地質災害風險評估
① 地質災害風險評價精準性和可靠性差,但中國地質災害風險評價精準可靠,為什麼
①因地抄質災害承災體易襲損系數隨承災體結構變化、位置變化而變化,隨地質災害類型、規模、運動特徵與危害方式等變化而變化。
見豆丁網一地質災害易損性分組的前提條件是什麼?
②單一地質災害承災體易損系數可以通過計算求得,但其計算公式復雜,很多計算參數無法精準獲得與難於獲得,導致其地質災害風險評價計算公式精準性和可靠性差。
見豆丁網一地質災害風險評價中國內地質災害易損性特徵分析研究。
③中國地質災害危險性和風險性評價單元是地質災害危險區,危險區內承災體易損系數是變化的,無法通過計算求得,也就無法進行地質災害危險性與風險性評價。
④根據國務院地質災害防治條例相關內容要求可以推導出中國地質災害承災體易損系數=1,使中國地質災害風險評價方法簡單易行,精準可靠,可操作性強,成果實用性強!
② 地質災害風險評估的表徵
根據Varnes(1984)、(1994),Leroi(1996)以及Lee和Jones(2004)對風險定義,可將風險以如下公式表達:
地質災害風險評估理論與實踐
H為給定參考時期(如年、建築物的設計使用年限)災害發生的概率。災害(H)是空間概率和時間概率的函數。空間概率與坡度、深度等靜環境因素有關;而時間概率與一些坡度、水力傳導系數等靜態環境因素間接相關,與降雨輸入和排水等動態因素直接相關。
V為特定類型承災體在特定類型災害作用下的物理易損性(其值為0~1之間)。
A為特定承災體的數量或價值(如建築物的數量和價值、人員數量等)。
公式(1)兩個加總符號的意思是,對一定類型的災害造成影響的所有承災體的預期損失後果(VA)進行加總,然後再對所有類型的災害造成的預期損失進行加總便可得到總風險。風險公式(1)表面看起來似乎很簡單,但事實並非如此。不僅要考慮災害事件本身發生的空間影響概率和時間概率,還要考慮災害到達建築物的條件概率以及建築物本身受到破壞的條件概率。當考慮建築物中人受到災害的影響時,還必須考慮人當災害發生時是否在建築物中的條件概率以及建築物中人傷亡的條件概率。當考慮區域風險評估與區劃時問題變得更加復雜和不確定性,因為准確地確定承災體與滑坡可能發生地之間的位置非常困難。在使用公式(1)時,需要分析區域中一組承災體受到不同規模和類型的災害撞擊的空間概率和時間概率,在此基礎上估計區域中所有承災體的損失程度。
圖5-1是C.J.van Westen;T.W.J.van Asch,R.Soeters給出的基於GIS的大、中比例尺(1∶10000~50000)區域滑坡風險評估流程圖。流程圖的頂部是需要輸入的四個基礎屬性數據層:環境要素、觸發因素、歷史滑坡信息、承災體。
在這些輸入數據中,歷史滑坡信息是最重要的信息,因為通過分析這些信息,可以確定滑坡發生的頻率以及不同規模的滑坡與滑坡災害影響結果之間的關系。滑坡的空間概率既可通過動態模擬獲得,也可通過分析過去滑坡事件發生的位置與一套環境因素之間的關系,利用啟發式或統計方法預測在相似條件下滑坡發生的空間概率。通過將滑坡發生位置的空間信息與環境因素(其中DEM是最關鍵的因素)的結合,確定滑坡發生地帶,再與滑坡的時空概率和影響帶結合在一起便形成了滑坡災害圖。
易損性分析是地質災害風險評估的另一重要方面。這涉及人口、建築物、岩土工程、經濟活動、公共設施、基礎設施等承災體信息。根據從歷史損害編錄推導的易損性曲線獲得,也可以經驗推導出的關系確定承災體的易損性。風險評估流程圖最後一個環節是將危險性和易損性評估綜合起來。首先是將某一特定類型滑坡的危險性和某一承災體的易損性綜合起來,然後將所有滑坡類型的危險性和所有承災體的易損性綜合起來最後得出總風險。
圖5-1 滑坡空間風險評估框架圖
③ 地區地質災害風險評價與防治對策
一、地質災害風險評價
綜合相關方面專家學者近年的研究成果,密切結合山東半島城市群地區的特點和現有的地質災害發育程度,制定了山東半島城市群地區地質災害風險評價指標(表8-2)。
表8-2 山東半島城市群地質災害風險評價指標體系
將半島城市群地區劃分為5km×5km共2978個獨立單元,根據分區指標對每個單元的區域地質災害發育程度評價指標進行賦值、評價,將所得數值進行加權。根據上述16個半島城市群地區地質災害發育程度評價指標,確定每個單元內各因素(指標)的特徵值P'i,再乘以其權值,即得到每個單元的地質災害發育程度評價基準值。其數學模型如下:
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
式中:SEj為j單元的基準值;i為效應指標數,i=1,2…16;j為各單元數,j=1,2,3…2978;Wi為各效應指標的綜合權重;P'i為各單元內單項指標的性質特徵值(為研究方便,統一在0~1之間)。
根據計算出的各單元基準值的大小,將區域地質災害風險評價分為4級,其結果見圖8-5。
圖8-5 山東半島城市群地質災害風險評價
計算結果表明,山東半島城市群地質災害風險評價分為4個等級,即地質災害風險小(Ⅰ類區)、地質災害風險較小(Ⅱ類區)、地質災害風險中等(Ⅲ類區)、地質災害風險大(Ⅳ類區),它們所佔的比例分別是22.8%、38.9%、23%和15.3%。
地質災害風險小(Ⅰ類區):分布在威海大部分、青島北部大澤山低山區、濟南中部、濰坊東部平原區,佔全區面積的22.8%。該區自然生態環境優良,植被發育,一般無明顯的環境地質問題,有少量崩塌點,采礦、採石坑少,局部有輕微的水土流失,地下水質量為Ⅲ級,人類工程活動強度不大。
地質災害風險較小(Ⅱ類區)、分布在煙台大部分、濰坊西部、青島市區周圍地區、膠南市東南地區,佔全區面積的38.9%,在各類區中所佔比例最大。該類區自然生態環境良好,植被比較發育,一般有較明顯的環境地質問題,如有少量采礦、採石坑分布,地下水質量為Ⅲ—Ⅳ級,有地表污染源,人類工程活動強度較大。
地質災害風險中等(Ⅲ類區):分布在煙台南部采礦點、日照東部、濰坊中部、青島市中東部,佔全區面積的23%。該區自然生態環境中等,植被不很發育,一般有明顯的環境地質問題,例如,采礦過程中,形成了采礦坑、礦渣堆,並在采礦過程中形成大量廢水,由此引起植被破壞、邊坡失穩、地下水污染等問題。地表水和地下水污染程度較重,平度西南部一般分布由於地下水高氟引起的地方性氟中毒症,地下水污染,地表水資源貧乏,地下水超采引起了地下水降落漏斗。人類工程活動強度大。
地質災害風險大(Ⅳ類區):分布在東營市大部分、日照東部、煙台中部采礦點,佔全區面積的15.3%。該區自然生態環境較差,植被不很發育,一般有很明顯的環境地質問題或地質災害,一是采礦引起比較嚴重的生態環境破壞問題和地質環境破壞問題,二是海鹹水入侵區,三是活斷層或地震災害發育。
二、地質災害防治對策及建議
1.地質災害的防治策略
地質災害的減災防災是一項系統工程,只有將行政、經濟、法律、科技等手段統一協調好,才能達到理想的效果。
1)加強防災減災的法制建設。
2)加強減災防災能力建設。
3)提高公眾減災意識。
2.地區地質災害的防治措施
從上述可見,山東半島城市群地區地質災害包括人類不可避免會遇到的災害如地震或活動性斷裂作用、風暴潮等造成的災害,人類不合理的開發與建設和自然地質作用相互影響造成的災害,以及本來是可以避免但由於不合理規劃造成的潛在地質災害。對於不同災害應採取不同的措施來防止或減少其危害程度:
1)防止、降低地震、活動性斷裂破壞性的措施。
2)地面塌陷的防治對策與建議。
3)崩、滑、流防治對策。
4)流體災害與水土環境變異災害的防治措施。
5)預防城市建設潛在災害的措施。
④ 中國地質災害風險評價計算非常簡單,為什麼
地質災害風險評價計算難易程度取決於地質災害易損性。
地質災害易損性是指地質災害承災內體抵抗地容質災害損毀的能力,用承災體易損系數(損毀率)表示,為0一1,0=無毀,1=全毀。
①某一個地質災害承災體易損系數可以通過計算求得,計算復雜。
②承災體易損系數隨承災體類型、結構、位置,地質災害類型、規模、成因、運動特徵與危害方式等變化而變化。因此,地質災害承災體區域易損系數是無法通過計算獲得的。見豆丁網一地質災害易損性分組的前提條件是什麼?
③根據國務院地質災害防治條例相關內容要求可以推導出:中國地質災害承災體易損系數=1,使中國地質災害風險評價定量計算簡單易行,便於推廣應用。
見豆丁網一中國地質災害風險評價的理論與方法。
⑤ 第四章 地質災害的風險評估體系2013
①地質災害來易發性評源判方法及其評判指標體系:
一一地質災害易發指數計算公式
一一地質災害易發評判指標:地質災害影響因素(形成條件)+影響因素的權重。
②地質災害承災體及其易損性:
一一承災體人,用人口分布密度圖反映。
一一承災體物,用財產分布密度圖反映。
一一承災體易損系數,中國地質災害承災體易損系數=1。
③地質災害危險源識別,編制地質災害危險源分布圖。
④地質災害危險源危險區范圍預測。
⑤危險區內受威脅人數=?受威脅財產=?地質災害險情計算。
⑥地質災害風險評判,編制工作區地質災害風險評價分區圖。
參見中國地質災害風險評價的理論與方法。
⑥ 中國地質災害風險評價方法有那些特點
①方法和成果符合國務院地質災害防治條例相關要求。
②成果實用。
③方法具可操作性。
⑦ 國內地質災害風險評價的途徑與方法
見豆丁網一中國地質災害風險評價的理論與方法
⑧ 地質災害風險評估框架
一、地質災害風險評估
地質災害風險評估,即分析不同強度的地質災害發生的概率及其可能造成的損失,是對風險區發生不同強度地質災害活動的可能性及其可能造成的損失進行的定量化分析與評估。地質災害風險評估的目的是清晰地反映評估區地質災害總體風險水平與地區差異,為指導國土資源開發、保護環境、規劃與實施地質災害防治工程提供科學依據。地質災害風險區劃是按計算的地質災害期望損失值分成不同等級風險區,針對不同風險區的特點提出減少風險的各項對策。
根據地質災害風險的構成因素,地質災害風險評估主要應包括兩個方面:一是危險性評估;二是易損性評估。滑坡風險分析(區域尺度)不僅可以識別現有承災體的影響,還可以識別出與未來開發相關的潛在影響,這對未來開發決策具有指導意義。也就是說,地質災害風險分析就是對滑坡災害進行風險識別、風險評估、風險估計,回答「什麼原因」、「在哪發生」、「什麼時候發生」、「強度多大」、「頻率多少」、「影響多大」、「風險水平是否可以接受」這些關鍵問題。並在此基礎上優化組合各種風險管理技術,做出風險決策。對地質災害實施有效的控制和處理風險所致損失的後果,期望以最小的成本換取大的安全保障。滑坡、泥石流等地質災害風險總是與人類社會共存,人類社會所能做的工作,就是要降低滑坡、泥石流等地質災害風險,進行風險分散和轉移,將風險管理到一個可以接受的程度,而風險評估則是實現風險管理的關鍵。
在地質災害風險計算的基礎上進行風險評估,主要是判斷存在的風險是否可接受,並制定風險處理選擇方案或建議。一般將風險分為可接受水平、容忍水平或不可容忍水平。什麼水平的風險是可以接受或容忍的,在很大程度上取決於當地生產力水平和防災能力、心理預期、社會和文化價值取向等因素。比如在比較貧困落後的地區,所能接受的災害風險水平要比相對富裕地區高。在風險高地區生活的人,所能接受的風險水平要比生活在低風險地區的人高。因此,在不同地區和不同人群,可接受的風險水平是不一樣的。可接受的風險水平要綜合考慮各種因素,進行風險-效益分析,最後得出權衡後的風險水平。香港特區政府岩土工程辦公室將新開發坡體的可接受的個人風險定為1×10-5,對於已存在的坡體開發個人風險定為1×10-4。一般使用頻率—死亡人數(FN)圖解法確定可接受的社會風險水平(圖1-2)。
圖1-2 一定規模(死亡人數)的事件發生頻率與死亡人數(FN)圖解(據澳大利亞岩土力學協會,2000)
二、地質災害風險評估框架
地質災害風險管理主要包括風險識別、風險評估和風險處置三個方面。首先是風險識別,然後進行風險評估,在此基礎上通過成本-效益方法以及綜合考慮各方面因素確定減災行動。降低地質災害風險涉及風險的接受、避讓、預防、減輕或共同分擔。減災手段包括「硬」的工程方法,還包括「軟」的立法、教育、保險、援助、應急和規劃。關於滑坡風險管理,目前世界上還沒有一個通用的框架,比較公認的是澳大利亞岩土力學協會(2000)在其滑坡風險管理指南中確定的框架(圖1-3)。
香港斜坡安全管理是一項持續努力和全方位的長期計劃,其宗旨是最大程度地降低香港的滑坡風險。從20世紀90年代開始,香港將量化風險的理念引入邊坡安全管理政策中,開展了一系列試驗研究,並將試驗研究成果應用到邊坡安全政策中。香港邊坡安全量化風險評估採用了Stewart (2000)提出的香港化學工業界的風險管理框架(圖1-4),內容主要包括風險分析、風險評估和風險管理。風險管理是風險評估、風險控制和實施行動和/或監測計劃的整個過程。風險控制涉及風險處理措施的評估(包括風險減輕、風險接受和風險避讓)。根據風險控制過程的結果實施行動和/或監測計劃。參照英國健康與安全行政官(HSE)風險容忍准則(圖1-5),制定了「滑坡風險准則」。當風險水平介於兩個極限之間(位於「可容忍區」)時,針對這一風險指標要求開始採取行動,將風險降至「切實可行的」水平。這就是所謂的ALARP要求。對每個存在潛在危險性設施都實施了減輕風險計劃,隨後對土地利用規劃實行控制,以避免風險加大,並在可能的情況下降低附近地區的風險。
圖1-3 滑坡風險管理程序(據澳大利亞岩土力學協會AGS,2000)
可以說,香港風險管理理念是在1993年被用於檢查邊坡安全政策的,到1995,風險管理手段開始被認為是有助於邊坡安全的一項不可或缺的政策。利用量化風險評估(QRA)技術,來計算和管理滑坡風險已經逐漸獲得香港岩土工程業界的認同,因而驅使相關技術在近年來得到發展和應用。
圖1-4 香港化學工業界風險管理框架
圖1-5 健康與安全行政官(HSE)的風險容忍度框架
⑨ 國內地質災害風險評價方法很多,能推薦一種適宜於中國的地質災害風險評價方法嗎
國外地質災害風險評價方法很多,目前仍處於探索階段。國外這些地質災害風險評價方法,因風險評價的目的不同,服務對象不同和適用條件不同等原因,其評價方法與評價指標存在差異,中國學者將這些方法引入國內,發表了大量論文,國內出現了地質災害風險評價方法很「多",很『亂"的現象。
國外地質災害風險評價方法怎麼與中國國情相結合?提交國內地質災害減災防災、風險決策與風險管控等工作需要的實用性成果?……。貴州省地質環境監測院牽頭,完成了貴州省自然資源廳2019年下達的20個地質災害風險評價示範項目。項目組首次採用成果實用性倒逼評價方法有效性的辦法,逐漸探索一套適宜於中國的地質災害風險評價新方法。其成果已於2020年2月在貴陽通過驗收,效果良好。
推薦適宜於中國的地質災害風險評價方法一一貴州省地質災害風險評價方法,見豆丁網「中國地質災害風險評價的理論與方法」。
貴州省地質災害風險評價方法的優點:
一、提交的成果實用性強
中國地質災害責任主體是地方各級人民政府。評價成果直接回答了地方人民政府地質災害減災防災、風險決策與風險管控等工作急需解決的問題:
①轄區地質災害危險源在那裡?
②地質災害危險源的危險區范圍?
③危險區內受威脅人數和財產(險情)?
④地質災害發生不同險情(危險等級)的概率(風險)?
二、評價方法針對性、可操作性強
l、針對性強
①服務對象一一地方各級人民政府。
②目的一一為地質災害減災防災、風險決策和風險管控等提供科學依據。
③適用范圍一國內。
2、可操作性強
①回答:地質災害危險源在那裡?
提出了單元劃分→單元地質災害易發指數計算→地質災害易發指數閾值→單元地質災害危險源評判的地質災害危險源識別新方法。
地質災害易發性是指地質條件組合的地質體有利於發生地質災害的可能性,用地質災害易發指數表示,易發指數越高,則發生地質災害的可能性越大。地質災害易發指數計算指標是地質災害影響因素(形成條件)及其權重,地質災害易發性屬自然屬性,它是客觀存在的地質體,不是概率。
參見豆丁網「地質災害危險源風險識別新方法"。
②回答:地質災害危險源危險區范圍?
→地質災害危險性是指地質災害危險源危險區及其可能造成的人員傷亡和財產損失。
→我國地質災害危險等級是根據災情大小或險情大小來劃分的,其危險等級劃分應與國務院地質災害防治條例中地質災害危險等級劃分標准一致。
→地質災害風險評價屬預測,應用險情進行地質災害危險性評判。
→中國地質災害危險性與風險性評價單元是地質災害危險區。
→地質災害危險區范圍預測→設立地質災害危險警界線。
③回答:地質災害危險區內受威脅人數和財產?
→提出了險情計算公式
→公式中計算指標:
a)人口分布密度值
b)財產分布密度值
c)承災體易損系數
地質災害承災體是指地質災害危險區內的人和物,即受地質災害威脅的人和物,承災體人用人口分布密度反映,承災體物用財產分布密度反映。
地質災害易損性是指地質災害承災體抵抗地質災害損毀的能力,用承災體易損系數(損毀率)表示。
見豆丁網「地質災害承災體調查工作內容與方法"。
→地質災害承災體易損系數(損毀率)隨地質災害、承災體結構屬性和位置的變化而變化。因此,地質災害危險區內承災體易損系數是變化的,是無法計算求得的。
→地質災害易損性無法分組,見豆丁網「地質災害易損性分組的前提條件是什麼?"
→中國地質災害承災體易損系數=1,見豆丁網「地質災害風險評價中國內地質災害承災體易損性分析"。
→地質災害危險性計算中包含了地質災害易損性,地質災害易損性無法分組,無法編制工作區地質災害易損性評價分區圖。見豆丁網「地質災害易損性評價一一理論上可以,實際無法評價"。
→中國地質災害承災體易損系數=1,使險情計算公式大大簡化。
④回答:地質災害發生不同險情(危險等級)的概率(風險)?
見豆丁網「中國地質災害風險評價新方法"。
⑩ 地質災害風險評估有哪些方法,各有什麼優缺點
地質災害風險性是指地質災害發生不同險情(危險等級)的概率。
①地質災害專危險性評價指標,根據國屬務院地質災害防治條例,其危險等級是根據災情大小或險情大小來判定的。評價指標為災情+險情。
②地質災害風險性評價技術路線:
a)地質災害風險概率(暴雨頻率)→b)預測地質災害危險區范圍→c)地質災害險情計算,確定其危險等級→d)判定發生該危險等級的概率(風險性)。
③地質災害風險評估方法:
a)地質災害危險區范圍預測方法:
一一定性分析方法
一一半定量分析方法
一一定量計算預測方法
b)地質災害險情計算方法:
地質災害危險區內受威脅人數=?受威脅財產=?
一一統計分析計演算法
一一層次疊加計演算法
參見中國地質災害風險評價新方法。