泥石流风险评价中若干问题的探讨

介绍了自然灾害风险评价的一般主泥石流危险性和泥石流区域易损性的评价方法。探讨了危险度的指标选择及其量值表达,以及风险度和易损度的异同。论述了风险评价和环境评价的关系,并对有关文献中的危险性和易损性评价问题进行了讨论。     

泥石流风险区划方法及其应用——以四川西部地区为例

以川西地区60个县(市、区)为基本评价单元,在自然灾害风险评估基本框架下,基于国内现有区域泥石流危险度和易损度评价方法,结合研究区实际,对区域泥石流危险度8项评价指标中的3项进行了调整,用年平均降雨量取代洪灾发生频率,用流域相对高差取代≥25°坡地面积百分比,在多雨地区雅安市所属的8个评价单元中用年平均暴雨日数取代大雨日数。通过采集研究区15 a来自然、经济、人口和土地利用的基础数据,运用ArcGIS 9.0的成图技术,得出川西地区泥石流危险度、易损度和风险区划系列图。研究表明,川西地区泥石流高风险区共24个县(市、区),是四川省泥石流风险的重点防范区。     

泥石流风险管理和土地规划

泥石流风险定量表达为泥石流危险度和泥石流易损度的乘积。泥石流风险管理的目的是降低风险或转移风险。泥石流风险管理主要有三种途径：降低危险度，降低易损度和灾害保险。在泥石流风险管理的实际操作中，往往要标本兼治，三管齐下，采取降低风险和转移风险的综合措施。泥石流风险与土地规划关系密切，风险评价可为泥石流易发地区的土地可持续利用提供科学决策的依据。     

泥石流灾害风险评估理论与方法研究

近年来,频繁发生的泥石流灾害给中国部分地区造成了巨大的破坏。泥石流点多面广、成灾迅速,难以对其进行准确的监测预报,风险评估就显得尤为重要。本文从泥石流灾害风险的构成要素、危险性评估研究和承灾体脆弱程度评估研究等方面分析了泥石流灾害风险的研究现状。从当前的研究现状中可以发现：灾害风险公式得到广大学者普遍认同,泥石流危险性评估方法也相对比较成熟;但在泥石流灾害对承灾体的致损风险机理分析方面研究尚需深入,危险性评估中如何实现从点评价向面评价过渡还需进一步探讨,对承灾体脆弱性研究也需要引起重视。因此,在今后的评估研究中,需要加强这些方面的研究探索,进一步提高泥石流灾害风险评估结果的可信度,提高其实用性。     

基于SVM的泥石流危险度评价研究

选取泥石流一次(可能)最大冲出量(L₁)、泥石流发生频率(L₂)、流域面积(S₁)、主沟长度(S₂)、流域最大相对高差(S₃)、流域切割密度(S₆)和泥沙补给段长度比(S₉)7个因子作为泥石流沟谷危险度评价因子,运用支持向量机理论,以云南省37条泥石流沟的259个基础数据为样本进行学习训练和测试,建立泥石流危险度评价的支持向量机模型,通过实例验证,取得良好效果。     

灰色理论在舟曲南屿沟泥石流灾害危险性评价中的应用研究

为分析不同因素对泥石流灾害危险性的影响程度,基于对舟曲南屿沟泥石流灾害影响因素调查结果总结和分析,利用灰色理论分析了泥石流灾害危险性与影响因素间关联程度,并建立了其预判模型。结果表明：沟岸坡度、沟道堵塞程度及冲淤变幅,沟道平均纵坡降和长度,沟道内植被覆盖率、流域面积及人口密度,松散固体物源量和灾害点密度等因素的影响程度较接近;相同区域内不同沟道泥石流灾害危险性程度受沟岸坡度、沟道堵塞程度、冲淤变幅、沟道平均纵坡降及长度等因素影响显著;基于自然和人为因素建立了泥石流灾害易发程度预估模型,其能够为区域内泥流灾害防治工作部署提供依据。     

广东省崩塌、滑坡和泥石流灾害风险评价及时空变化

崩塌、滑坡和泥石流是广东省比较常见的地质灾害,认知其风险分布的时空变化及其驱动因素,对于制定广东省防灾减灾政策具有重要意义。在现有泥石流灾害易损度评价模型基础上,通过建立农林牧副渔及其相关产业产值与土地资源价值之间的关系,获得了土地资源价值定量计算的间接方法,解决了易损性评价中土地利用资料难以获取的问题。对比分析了2000―2010年10年间广东省崩塌、滑坡和泥石流灾害风险的时空变化。2010年各区县平均风险度为0.366,以各区县面积加权平均风险度为0.363,分别比2000年升高了0.017和0.014;2010年高度风险区县43个,比2000年增加了10个;2010年高度风险区面积89 262 km2,比2000年增加了24 301 km2。2010年全省高度风险区面积主要以珠三角地区为中心连片向沿海地区扩展。经济社会发展水平的显著提高,推高了崩塌、滑坡和泥石流灾害风险,并改变了灾害风险的分布格局,成为风险时空变化的主要驱动因素。     

基于GIS技术的泥石流风险评价研究

为了满足对自然灾害预测不断增长的紧迫要求，泥石流风险评价成为帮助决策过程重要的基础工具之一。即使泥石流风险性各组分的评价很困难，但地理信息系统可辅助提出这种风险性制图的有关方法。我们以云南省为研究区，选取6个成因因子参与泥石流危险度敏感性分析，通过将研究区易损性评价图与危险性评价图叠加分析，编制出云南省泥石流风险评价图。该图描述了在现有自然条件和人类活动下的泥石流风险敏感区。研究成果为全面反映灾情，确定减灾目标，优化防御措施，进行减灾决策提供了重要依据。     

Dynamic process-based risk assessment of debris flow on a local scale

After the Wenchuan earthquake in China, debris flows have been more frequent. Multiple debris flows commonly occur in earthquake-affected areas during heavy rainfall, often causing losses of lives and property. We analyzed the dynamic movement of debris flows and proposed a quantitative method of debris flow hazard assessment, based on kinetic energy. Validated using field study of an actual debris flow disaster, these analyzes help determine the type, quantity, distribution, economic worth, and susceptibility of elements at risk. We established a method to determine vulnerability of elements at risk and we propose a systematic and quantitative method for local risk analysis of debris flows. We applied the proposed method to a debris flow in Qipan gully, which caused serious damages for Duwen Highway and Qipan settlements of Sichuan Province in 2013. With the support of a debris-flow movement numerical simulation, remote sensing, and GIS techniques, the proposed method analyzed disaster effects and divided the hazardous areas into three risk zones. Calculated risk zones coincided with the actual distribution and severity of damage of the event, suggesting that the risk assessment generated by the proposed method is consistent with results from the actual disaster.     

区域地质灾害风险评估模型的初建——以广州市崩塌灾害为例

地质灾害的研究必须基于其自然和社会经济的双重属性特征,并把它作为一项系统工程来研究;风险评估是这系统工程中不可或缺的重中之重内容,也是新世纪地质灾害防灾减灾领域的前沿和热点.鉴于地质灾害风险评估研究现状,初步探讨了区域地质灾害风险评估模型的构建,即基于格网单元的地质灾害危险性评价、基于行政单元的社会经济易损性评价和基于危险度和易损度乘积的区域风险评估.同时以广州市崩塌灾害为例,采用该模型进行评估并取得了良好的效果.     

山洪泥石流风险评估与风险管理理论与方法

山洪泥石流是中国常见的自然灾害,充分认识其形成机制与潜在风险是防灾减灾的关键。本文阐述了山洪泥石流形成机理,以及风险分析与管理的方法和内容,系统认识了地表产流流量激增、土体破坏物质供给激增、沟道堵塞体级联溃决流量放大和动床侵蚀规模增大等4个山洪泥石流的形成过程,介绍了基于动力过程的山洪泥石流风险评估方法和承灾体易损性评估方法,构建了基于灾害动力过程的风险评估与风险制图方法。进而,基于风险评估结果,提出可用于具体灾害点减灾的风险管理内容和风险调控技术、灾害防治的工程与非工程措施与制技术方案。最后,重点讨论了包括灾害风险预测、临灾预案、灾害防治工程方案等内容的风险处置对策,并形成一套基于山洪泥石流动力过程的风险评估与风险管理理论与方法体系。     

山洪泥石流灾害预报预警技术述评

山洪泥石流灾害一直都是山区人民的心头之患，严重威胁着山区人民的生命财产安全。山洪泥石流灾害预报预防，是21世纪我国山丘区防灾减灾的一个重要战略方向。文章通过对国内外大量文献资料的综合分析，评价了目前国内外最具典型的山洪泥石流灾害空间预报技术、时间预报技术以及预警系统开发等预报预警技术，并指出了未来山洪泥石流灾害预报预警技术的发展趋势。     

基于流域单元的泥石流区域危险性评价

进行泥石流区域危险性评价时,首先要选取合适的单元作为评价单元。在前人的研究成果中已有多种评价单元,如栅格单元、斜坡单元、单一条件单元等。作者认为国内评价工作中常采用的栅格单元、行政区划单元都没有体现泥石流发生特定的地貌条件,故提出以流域为评价单元的思路。根据水文学D8方法,介绍了在计算机协助下基于DEM数据自动完成流域单元划分的方法,并以辽宁省鞍山市岫岩满族自治县作为实例,将全区划分为1024个流域单元。将流域划分结果与历史灾害点位置相对比,每个流域内基本上只包含一个灾害点,该情况说明流域划分精度满足研究工作需要。在此基础上利用人工神经网络进行泥石流区域危险性评价。结果显示,以流域作为评价单元能充分体现泥石流发生的地貌特征和物理机制,利于评价指标取值,而且危险性结果与实际情况吻合较好,可为政府部门制定减灾防灾决策提供参考。     

天津市滨海地区地面沉降灾害风险评估与区划

文章对1985~2006年累计地面沉降量及近几年地面沉降速率进行分析和叠加评价,完成天津市滨海地区地面沉降灾害危险性分区图;以人口密度和单位面积GDP为指标进行易损性分析;从每km²水准测量km数和地下水压采量占开采量百分比两方面考虑防灾减灾能力;在此基础上,借助GIS空间分析方法,将危险性分区图、易损性分区图和防灾减灾能力分区图进行叠加分析,完成天津市滨海地区地面沉降灾害风险区划图,分为低风险区、较低风险区、中等风险区、较高风险区、高风险区5等。     

中国西南山区沟谷暴雨泥石流危险度判定的基本原理和方法

本研究提出了通用于沟谷暴雨泥石流危险度判定的三项基本原理:主次因子原理、因子权重原理和定量赋值原理。首次提出了泥石流危险度的多因子综合定量判定模式和计算公式,为我国西南(西北)山区沟谷暴雨泥石流灾害评估提供了较为先进的实用方法。在云南部分地区的判定检验和应用实践表明,本法具有60%以上的可靠度。可应用于我国西南(西北)山区一切有可能发生暴雨泥石流的自然沟谷和已确认的暴雨泥石流沟谷。     

昆明市东川城区后山泥石流危险性评价

云南省是中国遭受泥石流灾害最严重的省区之一,而对危险范围和危险程度进行划分和评估是泥石流减灾的重要内容。以昆明市东川城区后山泥石流为例,应用泥石流沟危险度综合评价法对泥石流危险度进行了评价;接着应用流域背景预测模型对泥石流危险范围进行预测,在这些数据和已构建的东川城区数字高程模型数据的基础上,应用GIS生成了以上泥石流危险范围预测图,研究成果为东川城区减灾防灾提供了科学依据。     

单沟泥石流危险性评价模型相关问题研究

基于云南地区、黄河积石峡水库区、四川省的北川县和都江堰龙池地区等地的泥石流数据,以具有代表性的灰色关联分析(Grey Relation Analysis, GRA)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)泥石流评价模型为例,探讨了单沟泥石流危险性评价模型在参数选取、样本数据的不均衡、泛化能力和泥石流系统的空间变异性等方面存在的问题。结果表明:寻优算法能够提高模型参数选取的效率和预测精度;样本扩充在一定程度上能够处理样本数据不均衡问题;泛化能力为模型固有属性,难以通过样本扩充得到提升;空间变异性通过控制指标的重要程度进而影响模型的精度。研究过程为单沟泥石流危险性评价模型相关问题的研究提供了新的思路,所得结论将为今后各类泥石流危险性评价模型运用提供指导。     

The vulnerability evolution and simulation of social-ecological systems in a semi-arid area: A case study of Yulin City,China

Taking the semi-arid area of Yulin City as an example, this study improves the vulnerability assessment methods and techniques at the county scale using the VSD (Vulnerability Scoping Diagram) assessment framework, integrates the VSD framework and the SERV (Spatially Explicit Resilience-Vulnerability) model, and decomposes the system vulnerability into three dimensions, i.e., exposure, sensitivity and adaptive capacity. Firstly, with the full understanding of the background and exposure risk source of the research area, the vulnerability indexes were screened by the SERV model, and the index system was constructed to assess the characteristics of the local eco-environment. Secondly, with the aid of RS and GIS, this study measured the spatial differentiation and evolution of the social-ecological systems in Yulin City during 2000–2015 and explored intrinsic reasons for the spatial-temporal evolution of vulnerability. The results are as follows: (1) The spatial pattern of Yulin City’s SESs vulnerability is “high in northwest and southeast and low along the Great Wall”. Although the degree of system vulnerability decreased significantly during the study period and the system development trend improved, there is a sharp spatial difference between the system vulnerability and exposure risk. (2) The evolution of system vulnerability is influenced by the risk factors of exposure, and the regional vulnerability and the spatial heterogeneity of exposure risk are affected by the social sensitivity, economic adaptive capacity and other factors. Finally, according to the uncertainty of decision makers, the future scenarios of regional vulnerability are simulated under different decision risks by taking advantage of the OWA multi-criteria algorithm, and the vulnerability of the regional system under different development directions was predicted based on the decision makers' rational risk interval.     

基于VSD框架的半干旱地区社会—生态系统脆弱性演化与模拟

利用VSD（Vulnerability scoping diagram）评估框架,改进了针对县域尺度的脆弱性评估方法和技术;以黄土高原半干旱地区的榆林市为例,对VSD框架和SERV（Spatially Explicit Resilience-Vulnerability）模型进行整合,将系统脆弱性分解为暴露、敏感性、适应能力3个维度。应用SERV模型筛选脆弱性指标,在充分理解区域地理背景和暴露风险源的基础上,构建了符合当地生态环境特征的指标体系,运用RS与GIS空间技术,定量测度了榆林市2000-2011年社会—生态系统脆弱性空间分异特征及演化趋势,探讨了脆弱性时空演化内在原因。结果显示：榆林市社会—生态系统脆弱性呈现“西北东南高,长城沿线低”的空间格局,2000-2011年间系统脆弱性程度明显降低,系统发展趋势好转,但系统脆弱性与暴露风险空间差异显著;其中,暴露风险因子是系统脆弱性演化的关键因素,区域脆弱性与暴露风险空间异质受社会敏感性和经济适应能力等因子影响。最后,采用OWA多准则算法,基于决策者不确定性偏好,模拟了不同决策风险设置下区域脆弱性未来情景,并基于决策者理性风险区间,预测了不同发展导向下区域系统脆弱性差异,为研究区可持续性评估和降低脆弱性的风险预警机制建设提供决策参考。     

基于景观格局的区域沙漠化程度评价模型构建

区域沙漠化程度评价对于防沙治沙具有重要意义。本研究在当前区域沙漠化程度评价方法中补充了在不同类型沙漠化土地空间分布的生态意义及其对区域沙漠化整体程度的影响因子,使其能评价各类沙漠化土地面积相等时几个区域的沙漠化程度。本文应用景观生态学原理,通过对空间分布差异而引起生态过程不同的理论分析,筛选出表征沙漠化土地空间分布生态意义的景观格局指数--聚集度,结合遥感与地理信息系统技术构建出区域沙漠化程度评价模型,并应用该模型对内蒙古浑善达克沙地六旗县的区域沙漠化程度进行了评价。结果对该各旗县不同时期的沙漠化程度的区分度较好,按沙漠化程度的不同,提出对正蓝旗的沙漠化要加强治理,对沽源县和太仆寺旗的沙漠化应采取预防措施的区域沙漠化防治对策。