山地旅游区地质灾害风险管理和减灾体系构建——以四川省乐山市山地景区为例

马煜, 李彩侠

(1.成都理工大学工程技术学院, 乐山 614000; 2.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室, 成都 610059)

中国是一个旅游大国,也是一个山地资源大国,山地面积约占国土面积的69%, 其中80%的世界自然遗产、70%的自然保护区和国家级风景区都集中在山地[1-2]。丰富的山地资源为山地旅游的快速发展提供了资源保障,同时山地旅游的发展面临一个巨大的安全瓶颈——地质灾害[3]。地质灾害主要指在多变的气候和极其复杂的地质环境条件下发生在山区的地震、崩塌、滑坡、泥石流、山洪等灾害。四川既是山地旅游资源大省也是地质灾害频发的省份之一,山地旅游区作为旅游设施、旅游资源和人员集中场所,一旦发生地质灾害不仅损坏景区资源、基础设施、游客和工作人员的生命安全,更会引发其他严重的公共安全风险问题[2-4]。据统计,自2016 年以来,四川省全年旅游业总收入同比增长23.8%;2017年同比增长13.8%;2018年同比增长11.8%;2019年同比增长14.7%;2020年由于COVID-19等客观原因,四川省旅游收入6 500亿元,同比减少43.9%。旅游业高速发展的今天,地质灾害对山地旅游的危害也日益增强,仅以四川峨眉山-乐山景区为例:2005年5月2日,峨眉山景区发生危岩崩塌,造成道路堵塞[5];2008年“5·12”地震作用使景云亭危岩体裂缝扩大危害景云亭、危岩体上“中流砥柱 ”浮雕及下方航道通行[6]。2009年8月18日,乐山大佛景区内东方佛都对面两处山体滑坡,造成道路堵塞;2015年9月5日,峨眉山景区上山道路7 km发生小型泥石流,阻断道路;2016年6月21日,峨眉山景区因暴雨导致长50 m、高60 m的山体塌方,砸毁1辆车。次日,再次出现一次危岩塌方,24日,该段又一辆车被砸。2016年7月24日,峨眉山景区公路上方发生崩塌,砸中行人腿部[7];2018年6月26日,峨眉山景区道路出现危岩隐患,对危岩进行清除;2020年8月24日,峨眉山景区道路因落石而中断通行。可见旅游区地质灾害设防能力在一定程度上并没有跟上地质灾害风险管理的步伐,存在很多风险隐患。为了降低或减少由地质灾害引发的山地旅游区公共安全风险问题,需要把“地质灾害风险管理和防灾减灾” 理论纳入山地旅游区的管理中,以达到对旅游区的地质灾害的识别、分析、评价的全过程管理,维持山地旅游区的可持续发展。

中国在旅游灾害风险方面的研究比较晚,2007年之前年均发文量仅3篇[8-9]。1990年赵杰明[10]首次发表了旅游灾害和旅游风险的研究文献,1999年刘锋[11]对中国旅游地灾害风险管理进行了初步研究,这些零散的文献仅停留在对旅游灾害概念的简单认识上。2007年之后旅游灾害的研究呈现多角度多内容多重点的研究[9],2008年“5·12”地震给震区旅游业的影响使旅游区地质灾害风险管理才真正被重视[12-15]。主要体现在以下几个方面。

(1)旅游区地质灾害方面:袁红[16]通过对旅游地由地质地貌条件引起的地质灾害进行研究并提出避免风险的措施。王晓丹等[15]对经历汶川、芦山、九寨沟等多次地震后且地质灾害高发的旅游景区提出风险管理方面的措施,认为风险管理应该进行灾害类型管理,灾害全过程管理,灾害风险过程管理等。Peng等[17]对蒙山旅游区的崩塌和滑坡进行了综合评价,为该地区旅游建设过程中地质灾害防治提供有效的工程措施。高丙丽等[18]对山地景区中发生灾害最多的不稳定边坡进行了稳定性分析并提出景区边坡的治理措施。李玉雯等[19]围绕崂山景区的地质灾害展开讨论,分别从崩塌防治、风险评估和变形监测等方面研究,为景区的地质灾害治理和安全管理奠定科学理论依据。张精依等[20]对蛇蟠岛野人洞景区危言进行了风险分析并提出防治对策。蔡影等[21]通过灾害损失率计算了泥石流对景区的破坏程度,提出一种评价泥石流灾害对旅游景区的破坏作用方法。

(2)旅游区地质灾害风险认知面:赵阳等[22]以浙江丽水灾害为例分析了个人和社会对风险的可接受程度,指出灾害风险的可接受程度是一种动态变化的,应适时进行调整。郝俊卿等[23]以秦岭风景区为例建立的山洪灾害的风险感知模型以及影响风险的因素。朱建华等[24]以九寨沟景区为例通过对比浏览前后不同游客的风险感知差异,得出风险感知的影响因素。吴勇辉[25]以丽江7家代表性山地景区为例,基于游客的风险感知,构建了风险指标体系并针对性地提出山地景区安全管理改进措施。

(3)旅游区地质灾害风险评价技术方法方面:黄诗曼等[26]采用于遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术对峨眉山景区的灾害易损性和风险概率进行的计算并划分了峨眉山景区的风险区划。江辉等[27]和陈祥[28]基于GIS平台采用层次分析法对庐山风景区山洪灾害进行了风险评价并给出了风险区划和人员避险方案。在防治体系和应急体系方面,杨洋等[29]以乡村旅游区滑坡灾害为例探讨了针对旅游区滑坡灾害的应急预案体系。窦梓雯[30]讨论了近年来泥石流灾害对旅游业的危害,并制定了旅游景区突发泥石流灾害应急对策。张尧等[31]对中国滨海旅游区裂流灾害进行了风险管理评价并提出风险预判和降低风险的策略。目前的一些研究虽与旅游区地质灾害风险管理等问题相关,但多数停留在地质灾害的识别、规律分析和易发性评价上,还很少涉及地质灾害风险范畴,尤其是旅游区地质灾害风险管理和防灾减灾体系上。

综上不难看出,一方面山地旅游的蓬勃发展, 另一方面地质灾害在山地旅游景区的爆发频率日益增多,势必要求对旅游景区地质灾害风险评价、风险管理等方面采取有效的措施并且构建景区范围内的防灾减灾体系。因此,现以四川乐山山地旅游区为例,针对山地旅游区对景区地质灾害关注较少、风险管理开展不深入和防灾减灾体系不完善等问题而开展山地旅游区地质灾害风险管理和减灾体系构建的研究,旨在丰富山地旅游区风险管理的理论研究、提高旅游区防灾减灾能力,实现旅游地的可持续发展。

1 山地旅游区地质灾害

山地旅游区指海拔500 m以上或相对高差200 m以上且以山体地形地貌为依托而开展旅游活动的地区,或只要以山体为旅游资源进行开发而形成的景区,均可称为山地旅游区[32]。山地旅游区由于以山体为依托具有其特殊性,山地旅游区因其高低起伏的地形、或陡峭或崎岖的路径、或雄浑或险峻的地形地貌极易发生地震、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。据统计山地景区灾害中地质灾害类占23%[7]。例如,2012年北京“7·21”暴雨引发滑坡,崩塌,泥石流致全市40个左右的A级景区暂时关闭,造成直接受损约10亿元左右[33]。2017年8月8日,九寨沟景区因地震引发滑坡、崩塌灾害造成25人死亡,525 人受伤,6人失联,176 492人(含游客)受灾,73 671间房屋不同程度受损[34]。

1.1 地质灾害的类型

根据不同地质环境孕育条件、人类工程活动、野外调查和资料搜集等情况,梳理归纳四川乐山山地旅游区潜在地质灾害类型主要为崩塌(危岩)、滑坡、岩溶和泥石流等灾害(表1)。

表1 四川乐山山地旅游区地质灾害类型Table 1 Types of geological disasters in mountain tourist area of Leshan

1.2 地质灾害的链性特征

灾害链是一种灾害引起其它灾害发生的现象,进而形成一系列灾害串发或并发与灾情扩大的过程[35]。在综合环境条件下,山地旅游区的地质灾害往往会呈链状发展,而西南山地旅游区主要以暴雨和地震为原生灾害引起的灾害链为主[36]。结合山地旅游区的特点以及山地旅游区地质灾害发生的类型和危害对象,四川乐山山地旅游区主要地质灾害灾害链事件如表2所示。

表2 四川乐山山地旅游区地质灾害链链生事件(部分)Table 2 Geological disaster chain events in mountain tourist area of Leshan

1.3 地质灾害对旅游地危害

由于地质灾害在山地景区灾害中占有相当大比重且具有灾害链形式,因此地质灾害对旅游地危害不可小觑。危岩有时兼有观赏性和不稳定性,即景观性和灾害性共存,一般具有突发性,一旦发生会危害其下方人员、道路、景观资源等。如峨眉山清音电站处玄武岩的柱状吸引了大量地质热爱者前往观赏,但其表面节理裂隙的发育很容易发生掉落危险,危害下方游客和景区道路。乐山大佛景区景云亭危岩体裂缝扩大危害景云亭及 危岩体上“中流砥柱 ”浮雕及下方航道通行[6]。泥石流由于具有流动性,与危岩、崩塌和滑坡相比危害更大,对下游区域的游客和工作人员、景观资源以及基础设施有冲刷和淤埋作用。如2015年9月5日降雨条件下,峨眉山景区暴发泥石流造成1死5伤灾难[37]。除了单个地质灾害引发的直接危害外,地质灾害的突发性往往会给游客、旅游企业、旅游资源等相关主体造成一系列连锁性的巨大冲击或混乱,影响景区的安全运行等。

2 山地旅游区地质灾害风险管理过程

风险管理是识别和分析风险及采取应对措施的活动,因此风险管理的关键是风险的识别、分析、评价及控制[38]。风险识别主要是查明旅游区可能的风险源,包括位置、规模、易发性、危害范围等;风险分析是对风险源的易发性和危险性分析以及对承载体的脆弱性分析等;风险评价是在易发性、危险性、脆弱性的基础上采用相应的评价方法得出风险等级的过程。易发性指地质灾害发生的难易程度,危险性指地质灾害发生的频度、强度,脆弱性指暴露在地质灾害危险性下的承载体遭受灾害影响的程度,而风险评价通常采用相关模型和各类承载体脆弱性计算方法最终计算出灾害频度、强度与具体类型承载体损失值之间的关系。可见风险管理过程不仅仅是简单的风险识别、分析、评价和控制,而是一系列过程的相互有机结合的过程 (图1)。

图1 山地旅游区地质灾害风险管理流程Fig.1 The process of geological hazard risk management in mountain tourist areas

2.1 地质灾害的风险

地质灾害风险是指一定区域和时间内因致灾体造成的承载体损失的预期值,地质灾害风险是致灾体危险性、承灾体暴露性和脆弱性、防灾减灾能力耦合的结果。其中危险性指致灾体的强度和频率,暴露性指承灾体的暴露程度,脆弱性指承灾体在致灾体作用下遭受伤害、破坏和损失的性质,防灾减灾能力指用于减轻灾害损失或影响的各种能力。按照风险定义,将旅游区地质灾害风险分为致灾体的危险性、承载体的暴露性以及承载体在致灾体作用下的脆弱性共同作用形成(图2)。旅游区致灾体的危险性结合孕灾环境和灾害频率和危害对象和范围综合确定的,承灾体的脆弱性主要以景区的人、基础设施和景观资源为对象分析在致灾体作用下的损坏程度。

图2 山地旅游区地质灾害风险形成机理Fig.2 Formation mechanism of geological hazard risk in mountain tourism area

2.2 风险识别

由于地质灾害具有隐蔽性,因此山地旅游区地质灾害的识别对风险评价和管理以及防灾减灾至关重要。由于山地旅游区地形地貌、气候条件,地质构造等自然条件组合复杂且景区道路、景观设施等建设活动与之相关,因此景区地质灾害的识别不仅要考虑自然环境条件还要考虑人为工程活动。为了较清晰准确地识别致灾体和承载体并结合旅游区特点可采用以下方式进行风险识别。

(1)历史资料的收集:可通过旅游区建设项目地质灾害危险性评估报告、勘察报告、灾害案例以及1∶50 000地质灾害风险评价报告等,了解旅游区的地质灾害历史数据,包含时间、地点、灾害类型、成因、危害范围、危害对象等。如通过资料收集可知,2008年峨眉山景区有地质灾害74处[39],2019年峨眉山景区有地质灾害60余处[40]以及地质灾害发生的位置、规模以及易发性和危险性。

(2)雷达、遥感和无人机摄影早期识别:InSAR具有全天时、全天候、测量地面毫米级形变数据的能力,利用多期次InSAR技术可获得mm级的地表形变能早期分析不稳定斜坡和地面沉降、塌陷等灾害[41]。不同期次的高分辨率卫星遥感影像,对地表形变区域或地灾易发区的地形地貌、地质构造、山体裂隙、人类工程活动等信息进行提取,可与InSAR结果相互印证,增加灾害识别准确性。地表形变或存在山体裂隙,局部发育垮塌的边坡,可利用无人机航空摄影测量获取目标区的超精细影像和高分辨率三维地形数据,详细分析目标区的微地貌和裂隙发育情况,辅助适当的地面调查,识别地质灾害隐患。

(3)野外现场的调查:根据地质灾害形成条件,运用科学知识和先进检验检测手段对野外潜在的地质灾害调查。调查灾害类型、灾害规模、灾害发生的条件、诱发因素、灾害危害对象以及危险程度等。如杜春强等[7]通过野外调查获取了峨眉山景区公路旁崩塌的灾害史、规模、危害对象、形成机理等。

2.3 风险指标建立

旅游区地质灾害风险涉及类型多,诱发因素复杂,故选取何种指标来进行风险分析是十分重要的问题,一定要梳理地质灾害形成的影响因素、致灾诱因、成灾机制等。指标的选取应具有全面性,代表性和数据可靠性等特点。结合山地旅游区地质灾害的链生特点,按照层次分析法的原则构建3个层次的16个指标(图3)。评价指标从致灾体和承载体两个方面出发并参考《四川省地质灾害风险调查评价技术要求》,致灾体从易发性和危险性两方面的坡度、高差、坡向、地质构造、岩性、地震、植被等8个易发性因子[42],灾害体的发生频率、规模和危害范围等3个危险性因子进行评价。承载体主要从人(年龄、学历)、景区基础设施(道路、电力通信、建筑物等)和景区资源(自然、人工)三方面7个因子进行评价。

图3 山地旅游区地质灾害风险评价指标Fig.3 Risk assessment index of geological hazard risk management in mountain tourist areas

2.4 风险分析和评价

结合山地景区旅游地质灾害风险的类型和特殊性,并借鉴其他类型旅游景区的地质灾害风险形成因素,山地旅游区地质灾害风险分析主要从致灾体、承载体、致灾体和承载体相互作用的易损性以及防灾减灾能力等方面进行分析。

(1)致灾体的分析主要是强度大小和发生频率的分析,是致灾体危险性和易发性的体现。目前常用野外调查法、遥感技术方法、历史资料统计分析和模型预测等手段和方法对地质灾害进行致灾因子风险分析。易发性分析是致灾体在各类外界因素下形成的可能性,如泥石流灾害形成主要从地形、地质、降雨等条件,滑坡灾害从岩性、坡度、降雨等条件;危险性是分析灾害发生后可能造成的损失,如泥石流灾害流经区域、滑坡滑动的范围等。

(2)承载体分析指在致灾体危害范围内的人和物,就景区而言主要是旅游人员和景区管理人员、旅游资源、基础设施,如交通设施、电力通信设施、服务设施等,以此作为后续易损性以及风险损失的计算依据。

(3)易损性分析指承载体受到致灾体作用后呈现出的受到损害和损失的性质,其结果就是不同时间、不同强度,不同条件下致灾体强度和承载体损失之间的关系。应考虑致灾体形成条件的不同,主要考虑降雨量频率、地震烈度等;承载体的自身属性的不同,建筑物主要考虑结构形式、施工方式等,人主要考虑教育程度、年龄结构等。

风险评价是在识别和分析的基础上通过相关模型计算发生风险的概率及其等级,主要包含损失值计算和风险等级的确定。损失值计算的对象是承载体,承载体损失的直接原因是致灾体,而致灾体的易发性不可能定量得出,因此承载体损失值实质是损失发生的概率。损失值的计算主要是旅游资源、游客和管理人员、基础设施的直接损失和经济、环境等产生的间接损失,另外还需考虑对旅游地本身的品牌效应和附近居民经济生活造成的损害。

2.5 风险管控

山地景区独特的自然地理环境和历史人文特征,在遭遇强降雨、岩土体变形、人为不当活动等因素时,具有一定的不稳定性和脆弱性,可能出现地质灾害。灾害风险管控的目的是避免灾害风险,使损失减至最小程度。结合山地旅游安全特点,山地景区的风险管控应是风险预防-风险处理-风险修复的全过程的管控,主要包含“合理规划和选址、风险识别、提醒与警示、风险监测与预警 、风险措施处理,工程修复”的全过程管控(图4)。风险预防是风险管控的最高境界,在山地旅游区规划和风险识别方面,规划者重点关注规划旅游资源的开发及利用,而往往会忽视山地地质灾害等方面的内容[2-3],另外由于规划者缺乏山地灾害方面的专业知识,不能全面的识别潜在灾害的全部风险,以致不能全面提醒危险和采取监测和预警措施,可能会造成山地旅游区进一步遭受地质灾害的风险。因此在风险预防阶段建议旅游开发者联合地质管理部门将地质灾害内容引入风险预防阶段;就山地地质灾害而言,可以从致灾体和承载体两方面进行风险的行政措施、工程措施以及应急救援措施的风险处理,如旅游管理部门、旅游运营者等制定相应法规、条例和规章等行政措施提高旅游者的公众防灾意识。现有的一些具有危险性的灾害可以采取相应工程措施降低灾害风险,如不稳定斜坡采取挡土墙或格构工程,危岩采取锚固或灌浆等工程措施。风险修复主要包含对于遭受地质灾害损坏的景点进行现场修复,如及时运走堵塞景区道路的滑坡的堆积体,泥石流堆积体。积极利用新闻媒体真实反映旅游区灾害的处理和救援过程可在一定程度上对景区品牌进行维护。事后对灾害事故进行研讨,查找原因,找出消除措施,并做好建档工作,为该类灾害事故的预防提供参考资料。

图4 山地旅游区地质灾害风险管控措施Fig.4 Risk control measures of geological hazard risk management in mountain tourist areas

3 山地旅游区地质灾害风险管理框架构建

旅游区的管理一般由地方管理部门和旅游运营机构共同承担,而地质灾害管理又隶属自然资源部门,因此旅游管理部门还没有系统的针对地质灾害风险管理的方法和流程。在常规地质灾害风险管理的基础上结合山地旅游区的特殊性,现提出可用于山地旅游区的地质灾害风险管理框架。山地旅游区风险管理框架应包括前期的风险识别、分析、评价和后期风险管理两部分(图5)。工作框架的建立是风险管理开始,首先了解旅游部门对地质灾害风险的应对能力,其次收集与整理承载体和致灾体的信息,最后制定出适应于该区域的风险管理政策是风险管理框架的第一步。在风险管理框架的指导下,风险识别主要从灾害的类别、位置、时间、危害对象,危害范围等方面进行全面识别进而为旅游地地质灾害风险管理提供依据。风险分析主要从致灾体、承载体、致灾体和承载体相互作用的易损性以及防灾减灾能力等四方面进行分析。在风险识别、风险分析的基础上考虑不同工况条件下风险发生的频率、损失量等,得出发生风险的可能性,确定风险等级,最终根据风险等级决定采取控制措施以及控制到什么程度。地质灾害风险管理框架的建立旨在为旅游管理部门提供适当的风险管理工作思路、评估方法和管理手段,供当地政府和旅游管理部门制定防灾减灾风险决策起指导作用。

图5 山地旅游区地质灾害风险管理框架Fig.5 Risk management framework of geological hazard risk management in mountain tourist areas

4 山地旅游区地质灾害防灾减灾体系构建

要构建山地旅游区防灾减灾体系,首先要构建旅游区地质灾害调查和评价体系,主要包含地质灾害数据库和地质灾害评价方法的建设,这是构建防灾减灾的基础数据和核心部分。地质灾害数据的建设是一个动态数据,要及时和自然资源部门数据对接实现数据更新,比如每年汛期前开展地质灾害隐患排查和每5年或10年一次的系统性地质灾害调查并根据结果及时更新了地质灾害隐患点数据库数据。在地质灾害数据库基础上结合地形地貌、地质构造、气象降雨和建筑、道路等数据库实现地质灾害易发性、危险性和风险性评价,该评价体系的有效评价可提高防灾减灾的目标性和实效性;其中包括:①与地质灾害日常监测相关的群防群测体系,如开展景区灾害日常巡查和监测措施等;②与诱发地质灾害的降雨、地震等原因相关的气象监测和地震监测体系,如在景区内灾害范围区设置雨量计、峨眉山景区对门山滑坡设置位移变形计等监测设备与监测预警系统连接,进行地质灾害的监测预警;③与灾害发生相关的预警体系,如设置阈值的自动触发预警体系和信息发布系统,实时进行预测分析和预警发布。再次建立灾害发生后的治理体系和灾害发生前的预防体系的综合防治体系。灾前的预防体系主要以灾害知识宣讲,防治政策宣传以及定期灾害巡查和潜在隐患点的立牌提醒和警示等非工程措施。灾害的治理体系主要对已查明的地质灾害点进行应急排险、勘查治理等工程措施,如泥石流的拦挡坝工程、滑坡的拦挡工程和锚固工程、夹江千佛崖景区内危岩的灌浆工程和防护网工程等工程措施;最后建立地质灾害应急救援体系,应急救援体系主要包括:①应急救援预案的建设,根据灾害调查和评价结果,针对性的加强应急预案的建设,如编制景区滑坡、泥石流等专项灾害应急救援方案并每年定期进行演练;②建立应急救援组织包含并不限指挥组、灾害组、交通管制组、医疗组、物资保障组,新闻发布组和善后处理组等,尽可能地把突发灾害的损失降低到最低点,如峨眉山景区成立9支应急救援队伍,其中3支救援队伍与地质灾害救援相关;③应急救援预案的更新,每次救援任务完成后,针对本次救援实施过程中的优缺点进行总结,更新完善救援方案中的不足,以便在后期的应急救援过程中更加完善。最后将各个体系通过现有信息系统有机联合起来,形成一个动态的管理体系(图6),实现信息化工程,健全地灾隐患动态数据库,融合监测预警、专业治理、应急救援等应用平台,确保数据共享,才能从根本上减轻地质灾害对山地旅游区生存和发展的影响,保证山地旅游区的可持续发展。

图6 山地旅游区地质灾害防灾减灾体系Fig.6 Geological disaster prevention and mitigation system in mountain tourism Area

5 结论

针对近年来山地旅游区地质灾害频繁发生且危害游客和景区资源的问题,根据灾害风险管理和防灾减灾的理论知识构建了山地旅游区地质灾害风险管理框架和防灾减灾体系,得到以下结论:①危岩、滑坡、泥石流和山洪等灾害是山地旅游区的主要地质灾害,主要为暴雨灾害链形式;②灾害风险管理的主要框架包含风险的识别、分析、评价和管控,其中风险指标体系的建立是风险分析的主要关键;③建立了地面调查、监测预警、工程治理和应急救援等方面的防灾减灾体系。研究结果为实施山地旅游区地质灾害风险管理和提高旅游地防灾减灾能力及实现旅游地可持续发展提供重要依据。