地质灾害安全风险研判
① 地质灾害风险评估有哪些方法,各有什么优缺点
地质灾害风险性是指地质灾害发生不同险情(危险等级)的概率。
①地质灾害专危险性评价指标,根据国属务院地质灾害防治条例,其危险等级是根据灾情大小或险情大小来判定的。评价指标为灾情+险情。
②地质灾害风险性评价技术路线:
a)地质灾害风险概率(暴雨频率)→b)预测地质灾害危险区范围→c)地质灾害险情计算,确定其危险等级→d)判定发生该危险等级的概率(风险性)。
③地质灾害风险评估方法:
a)地质灾害危险区范围预测方法:
一一定性分析方法
一一半定量分析方法
一一定量计算预测方法
b)地质灾害险情计算方法:
地质灾害危险区内受威胁人数=?受威胁财产=?
一一统计分析计算法
一一层次叠加计算法
参见中国地质灾害风险评价新方法。
② 地质灾害风险评估的表征
根据Varnes(1984)、(1994),Leroi(1996)以及Lee和Jones(2004)对风险定义,可将风险以如下公式表达:
地质灾害风险评估理论与实践
H为给定参考时期(如年、建筑物的设计使用年限)灾害发生的概率。灾害(H)是空间概率和时间概率的函数。空间概率与坡度、深度等静环境因素有关;而时间概率与一些坡度、水力传导系数等静态环境因素间接相关,与降雨输入和排水等动态因素直接相关。
V为特定类型承灾体在特定类型灾害作用下的物理易损性(其值为0~1之间)。
A为特定承灾体的数量或价值(如建筑物的数量和价值、人员数量等)。
公式(1)两个加总符号的意思是,对一定类型的灾害造成影响的所有承灾体的预期损失后果(VA)进行加总,然后再对所有类型的灾害造成的预期损失进行加总便可得到总风险。风险公式(1)表面看起来似乎很简单,但事实并非如此。不仅要考虑灾害事件本身发生的空间影响概率和时间概率,还要考虑灾害到达建筑物的条件概率以及建筑物本身受到破坏的条件概率。当考虑建筑物中人受到灾害的影响时,还必须考虑人当灾害发生时是否在建筑物中的条件概率以及建筑物中人伤亡的条件概率。当考虑区域风险评估与区划时问题变得更加复杂和不确定性,因为准确地确定承灾体与滑坡可能发生地之间的位置非常困难。在使用公式(1)时,需要分析区域中一组承灾体受到不同规模和类型的灾害撞击的空间概率和时间概率,在此基础上估计区域中所有承灾体的损失程度。
图5-1是C.J.van Westen;T.W.J.van Asch,R.Soeters给出的基于GIS的大、中比例尺(1∶10000~50000)区域滑坡风险评估流程图。流程图的顶部是需要输入的四个基础属性数据层:环境要素、触发因素、历史滑坡信息、承灾体。
在这些输入数据中,历史滑坡信息是最重要的信息,因为通过分析这些信息,可以确定滑坡发生的频率以及不同规模的滑坡与滑坡灾害影响结果之间的关系。滑坡的空间概率既可通过动态模拟获得,也可通过分析过去滑坡事件发生的位置与一套环境因素之间的关系,利用启发式或统计方法预测在相似条件下滑坡发生的空间概率。通过将滑坡发生位置的空间信息与环境因素(其中DEM是最关键的因素)的结合,确定滑坡发生地带,再与滑坡的时空概率和影响带结合在一起便形成了滑坡灾害图。
易损性分析是地质灾害风险评估的另一重要方面。这涉及人口、建筑物、岩土工程、经济活动、公共设施、基础设施等承灾体信息。根据从历史损害编录推导的易损性曲线获得,也可以经验推导出的关系确定承灾体的易损性。风险评估流程图最后一个环节是将危险性和易损性评估综合起来。首先是将某一特定类型滑坡的危险性和某一承灾体的易损性综合起来,然后将所有滑坡类型的危险性和所有承灾体的易损性综合起来最后得出总风险。
图5-1 滑坡空间风险评估框架图
③ 全国地质灾害调查规划的任务和部署
针对不同目的,服务不同领域,采用不同精度,从点、线、面三个层面全面部署全国地质灾害调查工作(图6.1)。
6.3.1 继续完成全国山区和丘陵区的地质灾害普查(1∶10万)
至2008年,全面完成全国山区和丘陵区677万km2的地质灾害普查,全面建立地质灾害群测群防监测体系,编制防灾预案,从根本上切实保证人民生命安全。
(1)主要任务
1)在“以人为本”的原则指导下,查清地质灾害或隐患的分布状况,进行地质灾害区划;
2)通过调查,对地质灾害的形成原因、发生条件、危害特点进行全面分析,划定地质灾害易发区;
3)积极为地方政府减灾防灾服务,协助地方政府建立健全群专结合的地质灾害监测体系;
4)开展信息集成与综合研究,研究地质灾害易发区不同诱发因素对地质灾害的影响,研究确定各诱发因素诱发地质灾害临界值的理论和方法,特别是山区降雨与地质灾害发生的关系研究,研究地质灾害预报预警的理论和方法,探索地质灾害防治的更有效的手段,提高地质灾害的预报预警能力;
5)通过调查,对地质灾害隐患点建立档案,建设地质灾害信息系统。
(2)工作部署
地质灾害普查区域为突发性地质灾害发育的山区和丘陵区,以县(市)为基本单元开展普查工作。目前全国山区与丘陵区及其过渡带面积677万km2,共计1583个县(市)。按计划到2005年,国土资源大调查将部署完成700个县(市)的调查,面积约208万km2。
2004~2005年,完成84个县(市)地质灾害普查。
2006~2008年,完成883个县(市),469万km2的地质灾害普查,全面建立地质灾害群测群防监测体系。
6.3.2 开展平原区1∶5万~1∶25万地质灾害调查
在平原区,针对地面沉降、地裂缝和地面塌陷等地质灾害,开展1∶5万~1∶25万地质灾害调查。2008年之前,完成长江三角洲、华北平原、汾渭内陆盆地等地区共计16.1万km2的地质灾害调查;2010年之前,完成松嫩平原、辽河盆地、珠江三角洲等地区共计13.9万km2的地质灾害调查。
6.3.3 开展重要经济区带、重大工程区、地质灾害高发区1∶5万地质灾害调查
2006~2010年,在14个地质灾害高易发区(以突发性地质灾害为主的区域150万km2,以缓变性地质灾害为主的区域20万km2)、6个重大工程区和重要经济区带,为减少灾害损失、保证重大工程合理部署和安全,开展1∶5万地质灾害调查,重点是地质灾害隐患点的调查和评价。
(1)主要任务
1)编制“1∶5万地质灾害调查技术要求”;
2)制定“1∶5万地质灾害风险评价方法和标准”;
3)开展14个大区和6个重点工程区1∶5万地质灾害调查,进行风险区划,提出防治建议;
4)建立调查数据库。
(2)工作部署
2006~2007年,进行吕梁山以西的黄土高原区、陇东青南地区、秦巴山地区、川东-鄂西地区、长江三角洲地区、华北平原区、南水北调西线、西气东输、宝成输油管线(1∶5万)地质灾害调查。
2008~2010年,进行湘西-黔西地区、青藏高原东缘区、横断山区、藏东南高山峡谷区、辽东-北京北山区、汾渭地区、江汉地区,中俄输油管线、涩宁兰天然气管线、汉川天然气管线(1∶5万)地质灾害调查。
(3)各区基本情况
1)突发性地质灾害调查区:
a.吕梁山以西黄土高原滑坡、泥石流区。本区黄土节理发育,湿陷性强,为垄岗梁峁地貌。多暴雨久雨天气,激发滑坡所需的临界暴雨强度较低。
b.陇东、青南滑坡泥石流区。西秦岭山地,海拔在2500~4500m之间,相对高差在1000~2000m之间,中高山地形。岩体类型以变质岩岩组、碳酸盐岩组为主。西礼盆地、徽成盆地有碎屑岩类和黄土。年降水量一般为600mm。
c.秦巴山地滑坡、泥石流区。强烈上升的褶断山地。地层岩石以变质岩和岩浆岩为主,并普遍有小面积黄土分布。断裂发育。年降雨量在800~1200mm之间。
d.川东、鄂西滑坡、泥石流区。该区以中山地貌为主,坡陡谷深。地层从古生界到中生界皆有出露,以沉积岩建造为主,主要为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩。年平均降雨量在1200~1800mm之间。e.湘西、黔西滑坡、泥石流区。该区地貌为高中山、中山,地形切割强烈。降水丰富。岩石以碳酸盐岩及碎屑岩为主,断裂发育。
2)矿业城市。东北地区拥有丰富的矿产资源,许多城市都是因为矿业开采而由小到大发展起来的,辽宁省的阜新、抚顺、鞍山及黑龙江省的鸡西、鹤岗、双鸭山等都是这一类型的矿山城市。经过几十年的开采,有的城市已经面临着矿产资源枯竭等问题,即使部分城市矿产资源依然丰富,也同样面临着长期开采而引发的地质灾害问题,地面塌陷、滑坡、崩塌是这类城市主要的地质灾害。开展矿山城市地质灾害调查,对加速东北老工业基地改造,促进地区经济稳定发展有着重要的意义。
6.3.6 建立和完善地质灾害调查信息系统
地质灾害调查信息系统建设的主要目标是,地质灾害调查的数据采集、数据管理、综合处理等全过程实施信息化,使地质灾害调查工作能够有效、快捷地应用地理信息系统、卫星定位系统、遥感技术,使地质灾害调查信息的综合处理能力得到提高,实现地质灾害调查数据采集和综合处理的标准化及快速化,把地质灾害调查的传统工作方式转变为现代数字化工作方式,提升调查工作的技术水平,为实现野外采集、数据传输、数据综合及信息服务的地质灾害调查流程信息化奠定基础。地质灾害调查系统主要由野外采集系统与室内桌面处理系统组成。
其主要工作内容是:
1)基于地质调查移动计算机,选用掌上机或平板电脑,集成GPS技术、移动数据传输技术和地理信息系统技术等,根据地质灾害野外调查数据模型,建立野外数据录入系统、调查点定位系统、数据移动传输系统、野外素描图编绘系统及多媒体影像编录系统。
2)建立野外数据综合管理系统。提供野外调查线路设计、野外调查工作部署、野外调查数据接受,野外数据集成管理等功能。
6.3.7 建立和完善地质灾害区划和风险区划标准体系
建立1∶25万、1∶10万、1∶5万和1∶1万地质灾害区划和风险区划指标体系,规范区划方法和表达形式。
6.3.8 完善地质灾害调查技术要求或标准、规范体系
完善1∶25万、1∶10万、1∶5万和1∶1万地质灾害调查技术要求,形成规范的地质灾害调查技术标准。
6.3.9 建立地质灾害调查制度
建立健全地质灾害调查制度,明确调查周期、调查内容、调查责任和资金来源,以保证地质灾害调查工作顺利开展。
④ 安全风险研判是什么意思
“研判”,研究判断;“安全风险研判”意思是
对于标的项目安全风险的估测和评价。
⑤ 地区地质灾害风险评价与防治对策
一、地质灾害风险评价
综合相关方面专家学者近年的研究成果,密切结合山东半岛城市群地区的特点和现有的地质灾害发育程度,制定了山东半岛城市群地区地质灾害风险评价指标(表8-2)。
表8-2 山东半岛城市群地质灾害风险评价指标体系
将半岛城市群地区划分为5km×5km共2978个独立单元,根据分区指标对每个单元的区域地质灾害发育程度评价指标进行赋值、评价,将所得数值进行加权。根据上述16个半岛城市群地区地质灾害发育程度评价指标,确定每个单元内各因素(指标)的特征值P'i,再乘以其权值,即得到每个单元的地质灾害发育程度评价基准值。其数学模型如下:
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
式中:SEj为j单元的基准值;i为效应指标数,i=1,2…16;j为各单元数,j=1,2,3…2978;Wi为各效应指标的综合权重;P'i为各单元内单项指标的性质特征值(为研究方便,统一在0~1之间)。
根据计算出的各单元基准值的大小,将区域地质灾害风险评价分为4级,其结果见图8-5。
图8-5 山东半岛城市群地质灾害风险评价
计算结果表明,山东半岛城市群地质灾害风险评价分为4个等级,即地质灾害风险小(Ⅰ类区)、地质灾害风险较小(Ⅱ类区)、地质灾害风险中等(Ⅲ类区)、地质灾害风险大(Ⅳ类区),它们所占的比例分别是22.8%、38.9%、23%和15.3%。
地质灾害风险小(Ⅰ类区):分布在威海大部分、青岛北部大泽山低山区、济南中部、潍坊东部平原区,占全区面积的22.8%。该区自然生态环境优良,植被发育,一般无明显的环境地质问题,有少量崩塌点,采矿、采石坑少,局部有轻微的水土流失,地下水质量为Ⅲ级,人类工程活动强度不大。
地质灾害风险较小(Ⅱ类区)、分布在烟台大部分、潍坊西部、青岛市区周围地区、胶南市东南地区,占全区面积的38.9%,在各类区中所占比例最大。该类区自然生态环境良好,植被比较发育,一般有较明显的环境地质问题,如有少量采矿、采石坑分布,地下水质量为Ⅲ—Ⅳ级,有地表污染源,人类工程活动强度较大。
地质灾害风险中等(Ⅲ类区):分布在烟台南部采矿点、日照东部、潍坊中部、青岛市中东部,占全区面积的23%。该区自然生态环境中等,植被不很发育,一般有明显的环境地质问题,例如,采矿过程中,形成了采矿坑、矿渣堆,并在采矿过程中形成大量废水,由此引起植被破坏、边坡失稳、地下水污染等问题。地表水和地下水污染程度较重,平度西南部一般分布由于地下水高氟引起的地方性氟中毒症,地下水污染,地表水资源贫乏,地下水超采引起了地下水降落漏斗。人类工程活动强度大。
地质灾害风险大(Ⅳ类区):分布在东营市大部分、日照东部、烟台中部采矿点,占全区面积的15.3%。该区自然生态环境较差,植被不很发育,一般有很明显的环境地质问题或地质灾害,一是采矿引起比较严重的生态环境破坏问题和地质环境破坏问题,二是海咸水入侵区,三是活断层或地震灾害发育。
二、地质灾害防治对策及建议
1.地质灾害的防治策略
地质灾害的减灾防灾是一项系统工程,只有将行政、经济、法律、科技等手段统一协调好,才能达到理想的效果。
1)加强防灾减灾的法制建设。
2)加强减灾防灾能力建设。
3)提高公众减灾意识。
2.地区地质灾害的防治措施
从上述可见,山东半岛城市群地区地质灾害包括人类不可避免会遇到的灾害如地震或活动性断裂作用、风暴潮等造成的灾害,人类不合理的开发与建设和自然地质作用相互影响造成的灾害,以及本来是可以避免但由于不合理规划造成的潜在地质灾害。对于不同灾害应采取不同的措施来防止或减少其危害程度:
1)防止、降低地震、活动性断裂破坏性的措施。
2)地面塌陷的防治对策与建议。
3)崩、滑、流防治对策。
4)流体灾害与水土环境变异灾害的防治措施。
5)预防城市建设潜在灾害的措施。
⑥ 地质灾害风险管理内容
风险管理是建立在风险评估的基础上,选择地质灾害管理措施并加以实施。一般包括以下方面(图6-1和图6-2):
(1)风险的鉴别及其范围划定。 鉴别风险的来源、范围、特性及与其行为或现象相关的不确定性,这是风险管理的起点。
(2)风险评估。利用主观或客观的概率,评估产生错误的可能性,模拟风险源与其可能产生的影响之间的关系,评估出各种可供选择的风险概率值,风险评估是以上风险分析过程和风险管理之间的衔接步骤,在此之前分析的着眼点主要在于灾害自身,此后便转移到了灾害对人类社会危害的可能性上。
(3)风险决策。对风险是选择接受还是规避进行管理决策,针对每一种决策,要对所有的成本效益和风险进行评估,包括各种决策可能导致的社会经济、环境或政治影响,即得出风险的可接受程度,相应也可得出风险的不可接受程度。
图6-1 基于综合地学信息系统的地质灾害风险评估和管理流程图(据Fell和Hartford, 1997)
图6-2 滑坡灾害风险管理系统(据谢全敏等,2005)
(4)风险管理。这一步代表在风险接受和规避基础上的“执行”的过程。简而言之,就是一套用来处理风险的方法。具体地讲,风险管理就是当认定风险可接受时,就保持该状态并力图获得最大效益;当认定风险不可接受时,则采取相应措施降低风险,例如规避(满足效益优先原则前提下的治理、系统功能转化等),并跟踪监控措施对于降低风险的效果,反馈信息到风险评估和风险管理系统,实现动态的风险控制。
⑦ 关于安全风险研判的重点内容包括
为认真贯彻落实省政府领导有关安全生产“三制”建设的指示精神,充分发挥危险化学品企业安全风险预防大数据平台作用,切实将风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制转化为有效推动危险化学品生产企业落实安全生产主体责任和强化全体员工、社会公众和监管部门安全监督的具体措施,结合我省实际,特制定本制度。
一、 适用范围
全省各类危险化学品生产企业。
二、 风险研判
(一)风险研判的基本要求
1.风险研判是企业安全生产日常管理的核心工作,应摆在突出位置,予以高度重视。
2.建立风险研判工作责任体系,强化目标管理和履职考核。
3.明确企业主要负责人、分管负责人、各职能部门、各车间班组岗位的风险研判工作职责。
4.按照“疑险从有、疑险必研,有险要判、有险必控”的原则,建立覆盖企业全员、全过程的风险研判工作流程。
5.企业在每日开展班组交接班、车间生产调度会、厂级生产调度会布置生产工作任务的同时,要同步研判各项工作的安全风险,落实相应的风险管控措施。
(二)风险研判的重点内容
1.生产装置的安全运行状态。生产装置的温度、压力、液位、流量等主要工艺参数是否处于安全运行状态;压力容器、压力管道等特种设备是否处于检测合格状态;各类设备设施的静动密封是否完好无泄漏;超限报警、紧急切断、联锁等各类安全设施配备是否齐全,并可靠运行;各项变更的审批程序是否符合规定。
2.危险化学品罐区的安全运行状态。储罐、管道、机泵、阀门等是否完好无泄漏;储罐的液位、温度、压力是否超限运行;内浮顶储罐运行中浮盘是否可能落底;油气罐区手动切水、切罐、装卸车时是否确保人员在岗;可燃及有毒气体报警和联锁是否处于可靠运行状态。
3.特殊作业的风险可控状态。各项特殊作业前是否进行风险识别,按计划审批实施;生产装置(设备、管道)、储罐等动火作业前的清洗、蒸煮、吹扫、置换、分析、隔离、监火、应急等防范措施是否可靠落实;危险化学品罐区动火作业是否做到升级管理等。
三、风险报告和安全承诺
1.按照“一级向一级负责,一级让一级放心,一级向一级报告”的原则,企业内部要建立至下而上的层层风险研判、层层记录归档、层层风险报告、层层签字承诺的制度,压实企业生产、经营和管理全链条安全风险的研判和管控责任。
2.企业在布置风险研判和风险管控工作任务时,既要向下级交任务、交工作、交目标,又要同步交思路、交方法、交意见。
3.对下级的风险报告和安全承诺,上级要组织力量进行评估,确保各项风险防控措施落实到位。
4.企业主要负责人要结合本企业实际,全面掌握安全生产各项工作情况,亲自调度,确保企业生产经营活动的安全风险处于可控状态。
5.在生产装置、罐区安全运行,特殊作业、检维修作业、承包商作业等主要安全风险可控的前提下,以本企业董事长或总经理等主要负责人的名义,每天向安监部门的专用信息系统推送企业安全状态,并签署安全承诺。企业董事长或总经理外出时,应委托一名领导代履行信息推送和安全承诺工作。
四、 风险公告
(一) 风险公告的主要内容
1.企业状态:主要公告企业当天的生产运行状态和可能引发安全风险的主要活动。如企业共有几套生产装置,其中几套运行,几套停产;厂区内是否存在特殊作业及作业的种类、次数;是否存在检维修及承包商作业;是否处于开停车、试生产阶段等。
2.风险等级:按照科学设定的风险矩阵,输入企业固有风险后果大小和引发事故的可能性数据(包括动态气象预警数据),日志信息系统在政府层面将企业的当天风险分为高风险、较高风险、一般风险和低风险四个等级,对应显示红、橙、黄、蓝四种颜色。
3.安监提示:根据企业当天的生产运行状态和可能引发安全风险的主要活动,有针对性地提出相关重点安全提示。对典型的事故发布事故警示,做到“一厂出事故,万厂受教育”。
4.企业承诺:企业在进行全面风险研判的基础上,落实相关的风险管控措施,由企业主要负责人承诺当日所有装置、罐区是否处于安全运行状态。
(二) 风险公告的方式
1.公告时间:每天早10时更新,至次日10时。
2.公告地点:企业及省、市、县安监部门网站;企业主门岗显著位置设置的显示屏。企业设置的显示屏,要求文字图像显示清晰(面积不小于2m2,分辨率高于P6),安装位置符合防火防爆规定,保证人员、车辆安全通行。
(三)公告模版
(四)风险公告的基本条件
企业存在下列情形之一的,不得向社会发布安全承诺公告:
1.企业没有建立完善的风险研判与安全承诺公告管理制度,安全职责没有层层落实的;
2.存在重大事故隐患不能立即排除的,生产装置、罐区故障不能及时排除的,因恶劣天气等原因导致作业区域不能保证安全生产的,违章指挥、违章作业及违反劳动纪律的行为没有得到纠正的;
3.动火等特殊作业管理措施不符合国家安全标准的,当天对重点装置、罐区,以及动火等特殊作业没有进行风险研判和采取有效控制措施的;
4.特殊时段领导没有带班值班的。
(五)风险公告的监督
1.企业应主动接受全体职工、社会公众和新闻媒体对风险公告的监督,并及时对职工、市民、媒体等提出的问题做出说明。
2.公众有权将企业不发布、迟发布、虚假发布风险公告的情况及时向当地安监部门报告。
3.企业不能向社会发布安全承诺公告时,表明其不具备安全生产条件,应立即采取停产整改等措施,确保设备设施、工作场所和作业环境安全。负有安全生产监督管理职责的部门应对企业存在违反法律法规规定的行为,依法实施处罚。
⑧ 国内外地质灾害风险研究开展情况
一、国外地质灾害风险研究概述
区域地质灾害风险评估是以区域地质灾害为研究对象,以地质灾害的区域危险性空间分布规律和承灾体的易损性评估为主要研究内容,是建立地质灾害区域空间预警系统工程的必要环节,主要为制定合理的防灾减灾决策和区域土地规划政策及为减灾防灾管理服务。
自20世纪60年代末或70年代初就开始了以滑坡灾害为主体的地质灾害危险性区划研究,如:60年代末,美国西部多滑坡的加利福尼亚州的滑坡敏感性预测区划及县行政级别的斜坡土地使用立法研究;70年代法国提出的斜坡地质灾害危险性分区系统(ZERMOS)等。进入80年代,世界许多国家和地区都开始了区域地质灾害危险性分区及预测问题研究,如意大利、瑞士、美国、法国、澳大利亚、西班牙、新西兰、印度等。从90年代起,为了推进广泛的国际协调与合作,联合国在1987年通过决议,确定在20世纪最后十年开展“国际减轻自然灾害十年”活动。1991年,联合国国际减灾十年(IDNDR)科技委员会提出了《国际减轻自然灾害十年的灾害预防、减少、减轻和环境保护纲要方案与目标》(PREEMPT),在规划的三项任务中的第一项就是进行灾害评估,提出:“各个国家对自然灾害进行评估,即评估危险性和易损性。主要包括:①总体上哪些自然灾害具有易损性;②对每一种灾害威胁的地理分布和发生间隔及影响程度进行评估;③估计评估最重要的人口和资源集中点的易损性。”把自然灾害评估纳入实现减灾目标的重要措施。围绕国际减灾十年计划行动,北美及欧洲许多国家在已有地质灾害危险性分区研究基础上,开展了地质灾害危险性与土地使用立法的风险评估研究,把原来单纯的地质灾害危险性研究拓展到了综合减灾的系统研究。
美国于1970年开始,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估,1973年完成,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。与此同时,由美国地调局和住房与城市发展部的政策发展与研究办公室,联合支持对洪水、地震、台风、风暴潮、海啸、龙卷风、滑坡、强风、膨胀土等9种自然灾害进行预测评估,对美国各县发生的灾害建立了一套预测模型,估算9种灾害到2000年的期望损失。美国组成了一个由10位成员组成的专门委员会,制定了减灾十年计划,把自然灾害评估列为研究的重要内容,要求开展单类的或者综合的灾害风险评估工作。日本、英国等一些国家近年来也陆续开展了地震、洪水、海啸、泥石流、滑坡等灾害风险分析或灾害评估,并把有关成果作为确定减灾责任与实施救助的重要依据。
瑞士是世界上开展地质灾害风险区划研究十分成功的国家之一。为了确保农业用地、建筑用地的安全,预防自然灾害的损失,瑞士联邦政府1979年从立法的高度提出:“在保障国家土地完整性和协调发展的前提下实现土地的合理使用”,并颁布了联邦政府土地管理法(Loi Fédéral sur l’Aménagement Territoire),该法律第22条规定:“各州需要调查并确定处于受自然动力严重威胁的土地范围”。以联邦政府法律为依据,各州政府制定了相应的州政府法律。如沃州(Vaud)1987年制定的土地管理法律第89条规定:“受自然灾害,如雪崩、滑坡、崩塌、洪水威胁的土地,在未得到专家评估、充分论证或危险排除之前,禁止在灾害危险区进行任何建筑活动”。随后制订计划并开展了1∶25000比例尺的斜坡地质灾害风险区划图和1∶10000比例尺危险性区划图的编制和研究工作。瑞士已形成了以国家宪法为指导、州制定具体法、县级政府必须实施的灾害风险评估与预防体系。灾害高危险区域内的建筑一方面属于违法,另一方面作为高风险财产范畴,保险公司绝对拒绝接纳灾害高危险区的财产保险业务,从而保证了瑞士全国范围内对自然灾害的最有效控制。瑞士灾害的风险区划不仅直接服务于建筑规划、政府决策,而且也间接服务于社会保障系统。虽然瑞士是世界上滑坡、崩塌等地质灾害最严重的国家之一,无论是最后一次冰川作用以来,还是近一、二百年以来,瑞士都发生过较为重大的滑坡灾害事件(Flims、Elm、Handa等特大滑坡事件),但由于得益于全国灾害风险区划体系,使其近二、三十年来的灾害损失却是世界上较少的国家之一。
法国是洪水、滑坡、崩塌、雪崩等灾害较为严重的国家之一,早在20世纪70年代就开始全国范围的自然灾害危险性区划研究,区划图直接服务于减灾和防灾工作,从而最大限度地减少了自然灾害的损失。法国在1977年制定的城市发展规划法(Code del’Urbanisme)规定:洪水、水土流失、滑坡、雪崩等灾害危险区的建筑必须受到严格限制。1981年该规划法对自然灾害易发区的土地使用方法又作了具体限制,例如,滑坡灾害危险区分为两类,一类是建筑活动必须禁止的严重危险区,另一类是必须经过充分论证方可从事建筑活动的较危险区。1982年,法国又颁布了自然灾害防治法,并制定了洪水、雪崩、滑坡和地震四种主要自然灾害防治计划。为了进一步预测和尽可能减少灾害所造成的损失,根据该防治计划编制了灾害易发区危险性区划图,包括红色区域(高危险性区)、白色区域(以一种灾害为主的危险区)、蓝色区域(虽然有灾害,但可以预防)。在红色区域,一切新开工的建筑活动是绝对禁止的,而在蓝色区域,进行建筑需要提供充分的论证及灾害后果可靠性评估报告,如果五年之内不采取相关防治措施,财产保险公司可以对建筑方因自然灾害所造成的人员伤亡和财产损失不予赔偿。到1989年,根据全法国的灾害危险性区划结果,法国共有 15600个乡镇受到洪水、雪崩、滑坡和地震四种主要自然灾害的威胁,约占全国乡镇总数的三分之一。由于采取了灾害区划及相应的防治措施,法国的灾害损失得到了有效的控制。
二、国内地质灾害风险研究概述
近20年来,国家十分重视减灾工作,如《中国21世纪议程》关于防灾减灾行动指出:“开展全国自然灾害的风险分析,包括风险辨识、风险估算、风险评估三个部分”。这表明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。在我国研究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。综合性自然灾害风险研究也取得了一些研究成果。例如,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。水利、农林、气象等部门的一些专家分别开展了一些区域性的洪水灾害、森林火灾、台风灾害等风险分析或灾情预测评估研究,编制了风险图,提出了灾情评估或风险评估的方法和技术。虽然这些工作还不够深入和系统,但对指导行业减灾、提高灾害风险管理水平发挥了积极的作用。
我国地质灾害管理工作,自1999年国土资源部发布《地质灾害防治管理办法》,标志着我国地质灾害防治工作逐步走向法制化轨道,为进一步贯彻落实好《地质灾害防治管理办法》,从源头上抓好地质灾害防治,国土资源部发布了《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》。通过几年的管理实践,以及适应全社会减灾防灾的需要,2004年3月1日,国务院正式发布《地质灾害防治条例》,使我国地质灾害防治工作有了法律保证。该《条例》规定,在地质灾害易发区内进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估,并将评估结果作为可行性研究报告的组成部分;明确要求“在编制地质灾害易发区内的城市总体规划、村庄和集镇规划时,应当对规划区进行地质灾害危险性评估”。明确了评估的主要地质灾害种类,包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降。随着我国地质灾害风险评估和灾害防治管理向科学化、法制化方向的逐步发展,我国土地资源的合理与安全使用得到进一步优化,为控制和减少人为诱发的地质灾害起到了重要的作用。
我国地质灾害的风险评估(价)研究工作自20世纪90年代开始兴起,在这一领域的研究中,已经取得了较为丰富的成果,为减灾管理发挥了重要作用。例如,苏经宇(1993)提出了判别泥石流危险性分布的标志和方法。刘希林等(1988)对区域泥石流风险评估进行了研究,给出了区域泥石流危险性评估的8个指标和人与财产的易损性计算公式,并提出了判断泥石流危险性程度和评估泥石流泛滥堆积范围的统计模型,对云南和四川省泥石流灾害风险进行了评估。张梁(1994)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(1995)对云南省东川市泥石流灾害进行了风险分析。张梁、张业成、罗元华及殷坤龙、晏同珍等对滑坡灾害危险性和斜坡不稳定性的空间预测与区划进行了系统研究,先后提出了定量评估的信息分析模型、多因素回归分析模型、判别分析模型等,并对秦巴山区和三峡库区滑坡灾害进行了危险性分析与区划。朱良峰(2002)等研究开发了基于GIS的区域地质灾害风险分析系统,对全国范围的滑坡泥石流灾害进行了危险性分析、易损性分析和最终的风险分析。殷坤龙等经过多年研究,开发出MapGIS的滑坡灾害风险分析系统(IASLH)。在该系统中,提出了滑坡灾害危险性分析的信息量模型。该模型根据滑坡分布信息与各滑坡影响因素之间的关系,计算出产生滑坡的信息量,据此,进行滑坡危险性区划,并应用IASLH系统对中国汉江流域旬阳地区的滑坡灾害以及中国滑坡灾害进行了评估。
当前,地质灾害风险研究正处于方兴未艾之时,今后将得到更加迅速的发展,其研究内容将更加广泛,理论方法更加丰富、先进。可以预见,不久的将来,它将成为一项具有完善理论和技术方法的新兴领域。其基本趋势是:向着评估定量化、综合化、管理空间化的方向发展。主要表现为:
(1)从历史与现状分析趋向预测与研究相结合;
(2)从个体分析趋向个体与区域研究相结合;
(3)从定性分析趋向定量化评估;
(4)从单项要素分析趋向综合要素评估;
(5)从单纯的风险评估理论研究发展为风险评估与减灾管理相结合,风险评估与防治相结合,风险评估的目的是为了服务于社会经济建设和减灾管理;
(6)以GIS空间化技术为支撑的多因素信息模型化评估与空间化管理空前发展,将逐步取代传统的调查统计和手工制图,并向网络技术化发展;
(7)研究理论与方法趋向于内容更丰富,形成多学科的融合与交叉,特别是与社会学紧密相结合。
尽管经过20多年的发展,国内外的地质灾害风险研究与评估在理论和实践方面都取得了较为丰富的成果,然而还未形成系统完善的理论与方法体系,也没有统一的评估标准,国内在这一领域的研究还很薄弱,地质灾害的各专业灾害评估仍处于日益深入的探讨和总结过程。主要存在的问题包括:
(1)目前滑坡泥石流灾害破坏损失只考虑了直接的经济损失,对其间接经济损失评估方法的研究很少;
(2)现有的滑坡泥石流灾害风险评估框架与指标体系的目标和构成都不够明确,指标体系不够完整,各分析层面之间的逻辑关系,不同的学者有不同的表述,缺乏普遍共识的评估框架体系;
(3)对于滑坡泥石流灾害的风险可接受水平的研究非常薄弱,没有令人信服的标准体系;
(4)滑坡泥石流灾害风险评估理论和方法还不完善;
(5)滑坡泥石流灾害风险评估中的易损性分析还是一个相当薄弱的环节。在易损性分析中,一般仅考虑了滑坡泥石流灾害的历史灾情中的人员伤亡,而对历史灾情中的经济财产和资源环境的损失很少予以考虑。
⑨ 地质灾害风险评估框架
一、地质灾害风险评估
地质灾害风险评估,即分析不同强度的地质灾害发生的概率及其可能造成的损失,是对风险区发生不同强度地质灾害活动的可能性及其可能造成的损失进行的定量化分析与评估。地质灾害风险评估的目的是清晰地反映评估区地质灾害总体风险水平与地区差异,为指导国土资源开发、保护环境、规划与实施地质灾害防治工程提供科学依据。地质灾害风险区划是按计算的地质灾害期望损失值分成不同等级风险区,针对不同风险区的特点提出减少风险的各项对策。
根据地质灾害风险的构成因素,地质灾害风险评估主要应包括两个方面:一是危险性评估;二是易损性评估。滑坡风险分析(区域尺度)不仅可以识别现有承灾体的影响,还可以识别出与未来开发相关的潜在影响,这对未来开发决策具有指导意义。也就是说,地质灾害风险分析就是对滑坡灾害进行风险识别、风险评估、风险估计,回答“什么原因”、“在哪发生”、“什么时候发生”、“强度多大”、“频率多少”、“影响多大”、“风险水平是否可以接受”这些关键问题。并在此基础上优化组合各种风险管理技术,做出风险决策。对地质灾害实施有效的控制和处理风险所致损失的后果,期望以最小的成本换取大的安全保障。滑坡、泥石流等地质灾害风险总是与人类社会共存,人类社会所能做的工作,就是要降低滑坡、泥石流等地质灾害风险,进行风险分散和转移,将风险管理到一个可以接受的程度,而风险评估则是实现风险管理的关键。
在地质灾害风险计算的基础上进行风险评估,主要是判断存在的风险是否可接受,并制定风险处理选择方案或建议。一般将风险分为可接受水平、容忍水平或不可容忍水平。什么水平的风险是可以接受或容忍的,在很大程度上取决于当地生产力水平和防灾能力、心理预期、社会和文化价值取向等因素。比如在比较贫困落后的地区,所能接受的灾害风险水平要比相对富裕地区高。在风险高地区生活的人,所能接受的风险水平要比生活在低风险地区的人高。因此,在不同地区和不同人群,可接受的风险水平是不一样的。可接受的风险水平要综合考虑各种因素,进行风险-效益分析,最后得出权衡后的风险水平。香港特区政府岩土工程办公室将新开发坡体的可接受的个人风险定为1×10-5,对于已存在的坡体开发个人风险定为1×10-4。一般使用频率—死亡人数(FN)图解法确定可接受的社会风险水平(图1-2)。
图1-2 一定规模(死亡人数)的事件发生频率与死亡人数(FN)图解(据澳大利亚岩土力学协会,2000)
二、地质灾害风险评估框架
地质灾害风险管理主要包括风险识别、风险评估和风险处置三个方面。首先是风险识别,然后进行风险评估,在此基础上通过成本-效益方法以及综合考虑各方面因素确定减灾行动。降低地质灾害风险涉及风险的接受、避让、预防、减轻或共同分担。减灾手段包括“硬”的工程方法,还包括“软”的立法、教育、保险、援助、应急和规划。关于滑坡风险管理,目前世界上还没有一个通用的框架,比较公认的是澳大利亚岩土力学协会(2000)在其滑坡风险管理指南中确定的框架(图1-3)。
香港斜坡安全管理是一项持续努力和全方位的长期计划,其宗旨是最大程度地降低香港的滑坡风险。从20世纪90年代开始,香港将量化风险的理念引入边坡安全管理政策中,开展了一系列试验研究,并将试验研究成果应用到边坡安全政策中。香港边坡安全量化风险评估采用了Stewart (2000)提出的香港化学工业界的风险管理框架(图1-4),内容主要包括风险分析、风险评估和风险管理。风险管理是风险评估、风险控制和实施行动和/或监测计划的整个过程。风险控制涉及风险处理措施的评估(包括风险减轻、风险接受和风险避让)。根据风险控制过程的结果实施行动和/或监测计划。参照英国健康与安全行政官(HSE)风险容忍准则(图1-5),制定了“滑坡风险准则”。当风险水平介于两个极限之间(位于“可容忍区”)时,针对这一风险指标要求开始采取行动,将风险降至“切实可行的”水平。这就是所谓的ALARP要求。对每个存在潜在危险性设施都实施了减轻风险计划,随后对土地利用规划实行控制,以避免风险加大,并在可能的情况下降低附近地区的风险。
图1-3 滑坡风险管理程序(据澳大利亚岩土力学协会AGS,2000)
可以说,香港风险管理理念是在1993年被用于检查边坡安全政策的,到1995,风险管理手段开始被认为是有助于边坡安全的一项不可或缺的政策。利用量化风险评估(QRA)技术,来计算和管理滑坡风险已经逐渐获得香港岩土工程业界的认同,因而驱使相关技术在近年来得到发展和应用。
图1-4 香港化学工业界风险管理框架
图1-5 健康与安全行政官(HSE)的风险容忍度框架