針對泥石流滑坡災害進行易損性評估模型的構建與研究

楊斌

摘要：易損性評估模型的概念來自于自然災害研究領域，是各項災害風險評估的重要組成部分，能夠以人類社會體系作為承災體進行評價。為防災減災任務提供評價依據(jù)，以投入產(chǎn)出理念將DAE模型與CD生產(chǎn)函數(shù)實際表現(xiàn)于易損性的評價結論中;從危險源密度與人地耦合系統(tǒng)兩大角度入手，進一步對人口、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的易損性展開模型計算，從而得出相應評價值。文章根據(jù)易損性原理與函數(shù)關系，整合出易損性評估模型，結合實證案例對區(qū)域性泥石流滑坡災害進行綜合易損性評價。

關鍵詞：泥石流;易損性;災害管理;DAE模型;CD生產(chǎn)函數(shù)

中圖分類號：P642.2 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2021）01-0131-05

0引言

泥石流滑坡作為常見的自然災害，分布范圍廣、影響程度深，災害的發(fā)生會造成一定的人員傷亡與財產(chǎn)損失。通常在災害發(fā)生后會產(chǎn)生一系列的次生災害，基于災害結構的連接性，將會使區(qū)域內的系統(tǒng)功能受到持續(xù)性破壞。易損性評價結論作為災害產(chǎn)生的衡量指標，易損性評估模型的創(chuàng)建具有現(xiàn)實意義，能夠為區(qū)域基礎建設的規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境的評估、自然資源的開發(fā)以及防災治災能力的提升提供科學依據(jù);通過對舟曲縣的泥石流滑與坡災害易損性的評價，為具有相似特征或泥石流與滑坡災害常發(fā)的區(qū)域，在構建易損性評估模型的過程中做出參考依據(jù)。

1易損性的類別特征

1.1系統(tǒng)性

自然災害的系統(tǒng)性特征在于，當環(huán)境生態(tài)鏈中任何環(huán)節(jié)發(fā)生變化或受到損害時，都會引起其他環(huán)節(jié)內容的相互作用，從而導致大范圍系統(tǒng)的狀態(tài)變更;同時存在構成元素的多樣性以及要素之間的動態(tài)性等特點。

1.2區(qū)域性

各地區(qū)承受到了多種不同類型災害的惡劣影響，由于區(qū)域性環(huán)境特征的差異，自然災害在不同地區(qū)對承災體的社會與生態(tài)環(huán)境的損害表征上也存在較大差異。因此，針對不同區(qū)域、不同災害類型的易損性評價應當制定出精準化的評價指標系統(tǒng)。

1.3多尺度性

由于災害的影響程度與范圍存在差異，因此災害類型具有不同尺度的評判標準，在應對不同災害時選取的響應機制也有所差異;易損性評估模型可針對家庭、地區(qū)、全球等多種尺度，關于尺寸的規(guī)劃與界定，要對特定范圍中的關鍵要素進行明確。

2易損性評估模型建模設計

2.1以危險源和承災體為主要因素的易損性評估模型

2.1.1危險源密度

危險源主要包含2方面內容，分別是已知危險源與潛伏危險源。已知危險源密度是根據(jù)記錄在冊的歷史泥石流、滑坡災害點的密度進行計算得出結論;潛伏危險源是指目前尚未發(fā)生但未來有可能會發(fā)生災害的地方。在已知危險源與潛伏危險源相結合的情況下，將比例系數(shù)乘以歸一化后的危險源密度數(shù)與歸一化后已知危險源求和。計算過程詳見公式1。

3災害易損性評估模型的構建

3.1以危險源和承災體為主要內容易損性評估模型

關于危險源的易損性評估模型包含已知危險源及潛伏危險源。承災體作為承受直接損失的承受方，在進行具體災害的損失合算與統(tǒng)計中，生命與物質的損失是完全不同的單元性質，因此，對于生命的損失程度以人口損失性表示;對于物質方面的損失以經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境易損性來表示;二者之間的評估模型相互分開、相互獨立。易損性的評估模型如表1所示。

人不僅是正常社會活動的主體，也是自然災害發(fā)生后，承受災害的主體。區(qū)域人口密度能夠直接表示出相應范圍內人口的分布狀態(tài)，是評價區(qū)域人口易損性指標的重要依據(jù);農(nóng)業(yè)人口的計算比例是以單元人口數(shù)比總人口數(shù)，因此，農(nóng)業(yè)人口比例偏高的情況下，人口損失產(chǎn)值也會升高，重建能力與質量相對較弱，恢復與發(fā)展進程受到阻礙;少數(shù)民族的人口比例結構能夠反映出單元內的社會形態(tài)組成結構，通常少數(shù)民族人口比例偏高的區(qū)域，基礎建設相對落后，容易出現(xiàn)較高的災害易損性;人口受教育比例是以接受過初等教育的人口數(shù)為劃分界限，通常在受教育程度低的地區(qū)，受災害的易損性較高;人口自然增長率直接表現(xiàn)出區(qū)域內人口數(shù)量的自然變化情況，通常人口增長率較高的地區(qū)經(jīng)濟水平相對一般，而易損性就會偏高。

經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的易損性主要表現(xiàn)在固定資產(chǎn)情況與社會生產(chǎn)情況這兩方面。區(qū)域內的建筑密度值可以直觀的體現(xiàn)固定房屋建筑資產(chǎn)數(shù)值，房屋建筑是固定資產(chǎn)的主要內容，當泥石流、滑坡災害發(fā)生后，是較為矚目的損失焦點，建筑密度較高的地區(qū)，災害損失就越高;農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)的產(chǎn)值密度與相對應的服務產(chǎn)值密度，是表示單元區(qū)域內各項生活生產(chǎn)狀況，產(chǎn)值密度高，則易損情況重;路網(wǎng)密度與基礎公共建設密度包含了通訊、物流、水電供應等系統(tǒng)功能，設施系統(tǒng)受到破壞后，容易引起連鎖反應，使區(qū)域受災程度與范圍不斷擴大、深入;生態(tài)環(huán)境易損性通過對地區(qū)的耕地、林地、草原密度進行計算，對比相應的指標，展開易損性的衡量性評價。

3.2人地耦合系統(tǒng)為主要內容的易損性評估模型

人地耦合系統(tǒng)中將易損性分為暴露性、敏感性以及恢復適應能力3方面。各項分組的具體指標構成如圖1所示。

暴露性指數(shù)是通過泥石流、滑坡災害波及面積與泥石流、滑坡災害點的密度進行綜合衡量的;敏感性指數(shù)需要結合受災區(qū)域的實際情況進行分析，主要分為人員傷亡和財產(chǎn)損失兩方面。財產(chǎn)損失通常屬于基礎設施建設和生活生產(chǎn)資料，例如農(nóng)田、路面、住宅、橋梁等，在此基礎上創(chuàng)建關于敏感性的易損性評估模型，細化可分為人口、建筑、耕地、路網(wǎng)、公共設施的密度;承災體的恢復適應能力的核心思想難以通過數(shù)學計算進行表現(xiàn)，意在通過調整區(qū)域的職業(yè)結構、合理規(guī)劃災后居民的收入水平、科學的對地區(qū)財政收入進行整合、分配工作，區(qū)域經(jīng)濟水平較高，則重建及恢復適應能力較強，易損性較小，由此可得，通過對區(qū)域恢復適應能力展開逆向分析，可以直接了解區(qū)域的實際易損性。

4區(qū)域災害易損性評價實例

4.1危險源分布特征

位于甘肅南部甘南藏族自治州的舟曲縣，正好位于青藏高原的東緣，處在秦嶺東西方向的褶皺帶中，巖體破壞嚴重，使該地區(qū)泥石流、滑坡災害的發(fā)生較為頻繁。根據(jù)舟曲縣的地勢地貌條件觀察可得：該地區(qū)的主干水路網(wǎng)兩側都是泥石流、滑坡災害危險源密集的地方，縣內主干公路網(wǎng)與諸多河流及水網(wǎng)高度重合，如表所示，將不同級別的公路路網(wǎng)密度與一定比例系數(shù)相乘來表示危險源的具體情況。

根據(jù)舟曲縣的主干公路的分布情況，將路網(wǎng)中的公路分為3個的等級。I級是縣境東北方向沿白龍江的S313省道，該省道是曲周縣最重要的輸送通道，記為u;Ⅱ級是縣境中部地區(qū)沿拱壩河的縣道和s313省道的支干線路，記為L2;Ⅲ級是境內西南方向沿博峪河的線路和沿拱壩河主干路的支干線路，記為L3。

4.2泥石流滑坡易損性評價結論

關于經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境易損性評價處理的10個評價指標，利用層次分析法明整理出災害易損性中各項指標的權重值，結果如表3所示，結合特征向量及最大特征根的計算結論，通過了相關的一致性檢驗。再根據(jù)公式3的計算流程，得出曲周縣的經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的易損性評價。

根據(jù)以上整合的易損性評價結論，考慮到舟曲縣泥石流、滑坡災害的具體危險源分布狀況和易損性特點，將研究等級標準為導向，劃分了高、較高、中、低四層易損區(qū)，具體的標準指數(shù)與地帶劃分如表4所示。

5結語

通過以上研究，針對區(qū)域性泥石流及滑坡災害的已知危險源及潛伏危險源的計算流程進行具體闡述，提供了不同層次結構風險評估的參考依據(jù)，為一些地區(qū)的基礎服務建設、流域開發(fā)規(guī)劃提出理論性研究依據(jù);在相關區(qū)域的易損性評估模型的構建過程中，結合實際損失狀況，積極采取科學量化方法，對評估模型進行檢測;結合實證案例，對災害易損性涉及到的內容及評價方法做出了總結與完善，為今后相關災害的治理辦法與措施提供評估模型。