地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法研究綜述

■童紀偉

（廣東省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險技術(shù)中心 廣東 廣州510425）

地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法研究綜述

■童紀偉

（廣東省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險技術(shù)中心 廣東 廣州510425）

地質(zhì)災(zāi)害往往具有突發(fā)性、多發(fā)性和連續(xù)性的特點，為了提高對地質(zhì)災(zāi)害的防御能力，需要掌握地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征和發(fā)展規(guī)律，估算災(zāi)害造成的損失大小，這就是地質(zhì)災(zāi)害風險評價研究的范疇。本文概述了地質(zhì)災(zāi)害風險評價的內(nèi)容，分析研究了地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法及其發(fā)展趨勢，為合理選用評價方法進行地質(zhì)災(zāi)害風險評價提供參考。

地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法

1 地質(zhì)災(zāi)害風險評價的內(nèi)容

1.1 致災(zāi)因子風險分析

致災(zāi)因子風險分析即地質(zhì)災(zāi)害危險性分析。地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)中的不確定性，從屬性上來分，有隨機不確定性和模糊不確定性兩種。地質(zhì)災(zāi)害風險評價涉及的隨機不確定性，主要來自致災(zāi)因子。因此，致災(zāi)因子風險分析的主要任務(wù)之一就是掌握致災(zāi)因子的統(tǒng)計規(guī)律。

1.2 承災(zāi)體易損性分析

風險區(qū)的劃定：即明確發(fā)生一定強度地質(zhì)災(zāi)害時的受災(zāi)范圍。相對滑坡而言，依據(jù)滑坡的規(guī)模、滑距、滑速等因素確定受災(zāi)范圍；對于泥石流而言，根據(jù)方量大小、流速、物質(zhì)組成等研究將沖毀多大的范圍，程度如何等問題，都屬于風險區(qū)的劃定。由于所研究的區(qū)域系統(tǒng)涉及諸多要素（如地質(zhì)條件、地形、地貌等），不可能準確地認定致災(zāi)因子影響的范圍。因此，受災(zāi)的范圍，屬于一個風險問題。

承災(zāi)體特征分析：對風險區(qū)內(nèi)主要建筑物、固定設(shè)備和建筑物內(nèi)財產(chǎn)，風險區(qū)內(nèi)的人口數(shù)量、分布、經(jīng)濟發(fā)展水平等進行分析和評價。風險區(qū)內(nèi)人類社會的結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，要進行確切地數(shù)字化表達幾乎不可能。對有關(guān)屬性進行多種判斷，有利于較全面地了解風險區(qū)特征。

承災(zāi)體抗災(zāi)能力分析：即對風險區(qū)內(nèi)承災(zāi)體在可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害中的破壞的程度進行分析。

1.3 地質(zhì)災(zāi)害風險評價

地質(zhì)災(zāi)害風險評價就是制定決策，給出建議，現(xiàn)有的風險是否能夠接受，現(xiàn)有的風險控制措施是否可行等，如果是否定的，那么風險控制措施就需要進行調(diào)整和修正。風險評價是風險分析和風險評估的復(fù)合體，風險評估是進行因子評定與確定權(quán)重過程的階段，確切地說，它包括對評估風險及其相關(guān)的對社會、經(jīng)濟和環(huán)境可能造成的后果的重要性的思考，風險評價就是為風險管理提供更多可供選擇的方案。

1.4 災(zāi)情期望損失評估

評估風險區(qū)內(nèi)一定時段發(fā)生的一系列不同強度地質(zhì)災(zāi)害給風險區(qū)造成的可能后果。損失包括可用風險財產(chǎn)的損失來計算的直接損失和如通信、交通中斷造成的風險區(qū)與區(qū)外正常的信息、物質(zhì)交流的困難和失靈而造成的間接損失以及人員傷亡三方面。結(jié)果分析包括對生命、財產(chǎn)、環(huán)境等承災(zāi)體的識別和承災(zāi)體價值的定量化分析，以及人的傷亡和物質(zhì)損失可能性的易損性分析。災(zāi)害結(jié)果分析通常使用資產(chǎn)價值表來表達或是量化承災(zāi)體的價值，或是刻畫易損性曲線。

2 地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法論

層次分析法法，是以運籌學為基礎(chǔ)，對一個包括多方面因子而又難以準確量化的復(fù)雜系統(tǒng)進行分析評價時，根據(jù)各因子之間以及它們與評價目標的相關(guān)性，理順組合方式和層次，據(jù)此建立系統(tǒng)評價的結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學模型對模型中的各種模糊性因子，根據(jù)它們的強度以及對影響對象的控制程度。確定標度指標和作用權(quán)重將這些指標作為基本參數(shù)，代入評價模型，逐級進行定量分析并最終取得評價目標。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風險系統(tǒng)組成，大致可通過個層次的統(tǒng)計分析完成評價工作以各種要素為主體的基礎(chǔ)層統(tǒng)計分析以危險性、易損性為目標的過渡層分析以風險度或風險等級為最終目標的目標層分析。

經(jīng)驗?zāi)Ｐ头?，是建立在專家豐富經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，通過專家打分法等途徑獲取專家的經(jīng)驗知識，然后運用人工智能技術(shù)，建立地質(zhì)災(zāi)害風險評價的專家系統(tǒng)。它把多位專家的知識、工程經(jīng)驗、理論分析、物理摸擬等內(nèi)容有機地結(jié)合起來，形成地質(zhì)災(zāi)害的知識庫或模型庫。

專家評判法也稱德爾菲法。在風險評價中主要是判定各風險要素的權(quán)重值，然后建立評價模型進行評價。

數(shù)理統(tǒng)計模型法，是通過對現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)環(huán)境和作用因素之間的統(tǒng)計規(guī)律進行研究，建立相關(guān)的評價模型，從而對地質(zhì)災(zāi)害進行風險評價。該類型的方法很多，諸如回歸分析、判別分析、聚類分析方法等。適用于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的空間研究與評價。

信息模型法，是利用信息論的理論，用地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生過程中嫡的減少來表征地質(zhì)災(zāi)害事件發(fā)生的可能性。多種因素組合對某地質(zhì)災(zāi)害事件的確定所帶來的不肯定性程度的平均減少量等于該地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)嫡的變化。地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生與所獲取的信息數(shù)量和質(zhì)量有關(guān)，是用信息量來衡量的，信息量越大，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性就越大。

模糊判別模型法，是以模糊數(shù)學理論為基礎(chǔ)，由于地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜性和不確定性，用隸屬函數(shù)來描述那些邊界不清的過渡性問題和受多因素影響的非確定性問題，目前常用的有模糊評判、模糊可靠度分析及其與層次分析相結(jié)合而產(chǎn)生的模糊層次綜合評判等方法。

灰色模型法，是以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，利用灰色關(guān)聯(lián)分析研究地質(zhì)災(zāi)害各影響因素的影響程度，克服了通常數(shù)理統(tǒng)計方法對信息量要求過高的不足。在確定關(guān)聯(lián)度的基礎(chǔ)上，進行危險性評價和風險評價。

模式識別模型法，是建立在人工智能技術(shù)基礎(chǔ)之上的，用計算機代替或幫助人類感知模式，是對人類感知外界功能的摸擬。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在地質(zhì)災(zāi)害的評價預(yù)測領(lǐng)域己開始應(yīng)用，適用于有可借鑒樣本的地質(zhì)災(zāi)害評價或預(yù)測。

非線性模型法，是由于地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)具有復(fù)雜性特點，很難用簡單的線性方程來表達。因而非線性理論得到廣泛發(fā)展。分形理論從幾何角度探討系統(tǒng)內(nèi)各層次間的自相似性，應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測和評價中，化復(fù)雜為簡單，化定性來定量。自組織理論探索地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜系統(tǒng)如何從無序進化到有序的自組織過程。突變理論主要從定量的角度描述非線性系統(tǒng)在臨界失穩(wěn)時的突變行為，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報提供了一種新的途徑。

模糊聚類綜合評價，是根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風險構(gòu)成,建立因素集、綜合評價集和權(quán)重集，確定隸屬函數(shù)，得到綜合評價結(jié)果，并進行解釋分析。

灰色聚類綜合評價，是確定聚類白化數(shù)和白化函數(shù)，標定聚類權(quán)，求聚類系數(shù)，構(gòu)造類向量，求解聚類灰數(shù)。

物元模型綜合評價，是確定物元組合，分析評價對象對于綜合評價等級的關(guān)聯(lián)度，評定綜合等級。

3 地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法發(fā)展趨勢

地質(zhì)災(zāi)害風險評價是當前地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域研究的重點之一，隨著地質(zhì)災(zāi)害理論的不斷發(fā)展及多學科的交叉融合，地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法不斷向綜合化、定量化和空間化的方向發(fā)展。這主要表現(xiàn)在：地質(zhì)災(zāi)害風險評價從單因素分析發(fā)展為多因素綜合分析；從單個個體災(zāi)害研究發(fā)展為區(qū)域性研究與個體研究相結(jié)合；從災(zāi)害歷史及現(xiàn)狀研究發(fā)展為與預(yù)測研究相結(jié)合；從簡單定性分析到定性與定量相結(jié)合；從傳統(tǒng)調(diào)查統(tǒng)計評價發(fā)展為以地理信息系統(tǒng)空間化技術(shù)為支撐的模型化評價；多學科交叉融合，從單純的風險評價發(fā)展為與減災(zāi)防災(zāi)、社會管理相結(jié)合，服務(wù)于經(jīng)濟發(fā)展。

4 結(jié)語地質(zhì)災(zāi)害風險評價是防災(zāi)、減災(zāi)的基礎(chǔ)，隨著地質(zhì)災(zāi)害理論的不斷發(fā)展及多學科的交叉融合，地質(zhì)災(zāi)害風險評價方法不斷向綜合化、定量化和空間化的方向發(fā)展。針對不同的災(zāi)害類型采用合理的評價方法進行地質(zhì)災(zāi)害風險評價，才能為科學規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)及環(huán)境保護等提供科學依據(jù)。

[1]黃遠亮.鐵路工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)探討[J].路基工程,2010(1):1-5.

[2]朱代強.基于GIS的地質(zhì)災(zāi)害風險評估研究[J].中國科技博覽,2009(29):19-20.

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-433-1