地质灾害风险评估框架
基于对国际上滑坡灾害风险评估与管理的认识,作者推荐采用如下滑坡灾害风险评估与管理框架(图5-6)。
一、滑坡灾害危险度评估
通过对历史滑坡灾害活动程度以及对滑坡灾害各种活动条件的综合分析,评估滑坡灾害活动的危险程度,确定滑坡灾害活动的密度、强度(规模)、发生概率(发展速率)以及可能造成的危害区的位置、范围。也就是说,滑坡灾害危险度评估的主要任务是,研究给定区域内各种强度的滑坡灾害发生的概率或重现期,滑坡灾害发生时空强的可能性;对已发生灾害的不同强度(规模)、灾害发生概率(频次、灾害密度)进行评估;对潜在滑坡灾害的形成条件(地形地貌、地质构造、岩性、水文气象、人类工程经济活动)进行评估,圈定灾害危险区,进行滑坡灾害危险性区划。
图5-6 滑坡灾害风险评估与管理框架示意图
二、易损性评估
首先进行易损性评估。通过对评估区内各类承灾体数量、价值和对不同种类、不同强度滑坡灾害的抗御能力进行综合分析,以及防治工程、减灾能力分析,综合两方面因素,评估承灾区滑坡灾害易损性,确定可能遭受滑坡灾害危害的人口、工程、财产以及国土资源的数量(或密度)及其破坏损失率。然后在危险性分析和易损性分析的基础上,计算评估滑坡灾害的期望损失(未来一定时期内滑坡灾害可能造成的人口伤亡与经济损失的平均值、资源环境破坏程度)与损失极值(未来一定时期内可能造成的人口伤亡与经济损失的最高值),即评估危险区内一定时段内可能发生的一系列不同强度滑坡灾害给危险区造成的可能后果。
三、滑坡灾害风险评估与区划
在风险评估基础上,根据风险 (Risk)=危险度(Hazard)×易损度(Consequence),计算各区块滑坡灾害期望损失/风险水平,以此进行风险区划。危险性分析和易损性分析是滑坡灾害风险评估的基础,通过这两方面的分析,确定风险区位置、范围以及期望损失分析灾害活动的分布密度与时间概率,进而确定可能遭受损失。分析灾害的人口、工程、财产以及资源、环境的空间分布与破坏损失率;期望损失分析是滑坡灾害风险评估的核心,预测期望损失分析灾害可能造成的人口伤亡、经济损失以及资源、环境的破坏损失程度,综合反映地质灾害的风险水平。期望损失分析直接服务于灾害风险管理。这几个方面分析相互联系,形成具有层次特点的灾害风险评估系统。
四、滑坡灾害监测与气象预警
滑坡灾害监测系统由地质灾害群测群防监测网络系统和专业站网监测系统组成。滑坡灾害群测群防监测网络系统是在专业队伍的指导下,由地方政府负责组织进行简易监测、查险、报险、避险,并通过信息网络传输系统实时与预警分析决策系统进行信息交换,并根据滑坡灾害预警信息开展滑坡灾害防灾减灾工作,与专业监测相互补充,同时又是整个监测预警工程体系的基础。而专业站网监测系统是由专业队伍负责建立的、监测精度较高的地质灾害动态信息采集系统,基本实现监测数据的实时采集,为地质灾害成因机理研究、预警预报模型研究、自动分析、自动预警和预报工作积累基础数据,提供基础支持。
通过研究区域滑坡灾害与降雨过程、降雨量、降雨强度的统计规律研究,确定不同地质环境区域的诱发滑坡灾害的关键性降雨过程指标,从而建立区域突发性滑坡灾害时间预报模型。利用雷达以及气象卫星数据,结合少量地面雨量站网,对大范围的降水量进行定量监测和未来雨量的数值预报,为基于降水诱发的地质灾害实时预警预报提供数据。结合实时的气象动态信息,建立基于实时动态气象信息的时空耦合区域滑坡灾害预警预报概率模型,特别是汛期区域性滑坡灾害预警预报模型。通过滑坡灾害监测网络体系,实时传送到地质灾害信息管理中心,由此开展地质灾害的风险分析和时空预测预报,通过电视台和互联网发布滑坡灾害风险预报预警。
五、滑坡灾害风险管理与决策
滑坡灾害风险管理与决策是滑坡灾害风险评估的最终目标。它是由滑坡灾害风险信息管理与决策系统来支持。该系统一般由滑坡灾害信息系统、滑坡灾害风险分析预测系统、滑坡灾害风险预警信息发布系统,实现滑坡灾害实时风险预警预报与网络连接的地质灾害滑坡预警预报与减灾防灾体系,根据气象数值预报,对可能遭受的滑坡灾害风险进行实时预警预报,及时广泛地发布风险预警信息,科学高效、快速地开展灾害防治,减少灾害损失,保护人民生命财产安全,变被动防治为主动性防治地质灾害。
根据图5-6提出的滑坡灾害风险评估与管理框架,提出滑坡灾害危险性评估指标体系(表5-3)和易损性评估指标体系(表5-4)。
表5-3 滑坡灾害危险性评估指标
表5-4 滑坡灾害易损性评估指标
六、小结
地质灾害风险程度主要取决于两方面因素:地质灾害发生条件与地质灾害活动强度——发生条件越充分,灾害活动规模越大、频次越高,灾害的风险程度越高;地质灾害承灾体的脆弱性或承灾区社会经济易损性——承灾体数量越多、价值越高,评价区社会经济越脆弱,防灾、抗灾能力越差,灾害的风险程度越高。对这两方面的分析评价分别称为危险性评价和易损性评价。这两方面的共同作用,决定了地质灾害的风险水平,对它们的综合分析评价称为地质灾害风险评价。采用编制区划图及其说明的形式,反映地质灾害风险分布及其控制条件,称为地质灾害风险区划。
地质灾害风险区划技术路线(图5-7)为:
基础资料的补充收集与整理→专题数据库的建立→专题图的编制与数字化→各灾种的危险性评价、易损性评价模型的建立与实现→地质灾害风险区划→结果分析与减灾对策。
(1)基础数据的调查收集。
(2)基础资料统计与专题数据库的建立。对各种资料需按灾种、风险要素(历史灾情、孕灾条件、承灾体、社会经济条件等)、地区(省、地、县)进行数字转化,建立由不同系列资料组成的数据库。
(3)专题图件的编制与数字化。编制不同灾种的主要影响因素、社会经济与基础结构专题图,并进行数字化,为不同灾害的危险性评价、易损性评价提供基础数据。
(4)运用GIS技术,建立各灾种的危险性评价模型,进行地质灾害危险性区划。
(5)运用GIS 技术、评价地质灾害承灾体的易损性(人口安全易损性、土地资源易损性、物质财富易损性)。
(6)以灾害危险性、易损性评价结果为基础,运用GIS技术,进行地质灾害风险区划。
(7)结果分析与电子地图的制作。
图5-7 地质灾害风险区划技术路线框图
根据Varnes(1984)、Fell(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
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
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。
地质灾害风险评估框架:
①工作区地质灾害危险源识别,编制工作区地质灾害危险源分布图。参见中国地质灾害风险识别新方法。
②地质灾害承灾体及其易损性调查,编制工作区人口分布密度图和财产分布密度度,中国地质灾害承灾体易损系数=1。参见地质灾害承灾体调查工作内容与方法。
③风险概率→预测不同风险概率下地质灾害危险区范围,编制不同风险概率下地质灾害危险源危险区范围分布图。
④计算地质灾害危险源危险区内:
受威胁人数=?
受威胁财产=?
即采用层次叠加法进行险情计算。
⑤地质灾害风险评判,编制工作区地质灾害风险评价分区图。
参见中国地质灾害风险评价的理论与方法。
地质灾害风险评估框架
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欧盟大型滑坡项目(IMIRILAND)推出了以多学科为基础的危险性评估方法。根据不同国家(西班牙、法国、意大利、瑞士和奥地利)所提供的经验,提出了该项目所用的不同危险性评估方法及其对滑坡灾害定量风险评估所起到的作用(表3-1)。
推荐的滑坡灾害风险评估框架
三、滑坡灾害风险评估与区划 结合危险性和易损性评估结果,计算各评估区域的期望损失和风险水平,并进行风险区划。这有助于识别和区分风险较高的区域,以便采取适当的防治措施。四、滑坡灾害监测与气象预警 这一部分涉及建立和完善滑坡监测网络,包括群测群防系统和专业监测系统。同时,研究滑坡与降雨之间的...
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地质灾害危险性评估报告?
并对结果进行解读和说明。风险评估与建议:基于危险性评估的结果,进一步进行风险评估,考虑人口、财产等因素,评估潜在的损失和影响,并提出相应的风险管理建议和措施。报告结论:对整个评估过程进行总结,明确地质灾害危险性评估的结论,并提出对应的管理和防治建议。评估相关问题咨询搜索 好评评估。
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...
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骑怨日舒: 我觉得要把地质灾害评估报告写好,首先你要把当地的省国土厅出的技术规范要求翻阅一下,掌握当地存在哪些灾种,这些灾种的大体分布范围、发育程度.地灾报告的框架是固定不变的,主要就是向里面填充内容,项目的评估级别不能定错,...
南关区18344338157: 不同等级的地质灾害危险性评估技术要求是什么??
骑怨日舒: 一级评估必须对评估区内分布的地质灾害是否应危害建设项目安全、建设项目是否诱发地质灾害、因治理地质灾害增大的项目建设成本等进行全面的评估.其具体技术要求如下: (1)滑坡的评价必须查明评估区内地质环境条件、滑坡的构成要...
南关区18344338157: 地质灾害评估规范的具体要求? - ?
骑怨日舒: 《地质灾害危险性评估规范(征求意见稿)》,因为地区不一样,所以各地区的地质情况不一样,地灾种类也有差别,经验很重要.
南关区18344338157: 下图为我国西南地区某区域地质灾害风险评估略图.根据相关知识,完成下列问题. (1)影响图中地质灾害高风 - ?
骑怨日舒: (1)断层 坡度 (2)崩塌 洪灾 沿垂直于泥石流运动方向,迅速向高处转移 (3)在易发地段加强监测,尽量避免工程项目在该地段选址和施工;建设护坡、排水工程等.(1)由图可知,高风险区多断层,等高线密集,坡度大. (2)暴雨易诱发崩塌等地质灾害,为洪灾提供水源条件.泥石流流向低处,应向高处逃生;垂直于泥石流运动的方向可以最短路径远离危险区. (3)对不稳定山坡加强监测;减少破坏山体平衡的工程活动;采取措施加固坡体,修建排水工程,可减轻滑坡所带来的危害.
南关区18344338157: 什么项目是要做地质灾害危险性评估的? - ?
骑怨日舒: 国务院《地质灾害防治条例》第二十一条规定:"在地质灾害易发区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,…….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". ...
南关区18344338157: 如何进行地质灾害危险性评估? ?
骑怨日舒: 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;可行性研究报告未包含地质灾害危险性评估结果的,不得批准其可行性研究报告. 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.
南关区18344338157: 地质灾害评估主要考虑哪些方面 - ?
骑怨日舒: 地质灾害类型,地质构造岩土类型,气象水文条件,人为影响因素,处理对策建议.
南关区18344338157: 地质灾害风险评价项目中采用技术要求的风险评价方法,人口和财产集中的场镇地质灾害风险均高,为什么? - ?
骑怨日舒: 这是因为: ①没有编工作区地质灾害危险源分布图,只知道已有地质灾害危险源分布范围及其危险区范围界线,不知道未知的潜在地质灾害危险源分布及其危险区,中国每年发生地质灾害,“80%发生在潜在地质灾害危险源中”. ②地质灾害危险源危险区以外的人和物不受地质灾害威胁,其损毁率(易损性)为0.山区场镇不考虑地质灾害危险源的危险区范围,则导致出现不受地质灾害威胁的场镇区块,人口和财产越集中,其易损性越大(本应为0),地质灾害风险也越高,与实际严重不符.
南关区18344338157: 地质灾害危险性评估、地质灾害治理工程勘察、地质灾害治理工程设计 - ?
骑怨日舒: 这些都属于灾害治理的前期工作 假如某一地方 比如矿山吧 国家投钱进行灾害治理 会把这些钱下拨给当地的国土局 国土局会采用招标的形式招标勘察、设计、监理、施工单位,勘察单位会对治理区进行危险性评估和工程勘察,设计单位根据勘察单位提交的勘察报告设计施工方案.
南关区18344338157: 为什么要在可研阶段开展地质灾害危险性评估报告 - ?
骑怨日舒: 地质勘察报告是每个设计阶段都需要的;地质灾害报告只有在“地质灾害易发区内”建设时才需要提供,由于归口国土部门,涉及部门利益,不是在“地质灾害易发区内”也常常被要求做地质灾害报告.按国务院令是在可研阶段,按编制法可放在初设阶段,如果在“地质灾害易发区内”内建桥应该在可研阶段完成的,否则可以不做,或者在初设阶段补份报告、走下程序;特大桥一般还要求提供地震安全性评价评价报告.