社会经济条件落后的山地民居地区，以保护公民生命、财产为主要目的，以推行群测群防体制为主要手段；（2）社会经济条件较好，地质环境条件较复杂，以保护公民生命、财产和生存环境为主要目的，以建立监测预警试验区为主要手段；（3）重大资源或能源工程建设或运营地区，以跟踪监测地质环境变化，适时为工程建设和运营安全决策提供依据；（4）社会经济条件较发达，地质环境条件较简单，以保护公共设施和生存环境为主要目的，以建立区域监测预警网为主要手段。中国地质灾害监测预警站网成为上连中国气象监测网，下接中国地壳运动监测网，成为与公民生存与发展关系最密切的公益网。4.3技术要求地质灾害监测预警分为时间预警和空间预警两种类型。空间预警是指在一定条件下（如根据长期气象预报），比较明确地划定一定时间