4.1.1 基本概念
地质灾害是由于自然或人为作用，多数情况下是二者共同作用引起的，在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。一般以崩塌(含危岩体)、滑坡、泥石流、岩溶地面塌陷、地面沉降和地裂缝等为典型代表，是比较公认的因地壳表层地质结构的剧烈变化而产生的。类似于美国地质调查局(USGS)提出的“地面破坏灾害”(ground-failure hazards)。
地质灾害在成因上具备自然演化和人为诱发的双重性，它既是自然灾害的组成部分，同时又属于人为灾害的范畴。在某种意义上，地质灾害已经是一个具有社会属性的问题，已经成为制约社会经济发展和人类安居的重要因素。因此，地质灾害防治就不仅是指预防、躲避和工程治理，在高层次的社会意识上则表现为努力提高人类自身的素质，通过制定公共政策或政府立法约束公众的行为，自觉地保护地质环境，从而达到避免或减少地质灾害的目的。
地质环境，是指与人类社会生存、生活、生产和发展密切相关的地壳外表圈层，它的上界面为起伏的地表面，下界面为人类活动影响的最大深度(约20km，水库诱发地震最大深度)，在陆地范围内，相当于地壳的硅铝层。地质环境灾害是指区域性地质生态环境变异引起的危害，如区域性地面沉降、海水入侵、干旱半干旱地区的荒漠化、石山地区的水土流失、石漠化和区域性地质构造沉降背景下平原或盆地地区的频繁洪灾等。这些问题通常是由多种因素引起，且缓慢发生发展，地质界常称为缓变性地质灾害。
4.1.2 地质灾害区域暴发的基本特征
地质灾害预警对象主要是降雨、融冻等极端气象条件变化引发的区域或流域群发型崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害。局地暴雨影响下的完好斜坡地区是坡面型“链式”反应的崩塌-滑坡-泥石流灾害频发地区，这类地质灾害具有显著的特点，是实施预警预报和群测群防的重点与难点。它具有以下特征:
1)区域性:一般在数百至数千平方千米内出现。
2)群发性:崩塌-滑坡-泥石流等在某一区域多灾种呈群体出现。
3)“链式”反应:崩塌-滑坡-泥石流等在同一地点逐次快速转化，破坏力极强。
4)同时暴发性:崩塌-滑坡-泥石流“灾害链”在数十分钟至数小时内先后或同时出现，具有突然暴发性，宏观上完好的坡体突然滑塌或“奔流”;当地人称为“涡旋炮”或“山扒皮”。
5)持续超强降雨作用:局地区域性持续超强降雨造成极大冲刷力，使达到过饱和状态的松散堆积层奔涌而下。
6)地形陡峻，地质结构上软下硬:一般斜坡坡度25°～70°，高差100～400m;地质上具备二元结构，上为松散堆积层，下为坚硬基岩，容易在二者的接触处形成强大渗流带;松散堆积层厚度小，一般0.5～5m。
7)植被类型特殊:生态环境不利于固坡稳定，如大量种植毛竹、杉树等浅根性、速生速长类树种，在持续的暴风、暴雨“耦合”作用下加剧斜坡表层的整体破坏。
8)区域经济社会发展水平低:房屋、道路建设切坡而很少维护，缺乏地质环境保护意识。房屋结构简易、破旧，房屋结构抗破坏强度低。缺乏灾害风险意识。
9)后续性:大型滑坡一般出现在降雨过程后期，甚至降雨结束后数天，如中国新滩滑坡(1985年6月12日)，菲律宾特大滑坡灾难(2006年2月17日)。
10)发灾区域总体造成人员伤亡和各种财产损失重大，但单点损害的规模较小。
11)分析发现，滑坡的发生在过程降雨量和降雨强度两项参数中，存在着一个临界值，当一次降雨的过程降雨量或降雨强度达到或超过此临界值时，泥石流和滑坡等地质灾害即成群出现。
12)不同地区具体一条沟谷的泥石流始发雨量区间为10～300mm，差异之大反映了地质条件、气候条件等的差异。
13)在降雨过程的中后期或局地单点暴雨达到临界值时出现突发性群发型泥石流、滑坡等地质灾害，滑坡以小型者居多。
14)大型滑坡常在降雨过程后期或雨后数天内出现。
4.1.3 预警分类
目前，对单体地质灾害的监测预警在技术上相对比较成熟，也比较易于开展群测群防工作，而对群发型地质灾害，特别是一定地质背景下由气象因素引起的群发型滑坡、泥石流的预警预报则在理论上和实践上均显不足。群发型地质灾害是指在某一区域多灾种呈群体出现的现象。地质灾害预警是一种包括预测与警报的广义“预警”，在时间精度上包括了预测或预估(估测)、预警、预报和警报(数小时)等多个层次，每个层次都是一个政府机构、工程技术与公众社会共同参与的综合体系。
按预警对象的物理参量划分，滑坡、泥石流灾害预警可划分为空间预警、时间预警和强度预警3类，一次圆满的预警应包括这3个物理参量，且应该计算做出每个物理参量发生的概率大小(可能性大小)，从而确定向社会发布的方式、范围和应急反应对策。
(1)空间预警
空间预警是在滑坡、泥石流灾害调查与区划基础上，比较明确地划定非确定时间内滑坡泥石流灾害将要发生的地域或地点及其危害性大小。空间预警基于滑坡、泥石流灾害的主要控制因素(如地层岩性、地质结构、地貌形态、地层突变等)和诱发因素(如降雨、地震、冰雪消融、人为活动)开展工作，控制因素是基本条件，诱发因素在不同地区或同一地区的不同地段常常表现出极大差异。不同地区具体一条沟谷的泥石流始发雨量区间为10～300mm，差异之大也反映了地质条件、气候条件等的差异。有条件时，应分别研究预警地区的24h降雨强度(h24)、1h降雨强度(h1)与10min降雨强度(h1/6)与岩土体饱和状态及滑坡或泥石流复活的关系。
(2)时间预警
时间预警是针对某一具体地域或地点(单体)，给出滑坡、泥石流灾害在某一种(或多种)诱发因素作用下将在某一时段内或某一时刻将要发生的预警信息。时间预警基于预警区域的地质环境状况、诱发因素发生范围与强度及其持续时间等开展工作。时间预警一般是在空间预警的基础上，通过专业技术观测，系统的理论分析和专家会商，并报有关管理部门认可后发布。
(3)强度预警
强度预警是指对滑坡、泥石流灾害发生的规模、暴发方式、破坏范围和强度等做出的预测或警报，是在时空预警基础上做出的进一步预警，是科学研究和技术进步追求的目标，也是目前研究工作的最薄弱环节。
由于滑坡泥石流灾害的发生既有其地质演化的内在规定性，又受多种随机因素影响，滑坡、泥石流灾害时间、空间和强度三要素的预警也就都存在一个可能性大小(概率描述)的问题，目前以预警等级来表示。
4.1.4 预警阶段划分
地质灾害预警包括地质灾害调查评价(或勘查评价)、观测(监测)系统建设与运行、灾害发展趋势分析会商、预警信息传播和适度的准备反应或防治对策等5个步骤，相应包括了预测(数年)、预警(数月)、预报(数日)和警报(数小时)等多个层次的多种精度的预警功能(表4.1)。预测是指时间精度较低，着重灾害发生集中的区域，预测基础是调查数据;预报、临报和警报的时间精度较高，必须有系统连续的观测或监测数据和基于正确的区域地质环境分析或地质体变形模式的综合分析。
表4.1 预警工程的阶段划分
4.1.5 预警产品发布
预警产品一般用红、橙、黄和蓝和绿五色表示，一般用暖色调表示比较危险，冷色调表示比较安全，因此，预警产品等级对应的色调划分为5级(表4.2)。
表4.2 预警产品等级及色标