3城Iztapalapa+市地裂缝风险预防模块设计指南

•142•墨西哥城Iztapalapa市地裂缝风险预防模块设计指南H.C.CARREÓN-FREYRE,J.C.RODRÍGUEZ-QUIROZInstitutoNacionaldeInvestigacionesForestales,AgrícolasyPecuarias(INIFAP),AreadeAuditoríaparaDesarrolloyMejoradelaGestiónPúblicaenelOrganoInternodeControl(OIC),Mexico摘　要：本文的研究目的是建议构建城市风险预防模块（UPUR-LS），用以防治墨西哥城部分地区因地面沉降引发的城市风险。该模块的基本功能是确认风险的类型以及诱因，分析它们发生的概率，定量评估它们对城市基础设施的影响。模型构建采用的方法是系统设计法和风险管理模型两个强大工具的综合应用。前者假设系统是由一系列具有共同目标的元素构成，这种方法考虑整个系统、子系统以及它们之间的相互作用。为了提高系统本身的适用性，还需要加强分析研究。与之相对应，风险管理模型是一个用于风险识别、评估、分类的工具，研究机构可以根据具体研究目标对这个模型进行修改。通过综合这两种方法，我们建立了一个概念模型，该模型实现了对地面沉降和地裂缝带来的灾害、以及社会经济影响进行评价。在墨西哥城DelegaciónIztapalapa市多个地区的研究实例表明，这种方法能够对风险因子的识别，对社会影响的定量评估。这些研究结果使在DelegaciónIztapalapa地区设计UPUR-LS模块成为现实。该模块把政府部门的管理架构看作一个有待优化的系统，同时引入地裂缝监测中心的技术成果。利用该模块作出的监测结果可以用来优化政府部门对资金与人力资源的配置，对地裂缝防治实施方案提供指导，为制定减灾措施提供决策支持。关键词：风险管理；策略；社会影响0 引言Iztapalapa市是墨西哥城人口最稠密的地区之一，多年来一直受到地裂缝的困扰，数以百计的居民房屋、各种基础设施以及数千人的生命安全受到了地裂缝灾害的严重威胁。为了解决这个问题，墨西哥于2007年成立了地裂缝监测中心，2010年又在Querétaro大学的技术支持下成立了地质风险评估中心。通过这两个中心，地下变形探测技术在地裂缝易发区识别、发生趋势研究以及地裂缝对基础设施的影响等方面研究取得了长足的进步。本文主要对构建城市地裂缝风险防治（UURPSF）模块进行探讨，这个模块主要用于识别与地裂缝有关的风险，定量分析潜在的影响以及估算发生的概率。该模块已通过系统分析法与风险管理模型法这两个强大的分析方法而成功实现。通过综合这两种方法，地质风险评估中心（CGRA）可以建成一个功能强大的城市风险管理系统。系统分析法认为系统是由一组具有共同目标的要素组成。按照这个理论，系统会把所有的要素、要素之间的相关作用、系统与系统之间的作用以及它们与环境之间的作用都综合加以考虑。系统分析模型建立后，会列出多种方法、多个行动方案选项，•143•通过最优选择来达到满意的结果；风险管理模型是一个对风险进行识别、评估和类别划分的工具，它能很大程度上决定着一些机构或者是管理部门实现预定目标的能力。这个模型可以用来识别和量算具体区域（如墨西哥城Iztapalapa市）、具体项目或具体方案风险发生的概率与影响。本文的研究目的就是想综合上述两种方法，在此基础上建立一个具有一致性的概念框架，实现对风险管理模型信息的分析。实际上，从Iztapalapa市地面沉降和地裂缝的诱发条件来看，通过评估人类安全风险可以实现系统风险的识别。这点显得尤为重要，因为风险的影响，以及风险发生的概率，两者都与它们的致因密切相关。文章的最后一部分，提出了城市地裂缝防治中心（UURPSF）行动指南的纲要。这个指南提出了一些行动准则，可以实现对Iztapalapa的人力、技术以及经济资源进行合理化管理，以及最大程度上利用好正在运行中的地质风险评估中心。1 创建Iztapalapa城市防治中心涉及的系统模型1.1概念模型建立一个复杂系统的概念模型，首先需要对其中的要素进行明确的定义，包括定义分析的对象（在本文指UURPSF-CGRA）以及它运行过程中最重要的要素（图1）。需要注意的是，为了实现研究目标，UURPSF与CGRA将密切合作，从而完全实现防治模块的预定目标。在这个模型中，展示了与UURPFS活动相互作用的两个层次的环境水平：第一层次的环境水平，代表直接影响系统的因素，例如：城市建筑物周围的环境、在建建筑物、城市基础设置、人力资源以及组成策略管理系统的因素（如根本目标、任务、设想、共享利益等）。环境其他重要的因素是系统的第一级输入供应因素，如资助资金、现存法规制度、城市的整个管理体系，以及不同级别的政府机构（城市，州，国家）。第二层次环境水平代表那些一般性地影响着系统运作的因子，如城市保护政策、地下水开采政策、地方与区域土地利用规划等。图1显示一些因素位于一级与二级环境层次过渡部位，它们代表竞争者（如其它城市）、战略合作伙伴，以及其他相关机构或联邦管理委员会之间的关系。在描述模型主要的组成因素之前，有必要强调一下，一个系统是一组满足特定目标、相互关联的因子。本次研究的目的就是完成UURPFC-CGRA系统的根本目标（第4因素），这个系统如图1所示。它是一个完整的系统（因素2），由五大部分组成：（1）基本法规规定的运行结构，（2）对任务、愿景、主要目标与利益共享进行明确的定义的系统运作过程与战略路线，（3）系统所必需的科学与管理技术，（4）系统投入应用所需要的基础设施与装备，（5）人力资源。通过这五个部分，UURPFC-CGRA就能把输入信息转化为想要的结果。•144•图1　UURPFS-CGRA系统概念模型图1中的第1因素表示资源输入（例如电力、机器以及设备），这是系统投入运行所必需的，需要投入相当大一笔资金。系统所需要的资金来源用第3因素表示。第4因素指前面讨论过的根本目标；第5因素表示用户、消费者或者是客户，也就是系统产出信息的收益者；第6因素表示用户、消费者或者是客户对产品质量或系统提供信息价值的看法；第7因素表示在一段时间之内，数据与以前用户的反馈、标准以及目标对比结果；第8因素表示系统可能排放到当地环境（因素9）中的废弃物；因素10为Lztapalapa市总体管理部门，包括所有的管理单位，这些单位与UURPFC-CGRA的运行没有很密切的关系，但很大程度上影响着它的运行，如Lztapalapa市市长、政府顾问、城市服务规划部门、城市发展规划部门等，但不包括民防协调部门，因为它与系统的关系比较紧密；第11因素是对系统活动有着重要影响的PFA其它实体或者机构，如国家部委、联邦电力公司；第12元素代表可能获得该系统的潜在竞争者；第13因素代表潜在的战略相关部门，例如墨西哥城水资源管理部（SACM），它能对水的资源量、供给、分发政策、土壤的性质提供很有价值的信息；或者是国家地震服务部门，也能提供很多有价值的东西；还包括一些国家、国际大学或者是政府机构。第14因素代表除Lztapalapa市政府之外的墨西哥城其他级别的政府，如其他市政府或者州政府；第15因素代表与墨西哥市或者联邦政府有关的，能应用到系统中的政策；第16因素代表与产生地裂缝有关的地质或者是工程地质因素（例如地下水开发、大型城市基础设施设施或者是重型物流车辆）；第17因素代表区域地质条件，它们决定着地裂缝的发育与传播；第18因素代表与系统有影响的其他社会因素；第19因素代表国家社会或者自然环境对系统的影响（如2009年爆发的猪流感）。1.2UURPSF-CGRA系统的目标•145•研究目标包括：（1）为地质灾害防治与提高人民生活质量提供决策支持，保护基础设施；（2）为制定地裂缝防灾措施服务；（3）为墨西哥其他地区设计类似的系统提供参考。1.3与系统目标相关的风险为了准确地对风险进行定义，我们进行了专家咨询。专家咨询委员会由三位从事IZtapalapa地质风险评估工作的专家组成，通过技术头脑风暴、建立IShicawa图，以及图1中的概念模型，设定了前面提到的UURPSF-CERG的根本目标，专家的角色主要是确定与系统有关的风险因子。图2为IShicawa图的一个例子，它表明了风险类型影响着UURPSF目标的实现。图2　影响UURPS目标实现的几个因素1.4风险评估评估与系统有关的风险，由一个专家组利用两个参数指标来确定。第一个参数是风险影响的水平，从1~10共分10个等级（1表示影响最小）。假如某个风险被定为10级，那就意味着它能直接致使与之相关的目标不能实现。第二个参数是专家组计算的风险因子发生的概率。如果风险发生的概率标为1，意味着它最不可能发生，假如表为10，则意味着一定会发生。1.5风险图的编制一旦专家组对所有确定的风险完成了评估，就通过数值分析来编制风险等级图（图3）。这个风险图清晰地显示了85%的风险因子都包含在第一象限，第一象限需要引起足够重视（风险影响等级很高，发生的概率也很大）。需要注意的是，图3中明确确•146•定了四种风险：风险1.8，是表示没有有效的财政支持；风险3.3是指缺乏训练有素的人员来宣传系统的成果；风险2.9指UURPSF-CGRA不能提供跨学科的解决方案；风险2.4突出了没有足够的研究力量（工程地质学家、市政工程师、建筑师等）在恰当的时候提出准确的解决方案的风险。图3　与系统运行有关的风险图1.6风险管理建议（1）系统的成功运行很大程度上依赖于UURPFS与CGRA、系统潜在的使用者与策略规划部门之间的积极协调与沟通；（2）要使系统智能化，需要同时运行预防模块与CGRA，同时也需要专家能提供有效的解决方案。这点非常重要，因为Iztapalapa地下地基的变形非常复杂，需要进行跨学科研究；（3）政府支持该系统长期运作的承诺。为了保证系统的先进性与实用性，寻求一个有效的长期支持机制非常重要；（4）图3的风险图仅仅代表多变环境的一个阶段，风险会随着时间变化而变化。因此，根据需要，可以按照本文提出的步骤与方法编制新的风险图。同时，模块也需要不断改进，从而为UURPSF——CGRA管理系统提供更好的决策支持。2 结论本次研究结果表明了综合两种现代研究方法的优势。第一种方法利用地质灾害评估中心先进的地球物理与土壤力学方法来研究复杂自然现象，如Iztapalapa市的地裂缝形成过程。其与风险管理系统（由UURFS完成）相结合，可以成为一个功能非常强大•147•的系统，该系统在Iztapalapa地区地基变形监测中证明非常有效，能给管理地面沉降给人类生命安全与基础设施带来风险提供有效、客观、及时的决策支持。致谢:本文得到地质灾害评估中心、墨西哥大学学术团队的支持，在此表示衷心感谢。参考文献CERG(CentrodeEvaluacióndeRiesgoGeológico)(2009)ReportedeActividades.DelegaciónIztapalapadelGobiernodelDistritoFederal.31p.ChurchmanC(1993)ElEnfoquedeSistemas(TheSystemsApproach).Diana,WestMéxicoDF,Mexico.RossoOchoaF(1985)SystemsApproach.DivisionofGraduateStudies,FacultyofEngineering,UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,Mexico.SegundoInformeParcial(2009)Mayo-Agosto,delConveniodeColaboraciónentreelCentrodeGeociencias(CGEO)delaUniversidadNacionalAutónomadeMéxicoylaDelegaciónIztapalapadelDistritoFederal.（陈勇译）