導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇自然災害危險性分析，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

關鍵詞：暴雨洪澇災害；承災體；危險性評價；時空格局

中圖分類號 P531 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）06-0021-04

Spatial-temporal Distribution and Risk Assessment of Flood Disaster in Guangxi in 2015

Liao Chungui et al.

（Key Laboratory of Environment Change and Resources Use in Beibu Gulf （Guangxi Teachers Education University），Ministry of Education，Nanning 530001，China；Guangxi Key Laboratory of Earth Surface Processes and Intelligent Simulation（Guangxi Teachers Education University），Nanning 530001，China；Guangxi Teachers Education University，Nanning 530001，China）

Abstract：Records for rainstorm-floods in Guangxi in 2015 were analyzed for disaster temporal-spatial distribution and risk assessment of flood disaster. The results show that ：disasters on international distribution，the summer is most concentrated；the risk assessment of flood disaster is the most in Nanning ，and the lowest in Chongzuo or Fangchenggang .

Key words：Flood disaster；Index CH；Risk assessment；Spatial and temporal characteristics

暴雨洪吃趾κ怯沙て詒昊蚪鄧而造成大量積水和徑流淹沒低洼地區造成的人口、經濟財產損失的自然災害[1]，在全球氣候變暖環境下，我國自然災害發生的頻率和強度及影響范圍不斷上升[2]。我國的暴雨洪澇災害大部分是由暴雨引發的，其發生頻率高、影響范圍大、造成經濟損失高[3]。自然氣象災害引起的農作物受災面積也出現不斷增加的趨勢[4]。我國每年因暴雨洪澇災害造成的經濟損失也在100億元以上[5]。2015年中國有20多個地區發生暴雨洪澇災害，受災人口約有2 000萬人；造成的緊急轉移安置人口約有100萬人和4.4萬間房屋倒塌。暴雨洪澇災害給我國的社會經濟發展、人民生命健康帶來嚴重的威脅。而處在我國南部沿海地區的廣西降水豐富、暴雨量大，每年暴雨引發的泥石流等災害也給人民生命財產造成巨大威脅。據統計，2015年廣西洪澇災害，造成約有300萬人受災，而因災死亡有28人，有16.7萬hm2農作物受災，其中成災有8.7萬hm2；有7 000多間房屋倒塌，造成直接經濟損失高達2.2億元。因此需要對廣西洪澇災害的時空特征及危險性進行研究，切實為廣西減災防災工作提供科學的參考依據。

目前，國內外對洪澇災害時空格局特征和洪澇災害的危險性開展了大量的研究。如陳香等人根據福建省氣象災害年鑒提供的數據資料，對福建省的暴雨洪澇災害時空格局進行研究分析，提出了具有針對福建沿海地區的防災減災對策[6-7]；楊佩國等人利用EM-DAT中的災害記錄數據資料，對亞太地區近20a洪澇災害的時空特分析[8]；廖永豐等人對我國21世紀初發生的的自然災情，進行空間分析[9]，景垠娜等人利用GIS對上海浦東新區暴雨內澇災害的危險性分析[1]；李香等人利用GIS技術對海南島暴雨災害的危險性進行評價[10]；馬國斌等人對中國短時洪澇災害的危險性進行評估研究[11]；樊高峰等人用GIS對浙江省暴雨災害的危險性進行評價[12]；張振國等人運用情景模擬對城市社區暴雨內澇災害的危險性進行分析[13]；范擎宇等人對松花江流域暴雨災害的危險性進行評估[14]。還有學者對廣西暴雨洪澇的時空分布特征及成因、風險評估與區劃、防御對策等進行相關研究[15-21]。廣西地貌類型復雜多樣，地勢西北高東南低，區內有紅水河、南流江、西江等流域，河網密度大，受東南季風的影響，每年暴雨出現的次數較多，而且降水歷時較短暴雨量大，區內的河流水位變幅大，喀斯特地區范圍廣排水不暢，遇到暴雨容易引發洪澇災害。基于上述研究，本文采用災情數據的數理統計方法，搜集了2015年廣西壯族自治區暴雨洪澇災害的災情數據資料，從時間和空間角度對暴雨洪澇災害的特征進行分析，并對其暴雨洪澇災害的危險性進行評價，為廣西防災減災的規劃工作提供科學依據。

1 數據與方法

1.1 數據 根據暴雨洪澇災害的時空特征與危險性評價的基本要素分析，文中所用統計數據來自2015年廣西統計年鑒，包括各縣的行政面積、人口、GDP及耕地面積。應用廣西地情網、廣西氣象局網站的暴雨洪澇災害統計資料，以及廣西民政廳的《災情快報》中各縣的受災人口、直接經濟損失和農作物受災面積等資料。

1.2 暴雨洪澇災害的危險度指標及評價方法

1.2.1 暴雨洪澇災害的危險度指標 暴雨洪澇致災和成災的程度由多種因素決定，暴雨洪澇災害時空方面出現差異。暴雨洪澇災害的形成與發展與暴雨災害天氣和影響區域的自然社會、經濟狀況等有關聯，在暴雨洪澇災害危險性評價指標的選取上，包括災次ZC和承災指數CH。

[災次ZC=Ni（i=1，2，3…14）] （1）

當有暴雨洪澇災害發生時，Ni=1；沒有暴雨洪澇災害時，Ni=0。

[CH=a+b+c3] （2）

式中的a、b、c分別代表人口密度等級數、耕地面積等級數和地均GDP等級數，a、b、c的取值范圍在1～6，災次ZC和承災指數CH指標的分級標準見表1。

1.2.2 暴雨洪澇災害的危險度評價方法 根據王靜愛等人的研究[22]，以ZC和CH的等級數構建廣西暴雨洪澇災害危險度指數W，

[W=ZC等級數+CH等級數2] （3）

式中的ZC和CH分別代表暴雨洪澇災害的災次和承災指數。最后以地級市為單位制圖單元編制出暴雨洪澇災害危險度評價圖。

2 暴雨洪澇災害時空特征

2.1 時間分布特征 廣西南臨北部灣，常受到臺風等天氣系統的影響，容易形成致洪暴雨。2015年5―11月，廣西共發生14場暴雨洪澇災害，涉及14個地級市，80多個縣，受災人口達300多萬；其中較大范圍的有11場。暴雨洪澇災害從4月下旬_始出現，主要集中在5月、6月和9月。由圖1可知，2015年廣西暴雨洪澇災害事件中，5月18日這次暴雨洪澇災害，造成的直接經濟損失最高達9 500萬元；受災人口最多的是發生在7月31日這次暴雨洪澇災害，其受災人口高達101.87萬人；6月15日這次暴雨洪澇災害造成的農作物受災面積最大高達4.9萬hm2，占全年農作物受災面積的29.4%。廣西暴雨洪澇災害年內分布不均，夏季最為集中。

農作物受災面積和直接經濟損失對比

2.2 空間分布特征 強降水是引發暴雨洪澇災害的主要原因之一，廣西降水的空間分布受到不同的地形地貌等條件的影響。從地勢上看廣西西北高東南低，受到地形的影響，全區降水分布差異明顯，西北喀斯特石灰巖地區排水不暢，暴雨洪澇災害頻繁發生。利用廣西氣象局網站2015年各類暴雨洪澇災害統計資料，以及廣西壯族自治區民政廳的《災情快報》中各縣的受災次數、受災人口、直接經濟損失和農作物受災面積的數據資料，分析暴雨洪澇災害災次的空間分布。由圖2可知廣西各地級市發生暴雨洪澇災害的災次在空間分布上差異較大，河池、南寧以及百色的災次位居前三，發生的暴雨洪澇災次分別為16次、12次和12次；崇左的暴雨洪澇災次最少，僅有1次。在空間分布上總體表現由東北部地區向西南部地區減小，其中發生災害的次數中桂東>桂北>桂中>桂南>桂西。桂東地區在2015年共發生28次，發生的暴雨洪澇災害最多，占總數的27.2%；桂西地區發生的暴雨洪澇災害次數最少，僅有13次。

1

3 暴雨洪澇災害的危險性評價

3.1 暴雨洪澇災害承災體特征 暴雨洪澇災害承災體指數CH表示暴雨洪澇災害發生地區的承災體強度，是地區單元人口密度、耕地面積和地均GDP的綜合指標。地區承災體指數值越高，表明地區承災體潛在的危險性越大。2015年廣西14個地級市的平均承災體指數為3.24，屬于第3等級，表明全區承災體潛在的危險性在中度水平。由圖3可知，暴雨洪澇災害的承災體在空間分布上總體表現由中南部地區向西北部地區減小的特點。南寧、玉林、北海的承災體指數位居前三位分別為4.7、4.7和4.3，承災體指數3～3.5的城市有欽州、柳州、桂林、來賓、崇左，梧州和百色的承災體指數2.5～3。承災體指數低于2.5的有河池、防城港、賀州。

3.2 暴雨洪澇災害的危險度 暴雨洪澇災害的危險度是災次與承災體綜合評價的結果。由圖4可知，2015年廣西14個地級市的平均危險度指數為3.03。廣西暴雨洪澇災害的危險度指數桂東>桂中>桂北>桂南>桂西。暴雨洪澇災害的危險度在空間分布上總體表現由桂東桂中地區向桂西南地區減小的趨勢。由圖4可知，南寧、玉林的危險度指數都超過5，南寧市的危險度指數甚至高達5.5萬人；梧州市、北海市、河池市、百色市的危險度指數也在3.5以上，防城港市、崇左市的危險度指數最低在2以下。由此可知，南寧的暴雨洪澇災害危險性最大，防城港市和崇左市的危險性最小，廣西中東部地區暴雨洪澇災害危險高，而西南地區的暴雨洪澇災害危險性較低。

4 結論與討論

采用2015年廣西地情網、廣西氣象局網站的各類暴雨洪澇災害統計資料，以及廣西統計年鑒等資料對廣西暴雨洪澇災害的時空格局和危險性進行研究，主要結論如下：

（1）利用2015年的災情數據，重建了廣西暴雨洪澇的時空特征，客觀地反映2015年廣西暴雨洪澇災害的分布規律，暴雨洪澇災害月際分配不均，夏季最為集中，暴雨洪澇主要發生在5月―11月。暴雨洪澇災害的災次數空間差異大，總體表現由東北部地區向西南部地區減小，其中河池市的災次最高。

（2）暴雨洪澇災害承災體在空間分布上表現為中南部地區向西北部地區減小。南寧的暴雨洪澇災害危險性最大，防城港市和崇左市的危險性最小，廣西中東部地區暴雨洪澇災害危險性高，而西南地區的暴雨洪澇災害危險性低。

參考文獻

[1]馬宗晉.中國重大自然災害及減災對策（總論）[M].北京：科學出版社，1994：11―21.

[2]景垠娜，尹占娥，殷杰，等.基于GIS的上海浦東新區暴雨內澇災害危險性分析[J].災害學，2010，02：58-63.

[3]丁一匯，張建云.暴雨洪澇[M].北京：氣象出版社，2009.

[4]孟翠麗，匡昭敏，李莉，等圣.基于GIS的廣西暴雨災害風險實時評估技術研究[J].中國農學通報，2013，26：184-189.

[5]陳J，史培軍.自然災害[M].北京：北京師范大學出版社，2007.

[6]陳香. 福建暴雨洪澇災害時空格局與減災對策研究[J].山西師范大學學報（自然科學版），2008，01：104-108.

[7]陳香，王靜愛，陳靜. 福建暴雨洪災時空變化與區域劃分的初步研究[J].自然災害學報，2007，06：1-7.

[8]楊佩國，胡俊鋒，于伯華，等.亞太地區洪澇災害的時空格局[J].陜西師范大學學報（自然科學版），2013，01：74-81.

[9]廖永豐，趙飛，王志強，等.2000-2011年中國自然災害災情空間分布格局分析[J].災害學，2013，04：55-60.

[10]李香，趙志忠，張京紅，等.GIS技術支持下的海南島暴雨災害危險性評價[J].海南師范大學學報（自然科學版），2010，02：193-197.

[11]馬國斌，蔣衛國，李京，等.中國短時洪澇災害危險性評估與驗證[J].地理研究，2012，01：34-44.

[12]樊高峰，何月，顧駿強. 基于GIS的浙江省暴雨災害及其危險性評價[J].中國農學通報，2012，32：293-299.

[13]張振國，溫家洪.基于情景模擬的城市社區暴雨內澇災害危險性評價[J].中國人口.資源與環境，2014，S2：478-482.

[14]范擎宇，何福紅，馬國斌，等.基于過程降雨的暴雨災害危險性評估――以松花江流域為例[J].地理與地理信息科學，2016，02：100-104+110.

[15]覃衛堅，李棟梁，王慧，等.近50年廣西大范圍暴雨的大氣環流異常分析[J].高原氣象，2014，02：515-521.

[16]李翩跡汪明，史培軍.湖南暴雨洪澇災害損失時空特征及影響因素分析[J].北京師范大學學報（自然科學版），2014，04：429-434.

[17]張雅昕，王存真，白先達.廣西漓江洪澇災害及防御對策研究[J].災害學，2015，01：82-86.

[18]黎琮煒，覃衛堅，高安寧.1961―2013年廣西洪澇災害時空分布特征及成因[J].氣象研究與應用，2015，01：80-85.

[19]莫建飛，陸甲，李艷蘭，等.基于GIS的廣西農業暴雨洪澇災害風險評估[J].災害學，2012，01：38-43.

[20]黃明策.廣西暴雨時空分布特征[J].廣西氣象，2006，03：9-13.

篇2

2自然災害風險系統要素和風險形成機理

自然災害風險系統主要由承災體、孕災環境、致災因子等要素組成。承災體系自然災害系統的社會經濟主體要素，是指人類及其活動所組成的社會經濟系統。承災體受致災因子的破壞后會產生一定的損失，災情即是其損失值的大小，而之所以會有損失，根本原因是承災體有其核心屬性———價值性。通常脆弱性是指承災體對致災因子的打擊的反應和承受能力，但學術界目前對于脆弱性的認識并不統一。孕災環境主要包括自然環境與人文環境，位于地球表層，是由大氣圈、水圈、巖石圈等自然要素所構成的系統。孕災環境時時刻刻都在進行著物質和能量的轉化，當轉化達到一定條件時會對人類社會環境造成一定影響，稱之為災變，這種災變即為致災因子，基于致災因子的相關研究稱之為風險的危險性分析，故危險性其實是表達了致災因子的強度、頻率等因素，比較有代表性的是地震安全性評價，在對孕災環境和歷史災情的分析研究后以超越概率的形式給出地表加速度來表達某一地區或某一場地的致災因子危險性。相比于孕災環境和承災體之間的復雜關系，影響致災因子的危險性大小的來源相對單一，完全由孕災環境決定。因此，由孕災環境、承災體、致災因子等要素組成的自然災害系統，是一個相互作用的有機整體，揭示的是人類社會與自然的相互關系，承災體可以影響孕災環境，孕災環境通過致災因子影響承災體，三者不僅存在因果關聯，在時間、空間上也相互關聯，密不可分。而關于自然災害風險機理的表達，20世紀90年代以來，1989年Maskrcy提出自然災害風險是危險性與易損性之代數和；1991年聯合國提出自然災害風險是危險性與易損性之乘積，此觀點的認同度較高，并有廣泛的運用；Okada等認為自然災害風險是由危險性、暴露性和脆弱性這三個因素相互作用形成的；張繼權等則認為：自然災害風險度=危險性×暴露性×脆弱性×防災減災能力，該觀點亦被引入近年的多種災害風險評估。

3數學方法在災害風險評估中的應用

國內外學者對風險評估中使用的數學方法做過系統的總結。張繼權等曾對國內外氣象災害風險評價的數學方法做了較系統的總結，葛全勝等亦對自然災害致險程度、承災體脆弱性及自然災害風險損失度等方面的評估方法做過評述。盡管這些方法因針對的災種不同而不盡相同（如用于地震災害的超越強度評估法、構造成因評估法等，用于洪災的水文水力學模型法、古洪水調查法等），但總體而言，數學方法應用及風險定量化表達已成趨勢：

①概率統計：以歷史數據為基礎，考慮自然災害的隨機性，估計災害發生的概率，應用多種統計方法（極大似然估計、經驗貝葉斯估計、直方圖估計等）擬合概率分布函數。由于小樣本分析結果穩定不好，為避免與實際相差過大，故要求歷史樣本容量較大，常應用于臺風、暴雨、洪災、泥石流、地震等災害的風險評估。

②模糊數學：以社會經濟統計、歷史災情、自然地理等數據為數據源，從模糊關系原理出發，構造等級模糊子集（隸屬度），將一些邊界不清而不易定量的因素定量化并進行綜合評價，利用模糊變換原理綜合各指標，能較好地分析模糊不確定性問題。該方法在多指標綜合評價實踐中應用較為廣泛，但在確定評定因子及隸屬函數形式等方面具一定的主觀性，現主要應用于綜合氣象災害、洪災、泥石流、地震、綜合地質災害等等風險評估。

③基于信息擴散理論：以歷史災情、自然地理、社會經濟統計等數據為數據源，是一種基于樣本信息優化利用并對樣本集值化的模糊數學方法，遵循信息守恒原則，將單個樣本信息擴散至整個樣本空間。該方法簡單易行，分析結果意義清楚，雖然近年來受到較多學者推崇和研究，但對擴散函數的形式及適用條件、擴散系數的確定等尚待進一步探討。該方法已有運用于低溫冷害、臺風、暴雨、洪災、旱災、地震、火災等災害的風險評估。

④層次分析：該方法來源于決策學，是一種將定性分析與定量分析結合的系統分析方法，以歷史災情、社會經濟統計、自然條件等數據為數據源。它利用相關領域多為專家的經驗，通過對諸因子的兩兩比較、判斷、賦值而得到一個判斷矩陣，計算得到各因子的權值并進行一致性檢驗，為評估模型的確定提供依據。該方法系統性強、思路清晰且所需定量數據較少，對問題本質分析得較透徹，操作性強。該方法已經應用于綜合地質災害、洪災、滑坡、草原火災等災害的風險評估中。

⑤灰色系統：以歷史災情、自然地理等數據為數據源，以灰色系統理論為基礎，應用灰色聚類法劃分災害風險等級。算法思路清晰，過程簡便快捷而易于程序化，但爭議較大，故在國外研究中運用較少，在國內綜合地質災害、風暴潮、洪災等災害的風險評估中有所應用。

⑥人工神經網絡：以歷史災情、自然地理、社會經濟統計數據為數據源。選定典型評估單元（訓練樣本），將經過處理后的風險影響因子的數值作為輸入，通過訓練獲得權值和閥值作為標桿；然后將其余單元的數據輸入訓練后的神經網絡進行仿真，進而獲得各個單元的風險度。其特點和優勢是基于數據驅動，可較好地避免評估過程中主觀性引起的誤差，但因收斂速度對學習速率的影響會導致訓練結果存在差異，且其“黑匣子”般的訓練過程難以清楚解釋系統內各參數的作用關系。該方法目前已經應用于洪災、泥石流、雪災、地震、綜合地質災害等災害的風險評估工作中。

⑦加權綜合評價：同樣以社會經濟統計、歷史災情、自然環境等數據，對影響自然災害風險的因子進行分析，從而確定它們權重，以加權的、量化指標的指標進行綜合評估。該方法簡單易行，在技術、決策或方案進行綜合評價和優選工作中有廣泛運用，但需指標賦權的主觀性仍是難以回避的問題。該方法目前應用于臺風、暴雨、洪災、綜合地質災害、生態災害、草原火災等自然災害風險評估工作中。（以上幾種方法的綜合比較參考葉金玉等總結）各種數學工具的引入不僅為自然災害評估方法注入了新的活力，同時也讓人看到各具特色的數學方法是對應著不同的自然災害種類，這也是一種提示：針對不同的自然災害可以且應當有不盡相同的評估方法和研究途徑，但這并不影響自然災害風險評估走向定量化的步伐。

4多災種綜合風險評估

簡單的說，自然災害具有群發鏈發的特點，單一一種自然災害往往伴隨或者引發其他伴生（或次生）的災害，對災害鏈的研究，馬宗晉等組成的研究小組曾給予高度的關注，史培軍將其定義為某一種致災因子或正態環境變化引起的一系列災害現象，并將其劃分為群發災害鏈與并發災害鏈兩種，而群發的災害或災害鏈所引發的災情必然是幾種不同災害與承災體脆弱性共同作用所產生的結果，同時，還需認識到，不同自然災害之間相互也會產生一定的影響，因此，對于這樣的情況做單一災種自然災害風險評估顯然是不合適的，自然災害綜合風險的評估就顯得更有現實意義。綜合自然災害評估是風險和災害領域的研究熱點和難點，直到21世紀，學術界的研究方向才逐漸轉向多災種的風險評估。高慶華等認為，自然災害綜合風險評估是在各單類災害風險評估基礎上進行的，它的內容與單類災害風險分析基本一致，所以采用的調查、統計、評估方法與單類災害風險評估中用的方法基本相同，與單類災害風險評估的根本區別是把動力來源不同、特征各異的多種自然災害放到一個系統中進行綜合而系統的評價，以此來反映綜合風險程度；Joseph和Donald基于田間損失分布，提出以年總損失的超越概率來表示綜合風險；而薛曄等卻認為，在復雜的災害風險系統中各個風險并非簡單相加，對目前基本是單一災種的簡單相加的研究成果提出質疑，認為其缺乏可靠性，并以模糊近似推理理論為基礎，建立了多災種風險評估層次模型，對云南麗江地區的地震-洪水災害風險進行了綜合評估。

國內自然災害綜合風險評估研究成果不多，且模型也相對較簡單，更好的評估方法也還有待探索，有待更多數學方法的引入。此外，在建立評估模型的同時，也要考慮到自然災害風險的時空特性，即時間和空間上的分辨率，趙思健認為，同任何事物一樣，風險也存在著時空差異，不同的災種在不同時間、空間尺度上評估的方法和內容應有所區別，這個問題直接影響到該評估的時間有效性和適用范圍。因此，由于在某一確定的評估方法下各單一災種在同一時間空間尺度上的時間有效性并不一定一致，如何考慮這種不一致對評估結果所造成的影響是多災種綜合風險評估中亟待解決的難題之一。盡管有諸多問題困擾著多災種自然災害風險評估的發展，但相比單一災種的風險評估，多災種風險評估更符合實際生活中災害群發的特點，其發展是防災減災工作的現實需要，決定了多災種風險評估是風險學科發展的必然趨勢。

篇3

中圖分類號：TV122+.1 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

20世紀90年代以來，在以全球變暖為主要特征的氣候變化背景下，極端天氣氣候事件明顯增多，特別是強降雨引發的暴雨洪澇災害。如2008年北海市6月份雨量高達900毫米；2011年10月1日，福成鎮4小時雨量超過400毫米；2012年7月下旬，北海市鐵山港區一次連續暴雨過程（4天）雨量超過600毫米；2012年10月29日，北海市區和銀灘鎮一小時雨量分別是140毫米和150毫米。這些極端強降雨天氣對北海市社會經濟和人民群眾財產安全造成嚴重的影響。因此，為有效的規避風險，為給北海市經濟可持續發展和防災減災決策提供理論支持和科學依據，開展北海市暴雨洪澇風險評估很有必要，而致災因子危險性分析是暴雨洪澇風險評估的主要部分。

1.暴雨洪澇對北海市影響概況

北海市位于廣西南部，低緯度沿海地區，南瀕北部灣，屬亞熱帶海洋性季風氣候，主要受中低緯度天氣系統影響，是氣象災害較為頻繁的區域之一，而暴雨洪澇是北海市最主要的氣象災害之一。北海市平均每年每站發生暴雨（日雨量50毫米）以上降雨7-8天，大暴雨（日雨量100毫米）以上2-3天。暴雨天氣給北海市造成了嚴重的洪澇災害，據氣象災情數據統計，不包含臺風暴雨所造成的損失，北海市平均每年因暴雨洪澇造成損失超過億元。

2.數據和方法

2.1數據來源：

（1）氣象觀測數據

氣象資料取自北海市24個自動氣象站逐日降雨量資料，資料時間從2008年1月～2012年7月。

（2）基礎地理信息資料利用ArcGIS9.2對廣西1：25萬地理數據中的F4905、F4906、F4909和F4910等四個圖幅所包含的E00資料和dem ASCII資料進行格式轉換和拼接、對矢量數據分層、篩選以及裁剪、經、緯度和坡度、坡向柵格數據提取等一系列處理后得到北海市的行政區劃界數據、行政點數據、河流、水體數據、路網數據及網格距為100m×100m的廣西DEM、經度、緯度、坡度、坡向柵格數據。

2.2暴雨洪澇災害風險指數模型構建

自然災害風險的形成過程中，是致災因子危險性（VH）、孕災環境穩定性（VE）、承災體的脆弱性(VS)和防災減災能力（VR）等4個主要因子的綜合作用的結果，其函數表達式為：。式四個因子當中，致災因子危險性（VH）所占的權重最大。

2.3相關技術方法：

（1）因子規范化處理方法

氣象災害的孕災環境敏感性、致災因子危險性、承災體脆弱性、防災減災能力四個評價因子包含若干個指標。由于評價指標體系的參評因子來自不同的方面，各參數間的量綱不統一。為了消除各指標的量綱和數量級的差異,需對每一個指標值進行規范化處理。

敏感性、危險性、易損性三個指標規范化計算采用公式:

式中Dij 是j 區第i個指標的規范化值, Aij是j 區第i個指標值, mini和maxi 分別是第i個指標值中的最小值和最大值。

（2）加權綜合評價法

暴雨洪澇致災因子危險性指數的計算采用加權綜合評價法。加權綜合評價法綜合考慮各個具體指標對評價因子的影響程度，是把各個具體指標的作用大小綜合起來,用一個數量化指標加以集中,計算公式為:

式中 V 是評價因子的值，n 是評價指標個數，Di 是指標 i的規范化值，Wi 是指標 i 的權重。權重 Wi 的確定可由各評價指標對所屬評價因子的影響程度重要性，利用層次分析法確定，或根據專家意見，結合當地實際情況討論確定。

3.致災因子危險性區劃

致災因子危險性表示引起暴雨洪澇災害的致災因子強度和概率特征，是暴雨洪澇災害產生的先決條件。

3.1臨界致災雨量的初步確定

暴雨過程降水定義：過程降水量以連續降水日數劃分為一個過程，一旦出現無降水則認為該過程結束，并要求該過程中至少一天的降水量達到或超過50毫米，最后將整個過程降水量進行累加。

統計本市年各氣象臺站1天、2天、3天、……10天（含10天以上）暴雨過程降水量。將本市所有臺站的過程降水量作為一個序列，建立不同時間長度的10個降水過程序列。分別計算不同序列的第98百分位數、第95百分位數、第90百分位數、第80百分位數、第60百分位數的降水量值，該值即為初步確定的臨界致災雨量。利用不同百分位數將暴雨強度分為5個等級，具體分級標準為: 60%～80%位數對應的降水量為1級，80%～90%位數為對應的降水量為2級，90%～95%位數對應的降水量為3級，95%～98%位數對應的降水量為4級，大于等于98位數對應的降水量為5級。

3.2降水致災因子權重的確定

根據暴雨強度等級越高,對洪澇形成所起的作用越大的原則，確定降水致災因子權重。暴雨強度5、4、3、2、1級權重分別為5/15、4/15、3/15、2/15、1/15。

3.3單站降水致災因子危險性指數

加權綜合評價法計算不同等級降水強度權重與將各站的不同等級降水強度發生的頻次歸一化后的乘積之和。

3.4致災因子危險性區劃

將各站的危險性指數作為本市分縣鄉鎮圖的致災因子影響度屬性的屬性值賦給該圖，然后將該圖柵格化，利用GIS中自然斷點分級法將致災因子危險性指數按5個等級分區劃分（高危險區、次高危險區、中等危險區、次低危險區、低危險區），繪制致災因子危險性指數區劃圖（圖1）。由圖可見，北海市暴雨洪澇危險性大致呈現東北高西南低的分布態勢，說明北海市東北部發生暴雨的強度和頻度要明顯強于西南部。致災因子高危險區主要位于合浦縣東到東北部，從白沙鎮、公館鎮到閘口鎮、石康鎮一帶，低危險區位于北海市西南端。

圖1 北海市暴雨洪澇災害致災因子危險性區劃圖

4.結論與討論

4.1一直以來，由于鄉鎮一級的氣象資料、災情資料和社會經濟數據十分匱乏，自然災害風險評估工作只能以縣為分析單元。本文采用中尺度自動氣象站資料和各鄉鎮社會經濟數據進行風險評估分析，基于地理信息化（GIS）技術，應用自然災害風險指數法、加權綜合平均法，大大提高了評估科學性和精細化程度。

4.2以鄉鎮為單元的區域自動站氣象歷史資料,存在資料長度較短的問題。如果能結合水文、海洋以及能源等部門的氣象資料則評估效果更可靠。

4.3采用逐日降雨量做暴雨洪澇、臺風等災害風險評估，很多時候對暴雨強度的反映不夠準確，假如使用逐小時降雨量做暴雨洪澇的危險性因子分析不但可以增加資料樣本數，還能提高分析精度。

4.4應用專家打分法、災情驗證法及查找文獻等方法選取評估因子、確定各因子權重系數，還是具有一定的主觀性。

參考文獻：

章國材.氣象災害風險評估與區劃方法.氣象出版社，2010.1

暴雨洪澇災害風險區劃技術規范（氣減函〔2009〕24號文附件）

篇4

GIS，即地理信息系統，它是一門介于空間科學、信息科學與地球科學之間的新技術學科和交叉學科。它把地學中的空間數據處理同計算機技術結合起來，通過系統地建立、操作以及分析模型，產生一些對區域規劃、資源環境、災害防治、管理決策等方面有用的信息。近幾年，GIS已經廣泛應用于環境的保護、自然災害的模擬與預測、自然資源的管理以及相關的災害應急反應等防災工程領域中。關于地震次生災害研究，大致可以分為兩個類別：第一類是采用回歸統計的方法進行研究，通過回歸統計分析，給出次生火災發生率同房屋倒塌率的關系式；第二類則用非確定性的概率模型的方法，給出在一定超越概率的條件下次生火災發生次數的預測值。從邏輯上來看，采用第二類方法研究不確定性的地震次生火災是否發生要更為合理些。

1.城市地震次生火災危險性分析系統簡介

1.1基本構成

地震次生火災危險性分析系統的構成框架如圖1所示，它的基本構成包括：數據的輸入、數據的管理與存儲、圖形的編輯、信息檢索和查詢、模型的分析以及結果輸出等。從圖中可以看出，它的構成屬于一種平行式結構，每個環節之間看似獨立，實際上相互之間聯系緊密。

1.2數據分層

GIS在城市地震次生火災危險性分析系統中使用時，最基本的環節是GIS信息系統數據的采集、組織和入庫，同時這也是最費人力和物力的部分。數據的正確性、豐富性直接與系統的應用效果有關，因此做好這項工作要保證數據的完整性和可靠性。基于GIS的城市地震次生火災危險性分析系統，它應該包括以下幾個主要的數據層：

（1）城市路網圖層：圖形的數據應該有主次干道以及支路的路網、路網的節點等。屬性數據應該包含名稱、長度、寬度以及等級等。

（2）城市道路橋梁圖層：要將各類路橋分布標注在上面，其中要有橋名、總長度、寬度、跨長、跨數、結構類型、支座形式以及場地條件等屬性數據。

（3）行政區域圖層：圖形的數據應該含有行政區域的邊界、區域的劃分、各個消防中隊管轄區域等。屬性數據應該包括行政區域的名稱、區域的面積、建筑的面積以及人口等。

（4）水系分布圖層：圖形數據包括內河、湖泊、水庫以及城市的供水廠（水源）的分布圖等。屬性數據包含水源的水量與名稱等。

（5）供水管網圖層：圖形數據包括加壓站和供水管網等。屬性數據應包含管徑、管長、接口的形式、流量、壓力、影響范圍以及加壓能力等。

（6）建筑物圖層：圖形數據主要包含建筑的分布、周邊環境、道路情況等。屬性數據包括建筑物的面積、類型與用途等。

（7）重點消防單位圖層：圖形數據包括消防單位建筑物樓層的分布、重要品或者危險品的分布以及消防設施的位置等。屬性數據應包括建筑物的結構體系、薄弱環節的位置、重要品或者危險品的名稱與特性、撲救的方式、消防器械的屬性與數量等。

（8）消防力量的分布圖層：圖形數據包括消防指揮中心與消防中隊的位置。屬性數據包括消防力量、消防器械的名稱及數量特點、消防中隊的名稱、電話等。

（9）消防栓分布圖層：一般來說，采用點狀分布。它的屬性數據包括型號、編號、出水量以及壓力等。

（10）電力系統圖層：圖形數據包括城市供電的主干網分布圖、變電站的位置以及控制范圍等。屬性數據應該包括變電站的結構類型、場地條件、主干網的電壓以及主要的電子設備屬性與數量等。

（11）通信系統圖層：圖形數據包括電視與電臺的分布、通信樞紐樓等。屬性數據應該包含場地的位置、條件、結構的形式以及各種通信設備及相應的屬性等。

（12）煤氣管網圖層：圖形數據包括城市煤氣主干管網的分布圖等。屬性數據則包括煤氣管網的管徑、流量以及工作的壓力等。

不論是何種圖層，都要有圖形的數據與屬性的數據，缺一不可。

2.地震次生火災危險性的分析與模型預估

對于未知的地震次生火災，我們往往很難估計它的危害性，但是我們可以根據以往的經驗獲取的相關數據進行分析，以及對建立的模型進行預估。

2.1發生率與發生概率模型

篇5

0 引言

LNG是英文液化天然氣（liquefied natural gas）的縮寫，其主要成分為甲烷。改革開放以來，隨著我國經濟持續高速發展，對能源，特別是天然氣等優質能源需求迅速增長。天然氣幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質，燃燒產生的二氧化硫排放量幾乎為零，氮氧化物和二氧化碳的排放量僅分別為燃煤的19.2%和42.1%。以福建為例，擴大引進LNG后，年消費LNG500萬噸，產生的CO2為1173萬噸，而燃用同等熱值褐煤將產生CO2量2112萬噸，引進LNG將實現每年減排CO2量941萬噸，減排SO2量91.0萬噸，減排NOX量16.7萬噸。通過擴大天然氣覆蓋范圍、普及程度與市場占有率，改善城鄉居民的生活品質，促進全面小康社會建設進程。但LNG火災危險性類別為甲類，爆炸極限范圍（V%）為5.35%～15%，屬易燃、易爆物質，存在很大的危險性。

1 LNG長輸管線危險性分析

1.1 LNG長輸管道輸送流程

LNG長輸管道輸送上下游關系流程圖，見圖1。

1.2 LNG長輸管道輸送危險性分析

造成長輸管道泄漏的主要原因有：第三方破壞、自然災害和管道缺陷。其中第三方破壞主要包括：野蠻施工挖破管道、沿線違章占壓管道、運移土層造成管道暴露或懸空，或在管道附近打樁、挖掘、定向鉆、大開挖等；自然災害破壞主要是在臺風、暴雨、洪水、地基坍塌、地震等情況下導致泥石流、土層移動、坍塌等，造成管道外露、懸空及（或）位移；管道缺陷主要有：管道腐蝕穿孔、管道材料缺陷或焊口缺陷隱患等。

天然氣管線發生泄漏時，泄漏氣體的噴射、擴散后濃度在其燃爆極限范圍內的鐵路上通行的內燃機車、電力機車，公路上通行的機動車輛、沿途穿越、鄰近的輸電線路，管線沿途附近的工業區內企業的生產活動、居住區內居民的活動等，均有可能成為引起火災爆炸事故的點火源。

由于天然氣管道壓力較高，泄漏時高速氣體通過孔洞產生的靜電，也可能成為引發火災爆炸事故的點火源。

天然氣泄漏時遇雷暴，可能引發火災爆炸事故。

同時采用加壓輸送工藝（設計壓力約7.5MPa），又加劇了發生火災、爆炸的危險。

2 LNG管道輸送泄漏模擬分析

2.1 模型建立

為了便于計算和說明問題，本文采用蒸汽云爆炸事故后果模擬分析法對某公司天然氣管網二期工程LNG長輸管道輸送泄漏引發的火災爆炸事故影響進行模擬分析。即：某天然氣管網二期工程，全長約80km，線路用管直徑813mm，全線共設置2座站場、3座閥室，輸氣量2.07×1008m3/a，管內輸送介質為天然氣。

2.2 LNG管道輸送泄漏模擬分析

LNG管道輸送過程中，泄漏最為危險，遇點火源進而發生火災、爆炸事故。

LNG管道泄漏后延遲點火的概率比較高，取延遲點火時間為1min、5min，對孔泄漏方式進行蒸氣云爆炸事故后果模擬；取延遲點火時間為1min，對管道完全斷裂方式進行蒸氣云爆炸事故后果模擬。

根據《基于風險檢驗的基礎方法》（SY/T6714-2008）和《化工企業定量風險評價導則》（征求意見稿），泄漏情景可根據泄漏孔徑大小分為完全破裂以及孔泄漏兩大類，有代表性的泄漏場景見表1。

依據整個管道的直徑將確定的有關數據輸入安全評價與風險分析系統軟件，得到的模擬結果見表2、表3、表4和表5。

篇6

1.1人為活動

包括侵占林地，道路，采礦，水壩，環境污染，放牧，濫砍濫伐，種質低劣，經營管理不當等，這些因素造成定位空間或地段內生物物種多樣化減少，土壤侵蝕程度加重，加重了森林的碎裂程度，加速了生物多樣性銳減，導致形成三大效能低下的干擾型或經營型低效松林。

1.2立地條件

在自然狀態下因立地條件較差或生長環境惡劣，導致自然形成三大效能低下的原生型低效林。

1.3自然災害

自然災害包括火災，松毛蟲、松材線蟲病等病蟲害，干旱，洪澇，霜凍等，致使多數珍惜的、受威脅的、瀕危的或森林物種（主要是動植物）數量、分布等消失或銳減。導致形成三大效能低下的干擾型低效松林。

2松林生態健康和活力的維護方法

2.1增強生物多樣性

按照長防林和退耕還林工程建設標準，同時規劃，同時施工、同時驗收，全面進行“封、改、補、造、撫”的規劃和穩步實施。加速森林“效應島”的形成，同時，采用林隙、林緣適當補植蟲媒花植物（花粉和花蜜資源）和拒避植物，以豐富生物多樣性。為了豐富馬尾松毛蟲蟲源地的生物多樣性,增強松林對生物災害自我調控功能,贛州曾充分運用“封、改、補、造、撫”等措施，穩步實施了蟲源地治理，達到了豐富生物多樣性效果。共實施蟲源地封山育林72.366萬畝，占蟲源地面積的100%；成功改造蟲源地4789個,占蟲源地總數的73.3%;改造蟲源地面積50.2319萬畝,占蟲源地總面積的69.4%。通過治理的蟲源地，平均灌木多樣性指數從1995年的0.42上升到2003年的0.78,平均針闊混交比例由9:1上升到7:3,平均植被蓋度由32%上升到81%,為實現馬尾松毛蟲的可持續控制奠定了良好基礎。

2.2從嚴管理“三害”

在林政管理上，應健全基層護林組織，全面封山育林，制止亂砍濫伐和亂獵濫捕的行為；在森林火災管理上，各級政府要簽訂防火責任狀，嚴格控制火災的發生；在危險性病蟲防范上，重點加強外來林業危險性有害生物的管理和控制。對危險性森林病蟲等應列入各級政府目標責任制,同時加強復檢，控制疫情傳播，限期拔除疫點，以防松林抗逆性下降。

2.3清理不健康林木

對近期內由于干旱、病蟲害和森林火災而出現大量死樹的松林，要及時采用對死樹進行全面清理，選擇鄉土闊葉樹當年更新造林；對將要出現大量死樹的林分，結合生態疏伐或景觀疏伐，對可疑木進行全面清理，選擇鄉土闊葉樹當年更新造林，以恢復到可持續生長的條件。

2.4強化生態閾值管理

全面封山育林，對少量或零星的經森防機構確認的非危險性有害生物致死木，可依據森林健康有關原理方法，鼓勵林業主管部門采取禁止采伐的措施，以實現豐富生物多樣性和制止亂砍濫伐行為雙重目標。在疏伐過程中適當保留少數倒木和枯立木,以保持林間野生動物和鳥類食物鏈的持續2；對近期內林業生產或生態保護效益不構成大的危害的病蟲，其測報和防治不作硬性要求，便于利用“天然防治”調節病蟲種群，以豐富松林生態系統的生物鏈。

2.5依法保護林地

侵占林地，道路，采礦，水壩，環境污染等,致使松林的碎裂程度和林地土壤侵蝕程度加劇。關鍵要依據《森林法》等有關法規和生態學原理，進行總體規劃和科學管理。

2.6適時評估效果

依照“近天然林”模式經營松林，影響松林生態健康和活力的主導因子發生明顯變化時，適時評估經營效果。主要內容是對這些主導因子作危險性分析，如對現有或可能發生的林業有害生物每3—5年定期調查1—2次，參照國際上有害生物危險性分析（PestRiskAnalysis）方法，對有害生物進行危險性分析和制定防范策略。對生態系統多樣性變化情況如蚯蚓、甲蟲、螞蟻、蜂類、寄生植物等森林健康關鍵種的多樣性指數和威脅的、瀕危的或森林物種（主要是動植物）數量、分布等應進行總結評估，作出決策，制定方案，付諸實施。

2.7開展科學研究

開展科技攻關，開發應用有效的、經濟的和環境可接受的森林保護核心技術。主要包括自然界不同時空尺度生物多樣性的類型與格局，決定生物多樣性進化的生態學因子以及進化與生態學過程；景觀破碎對種群散布、持久性及種群滅絕的影響及其恢復；制約群落和生態系統聚集的因子，以及群落和生態系統脅迫反應的途徑；將遺傳、物種、生境和生態系統多樣性編目，確定生物多樣性變化的速度及其對群落結構和生態系統過程的影響，以及決定各層次生物多樣性的因子；有害生物及病原生物的入侵、擴散和爆發基本規律的研究。

3結語

一個理想的健康森林應該是在這樣的森林中，生物因素和非生物因素（如病蟲害、空氣污染、營林措施、木材采伐等）共存對森林的影響不會威脅到現在或將來森林經營的目標[2]。為此，松林生態系統的健康，除經營管理要素外，森林病蟲害的可持續控制、火災的控制等應當是維護松林健康和活力的重要措施。

篇7

中圖分類號：S969.1 文獻標識碼：A 文章編號：

在當今社會，災害的頻發是阻礙人類經濟建設和發展的主要原因之一，是各國都必須重視的重要課題。隨著我國經濟的高速發展，土木基礎設施也得到快速的興建，但還是難以避免災害的侵襲。災害對土木工程的破壞主要有工程災變和自然災害兩個方面。工程災變包括由大規模工程活動所誘發的地表塌陷，邊坡失穩和地基失效等情況，工程系統自我損傷的積累也有可能導致突發事故。自然災害包括洪水，臺風，地震，火災，泥石流，滑坡等。我國向來重視土木基礎設施減災的研究，在多個重點項目上資助了土木基礎設施減災的研究，取得了較為滿意的進展與成果，逐漸走向了土木基礎設施減災的科學前沿。下面就讓我們來具體分析一下土木基礎設施減災基礎研究的進組和趨勢。

一：災害危險性分析和損失評估理論

對災害危險的了解和損失評估是土木基礎設施建設的依據，在研究洪水，臺風，洪澇，滑坡，地震等自然災害或人為造成的災害后，根據災害模式和負荷的分布規律及特點，建立了一套有效的的災害危險評估方法和理論，分析了災害的傳播規律和形成機制，主要內容有

（1）提出了基于AI（人工智能）和GIS（地理信息系統）的災害危險分析理論，建造了STLS（地震構造信息）系統，使得地震的劃分等級和危險評估方法都有了新的突破，提高了精確度和分析效率。

（2）建立了一組城市極值風速的危險評估概率法，兩種危險評估方式與風場函數法。

（3）通過相應的理論研究和實踐，對建筑物煙氣和火災形成原因和燃氣爆炸的規律進行分析和研究，制定了建筑物燃爆災害的預測模型和煙氣控制系統。

二：工程結構優化設計和防災示范研究進展

研究不同災害負荷下的工程結構，可以得出不同優化設計方案。主要有

（1）研究比較高層建筑物在風和地震的作用下可靠分析數據與結果。

（2）提出結構災害負荷近似無限負荷的假設，并給出相應負荷下結構體系的可靠性計算方法。

（3）研究抗災結構的優化特點和抗災結構最優設防水平，對比分析最優化設防的可靠性和抗災結構最優設防負載。四，對鐵路工程給出泥石流，滑坡等災害的預報方法，建立相應路段的可靠分析辦法。根據水利結構的特性，分析研究壩址隨機地震模型，在強度非平穩和平穩的隨機地震動場假定下確定建立抗震可靠辦法和相應結構反應。

我們將鎮江，鞍山，唐山等有著不同特色的城市作為災害的典型區域，選擇昆線—普雄段作為防治多種災害的重大典型區域，選擇廣州作為我國大城市防洪典型，在這些區域運用仿真系統，地理信息系統，損失評估，危險性分析，人工智能，決策和應急反應系統等先進的土木工程防災系統，充分展現了高新減災技術在土木基礎設施減災領域中的優勢，為我國重大土木工程減災做出了巨大貢獻。

三：土木基礎建設減災研究的發展趨勢

（一）生命線和大型結構工程控制

根據災害的動力作用特性和災害作用空間的分布，研究生命線和結構工程以及周邊介質作用產生的非線性災害響應，提供相應優化的控制方法與理論。為了確定大型非線性結構災害的響應，要對橋梁，建筑，海工，水工等大型構件，材料和體系進行災害模擬試驗，分析其在極端情況下動力破壞，失效與坍塌的可能，還要研究周邊介質互相作用的材料。為了確定結構災害性設計和控制，需要研究多級防災的性態水準，性態目標和防設水準，建立起性態追準和結構災害的關系，確定結構災害的性態設計與控制設計的方法和理論。研究減震裝置和大出力，低耗能，高性能的智能驅動裝置，研究大型結構災害控制的技術和措施，配備智能控制系統。

（二）巖土工程災害的防治

巖土災害的防治需要對土體的非均質及各種復雜的自然環境特點進行研究，分析地下空間使用后的環境損傷和誘變災害可能，重點關注災害和工程的作用力，災變行為與減災的新技術。高應力深部地下工程防治要研究深采條件下巖體特征和圍巖頂板災害，變形破壞，巖爆和瓦斯突出的關系，使用地下承運和巖體結構的運移關系，開采突水的機理來確定優化方案。大型地下工程環境控制主要研究城市地下空間使用和開挖工程導致的地表塌陷，做好控制工作，保護地表水和含水層。重大土木工程地基失效防止需要根據巖土的材料特點，研究巖體與原位土的動，靜力學性能，土體液化及液化后的變形，建立起巖體構造面—非連續介質模型。探索地基在泥石流，地震等自然災害下殘余變形，失穩和結構作用的機理。確定地基加固的辦法和定量評估技術。

四：數字減災工程系統

數字減災是針對重大工程和城市災害的分布不均和復雜性等特點，運用現代數字模擬技術，再現災害破壞特征，過程，災害分布，模擬減災策略和減災效果。重大工程數字減災模型是重點研究地震災害試驗和風災試驗的系統，主要再現了災害的分布的范圍和過程，找出控制的辦法并模擬。城市數字減災系統主要依據城市災害的評價模型，主要針對城市典型災害歷史，建立城市數字減災工程。

結語

土木基礎設施減災是一項前沿的科學技術，涉及工程，信息，土木，地學，材料學等多個學科，綜合性較強。高新技術的發展為土木基礎設施減災技術的發展提供了新的手段和方法，開拓出許多新的研究領域和課題。今后的土木基礎設施減災研究應該更加重視學科間的融合與交叉，促進國與國之間的技術交流，增強減災基礎的研究水平。

參考文獻：

[1]茹繼平；土木基礎設施減災基礎研究進展與趨勢[J]土木工程學報 2000（6）

[2]瞿偉廉；智能材料結構系統在土木工程中的應用[J]地震工程與工程振動 1999（3）

篇8

中圖分類號：U41 文獻標識碼：A

我國社會經濟的發展及國民經濟水平的提高，為我國交通運輸業提出更高的要求，交通規劃規模不斷擴大，而我國山地地形較廣，山區公路是公路網絡規劃的重要部分，而山區公路的挖方工程量較大，這直接導致公路路塹邊坡的大量形成，而具有較高高度及大規模的公路邊坡坡體，在常年的風化及雨水沖擊等自然力作用下，總是容易發生邊坡坍塌、滑坡及坡面泥石流等病害，嚴重影響到山區公路安全，為國家及個人造成極大損失。因此，對公路安全性，尤其是山區公路邊坡安全性的評價分析是相當必要的，這為公路交通事故災害的防治提供可靠基礎依據，是保障公路交通安全的重要手段。對山區公路邊坡安全性的評價分析，可以選用綜合邊坡形態、地質、水文及人為等影響因子的多因子評價方法，通過邊坡安全性多因子評價系統的建立，對山區公路邊坡安全性進行有效評價。

1山區公路邊坡現狀

山區公路邊坡由于成因、巖性、坡度、坡高以及安全性等的不同可分為不同種類，如按其成因可分為人工邊坡與自然斜坡、按巖性不同可分為土質邊坡與巖質邊坡、而按安全性可分為穩定坡、不穩定坡以及已失穩坡等，不同種類的邊坡，其所反映的主要特征也不同，因此，對邊坡安全性的分析與評價方法的探索難度也較大，近些年來出現的神經元網絡法、可靠度分析法以及專家系統法等，都為邊坡安全性分析與邊坡防護作出很大貢獻。

目前我國對公路邊坡設計主要采用工程類比法及自然坡角法，但對于邊坡安全性的影響因素考慮不夠周全，為公路邊坡安全埋下諸多隱患。并且邊坡設計都考慮坡面穩定安全，或采用支擋、錨固劑土工加筋等防治加固措施，缺乏對生態防護的認識與重視，沒有基于生態保護進行設計，使得公路邊坡受環境氣候等自然影響限制極大，尤其是滑坡、邊坡坍塌積坡面泥石流等自然災害相當嚴重。這就需要對公路邊坡安全性更加重視，從影響邊坡安全性的諸多因素出發，對其安全性進行綜合整體的評價。

2建立邊坡安全性多因子評價系統

2.1邊坡安全性評價因子

邊坡防護系統較為復雜，受很多環境氣候因素的影響，但根據實際情況的不同，影響邊坡安全性的因子也不盡相同，這是影響山區公路邊坡的安全性因子由于受環境條件的制約而呈可變性、隨機性及模糊性，也就說，山區公路邊坡安全性影響因子并不是一個可清楚確定的概念，這些有復雜非線性關系的邊坡安全性因子對邊坡防護影響權重也是不確定的、變化的，所以要結合山區公路邊坡的具體實際情況，選擇邊坡防護需要的評價因子，而所選用的評價方法，要有可以處理可確定信息的能力，還要能同時具有處理不確定性信息的非線性動態的能力。

本文邊坡安全性多因子評價系統的建立所選用的評價因子，主要有邊坡形態因子、地質因子、水文因子以及人為因子這四個一級因子，以及組成這四個因子的九個二級因子，其中邊坡形態因子是對邊坡形象的反映，地質因子包括邊坡主體與邊坡主體的反映特征，水文因子尤其提高了邊坡危險性，而人為因子則主要指邊坡受人類活動的影響。另外，九個二級因子分別為：組成邊坡形態因子的坡高與坡度，組成地質因子的邊坡巖體結構、坡體風化程度以及坡向與結構面的關系，組成水文因子的有坡面濕潤程度以及地面覆蓋，而組成人為因子的有邊坡維護以及坡頂荷重。

2.2確定評價因子權重

將邊坡安全性設定為目標層，一級因子為決策層，而二級因子為要素層，則需要對評價因子的危險性貢獻度大小及因子權重進行確定：

（1）確定評價因子的危險性貢獻度大小。通過統計分析法對邊坡安全性的評價因子貢獻程度作出合理的綜合性分析，再結合過去的大量實驗經驗可確定各評價因子的貢獻度大小如下：邊坡形態因子對邊坡安全性的貢獻度為3，地質因子貢獻度為4，水文因子貢獻度為1，而人為因子的貢獻度為0.5。也就是說，對山區公路邊坡安全性的影響從大到小的順序依次為地質因子>邊坡形態因子>水文因子>人為因子。

（2）確定評價因子權重。權重是對各項指標相對的重要程度的集中體現，綜合評估在確定評分標準及指標體系的基礎上，主要取決于指標權重，即是說，綜合評估的可信程度直接受到指標權重合理性的影響。本文確定評價因子權重的方法主要采取的是層次分析法以及德爾菲法，再結合向量歸一化進行計算，可求取各評價因子的向量，其中邊坡形態因子的特征向量為0.353，地質因子的向量為0.47，水文因子向量為0.118，而人為因子的向量為0.059，也就是它們所對應的因子權重。

對于評價合理性問題，作為重要指標的評價因子取值范圍還沒有較全面系統的研究，本文以寧波市山區公路邊坡為例，結合其邊坡特點對其邊坡安全性評價因子權重進行確定，具體見表1：

表1

3對多因子評價的結果分析

通過邊坡安全性多因子評價系統的評估體系，可以結合工程類比經驗來對評估基準值進行確定。所謂工程類比法，其實就是根據其他工程中危險性已經確定的情況，再結合實際工程特征找出具有相同特征的危險性進行基準值評估，通常可借鑒的其他工程以確定危險性分為三類，即為評估基準值小于9的較小危險性、評估基準值為9至12.5的中等危險性以及評估基準值大于12.5的較大危險性，然后基于工程實際情況并通過工程類比法對邊坡危險性進行確定。

4邊坡安全性多因子評價的驗證

本文對邊坡安全性多因子評價的驗證，主要以寧波市山區公路為例，選取10個公路邊坡，結合折線形滑面法并通過安全性公式計算或工程類比法與多因子評價法進行比較，對所選公路邊坡安全性多因子評價進行驗證，具體結果見下表所示（其中方法一為安全性計算或工程類比法，而方法二為多因子評價法見表2）。

結語

綜上所述，山區公路邊坡安全性的影響因子，主要有坡高與坡度等邊坡形態、地質結構構造、水文水質以及人為因素等，而根據邊坡安全性多因子評價系統的有效評估可知，有四分之一的現狀邊坡危險性較大，而余下四分之三的危險性為小到中等級危險，而該評價系統不僅操作簡便，還有較好的符合性，可用于對山區公路邊坡安全性的評價分析。總之，山區公路邊坡的不安全因素，為公路網絡規劃的實現及公路交通條件的改善埋下諸多隱患，必須對其安全性進行合理評價分析，并采取有效防治措施，才能有效改善山區公路交通狀況，確保交通安全。

參考文獻

篇9

中圖分類號：B503文獻標識碼： A

中國是世界上自然災害最嚴重的國家之一。自然災害的多發性與嚴重性是由其特有的自然地理環境決定的，中國大陸東瀕太平洋，陸海大氣系統相互作用，關系復雜，天氣形勢異常多變，各種氣象與海洋災害時有發生。中國地勢西高東低，降雨時空分布不均，易形成大范圍的洪、澇、旱災害；因位于環太平洋與亞歐兩大地震帶之間，地殼活動劇烈，是世界上大陸地震最多和地質災害最嚴重的地區；中國有約70%以上的城市分布在氣象災害、海洋災害、洪水災害和地震災害都十分嚴重地區。而工程建設項目多是暴露于這些自然災害之下的，災害的多發必然會對建設項目產生很大的影響和損失，因此有必要對工程建設項目中的自然風險進行合理的評估和管理。

自然災害風險概述

自然風險是涵蓋于風險范疇內的，它是由某一種自然災害發生所造成的損失的不確定性。在災害學研究理論中，認為風險是在一定時間和區域內某一致災因子可能導致的損失(死

亡、受傷、財產損失、對經濟的影響)，其中致災因子是一定時間和區域內的一個危險事件，或者一個潛在破壞性現象出現的概率。

自然災害的分類，一是氣象災害：臺風、暴雨、雷擊、寒潮、高溫及干旱等；二是地質災害：地震、泥石流、滑坡、崩塌、地裂、火山等；

自然災害一旦發生，往往不是孤立的，而是形成復雜的自然災害系統。它們常常在某一地區或某一時段集中產生一系列災害群或災害鏈。許多自然災害、特別是強度大的自然災害，常常誘發或引起一連串的次生災害與衍生災害，形成災害鏈；災害群與災害鏈交織在一起往往放大了自然災害的效應，從而制約著自然災害風險系統影響結果。

2. 自然災害對工程項目建設的影響

工程建設項目管理包含了在建筑施工全過程當中的一切有關質量與安全施工的組織和管理活動，其主要是通過嚴加控制施工過程中的各個要素，從而使得這些要素當中的危險狀態或危險行為能夠得到有效的降低甚至達到完全消除，以此來降低一般事故的發生概率乃至杜絕重大事故發生的目標。隨著全球氣候的變暖和城市化的發展，自然災害發生的頻率和損失與年俱增，隨之而來的便是自然災害因素對建筑施工的影響也越來越大，通過一系列科學合理、行之有效的施工質量與安全管理措施的實施，盡量避免或降低建筑施工因自然災害而受到損失是當務之急。

自然災害風險對建設施工的影響主要體現在對工程項目進度控制的影響（工期），工程項目質量管理的影響和施工成本的影響。

2.1 自然災害對工程進度的影響

建筑施工大多為室外露天作業，施工進度經常會受到自然環境因素的影響。尤其是發生不良氣候條件和極端天氣時，如高溫、臺風、暴雨、地震等條件下工人的工作效率會收到很大的影響。發生自然災害導致的停工，各地方都有規定，當溫度、風力達到一定級別時，工地必須停止施工。自然災害發生時，或由于建筑或設備發生損害進行修復而必須增加的時間。再者，當自然災害導致建筑材料的運輸路線破壞、受堵，而建筑材料又不充足時則在很大程度上也會導致施工工期的拖延，如大雨、泥石流、山體滑坡導致交通路線中斷等。

2.2 自然災害對工程質量的影響

自然災害的發生必然會對工程項目質量產生影響，這主要體現在發生極端天氣現象時會對建筑材料的性能產生影響。如氣溫、濕度、風力等自然環境發生變化都會對鋼筋砼的澆筑及養護產生影響。如：在高溫下拌合和澆筑混凝土，水分蒸發快，引起坍落度損失，難以保證所設計的坍落度，易降低混凝土的強度、抗滲和耐久性。且高溫時，水泥水化反應加快，混凝土凝結較快，施工操作時間變短，容易因搗固不良造成蜂窩、麻面以及“冷縫”等質量問題；如果脫模后不能及時澆水養護，混凝土脫水將影響水化反應的正常進行，不僅降低強度，而且加大混凝土收縮，易出現干縮裂縫。

2.3 自然災害對施工成本的影響

自然災害對施工成本的影響主要體現在災害造成的直接破壞損失。其次，一些重大災害會導致城市、農業、工業等大范圍的破壞及損失，由此會使建筑材料價格產生變動。

3．工程建設項目中自然風險評估

自然災害風險評估將災害發生破壞與損失的大小直接與暴露于災害風險中的承災體相關，災害研究開始關注人類及其活動所在的社會和資源等背景條件形成承災體論。此時自然災害風險評估基于對承災體分類的基礎上，進行承災體暴露與脆弱性(易損性)分析評價。

3.1自然災害的風險分析

災害風險分析包括災害危險性分析、承災體脆弱性分析和災害損失分析三部分。通過對歷史災害事件的頻率、強度分析得出災害風險分析的結果為：特定災種在一定區域未來時間段內遭受某種強度災害的概率。衡量災害風險水平大小的基本指標包括：(1)空間范圍(2)時間(段)(3)災害強度(頻率)(4)發生概率。即災害風險可理解為空間、時間、災害事件、災害強度和概率的函數即：

3-1

其中，R為災害風險，R為區域，T為時間間隔，H為災害事件，I為災害發生的強度(可以理解為災害可能造成的損失)，P為發生概率。災害風險即為表征一定區域未來一定時間段內遭受某種強度災害事件帶來的損失的發生概率。

基于數學概率統計基本原理，可以獲得任何事件的頻率和概率函數關系。Tobin和Montz提出概率數學模型中關于概率和年超越概率(Annual Exeeeden probability，簡稱AEP)的函數關系式3-2。

3-2

3-3

其中P為概率，AEP為年超越概率，F為頻率，Ri為周期，t為時間段。在精度要求不高的情況下，年超越概率在數值上等于頻率，等于回歸周期的倒數(式3-3)，這樣損失的概率可以由災害強度頻率推算求得。

3. 2自然災害的風險評價

在災害風險分析完成后，災害風險值的時間、空間分布業已完成；災害風險評價首要任務就是將上述定量分析的結果合理分級。最終提出災害風險水平等級及相應的應對策略。通過編制區域災害風險圖，以反映區域自然災害風險等級。

災害風險由極大損失和發生概率表征，風險分級取決于災害損失和發生概率分分級狀況。如果將災害損失和發生概率分別劃分為5個級別，那么災害風險級別則由二者的判別矩陣加以確定。災害風險分為4級，低風險、中風險、高風險和極高風險。

災害風險等級判別矩陣

低風險包括3種損失和概率組合類型，中風險包括10種損失和概率組合類型，高風險包括9種損失和概率組合類型，極高風險包括3種損失和概率組合類型

4. 結論

建設項目作為一個自然災害巨承災體，具有暴露要素集中和發生災害損失巨大等特點，受到國內外學者廣泛的關注。隨著全球氣候變暖和城市化進程加速，建設區承受各種自然災害頻率和強度日益加劇，因而工程項目建設區也就成為自然災害風險研究的重要區域。開展建設項目自然災害風險研究，構建自然災害脆弱性評價指標體系與評價方法，建立自然災害風險評估程序與動態評估模型，實現區域自然災害風險區劃，集成開發自然災害風險評估工具集，從而為工程項目制定綜合自然災害風險管理制度、應急控制預案和可持續發展戰略提供堅實的理論基礎與科學依據。

參考文獻：

[1] 劉博，唐微木.巨災風險評估模型的發展與研究[J].自然災害學報，第20卷第6期，2011年12月：47-52.

篇10

引言

歷年來，公路的建設一直是我國經濟發展的重要途徑，然而受到各個地域環境影響，滑坡等地質災害對其構成很大威脅。造成這種災害的原因有很多種，其中主要是降雨。受到不同程度、不同階段的影響，危害性也不一樣。

一、滑坡的形成過程

在滑坡的形成和發育當中，由滑體受到不同因素的影響，在重力作用下，滑體沿著抗剪力較小的巖石土體呈整體性或局部性向坡下滑移。其過程可以分為三個階段。蠕動變形、滑動破壞以及穩定狀態幾個階段。

1、蠕動變形階段；產生這一階段的主要原因是斜坡受到某中力的作用，斜坡內部巖石土體所受剪應力不斷加大，使其變形，至坡面出現不連貫的裂縫。而內部遭受剪切破裂。導致整個斜體的穩定性遭受破壞。在變化過程中，斜體內部巖石土體間隙不斷增大，最終導致整個斜體開始滑動。

2、滑動破壞階段；在斜體完成蠕動變形之后，開始向下滑動，巖石土體經過拉扯、剪切、撞擊等過程后發生分裂變動。各種建筑物或自然植被均受到破壞。該階段中，其滑動速度受限于滑動過程中巖石土體的動能轉化的加速度和抗剪強度標準值降低的自然數值。并且和滑動面、摩擦面、形狀、大小、厚度等因素息息相關。最大速度可以達到每秒幾十米，將對其覆蓋區域造成毀滅性打擊。

3、壓密穩定狀態；在受到滑動過程中動能的轉換后，滑體將在平衡位置后繼續滑行，以求穩定。完成后，各個形體都會發生系列變化，巖石土體，物質構造，地質環境等都受到影響。與未滑動之前相比較，滑體在土質孔隙率、滲水性等方面都會提高。滑體覆蓋范圍受到滑體自重等荷載作用將會被壓實、固結。

二、滑坡形成的誘因和特點

在公路上的建設當中，出現的大多數巖石土體的滑坡都是與公路路線方向處于類似垂直或相交的狀態。在建公路的規模對滑坡的規模有著很大影響。公路的滑坡有很多，如強降雨、開挖等。其中開挖是由在建公路開鑿，使山體或斜坡邊坡失穩造成，以及填方工程中原地面處理不當、邊坡設計不良、壓實技術不過關等原因誘發巖石土體滑坡。

自然災害相比較，滑坡有著獨立的特性，這些特性主要表現在：

1、不同地域換環境的復雜性和不可控性；由于斜體內部所受各個力的方法和途徑不同，各個巖體構造平衡一旦受到破壞將會產生滑坡。受到地質環境影響，如法對各個生態區域進行監控和普查，微觀方式上無法采取保護措施。

2、各個斜體的分散性；斜體組成方式不同，所受影響因子不同分散地點不同，致使滑坡發生規模大小、強度高低、覆蓋范圍等都不具體。無法適時完成防災、抗災、救災。該屬性對區域危險性的評價和管理尤為重要。

3、滑坡的瞬發性；受到外力作用后，斜體發生滑坡的前兆并不明顯無法完成預報警示。在爆發過程中往往是在幾秒鐘或者是在幾分鐘之內完成整個斜體的勢能轉換和釋放。

在受到地質的復雜性和多變性的影響，對災害的界定和防御上很難找到突破口。致使人們對此類災害的認知和意識沒有得到真正的理解，存著僥幸心理不能正確的預防災害發生。

三、滑坡的危害

在認識滑坡的形成過程后、其爆發后所帶來的影響也有很多。在對公路的建設當中主要由以下幾點：

1、在公路的上邊坡范圍內爆發將致使交通道路阻塞、無法交通、嚴重危害道路的給排水系統，路面受到破壞。

2、在公路上整體上爆發后，公路路基將隨之滑動和變形、嚴重時將被沖毀、斷開，交通中斷、道路整體受到破壞。

3、在深坑回填路段，滑坡將導致路基塌陷、整體滑移、變形等情況的發生。交通中斷、路基路面被毀。

4、公路的涵洞、橋梁、山道等等構筑物被毀，失去效力。

5、引起河道堵塞、改道、或山體形狀、致使公路的排水系統發生改變，無法完成公路的正常工作狀態，在受到一定外力作用后，道路將出現問題。無法完成交通任務。或存在安全隱患。

四、公路滑坡危險性分區

（一）分區原則

受到不同地理因素的影響。對滑坡的危險性的分區的原則也不盡相同。其原則的分區的指標的選取、等級部門的建立、分區的基本原則受到影響。其原則表現為以下幾點：

1、綜合性原則。其具體表現為綜合考慮的各要素和應用方法和模型，對前者的綜合性的物質、能量、形體、要素等結果的考慮，對評價起到重大作用。作為后者，乃是對前者的查漏補缺，通過模型分析完成客觀準備的結果評價。

2、主導因素原則。這種原則可以將滑坡災害的危險性進行簡化處理，直接抓住主要因素，忽略次要因素。

3、發生學原則。此法乃是將公路發生滑坡的區域單位視為復雜整體，通過分析原因，避免所受損失。

4、限制性原則。研究災害構成的引發因子，通過對該因子的發生情況的研究來判定災害的屬性、以及滿足此因子的同時其他各個影響因素的環境性能和安全等級。

5、層次性原則。其中包括災害類型的層次研究、評價范圍的層次研究、條件因素組合的層次研究。各個層次的研究方法均不相同。如組合層次研究中可以對其進行現狀評價和預測評價。

6、定量和定性組合研究。采用定量分析的過程作為定性分析研究的數學表達。以定性研究結果當做定量評價框架。

（二）分區方法

分區方法按照一致性原則和共軛性原則還可以分為“自上而下”和“自下而上”兩種情況。前者是從宏觀到微觀首先掌握最高級別的區域單位、逐步到最低級單位研究分析。而后者是從微觀都宏觀。掌握最小區域單位后到最高區域單位。這兩種方法都是研究災害的重要方法。

（三）分區指標體系

評價某一地域滑坡造成危險性能，不僅要從致災因子、規模和形式上判斷，還要從環境的活動狀態以及人文環境進行研究。通過對各個因素的影響研究和形成原因研究，采用如圖1指標體系。

五、公路危險性評價分析

在我國由于受到評價方法以及研究形式不同，得到的分析結果也不一樣。本文參照《建筑用地地質災害危險性評估技術要求》將其危險等級劃分為極危險、危險、較危險、不危險幾個步驟，其具體性質見表1。

通過以上對建筑災害的危險性進行研究分析，為減少安全隱患和經濟損失，還需加強對滑坡災害的預防和治理。在此過程中，可以建立滑坡與預警體系和危險性評估體系以及危險性評估制度。將評估結果作為易受災害地區的建設用地預審和審批的重要條件。降低建設經濟成本。從根源上解決滑坡等災害誘發的原因。在國家控制上面可以建立相關災害的法律法規條文和相關制度。

在研究過程中可以和國外的先進技術相結合。采用先進高分辨率航片進行識別滑坡分布數據，結合滑坡分布圖實施調查研究，提高研究精度和準確性。

六、結語

近年來公路受到滑坡災害的頻頻影響，所造成的經濟損失不計其數。通過對滑坡災害的發生過程和誘因分析，危害程度分析和分區研究，人們對滑坡的災害的認知有了較大程度的理解，在保護公路建設上、和植被保護上都將有了系統的了解。在設計和施工當中希望引起注意。此外，在今后的公路建設當中，希望可以采用新興技術進行模擬和預測，及時預防和抗災，減少滑坡災害帶來的物質損失和經濟損失。

參考文獻：

[1]劉玉杰.基于GIS技術的陜南地區高速公路滑坡災害危險性評價研究（D）.西安.長安大學，2009.05

[2]張潘，王搜鋼.基于ArcGIS的公路降雨型滑坡災害危險性評價（J）.中國西部科技.2011.05.10（13）：30-32

[3] 張強勇，向文.各向異性損傷錨固模型在大型公路滑坡治理工程中的應用[J].山東大學學報（工學版），2009，36（5）：82-85.