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自然灾害危险性分析样例十一篇

时间:2023-08-02 09:27:24

自然灾害危险性分析

自然灾害危险性分析例1

1地质灾害评价标准

地质灾害评价模式主要以易发性评价、危险性评价、易损风险性评价三个方面为标准,地质灾害危险性评价起源于20世纪70年代,随着定位系统技术和高精度岩土物理模型发展,地质灾害危险性评价程度不断提高,国内研究取得了可喜成果。地质灾害易发性评价主要基础是地质环境条件问题,静态考察地质灾害的相对稳定环境。危险性是评价最主要标准,外在诱发地质灾害问题主要是由于动态因素造成,易发性地质灾害具有很大危险性,是地质灾害研究工作中最重要部分,地质灾害孕育很多不同情况,随着区域地质灾害风险性评价工作深化发展,针对小区域地质灾害范围研究,可以很好对山地灾区区域探究分析,特别是对于小范围山地多灾区域和人口密集地质灾害研究[1]。通过对地貌单元易发性研究,可以很好采用信息量法运用常规研究进行合理分析,探究地貌单元小区域危险性评价,能很好提高对地貌单元危险性认识,合理降低地质灾害。

2地貌单元划分研究模式

柳州地处广西中北部,与云贵高原东南边缘相接,山多地少。整个地势为北高南低,地形复杂。北部属山地,有的大苗山和西部九万大山,自东北向西南平行排列,岭谷相间,山岭海拔一般1500—1800m,部分山峰大于2000m;南部为中山-峰林谷地[2]。地貌的单元划分可以从栅格单元和地貌单元两个方面区别,形式上主要基本评价单元,栅栏单元主要分为方正单元格,地貌单元主要表现就是小区域综合地貌特性,采用地貌单元为斜坡单元区别,斜坡单元主要基于沟谷划分,能够很好表现局部区域地形地貌特征,对于滑坡和崩塌也具有非常良好控制作用。对于地质灾害评价常用基本单元,乡镇单元也属于行政范畴,主要指的就是人口聚集居住的区域,本身受到环境影响,地貌环境也会发生很大变化,通过GIS分析地形、地貌特征时,需要对于数据合理提取划分。

3地貌单元易发性评价分区分析

评价因子选取主要是评价单元,栅格单元和地貌单元,由于两者之间存在各种特征,所以充分对地形地貌危险性进行合理指标分析,对地貌、坡度、高程、距河距离和工程岩组以及地表形态进行区别,和栅格评价因子都可以进行相对合理选择区别,相对高差主要是地貌单元区域最高点和最低点差距问题,距离河流距离主要取地貌单元区域离河流距离,断层距离取决于地貌单元距离,根据工程岩组地貌单元区域岩体性质和地貌形态进行综合特征分析[3]。信息量法模型是一种常用统计分析方法,起初是地学应用模式,集中在矿产资源调查方面,几年来随着地质灾害领域广泛使用,使得地质灾害工作不断区域信息化和精确化,其工作主要思路就是参照各种地质灾害分析,对于遭受破坏地貌及时分析,及时取得反映区域稳定性因素实际参数。通过计算机对各种影响因素问题研究,基于信息数据大小分析,及时评价影响研究对象关系程度,在地质灾害易发性评价中,通过信息量法将地质灾害发生现象进行很好定位研究,对于地质灾害的地形、坡度和岩性因子进行模型评价指标,通过各种数据分析,信息量大小综合水平评价,及时对于区域预测和等级划分,根据模型核心计算比较各种因子研究对象信息量大小,对于信息量计算进行合理理论模型统计,运用实际运算,寻找切实可行样本计算公式,有效代替实际信息量计算和综合区别地貌特征。逻辑回归模型是一种最大估计法,其变量为二维变量,在进行地质灾害易发性评价分析中,地质灾害发生主要取决于两个模型变量因素,会直接影响因子地质灾害发生,在模型计算中,首先要根据地质灾害发生概率进行及时函数自然对数转换分类。地质灾害发生概率逻辑关系需要根据逻辑回归计算取得数据,从而计算各个因子权重,评价因子种类,推算计算整个模型核心,这些数据也是基于因子指标值,通过逻辑回归模式计算反馈,根据统计软件数据对地质灾害进行指标区别。模型最核心在于数据因子权重值计算,通过逻辑回归模式计算,可以选取常用地质灾害及时统计数据,对于指标值进行计算,获得常用计算单元,减少地质灾害发生概率。因子分级和指标计算区别研究,主要通过栅格单元和地貌单元因子数据分析计算,根据因子逻辑指标,将软件单元指标数据矩阵形式分析,根据软件回归分析获取逻辑回归系数,也可以将逻辑回归系数利用叠加工具进行综合计算,根据单元地质灾害会发生可能性,不断提高综合频率,对于自然断法评价进行单元成图重新分类。及时对栅格单元评价,对于高易发区域、中等易发区域和地貌单元区域进行及时区别,另外利用定位对于空间叠置功能提高对于因子信息量分析,从而得到整个研究区域综合信息量图,根据地貌单元整个信息综合量分,及时评价地貌综合信息量值,最大程度提高地质灾害发生可能性,同时结合频率分布值,分别对于两者进行重新分类划分[4]。评价结果比较分析,根据研究区域易发性区别,可以参考易发性使用价值,从区域综合特征根系优劣,和地质灾害实际分析情况进行及时数学模型效率研究,对于地貌单元区域地质灾害易发性评价,适当的合理提高地质灾害准确研究价值。区域综合特性特显地质灾害易发性评价等级模式,需要及时理解对于环境评价中岩性和地貌、地质条件综合体现,需要从宏观角度实现对于局部地形地貌综合分析。地貌控制整块滑体,是非常高危滑区,部分植被覆盖没有发生滑动,综合宏观角度可以从整体上区别为栅格。和地质灾害实际分布情况相互吻合,利用空间统计工具实现对于地质灾害统计比较,从历史滑坡分级为栅格单元进行逻辑回归法分析,在地貌单元为基础评价基础上,实现逻辑回归分析,提高历史地质灾害分布等易发区域,信息量法分析结果主要是历史灾害分析,基于地质单元危险性,需要合理对于等级和地质灾害分布情况进行高度契合。数学模型也可以借助于空间系统工具分别针对地貌单元进行两种评价,分析信息量法和逻辑回归法评价模型,可以得出两种不同结果,依据探索研究数学单元模型效率,合理对信息数据处理,同时结合各种数据进行统计,用地貌单元作为评价单元,运用数学模型计算评价,使用效率更好统计数据。基于地貌单元区域地质灾害易发性区别手段,相对于传统栅格评价区别,需要更好体现区域中微观综合地貌特性,很好契合地质灾害实际危险,评价区别地质灾害分布情况,划分区域运用数学评价模型适用效率增加评价手段,提高地质灾害易发区,具有良好适用性和可塑性。

4地貌单元地质灾害的易发性和危险性评价

地质灾害可以充分利用遥感技术和区域地质资料,结合定位系统技术和数学计算手段对于地质灾害的易发性和危险性进行评价分析,我国处于欧亚板块东南方,是印度板块和太平洋板块相互碰撞结果,也是地震多发地带。地质灾害受到区域性地质生态环境影响,一般泥石流和滑坡等都是突发性地质灾害,由于人为和自然造成一定影响,地球表面生态环境受到很大破坏,地质灾害形成也是自然共同作用造成的,总结一般是人为引起灾害,另一半是自然灾害。地质灾害受到区域性地质环境变化,会引起灾害,地质灾害综合危险性指数法是对每一个地质灾害综合危险性指数运用,地质灾害的综合危险指数就是运用层次分析法,对于单元格地质灾害综合危险分析,合理对地质灾害进行分划,地质灾害易发性和区域性最主要地方是人对于地表造成的破坏。地质灾害中易发性主要是地质灾害因素,比如地质结构及地下水破坏等,现如今解决问题的最好方式就是进行因地势和地质结构进行地质结构分析,降低灾害发生。区域地质灾害危险性评价标准主要是灾害发生的自然变化,活动的危险性主要是地质灾害危险性依照一定定量评价标准展现,危险性可以划分为两个类型,在一定范畴要依照调查结果进行合理灾害分析,对于不确定面积造成损失要进行及时评价,依照因素划分可以将地质因素进行数据分析。地质灾害评价主要包括易发性评价、危险性评价和易损性风险评价,其中地质灾害危险性可以通过地位技术系统对于物理模型进行分析,及时提高对于地质灾害易发性评价,提高地质环境条件,静态考察地质灾害相对稳定性。地质地貌单元不规则法,主要是环境地质和地质环境条件造成的,具有一定危险性,地质环境主要是岩土结构、岩土结构和地表面结构,根据地表分划,需要依照不同岩土类型进行深层区别,按照地质岩土承受力和土体物理结构考虑,实现对地貌地质灾害危险性区别。地质灾害危险性评价办法和理论进行合理对照,结合定量和定性分析,减小地质灾害危险性,单元中对于地质灾害要依据危险性高低进行合理分划,对于地质灾害要根据实际稳定性提高防护措施。我国属于地质灾害频发地区,需要对于区域地质灾害易发性进行精确评价,将地质灾害降低到最低。

5结论

综上所述根据地貌单元评价,利用逻辑回归法和信息量法模型,对于研究区域有关地质灾害易发性评价,依据结果进行相互比较,在一定范围内实现对于局部综合特征考虑,及时做好评价措施,最明显的层次分级,就是数学模型适用率提高,最大限度降低灾害发生的危险性。对地质灾害综合性进行统计,科学合理提高地质灾害检测预防措施,提高地质灾害管理水平,降低地质灾害管理成本,最大程度降低人员伤亡和财产损失问题。

参考文献:

[1]许冲,戴福初,姚鑫,赵洲,肖建章,基于GIS与确定性系数分析方法的汶川地震滑坡易发性评价[J],工程地质学报,2010年01期;

[2]寅康,金晓斌,王千,杜心栋,基于GIS的关中地区农业生产自然灾害风险综合评价研究[J],地理科学,2012年12期;

自然灾害危险性分析例2

Abstract: with the continuous development of human economic activities, which caused by geological disasters have occurred. Geological hazard risk assessment work to standardize human engineering activities, reduce artificial induced geological disasters, guarantee the safe operation of the engineering construction and maintenance have important practical significance of the people's life and property. This article first to the definition of geological disaster, then analyzes the level of geological hazards assessment, and the main content, finally, the method is commonly used in geological hazard risk assessment were discussed.

Key words: geological disasters; Risk assessment; Situation assessment; Level; Assessment report

中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、地质灾害的定义

就地质灾害而言,是指由于自然产生或人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象。因此,从上述地质灾害的定义中,可以明确以下两点:

1、在引发地质灾害的因素中即包括自然因素也包括人为因素。有些人认为,有些由人为因素引发的灾害(如采矿引起的地裂缝、地面塌陷等)属人为灾害,不是地质灾害。其实单从定义中,我们就可以找到答案,上述灾害肯定是属于地质灾害危险性评估的范畴,属于人为诱发的地质灾害。

2、地质灾害是指那些危害人民生命和财产安全的与地质作用有关的灾害。这句话可以理解为两个意思,一是:必须是对人民生命和财产安全带来危害的才能称其为地质灾害,假如在荒无人烟的地方发生的山体崩塌就不是。二是:地质灾害必须是与地质作用有关的灾害,假如因施工质量问题而导致的楼房倒塌,虽然也造成了人民生命和财产的损失,但与地质作用无关,也就不是地质灾害。

二、地质灾害评估的级别及主要内容

(一)地质灾害的评估级别

1、一级评估

一级评估是指重要建设项目。由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,必须对评估区内分布的地质灾害是否危害建设项目安全、建设项目是否诱发地质灾害、预测评价工程建设可能诱发的灾害类型及危险性、因治理地质灾害增大的项目建设成本等进行全面的评估。

2、二级评估

二级评估是指较重要的建设项目。与一级评估一样,由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,对评估区内地质灾害对建设项目的影响或危害以及建设项目是否会诱发地质灾害进行分析或专项分析,基本查明评估区内存在的地质灾害类型、分布、规模,以及对拟建项目可能产生的危害、影响。对评估区内重大地质灾害应参照一级评估要求进行评价。

3、三级评估

三级评估是指一般建设项目。可以从简,由建设单位或委托单位提交危险性评估说明书,县级国土资源局备案。

(二)地质灾害评估的主要内容

1、现状评估

现状评估是指已有地质灾害的危险性评估。任务是根据评估区地质灾害的类型、规模、分布、稳定状态、危害对象进行危险性评价。对稳定性或危险性起决定作用的因素作较深入的分析,判定其性质、变化、危害对象和损失情况。

预测评估

预测评估是指对工程建设可能引发或加剧的地质灾害的危险性以及工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行预测。任务是依据工程项目类型、规模、预测工程项目在建设中和建成后,对地质环境的改变及影响,评价是否会诱发地质灾害以及灾害的范围。

综合评估

综合评估的任务是根据现状评估和预测评估的情况,采取定性、半定量的方法综合评估地质灾害危险场地的建议。

地质灾害危险性评估的主要方法

(一)点评估和面评估方法

1、点评估

对于点的危险性评价,一定要弄清地质灾害点的地理位置及自然地理概况,地质环境,地质面貌,形态特征,边界条件。采用经验法与灾害活动的动力分析和条件分析方法相结合的方法。通过对力学平衡的计算,得出稳定系数(K),用来指示斜坡失稳的可能性。在计算现状环境下斜坡稳定系数时,应根据今后可能出现的情况设定相应的参数,计算稳定系数,从而确定导致斜坡失稳的因素,这些因素出现的频率多大,进而可以确定灾害发生的概率。最后根据形成条件及诱发因素的综合分析,并结合稳定性、危害范围及其发生概率计算的结果,对整个地质灾害点进行危险性分区。

2、面评估

对于面评估特别是区域评估的危险性评价,首先要分析灾害产生的因素,即岩体工程条件,构造条件,地形地貌条件和气象水文条件,以这四种因素作为危险性评价的基础。

评价方法一般可采用单元面积评价法,即将研究区域划分为若干个面积相等的单元,按照统一的评价标准,对每个单元逐一评价,然后再作整体评价。危险性评价的统一标准的制定是通过对各地质灾害群成生原因及新出现的灾害活动特征进行研究,找出地区至灾因素而实现的。评价时,将此四项因素用系统工程层次分析法,求出各自的权值,然后以专家评分方法,将分值乘以权值,求出各单元的危险性指数。再根据本区地质灾害发育特点,考虑到可能发展为灾害的现状及预测的内容,将该区危险性分为极重、重度、轻度、无危险四级。

(二)现状评估、预测评估和综合评估方法

1、现状评估

地质灾害危险性现状评估着重点是对现有灾害的分析和评述。分析和评述内容应包括:灾害发育基本规律的归纳;代表性灾点的重点剖析;各种灾害(点)历史危害情况、现实活动特征及稳定状况的评价。

现状评估时还应结合评估区的地质环境条件和工程建设特点,作具体分析,适当增加有普遍意义或反映工程特点的其它地质灾害及不良工程地质问题。如增加地面不均匀沉陷、砂土液化、不稳定斜(边)坡、水土流失等灾种和问题的评估。

在确定了地质灾害种类后,正确评价地质灾害的危害性对于地质灾害防治措施的选取是至关重要的。因此一定要正确评价每个灾种的危害性。在评价各灾种的危害性时,一定要依据各灾种的发生可能性、危险性及各灾种发生时造成的人、财、物损失来综合评价。既不能偏高,更不能偏低。偏高易造成防治措施中的工程浪费,偏低易造成防治措施的安全性不足,造成更大损失。

2、预测评估

在现状评估的基础上对灾害的可能性、危险性进行有依据的预测评估。主要有工程建设引发地质灾害危险性的预测;工程建设可能遭受地质灾害危险性的预测等。

在预测评估中不但要紧紧围绕工程布局和施工特点进行,还应与现状评估结果相互综合分析后使用。预测评估的侧重点是在评估区叠加了拟建工程影响后,拟建工程和环境可能遭受地质灾害危害的危险性程度的预测评价。

3、综合评估

地质灾害危险性综合评估依据评估区地质环境条件的差异、潜在的地质灾害隐患点的分布及危险程度,确定判别区段危险性的量化指标。地质灾害危险性综合分区评估原则坚持“以人为本”的原则,对评估区内给人民生命财产已造成危害的地质灾害点或具有潜在危害的地质灾害隐患点都参与评估。

(三)地质灾害评估报告的编写方法

1、建设单位要委托有资质的勘探设计单位编写报告书。勘探设计单位首先要根据建设用地所处的地质环境条件,确定评估范围和评估灾种,如煤矿则以采空塌陷和地面沉降为主要评估灾种。进行地质灾害调查,充分收集资料,分析研究评估区附近气象、水文、地质、水工环等地质资料。

2、评估报告在综合分析全部资料的基础上进行编写。报告书力求简明扼要、相互联贯、重点突出、论据充分、结论明确、附图规范、时空信息量大、实用易懂、图面布置合理、美观清晰、便于使用单位阅读。报告书的主要内容包括:

(1)征地地点及范围;

(2)项目类型及平面布置图;

(3)评价工作级别的确定;

(4)地质环境条件;

(5)地质灾害类型及特征;

(6)工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性;

(7)工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性;

(8)综合评价与防治措施;

(9)结论与建议。

3、评估报告各章小结

评估报告的各章小结,既要简明扼要,又要具体详实,应类似于文章摘要一样,说明做了哪几方面的工作,同时要说明做的结果是什么。比如,现状评估一章的小结,要具体地总结说明评估区灾种的成因与分布,包括每一灾种的数量、规模大小及危险性程度,同时要指出重大或重点灾害的评估结论。

4、评估报告结语

结论内容包括:地质环境条件论述、评估级别的确定、现状评估与预测评估结论、综合评估与适宜性评价结论、防治措施。建议要单独写,不要与结论混为一谈。最后,需要强调的几点是:

(1)评估报告中不进行地质灾害易发区划分;

(2)文字报告、小结、结论及图件的评估结论要一致;

(3)避免出现“不会发生或不存在某某地质灾害”的结论;

(4)只对发生或可能发生的灾种做客观评估,当然由于地质条件的复杂性,彻底判定不会发生什么灾害,还是比较困难的;

(5)评估中可能涉及的灾种一定不能漏掉。

结语

综上,工程建设地质灾害危险性评估工作是一项新型的技术工作,在我国起步较晚,目前正处在蓬勃发展阶段,具体操作技术还有待在较长时间的实践过程中总结完善和细化。相信随着我国地质勘察事业的发展,地质灾害危险性评估工作必能更上一层楼。

参考文献

[1]马寅生,张业成,等.地质灾害风险评价的理论与方法[J].地质力学学报,2004.10.

自然灾害危险性分析例3

1.2农业旱灾风险分析原理与方法风险的最基本理解是“可能存在的一个或多个后果”[13],虽然不同学科对于风险有不同的定义,但风险总是与“损失或破坏、不利后果或人们(即风险承担者)不希望出现、不愿意接受的事物”的潜在威胁相联系,且潜在威胁的出现具有不确定性。在灾害学中,通常认为自然灾害风险是由致灾因子的危害性(Haz-ard)、承灾体的暴露性(Exposure)和脆弱性(Vulnerability)3个要素以及由此导致的灾情共同组成的宏观结构[14-16]。西部干旱协调委员会(WesternDroughtCoordinationCounci,lWDCC)将旱灾风险定义(droughtrisk)为干旱危害强度、频度及承灾体脆弱性综合作用产生的潜在负面影响[17]。即旱灾的风险是某一地区一段时间降水短缺和该地区脆弱性和暴露性共同作用的产物[2],可用公式表示如下:DRI=DHI×DVI(1)式中,DRI为干旱灾害风险指数;DHI为干旱危害度指数;DVI为干旱脆弱度指数。该研究将根据上述公式,在对湖南省干旱灾害危害性和脆弱性分析的基础上进行农业干旱灾害风险的综合分析及定量评价。

1.2.1农业旱灾危害性评价。在自然灾害学研究中,危害性是指致灾因子对人类和财产构成的潜在威胁[18]。因此,可将农业旱灾的危害性理解为干旱对农业生产造成的潜在威胁。旱灾的强度取决于水分的亏缺度、持续时间及其影响的空间范围[19]。旱灾致灾因子危害性分析是对干旱进行识别,对其强度、频度进行分析,并确定区域内各种强度干旱发生的概率。该研究用标准降雨指数SPI分析旱灾的时空格局及强度。SPI由McKee提出,用来确定有降雨量记录的任何地区特定时间尺度的降雨异常事件[20]。在众多干旱指数中,标准降雨指数SPI是一种基于多种时间尺度降水概率的干旱指数,由于其使用简单、可靠性高而被广泛用于干旱识别和旱情监测[21-22]。SPI通过求算给定时间尺度的累积概率,使其能够在多个时间尺度上进行计算,从而使SPI不仅可用于监测短时期内的水分变化,如对农业生产有重要影响的土壤水分变化,而且还可以监测长时期的水分动态,如地下水供给、径流量等[23]。由于短时期内的水分变化对农业生产具有重要影响,该研究将以3个月尺度的SPI对湖南省农业旱灾的危害性进行分析计算。SPI的计算方法是用Γ概率分布函数拟合每一台站的历史降雨时间序列,即:g(x)=1βαΓ(α)χα-1e-x/β(2)式中,x>0为降雨量;α>0为形状参数;β>0为尺度参数;Γ(α)为gamma函数。α、β用极大似然估计法求得:α=14A(1+1+4A3)(3)β=xα(4)A=ln(x)-∑ln(x)n(5)式中,n为降雨序列的长度。于是,给定时间尺度的累积概率可计算如下:G(x)=∫x0g(x)dx=1βαΓ(α)∫x0xα-1e-x/βdx(6)由于gamma函数不包含=0的情况,而实际降水量可以为0,所以累积概率表示为:H(x)=q+(1-q)G(x)(7)式中,q是降水量为0的概率。然后将累积概率函数H(x)转换成均值为0、标准差为1的标准正态分布函数,得出SPI。根据SPI值的大小可将干旱状况划分为4个等级(表1)。旱灾危害性同时取决于旱灾强度大小和发生频率高低,旱灾强度越大,频率越高,危害性越大。该研究将不同强度等级的干旱赋予不同的权重(表1),同时将每一强度干旱等级发生频率划分为4个等级(权重的确定及等级的划分参照文献[24]),构建干旱危害性模型如下:DHI=(MDr×MDw)+(SDr×SDw)+(VDr×VDw)(8)式中,DHI为干旱危害性指数;MDr为中等干旱发生率等级;MDw为中等干旱权重;SDr为严重干旱发生率等级;SDw为严重干旱权重;VDr为极端干旱发生率等级;VDw为极端干旱权重。(由于轻度干旱对农业生产的影响较小,因而该研究未作考虑)。利用Kringing插值方法对湖南省气象站3个月尺度的SPI及每一等级干旱强度的发生率进行空间插值,插值过程在ArcGIS软件中实现。根据研究需要,将插值得到的栅格结果按县市进行区域统计,得到不同等级干旱发生率县域分布图。最后根据公式(8)将不同等级干旱发生率分布图叠加,进行空间计算,并用自然断点法(naturalbreak)将计算得的值从低到高划分为4个等级,得到湖南省农业旱灾危害度分布图。

1.2.2农业旱灾脆弱性评价。承灾体的脆弱性水平是影响灾害风险大小的基本因素之一。通常,风险载体相对于某风险源的脆弱性愈低,该风险载体遭受损失的可能性愈小,相应地其所载荷的来自该风险源的灾害风险就可能愈小;反之愈大。依据国内外灾害理论可将农业旱灾脆弱性定义为:农业易于或敏感于遭受干旱威胁和损失的程度[11]。脆弱性的影响因素众多,包括社会、经济和环境等各个方面,脆弱性的定量评估通常通过选取一些社会、经济和环境脆弱性因子来进行。刘兰芳等对湖南省农业脆弱性进行了综合分析和定量评价[11],其评价指标体系的建立、评分标准的界定以及指标权重的确定是当前旱灾脆弱性研究的范式,具有很高的科学性,因此,该研究将直接采用其计算给出的湖南省88个县市的农业旱灾脆弱度,利用ArcGIS技术将脆弱度指数按行政区划空间化,然后用自然断点法(naturalbreak)重新划分为4个等级,得到湖南省农业旱灾脆弱度分布图。

1.2.3农业旱灾风险评价。根据公式(1),利用ArcGIS将湖南省干旱危害度分布图和农业干旱脆弱度分布图叠加,进行空间计算,得到湖南省农业旱灾综合风险分布图,并按风险度高低用自然断点法划分成4级。

2结果与分析

2.1湖南省农业旱灾危害性分析由图2可知,中等干旱(a)、严重干旱(b)和极端干旱(c)在空间上表现出截然不同的格局。中等干旱主要发生在湖南省的东北部、南部和西南部,中部和西北部地区较少发生;严重干旱主要集中在湖南省的北部和西部少数地区,南部地区发生频率较低;极端干旱则主要分布在湖南省西部和南部,而东北地区很少发生。从湖南省降雨地域分布来看,澧水上游区、雪峰山区、五岭山区和湘东北山地丘陵区属降雨高值区,洞庭湖平原、衡阳丘陵、沅水上中游山间盆地属降雨低值区[7],结合干旱事件可知,湖南省干旱的发生与降雨分布无明显联系,降水量大的地区也可能是干旱易发区,而干旱易发区不一定是降水量小的地区。图2(d)是利用公式(8)对中等干旱、严重干旱和极端干旱进行空间计算得到的湖南农业干旱危害度分布图。图中显示,湖南省农业干旱危害度在空间上表现出显著的东西分异。高危害度地区主要分布于西部和南部的少数地区,从西向东,危害度不断降低,低危害度区主要分布于东部和中部。袁华斌等的研究指出,邵阳、衡阳、永州、郴州、娄底、怀化、湘西土家族苗族自治州、张家界市所属的山区县市是湖南省农业旱灾易发区域[10],可见,湖南省干旱危害性高的地区也是旱灾易发地区。

2.2湖南省农业旱灾脆弱性分析刘兰芳等对影响湖南省农业干旱脆弱性的自然环境系统和社会经济系统进行了细致的分析[11],并在此基础上选择降水量、蒸发量、水利化程度等9个涵盖自然环境和社会经济在内的指标,采用赋予指标权重和分级打分的方法对湖南省88个县市的农业旱灾脆弱性进行了综合评价,并利用GIS技术进行旱灾脆弱性区划。结果表明,湘中衡邵盆地和湘西北山地是农业旱灾严重脆弱带,湘南山地为强度旱灾脆弱带,沅麻盆地为中度旱灾脆弱带,洞庭湖平原和湘东北山地旱灾脆弱性较小。在此基础上,笔者根据其计算结果将各县市农业旱灾脆弱度重新划分为4级(图3),其中无值区域为省辖市的城市分区[11]。从行政区划上看,湖南省农业脆弱度高的地区主要分布于张家界、湘西土家族苗族自治州、邵阳、永州、衡阳及郴州境内。

自然灾害危险性分析例4

中图分类号P6422文献标识码A文章编号1000-2537(2013)02-0078-07

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,使人类生命财产损失,生态环境造成破坏的地质现象.国务院《地质灾害防治条例》划分的地质灾害有30多种,习惯上的狭义地质灾害主要指对人员生命财产造成较大危害的,如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等6种,这些是学术界研究的重点灾种.近年来,地质灾害成为国内外研究的热点问题[1-2].自从GIS和RS技术引入地质灾害防治工作以来,其准确、快速、便捷的特点在灾害研究中发挥了越来越大的作用[3-4].贵州省地质环境以喀斯特岩溶地貌为主,山区众多,地形切割较深,起伏大,矿山活动剧烈,降水丰富且集中.致灾因子多,成灾频率高,灾害强度大,灾情损失重是贵州省地质灾害的特点.危险性分析和易损性分析构成了地质灾害的风险评价体系[5],其中危险性评价是整个风险评价的基础环节[6],直接影响整个评价的准确性和权威性.地质灾害危险性评价区划结果,可以作为土地利用规划、地质灾害防治规划、地质灾害防治管理的依据和地质灾害监测预警系统的基础[7].本文试图利用GIS与RS工具,基于信息量模型法,对贵州省织金县地质灾害危险性进行深入分析,以期为该地区的灾害防治提供科学依据.

1研究区概况及研究方法

1.1自然环境概述

织金县地处贵州省西部,毕节地区东南部.地理坐标位于东经105°20′17″~106°11′26″与北纬26°21′14″~26°57′27″,总面积为2 868 km2.织金县地处云贵高原东部山区,主要为弧形褶皱构造.地势西高东低,西部山峦起伏,山高谷深,东部较平缓,间有少数平坝.该区属于亚热带季风性湿润气候[8].从全县看,降水量分布规律大致是南部多,北部少,雨量从东北部的河谷逐渐向西南高处递增.

1.2次生地质灾害概述

本文根据贵州省地矿局第二勘察院、织金县地灾办的统计数据,结合实地调查走访,统计出织金县地质灾害主要有滑坡、崩塌、地裂缝等.数据显示,2007年至2011年,织金县地质灾害点共有154处,其中滑坡点89处,地裂缝点36处,崩塌点26处,塌陷点2处,泥石流1处.

1.3分析方法及思路

通常地质灾害的评价是以定性分析为主,配合定量计算评估.目前用于地质灾害的定量分析方法有很多,主要包括:逻辑回归模型[9],灰色关联模型[10]、模糊综合评判模型 [11]、基于GIS的信息量模型[12]、神经网络模型等[13],其中国外对于逻辑回归模型的应用较为成熟,而国内使用信息量模型较为普遍.

本次研究在地质灾害定性评价的基础上,基于GIS的空间叠加分析技术(Spatial Overlay Analysis)[14-15]采用信息量模型对织金县地质灾害进行危险性区划.

①通过GIS及RS软件对适当比例尺的地理底图和原始的遥感影像图,进行数字栅格化处理.

②通过ERDAS的遥感影像解译和相关统计数据确定研究区的地质灾害点及其影响范围,并进行栅格化处理.

③使用ArcGis的模糊叠加(Fuzzy Overlay)工具,将地质灾害点与各个影响因子图层进行叠加,得到单因素与地质灾害的相关性数据.

④对数据进行分析,将相关程度近似的状态区间归一化,利用ArcGis的重分类(Reclassify)工具,将连续型变量离散化.

2织金县地质灾害影响因素分析

2.1数据来源及前期预处理

织金县地质灾害分析数据主要包括:地形图(1∶5万)、织金县地图(1∶20万)、河流水系图(1∶50万)、构造纲要图(1∶50万)、岩组分布图(1∶50万),空间分辨率为30 m的原始遥感影像数据等.

2.2单元划分

本次评价单元的面积为30 m×30 m,研究区的评价单元总数为3 198 417个,其中地质灾害栅格单元数为83 078个,灾害面积共计74.49 km2,约占全区总面积的2.59%.

2.3研究区地质灾害影响因素提取与分析

作者对研究区地质灾害发生率与各致灾因子的相关性进行分析,筛选出“灾害贡献”较大的因素,划分出较为科学的因子状态区间[16].其中虚线线段为研究区总体地质灾害发生面积比率(259%),灰色线段(灾害发生面积比率)为某一因子状态区间内的发生灾害的面积与该状态区间总面积之比.

2.3.1地形地貌

1)坡度如图1,坡度在15°至30°区间内灾害发生比率较高,地质灾害点为98个,占总数的64%.在17°左右时,发生地质灾害的概率达到峰值,反而坡度大于45°的状态下,灾害发生概率逐渐减小.

这显然是不正常的,相关研究也出现过此类结果[19].原因有二:其一,研究区多属喀斯特地区,岩性硬度大,地表岩石出露而土层稀薄,地质灾害发育的物质基础条件较差;其二,研究区断裂带所属隐伏断裂或推测断裂,活动性较小,影响区域的地质灾害发育较弱.因此断裂因素对于研究区地质灾害的影响并无直接相关性.为了不干扰区划结果,故舍去断裂因素.

2.3.3植被覆盖条件NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)反映一个地区的植被覆盖率状况,取值区间为(-1,1).如图6所示,地质灾害的概率随着植被覆盖指数的增加而呈现规律递减趋势.作者在处理NDVI数据时,已经剔除了河流水域和大型水库的干扰.在植被覆盖率最低的0~0.049区间内,滑坡概率最高达到了4%.指数值在0.25~0.43区间内地质灾害发生概率基本相同.随着植被覆盖条件变好滑坡概率降低.可见植被覆盖状况也是研究区地质灾害孕育的重要影响因素.

2.3.4河流的作用研究区降水丰沛,水系发达,境内有较大的河流52条,河流的冲蚀作用突出.图7为各个缓冲距离区间内,地质灾害的发生概率情况:河流缓冲距离在100 m以内,地质灾害发生的面积比率最高,总体呈现递减趋势.缓冲距离大于1 200 m,灾害概率较小.

3研究结果

3.1基于GIS的信息量叠加计算

评价区的栅格单元综合信息量值的范围介于-5.284 5~2.654 8之间,其中对地质灾害贡献较大的因子有:高程(

3.2织金县危险性区划结果

3.2.1高度危险区该区总面积为842.647 km2,约占研究区总面积的29.38%(图9).本区特点:主要分布于乌江上游的两条干流三岔河、六冲河及其若干三级支流的河谷及坡麓地带,区域岩性多为非碳酸盐岩的粘土岩区域,抗压性差,水蚀切割严重.另外该区大多覆盖了人口密集的乡镇(人口密度>356人/km2),该县的经济社会中心城关镇也位于该区域;省道307、209贯穿全区,几处大型水库以及煤铁磷矿场都处于该区内;八步镇岩脚组特大型崩塌(E105°48′,N26°49′),普翁乡中心校特大型滑坡(E105°56′,N26°24′),板桥乡小白果组特大型滑坡(E105°44′,N26°45′)等几处重特大灾害点也位于该区域,因此本区的地质灾害危险性及潜在危险性极大.

3.2.2中度危险区该区总面积为1 052.96 km2,约占研究区总面积的36.71%(图9).本区特点:多数为高危险区的延伸地带、道路河流的3~4级缓冲区;植被覆盖率较好,但斜坡坡度较大;地质工程岩组多为灰岩与碎屑岩互层组合,抗剪强度和抗侵蚀度均属一般;水库、发电厂及采矿场分布较多,人类工程活动影响范围大,地质灾害潜在危险性较大.

3.2.3较低危险区该区总面积为663.289 km2,约占研究区总面积的23.13%(图9).本区特点:大多位于织金中西部的高大山区地带,坡陡谷深;植被覆盖条件较好,多为连片次生灌丛及草坡;地质工程岩组以硬质岩的石灰岩为主,抗压强度大;大型水利设施及矿场较少分布,工程活动程度较弱,本区地质灾害危险性较弱.

3.2.4低度危险区该区总面积为309.104 km2,约占研究区总面积的10.78%(图9).本区特点:大多位于西部高海拔坚硬岩石覆盖地区,人口居住少且密度小,多为草场,人类开发程度最低.本区属于地质灾害基本不发育区.

4结论与讨论

1) 本文采用信息量模型法,基于GIS和RS技术实现了对贵州省织金县地质灾害危险性区划结果显示,中高级危险性区域占全区面积的66.09%,本区潜在地质灾害危险性大,防灾减灾任务艰巨.

2) 高程、河流的作用、地质岩性(粘土岩);土地利用现状(居民、水库、矿区)等因子是织金县地质灾害发育的主控因素,在防灾减灾建设中应着重考虑.

3) 织金县地质灾害的危险性区划与实际调查情况取到了较高的一致性,体现了GIS、RS技术应用于贵州省灾害防治建设的科学性和准确性.

4) 本文主要讨论地质灾害发生的自然属性,而未涉及到承灾体的易损性评价,今后需要综合二者因素最终完成地质灾害风险制图.另外,本文选取格网大小仍沿用其他学者的研究尺度.针对不同的地域找到最为适宜的尺度,是将来有待解决的问题.

参考文献:

[1]VAN WESTEN C J. Landslide hazard and risk zonation―why is it still so difficult? [J]. Bull Eng Geol Env, 2006,65(2):5-23.

[2]陈伟,许强,唐告生. 大比例尺评价尺度强震条件下崩滑灾害易发性评价方法[J]. 湖南科技大学学报:自然科学版, 2011,26(4):32-36.

[3]石菊松,张永双,董诚,等.基于GIS技术的巴东新城区滑坡灾害危险性区划[J].地球学报, 2006,26(3):275-282.

[4]朱静.城市山洪灾害风险评价―以云南省文山县城为例[J]. 地理研究, 2010,29(4):655-664.

[5]吴树仁,石菊松,张春山,等.地质灾害风险评估技术指南初论[J].地质通报, 2009,28(8):996-1005.

[6]高克昌,崔鹏,赵纯勇,等.基于地理信息系统和信息量模型的滑坡危险性评价―以重庆万州为例[J].岩石力学与工程学报, 2006,25(5):992-996.

[7]张春山,张业成,张立海.中国崩塌、滑坡、泥石流灾害危险性评价[J].地质力学学报, 2004,10(1):28-32.

[8]贵州省农业区划丛书编辑委员会.织金县综合农业区划[M].贵阳:贵州人民出版社, 1989.

[9]PRADH AN B, LEE S. Delineation of landslide hazard areas on Penang island, Malaysia, by using frequency ratio, logistic regression, and artificial neural network model[J]. Environ Earth Sci, 2009,12(1):33-41.

[10]李秀珍,王成华,邓宏艳.灰色关联度法和距离判别分析法在溪洛渡库区潜在滑坡判识中的应用[J].中国地质灾害与防治学报, 2010,21(4):77-81.

[11]张东辉,赵英俊,薛东剑. 单体滑坡风险评估的二级模糊综合评判[J].湖南科技大学学报:自然科学版, 2011,26(2):57-62.

[12]朱良峰,吴信才,殷坤龙,等.基于信息量模型的中国滑坡灾害风险区划研究[J]. 地球科学与环境学报, 2004,26(3):52-56.

[13]吕远强,林杜军,罗伟强.基于人工神经网络的区域地质灾害危险性预测评价[J].中国地质灾害与防治学报, 2007,18(1):95-99.

[14]汤国安,杨昕. ArcGis地理信息系统空间分析试验教程[M]. 北京:科学出版社, 2006.

[15]郑贵洲,晁怡. 地理信息系统分析与应用[M]. 北京:电子工业出版社, 2010.

[16]黄润秋,向喜琼,巨能攀.我国区域地质灾害评价的现状及问题[J].地质通报, 2004,23(11):1078-1082.

自然灾害危险性分析例5

一、前言

地质灾害风险评估是一项极具现实意义的重要研究课题和减轻灾害损失的非工程性重要措施,其研究成果具有广泛的应用价值,主要体现在:为区域发展及中长远规划提供基础背景资料;为评价建设工程用地的适宜性及基础设施布设提供依据;为受灾害威胁的地区制定应急措施以及为保障生命及财产安全提供工作基础;直接为科学而经济地组织实施防灾减灾工程服务;为灾害保险及发生次生灾害的可能性及损失提供参考依据。地质灾害风险评估也是地质灾害风险分析的核心内容和重要组成部分,为深入认识地质灾害灾情、制定防灾政策、规划防治区域、实施防治措施以及优选防灾项目、进行项目管理奠定了坚实基础。我国在一些领域进行的灾害评估,已经在减灾、防灾中发挥了重要作用。例如在我国一些区域或城市完成的洪水灾害评估、地震灾害评估等,不但为国家经济规划和工程建设提供了重要依据,而且直接指导了减灾工作。

二、地质灾害风险评价在减灾和国民经济发展中的作用

地质灾害风险评价在国民经济发展中具有重要的作用,可以为国土资源规划,重大工程选址以及地质灾害治理、监测、预报及制定救灾应急措施和保护环境提供科学依据。目前,我国已相继开展了全国和区域性的风险评价与区划;开展了部分地区-多发县(市)的地质灾害调查与危险性评价;部分建设用地的危险性和风险性评价;重大工程(如三峡水库、青藏铁路等)的危险性和风险性评价。

1、为国土资源规划和重大工程选址提供依据。通过对地质灾害进行全国和区域性的风险评价与区划,可以为各种重大工程建筑的选址,合理利用土地资源和环境保护提供依据。各种工程活动和土地开发利用,都必须以可持续发展为前提。各种重大工程建筑应建在地质灾害风险程度较低的地区。

2、为防治地质灾害提供依据。通过对地质灾害进行危险性评价、易损性评价,可以为地质灾害的防治提供依据;对发生规模不同的地质灾害采取不同的防治措施进行治理或综合治理。如果地质灾害危险性低、易损性小,则宜采用工程防治措施;如果地质灾害危险性高、易损性大,则应采用躲避或搬迁措施;在无法躲避、无合适搬迁地址,或不允许搬迁时,则宜采用高标准的工程措施。

3、为地质灾害监测、预报、预警提供依据。通过对地质灾害危险性评价、期望损失分析,可以为建立地质灾害监测站的选点提供依据。对重点地区的地质灾害进行实时监测并及时对各种地质灾害信息进行分析,作出预报、预警,使损失降低到最低程度。

4、为地质灾害的应急措施提供依据。根据地质灾害危险性评价、易损性评价、风险评价,提出在发生不同规模地质灾害时的应急方案,并为灾后重建提供依据。

5、为环境保护和可持续发展提供依据。地质灾害除受自然因素控制外,主要是由于人类不合理的开发利用资源环境而引起,因此,合理开发利用资源环境、控制地质灾害的发生或减小地质灾害损失是保持国民经济可持续发展的基础。

三、地质灾害评估级别

1、一级评估是指重要建设项目。由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,必须对评估区内分布的地质灾害是否危害建设项目安全、建设项目是否诱发地质灾害、预测评价工程建设可能诱发的灾害类型及危险性、因治理地质灾害增大的项目建设成本等进行全面的评估。一级评估由省级国土资源厅组织,邀请专家5~7 人,最少不低于5 人,省级国土资源厅备案。

2、二级评估是指较重要的建设项目。与一级评估一样,由建设单位或委托单位提交危险性评估报告书,对评估区内地质灾害对建设项目的影响或危害以及建设项目是否会诱发地质灾害进行分析或专项分析,基本查明评估区内存在的地质灾害类型、分布、规模,以及对拟建项目可能产生的危害、影响。对评估区内重大地质灾害应参照一级评估要求进行评价。二级评估由市级国土资源局组织,邀请专家 3~5 人,最少不低于 3 人,市级国土资源局备案。

3、三级评估是指一般建设项目。可以从简,由建设单位或委托单位提交危险性评估说明书,县级国土资源局备案。

四、地质灾害危险性评估的主要内容

1、现状评估是指已有地质灾害的危险性评估。任务是根据评估区地质灾害的类型、规模、分布、稳定状态、危害对象进行危险性评价。对稳定性或危险性起决定作用的因素作较深入的分析,判定其性质、变化、危害对象和损失情况。

2、预测评估是指对工程建设可能引发或加剧的地质灾害的危险性以及工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行预测。任务是依据工程项目类型、规模、预测工程项目在建设中和建成后,对地质环境的改变及影响,评价是否会诱发地质灾害以及灾害的范围。以郭屯煤矿为例,预测工程建设可能引发或加剧采空塌陷、砂土液化和地面沉降地质灾害的危险性小; 以可采 3 煤在全部开采的情况下,预测评估工程建设遭受采空塌陷地质灾害的危险性小; 遭受砂土液化地质灾害的危险性中等;遭受地面沉降地质灾害的危险性小。

3、综合评估的任务是根据现状评估和预测评估的情况,采取定性、半定量的方法综合评估地质灾害危险场地的建议。

五、 地质灾害评估报告的编写

1、建设单位要委托有资质的勘探设计单位编写报告书。勘探设计单位首先要根据建设用地所处的地质环境条件,确定评估范围和评估灾种,如煤矿则以采空塌陷和地面沉降为主要评估灾种。进行地质灾害调查,充分收集资料,分析研究评估区附近气象、水文、地质、水工环等地质资料。

2、评估报告在综合分析全部资料的基础上进行编写。报告书力求简明扼要、相互联贯、重点突出、论据充分、结论明确、附图规范、时空信息量大、实用易懂、图面布置合理、美观清晰、便于使用单位阅读。报告书的主要内容包括: ①征地地点及范围;②项目类型及平面布置图;③评价工作级别的确定;④地质环境条件;⑤地质灾害类型及特征;⑥工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性;⑦工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性;⑧综合评价与防治措施;⑨结论与建议。

3、评估报告提交国土资源部门指定的委托审查的专家会评审,形成审查意见。国土资源部门对专家审查意见和所报资料进行审查备案,出具《×项目地质灾害的危险性评估成果备案证明》,以文件形式印发。

4、专家审查意见是国土资源部门行文备案的主要依据,在一定意义上是代表政府进行审查,审查专家认真负责,审查意见规范、实事求是。审查意见对评估单位评估报告所确定的评估范围和评估灾种是否合理、预测评估方法是否正确、危险性评估结果是否可信、评估依据是否充分、结论是否可靠、报告中提出的地质灾害防治措施与建议是否可行等要明确表明。

5、地质灾害危险性评估报告书评审通过后,及时上报国土资源部门审查,同时填写《地质灾害危险性评估报告备案登记表》、《地质灾害危险性评估报告备案登记表》,一并上报审查备案。

六、结语

地质灾害风险评价是风险管理和减灾管理的基础。针对不同目的实施不同种类的地质灾害风险评价,包括点评价、面评价和区域评价。根据地质灾害风险评价的结果,依据风险程度的不同,管理部门可以制定出相应的减灾政策,部署实施减灾工程,使减灾管理做到有的放矢。风险评价成果可以为国土资源规划,重要工程选址,地质灾害治理、监测、预报及制定救灾应急措施和保护环境提供科学依据。

地质灾害风险评价的发展趋势是其研究理论与方法不断完善,并将与多种自然科学相融合、交叉,特别是与社会科学紧密相结合。地质灾害风险评价总体上是向着内容越来越丰富、评价定量化和模型化、以GIS为技术支撑的管理空间化的方向发展。

参考文献:

[1]黄崇福.模糊信息优化处理技术及其应用.北京:航空航天大学出版社,1995.145-159.

[2]向喜.地质灾害风险评价与风险管理,地质灾害与环境保护,2000,11(1) :38-41.

自然灾害危险性分析例6

中图分类号:S422文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)06-0088-07

AbstractThe flood disaster has occurred frequently with serious losses in Ankang City, which locates in Qinba mountain areas in the upper reaches of Hanjiang River. According to the theory of flood disaster system, based on GIS and AHP, the flood disaster risk assessment on Ankang City was studied from the hazard and vulnerability of flood disaster. The natural factor indexes, including annual rainfall and precipitation variability in nearly 50 years, terrain elevation, slope and water system of Ankang City, were considered to analyze the flood hazard. The economic indicators, such as population density, GDP density and annual grain output per unit area, were selected to analyze the flood vulnerability. Then the AHP method was used to compute the weights of evaluation indexes,and the grid of ArcGIS was used to overlay the hazard and vulnerability of flood disaster. The results of flood disaster risk assessment for Ankang City was obtained. The results showed that the flood disaster risk of Ankang City concentrated mainly along the Hanjiang River, and decreased generally from the main stream to the branches. The results were in consistent with the “7.18” flood events in 2010, which showed the feasibility of the evaluation method. Meanwhile, the results could provide an important scientific basis for the reasonable flood control and disaster mitigation planning for Ankang City.

KeywordsAnkang city; Upper reaches of Hanjiang River; Flood disaster; Risk assessment;GIS; AHP

洪水暮κ侨球许多国家共同面临的问题[1]。我国是世界上洪水灾害发生频繁且损失十分严重的国家之一。频繁发生的洪水灾害不仅造成严重的经济损失,而且带给人们巨大的精神恐慌,严重影响社会的健康稳定发展[2]。面对如此严重的洪水灾害,修建水库等工程措施与洪灾风险评价为主的非工程措施相结合成为防洪减灾行之有效的主要手段,但是由于人类活动的加剧,洪水灾害造成的风险依然存在,其造成的损失呈上升趋势,所以开展非工程措施的洪水灾害风险评价显得尤为重要。它可以指导防洪工程的建设,以更加有效地防洪减灾,从而最大限度地降低洪灾损失,已逐渐成为国内外学者关注的焦点[3,4]。目前,国内外学者对洪灾风险的评价已做了许多研究。例如何报寅[5,6]、陈华丽[7]等采用因子叠加分析得出湖北省洪水灾害综合风险评价图;王建华[8]采用模糊综合评判法构建洪水灾害风险评价模型;Anselmo等[9]通过建立水文水动力学模型对洪水灾害进行了风险评价;刘家福等[10]将GIS与AHP集成方法相结合,得到了洪水灾害综合风险评价图;张会等[11]利用GIS技术评估了辽河中下游的洪灾风险,并绘制了洪水灾害风险区划图。其中,借助GIS方法,从洪水灾害危险性和易损性两方面选取评价指标建立指标体系的评价方法比较成熟,并广泛应用于洪灾风险评价之中,而且与实际情况相比,具有较高的参考价值。

位于秦巴山区汉江上游的安康市,每年汛期期间,由于太平洋副热带高压发展强盛,加上西南低涡及强台风影响,在其特殊的地形地貌条件下,很容易引起暴雨等强降雨过程,为洪水的发生提供了充足的水源。河流水量增加,水位升高,使河流两岸地势平坦的区域面临淹没的困境,从而形成洪水灾害[12]。例如1983年7月、2005年10月和2010年7月等出现的大洪水,均给安康市带来巨大的人员伤亡和经济损失[13-15]。而且根据曹丽娟等[16]开展的未来气候变化对黄河和长江流域极端径流影响的预估研究发现,未来汉江流域发生洪水的可能性将增大。因此随着全球气候异常多变引起的极端降水事件增多,以及近些年来城市化进程的加快,对汉江上游安康市进行洪水灾害风险评价,有助于安康市科学制定防洪减灾规划,最大限度地减轻洪灾损失,促进社会的健康稳定可持续发展和水资源合理规划利用。

本文基于洪水灾害系统理论,遵循科学性、合理性、可操作性的原则,从洪灾形成的致灾因子、孕灾环境和承载体等三个方面选取评价指标,运用层次分析法(AHP)和ArcGIS相结合的方法,对安康市进行洪水灾害风险评价,以期为安康市防洪减灾提供决策依据。

1研究区域概况

安康市位于陕西省最南部,下辖汉滨区及旬阳、石泉、平利、紫阳、岚皋、宁陕、镇坪、汉阴、白河县等1区9县(图1)。地处秦岭和大巴山的中间位置,汉江上游由西向东由石泉入境,经过白河后流入湖北省。地势中间低,南北两侧高,构成“两山夹一江”的自然地貌景观。地形以山地、丘陵为主,地势起伏较大。气候受大巴山和秦岭制约明显,属于亚热带大陆性季风气候,同时位于秦岭以南,处于南北气候的过渡地带,具有北亚热带和暖温带的气候特征。降水主要集中在夏季,雨量充沛,而且受特殊的环流形势影响,多连续性降水或暴雨,降水时空分布不均且降水变率大[12,17,18]。安康市境内河流均属汉江水系,主要河流有汉江、月河、旬河、任河、岚河、黄洋河、蜀河等,河网密布,水系发达。复杂的地形地貌特征、大气环流状况及网状水系,使得安康市易出现暴雨洪水。

据历史文献记载[19],从公元180年以来,安康共发生较大洪水51次,其大洪水13次,属于洪灾多发区。例如1983年安康大洪水,使全省48个县不同程度地受灾,受灾农田117.5万公顷,受灾人口764.3万人,倒塌房屋283 490间,全年经济损失达151 278万元,使安康老城区基本被毁,严重影响安康市经济社会的发展和人们生活的稳定[13]。

当前安康市是国内重要的交通枢纽之一,优越的地理位置促进了安康经济的快速发展。近些年来,安康市正在利用其资源和区位优势发展多种产业。因此,对安康市进行洪水风险评价对其可持续发展具有重要的意义。

2数据来源与研究方法

2.1稻堇丛

安康市1960―2009年降水数据由安康市气象局提供,高程和坡度数据取自SRTM-3 DEM,人口密度、GDP密度、单位面积粮食产量、耕地面积等数据来自《陕西省2010年区域统计年鉴》[20]。

2.2研究方法

2.2.1评价指标体系的建立洪水灾害系统是致灾因子、孕灾环境和承载体三者相互联系、相互作用构成的复杂系统,它构成了洪水灾害风险评价的理论基础[21,22]。本研究即依据洪水灾害系统理论,从致灾因子、孕灾环境和承载体三方面出发,将安康市洪水灾害风险评价分为洪水灾害危险性评价和洪水灾害易损性评价两部分。洪灾危险性评价主要从致灾因子和孕灾环境两方面分析,致灾因子选取降水量和降水变率作为评价指标,孕灾环境主要选取地形和水系指标;洪灾易损性评价主要从社会因素分析洪水灾害造成的承载体的受灾情况,采用与人类生活密切相关的人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量等指标。据此,根据安康市近几年洪水灾害情况,遵循数据的客观性、可获取性等原则,建立了安康市洪水灾害风险评价的指标体系。

2.2.2层次分析法确定权重层次分析法(AHP)是一种通过对评价指标进行两两比较,构造判断矩阵,并对判断矩阵进行一致性检验,进而对评价指标实现定性和定量分析的方法[8]。通过具体的数学计算,可确定各评价指标对洪水灾害风险影响的重要程度,即权重。这种方法计算简单且有数学依据,适用于区域洪水灾害风险评价中指标权重的计算,具有较大的合理性。本研究参照相关文献[8, 23,24],结合1983、2005、2010年安康市洪水灾害情况,并请相关专家对评价指标赋值,建立了判断矩阵,然后求解判断矩阵的最大特征值和对应的特征向量,最后通过一致性检验(CR

2.2.3因子叠加ArcGIS具有强大的空间分析功能,本研究利用这一优势,在ArcGIS 10.0软件中,运用空间分析工具的地图代数功能,根据指标权重值对安康市洪水灾害危险性和易损性进行叠加,得到安康市洪水灾害风险综合评价结果。对安康市洪水灾害风险评价运用如下公式[ 25]:

3洪水灾害风险评价

3.1洪水灾害危险性评价

洪水灾害危险性评价主要分析致灾因子和孕灾环境各因素对造成洪灾危险性概率的大小,主要包括降水量、地形、水系等自然因素。

3.1.1降水量对洪水灾害危险性的影响安康市降水量具有年际变化大、空间分布不均的明显变化特征,这是造成安康市洪水灾害的重要原因之一。本研究综合分析了安康市1960年至2009年近50年的降水量和降水变率,并根据降水量越大、降水变率越大对洪灾危险性影响度越高的原则[25,26],赋予综合降水因子对洪灾危险性的影响度(表1)。在ArcGIS 10.0软件中,利用ArcMap的反距离权重插值法(简称为IDW)对降水量及降水变率数值进行空间插值,得到安康市10个站点近50年降水量和降水变率两个插值图层,再利用Combine函数叠加这两个图层,并根据表1赋予其所属级别的影响度,得到综合降水影响因子图(图 2)。

由图2 知,降水因子影响度在紫阳县和镇坪县出现高值,其次为石泉县、岚皋县,其原因在于这些地区处于西南暖湿气流的迎风区,加上地形的影响,出现多个暴雨中心;而旬阳县由于暖湿气流的移动,降水量减少,影响度出现低值。

3.1.2地形对洪水灾害危险性的影响地形高程和坡度影响洪水淹没范围。安康市南北秦岭和大巴山区地势高,而中部汉江沿岸谷地地势较低,洪灾威胁性大。即地势越低,地势起伏越小,发生洪水灾害的可能性越大。地形高程采用SRTM-3 DEM 数据,坡度采用相对标准差来反映。根据绝对高程越低、相对高程标准差越小对洪灾危险性影响度越高的原则[25,26],赋予综合地形因子对洪灾危险性的影响度(表2)。利用ArcMap软件叠加DEM和高程标准差栅格图,得到综合地形影响因子图(图3)。由图3 知,地形因子影响度高值主要分布在汉滨区中部盆地,其次为汉阴、旬阳、白河等地,这是由于这些地区位于汉江两岸河谷地区,地形平坦且地势起伏度小。

3.1.3水系对洪水灾害危险性的影响水系的分布在很大程度上决定了安康市受洪灾影响的危险程度。安康市各支流呈网状分布在汉江南北两岸的山地和丘陵地带,组成了安康市的河流水系网[27]。在汛期暴雨时节,支流水量快速地向干流汇集,导致水位迅速升高,再加上低洼地区排水不畅,易造成洪灾。根据河流等级越高、水量越大影响范围越广的原则,把研究区划定为一、二级缓冲区。地形平坦的干流及一级支流河段,缓冲区宽;二级及其他支流等地势陡的河段,缓冲区窄,并赋予各级河流合理的缓冲区宽度[26,28]。在ArcGIS 10.0软件中,运用Buffer功能将提取的河流矢量图按不同的干支流、不同的地形高程做出不同级别的缓冲区(表3);然后依据距河流越近对洪灾的危险性影响度越高的原则[25,26],赋予河流各级缓冲区影响度:一级缓冲区为0.9,二级缓冲区为0.8,非缓冲区为0.5,进而得到综合水系影响因子图(图4)。结合图4 知,缓冲区宽度在地势较低的汉江干流及一级支流处最宽,并依次向两边递减,水系因子的危险性影响度以河流干流为中心逐渐向两边递减。

3.1.4洪水灾害危险性综合评价在ArcGIS 10.0软件中利用地图代数功能的栅格计算器,将综合降水影响因子插值图层、综合地形影响因子栅格图层和综合水系影响因子图层根据各指标权重进行叠加,得到洪灾危险性影响的综合评价结果。各影响因子对洪水灾害危险性影响的叠加公式如下:

式中,H为洪灾危险性影响度,P为综合降水因子影响度,M为综合地形因子影响度,N为综合水系因子影响度。

安康市洪水灾害危险性评价结果 (图5) 表明,洪灾危险性等级整体上按照河流沿线分布,以干流为中心向两边递减,即离干流越近,危险性越高。由于汉江干流沿岸地势平坦,处于河流的一级缓冲区内,随着城市化水平的提高,人类活动逐渐加剧,改变了下垫面等孕灾环境,不透水面积增加,在降水量多的情况下,地势平坦的地区容易积水且难以排出,因此洪灾危险性最高。汉江干流及其支流的二级缓冲区洪水灾害危险等级次之;安康市西北部和东南部由于山地多,地势起伏较大,孕灾环境较稳定,洪水灾害危险性比较低。

3.2 洪水灾害易损性评价

易损性评价主要是分析洪水灾害对人民生命安全、经济、农业等的影响程度,包括受灾人口数、经济损失、农作物减产等情况。随着人类社会的发展,人类将从自然环境中获取越来越多以创造更多的物质财富作为构成经济效益的主体;而与此同时,自然也不同程度地反馈给了人类,如洪灾造成的损失逐年增加。在同一洪水灾害影响下,不同地区由于经济发展等情况不同,遭受的损失也有差异。安康市经济发展对农业依赖性高,同时安康市的石泉县、紫阳县、汉滨区、旬阳县等几个县区均位于汉江及其支流边上,洪灾发生时不仅对当地粮食产量影响很大,而且也严重威胁当地的经济发展和居民生命安全。根据安康市1983、2005、2010年洪灾受损情况以及各县区经济发展状况的差异性,选取了代表性的人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量等作为易损性的主要衡量指标。根据人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量越高,洪水灾害易损性越高的原则,将其划分为5个等级,并赋予相应的影响度(表4),在ArcGIS 10.0中得到各指标的影响度分布图。为综合评价安康市各县区承载体的易损性,参照相关文献[25,26],运用ArcGIS 10.0的Grid模块,将三项指标的影响度分布图进行等权重叠加,得到洪水灾害易损性综合影响度分布图(图6)。由图6知,汉滨区、汉阴、石泉等县区人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量均高,易损性也高;紫阳县、白河县次之;岚皋县、平利县处于中等易损性;旬阳县、宁陕县处于较低易损性;而镇坪县由于山地多,人口多分布在狭长的河流两岸谷地区域,密度小,经济较落后,处于低易损性。

3.3洪水灾害风险综合评价

洪水灾害风险综合评价是致灾因子、孕灾环境的危险性和承灾体的易损性的叠加。由公式(1)得到安康市洪水灾害L险评价等级图(图7)。

由图7可知,安康市洪水灾害高风险和较高风险主要集中在汉江干流,且逐渐向两边支流递减,其原因是汉江干流沿岸地区,各支流汇聚,水量较大,尤其是汛期受副热带高压和西南暖湿气流影响,降水量较多且多暴雨,使水位较高;此外,该区域地势低平,人口城镇聚集,人类活动显著,改变了下垫面环境,使河水汇集速度快且排水不畅,加剧了洪灾的危险性;汉滨区经济基础雄厚,人口密度大,耕地面积广,洪灾造成的绝对经济损失巨大,承灾体的易损性高,因此洪灾风险性高。汉江干流及其支流的二级缓冲区洪灾风险等级次之,由于此处有河流流经,地势较低,汛期降水量较多,为洪灾提供了孕灾环境和致灾因子。安康市西北部和东南部由于山地多,地势起伏大,孕灾环境较稳定,洪灾危险性低;居住的人口较少,经济发展较落后,易损性较低,因此洪灾风险等级比较低。因此,汉江干流沿岸等洪灾风险比较高的区域,政府等相关部门应进一步增加投入,完善洪灾预警系统,提高堤防等防洪工程的建设标准,加强洪水灾害风险管理工作,提高灾后恢复能力。

4验证

2010年7月汉江上游发生严重的洪水灾害事件,使安康市遭受了1983年洪灾之后最严重的一次特大洪灾。据统计,这次洪灾主要分布在汉江干流沿岸的汉滨区及汉阴、紫阳、旬阳、平利、岚皋等县区;受灾人口65.31万人,损坏房屋2.47万间,作物受灾面积达2.181万公顷,造成直接经济损失达17.7亿元 [15]。将2010年安康洪水实际受灾情况与安康市洪灾风险综合评价结果对比验证,可以得出两者具有较高的吻合度,说明基于GIS和AHP的评价方法可行性较高,可为安康市防洪减灾部门制定宏观决策提供科学依据。

5结论

本研究依据洪水灾害系统理论,从引发洪水的致灾因子、孕灾环境和承载体三方面出发,分危险性和易损性两部分评价了安康市的洪水灾害风险。危险性评价结果表明,安康市洪水灾害危险性等级高的地区主要分布在汉江干流沿线。该区域地势平坦,人类活动显著;处于河流一级缓冲区内,遇到暴雨时节河流汇集速度快,造成水位迅速升高,导致河流两岸农田、建筑物等被淹没。易损性评价结果表明,随着经济的发展,汉江沿岸地区人类活动增加,城镇越来越密集,洪灾造成的绝对经济损失将越来越大,因此,承灾体的易损性高。从洪水灾害综合风险评价结果来看,洪水灾害高风险和较高风险区域主要集中在汉江上游干流两岸,其洪水灾害危险性和社会经济易损性均高。而安康市西北部和东南部由于山地多,平地少,地势起伏大,且不在河流缓冲区内,危险性低;而且经济相对落后,易损性低,因此洪灾风险等级也比较低。本研究结果与2010年安康市洪水受灾情况基本吻合,说明该研究结果可为安康市制定合理的防洪减灾预案、建设防洪工程等以减轻洪灾损失提供科学依据。

参考文献:

[1]刘家福,张柏. 暴雨洪灾风险评估研究进展[J]. 地理科学,2015,35(3): 346-351.

[2]陈鹏,孙滢悦,张立峰,等. 基于GIS的城市洪水灾害风险评价及时空演变――以哈尔滨市为例[J]. 南水北调与水利科技,2014,13(3):170-175.

[3]许有鹏,李立国,蔡国民,等. GIS 支持下中小流域洪水风险图系统研究[J]. 地理科学,2004,24(4): 452-457.

[4]徐镇凯,黄海鹏,魏博文,等. 基于系统多层次灰色模型的洪灾风险综合评价方法――以鄱阳湖流域为例[J]. 南水北调与水利科技,2015,13(1):20-23.

[5]何报寅,张海林,张穗,等. 基于GIS的湖北省洪水灾害危险性评价[J]. 自然灾害学报,2002,11(4):84-89.

[6]何报寅,张穗,杜耘,等. 湖北省洪灾风险评价[J]. 长江科学院院报,2004,21(3):21-25.

[7]陈华丽,陈刚,丁国平. 基于GIS的区域洪水灾害风险评价[J]. 人民长江,2003,34(6):49-51.

[8]王建华. 基于模糊综合评判法的洪水灾害风险评估[J]. 水利科技与经济,2009,15(4): 338-340.

[9]Anselmo V,Galeati G,Palmieri S,et al. Flood risk assessment using an integrated hydrological and hydraulic modeling approach: a case study [J]. Journal of Hydrology,1996,175: 533-554.

[10]刘家福,李京,刘荆,等. 基于GIS/AHP集成的洪水灾害综合风险评价――以淮河流域为例[J]. 自然灾害学报,2008,17(6): 110-114.

[11]张会,张继权,韩俊山. 基于GIS技术的洪涝灾害风险评估与区划研究――以辽河中下游地区为例[J].自然灾害学报,2005,14(6):141-146.

[12]靳俊芳,殷淑燕,庞奖励. 近60 a来汉江上游极端降水变化研究――以安康地区为例[J]. 干旱区研究,2014,31(6): 1061-1067.

[13]孟婵,殷淑燕. 清末以来陕西省汉江上游暴雨洪水灾害研究[J]. 干旱区资源与环境,2012,26(5): 46-51.

[14]安康市地方志办公室编. 安康年鉴2006(总第九卷)[M]. 安康:安康市文化印务公司,2006.

[15]安康市地方志办公室编. 安康年鉴2011(总第十四卷)[M]. 安康:安康市地方志办公室,2011.

[16]曹丽娟,董文杰,张勇. 未来气候变化对黄河和长江流域极端径流影响的预估研究[J]. 大气科学,2013,37(3):634-644.

[17]张楷. 汉江上游暴雨洪水特性研究[J]. 灾害学,2006,21(3): 98-101.

[18]查小春,黄春长,庞奖励,等. 汉江上游郧西段全新世古洪水事件研究[J]. 地理学报,2012,67(5): 671-680.

[19]李幼木. 汉江安康流域洪水规律分析及水库对安康城区的防洪作用[J]. 科技综述,2007,35(10):37-39.

[20]陕西省统计局. 陕西区域统计年鉴2010[M]. 北京:中国统计出版社,2010.

[21]史培军. 三论灾害系统研究的理论与实践[J]. 自然灾害学报,2002,11(3): 1-9.

[22]魏一鸣,范英,金菊良. 洪水灾害风险分析的系统理论[J]. 管理科学学报,2001,4(2): 7-11,44.

[23]夏萍,汪P,李宁秀,等. 层次分析法中求权重的一种改进[J]. 中国卫生统计,2011,28(2): 151-157.

[24]Yang X L,Ding J H,Hou H. Application of a triangular fuzzy AHP approach for flood risk evaluation and response measures analysis [J]. Natural Hazards,2013,68: 657-674.

[25]李景宜. 流域生态风险评价与洪水资源化:以陕西省渭河流域为例[M]. 北京:北京师范大学出版社,2008.

自然灾害危险性分析例7

中图分类号:TV122+.1 文献标识码:A 文章编号:

引言

20世纪90年代以来,在以全球变暖为主要特征的气候变化背景下,极端天气气候事件明显增多,特别是强降雨引发的暴雨洪涝灾害。如2008年北海市6月份雨量高达900毫米;2011年10月1日,福成镇4小时雨量超过400毫米;2012年7月下旬,北海市铁山港区一次连续暴雨过程(4天)雨量超过600毫米;2012年10月29日,北海市区和银滩镇一小时雨量分别是140毫米和150毫米。这些极端强降雨天气对北海市社会经济和人民群众财产安全造成严重的影响。因此,为有效的规避风险,为给北海市经济可持续发展和防灾减灾决策提供理论支持和科学依据,开展北海市暴雨洪涝风险评估很有必要,而致灾因子危险性分析是暴雨洪涝风险评估的主要部分。

1.暴雨洪涝对北海市影响概况

北海市位于广西南部,低纬度沿海地区,南濒北部湾,属亚热带海洋性季风气候,主要受中低纬度天气系统影响,是气象灾害较为频繁的区域之一,而暴雨洪涝是北海市最主要的气象灾害之一。北海市平均每年每站发生暴雨(日雨量50毫米)以上降雨7-8天,大暴雨(日雨量100毫米)以上2-3天。暴雨天气给北海市造成了严重的洪涝灾害,据气象灾情数据统计,不包含台风暴雨所造成的损失,北海市平均每年因暴雨洪涝造成损失超过亿元。

2.数据和方法

2.1数据来源:

(1)气象观测数据

气象资料取自北海市24个自动气象站逐日降雨量资料,资料时间从2008年1月~2012年7月。

(2)基础地理信息资料利用ArcGIS9.2对广西1:25万地理数据中的F4905、F4906、F4909和F4910等四个图幅所包含的E00资料和dem ASCII资料进行格式转换和拼接、对矢量数据分层、筛选以及裁剪、经、纬度和坡度、坡向栅格数据提取等一系列处理后得到北海市的行政区划界数据、行政点数据、河流、水体数据、路网数据及网格距为100m×100m的广西DEM、经度、纬度、坡度、坡向栅格数据。

2.2暴雨洪涝灾害风险指数模型构建

自然灾害风险的形成过程中,是致灾因子危险性(VH)、孕灾环境稳定性(VE)、承灾体的脆弱性(VS)和防灾减灾能力(VR)等4个主要因子的综合作用的结果,其函数表达式为:。式四个因子当中,致灾因子危险性(VH)所占的权重最大。

2.3相关技术方法:

(1)因子规范化处理方法

气象灾害的孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体脆弱性、防灾减灾能力四个评价因子包含若干个指标。由于评价指标体系的参评因子来自不同的方面,各参数间的量纲不统一。为了消除各指标的量纲和数量级的差异,需对每一个指标值进行规范化处理。

敏感性、危险性、易损性三个指标规范化计算采用公式:

式中Dij 是j 区第i个指标的规范化值, Aij是j 区第i个指标值, mini和maxi 分别是第i个指标值中的最小值和最大值。

(2)加权综合评价法

暴雨洪涝致灾因子危险性指数的计算采用加权综合评价法。加权综合评价法综合考虑各个具体指标对评价因子的影响程度,是把各个具体指标的作用大小综合起来,用一个数量化指标加以集中,计算公式为:

式中 V 是评价因子的值,n 是评价指标个数,Di 是指标 i的规范化值,Wi 是指标 i 的权重。权重 Wi 的确定可由各评价指标对所属评价因子的影响程度重要性,利用层次分析法确定,或根据专家意见,结合当地实际情况讨论确定。

3.致灾因子危险性区划

致灾因子危险性表示引起暴雨洪涝灾害的致灾因子强度和概率特征,是暴雨洪涝灾害产生的先决条件。

3.1临界致灾雨量的初步确定

暴雨过程降水定义:过程降水量以连续降水日数划分为一个过程,一旦出现无降水则认为该过程结束,并要求该过程中至少一天的降水量达到或超过50毫米,最后将整个过程降水量进行累加。

统计本市年各气象台站1天、2天、3天、……10天(含10天以上)暴雨过程降水量。将本市所有台站的过程降水量作为一个序列,建立不同时间长度的10个降水过程序列。分别计算不同序列的第98百分位数、第95百分位数、第90百分位数、第80百分位数、第60百分位数的降水量值,该值即为初步确定的临界致灾雨量。利用不同百分位数将暴雨强度分为5个等级,具体分级标准为: 60%~80%位数对应的降水量为1级,80%~90%位数为对应的降水量为2级,90%~95%位数对应的降水量为3级,95%~98%位数对应的降水量为4级,大于等于98位数对应的降水量为5级。

3.2降水致灾因子权重的确定

根据暴雨强度等级越高,对洪涝形成所起的作用越大的原则,确定降水致灾因子权重。暴雨强度5、4、3、2、1级权重分别为5/15、4/15、3/15、2/15、1/15。

3.3单站降水致灾因子危险性指数

加权综合评价法计算不同等级降水强度权重与将各站的不同等级降水强度发生的频次归一化后的乘积之和。

3.4致灾因子危险性区划

将各站的危险性指数作为本市分县乡镇图的致灾因子影响度属性的属性值赋给该图,然后将该图栅格化,利用GIS中自然断点分级法将致灾因子危险性指数按5个等级分区划分(高危险区、次高危险区、中等危险区、次低危险区、低危险区),绘制致灾因子危险性指数区划图(图1)。由图可见,北海市暴雨洪涝危险性大致呈现东北高西南低的分布态势,说明北海市东北部发生暴雨的强度和频度要明显强于西南部。致灾因子高危险区主要位于合浦县东到东北部,从白沙镇、公馆镇到闸口镇、石康镇一带,低危险区位于北海市西南端。

图1 北海市暴雨洪涝灾害致灾因子危险性区划图

4.结论与讨论

4.1一直以来,由于乡镇一级的气象资料、灾情资料和社会经济数据十分匮乏,自然灾害风险评估工作只能以县为分析单元。本文采用中尺度自动气象站资料和各乡镇社会经济数据进行风险评估分析,基于地理信息化(GIS)技术,应用自然灾害风险指数法、加权综合平均法,大大提高了评估科学性和精细化程度。

4.2以乡镇为单元的区域自动站气象历史资料,存在资料长度较短的问题。如果能结合水文、海洋以及能源等部门的气象资料则评估效果更可靠。

4.3采用逐日降雨量做暴雨洪涝、台风等灾害风险评估,很多时候对暴雨强度的反映不够准确,假如使用逐小时降雨量做暴雨洪涝的危险性因子分析不但可以增加资料样本数,还能提高分析精度。

4.4应用专家打分法、灾情验证法及查找文献等方法选取评估因子、确定各因子权重系数,还是具有一定的主观性。

参考文献:

章国材.气象灾害风险评估与区划方法.气象出版社,2010.1

暴雨洪涝灾害风险区划技术规范(气减函〔2009〕24号文附件)

自然灾害危险性分析例8

中图分类号:P642 文献标识码:A

近年来,我国区域性滑坡、泥石流等地质灾害频发,给人民群众生命财产安全造成巨大损失,对社会经济稳定发展造成恶劣影响,引起社会各界广泛关注。区域滑坡地质灾害危险性评价对制定地质灾害防治规划、有效防范地质灾害、减少灾害性损失有着十分重要的意义,关系着人民群众的切身利益,不仅是摆在党和政府面前的重要任务,也是社会发展迫切需要解决的现实课题。

1 我国区域滑坡地质灾害危险性评价

所谓“区域滑坡地质灾害危险性评价”,就其本质来讲,指的就是在特定的土地面积范围内,在对该地区地质环境背景、人类社会活动情况深入了解的基础上,分析地质灾害成因及规律,对该区内可能发生滑坡地质灾害的范围、时间以及危害、损失作出先行性判断,以便及时制定科学规划、做好灾害防范措施。区域地质灾害危险性评价是区域地质灾害评价的重要内容,与区域易发性评价和区域风险性评价共同组成地质灾害评价体系,为防范区域滑坡地质灾害提供科学参考。我国区域滑坡地质灾害危险性评价大致经历了以下几个阶段:

1.1 上世纪七十年代中后期,我国区域滑坡地质灾害评价的研究对象集中在大型工程建设,以三峡大坝为代表,对这类大型工程的评价多采用野外调查形式,方法上使用的多为定性评价法,受客观条件影响,无论是地质勘探、划分区域、获取数据,还是表述结果,都一律人工手动完成。到了八十年代中后期,区域滑坡地质灾害危险性评价研究停滞将近十年。

1.2 进入九十年代后,随着GIS技术的发展,区域滑坡地质灾害评价重新回到大众视野,受到地质工程界的高度关注,评价目标也实现了由区域地质环境质量评价向区域地质灾害危险评价的转变。在这一时间段,尽管引入了初级的人工神经网络和模糊综合评判等数学方法,但区域滑坡地质灾害评价的思路和方法与之前相比并无太大变化,在实际操作中依然采用筛选诱发因素并对其进行加权计算,得出危险性指标的方法。

1.3 我国实行改革开放之后,国外先进的地质灾害评价思想体系逐步被引入,地质工程界的众多学者在研究其思想体系的过程中认识到区域滑坡地质灾害的社会性,提出应该对其进行科学管理,在这一时代背景下,相关人员纷纷尝试构建新的区域滑坡地质灾害评价与管理体系,但始终未能真正跳出传统评价体系的基本框架。

近年来,随着社会发展与时代进步,我国在区域滑坡地质灾害危险性评价上取得了较大突破,在该领域获得了举世瞩目的成就,具体表现在两件大事。

其一,在地质调查局的组织领导下,第一次在全国范围内对县市一级行政区进行地质调查与单元划分,全国共筛选出700多个滑坡地质灾害严重的地区,并根据调查结果,结合当地具体情况,分阶段地开展灾害评价工作,经过政府、社会、公民的共同努力,区域滑坡地质灾害危险性评价取得长足进步,建立形成了上千个滑坡地质灾害预警网。据统计数据显示,到2013年11月底,成功预报区域滑坡地质灾害近万次,在防范滑坡地质灾害、减少国家、人民财产损失上作出了巨大贡献。其二,三峡库区在修建过程中,国家财政拨出专项资金用于滑坡地质灾害预防与治理。在艰苦的施工环境下,较快完成了几百处滑坡防治点的建设,造就了世界奇迹。

2 区域滑坡地质灾害危险性评价中的问题

2.1 评价标准有待统一、完善

评价标准在区域滑坡地质灾害性评价中占据着十分重要的地位,是开展评价工作的目标。然而,就目前形势来看,在实际操作中,尚未形成统一有效的标准,评价标准亟待统一、完善。从理论角度来讲,区域滑坡地质灾害评价是地质灾害管理的组成部分,服从、服务于地质灾害管理,因此,是否能够为地质灾害管理所用,是否能够在地质灾害管理中发挥应有的作用,才是判断滑坡地质灾害危险性评价的现实标准。在对各地方、各区域滑坡地质灾害危险性进行评价时,如果不能以这一标准为依据,所有的工作都是纸上谈兵、空中楼阁,无法真正落实工作目标,也就无法在滑坡地质灾害发生时发挥作用。

2.2 过度依赖GIS技术

上世纪九十年代,为响应联合国提出的“减灾十年计划”,世界各国纷纷开始研究自然灾害管理,我国区域滑坡地质灾害评价也让随之进入到一个高潮,GIS等技术的引入,对区域滑坡地质灾害危险性评价起到了一定的推动作用,首次将区域滑坡地质灾害危险性评价从传统的手工劳作中解放出来,加快了区域地质灾害评价的现代化进程,提高了区域滑坡地质灾害评价的实效性和准确性,但受其自身发展程度等因素影响,并不能代替滑坡地质灾害成因机理研究取得根本性突破,在区域滑坡地质灾害危险性评价领域,GIS始终只能作为一种探索工具和手段,而不能成为评价的主题。目前我国区域滑坡地质灾害危险性评价过度依赖GIS技术,造成滑坡地质灾害评价发展进程缓慢,影响了该领域的纵深发展。

2.3 观念相对滞后

区域滑坡地质灾害危险性评价的方法除了前面提到的定性评价法之外,还有定量评价法。在实际操作中,这两种方法都表现出较大的人为性,从数据结果上来看,表现出较大的随意性。针对这一问题,地质工程界的学者展开讨论,概括来讲,以下两种观点颇具代表性:一种观点认为现行的区域滑坡地质灾害危险性评价模式下获得的数据结果和单元区划不确定性较大,实用价值不高;另一种观点则认为当前困境应归咎于评价模型,这一部分学者普遍认为数学模型的运用是突破当前困境的主要方式,对评价模型寄予厚望。事实上,这两种观点都存在一定问题,前者过度追求评价的稳定性和确定性,追求结果的唯一性,而忽视了滑坡地质灾害本身的变化性、不确定性;后者简单地将滑坡地质灾害量化,未能认识到滑坡地质灾害危险性评价的复杂性,认为只要有先进的数学模型,就能够解决评价问题。

2.4 对区域地质环境的分析和重视不够

任何滑坡地质灾害的发生不是偶然的,具有深刻的自然基础和人文基础,要实现精准评价,必须对区域地质环境进行认真分析。西方工程建筑学者曾经指出,“在提出和发展一种滑坡危险性评价方法时,识别导致斜坡失稳、引起滑坡的因素是非常重要的一项基础性工作”。由此可见,在对滑坡地质灾害危险性进行评价时,无论采用哪种方法,都务必将以往斜坡失稳的原因和未来可能失稳的原因纳入考虑,谨慎选择危险性评价的数据。长期以来,由于缺乏对区域地质环境的分析和重视,导致评价结果不准确的情况时有发生,情况严重的,甚至造成了不可挽回的损失。

3 应对滑坡地质灾害评价问题的方法

滑坡的危险性评价必须查明待评价区域内地质环境条件、滑坡的构成要素及其空间组合特征,确定其规模、类型、主要诱发因素等。借助先进技术手段,明确存在滑坡、泥石流等地质灾害的类型、分布、规模以及对周边社会环境可能产生的危害及影响,预测可能诱发的灾害类型及危险性。对区域范围内是否存在滑坡地质灾害及其潜在危险性进行定性分析判定,新型的滑坡地质灾害危险性评价包括现状评价、预测评价和综合评价三种。对于受自然因素影响的滑坡地质灾害,进行危险性评价时应考虑自然因素周期性的影响。其危险性分级见下表(注:每类5项条件中,有1条符合复杂条件者即划为复杂类型)。

其中,现状评价是对已有滑坡地质灾害的危险性评价。其任务是根据区域内滑坡地质灾害规模、分布、稳定状态、危害对象进行危险性评价,并对危险性起决定作用的因素展开较深入的分析,判定其性质、变化、危害对象和损失情况。预测评价是对可能诱发的滑坡地质灾害的危险性评价,依据区域地质特征,研究周围人类活动对地质环境的影响,预测是否会诱发滑坡灾害。综合评价根据现状评价和预测评价的情况,采用定性、定量相结合的方法综合评价地质灾害危险性,对该区域的适宜性作出评估,并提出防治诱发地质灾害的措施。

结语

我国幅员辽阔,地质环境复杂,是滑坡、泥石流等地质灾害频发的国家。受人类社会活动影响,全球生态环境发生了明显变化,在这样的形势下,自然环境比过去更加脆弱。要实现我国滑坡地质灾害危险性评价与管理不是一蹴而就的,需要包括政府、学者、科研机构、从业人员在内的所有相关主体共同努力,应高度重视对区域地质环境的分析,在认识和遵循自然规律的基础上,建立形成科学合理的评价体系,充分发挥科学技术的支撑作用,借助先进技术和数学思想,不断改进评价方法,完善管理结构,主动走出当前滑坡地质灾害危险性评价困境,为优化区域地质灾害评价与管理奠定扎实的基础。

自然灾害危险性分析例9

0 引言

由于我国是一个地质灾害多发区,严重的地质灾害给予人类经济等各方面造成巨大影响,不合理的建筑选址所造成的事故频发。为了减少因不合理的工程活动引发的地质灾害给人民生命财产造成的损失,开展地质灾害危险性评估工作。

地质灾害预测评估是对建设场地及可能危及工程建设安全的邻近地区可能诱发的地质灾害的危险性评估。地质灾害的发生,是各种地质环境因素相互影响的结果,预测评估必须在对地质环境因素进行系统分析基础上,判断自然及人类活动等激发下,某一个或多个可调节的地质环境的变化,导致致灾体处于不稳定状态,预测评估地质灾害的范围、危险性和危害程度。

地质灾害种类较多,现就最常见且危害较为严重的滑坡危险性预测评估的内容、原则及方法作一介绍,并结合具体案例分析。

1 滑坡危险性预测评估内容及原则

1.1 滑坡危险性预测评估内容

滑坡危险性预测评估内容包括三方面:工程建设可能遭受滑坡危险性预测评估;工程建设可能加剧滑坡危险性预测评估;工程建设可能引发地质灾害危险性预测评估。

1.2 滑坡危险性预测评估的原则

滑坡危险性预测评估原则主要包括以下:以人为本的原则;以拟建工程为核心的原则;以现状为基础,考虑灾害形成、发展、变化的原则;以定性为主,定性和定量相结合的原则,定性能够清楚地说明问题或不宜用定量方法评估的就用定性方法评估,适宜定量评估的在定性分析的基础上可以进一步量化。

2 滑坡危险性预测评估案例分析

以拟建公路为例,介绍其预测评估方法,预测其危险性大小。

2.1 拟建公路可能遭受滑坡危险性预测评估

拟建工程遭受滑坡危险性预测评估,必须结合具体工程位置与滑坡体之间的空间关系综合分析,确定其危险性大小。

(1)拟建公路平行滑面方向

若拟建公路在滑坡体上或者近距离的下方,遭受滑坡危险性大;若拟建公路在滑坡后方短距离范围内,遭受滑坡危险性中等;若拟建公路在滑坡后较远距离,遭受滑坡危险性较小。

(2)拟建公路垂直滑向

若拟建公路在滑床以下通过,深度在3倍洞径以上,其遭受滑坡危险性较小,3倍洞径以内,其遭受滑坡危险性中等;若拟建公路在滑体中通过,遭受滑坡危险性大;若拟建公路从滑体上以桥梁的方式通过,且桥梁架在滑体上,遭受滑坡危险性大。

(3)拟建公路在滑体两侧通过

若拟建公路与滑体距离在滑体厚度范围以外,其遭受滑坡危险性较小;若拟建公路与滑体距离在滑体厚度范围以内,其遭受滑坡危险性中等。

2.2 拟建公路加剧滑坡危险性预测评估

拟建工程加剧是指工程项目在进行施工或运营期间使现状条件下滑坡的稳定性降低了,与拟建工程和滑坡位置、开挖规模、方式等有关。

若拟建公路以路堤方式在滑坡前缘通过,施工过程中对滑坡体前缘的影响较小,其加剧滑坡危险性中等或较小;若拟建公路以路堑形式通过,需要对滑坡体前缘进行开挖,导致滑坡体前缘的抗滑力进一步减小,稳定性降低,其加剧滑坡危险性大或中等。

2.3 拟建公路引发地质灾害危险性预测评估

拟建工程引发地质灾害是指由于工程的施工和运营过程中改变了拟建区的地质环境条件,破坏岩土体的平衡,从而导致岩土体变形破坏,形成的地质灾害。如开挖形成的:高陡边坡、隧道塌陷;水库诱发地震、滑坡;弃土引发泥石流等。

(1)开挖(平整场地、路堑)引发边坡失稳破坏

修路平基或路堑开挖形成5~30度甚至更大的人工边坡,边坡是否会产生变形破坏,其稳定性如何?具体边坡失稳致灾的危险性主要依据开挖处自然坡高、坡度、岩性组合、岩体破碎程度以及植被覆盖条件和降水入渗条件等来综合分析,判断其危险性大小。

(2)弃土引发泥石流

工程施工弃土常常会引发泥石流,其主要发生在水和地形都具备的条件下,物质条件相对短缺的地带。在工程施工过程中,将大量弃土堆在斜坡地带或沟谷中时,在洪水流的情况下,很可能引发泥石流的产生。其危险性大小,要结合泥石流与拟建公路的空间位置,确定其危险性大小。

3 结语

滑坡危险性预测评估,能够有效的预测工程建设过程或运营中所遭受、加剧及引发地质灾害危险性大小,对合理选择建筑场地具有重要意义。因此,我们必须充分掌握滑坡危险性预测评估的内容、原则及方法,结合具体工程与灾害点的空间位置,通过定性或定量的方法分析,确定危害对象和经济损失严重程度,合理的确定其危险性大小。

自然灾害危险性分析例10

中图分类号: X752 文献标识码: A

一、煤矿建设工程地质灾害评估内容

(一)现状评估

现状评估是根据煤矿建设项目特点、地质环境复杂程度等因素确定评估范围后对已有地质灾害危险性进行评估,主要查明评估区己发生的地质灾害的分布、分析地质灾害形成的地质环境条件、分布类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,对其稳定性进行初步判定,在此基础上,对其危险性和对煤矿工程危害的范围与程度做出评估。

(二)预测评估

预测评估是对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的临近地区可能加剧或诱发地质灾害的危险性做出评估;对煤矿建设者可能遭受己存在的地质灾害隐患做出预测评估;对矿山建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。

(三)综合评估

综合评估实在地质灾害危险性现状评估和预测评估的基础上,充分考虑评估地质环境的差异性和潜在地质灾害患点的分布、危险程度,综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治措施和防治效益,对矿山开采的适宜性做出评估,并提出防治矿山地质灾害和矿山环境保护与恢复治理的措施与建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上,根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性,对评估区地质灾害文献性进行综合评定。

二、煤矿建设地质灾害危险性评估的思路

煤矿建设地质灾害危险性评估主要是在现状评估、预测评估以及综合评估的基础上,对矿山采场地的适宜性进行评估,同时提出矿山地质环境保护以及地质灾害防治措施的建议。地质灾害危险性评估工作,必须在充分收集利用己有的遥感影象、区域地质,矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质和气象水文等资料基础上,进行地面调查,必要时可适当进行物探、坑槽探与取样测试。

(一)资料收集与分析

主要收集自然地理、水文气象、生物活动、区域地质、地形地貌、地质结构、水文地质、工程地质、环境工程地质遗迹人文环境等方面的相关资料。然后根据己有的资料,确定评估区的地质环境条件复杂程度,同时结合各类地质形成条件和影响因素,初步分析区域地质灾害现状。

(二)现场地质灾害调查

主要查明评估区己发生的地质灾害的分布,分析地质灾害形成的环境条件、分布类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,对其稳定性初步判定,同时验证前一步工作所得出的分析判断。

(三)矿山开采地质作用

主要分析矿山开采对地质环境条件的改变以及现状条件下的地质灾害的影响。

(四)矿山地质灾害危险性现状评估

对主要灾种进行单一灾害危险性评估,将评估结果叠加得出评估区地质灾害危险性现状评估。

(五)矿山地质灾害危险性预测评估

以现状评估为基础,根据矿山开采地质作用效益,分析判断当地质环境变化时灾害发生的可能性。

(六)矿山地质灾害危险性综合评估

在现状评估、预测评估的基础上,结合地质灾害损失指数,对矿山开采的适宜性做出评估,同时有针对性地提出防灾减灾对策。

三、矿山地质危险性评估范围的确定方法

(一) 露天开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

根据多年来所作地质灾害危险性评估项目的经验,露天开采型矿井除了可能遭受常见的几种地质灾害之外,还可能遭受到由于矿井边坡失稳引发的其他灾害。因此,在确定露天开采型矿井地质灾害危险性评估评估范围的时候,需要考虑到边坡稳定性的影响,需要通过计算确定边坡的影响范围,从而在此基础上确定地质灾害危险性评估的范围。

(二)地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

由于矿山地下开采后形成采空区,导致发生上覆岩层的破坏变形,地表移动变形、地面塌陷变形等地质灾害。在这种情况下,要确定地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围,则要根据开采层埋深和采厚采掘方式所形成采空区影响地表变形范围的经验公式推断,此时,需要考虑上覆基岩(土层)厚度、影响传播角等因素,经计算确定地下采动形成的地表拉伸裂隙带影响宽度。

(三) 特殊情况下地质灾害危险性评估范围的确定

在以上确定评估范围的基础上,如果在评估区边界有滑坡、高边坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害,则应将评估区边界延伸至灾害分

布范围 100m以外。

四、现状、预测及综合评估的关系

(一)现状评估的内容和步骤

基本查明评估区已发生的地质灾害的分布,分析地质灾害形成的地质环境条件、分布、类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,对其稳定性进行初步判定,在此基础上对其危险性和对矿山工程危害的范围与程度做出评估。具体的评估内容和步骤包括:

(1)地质灾害的类型(灾种):以评价是否有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含岩溶塌陷和矿山采空塌陷)、地裂缝和地面沉降等灾种为主,并结合评估区的地质环境条件和地层岩性特点,作具体分析,适当增加有普遍意义或反映矿山特点的其它地质灾害及不良工程地质问题,如不稳定斜(边)坡、矿坑突水、采空区崩塌、冒顶、片帮、岩爆、矿震、瓦斯突出、煤层自燃、粉尘爆炸、水土流失、土地沙漠化、海水入侵等灾种和问题的评价。

(2)地质灾害体的规模:是评价体、量的指标。通过灾害体发育历史调查和勘测,确定形态尺寸。并根据有关规范、标准和技术要求规定,确定灾害体规模评价的体、量标准和指标后,按统一要求和标准确定地质灾害体规模大小。 (3)地质灾害的分布:将搜集、调查和勘测证实的灾害体,在一定比例尺的图件上予以表达,并按地质环境条件和地质灾害的发育特征,分析论证地质灾害的分布规律,为地质灾害危险性分区奠定基础依据。

(4)地质灾害的易发性和稳定性:地质灾害易发性和地质灾害体的稳定性是反映项目区地质环境脆弱程度的综合指标。应该将评估区地质环境进行分区,按逐个分区中地质灾害的信息量,包括灾害点数,灾害体规模和发生频率、地形地貌、地层岩性和地质构造等,采用打分的办法依区迭加累计来评价。地质灾害体的稳定性评价,不同的灾种有不同的方法,在现状评估中建议采用定性类比评价方法。

(二)预测评估的内容和步骤

对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的邻近地区可能加剧或引发的地质灾害的危险性做出评估;对煤矿建设自身可能遭受已存在的地质灾害隐患做出预测评估;对煤矿建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。其评估内容和步骤为:

(1)根据矿山基岩裸露程度、矿层赋存条件、开采技术条件、开采方式等因素,预计充分采动角、最大下沉角、覆岩破坏高度、地表移动边界、地表倾斜、曲率、水平变形等移动变形参数;

(2)根据预计的地表移动变形参数,分析矿山采空环境地质效应(如井下突水引起的地表塌陷和井泉疏干等),判别诱发、加剧地质灾害的可能性。

(3)对开挖、填筑前后的坡体、老滑坡体和临空面进行稳定性定性和半定量分析评价;对弃石弃渣场临空面稳定性作出评价,分析论证堆放在沟槽(谷)内的渣石体诱发泥石流灾害的可能性。并确定上述评价结果有可能形成的灾害体的类型、规模和分布特点。

(4)根据保护对象所处位置及抗变形能力,预测评估保护对象可能遭受破坏的程度和损失情况。

(5)对分布在危险区内的人员和财产作出损失评估。其中,人员和财产包括现状和矿山建成后增加的人员及矿山本身(亦即矿山本身遭受地质灾害的可能性);将现状评价的人员、财产可能的受损数量与矿山建成后数量相累加(扣除重复部分),分摊到现状评估的各危险性分区中,重新确定危险性等级,作出新的评价,得出最终评估结论。

(三)地质灾害危险性综合评估

依据地质灾害危险性现状评估和预测评估结果,充分考虑评估区的地质环境条件的差异和潜在的地质灾害隐患点的分布、危险程度,综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治难度和防治效益,对矿山开采的适宜性作出评估,并提出防治矿山地质灾害和矿山地质环境保护与恢复治理的措施及建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上,根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性,对评估区(或分地段、分矿山工程部位)地质灾害危险性进行综合评定。综合评估应简明扼要,把前两项评估的主要认识反映出来,又不能是上述评估的简单重复。把握好这种分寸,体现了评估人员成果编制驾驭资料,提出、分析、解决问题的综合能力。其评估内容和步骤为:

自然灾害危险性分析例11

0.引言

近年来,由于自然灾害风险评价方法的发展,地质灾害风险评价方法也得到了相应的发展,不过至今在地质灾害风险评价方法与理论方面尚未形成一套成熟的体系。[1]我国在进行地质灾害评价的过程中,用于评价地质灾害的方法有:传统的成因机理分析、危险性评价、统计分析、破坏损失评价、易损性评价等等,另外还有防治工程效益评价以及风险性评价等方法作为地质灾害风险评价方法的补充。[2]这些方法在使用上可以相互结合、互为补充,依风险评价的方法、目的的不同进行不同的选择。

1.地质灾害风险评价方法概述

上世纪七十年代以前,我国地质灾害风险评价方法研究主要集中于对地质灾害的形成机理、分布规律以及趋势预测等方面进行研究,基本上依附于基础的工程地质勘察工作以及水文地质的研究工作。[3]而在上世纪七十年代以后,地质灾害风险评价方法研究开始突破传统,研究的理论与价值得到不断提高,研究内容不断丰富,尤其是在九十年代之后,更是逐渐形成了具有自身特色的独立学科。[4]地质灾害风险评价方法由传统的成因机理分析出发,并且同社会经济的发展相互结合,以此来通过统计分析强化评价过程的规范性。[5]过去的定性研究走向现在的定量研究,在此过程中,地质灾害风险评价方法也渐渐形成了具有较高完整性以及规范性的评价体系,其评价内容也日渐丰富,灾害评价的科学性也日渐提高。[6]下面对几种主要的地质灾害风险评价方法进行阐述:

(1)成因机理分析评价。这种评价方法的主要内容是根据历史地质灾害的形成条件,以及活动状况、活动规律来分析地质灾害的潜在形成条件。该方法的评价目的主要是通过定性的方式,来分析地质灾害的可能性、活动规模。

(2)危险性评价方法。该方法的主要目的在于评价地质灾害的历史活动以及未来地质灾害的发生概率,以此来确定地质灾害的危险性程度。其主要内容为:地质灾害的历史性活动规模、频率以及密度;未来地质灾害发生的可能性条件,如气候条件、地质条件、地形地貌等。

(3)易损性评价方法。该方法主要考察地质爱海受害受灾时的承灾能力,其主要是根据受灾体的构成情况、人口分布情况、城市企业分布情况以及土地分布情况进行评价。该方法的评价目的为主要是评价受灾体遭受地质灾害破坏的可能性以及其难易程度。

(4)统计评价分析方法。依据历史地质灾害如何形成以及其活动状况、规律等情况,来统计地质灾害的活动规模与频率。主要目的在于使用模型法或者使用外延法来评价地质灾害发生的危险区的范围、时间。

2.构建地质灾害风险评价体系

地质灾害风险评价办法主要目的在于清晰评价与反馈不同地质灾害发生区域的地质灾害的总体风险水平以及地区差异,以此来为我国国土资源开发与保护工作提供依据。

构建一套完整的地质灾害风险评价体系与办法,一方面能够促进地质灾害风险评价工作的有序进行,另一方面也能够提高对于地质灾害的预警意识。在对于人口伤亡以及经济损失、资源与环境破坏的期望损失分析中,要将危险性分析以及易损性分析纳入地质灾害风险评价体系之中。通过对于地质灾害风险评价方面的危险性、易损性分析两方面分析,确定风险区位置、范围以及地质灾害活动的发生频率。[7]其中期望损失分析作为地质灾害风险评价分析的核心,目标在于能够检测地质灾害对于环境、资源的破坏程度。

从以上几方面进行分析与联系,形成具有层次性的地质灾害风险评价体系,如图1。针对不同的目的,可以选择不同的地质灾害风险评价方法。而根据不同的地质灾害的风险评价类型以及面积,可以将其分为点或面评价以及区域性评价。

其中点或面评价是指针对一个地质灾害体进行具有独立特征的灾害群的灾情程度评价,或者针对一个具有统一特征的自然区域、社会区域来进行地质灾害风险评价。一般情况下,评价区可以选择一个县市,也可以选择几个县市。而区域性评价主要是针对跨地区的面积较大的地质灾害风险,其评价范围可以是一个省份或者几个省份,面积可以达到几百万平方千米。不过这种评价方法常常难以精确计算其数据,综上,地质灾害风险评价指标体系具体可见表1。

3.地质灾害风险评价的具体实施

根据地质灾害风险评价办法的不同,其评价目的与内容也有所不同,构建地质灾害风险评价体系之后能够进一步明确不同的指标体系以及评价模型,以此来确定风险分区的原则以及方法。同时可以通过针对各项基础数据的全面调查,来对风险评价进行统计分析,编制地质灾害分布图,同时将各种基础图件以及地质灾害风险评价表数据编制出来。最后通过综合地质灾害可能造成的经济损失以及人口死亡、环境破坏等情况,进行综合风险评价。

4.结语

地质灾害风险评价方法是风险管理与与减灾管理的基础,其成果能够为国土资源开展有效规划工作提供指导,以此为救灾应急措施提供依据。本文从地质灾害风险评价方法概述入手,通过对传统的成因机理分析、危险性评价、统计分析、破坏损失评价、易损性评价等方法进行说明,以此构建一套完整的地质灾害风险评价体系来促进地质灾害风险评价工作的发展。通过实施地质灾害风险评价方法,来将其理论与实践工作不断结合,最终丰富与完善地质灾害的风险评价体系。

参考文献