地质灾害风险评估理论、方法与实践

地质灾害风险评估理论、方法与实践张茂省中国地质调查局西安地质调查中心2012年3月地质灾害风险评估理论、方法与实践一、地质灾害风险管理概述1、地质灾害风险管理框架2、地质灾害风险管理术语3、地质灾害风险管理现状4、地质灾害风险管理理念二、地质灾害风险评估理论1、地质灾害风险评估的主要内容2、地质灾害风险评估的层次结构3、地质灾害风险评估的理论基础4、地质灾害风险评估的基本假设5、地质灾害风险评估的基本原则三、地质灾害风险评估技术方法1、地质灾害风险评估技术方法2、地质灾害风险评估指标体系四、地质灾害风险评估实例1、区域地质灾害风险评估实例2、场地地质灾害风险评估实例3、单体地质灾害风险评估实例4、村镇重要基础设施评估实例引言“风险”一词的由来主要有两种说法。一种观点认为，在远古时期，渔民祈祷让神灵保佑自己在打鱼捕捞时能够风平浪静，因为他们深深地体会到“风”给他们带来的无法预测无法确定的危险，“风”即意味着“险”，因此有了“风险”一词。而另一种观点则认为“风险（RISK）”是舶来词，RISK的语源是意大利古语“RISCARE”，从意大利语的“RISQUE”演变而来。现代意义上的风险一词越来越被概念化，已经大大超越了“遇到危险”的狭义含义，而且与人类的决策和行为后果联系越来越紧密，风险一词已成为人们生活中出现频率很高的词汇。引言风险管理是一门新兴的管理学科。风险管理从20世纪30年代在美国开始萌芽，到20世纪50年代风险管理一词才形成，到20世纪70年代以后逐渐掀起了全球性的风险管理热潮，美国、英国、法国、德国、日本等国家先后建立起全国性和地区性的风险管理协会，标志着风险管理的发展已进入了一个新的发展阶段。随着社会的发展和科技的进步，现实生活中的风险因素越来越多，既有自然风险、也有政治风险，还有经济风险，无论企业还是家庭，无论是个体还是群体，都日益认识到进行风险管理的必要性和迫切性。引言我国是一个地质灾害频发、遭受人员伤亡和经济损失十分严重的国家，在以往的地质灾害防治管理中采取了一系列卓有成效的措施，取得了令人瞩目的成就。但是由于体制和科技发展等方面的原因，我国（不含香港地区）的地质灾害风险管理还处于刚刚起步的阶段。地质灾害风险管理是一项复杂的工作，它不是一个纯技术决策问题，而是集技术决策、政府管理（政策）、社会参与、法律制定及成本核算、效益分析等为一体的综合决策行为，是地质灾害管理的高级阶段。加拿大、美国和我国香港特别行政区是开展这项工作最早的，也是最为成功的国家和地区。从某种程度上讲，完全杜绝地质灾害发生是不可能的，滑坡等地质灾害引起的风险将永远存在，要想主动有效地预防和减轻地质灾害，首先要对地质灾害本身有比较全面的认识。地质灾害防灾减灾决策是风险决策，对地质灾害也只能进行风险管理。对单体滑坡引起的风险进行管理是如此，在区域上进行滑坡地质灾害风险控制就更是如此。一、地质灾害风险管理概述1、地质灾害风险管理框架2、地质灾害风险管理术语3、地质灾害风险管理现状4、地质灾害风险管理理念1、地质灾害风险管理框架风险管理灾害体特征结构、位置、体积等频率分析危险性分析承灾体易损性时空概率风险评价风险减缓和控制风险估算判断监视和检查运移距离和速度结果政治目标其他约束条件预算社会需求政策风险验收标准风险评估风险分析地质灾害风险管理框架示意图确定范围地质灾害的表征概率分析因果状况特征结果的严重性和概率分析风险估算风险评价与容许标准和价值判断风险减缓选择监测、评价和反馈风险减缓的实施风险减小和控制方案危险性分析结果分析价值判断和风险容许标准风险分析风险评估风险管理地质灾害风险管理框架图地质灾害风险管理层次结构图解风险评估与风险管理的流程：（1）风险的识别（野外滑坡调查）鉴别风险的来源、范围、特性及其行为或现象相关的不确定性。这是风险管理的起点，在很大程度上界定了风险的本质特征。实际操作中往往要依赖于经验和类比，主要是地质工程师的介入。（2）风险的量化与度量1、地质灾害风险管理框架尽管人们对风险评价的内涵存在着不少的分歧，但风险评价和风险管理的流程却是得到了普遍的承认。（3）风险评估是以上风险分析过程和风险管理之间的衔接步骤。在此之前分析的着眼点主要在灾害本身，此后便转移到了灾害对人类社会危害的可能性上。（4）可接受风险水平的确定与风险评价针对每一种决策方案，对所有的成本、效益和风险进行评估，包括各种不同的决策之间的成本核算，可能导致的社会经济、环境或政治问题，以及目前的决策对今后的选择可能产生的影响，确定可接受风险水平。（5）风险管理这一步代表在风险接受和规避基础上的“执行”过程。简而言之，就是一套用来处理风险的方法。1、地质灾害风险管理框架10-110-210-310-410-510-610-710-810-9110100100010000不可接受区间死亡人数每年多于或等于某死亡人数的频率GEO(HK),1998??地质灾害风险评价1、地质灾害风险管理框架要对风险进行控制，首先需要回答的问题是：“这一风险是否是可以接受的？”这就需要结合区域社会、经济、政治、环境的现状和发展要求，判定该区域在今后一段时间内（近期、中期或远期）滑坡地质灾害产生的风险在多大程度上是可以接受的，这个过程就是风险可接受水平的确定。确定了风险可接受水平之后，将上述风险评估得到的风险与之相比较，便可确知是否采取一定的途径来降低风险。如果需要采取一定的途径来降低风险，那么在选择途径方法时需要回答如下两个问题：可供选择的途径有哪些？如何在这些途径中作出理性的选择？风险可接受水平的确定不仅仅是一个成本、效益分析问题，还需要从地质的角度进行更深入的分析和判断。1、地质灾害风险管理框架（5）风险管理风险管理风险可接受时，就保持该状态，并力获得最大效益；当认定风险不可接受时，则采取相应措施降低风险（例如规避、满足效益优先原则前提下治理、系统功能转化等），并跟踪监控措施对于降低风险的效果，反馈信息到风险评价和风险管理系统，实现动态的风险控制。1、规划控制规划控制是一种事前预防方法，常常是有效而经济的。规划控制通过废除原有的土地利用项目或是转而发展其他项目，同时在存在现实风险或潜在风险的区域限制或调控新的建设项目。就经济而言，后者更为经济一些。2、工程措施对于降低滑坡风险而言，工程措施是一种最直接的方法，但通常也是最昂贵的方法。因此必须在严格进行成本、效益分析的基础上，经过充分论证之后方可付诸实施。风险控制的基本途径1、地质灾害风险管理框架（5）风险管理3、规避如果滑坡灾害风险过高，远远超出了可接受水平，并且无法通过其他控制措施来降低风险，或者采取其他控制措施的效益远远低于成本，则只可能采取规避措施，将风险范围内的人员和财产永久转移到其他地区。4、监测预警滑坡地质灾害现象本身存在着诸多不确定性和复杂性，目前技术水平下常常无法彻底认识清楚其本质，对其未来的变形破坏特征所作的判断只是随着信息的逐步输入而日臻完备，所以有相当数量的斜坡区域，虽然可以明确意识到存在着滑坡地质灾害潜在风险，但是对于风险的大小和性质尚不确知，此时常常只能采取监测预警这一措施，以求不断跟踪反馈斜坡演化所处的状态，针对出现的新变化及时采取相应的措施。1、地质灾害风险管理框架（5）风险管理5、接受滑坡地质灾害风险对于任何一个斜坡区域而言都是客观存在的，几乎可以说是斜坡的一个固有特征。只有当这种风险在人们认为不可接受的情况下才动用人力、物力对其进行控制，反之当人们因为经济或其他限制原因不能控制或减低风险时，人们将会忍受不超过可接受水平的风险。6、防灾减灾教育教育是防灾减灾体系中极为重要的一环。通过宣传教育提高全民的防灾减灾意识，传授紧急情况发生时的逃生本领，对于最大限度地降低灾害造成的损失特别是较少人员伤亡是具有非常重要的意义的。1、地质灾害风险管理框架（5）风险管理国际土力学和土木技术工程学会（ISSMGE）风险评估与管理技术委员会（TC32），制定了一套风险评估术语。年超出概率（AEP）：任一年中估计超出某一事件固定量级的概率。后果：与风险分析相关，灾害发生的结果。危险（威协）：可导致灾害的自然现象，根据自然体的几何、力学以及其他等特征来描述。危险可以是正在发生的（例如缓慢蠕动的斜坡）也可以是潜在的（例如危岩现象）。一种危险或迹象是不包含任何预测的。受险对象：某一地区内受危险影响的人员、建筑物、工程设施、基础设施、环境面貌以及经济活动等。生命个体风险：现存的危险附加在单个人身上的风险增量。这个风险增量是假设危险体不存在情况下个体生命背景风险基础上增加的。可能性：在给定数据、假设和相关信息条件下，一个结果发生的可能性。也在对概率和频率定性描述情况下使用。2、地质灾害风险管理术语承灾体：受灾害影响范围内的人口、建筑、工厂、基础设施、自然环境要素和经济活动。易损性：危险区内单个或者一系列受险对象易受损失的程度，程度范围在0（没有损失）和1（总损失）之间。易发性：一个地区内现有或潜在滑坡的类型、体积（或面积）和空间分布的定性或定量评价。危险性：在一定时间内一种特定危险发生的可能性。风险：对于生命、健康、财产或环境的不利因素的可能性和严重性的量度。定量的风险可表述为，风险=危险性*潜在的损失价值。它还可以表达为“不利事件发生的概率乘以事件发生的结果”。风险分析：利用已有信息估计灾害造成的对于个人，集体，财产和环境的风险。2、地质灾害风险管理术语定性的风险分析：利用叙述性的词语或是数值比率范围来描述将要发生的地质灾害所造成的后果和可能性的级别。定量的风险分析：基于可能性、脆弱性和危害性的数值计算得出风险值。可允许风险：一定等级内的风险，在此风险范围内社会可以承受并保证一定的利益。它是一个风险范围，该范围被认为不可忽略并且如果有可能的话需要进一步的审核和降低。风险减缓：选择恰当的技术和管理手段来减小灾害发生的可能性和所造成的后果。风险控制：采取措施控制风险，并对这些措施的有效性进行周期性的再评估。风险管理：管理的政策、过程和实践的系统应用，来识别、分析、评估、减轻和检测风险。2、地质灾害风险管理术语我国现阶段使用的主要术语我国在地质灾害领域中采用的术语总体上与国际接轨，但亦有一定差异。据国土资源部门颁发的地质灾害分类分级标准、建设用地地质灾害危险性评估技术要求、县（市）地质灾害调查与区划基本要求（实施细则）的规定等，现阶段我国采用的主要术语及概念如下：地质灾害：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。地质灾害易发区：是指容易产生地质灾害的区域。地质灾害危险区：是指明显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。地质灾害危害程度：是指地质灾害造成的人员伤亡、经济损失与生态环境破坏的程度。建设用地地质灾害危险性评估：是指工程建设可能诱发、加剧地质灾害和工程建设本身可能遭受地质灾害危害程度的估量2、地质灾害风险管理术语与国际上主要术语的区别与国际土力学和土木技术工程学会（ISSMGE）风险评估与管理技术委员会（TC32）制定的滑坡风险评估术语相比，主要差别表现在以下几个方面：滑坡与地质灾害：国际标准中的Landslide是指岩石、碎屑物，或土质沿斜坡向下的运动，包括了滑动型、崩塌型和泥石流型；我国地质灾害分类分级标准中的地质灾害是泛指造成危害的地质现象，包括了八大类，突发型和缓变型两个型，34种，建设用地地质灾害危险性评估的灾种主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等6种。国际标准中的Landslide相当于我国使用的滑坡、崩塌和泥石流。2、地质灾害风险管理术语与国际上主要术语的区别地质灾害易发性：国际标准中的滑坡易发性（Susceptibility）是指一个地区内现有或潜在滑坡的类型、体积（或面积）和空间分布的定性或定量评价。我国的地质灾害易发区是指容易产生地质灾害的区域。国内外对易发性的定义比较接近，有的学者将Susceptibil