徐 为,胡瑞林,吴 菲,温铭生,董 颖
(1.中国地质环境监测院,北京 100081;2.中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,北京 100029;3.昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明 650000)
浅谈我国的地质灾害风险评估
徐 为1,2,胡瑞林2,吴 菲3,温铭生1,董 颖1
(1.中国地质环境监测院,北京 100081;2.中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,北京 100029;3.昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明 650000)
针对我国地质灾害风险评估研究现状,着重讨论了对我国地质灾害风险评估的理解,提出了中国地质灾害风险评估为灾害体易发性、承灾体的易损性、这两者耦合关系评估的结构组成及结构公式,并根据其研究对象、内容、目的等方面情况提出了地质灾害风险评估的完整概念。
地质灾害;风险评估;易发性评估;易损性评估
地质灾害风险评估研究是当前国际地质灾害研究领域的热点课题,是全面分析地质灾害活动与人类社会关系、定量化评价地质灾害的破坏效应的关键问题之一。我国地质灾害的风险评估(价)工作自20世纪90年代开始兴起,于21世纪初逐渐深入,并在这一领域的研究中取得了一些成果。我国地质灾害风险评估研究经历了20世纪90年代的探索阶段,目前正处于发展初级阶段。(1)探索阶段:主要针对某一类型地质灾害危险性评价数学方法[1]、危险度判据[2]、地质灾害分类分级[3]、简单的地质灾害风险分析[4]、区划[6]进行有益的探索。(2)发展初期阶段:开展了以GIS为平台的地质灾害分析[7]、地质灾害易发性的数据驱动权重模型[8]、可拓物元综合评判模型[9]、神经网络分析[10]等新技术、新方法的应用,提出了地质灾害风险评估技术指南等技术指引性文件[11],F并开展了区域地质灾害风险评估的实例研究[12]。
然而我国地质灾害风险评估目前主要存在以下三方面的问题:一、对地质灾害风险评估理解混乱;二、我国地质灾害风险评估工作内容(层次结构)有待商榷;三、我国地质灾害风险管理研究与经验缺乏。本文将对前两个问题做一初步的探讨,提出作者的一些看法供大家商榷,以共同促进地质灾害风险管理制度在我国的健康发展。
我国不少学者对地质灾害风险都提出了自己理解[13-15],其中相对较合理的定义为:“滑坡灾害的风险是指在特定的区域、时间限度内,特定的滑坡灾害现象对人类生命财产、经济活动等可能造成的损害”[14]。宋强辉,等[15,16]对地质灾害风险评估进行了定义,其中以“风险评估是对灾害范围、可能影响的居民和财产、破坏的可能程度、滑坡可能导致的社会经济影响等所做的预先分析”较为合理[16]。然而这些定义都未对风险评估研究对象、对象间的逻辑关系、工作内容及工作目的进行明确而合理的界定。
如图1所示,地质灾害风险是由灾害体的属性与承灾体的属性构成。地质灾害风险不仅取决于灾害体“致灾能力”(本文所界定的易发性),同时也取决于承灾体的价值与承灾能力(易损性),并且只有当灾害体威胁到了承灾体或者说承灾体暴露于某种灾害的背景水平下时,地质灾害的风险才产生。表1则说明了灾害体易发性、承灾体易损性、地质灾害风险性三者的量级关系。
正如上文所述,地质灾害风险评估是由地质灾害体的自然属性与承灾体的社会属性所构成,因此地质灾害风险评估工作可以由以下公式所表达:
R-地质灾害的风险,取值范围为0-1,0表示0风险,1表示处于完全风险下;
图1 易发性、易损性、风险性三者逻辑组成Fig.1 The logics relations of Susceptibility,Vulnerability and Vulnerability
表1 易发性、易损性、风险性三者量级关系表Table 1 The quantity relations of Susceptibility,Vulnerability and Vulnerability
S-灾害体的易发性,该易发性是指所有承灾体所受灾害体威胁的统称,不仅是反映地质灾害发生的可能性,同时也包含了地质灾害的影响范围及影响强度等因素,取值范围为0-1,0表示无灾害体威胁,1则表示完全灾害体威胁;
V-承灾体的易损性,该易损性是指受灾害体威胁价值的统称,不仅反映承灾体本身的价值情况,同时也包含承灾体防灾(承受灾害)的能力,取值范围为0-1,0表示无承灾体价值,1表示完全承灾体价值。
然而目前我国地质灾害风险评估通常被分为由地质灾害易发程度评价、地质灾害危险性评价和地质灾害风险区划三个层[11],这种划分主要受国际上将风险评估中的灾害自然属性评估分解为“Susceptibility”、“Hazard assessment”的 影 响[17,18]。这里存在以下几个问题:
(1)这种划分削弱了承灾体易损性在地质灾害风险评估中的地位与作用,曲解了地质灾害风险评估内涵与工作结构组成;
(2)将地质灾害危险性评价放在地质灾害风险评估工作结构中有待商榷。地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作,主要评估地质灾害的破坏能力(地质灾害的破坏能力不仅与地质灾害体成正相关,也与承灾体易损性成正相关);且“地质灾害危险区是指可能发生地质灾害且将可能造成较多人员伤亡和严重经济损失的地区”[19]。并且根据“国土资源部《地质灾害防治管理办法》第15条规定,城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区内进行的工程建设,在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估”,可以看出地质灾害危险性评估无论是内涵与外延都包含了承灾体价值这个特定社会属性在内,是地质灾害体对承灾体破坏能力等级的一种自然与社会属性的综合评价。而不是简单的评价地质灾害自然属性的评价。因此地质灾害危险性指标与地质灾害风险性指标是同级关系,而非上下级关系。甚至有学者专门为此提出需要我国目前地质灾害危险性评价概念缩小[20],这不仅有点画蛇添足之嫌,而且容易引起我国学术界和行业内术语的混乱。
(3)将“Hazard assessment”翻译成“危险性评价”有待商榷。根据国际标准中的Hazard的术语和概念,翻译成“致灾能力评价”更为恰当。结合前文对易发性的阐述,可以将致灾能力评价融合在易发性评价范畴内。
因此,结合我国地质灾害风险评估的研究对象、工作内容、目的及服务对象情况,我国地质灾害风险评估应该是以地质灾害体和承灾体为研究对象,以地质灾害体易发性分布规律(空间、时间)和易发程度评价、承灾体的易损性评价、地质灾害体自然属性与承灾体社会经济属性之间的耦合关系评价为主要研究内容,目的是建立防灾减灾时间和空间预警系统工程,为制定合理的防灾减灾决策和其他经济社会活动决策服务的一门综合性新兴学科,它是灾害学、社会经济学、地理信息系统及计算机技术、运筹学等多学科的综合应用。
地质灾害风险应该是由地质灾害体易发性(空间、时间)与承灾体易损性构成,其中,前者反映了灾害的自然属性,后者反映了灾害的社会属性。一项完备的地质灾害风险评估工作应该由地质灾害易发性评估、承灾体易损性评估及地质灾害体易发性与承灾体易损性耦合关系评估组成,其中耦合关系评估是指地质灾害体发生的概率、影响的范围(强度)与承灾体价值、防灾(承灾)能力在空间与时间上相互关系的评估。详细的技术流程见图2。其中地质灾害易发性不是静态的,而是随着诱发因子的变化而动态的,地质灾害易发性评估不应被理解为仅是指从基础地质环境条件(内在控制因素)出发考虑地质灾害发生可能性大小,而且也应包含动态的降雨等诱发因素考虑在内的地质灾害发生的可能性;承灾体易损性评估也是动态的,随着人类社会经济活动的变化而需要动态更新。
图2 地质灾害风险评估技术框图Fig.2 The Technology diagram of Geo-hazards Risk assessment
我国群测群防工作主要由县级及以下各级地方政府部门组织实施,依靠当地居民实施监测,并依托专业监测人员(单位)进行技术指导。我国地质灾害易发区域都建立了群测群防的防灾减灾机制,地质灾害风险评估应该与群测群防相结合,根据易发区发生灾害概率的大小以及产生相应风险的大小,更加合理的部署群测群防的重点区域与重点时段,使群测群防更加有的放矢,提高地质灾害防治的效率。具体说来就是一方面当降雨等诱发因子使得某个具体区域的地质灾害易发性量级增大到风险预警级别时,或在地质灾害易发性变化幅度不大的情况下由于人类社会经济活动使得在原来地质灾害易发性相对较大的区域的地质灾害风险性显著增大到风险预警级别时,及时加强群测群防强度或部署群测群防工作;另一方面在那些随着诱发因子变化规律(比如:雨季来临)地质灾害易发性量级较大概率增大到风险预警级别的区域,或在那些随着工程规划、城市规划和土地利用规划的实施预计会使地质灾害风险达到预警级别的区域,开展地质灾害科普宣传工作、防灾减灾培训工作,并逐步开展针对这些区域地质环境条件情况监测的专业技术指导。
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Discussion on some understanding about geo-hazards risk assessment in China
XU Wei,HU Ri-lin,WU Fei,WEN Ming-sheng,DONG Ying
(1.China Institute of Geo-Environment Monitoring,BeiJing 100081,China;2.Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Siences,BeiJing 100029,China;3.KunMing Science and Technology University,KunMing 650000,China)
For risk assessment studies of geological disasters in China the status quo,it is discussed especially about the understanding of Geo-hazards risk assessment in China.The opinions are innovative about the structure of composition and the formula that Geo-hazards risk assessment is composed by the susceptibility assessment of Geohazards bodies,the vulnerability assessment of hazard-affected bodies,and the coupling assessment both of which.And the integrity concept of Geo-hazards risk assessment is proposed in accordance with its objects of study,content,purpose and other aspects etc.
geo-hazards;risk assessment;susceptibility assessment;vulnerability assessment
1003-8035(2010)04-0126-04
P642.2
A
2010-08-13;
2010-08-29
国家“十一五”科技支撑计划课题(2006BAC04B01)
徐 为(1977—),男,工程师,从事地质灾害监测预警与防治研究工作。
E-mail:xuw@mail.cigem.gov.cn