地质灾害风险评估
① 地质灾害风险评价精准性和可靠性差,但中国地质灾害风险评价精准可靠,为什么
①因地抄质灾害承灾体易袭损系数随承灾体结构变化、位置变化而变化,随地质灾害类型、规模、运动特征与危害方式等变化而变化。
见豆丁网一地质灾害易损性分组的前提条件是什么?
②单一地质灾害承灾体易损系数可以通过计算求得,但其计算公式复杂,很多计算参数无法精准获得与难于获得,导致其地质灾害风险评价计算公式精准性和可靠性差。
见豆丁网一地质灾害风险评价中国内地质灾害易损性特征分析研究。
③中国地质灾害危险性和风险性评价单元是地质灾害危险区,危险区内承灾体易损系数是变化的,无法通过计算求得,也就无法进行地质灾害危险性与风险性评价。
④根据国务院地质灾害防治条例相关内容要求可以推导出中国地质灾害承灾体易损系数=1,使中国地质灾害风险评价方法简单易行,精准可靠,可操作性强,成果实用性强!
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 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。
④ 中国地质灾害风险评价计算非常简单,为什么
地质灾害风险评价计算难易程度取决于地质灾害易损性。
地质灾害易损性是指地质灾害承灾内体抵抗地容质灾害损毁的能力,用承灾体易损系数(损毁率)表示,为0一1,0=无毁,1=全毁。
①某一个地质灾害承灾体易损系数可以通过计算求得,计算复杂。
②承灾体易损系数随承灾体类型、结构、位置,地质灾害类型、规模、成因、运动特征与危害方式等变化而变化。因此,地质灾害承灾体区域易损系数是无法通过计算获得的。见豆丁网一地质灾害易损性分组的前提条件是什么?
③根据国务院地质灾害防治条例相关内容要求可以推导出:中国地质灾害承灾体易损系数=1,使中国地质灾害风险评价定量计算简单易行,便于推广应用。
见豆丁网一中国地质灾害风险评价的理论与方法。
⑤ 第四章 地质灾害的风险评估体系2013
①地质灾害来易发性评源判方法及其评判指标体系:
一一地质灾害易发指数计算公式
一一地质灾害易发评判指标:地质灾害影响因素(形成条件)+影响因素的权重。
②地质灾害承灾体及其易损性:
一一承灾体人,用人口分布密度图反映。
一一承灾体物,用财产分布密度图反映。
一一承灾体易损系数,中国地质灾害承灾体易损系数=1。
③地质灾害危险源识别,编制地质灾害危险源分布图。
④地质灾害危险源危险区范围预测。
⑤危险区内受威胁人数=?受威胁财产=?地质灾害险情计算。
⑥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。
⑥ 中国地质灾害风险评价方法有那些特点
①方法和成果符合国务院地质灾害防治条例相关要求。
②成果实用。
③方法具可操作性。
⑦ 国内地质灾害风险评价的途径与方法
见豆丁网一中国地质灾害风险评价的理论与方法
⑧ 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
⑨ 国内地质灾害风险评价方法很多,能推荐一种适宜于中国的地质灾害风险评价方法吗
国外地质灾害风险评价方法很多,目前仍处于探索阶段。国外这些地质灾害风险评价方法,因风险评价的目的不同,服务对象不同和适用条件不同等原因,其评价方法与评价指标存在差异,中国学者将这些方法引入国内,发表了大量论文,国内出现了地质灾害风险评价方法很“多",很‘乱"的现象。
国外地质灾害风险评价方法怎么与中国国情相结合?提交国内地质灾害减灾防灾、风险决策与风险管控等工作需要的实用性成果?……。贵州省地质环境监测院牵头,完成了贵州省自然资源厅2019年下达的20个地质灾害风险评价示范项目。项目组首次采用成果实用性倒逼评价方法有效性的办法,逐渐探索一套适宜于中国的地质灾害风险评价新方法。其成果已于2020年2月在贵阳通过验收,效果良好。
推荐适宜于中国的地质灾害风险评价方法一一贵州省地质灾害风险评价方法,见豆丁网“中国地质灾害风险评价的理论与方法”。
贵州省地质灾害风险评价方法的优点:
一、提交的成果实用性强
中国地质灾害责任主体是地方各级人民政府。评价成果直接回答了地方人民政府地质灾害减灾防灾、风险决策与风险管控等工作急需解决的问题:
①辖区地质灾害危险源在那里?
②地质灾害危险源的危险区范围?
③危险区内受威胁人数和财产(险情)?
④地质灾害发生不同险情(危险等级)的概率(风险)?
二、评价方法针对性、可操作性强
l、针对性强
①服务对象一一地方各级人民政府。
②目的一一为地质灾害减灾防灾、风险决策和风险管控等提供科学依据。
③适用范围一国内。
2、可操作性强
①回答:地质灾害危险源在那里?
提出了单元划分→单元地质灾害易发指数计算→地质灾害易发指数阈值→单元地质灾害危险源评判的地质灾害危险源识别新方法。
地质灾害易发性是指地质条件组合的地质体有利于发生地质灾害的可能性,用地质灾害易发指数表示,易发指数越高,则发生地质灾害的可能性越大。地质灾害易发指数计算指标是地质灾害影响因素(形成条件)及其权重,地质灾害易发性属自然属性,它是客观存在的地质体,不是概率。
参见豆丁网“地质灾害危险源风险识别新方法"。
②回答:地质灾害危险源危险区范围?
→地质灾害危险性是指地质灾害危险源危险区及其可能造成的人员伤亡和财产损失。
→我国地质灾害危险等级是根据灾情大小或险情大小来划分的,其危险等级划分应与国务院地质灾害防治条例中地质灾害危险等级划分标准一致。
→地质灾害风险评价属预测,应用险情进行地质灾害危险性评判。
→中国地质灾害危险性与风险性评价单元是地质灾害危险区。
→地质灾害危险区范围预测→设立地质灾害危险警界线。
③回答:地质灾害危险区内受威胁人数和财产?
→提出了险情计算公式
→公式中计算指标:
a)人口分布密度值
b)财产分布密度值
c)承灾体易损系数
地质灾害承灾体是指地质灾害危险区内的人和物,即受地质灾害威胁的人和物,承灾体人用人口分布密度反映,承灾体物用财产分布密度反映。
地质灾害易损性是指地质灾害承灾体抵抗地质灾害损毁的能力,用承灾体易损系数(损毁率)表示。
见豆丁网“地质灾害承灾体调查工作内容与方法"。
→地质灾害承灾体易损系数(损毁率)随地质灾害、承灾体结构属性和位置的变化而变化。因此,地质灾害危险区内承灾体易损系数是变化的,是无法计算求得的。
→地质灾害易损性无法分组,见豆丁网“地质灾害易损性分组的前提条件是什么?"
→中国地质灾害承灾体易损系数=1,见豆丁网“地质灾害风险评价中国内地质灾害承灾体易损性分析"。
→地质灾害危险性计算中包含了地质灾害易损性,地质灾害易损性无法分组,无法编制工作区地质灾害易损性评价分区图。见豆丁网“地质灾害易损性评价一一理论上可以,实际无法评价"。
→中国地质灾害承灾体易损系数=1,使险情计算公式大大简化。
④回答:地质灾害发生不同险情(危险等级)的概率(风险)?
见豆丁网“中国地质灾害风险评价新方法"。
⑩ 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。