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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇自然灾害综合风险评估范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
1 风险基本概述
自然灾害是指自然界中发生的.能造成生命伤亡与财产损失的事件。人类活动可以改变这些事件发生的频率,扩大或减小其危害及影响范围,改变生命财产的受灾损失率及其抗灾性能。自然灾害包括洪水、干旱、风暴潮、海啸、地震 、台风、滑坡、沙尘暴、雪暴、雷电等。
雷电灾害:雷电灾害是一种严重的自然灾害,它威胁人身安全和财产安全,危害公共服务。雷电灾害已被联合国十年减灾委员会确定为十大自然灾害之一。
1.1 雷电灾害风险评估的意义
风险评估是认识和评价风险的有效方法,也是风险控制和风险管理的前提和基础,准确的雷电灾害风险评估是风险管理的决策依据。
1.2 雷电灾害风险评估的现状
(1)可借鉴的灾害风险评估体系:在教育、医学、环境、农业、军事等行业,风险评估已经获得了较成熟的发展,形成了许多评估理论、方法和模型,取得了很多的成绩。
(2)国内雷电灾害风险评估现阶段。QX3-2000是气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范,其中有雷击电磁脉冲(LEMP)对气象信息系统造成损失的风险的评估方法。
GB50343-2004雷电防护分级规定:
①建筑物电子信息系统的雷电防护等级应按防雷装置的拦截效率划分为A、B、C、D四级。
②雷电防护等级应按下列方法之一划分:
a.按建筑物电子信息系统所处环境进行雷击风险评估,确定雷电防护等级
b.按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级。
(3)存在问题:
可靠性差:这些雷电灾害风险的评估模型存在定量化不足和缺乏选择性等不足之处,参数的选取大多以经验为主,取值不连续而且很难达到比较高的精度。
可操作性差:对风险的理解不够全面和准确,对评估原则和评估流程的说明不够清楚,没有重用户的参与,评估体系复杂而且可操作性差。
2 风险的几个概念
2.1 风险
(1)风险定义为遭受损失的可能性,或者具有不确定性的可能损失。
(2)风险是指损失发生的不确定性,它是不利事件或损失发生概率及其后果的函数,用数学公式表示为R = f (P,C)。
(3)风险管理是指经济单位对可能遇到的风险进行预测、识别、评估和分析,并在此基础上有效的处理风险,以最低成本实现最大安全保障的科学管理方法。
2.2 风险识别
风险识别是经济单位判断其所面临的风险、引发风险事件的原因,以及确认风险单位的带有综合性质的技术。
(1)风险特征:风险的客观性、风险的主体性、随机性(不确定性)、潜在性(可能性)。
(2)风险分类:
按风险的存在性质分为:客观风险和主观风险;
按风险的对象分为:财产风险、人身风险、责任风险和信用风险;
按风险的产生原因:分为自然风险、社会风险、经济风险和技术风险;
按风险的承受能力分为:可承受风险和不可承受风险。
(3)风险来源:不同的风险具有不同的风险来源,需要具体问题具体分析。
例如:雷电灾害风险的来源(IEC62305)可分为S1、S2、S3、S4等4类。
S1是雷电直接击中建筑物;
S2是雷电击中建筑物附近的地面;
S3是雷电直接击中引入设施;
S4是雷电击中引入设施附近的地面。
(4)风险识别方法。常用的方法包括检查表法、潜在损失一览表、风险分析调查表、保单对照分析表、资产――损失分析表、关键路线法、工作分解结构法、事故树分析法。
2.3 风险态度
风险态度是指风险主体对风险的看法和观点。分为风险爱好型、风险中庸型和风险逃避型等3种类型。
面对风险,应正视它并认识它,寻找有效的措施来降低风险或让风险产生效益。风险评估就是人们处理风险的一种常用措施。
2.4 风险意识
影响风险评估结果的因素:主要有评估主体、评估对象、评估方法和评估体系与评估参数,其中评估主体的风险态度是很重要的而又是容易被忽略的因素。
风险评估是风险管理的重要环节,是风险处理的前提和基础。风险评估对风险管理具有重要意义,使风险管理者和风险预防者正确的认识和评价风险,有针对性的采取最有效的或者最好的风险处理措施。
3 风险评估的要点
3.1 损失频率的评估
损失频率是指一定时期内风险事件,即损失发生的次数。
具体的评估方法有定性分级和概率测算两种。
3.2 损失程度的评估
损失的程度常以货币价值来体现:既要评估潜在的直接损失,也要估计潜在间接损失和财产修复期的净收入损失。
3.3 年总损失额的评估
年总损失额的概率分布反映经济单位来年可能出现的每一种损失金额及相应的概率。
4 雷电风险评估的目的和内容
1 研究进展
风险分析现今已广泛运用于生物、环境、技术应用以及医学等多个领域,且发展极为迅猛。灾害大多承受着自然、社会、技术以及社会等因素的影响。因此,自然灾害风险分析是一种多学科交叉的科学,发展时间较短,以至于几乎没有成熟的成果。国内外学者对于风险分析的研究也多针对经济领域,起步较晚的自然灾害风险研究,起先是侧重于对工程项目的研究应用。通过研究建立了自然灾害系统理论体系,有了损失指标以及定量计算的方法,建立了自然灾害评估框架体系,自然灾害经济损失函数,洪水灾害模型、洪泛区价值模型、洪泛区抗灾模型及损失计算方法,同时还在台风灾害的风险评估,区域水灾的风险评估等方面取得了一些进展。
近年来有学者通过研究,在农业生态地区法的基础上,建立了华南果树生长风险分析模型,这也是国内较早在农业气象灾害中运用风险分析的方法,即便如此,我国在农业气象灾害风险评估方面的技术、理论等仍旧薄弱,对某一农业气象灾害进行相应的风险评估的技术则是一个崭新的研究课题。我国现今对于农业气象灾害的研究大都将灾害发生的实际频率作为研究基础,但是随着资料序列的增长,灾害的出现频率以及致灾强度随着时间的推移,也会产生巨大的变化,因此无法反映出真实的风险状况。尤其现在侧重研究农业气象灾害风险评估的研究报告稀缺。
2 研究方法
2.1 研究区域、灾种,资料收集、处理
本文将针对东北地区玉米冷害、北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害等地区灾种进行叙述。
本文逐日资料来自东北地区玉米产区、北方地区冬小麦产区、江淮地区冬小麦产区以及华南地区荔枝产区近400个气象点,时段大都为40年。逐日资料缺少的个别日期在处理时通过多年平均值进行替代。相应的年实际产量以及灾情资料来自不同地区对应的统计部门。
2.2 研究思路与方法
2.2.1 研究思路
通过对农业气象灾害发生的可能性进行估计,即农业气象灾害风险分析,也就是对农业产量损失、产品质量下降,最终经济收益损失等事件由于气象灾害而导致发生的可能性大小的分析。现今利用概率论作为自然灾害风险评估的数学分析依据。
农业气象灾害系由孕灾环境、致灾因子、承灾体、灾情四要素构成,同时利用气象、产量、灾情历史资料,分别对东北地区玉米冷害、北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害进行分析,研究在不同孕灾环境、灾害种类、发生强度下,造成的减产率、承灾体的抗灾性能。
将北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害进行的风险评估为例,分析其主要致灾因子有:冬春少雨雪且底墒差、冬季强寒潮南下最低温度降到热带果树致害温度以下。其主要灾情为:产量减少、质量下降。依据致灾因子的强度、频率对冬小麦、荔枝灾损率以及抗灾性能进行分析,建立不同的灾损价值模型和抗灾性能模型。与此同时,还应构建北方地区冬小麦干旱和华南地区荔枝寒害致灾因子的致灾等级标准。
2.2.2 研究方法
(1)减产率序列的构建。确定一年生农作物冬小麦历年减产率,通常采用逐年实际产量偏离其趋势产量的相对气象产量的负值。趋势产量通过正交多项式逼近法、直线滑动平均法等方法确定。
(2)不同致灾指标、致灾因子序列的建立。利用长年代灾情资料、产量、气象,对不同年代北方地区的冬小麦减产率与对应发生涝渍,华南地区荔枝减产率与对应发生寒害,江淮地区的冬小麦减产率与对应发生涝渍等各种致灾因子进行相关分析,筛选出主要致灾因子;根据减产率与致灾因子量值之间的关系,建立不同致灾指标、致灾因子序列。由此得到研究区域的不同致灾因子、致灾指标的长年代序列。
(3)农业气象灾害风险估算模型的构建对研究区域分县的不同承灾体的减产率序列,不同致灾等级下的致灾指标序列分别进行指数分布、正态分布、瑞利分布、伽玛分布、威布尔分布等概率分析方法。
3 结果分析
3.1 主要农业气象灾害致灾因子及致灾指标
东北地区玉米冷害致灾因子为5~9月平均气温之和。致灾指标为一般冷害和严重冷害。北方地区冬小麦干旱致灾因子为冬小麦全生育期自然水分亏缺、降水量亏缺、拔苗期降水量。致灾等级及对应的致灾指标:轻旱70。江淮地区冬小麦涝渍致灾因子为2、3、4、5月降水持续时间及降水量。致灾等级轻度涝渍、中度涝渍、重度涝渍。根据不同时期降水量不同进行致灾指标划分。
3.2 主要农业气象灾害风险评估
本文仅针对冬小麦进行评估,其他方法类似。冬小麦干旱风险评估方法,表现出了在实际生产情况下,自然社会等因素对冬小麦产量的综合影响。造成北方冬小麦产量低的最主要因素是干旱。北方地区气候干燥,降水量少,因此干旱成为北方地区冬小麦低产的主要农业气象灾害。分析冬小麦的历年减产率,得出年际间干旱变化对冬小麦产量具有很大的影响。通过数学概率分析的方法,利用构建的正态分布模型,可以估算北方地区分县的不同冬小麦减产率范围出现的风险概率。
4 结论
依据灾害风险分析理论,本文介绍了几种我国主要农业气象灾害风险评估方法,通过对相关资料的分析,筛选出适用于东北地区玉米冷害、北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害风险评估的主要致灾等级、致灾因子、致灾指标以及相应的减产率,初步构建了主要农业气象灾害的风险量化标准体系。
参考文献
日本3月11日发生的强震及其次生灾害表明,自然灾害发生的不确定性会给国际投资带来相对较大的风险。这种风险虽然出现频率较低,但后果往往非常严重,而且难以预测和分散。加上国际投资的地点分布广,投资量大,更使加强对国际投资可能遇到的自然灾害风险的管理日趋重要。本文就国际投资中可能存在的自然灾害风险的种类和危害进行了分析,并提出了相应的金融管理方法,同时也提出了国际投资自然灾害风险防范的对策建议。
一、国际投资中自然灾害风险的种类及其危害
从风险的本质来看,我们可以把自然灾害风险理解为:在一定时间内某种自然灾害事件发生后引起重大损失的不确定性。根据不同的考虑因素可以有许多不同的分类方法。在国际投资中,根据其特点和灾害管理及减灾系统的不同,可以将自然灾害风险分为以下七大类:(1)气象灾害风险。包括热带风暴、龙卷风、雷暴大风、干热风、暴雨、寒潮、冷害、霜冻、雹灾及干旱等;(2)海洋灾害风险。包括风暴潮、海啸、潮灾、赤潮、海水入浸、海平面上升和海水回灌等;(3)洪水灾害风险。包括洪涝、江河泛滥等; (4)地质灾害风险。包括崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、火山、地面沉降、土地沙漠化、土地盐碱化、水土流失等; (5)地震灾害风险。包括与地震引起的各种灾害以及由地震诱发的各种次生灾害,如沙土液化、喷沙冒水、城市大火、河流与水库决堤等;(6)农作物灾害风险。包括农作物病虫害、鼠害、农业气象灾害、农业环境灾害等; (7)森林灾害风险。包括森林病虫害、鼠害、森林火灾等。
在国际投资中,由于投资方向的不确定,投资方式的多样性,不同的自然灾害都有可能对国际投资造成重大的经济损失,而其中尤以地震灾害与农作物灾害对国际投资影响最大,也最常见。据统计,今年一季度,中国境内投资者实现非金融类对外直接投资85.1亿美元,同比增长13.2%,截至3月底,中国累计非金融类对外直接投资2673亿美元,由此可见,对国际投资的自然风险管理成为了我国国际投资者的重要工作。
2011年日本地震后,据摩根士丹利近日的研究报告显示,将会使今年全球经济增速减少0.25%至0.5%。世界银行3月21日《东亚经济半年报》表示,日本东北部海域11日发生的9级大地震及海啸,将给日本带来1220亿至2350亿美元的经济损失,约占日本国内生产总值(GDP)的2.5%至4%,而日本灾后重建可能需要5年时间。由此可见,此次地震对各行各业影响巨大,不仅包括日本本国的财产遭到巨大的打击,各国在日本的经济投资也蒙受了巨大的损失。
包括今年的日本地震,国际投资的自然灾害风险造成了越来越多的损失。下图为2000至2010年全球因为自然灾害引起的经济损失,可见在没有大灾发生的情况下多数年份的全球经济损失规模稳定在300-600亿美元之间,而一旦发生重大自然灾害,当年的经济损失可能超过1700亿美元,达到正常年份规模的4倍之多。
以2010为例,据联合国国际减灾战略部门(UNISDR)1月24日公布的最新统计数据表明,2010年全球共计发生了373起自然灾害,洪水的发生频率最高,全球共有大小洪灾182起;另外,全球还发生83起风暴灾害、29起极端天气灾害以及23起地震。
此外,2010年自然灾害所造成的人员损失也是近20年来最严重的。其中,年初发生在海地的强地震和发生在俄罗斯的森林大火造成的人员伤亡最为惨烈。
同时,世界知名再保险公司德国慕尼黑再保险公司表示,2010年全球一共发生各类自然灾害950起,经济损失达到1300亿美元。公司在灾害报告中说,2010年是1980年以来自然灾害高发的年份之一,九成自然灾害是由飓风、洪水等天气原因引发的。预计2011年因为气候变化、极端天气和洪水等导致的自然灾害会进一步增加。
例如,2010年4月14日,冰岛第五大冰川――埃亚菲亚德拉冰盖冰川下一座火山喷发。火山烟尘覆盖了挪威北部、波兰北部海岸、德国、法国、比利时、英国南部海岸以及俄罗斯西北部地区,导致欧洲空中交通瘫痪,而由此给在欧洲地区的国际投资带来了巨大的损失,同时欧洲旅游业蒙受的损失初步估计在10亿欧元左右,也使对旅游业的投资蒙受巨大的损失。
对于我国来说,就自然灾害的不同类别而言,洪水是导致我国经济损失最为严重的一种自然灾害。近二十年来,洪涝灾害导致的年均经济损失超过1000 亿元。地震是导致我国伤亡人数最多的自然灾害。据统计20世纪以来中国发生6 级以上地震650 次,其中震级达7 级以上的地震98次约占世界的十分之一,震级达8级以上的地震9次,全球发生的4 次震级达8.5级以上的特大地震,有2次发生在中国,地震死亡人数高达59 万人,约占全世界的二分之一。此外干旱、热带风暴和雹灾等气象灾害,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害以及森林火灾等各种自然灾害在我国也时有发生。
二、防范国际投资自然灾害风险的对策建议
据统计与预测,世界开始进入自然灾害多发的时期,国际投资也面临越来越多的自然灾害风险。直面自然灾害,抗击国际投资风险也就成为亟需研究和解决的问题。本部分提出了防范国际投资自然灾害风险的对策建议。
(一)加强对投资国的自然地理认识
在国际投资中,对自然灾害风险的预防是防范损失最根本的办法。而预防最行之有效、最直接、也是最重要的办法即是加强对投资国的自然地理认识,只有在投资前对投资国是否是自然灾害多发地区、自然灾害严重程度、灾害防范措施等有了全面、深入的了解,才能有效地降低投资金额面临的灾害损失,预防资金因为盲目投资造成后悔莫及的悲剧。
以地震多发区环太平洋地震带为例,这是地球上最主要的地震带,它像一个巨大的环,沿北美洲太平洋东岸的美国阿拉斯加向南,经加拿大本部、美国加利福尼亚和墨西哥西部地区,到达南美洲的哥伦比亚、秘鲁和智利,然后从智利转向西,穿过太平洋抵达大洋洲东边界附近,在新西兰东部海域折向北,再经斐济、印度尼西亚、菲律宾、我国台湾省、琉球群岛、日本列岛、阿留申群岛,回到美国的阿拉斯加,环绕太平洋一周,也把大陆和海洋分隔开来,地球上约有80%的地震都发生在这里。 因此,对于在该地区的房地产、实体资产以及受地震灾害影响较大的投资对象的投资应相对谨慎。
(二)加强对投资对象的风险评估
目前,已有的成熟的国际投资自然灾害风险评估方法可以归纳为以下4种:
(1)基于指标体系的灾害风险评估。基于指标的灾害风险评估体系构建侧重于指标的选取以及权重方法的优化,涉及的空间尺度范围较广,既包括全球、也包括国家和市级等空间尺度。目前,适用于全球灾害风险评估的指标计划有Hotspots、美洲计划,此外,不少方法也利用指标体系从国家、市级尺度对自然灾害风险进行了评估。基于指标体系的风险评估是借鉴空间信息格网技术,将具有致灾因子各种属性(如强度、频度)和脆弱性指标(人口密度、土地利用、建筑物等)数据转变成格网形式,通过一定数学法则叠加得到具有空间拓扑关系的灾害风险值,最终达到灾害风险评估的目的。
基于指标体系的灾害风险评估研究在国内外发展都较为成熟,适合以较大区域作为研究对象,但此种方法主观性强,无法模拟复杂系统的不确定性与动态性。
(2)基于风险概率的灾害风险评估。利用数理统计方法(如gambel分布),对历史灾害数据进行分析,找出灾害发展演变的规律。在此基础上,结合承灾体损失数据,建立灾害发生概率与其的函数关系式,以此达到预测未来发生的灾害风险。
(3)基于情景的灾害风险评估。利用各种数值模拟软件对不同情景下自然灾害强度(对于洪涝灾害来说,如淹没深度、淹没时间、流速等)的模拟,并叠置承灾体属性信息(如土地利类型数据、人口密度等),以直观地显示灾情的时空演变特征与区域影响,从而达到自然灾害动态风险评估。
(4)VaR模型。在对国际投资的自然风险评估上,我们可以采取VaR方法对其风险进行评估。
VaR的中文含义为“风险价值”,是指在正常的市场条件和既定的置信度内,用于评估和计量任何一种金融资产最小损失。投资主体采用VaR风险计量模型来计量各种业务和投资组合的市场风险,并将其水平与所承担的市场风险相挂钩。以提高其资本充足度,增加其资本实力和抵抗风险的能力。
正常情况下的国际投资的自然风险是由许多微小的、独立的随机因素组成。而每一种随机因素不能压倒一切因素作为主导作用。具有这种特点的分布即是正态分布,适合采用方差――协方差进行国际投资风险的计算。投资主体便可以根据模型估算的市场风险价值进行风险管理,将该测量出的风险值和要求的损失上限进行比较,当风险值小于该损失上限对说明投资金额的风险还在控制之中;而当风险值大于该损失上限时,说明投资主体必须采取必需的手段进行调整,控制好投资金额的风险。
(三)对投资对象要有充分调研
在同样的地域环境中,不同的投资对象收自然灾害的影响自然不同,以本次日本地震灾害为例,受到影响最大的自然是房地产、工厂机器设备等固定资产,而面对暴雨、龙卷风等自然灾害,农产品遭受损失最大。因此,对投资对象的确定应该建立在对投资对兴国自然环境有充分调研的基础上,选择相应可能损失最小的投资产品。
三、国际投资中的自然灾害风险管理
自然灾害引起的国际投资风险引起了各国的重视,以下是相对可行的风险管理方法,值得我们借鉴和运用。
(一)运用政府财政对自然灾害损失进行补偿
财政补偿的基金主要来源于政府的财政收入,也构成了国际投资自然灾害损失传统的资金补偿来源。但是,以我国为例,政府的财政收入总量有限。这些有限的财政收入中,由财政预算安排的灾害救济支出只是财政支出计划中的一小部分。据统计,20世纪80年代国家财政提供的自然灾害救济款平均每年只有9.35亿元,只相当于灾害损失的1.35%。20世纪90年代国家财政提供的自然灾害救济款平均每年只有18亿元左右,只相当于灾害损失的1.8%左右。可见,当巨灾发生时,依靠国家财政救济支出对灾害损失的补偿程度是比较低的。
但是,政府财政补偿是在自然灾害发生后对受灾方第一时间的补偿,具有最快、最直接的特点,对稳定市场社会安定有十分重要的作用。
(二)运用商业保险及其金融衍生品管理自然灾害风险
(1)保险转移风险
对于国际投资,保险转移风险可以分为单一的和综合的两种方式。所谓单一风险的保险转移就是指国际投资方购买保险将某一种自然灾害风险转移给保险人的转移方式,例如美国国家洪水保险计划仅承保单一的洪水风险。所谓综合风险的保险转移是指投资方通过购买保险将两种或以上的自然灾害风险转移给保险人的转移方式,国内保险公司的财产保险险种条款大都为投保人提供了这类风险转移方式。例如企业财产综合险的保险责任往往包括雷击、暴风、暴雨、台风、洪水、泥石流、雪灾雹灾、冰凌、龙卷风、崖崩突发性滑坡和地方突然塌陷等人力无法抗拒的自然灾害。
(2)再保险转移风险
根据《中华人民共和国保险法》第28条的规定,再保险的定义为:“保险人将其承担的保险业务,以承保形式,部分转移给其他保险人的,为再保险。” 实质是在全体被保险人之间对风险的又一次转移和分散。因此,从另一个方面说,再保险转移方式是原保险人以缴付分保费为代价将风险责任转移给再保险人。
如今,再保险已经成为整个保险业极其重要的组成部分。笔者认为,再保险应该成为国际投资自然灾害风险管理的重中之重。一方面,伦敦、纽约、苏黎世、慕尼黑、中国香港等都是著名的国际再保险市场,通过这种超越国界的再保险安排,使风险分散在世界范围内进行,对于国际投资风险的化解,起到了重要的推动作用,也使从而能分散消化得更为彻底;另一方面,一批在国际上享有盛誉的专业再保险公司发展、壮大起来,这样,大大方便投资对象分布广泛的国际投资方的投保,也使其利益得到了充分的保障。
(3)其他保险类风险转移方式
在国际上,所谓的其他保险式风险转移方式是Alternative Risk Transfer,简称ART,是除开上述两种保险产品的保险转移方式。其主要有两个方面构成,一是风险载体,二是可选保险产品。风险载体主要包括自保、自保公司、风险自留集团、共保集团和资本市场。可选保险产品主要包括有限风险再保险、多年期/多险种产品等。
笔者认为,由于载体不再局限于保险公司和再保险公司,可选产品也不再局限于单调的保险产品,传统保险方式可能产生的当签约一方不完全承担风险后果时所采取的自身效用最大化的自私行为可以由此而发生改变,更为重要的是,对于国际投资,投资方向、投资金额灵活多变,规模巨大,新型灵活的保险方式可以更好地适应国际投资的安全性稳定性的要求,也可以为不同地投资量身订做保险产品。
(4)巨灾债券及其衍生金融产品
目前国际市场上的巨灾债券多是针对地震、飓风和暴风雪等自然灾害设计的。如美国东海岸的飓风、加州的地震、欧洲冬季的暴风雪、日本的地震和龙卷风等。巨灾债券是通过发行收益与指定的巨灾损失相连结的债券。在资本市场上,需要通过专门中间机构(SPRVS)来确保巨灾发生时保险公司可以得到及时的补偿,以及保障债券投资者获得与巨灾损失相连结的投资收益。巨灾债券将保险公司部分巨灾风险转移给债券投资者。
巨灾债券的一个核心概念是触发条件,即赔偿的条件,赔偿性触发条件是以其实际损失赔偿数额来表示的,指数性触发条件则用某种特殊的指数来表示,如行业损失指数和参数指数等,是一种损失的相对水平。由此可见投资者的收益和损失是由发生怎样的自然灾害风险或风险程度如何决定的。根据债券发行时约定的条款,投资者可能会损失全部或者部分在剩余时间内应得的利息,还可能会损失部分本金。
笔者认为,相对于其他保险产品,巨灾债券流动型、规模大、损益高,与自然灾害的发生情况紧密相关,这就为国际投资者提供了一个风险对冲的投资工具。与常见的金融工具期货相似,巨灾债券也可以开发其期货,期货分为可以分为预测发生灾害和预测不发生两种。当国际投资者投资相关的投资对象时,可以做多与投资对象相关的预测灾害发生的巨灾债券期货,或做空预测灾害不发生的巨灾债券期货,这样,即使灾害发生,由巨灾债券期货带来的收益可以补偿部分国际投资的损失。如果对冲量适当,完全可以锁定国际投资的最大损失。
相应的,还可以开发巨灾债券的期权、互换等,充实巨灾债券的风险对冲金融衍生品。
值得一提的是,有专家表示,此次日本地震有望超过2005年的“卡特里娜”飓风,成为首个触发多个巨灾债券的自然巨灾。据统计,日本地震将使面值共17亿美元的10只债券面临触发点挑战。
(5)利用天气指数等自然灾害期货
天气指数期货指的是每个月的开始,期货市场主管机构都会根据过去10年当月的气温情况,为降温度日数或升温度日数确定一个初始值,比如40度(华氏)。为使市场运转起来,指定的做市商将接着喊出“出价”和“要价”,前者比初始值稍低,后者稍高,这是投资者可以买进或卖出的度数。
对于国际投资者,天气的变化对部分投资产品的收入影响巨大,而对于投资者,对天气的预测和农产品的收益行程对冲,使投资者在一定程度上锁定收益,或将因天气原因引起的损失降至最低,也就使金融机构面临的风险相应减小。。
另一方面,对于中国现有期货市场,今后如果让天气指数期货这样的衍生品能够发展起来,保险公司可以在这些市场上转移承保风险,加之一定程度的保费补贴和税收优惠,其在技术上的困难将会大大降低,不可能总是出现“投资险越做越亏”的情况。
同理,可以以降雨量等自然灾害指标为标的,进行期货的创立与交易。
综上所述,在进行国际投资前,应对投资地区的自然地理状况有深入的了解,对投资对象有全面的风险评估,对于不同的自然灾害风险,可以采取不同的风险转移方式。保险转移方式、再保险转移方式、ART方式和各种金融衍生品相结合,金融市场与政府相结合,金融衍生品的开发使得自然灾害风险的转移既以保险市场为基础,又有资本市场作后盾,更有政府作保障。
2010年的汶川地震、2011年的日本地震都给世界经济带来了重大的损失,国际投资者应该时时以风险管理为标尺,尽最大可能地减少风险,避免突如其来的巨大损失。
参考文献:
[1]刘新立.风险管理[M].北京:北京大学出版社,2006
[2]邹铭,范一大等.自然灾害风险管理与预警体系[M].北京:科学出版社,2010
[3]吕向敏,杨建立,张惠兰.跨国公司国际投资风险的成因及管理分析[J].山东省青年管理干部学院学报,2006(3)
[4]郎一环,王礼茂,张明华.中国短缺资源跨国开发的风险管理――以石油为例[J].资源科学,2003(05)
[5]葛全胜,邹铭,郑景云.中国自然灾害风险综合评估初步研究[M].北京:科学出版社,2008
[6]刘新立.风险管理[M].北京院北京大学出版社,2006.
[7]吴定富.中国风险管理报告2010[M].北京法律出版社 2010.
中图分类号:S16 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170532071
引言
在近几十年来,关于风险评估的理论得到迅猛发展,并深入渗透到人们的工作和生活的各个领域。但是针对农业气象灾害风险评估进行的研究却是为数不多,现存的研究成果也存在许多方面的不足和缺陷,农业气象灾害风险评估今后的研究工作应该朝哪个方向努力、到底哪个方面的研究更有利于促进农业的可持续发展等问题,已成为相关研究人员的必须面临的课题。
1 农业气象灾害风险评估的研究现状
1.1 国内研究现状
从国内的研究来看,关于农业气象灾害的风险评估研究文献有出版于1999年的《中国农业灾害风险评估与对策》,本书的核心是风险分析技术,书中有关于农业气象灾害的概念、理论、模型和方法等内容的分析,但对于农业气象灾害的风险评估的理论研究还是比较缺乏的。到2003年薛吕颖选取了京津地区及河北地区1949―2001年之间每年的冬小麦产量数据为依据,估算除了在干旱缺水的情况下,这两个地区的冬小麦年产量增减的风险概率。再到2004年中国农业大学的王素艳开展的关于北方冬小麦的抗旱风险分析及风险区化的研究,其中详细地分析了北方冬小麦的特点和特征,在这个基础上结合温度和光照的因素,对冬小麦的生产能力进行风险评估,并做出了风险评估的指标体系,这也是有史以来,对小麦的干旱风险进行的一次全面的、系统的风险评估和区划。从文献的研究记载中可以看出,我国在农业气象灾害的风险评估者一方面还没形成统一的认知标准,还缺乏具备可操作性和实践性的风险评估模型。
1.2 国外研究现状
在国外风险评估的研究中,通常按照研究倾向的不同重点将评估模型划分为经济型风险、社会型风险、环境型风险、潜在型风险和综合型风险等五大基本类型,在各个类型中,应用于不同的领域有存在着各种不同的风险评估模型。美国研究专家William J.Petak和Arthur A.Atkisson在《自然灾害风险评价与减灾对策》这书中,对美国主要的各项自然灾害作了详细的研究和概述,并分析了主要灾害的损失期望值和风险程度,同时提出了应对灾害的管理措施和提升防灾减灾能力的方法。但没有涉及农业气象灾害的风险评估。从国外的风险研究文献中可以看出,国外对自然灾害的研究更倾向于经济领域,对农业领域的重视程度还不高。
2 农业气象灾害风险评估中存在的问题
2.1 关于风险评估指标的问题
根据统计的文献显示,我国在农业气象灾害的风险评估一般包含有洪涝方面的风险评估、干旱方面的风险评估和冻害方面的风险评估3个内容,但这些风险评估的实用性却不强,尤其是在干旱方面的风险评估更甚。几乎所有关于干旱灾害的风险评估研究记载中,都是采用降水负距平作为评估指标,这种方法的评估存在一些不足和缺陷,例如降水负距平只适用于长期干旱的地区,而对短期间的干旱风险的评估是不够准确的。总体来说我国现存的风险评估指标的适用性和实用性都不高,缺乏充足的科学技术含量,所以推进和完善有关气象灾害的风险评估研究还需后人加大努力。
2.2 关于风险评估和区划的问题
国内外在农业气象灾害的风险评估方面都是把目光集中于大的方面,例如对全国或某个大地区或某种农作物的风险评估进行研究,而对于具体的小范地区或针对某一气象灾害对某一作物的评估却很少,造成了农业气象灾害的风险评估和区划研究不完整、不全面、不深入的问题,今后的研究应该引以为鉴,开展系统的细致化的气象灾害研究。
2.3 今后的风险评估应该朝哪个方向发展
对农业气象灾害进行风险评估和区划的主要目的在于为农业的生产提供服务,所以对评估的区划的研究应该更多地考虑在农业生产上的效用性问题,将研究工作不断精细化,不仅要对大范围、大区域进行研究,也要对具体的某一气象灾害、某一农作物进行研究,并对研究中的关键因素进行多元化的分析,使研究能真正地服务于农业生产。
3 结束语
从上文中对农业气象灾害风险评估相关的研究可以发现:我国在风险评估体系方面的研究还比较少,研究的点和面也比较窄;外国在风险评估方面的研究已经较为健全和深入。同时国内外都缺乏在农业气象灾害这一领域的研究,还需后人继续努力。
参考文献
[1]霍治国,李世奎,王素艳,等.主要农业气象灾害风险评估技术及其应用研究[J].自然资源学报,2003,18(6):692-703.
中图分类号:B503文献标识码: A
中国是世界上自然灾害最严重的国家之一。自然灾害的多发性与严重性是由其特有的自然地理环境决定的,中国大陆东濒太平洋,陆海大气系统相互作用,关系复杂,天气形势异常多变,各种气象与海洋灾害时有发生。中国地势西高东低,降雨时空分布不均,易形成大范围的洪、涝、旱灾害;因位于环太平洋与亚欧两大地震带之间,地壳活动剧烈,是世界上大陆地震最多和地质灾害最严重的地区;中国有约70%以上的城市分布在气象灾害、海洋灾害、洪水灾害和地震灾害都十分严重地区。而工程建设项目多是暴露于这些自然灾害之下的,灾害的多发必然会对建设项目产生很大的影响和损失,因此有必要对工程建设项目中的自然风险进行合理的评估和管理。
自然灾害风险概述
自然风险是涵盖于风险范畴内的,它是由某一种自然灾害发生所造成的损失的不确定性。在灾害学研究理论中,认为风险是在一定时间和区域内某一致灾因子可能导致的损失(死
亡、受伤、财产损失、对经济的影响),其中致灾因子是一定时间和区域内的一个危险事件,或者一个潜在破坏性现象出现的概率。
自然灾害的分类,一是气象灾害:台风、暴雨、雷击、寒潮、高温及干旱等;二是地质灾害:地震、泥石流、滑坡、崩塌、地裂、火山等;
自然灾害一旦发生,往往不是孤立的,而是形成复杂的自然灾害系统。它们常常在某一地区或某一时段集中产生一系列灾害群或灾害链。许多自然灾害、特别是强度大的自然灾害,常常诱发或引起一连串的次生灾害与衍生灾害,形成灾害链;灾害群与灾害链交织在一起往往放大了自然灾害的效应,从而制约着自然灾害风险系统影响结果。
2. 自然灾害对工程项目建设的影响
工程建设项目管理包含了在建筑施工全过程当中的一切有关质量与安全施工的组织和管理活动,其主要是通过严加控制施工过程中的各个要素,从而使得这些要素当中的危险状态或危险行为能够得到有效的降低甚至达到完全消除,以此来降低一般事故的发生概率乃至杜绝重大事故发生的目标。随着全球气候的变暖和城市化的发展,自然灾害发生的频率和损失与年俱增,随之而来的便是自然灾害因素对建筑施工的影响也越来越大,通过一系列科学合理、行之有效的施工质量与安全管理措施的实施,尽量避免或降低建筑施工因自然灾害而受到损失是当务之急。
自然灾害风险对建设施工的影响主要体现在对工程项目进度控制的影响(工期),工程项目质量管理的影响和施工成本的影响。
2.1 自然灾害对工程进度的影响
建筑施工大多为室外露天作业,施工进度经常会受到自然环境因素的影响。尤其是发生不良气候条件和极端天气时,如高温、台风、暴雨、地震等条件下工人的工作效率会收到很大的影响。发生自然灾害导致的停工,各地方都有规定,当温度、风力达到一定级别时,工地必须停止施工。自然灾害发生时,或由于建筑或设备发生损害进行修复而必须增加的时间。再者,当自然灾害导致建筑材料的运输路线破坏、受堵,而建筑材料又不充足时则在很大程度上也会导致施工工期的拖延,如大雨、泥石流、山体滑坡导致交通路线中断等。
2.2 自然灾害对工程质量的影响
自然灾害的发生必然会对工程项目质量产生影响,这主要体现在发生极端天气现象时会对建筑材料的性能产生影响。如气温、湿度、风力等自然环境发生变化都会对钢筋砼的浇筑及养护产生影响。如:在高温下拌合和浇筑混凝土,水分蒸发快,引起坍落度损失,难以保证所设计的坍落度,易降低混凝土的强度、抗渗和耐久性。且高温时,水泥水化反应加快,混凝土凝结较快,施工操作时间变短,容易因捣固不良造成蜂窝、麻面以及“冷缝”等质量问题;如果脱模后不能及时浇水养护,混凝土脱水将影响水化反应的正常进行,不仅降低强度,而且加大混凝土收缩,易出现干缩裂缝。
2.3 自然灾害对施工成本的影响
自然灾害对施工成本的影响主要体现在灾害造成的直接破坏损失。其次,一些重大灾害会导致城市、农业、工业等大范围的破坏及损失,由此会使建筑材料价格产生变动。
3.工程建设项目中自然风险评估
自然灾害风险评估将灾害发生破坏与损失的大小直接与暴露于灾害风险中的承灾体相关,灾害研究开始关注人类及其活动所在的社会和资源等背景条件形成承灾体论。此时自然灾害风险评估基于对承灾体分类的基础上,进行承灾体暴露与脆弱性(易损性)分析评价。
3.1自然灾害的风险分析
灾害风险分析包括灾害危险性分析、承灾体脆弱性分析和灾害损失分析三部分。通过对历史灾害事件的频率、强度分析得出灾害风险分析的结果为:特定灾种在一定区域未来时间段内遭受某种强度灾害的概率。衡量灾害风险水平大小的基本指标包括:(1)空间范围(2)时间(段)(3)灾害强度(频率)(4)发生概率。即灾害风险可理解为空间、时间、灾害事件、灾害强度和概率的函数即:
3-1
其中,R为灾害风险,R为区域,T为时间间隔,H为灾害事件,I为灾害发生的强度(可以理解为灾害可能造成的损失),P为发生概率。灾害风险即为表征一定区域未来一定时间段内遭受某种强度灾害事件带来的损失的发生概率。
基于数学概率统计基本原理,可以获得任何事件的频率和概率函数关系。Tobin和Montz提出概率数学模型中关于概率和年超越概率(Annual Exeeeden probability,简称AEP)的函数关系式3-2。
3-2
3-3
其中P为概率,AEP为年超越概率,F为频率,Ri为周期,t为时间段。在精度要求不高的情况下,年超越概率在数值上等于频率,等于回归周期的倒数(式3-3),这样损失的概率可以由灾害强度频率推算求得。
3. 2自然灾害的风险评价
在灾害风险分析完成后,灾害风险值的时间、空间分布业已完成;灾害风险评价首要任务就是将上述定量分析的结果合理分级。最终提出灾害风险水平等级及相应的应对策略。通过编制区域灾害风险图,以反映区域自然灾害风险等级。
灾害风险由极大损失和发生概率表征,风险分级取决于灾害损失和发生概率分分级状况。如果将灾害损失和发生概率分别划分为5个级别,那么灾害风险级别则由二者的判别矩阵加以确定。灾害风险分为4级,低风险、中风险、高风险和极高风险。
灾害风险等级判别矩阵
低风险包括3种损失和概率组合类型,中风险包括10种损失和概率组合类型,高风险包括9种损失和概率组合类型,极高风险包括3种损失和概率组合类型
4. 结论
建设项目作为一个自然灾害巨承灾体,具有暴露要素集中和发生灾害损失巨大等特点,受到国内外学者广泛的关注。随着全球气候变暖和城市化进程加速,建设区承受各种自然灾害频率和强度日益加剧,因而工程项目建设区也就成为自然灾害风险研究的重要区域。开展建设项目自然灾害风险研究,构建自然灾害脆弱性评价指标体系与评价方法,建立自然灾害风险评估程序与动态评估模型,实现区域自然灾害风险区划,集成开发自然灾害风险评估工具集,从而为工程项目制定综合自然灾害风险管理制度、应急控制预案和可持续发展战略提供坚实的理论基础与科学依据。
参考文献:
[1] 刘博,唐微木.巨灾风险评估模型的发展与研究[J].自然灾害学报,第20卷第6期,2011年12月:47-52.
档案馆建筑安全风险评估体系的重要性
1.是档案安全体系建设的起点和基础工作大部分档案馆建筑都或多或少存在安全风险,如部分老旧档案馆建筑采用的是砖木、砖石结构等墙体承重体系,抗拉抗剪强度较差,延性差,抗变形能力小,容易造成结构破坏;部分档案馆建筑在雨水、日照、风化等自然因素侵袭下,结构出现老化和损坏情况,抵抗自然灾害能力下降;部分新建和已建档案馆建筑因为节约成本或改扩建等方面原因,构造标准在设防烈度以下,安全存在重大隐患;部分档案馆建筑的灾害应急系统不足,缺乏对档案库房等重要部位的保护机制;部分档案人员缺乏灾害应急知识,灾害应急能力不足等。由此可见,档案馆建筑安全应该是档案安全的基础。2.是实现档案馆建筑安全持续性和动态性的保证风险评估贯穿档案馆安全体系整个生命周期,从规划、设计、实施、维护直至废止,都要保证安全的持续性。同时,由于各阶段安全需求不同,使得风险评估结论和对策也有所不同,实现安全的动态性。因此一切安全建设和管理维护工作都必须建立在科学的风险评估基础之上。3.是正确评估档案馆建筑各种风险的前提通过建立档案馆建筑安全风险评估体系,明确评估标准,规范评估程序,能有效地改变凭主观印象随意评估的现象,从而实现对风险进行客观评估,对风险的影响进行科学预测,动态地反映内控措施与风险隐患的关系,有利于采取最适当的控制措施,使风险降到最低。4.是确保档案馆建筑安全适度保护的需要所有建筑安全风险都是客观存在的,风险评估根据相应的安全等级、存在的风险做出科学判断,并采取相应安全保护技术措施,从而既不会出现保障不力,也不会造成过度保护。5.是强调档案馆建筑安全管理与安全技术并重的要求档案馆建筑安全风险评估是安全管理的一种科学方法,只有安全管理与安全技术相结合,才可以建立真正的安全体系。
档案馆建筑安全风险评估体系的技术指标
目前公共建筑的安全防灾体系建设已逐渐成为国内建筑发展的新热点,汶川地震后,国家出台了新的《建筑抗震设计规范》和《建筑设计防火规范》。目前国内不少地区已开始对不符合新的防灾设计标准的档案馆进行风险评估和改造,如天津市档案馆进行的消防系统改造项目、保定市档案馆进行的抗震达标改造工程。2000年国家档案局与原建设部联合修改、颁布的强制性标准《(JGJ25—2000)档案馆建筑设计规范》规定:“位于地震基本烈度七度以上(含七度)地区应按基本烈度设防,地震基本烈度六度地区重要城市的档案馆库区建筑可按七度设防”,同时要求“档案馆建筑设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。”《(GB50223—2004)建筑工程抗震设防分类标准》规定:“建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别……大型博物馆,存放国家一级文物的博物馆,特级、甲级档案馆,抗震设防类别应划为乙类。”“特级档案馆为国家级档案馆,甲级档案馆为省、自治区、直辖市档案馆,其使用年限要求在100年以上。”乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。《(GB50413——2007)城市抗震防灾规划标准》,把城市抗震防灾规划中的抗震设防标准、城市用地评价与选择、抗震防灾措施应根据城市的防御目标、抗震设防烈度和《(GB5011——22001)建筑抗震设计规范》等国家现行标准确定,列为强制性条文。
档案馆建筑安全风险评估体系的内容
1.自然灾害危险性评估
自然灾害是指由于自然异常变化造成的人员伤亡、财产损失、社会失稳、资源破坏等现象。它的形成一是要有自然异变作为诱因,二是要有受到损害的人、财产、资源作为承受灾害的客体。自然灾害的危险性评估包括三个方面的评估内容。致灾因子的强度评估。一般根据自然灾害的变异程度(如地震震级,表示地震能量的大小)以及对受灾对象造成破坏的程度来衡量(如地震烈度,表示用地震造成的破坏和影响的大小)。致灾因子发生的频率评估。一般根据一定时段内自然灾害的发生次数来确定。对于具有规律性的致险因素(如台风等),可以通过检索相关部门的有关数据获得其年发生频率;当一个特定事件的年发生频率没有办法获取的时候(如地震等),可以根据一个统计时段(如五年、十年)内的灾害发生总量,除以统计年数,得出灾害发生频率的年平均值。一般来说,致灾因子的强度与其发生频率是紧密相连的,某种自然灾害的强度越大,发生的频率就越小。致灾程度综合评价。是把致灾因子的强度、致灾因子发生的频率及致灾环境进行综合评价,从而得出档案馆建筑所面临的某种自然灾害的危险性程度等级。中国人民大学信息资源管理学院课题组在汶川地震后,提出档案馆灾害预防机制,建议绘制一张全国地震带档案馆建筑防震标准示意图,标注各地区档案馆建筑防震标准,同时规定强地震区的档案馆,应将特别珍贵的档案备份或寄存于弱地震区的档案馆。
关键词:
河北省;海冰灾害;致灾因子;权重分析;风险评估和区划;冰情;承灾体
河北省所辖海域每年冬季都有不同程度的结冰现象[1]。海冰对海上交通运输、海洋(岸)工程设施、海水养殖以及渔业生产等均有不同程度的影响[2],并会造成损失。其中,仅2009—2010年冬季,河北省因海冰造成的直接经济损失就高达1.55亿元[3]。因此,海冰灾害是河北省的主要海洋灾害之一。多年来,河北省及沿海地区各级政府高度重视海冰防灾减灾工作,采取各种措施预防和减轻海冰灾害造成的损失,并取得一定成效。但是,由于缺乏科学有效的海冰灾害风险评估和区划成果作为依据,不仅影响了防灾减灾效果,也不同程度地造成了灾害应对成本的增加和行政资源的浪费。因此,要使海冰防灾减灾工作科学、有效,必须对海冰灾害风险进行评估和区划。包括海冰灾害在内的自然灾害风险评估目前尚无成熟的技术方法[4]。本研究从河北省所辖海域历年冰情监测资料和承灾体(即涉海经济社会活动,下同)实际状况出发,通过建立海冰灾害致灾因子指标体系,利用权重分析等方法,对河北省所辖海域的海冰灾害风险进行综合评估和区划,得到较为符合河北省海冰防灾减灾实际需求的评估和区划结果。
1资料来源与时限
本研究所用资料包括冰情和承灾体两大类。冰情资料主要为国家海洋局北海分局历年对河北省所辖海域进行的海冰监测数据;承灾体资料则由河北省各级海洋主管部门提供,资料截止时间为2011年末。
2评估和区划方法
2、1评估指标和评估单元选取根据渤海海冰灾害特点[5],结合海冰灾害孕灾环境[6]和致灾原因[7]分析,其致灾因子基本为冰情和承灾体。因此,河北省海冰灾害风险评估指标主要选取冰情和承灾体两类因子。冰情因子确定为冰厚、冰期和密集度;承灾体则确定为交通运输、海水养殖、海洋(岸)工程和有人居住岛屿。基本评估单元确定为县级行政区所辖海域。河北省沿海地区所辖县级行政区(自北向南)依次为秦皇岛市的山海关区、海港区、北戴河区、抚宁县、昌黎县,唐山市的乐亭县、唐海县、滦南县、丰南区和沧州市的黄骅市、海兴县等共计11个县(县级市、区)。由于个别行政区的评估指标值难以获取,将县级评估单元作了适当调整。(自北向南)依次为秦皇岛市区(包括山海关区、海港区、北戴河区)、抚宁县、昌黎县;唐山市乐亭县、曹妃甸区(包括唐海县、滦南县、丰南区)和沧州市渤海新区(包括黄骅市、海兴县)。考虑到河北省沿海大型港口的年均吞吐量均在亿吨以上且港口地位普遍较高,将大型港口作为独立单元进行评估,(自北向南)依次为秦皇岛港、唐山港京唐港区、唐山港曹妃甸港区和黄骅港等共4个基本评估单元。
2、2致灾因子评估指标体系(1)冰情致灾因子:选取各评估单元多年平均严重冰期、海冰厚度和密集度作为冰情致灾因子[8],并分别划分为5个等级,以确定其在海冰灾害风险中的影响大小,建立冰情致灾因子评估指标体系(表1)。若同一评估单元出现不同等级的冰情致灾因子,则选取其影响等级最高者。(2)承灾体致灾因子:将各评估单元承灾体分为交通运输、海水养殖、海洋(岸)工程(包括核电厂等)以及有人居住岛屿等4大类,并将其作为评估指标,然后对各类承灾体按其规模大小确定其风险影响等级,每个指标按4个等级划分(表2)。若同一评估单元出现不同承灾体,则选取其风险影响等级最高者。将表1给出的冰情致灾因子影响等级和表2给出的承灾体风险影响因子影响等级作为评估指标,分别确定两类因子不同等级评估指标的自重权数和系数,计算出各自的等级权数,形成海冰灾害风险综合评估体系,见表3。
2、3风险评估值确定各评估单元的海冰灾害风险评估值(犚),根据其冰情致灾因子和承灾体综合影响两类指标,按表3给出的不同代码进行组合并且相乘,其乘积(综合权数值)即为海冰灾害风险评估值(犚。根据冰情与承灾体指标值,按表1至表3以及式(1)计算出的各个评估单元的海冰灾害风险综合评估值(犚)见表4和表5。
2、险等级划分目前,我国尚无划分自然灾害风险等级的国家标准。根据国内外最新研究成果,结合河北省海冰灾害风险管理工作现状,本文将海冰灾害风险按照高风险(Ⅰ级)、较高风险(Ⅱ级)、较低风险(Ⅲ级)和低风险(Ⅳ级)4个等级进行划分。具体划分标准见表6。
3结果与分析
3、1海冰灾害风险等级划分将表4和表5所列各个评估单元的风险评估值,按表6给出的划分标准确定各个评估单元的海冰灾害风险等级,结果见表7和表8。
3、2风险等级调整由于各个评估单元的承灾体属性以及海冰防灾减灾需求不同,其最终风险等级应结合典型历史灾害状况和防灾减灾的具体要求综合确定。考虑到渤海新区附近海域冰厚,密集度高,且有严重堆积现象,对经济社会活动影响相对较重,因此在县级评估单元中将渤海新区的风险等级Ⅱ级上调为Ⅰ级;由于黄骅港海域海冰密集度较高,港口航道两侧修建有大型防浪堤,航道内的浮冰不易向外海漂移,易出现海冰堆积现象,冰情对来往船只的影响明显。同时,黄骅港不仅是河北省沿海的区域性重要港口,也是我国的主要能源输出港之一,因此将黄骅港的风险等级Ⅲ级上调为Ⅱ级。
3、3风险等级分布及分析根据调整后的最终风险等级可知河北省海冰灾害风险等级分布情况。河北省海冰灾害风险等级最高的评估单元分别是渤海新区和秦皇岛港。渤海新区主要受冰情指标较高影响,秦皇岛港则主要与承灾体指标较高有关。
4结论与讨论
(1)通过建立冰情和承灾体致灾因子指标体系,利用权重分析等方法对海冰灾害风险进行综合评估,并据此对海冰灾害风险进行等级划分,较为科学、合理与可行[9]。(2)所得到的区划结果比较真实地揭示了海冰灾害在河北省所辖海域的分布状况,可以满足河北省当前海冰防灾减灾的实际需要,也可为河北省海洋经济建设布局、海洋资源开发、利用及规划等提供依据。(3)应当指出,将评估单元确定为县级行政区所辖海域,虽然为各类指标值尤其是承灾体指标值的获取提供了便利,但容易出现因各自所辖海域面积和海岸线差别较大而导致的评估结果偏离实际。这种不足应当结合海冰防灾减灾以及典型海冰灾害案例分析等予以适当调整。
参考文献
[1]王相玉,袁本坤,商杰,等.渤黄海海冰灾害与防御对策[J].海岸工程,2011,30(4):46-55.
[2]白珊,刘钦政,李海,等.渤海的海冰[J].海洋预报,1999,16(3):1-9.
[3]孙劭,苏洁,史培军.2010年渤海海冰灾害特征分析[J].自然灾害学报,2011,20(6):87-93.
[4]高庆华,马宗晋,张成业,等.自然灾害评估[M].北京:气象出版社,2007:205-207.
[5]张方俭,费立淑.我国的海冰灾害及其防御[J].海洋通报,1994,13(5):75-83.
[6]丁德文等.工程海冰学概论[M].北京:海洋出版社,1999:210-213.
[7]李志军.渤海海冰灾害和人类活动之间的关系[J].海洋预报,2010,27(1):8-12.
近年来,日本海啸等世界范围内重大自然灾害日益频发,对当地经济发展、环境质量影响巨大,同时也重创了当地的基础设施及相关产业部门,对国际资本流动产生很大的负面影响。2011年自然灾害导致世界范围内的直接经济损失高达3800亿美元,其中因灾导致的国际投资损失超过2300亿美元。因此,如何有效防范灾害风险已成为国际投资环境风险评估中的重要内容。
一、国际投资灾害风险防范的基本原则
灾害经济影响过程的复杂性和动态性,加大了国际投资风险评估的难度,但是,如果按照灾害自然属性和社会经济属性两方面进行了充分调研,掌握丰富的第一手调查资料,通过进行综合评估将灾害风险控制在有效范围之内。首先,需要确定投资国所处的自然地理、资源禀赋方面的条件特征,大致确定可能发生的灾害种类、发生频率与周期;其次,根据当地社会经济结构、产业类型、技术特征,评估灾害损失分布范围。最后,将灾害的自然特征、地理分布、资源禀赋、社会经济影响有机结合起来,综合评定未来若干年内灾害对所在国家投资产业、环境的影响程度和范围,采取有效的金融、技术、政策应对性措施,从而大大降低灾害发生对国际投资的影响。
二、影响国际投资的主要灾害类型
国际投资必须综合考虑所在国的具体地理位置、自然条件,以此确定可能面临的灾害种类。综合来看,按照致灾因子的不同,我们可以将世界范围内的灾害现象划分为自然灾害、人为灾害。自然灾害与地球及其各圈层运动变化规律存在着必然联系,即大气圈、水圈、生物圈、岩石圈等相互对应不同类型的灾害现象,主要包括地质灾害、生物灾害、气候灾害、水文灾害、海洋灾害等。人为灾害是指在一定自然环境下,由于人类社会活动引起的自然变异所造成的灾害,主要包括:破坏水土生态环境引起的自然灾害,例如水土流失、土地沙化和土地盐渍化等;过量开发水资源引起的自然灾害,例如地面沉降、塌陷、地裂缝、海水入侵等;因物理、化学、生物污染环境引起的灾害,如赤潮、酸雨、大气污染等;采矿引发的自然灾害,例如岩浆、突水、瓦斯爆炸等;工程与生产活动引起的自然灾害,例如滑坡、塌方、水库诱发地震等;人类过失行为引起的自然灾害,例如森林大火等。
三、灾害风险防范评估的主要因素
在国际投资环境分析中,灾害经济影响具有不确定、不可控、动态变化的特征,因此,灾害风险评估必须结合具体灾害的类型、地点、时间、物理化学特征以及发生国家地区的社会经济特征,
(一)灾害类型
按照气候地质条件与水文方面的特征,我们将灾害区分为气候水文性灾害与地理性灾害。前者指洪涝、干旱、飓风与风暴潮等灾害现象,后者指地震、泥石流等地质构造类灾害现象。
一般来说,气候性灾害对经济的影响范围要大于地理性灾害。在国民经济体系中,农业部门遭受洪涝、干旱等气候性灾害影响的可能性最大,对于那些以传统农业作为支柱产业的中小国家来说,气候性灾害对整个国民经济体系往往造成全面深重的影响,特别是对于地理面积狭小的岛屿型国家或地区来说,飓风、热带风暴等灾害对当地社会经济的影响有时甚至是毁灭性的。过量降水与降水稀少导致的洪涝、干旱都会对农业生产形成不良影响。干旱持续时间长,分布地区广,对农作物种植和牲畜养殖影响是广泛的,有时若干个国家同时遭受干旱的影响,如非洲撒哈拉地区曾出现过连续几年的持续性干旱,东南部非洲地区的干季和湿季持续时间有时能达到10年以上。台风(飓风)等热带风暴性灾害对经济的影响可能是区域性的,但是对于斐济、多米尼加这些岛屿型国家的影响则是毁灭性。这些周期或半周期性气候性灾害不但对农业造成直接危害,而且导致公共基础设施和生产设备的毁坏,降低社会总产出水平。相对于洪涝、干旱等气候性灾害,地震性灾害的影响面积较小,但是,它们对有形物质财产、社会基础设施、工农业生产设备等破坏性较大,且发生不确定,较短时间内自然变异力量集中爆发,产生极强的破坏力,特别是对于经济发达、人口稠密的大城市。
另外,不同灾害类型所具有的风险发生形式也是一个重要因素。台风、飓风等气候性灾害具有明显的规律性和周期性,这将使社会经济活动产生一定的适应性。同时其具有的持续性、周期性特征,也有利于人们掌握灾害发生周期、风险分布状况,将这些因素作为大规模商业性投资决策风险的评估因素。相比之下,从公共性和私人性投资决策角度,地理性灾害发生规律则不易掌握,特别是一些极端性地理性灾害事件发生不确定性更高,不利于积累灾害影响的历史资料,因而地理性灾害较之气候性灾害对国际投资的影响也最大。
(二)自然地理条件与资源禀赋
灾害现象具有明显的区域性与时间性,一些特定类型的自然灾害只发生在特定地理位置、地形、气候与水文条件之下。例如,台风(飓风)等热带风暴生成的前提是大陆性季风气候、特定海洋低压气旋以及大洋环流,这些特定的地理气候条件只存在于东亚太平洋沿海地区和北美洲南部大西洋地带。同样,日本多地震、火山灾害是和日本列岛位于太平洋板块与亚欧板块交接地带的环太平洋地震带有关。因此,灾害类型、自然特征与灾害发生地区的生态环境、地理特征密切相关,多样的生态环境与复杂的地理特征影响到该地区的生态环境脆弱性。在通常意义上,生态系统中凡处于两种以上的物质体系、能量体系、结构体系和功能体系之间所形成的界面以及围绕该界面向外延伸的过渡地带或边缘地带统称为生态环境脆弱带。在相对稳定的地理环境下,某一地区所拥有的资源禀赋状况往往决定着区域内人口密度、产业类型与分布、生产技术等经济要素的空间配置,这也是我们评估国际投资风险的重要内容。人口越密集,工业越发达,自然灾害造成的损失就越高,而且各种人为性灾害发生更为频繁,因此,国际投资必须综合考虑投资项目的产业类型、资源储备、技术特征、空间布局,以最大程度地降低不必要的灾害性损失。
(三)社会经济结构
社会经济结构是一个国家或地区国民经济各产业部门构成情况、工业部门构成以及区域经济分工、地区工业布局。
经济结构作为影响灾害影响程度的重要因素之一体现在产业关联性、区域经济一体化程度。农业生产部门对干旱、洪涝等自然灾害影响可能性大,因此,以农业为主导产业的传统经济结构易受气候性灾害影响。农业是国民经济的基础产业部门,这又可能要影响到农业关联部门,如食品、服装等行业。在区域经济联系方面,根据刘易斯模型传统经济在不同地区之间发展程度存在较大差距,地区之间经济协作性、互动性不强,所以农业部门或农村地区遭受到自然灾害影响,但也仅限于对某一产业的影响,通过产业之间与地区之间经济联系渠道扩散灾害经济影响的可能性低,表现为一个由强到弱逐渐扩散、递减的影响传播过程。相反,对于一个高度发达的市场经济体系,其分工专业程度高,地区经济布局合理,区域经济一体化程度很高,灾害不但对农业等基础性产业部门产生影响,还能扩散波及到制造加工业、金融、运输、通讯等产业部门,通过产业部门之间与区域经济之间的经济联系而扩散传播起来,各产业、地区经济影响系数越高,影响波及效果越明显,则灾害经济易损性程度就趋高。例如,2003年,横扫美国南部地区的“阿卡里娜”飓风灾害对当地社会经济的最大影响不在于物质财富损失,而是间接导致的国内汽油价格的上涨,影响到工业生产、交通运输、石油期货甚至联邦基准利率,从而引起美国国内不同部门与地区之间的一系列连锁反应,在1400多亿美元的全部经济损失中间接损失就达到860多亿美元。
参考文献:
①吴定富. 中国风险管理报告2010[M].北京:法律出版社,2010
②刘新立. 风险管理[M].北京:北京大学出版社,2006
③邹铭,范一大等.自然灾害风险管理与预警体系[M].北京:科学出版社,2010
④杜玉平. 跨国信贷业务中的国家风险评估[J].广东外语外贸大学学报,2006(4)
⑤徐丽娜,王新新.浅谈跨国并购中的国家风险评价[J]. 上海会计,2006(1)
中图分类号:S157.1 文献标志码:A 文章编号:1001-5485(2015)12-0041-05
1研究背景
我国是一个多山的国家,山丘区面积约占全国陆地面积的2/3。复杂的地形地质条件、暴雨多发的气候特征、密集的人口分布和人类活动的影响,导致山洪灾害发生频繁。据《全国山洪灾害防治规划报告》数据统计,我国山丘区流域面积在100km2以上的山溪河流约5万条,其中70%因受降雨、地形及人类活动影响会发生山洪灾害[1]。由于山洪灾害的发生具有突发性强、来势猛、时间短等一系列特点,且其造成的危害对人们的生命财产影响巨大[2],因此,关于山洪灾害的研究早在20世纪初就已经开始了。经过半个多世纪的发展,山洪灾害的研究已经涉及成因、空间分布特征、灾害损失评估、风险评价与制图等各方面[3-11]。风险评估与管理逐渐也成为国际上倡导和推广的减灾防灾有效途径之一[12]。目前,山洪灾情评估工作得到了来自地学工作者、工程专家和各级政府部门的高度重视,并逐渐成为国际性的研究项目。特别是在山洪风险评估方面的表现尤为突出[7-11]。但是,这些评价工作的对象往往是泥石流、滑坡或单纯的溪河洪水等单一灾种,评价单元基本以行政区域为单元,缺乏流域系统性、灾害种类完整性,评价指标选择也无可比性[2-6]。其次,目前对大尺度范围上的山洪灾害区划成果,多为如何防治山洪灾害的目的进行的,是一种黑箱模型,未完整给出各山洪沟的危险性、易损性和风险等级水平,因而无法准确判断不同区域的山洪风险等级。因此,本文将借鉴全国山洪灾害防治规划中对山洪灾害的定义,将由降雨在山丘区引发的洪水及由山洪诱发的泥石流、滑坡等对国民经济和人民生命财产造成损失的灾害统一纳入研究范围[1]。以小流域为评价单元,开展四川省山洪灾害风险评估研究,以期为四川省山洪灾害管理及防治提供一定的理论依据。
2研究方法与数据来源
2.1研究方法
本研究对风险评估的方法,仍借鉴联合国有关自然灾害风险的定义,即风险是危险性与易损性的乘积。其中危险性是灾害的自然属性,易损性则是灾害的社会属性。风险分析在危险性和经济社会易损性分析的叠加基础上完成。因此,本研究的内容主要包括危险性分析、易损性分析以及二者叠加基础上的风险分析。最后,在风险分析的结果基础上,采用一定的区划原则和方法,结合全国山洪灾害防治规划中的一级区划和二级区划,对四川省山洪灾害风险进行更进一步的三级分区,形成风险区划图。由于在进行危险性和易损性分析时,选取的指标较多,各个指标在危险性和易损性大小中的贡献不同,为定量评价各指标在其中的权重,本研究选用层次分析法进行分析。其基本原理为:首先建立山洪灾害危险性、易损性分析评价指标体系,每一层都有1个或2个评价因素对应上层目标层,根据这些相互影响,相互制约的因素按照它们之间的隶属关系排成3层评价结构体系;然后,根据专家经验针对某一个指标相对于另一个指标的重要程度进行打分,打分后即建立判别矩阵。根据山洪灾害的成因和特点,结合目前现有数据情况,本研究选取的危险性和易损性评价指标体系见表1和表2。在进行山洪灾害危险性和易损性的评价时,为了将不同的指标体系组合后用一个统一的量化标准对其等级进行划分,首先根据已有数据的分布区间按照StandardDeviation分类方法,对危险性和易损性水平进行划分,根据实际需要,共划分为5个等级,各个等级的指标范围见表1和表2。
2.2数据来源
四川省山洪历史灾害资料来自四川省山洪灾害防治分区项目调查数据。该数据以小流域为单元,其面积界定为<200km2[1]的小流域共计2471条(近50a来发生过山洪灾害的小流域)。部分县域,小流域单元数据是由国家气象局与国家科技基础条件平台建设项目———系统科学数据共享平台提供;四川省内及周边82个站点年雨量数据来自中国气象局数据库;DEM(90m)数据来自SRTM;土地利用数据来自中国科学院资源环境科学数据中心;岩性数据来自中国地质调查局的1∶250万中国数字地质图;基础土壤数据来自中国科学院南京土壤研究所的1∶100万中国土壤属性数据库。
3山洪灾害风险评估与区划
3.1危险性指标体系及评估
根据危险性各评价指标及对各指标数值的综合统计分析,结合专家的经验判断,参与者均为全国山洪灾害防治规划中承担相应数据资料分析的专家(共3位),各位专家根据经验判断各级指标间的相对重要性,然后利用层次分析法确定出危险性各指标的权重值,如表3所示。结合ArcGIS的空间分析计算,将各指标危险性分级图转换为栅格格式(见图1(a)至图1(e)),结合上表给出的每个指标所确定的综合权重值,利用ArcGIS的栅格叠加计算功能,可得到山洪灾害危险性图(见图1(f))。具体计算方法为:山洪灾害危险性=0.041×最大24h暴雨极值+0.021×最大24h暴雨极值变差系数+0.207×最大1h暴雨极值+0.105×最大1h时暴雨极值变差系数+0.035×地形坡度+0.04×地形起伏度+0.091×小流域主沟比降+0.19×河网缓冲区+0.071×历史灾害缓冲区。
3.2易损性指标体系及评估危险性
根据易损性评价指标体系,依据层次分析法计算了四川省山洪灾害易损性指标的权重值(见表4)。在ArcGIS中,将各指标分级图转换为栅格格式(见图2(a)至图2(c)),结合表4给出每个指标所确定的综合权重值,利用ArcGIS的栅格叠加计算功能,可得到山洪灾害易损性成果图(见图2(d))。具体计算方法即为山洪灾害易损性=0.18×沟道两侧范围人口数量+0.42×沟道两侧范围人口密度+0.18×地均GDP+0.12×人均住房数量+0.06×历史灾害死亡人数+0.04×历史灾害冲毁房屋数。
3.3山洪风险评估
根据山洪风险度R等于危险度H乘以易损度V的定义,利用ArcGIS的空间分析叠加功能,可以计算山洪灾害的风险度图。在处理数据时,首先将危险性分级图和易损性分级图进行归一化取值(0~1)见表5,然后进行栅格相乘计算,即可得到四川省山洪灾害的风险图,其取值范围为0~1之间。根据山洪灾害风险区等级划分标准进行分级,可得到四川省山洪灾害风险分级图,如图3所示。
3.4山洪风险区划
根据山洪灾害风险分级结果,结合全国山洪灾害防治规划中的一、二级防治分区范围,采用基于空间邻接系数的聚类分析方法,对风险分级结果中的最小单元进行逐级向上合并,根据主导因素与综合因素相结合、区域单元内部相对一致、以人为本的经济社会分析等山洪灾害区划原则,划分出全国山洪灾害风险区划单元。以四川省山洪灾害风险等级为基础进行最小单元聚类,在ArcGIS中叠加全国山洪灾害防治二级区划(四川省境内)成果,同时根据四川省自然条件和山洪灾害防治现状,将四川省境内的西南地区细分为3个三级区(图4所示Ⅰ-8-3,Ⅰ-8-1,Ⅰ-8-2),原二级区划中的藏南地区、藏北地区、秦巴山地区由于面积不大,山洪灾害现状和自然条件比较一致,因此不做进一步划分(如图4所示的Ⅲ-1,Ⅲ-2和I-4)。因此,四川省山洪灾害风险区划共涉及6个区划单元,如图4所示。在完成风险性等级划分图和区划图以后,以各风险区划单元为单位,统计各三级区内风险度等级分布特征。表6为四川省各风险区划单元内风险度等级面积统计,表7为四川省各风险区风险等级比例统计。从表7中可见,四川盆地及周边为山洪灾害中高风险区,为四川省山洪灾害重点防治地区。其它地区山洪灾害风险等级较低,在进行山洪灾害防治时,应以防治措施为主,同时加强灾害监测的预警预报。
4结论
(1)整个四川省的山洪灾害风险等级水平处于较高水平,特别是四川盆地及周边地区是山洪灾害的高风险值地区,中风险区等级以上的面积占到了整个四川盆地及周边总面积的近80%,这一区域也是四川省人口、经济密度最大的区域,因此山洪灾害防治任务艰巨。其次,秦巴山地区是四川省山洪灾害次严重地区,中风险区等级以上的面积占到了整个四川省秦巴山地区总面积的18%。其它几个三级区域山洪灾害风险水平不高,大多处于低风险和较低风险水平,山洪灾害防治应以防治措施为主,同时加强灾害监测的预警预报。(2)由于山洪灾害的成因机理十分复杂,特别是溪河洪水及其诱发的滑坡、泥石流灾害成因更为复杂,在进行山洪灾害危险性、易损性评估时,评价指标体系应在深入研究成因机理的基础上进行选取,但限于目前研究成果和资料的可获取性限制,本研究风险评估结果的准确性仍有待验证。
参考文献:
[1]长江水利委员会.全国山洪灾害防治规划报告[R].武汉:长江水利委员会,2005.(ChangjiangWaterRe-sourcesCommission.TheMountainTorrentDisasterPre-ventionandControloftheNationalPlanningReport[R].Wuhan:ChangjiangWaterResourcesCommission,2005.(inChinese))
[2]唐川,师玉娥.城市山洪灾害多目标评估方法探讨[J].地理科学进展,2006,25(4):13-21.(TANGChuan,SHIYu-e.Multi-ObjectiveEvaluationMethodofMountainTorrentDisasterinUrbanArea[J].ProgressinGeography,2006,25(4):13-21.(inChinese)
[3]石凝.闽江流域灾害性洪水形成机理分析[J].水文,2001,21(3):30-33.(SHINing.FloodingDisas-terMechanismofMinjiangRiverWatershed[J].Hydrol-ogy,2001,21(3):30-33.(inChinese))
[4]谢洪,陈杰,马东涛.2002年6月陕西佛坪山洪灾害成因及特征[J].灾害学,2002,17(4):42-47.(XIEHong,CHENJie,MADong-tao.MountainTorrentDisasterCausesandCharacteristicsofFoping,ShaanxiProvinceinJune,2002[J].Journalofcatastrophology,2002,17(4):42-47.(inChinese))
[5]韦方强,崔鹏,钟敦伦.泥石流预报分类及其研究现状和发展方向[J].自然灾害学报,2004,13(5):10-15.(WEIFang-qiang,CUIPeng,ZHONGDun-lun.ClassificationofDebrisFlowForecastandItsPresentSta-tusandDevelopmentinReseach[J].JournalofNaturalDisasters,2004,13(5):10-15.(inChinese))
[6]许有鹏,于瑞宏,马宗伟.长江中下游洪水灾害成因及洪水特征模拟分析[J].长江流域资源与环境,2005,14(5):638-644.(XUYou-peng,YURui-hong,MAZong-wei.CauseofFloodDisastersandFloodCharacter-isticSimulationAnalysisoftheMiddleandLowerRea-chesoftheYangtzeRiver[J].ResourcesandEnviron-mentintheYangtzeBasin,2005,14(5):638-644.(inChinese))
[7]张春山,李国俊,张业成,等.黄河上游地区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害区域危险性评价[J].地质力学学报,2003,9(2):143-153.(ZHANGChun-shan,LIGuo-jun,ZHANGYe-cheng,etal.Collapse,LandslideandDebrisFlowandGeologicalDisastersRiskAssess-mentofUpstreamoftheYellowRiver[J].JournalofGe-omechanics,2003,9(2):143-153.(inChinese))
[8]赵士鹏.中国山洪灾害的整体特征及其危险度区划的初步研究[J].自然灾害学报,1996,5(3):93-99.(ZHAOShi-peng.AnElementaryStudyonWholeChar-acteristicsofMountainTorrentsDisasterSysteminChinaandItsHazardRegionalization[J].JournalofNaturalDisasters,1996,5(3):93-99.(inChinese))
中图分类号 U456.33 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2008)04-0028-07
地面沉降是在自然和人为因素作用下,由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的 一种缓变性地质灾害,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失,是地质环境系统破坏所导 致的恶果[1]。国内外对地面沉降的研究主要集中在成因分析、监测方法、经济损 失评估、时空分布、预测、危害及防治对策等领域[2~7]。有些学者对地面沉降危 险性分级标准进行了探讨[8~9];部分学者采用模糊数学层次分析法和相应的指标 体系对广州市地面沉降危险性进行了评价[10];Ki-Dong Kim等运用GIS技术[ 11]评估了废弃地下煤矿的地面沉降危害性;魏风华[12]进行了河北省唐山市地 面沉降危险性区划和地面沉降物质财富风险区划研究。然而,地面沉降灾害风险评估与区划 尚无成熟先例。地面沉降灾害风险是地面沉降对人类社会及其生存环境所造成危害或不利影 响的可能性及不确定性的描述。为了对地面沉降灾害风险进行有效管理,减小损失发生的影 响,必须进行地面沉降灾害风险评估与区划。天津市是我国地面沉降比较严重的区域之一, 地面沉降给天津市造成了多方面的危害,如建筑物下沉变形、开裂乃至破坏;市政给排水管 线的破坏;海水倒灌造成的地下水质破坏;地面标高损失,风暴潮灾害加剧;河流泄洪能力 的丧失;土壤的盐渍化等。研究区人口密集、经济发达,地面沉降严重,并具备比较完整的 监测数据。因此,选择该区域进行地面沉降灾害风险评估与区划具有较大的理论与实践 意义。
1 研究区概况
天津市位于九河下梢,渤海湾西岸。整个天津和邻近地区处于华北断块盘地的东北部,从构 造分区上看西部为沧东隆起的一部分,东部则包括了黄骅凹陷的一大部分,由古近纪以前的 沉积岩层和古老的结晶基底,组成了本区的地质构造基础,长期以来缓慢下降,沉积了巨厚 的松散沉积物。
研究区包括天津市和平、河东、河西、南开、河北和红桥市内六区,以及东丽、西青、津南 和北辰四区,总面积2 054.01km2(见图1)。2005年底,总人口518.96万人 ,地区生产总值760.30亿元[13]。
随着社会经济的快速发展,由于过量开采地下流体资源,地面沉降已经成为研究区最为严重 的灾害之一,该区域1985-2005年累计地面沉降量最大达2.93m;累计地面沉降量超过1 000mm 的面积达623.88km2,占总面积的
30.37%;1985-2005年平均地面沉降速率为29.99mm 天津市控制地面沉降工作办公室.1986-2006天津市地面沉降年报。。
2 研究方法
2.1 自然灾害风险指数法
自然灾害系指自然变异超过一定的程度,对人类和社会经济造成损失的事件。自然灾害风险 指未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性。自然灾害风险评估(Risk Assessm ent of Natural Disaster)是指通过风险分析的手段或观察外表法,对尚未发生的自然灾 害之致灾因子强度、潜在受灾程度,进行评定和估计,是风险分析技术在自然灾害学中的应 用[14]。
胡蓓蓓等:天津市区及近郊区地面沉降灾害风险评估与区划中国人口•资源与环境 2008年 第4期[HT] 一定区域自然灾害风险是由自然灾害危险性(hazard)、承灾体的易损性(vulnerability)两 个因素相互综合作用而形成的[15]。近年来,一些学者认为防灾减灾能力(emergen cy response & recovery capability)也是制约和影响自然灾害风险的因素[16~17] 。
自然灾害危险性,是指造成灾害的自然变异的程度,主要是由灾变活动规模(强度)和活动频 次(概率)决定的。一般灾变强度越大,频次越高,灾害所造成的破坏损失越严重,灾害的风 险也越大。承灾体的易损性,是指在给定危险地区存在的所有任何财产由于潜在的危险因素 而造成的伤害或损失程度,其综合反映了自然灾害的损失程度。一般承灾体易损性愈低,灾 害损失愈小,灾害风险也愈小。防灾减灾能力表示受灾区在长期和短期内能够从灾害中恢复 的程度,包括应急管理能力、减灾投入、资源准备等,一般分为工程性防灾减灾措施和非工 程性防灾减灾措施。防灾减灾能力越高,可能遭受潜在损失就越小,灾害风险越小[18 ]。
基于以上认识,自然灾害风险数学计算公式为:
式中:Dr-灾害风险;H-危险性;V-易损性;R-防灾减灾能力。
2.2 GIS空间分析方法
主要运用ArcGIS空间分析中的内插分析、重分类和栅格运算等。内插分析(Interpolate to
Raster)对矢量点数据进行内插产生栅格数据,每个栅格的值根据其周围(搜索范围)的 点的值计算。ArcGIS栅格分析模块中,通过栅格插值运算生成表面主要有三种实现方式:反 距离权重插值(IDW)、样条函数插值(Spline)和克里克插值(Kriging)。重分类(Recl assify)即基于原有数值,对原有数值重新进行分类整理从而得到一组新值并输出;重分类 一般包括新值替代、旧值合并、重新分类和空值设置四种基本类型。栅格运算(Raster Cal culator)指两个以上层面的栅格数据系统以某种函数关系作为复合分析的依据进行逐网格 运算,从而得到新的栅格数据系统的过程。对多个栅格数据进行运算,常用于综合评价 [19]。国外学者利用GIS空间分析方法对地面沉降灾害时空变化进行了科学预测[2 0],Ki-Dong Kim等[11]利用该方法对废弃地下煤矿的地面沉降危害进行了可靠 评估,本研究将借鉴他们的成功经验首次对地面沉降灾害风险进行评估与区划。
2.3 加权综合评价法(WCA)
加权综合评价法综合考虑了各个因子对总体对象的影响程度,是把各个具体的指标的优劣综 合起来,用一个数量化指标加以集中,表示整个评价对象的优劣,因此,这种方法特别适合 于对技术、决策或方案,进行综合分析评价和优选,是目前最为常用的计算方法之一[ 17,18],计算公式为:
式中:Vj是评价因子的总值;Wi是指标i的权重;Dij是对于因子j的指标i的归一 化值;n是评价指标个数。
3 地面沉降灾害风险评价指标体系
3.1 地面沉降灾害系统模式的构建
基于自然灾害系统理论[21],区域自然灾害系统是由孕灾环境、致灾因 子和承灾 体共同组成的地球表层异变系统,灾情是这个系统中各子系统相互作用的结果(见图2)。
地面沉降孕灾环境主要受区域地貌类型、含水岩系、
水文地质构造条件和地下流体资源等共同影响,这些环境条件在一定程度上能加强或减弱地面沉降致灾因子,直接影响灾情。
地面沉降灾害影响因素非常复杂,总体可以归纳为自然和人为两大因素。自然因素中, 包括 构造活动引起的沉降、软弱土层形成的沉降以及地震活动等引起的沉降;人为因素中,过量 开采地下流体资源以及大规模的工程建设等均可引起地面沉降。许多研究表明,天津地区地 面沉降最主要的致灾因子是过量开采地下流体资源和现代构造沉降[2,22]。
地面沉降灾害承灾体主要包括地面沉降影响地区的建筑物、地面标高、市政给排水管线等生 命线工程和人口等,他们的数量和质量(脆弱性强度)是地面沉降成灾的重要因素。
地面沉降灾害灾情是地面沉降致灾因子、孕灾环境和承灾体相互综合作用的产物,主要包括 建筑物下沉变形、市政给排水管线受损等生命线工程受损,以及由其间接导致的风暴潮灾害 加剧、土壤盐渍化、地下水质破坏和洪涝加剧等。
3.2 地面沉降灾害风险评价指标体系的建立
从系统论观点出发,根据自然灾害风险指数法的理论,遵循科学性、综合性、主导性、层次 性、动态性和可操作性原则,地面沉降灾害风险指标体系包括危险性、易损性和防灾减灾能 力三个因素,在此基础上根据地面沉降灾害的特点确定因子层。
与地震等突发性灾害不同,地面沉降是缓发性并逐年累积的,因此累计地面沉降量是反映地 面沉降危险性的主要指标。此外,有些学者还用地面沉降速率来划分地面沉降危险性[ 9,12]。1986年以来,天津市通过控制浅层地下水开采量、调整开采层位和人工回灌等措 施,地面沉降趋势得以缓解;因此,年代越近的地面沉降速率越能反映地面沉降发展趋势 。为了反映地面沉降未来发展趋势,我们对1985-1990年、1990-1995年、1995-2000年 和200 0-2005年的地面沉降速率进行加权求和计算出加权算术平均速率,采用特尔斐法确定其权重 依次为0.1、0.2、0.3和0.4。此外,由于地下水开采是研究区地面沉降最主要的致灾因子, 虽然近年来研究区逐年压减地下水开采量,但是由于生产生活需要,在一定时期内研究区仍 将开采地下水,因此,地下水开采强度也是研究区地面沉降危险性的一个重要指标。
一般认为社会经济条件可以定性反映区域的灾损敏度,即易损性的高低。社会经济发达的地 区,人口、城镇密集,产业活动频繁,承灾体的数量多、密度大、价值高,遭受灾害时人员 伤亡和经济损失就大。值得注意的是,社会经济条件较好的地区,区域承灾能力相对较强, 相对损失率较低,但区域绝对损失率和损失密度都不会因此而降低。同样等级的灾害,发生 在经济发达、人口密布的地区可能造成的损失往往要比发生在经济落后、人口稀少的地区大 得多。社会经济易损性分析一般以一定行政单元为基础,从而可直接利用各类统计报表与年 鉴[23]。由地面沉降灾害系统模式可知,地面沉降灾害主要承灾体是建筑物、市政 给排水管线等生命线工程、地面标高等,地面沉降对这些承灾体造成的破坏和损失,会直接 或间接影响到区域社会经济发展和人民生产生活;因此,本文选取了人口密度、单位面积GD P及建设用地比重三个因子来反映地面沉降灾害易损性。
天津市控沉工作主要围绕监测和压缩地下水开采量展开,因此,每平方公里水准测量公里数 和地下水压采量占开采量的比重是影响防灾减灾能力的两个主要因子;此外,随着一个区域 城市化水平的提高,区域人口素质、文明程度、居民防灾减灾意识、区域科研水平、经济发 展水平以及政府执政管理能力等都会相对提高,区域总体防灾减灾能力也将随之提高,因此 ,在一定程度上城市化水平也能反映区域防灾减灾能力。
具体评价指标体系及其权重见表1,各因子的权重利用特尔斐法确定。
3.3 指标的量化
地面沉降灾害风险评价的目标集分为5级,即低级、较低级、中等级、较高级和高级。评价 指标是数学模型中的变量,必须量化。因此,表1中的指标应进行无量纲处理和定量转化。首先根据对地面沉降灾害风险的贡献率大小,在Spatial Analyst中选择Reclassify进行重 新分类,将每个指标分为1、2、3、4和5五等,分别对应的风险等级为低级、较低级、中等级、较高级和高级(见表2)。如将累计地面沉降量分为<300mm、300~600mm、600~900mm、900~1 200mm和>1 200mm 5个 等级,当某个评价单元累计地面沉降量为<300mm时,即重新分类 后 的取值为1,该指标对应的地面沉降风险性评价目标是低级;当某个评价单元累计地面沉降 量为>1 200mm时,即重新分类后的取值为5,该指标对应的地面沉降风险性评价目标是高级 ;其他依此类推。
3.4 数据来源
天津市自1986年开始实施三年一期的控沉措施,并在国家原有高程控制网的基础上逐年增设 水准测量点,现已形成覆盖全市范围的地面沉降水准测量网。截至2006年11月,全市范围 内共有一等水准测量路线1 520.2km,二等水准测量路线4 855km,共有2 003个水准测 量点①。本文选 取19 85-2005年天津市水准测量点监测数据,计算得到每个监测点的累计地面沉降量和地面沉降 速 率,并利用ArcGIS9.1 中Spline插值法进行空间插值,栅格单元大小为200m×200m,地下水 开采强度由1985-2005年地下水开采量计算整理所得;按区统计的人口、经济数据根据《天 津市统计年鉴》相关数据整理计算所得[13];按区统计的建设用地面积来自《天津 市土地利用变更调查数据汇编》②;防灾减灾能力由截至2005年底水准测量数据和1985-2005年地下水 开采量计算整理所得。为保证良好的空间重合性,各评价因子数据图均在滨海新区地形图的 基础上进行数字化,形成统一的坐标系和投影系统。由于GIS空间分析功能采用栅格数据结 构为基础,实现各种代数和逻辑运算[24],因此本文利用ArcGIS中F eatures to Raster功能将数字化后的矢量数据转化为栅格数据。
4 天津市区及近郊区地面沉降灾害风险评估与区 划
对于地面沉降灾害风险的评估应当遵循地面沉降灾害的形成机制,结合GIS技术分别对 形成 地面沉降风险的3个因子――危险性、易损性和防灾减灾能力进行分析。首先利用ArcGIS的 空间分析方法对各个因素的因子进行叠加分析,得到地面沉降灾害危险性、易损性和防灾减 灾能力分区图(图3~图5);在此基础上,采用加权综合评价法(WCA),通过栅格运算得到 地面沉降灾害风险区划图(见图6)。
4.1 天津市区及近郊区地面沉降灾害危险性、易损性和防灾减灾能力
综合考虑了1985-2005年累计地面沉降量、地面沉降速率和地下水开采强度得到 天津市区及 近郊区地面沉降危险性分区图(见图3),由图3可知:天津市区及近郊区地面沉降高危 险区和较高危险区主要位于津南区和西青区,低危险区和较低危险区主要位于市内六区和东 丽区, 1985年之前地面沉降严重的市内六区情况逐渐好转,市区地面沉降漏斗逐渐消失,初步分析 其原因主要是1986年至今市区采取了大量压缩地下水开采量等措施,多年来中心市区地下水 开采量维持在较低水平,地下水开采量已经低于可开采量;而津南区和西青区地面沉降危险 性大主要原因是地下水开采以及地热大规模的开发利用。目前,津南区主要沉降漏斗分布 于咸水沽镇、津南经济开发区至葛沽镇一带,基本与图中津南区高危险区分布一致;西青区 主要沉降漏斗分布于杨柳青镇、辛口镇、张家窝镇、南河镇和大寺镇,基本与图中西青区 高危险区分布一致。
综合考虑人口密度、地均GDP和建设用地比重得到天津市区及近郊区地面沉降易损性分 布图(见图4),由图4可知:总体来说,市区的易损性比近郊区大,因为市区承灾体的数量 多 、密度大、价值高,一旦地面沉降达到一定程度导致建筑物倒坍、生命线中断等灾难时人员 伤亡和经济损失就大。其中高易损区为市中心的和平区,低易损区为北辰区和西青区。和平 区是天津市经济最发达、人口最密集、商业最繁荣的区,2005年和平区的人口密度达43 845 人/km2,单位面积生产总值59 379.69万元/km2;而北辰区和西青区相对来说人口稀疏 、经济落后 ,西青区是研究区人口最稀疏的区,人口密度为556人/km2,北辰区是研究区建设用地比 重最低的区,其比重为32.87%。
单位面积生产总值综合考虑每平方公里水准测量公里数、地下水压采量占开 采量的比重和城市化水平得到天
津市区及近郊区地面沉降防灾减灾能力分区图(见图5),由图5可知:总体来说市区防灾减灾能 力强于近郊区,这与研究区实际控沉工作相符;此外,随着城市化水平的提高,相对来说, 市区人口素质高、防灾减灾意识强、政府管理能力强,并且财政收入高,防灾减灾有充足的 资金保证。
4.2 天津市区及近郊区地面沉降灾害风险区划
根据自然灾害风险数学计算公式和表1中的指标体系和权重,计算了天津市区及近郊区地面 沉降灾害系统的风险度,应用GIS技术,编制了天津市区及近郊区地面沉降灾害风险区划图 (见图6),并对地面沉降灾害风险进行了分析。综合考虑各因子指数编制的地面沉降灾害 风 险分布有以下特点:津南区咸水沽镇、双河镇和葛沽镇等地遭受地面沉降灾害的风险最 大,应该加强防御;地面沉降灾害风险次高值主要分布在津南区最高值的及西青区的杨 柳青镇、辛口镇、张家窝镇、南河镇,这些区域地面沉降灾害危险性大,防灾减灾能力较弱 ,因此地面沉降灾害风险较大;东丽区东北部和北辰区东北部是研究区地面沉降灾害风险度 最小的区域,这些区域地面沉降危险性较小,人口相对较少、经济相对落后,因此风 险度最小。
5 结 论
综合考虑危险性、易损性和防灾减灾能力,形成了一套基于GIS的从数据采集空间属性数 据库建立指标体系选择评价分析地面沉降灾害风险区划的技术路线和方法体系;构建 了地面沉降灾害系统模式;建立了地面沉降灾害风险区划的基本评价指标体系,并提出了其 数量化方法。以天津市区及近郊区为研究区,构建了与地面沉降灾害相关的1:1 000 000比 例 尺空间图形数据库;以200m×200m的区划单元对地面沉降风险进行了空间分析,最终编制了 研究区的地面沉降灾害风险区划图。
地面沉降危险性评价表明,高危险区主要位于津南区和西青区;易损性评估表明,高易损区 主要位于和平区;防灾减灾能力评价表明,市区防灾减灾能力相对较强,而近郊区相对较弱 ;风险区划表明高风险区主要位于津南区咸水沽镇、双河镇和葛沽镇等地。由研究结果可 以看出,目前津南区和西青区应该成为天津市区及近郊区地面沉降灾害防御的重点。
本研究主要是用来为天津市区及近郊区政府机构制定资源分配、制定高级防御管理计划决策 、提高公众对地面沉降灾害成因和控制方法的认识等提供帮助。但由于资料和水平有限,难 免有考虑不足之处。
参考文献(References)
[1]郑铣鑫,武强,侯艳声等.关于城市地面沉降研究的几个前沿问题[J].地球学报,2002,23(3 ):279~282.[Zheng Xianxin, Wu Qiang, Hou Yansheng et al. Some Frontier Proble ms on Land Subsidence Research[J]. Acta Geoscientia Sinica, 2002,23(3):279~28 2.]
[2]王若柏,周伟,李风林等.天津地区构造沉降及控沉远景问题[J].水文地质工程地质,2 003,(5):12~17.[Wang Ruobai, Zhou Wei, Li Fenglin et al. Tectonic Subsidence
a nd Prospect of Ground Subsidence Control in Tianjin Area[J]. Hydrogeology and
Engineering Geology, 2003,(5):12~17.]
[3]唐益群,严学新,王建秀等.高层建筑群对地面沉降影响的模型试验研究[J].同济大学 学报(自然科学版),2007,35(3):320~325.[Tang Yiqun,Yan Xuexin, Wang Jianxiu et
al. Model Test Study of Influence of HighRise Building on Ground Subsidence[J ]. Journal of Tongji University (Natural Science),2007,35(3):320~325.]
[4]杨建图,姜衍祥,周俊等.GPS测量地面沉降的可靠性及精度分析[J].大地测量与地球 动力学,2006,26(1):70~75.[Yang Jiantu, Jiang Yanxiang, Zhou Jun et al. Analys is on Reliability and Accuracy of Subsidence Measurement with GPS Technique[J] . Journal of Geodesy and Geodynamics,2006,26(1):70~75.]
[5]张维然,段正梁,曾正强等.1921-2000年上海市地面沉降灾害经济损失评估[J].同济 大学学报,2003,31(6):743~748.[Zhang Weiran, Duan Zhengliang, Zeng Zhengqiang
et al. Evaluation on Economic Losses Resulted from Land Subsidence in Shanghai:
1921-2000[J]. Journal of Tongji University, 2003,31(6):743~748.]
[6]吴振祥,樊秀峰,简文彬.福州温泉区地面沉降灰色系统预测模型[J].自然灾害学报,2 004,13(6):59~62.[Wu Zhenxiang, Fan Xiufeng, Jian Wenbin. Gray System Model Us ed in Forecasting Land Subsidence of Geothermal Area in Fuzhou[J]. Journal of
Natural Disaster, 2004,13(6):59~62.]
[7]董克刚,周俊,于强等.天津市地面沉降的特征及其危害[J].地质灾害与环境保护,200 7,18(1):67~70.[Dong Kegang, Zhou Jun, Yu Qiang et al. Feature of the Land Su bsidence and Its Damage in Tianjin City[J]. Journal of Geological Hazards and
Environment Preservation, 2007,18(1):67~70.]
[8]罗元华,张梁,张业成.地质灾害风险评估方法[M].北京:地质出版社,1998.[Luo Yua nhua, Zhang Liang, Zhang Yecheng. Methods of Risk Assessment of Geological Hazar ds[M]. Beijing: Geology Press, 1998.]
[9]王国良.地面沉降危险性分级标准初探[J].上海地质, 2006,(4):39~43.[Wang Guo l iang. Preliminary Studies on Dangerous Grading Standard of Land Subsidence[J].
Shanghai Geology, 2006,(4):39~43.]
[10]刘会平,王艳丽.广州市地面沉降危险性评价[J].海洋地质动态,2006,22(1 ):1~4.[Liu Huiping, Wang Yanli. An Appraisement of Ground Subsidence Fatalnes s in Pearl Delta: A Case Study of Guang Zhou City[J]. Marine Geology Letters,
2006,22(1):1~4.]
[11]KiDong Kim, Saro Lee, HyunJoo Oh et al. Assessment of Ground Subsiden ce Hazard Near an Abandoned Underground Coal Mine Using GIS[J]. Environmental
Geology, 2006,(50):1183~1191.
[12]魏风华.河北省唐山市地质灾害风险区划研究[D].北京:中国地质大学,200 6. [Wei Fenghua. Researches on Geological Hazard and Risk Zonation in Tangshan
Hebei[D]. China University of Geosciences,2006.]
[13]天津市统计局.天津统计年鉴-2006[M].北京:中国统计出版社,2006.[Tianjin M unicipal Bureau of Statistics. 2006 Tianjin Statistical Yearbook[M]. Beijing:
China Statistics Press, 2006.]
[14]黄崇福.自然灾害风险评价理论与实践[M].北京:科学出版社,2005:5~6.[Huang C hongfu. The Theory and Practice of Natural Disaster Risk Assessment[M]. Beijin g: Science Press,2005:5~6.]
[15]United Nations, Department of Humanitarian Affairs. Mitigating Natural Dis asters: Phenomena, Effects and Options: A Manual for Policy Makers and Planners [M]. New York: United Nations, 1991:1~164.
[16]Zhang Jiquan. Risk Assessment of Drought Disaster in the Maizegrowing Re gion of Songliao Plain, China[J]. Agriculture Ecosystems & Environment, 2004,1 02(2):133~153.
[17]陈香.福建省台风灾害风险评估与区划[J].生态学杂志, 2007,26(6):961~966.[C hen Xiang. Risk Assessment and Zonation of Typhoon Disasters in Fujian Province [J]. Chinese Journal Ecology, 2007,26(6):961~966.]
[18]张会,张继权,韩俊山.基于技术的洪涝灾害风险评估与区划研究――以辽河中下游地 区为例[J].自然灾害学报,2005,14(6):141~146.[Zhang Hui, Zhang Jiquan, Han Juns han. GISbased Assessment and Zoning of Flood/Waterlogging Disaster Risk: A Cas e Study on Middle and Lower Reaches of Liaohe River[J]. Journal of Natural Dis asters, 2005,14(6):141~146.]
[19]汤国安,杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京:科学出版社,2006. [Tang guo’an,Yang Xin. Experiment Guide of ArcGIS Spatial Analyst[M]. Beiji ng: Science Press,2006.]
[20]Guoyun Zhou, Tetsuro Esaki, Jiro Mori. GISbased Spatial and Tempo ral Pre diction System Development for Regional Land Subsidence Hazard Mitigation[J].
Environmental Geology, 2003,(44):665~678.
[21]史培军.三论灾害研究的理论与实践[J].自然灾害学报,2002,11(3):1~9.[Shi Pe ijun. Theory on Disaster Science and Disaster Dynamics[J]. Journal of Natural
Disasters,2002,11(3):1~9.]