泥石流風(fēng)險評估評分標準_第1頁
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文檔簡介

泥石流風(fēng)險評估評分標準一、引言泥石流是我國山區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害之一,具有突發(fā)性強、破壞力大、成災(zāi)快等特點,嚴重威脅人民生命財產(chǎn)安全和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,我國西南、西北、華南等山區(qū)每年因泥石流造成的直接經(jīng)濟損失達數(shù)十億元,人員傷亡事件時有發(fā)生??茖W(xué)開展泥石流風(fēng)險評估,是制定防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃、實施精準防控的核心前提。當前,國內(nèi)泥石流風(fēng)險評估多采用定性描述與定量分析結(jié)合的方法,但缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的評分標準,導(dǎo)致評估結(jié)果可比性差、應(yīng)用指導(dǎo)性不足。本文基于孕災(zāi)環(huán)境-致災(zāi)因子-承災(zāi)體易損性的“三要素”理論框架,構(gòu)建一套專業(yè)嚴謹、層級清晰、實用可操作的泥石流風(fēng)險評估評分標準,旨在為地方政府、科研機構(gòu)及工程技術(shù)人員提供標準化工具,提升泥石流風(fēng)險防控的科學(xué)性和精準性。二、評分標準設(shè)計原則評分標準的構(gòu)建需遵循以下核心原則,確保其科學(xué)性與實用性的統(tǒng)一:(一)科學(xué)性原則以地質(zhì)災(zāi)害學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科理論為基礎(chǔ),指標選取需反映泥石流發(fā)生的內(nèi)在機理(如地形坡度決定物源啟動條件、降雨強度觸發(fā)流體形成),避免主觀臆斷。(二)系統(tǒng)性原則覆蓋“孕災(zāi)-致災(zāi)-承災(zāi)”全鏈條,既考慮自然環(huán)境因素(如巖性、植被),也納入人類活動影響(如工程開挖、植被破壞),確保指標體系的完整性。(三)實用性原則指標需易獲取、可量化、可驗證。例如,地形數(shù)據(jù)可通過DEM(數(shù)字高程模型)提取,降雨數(shù)據(jù)來自氣象站監(jiān)測,承災(zāi)體信息可從國土、統(tǒng)計部門獲取,避免使用難以量化的模糊指標(如“生態(tài)環(huán)境脆弱”)。(四)動態(tài)性原則考慮環(huán)境變化(如氣候變化導(dǎo)致降雨模式改變)和人類活動(如城鎮(zhèn)擴張)的影響,指標體系需預(yù)留調(diào)整空間,支持定期更新評估。三、評分指標體系構(gòu)建基于“三要素”理論,將泥石流風(fēng)險評估分為孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體易損性三個一級指標,每個一級指標下細分二級指標,形成層級清晰的指標體系(見表1)。(一)孕災(zāi)環(huán)境敏感性(一級指標)孕災(zāi)環(huán)境是泥石流發(fā)生的基礎(chǔ)條件,主要包括地形地貌、地質(zhì)條件、植被覆蓋、土壤條件四個二級指標,反映區(qū)域是否具備泥石流發(fā)生的“物質(zhì)基礎(chǔ)”。1.地形地貌(二級指標)坡度:直接影響松散物質(zhì)的穩(wěn)定性,坡度越大,物源越易啟動。采用GIS提取流域內(nèi)平均坡度,分為三個等級:低風(fēng)險(≤15°):松散物質(zhì)不易滑動;中風(fēng)險(15°-25°):部分區(qū)域可能啟動;高風(fēng)險(≥25°):易發(fā)生物源啟動。溝谷比降:反映溝谷水流速度,比降越大,沖刷能力越強。采用溝谷上下游高程差與溝谷長度比值計算,分為:低風(fēng)險(≤10‰):水流速度慢;中風(fēng)險(10‰-20‰):水流速度中等;高風(fēng)險(≥20‰):水流沖刷能力強。流域面積:影響泥石流的規(guī)模,面積越大,匯水能力越強。分為:小流域(≤5km2):規(guī)模較??;中流域(5-10km2):規(guī)模中等;大流域(≥10km2):規(guī)模較大(需結(jié)合其他指標綜合判斷)。2.地質(zhì)條件(二級指標)巖性:松散碎屑巖(如砂巖、頁巖)易風(fēng)化形成物源,堅硬巖(如花崗巖、石灰?guī)r)物源較少。分為:低風(fēng)險(堅硬巖為主):物源供給不足;中風(fēng)險(軟硬巖互層):部分松散物源;高風(fēng)險(松散碎屑巖為主):物源豐富。斷裂帶影響:斷裂帶附近巖石破碎,易形成松散物源。分為:低風(fēng)險(距離斷裂帶>5km):影響??;中風(fēng)險(1-5km):有一定影響;高風(fēng)險(<1km):影響顯著。3.植被覆蓋(二級指標)植被通過根系固定土壤、減少地表徑流,降低泥石流發(fā)生概率。采用NDVI(歸一化植被指數(shù))計算植被覆蓋率,分為:低風(fēng)險(≥70%):覆蓋良好,水土保持能力強;中風(fēng)險(30%-70%):覆蓋一般,部分區(qū)域易侵蝕;高風(fēng)險(≤30%):覆蓋差,水土保持能力弱。4.土壤條件(二級指標)土壤結(jié)構(gòu):沙質(zhì)土壤孔隙大、透水性強,易被雨水飽和;黏質(zhì)土壤透水性差,易形成地表徑流。分為:低風(fēng)險(黏質(zhì)土為主):透水性差,不易飽和;中風(fēng)險(沙黏混合土):透水性中等;高風(fēng)險(沙質(zhì)土為主):透水性強,易飽和。土壤含水量:采用田間監(jiān)測或遙感反演數(shù)據(jù),分為:低風(fēng)險(≤田間持水量的60%):不易啟動;中風(fēng)險(60%-80%):接近飽和;高風(fēng)險(≥80%):已飽和,易啟動。(二)致災(zāi)因子危險性(一級指標)致災(zāi)因子是泥石流發(fā)生的“觸發(fā)條件”,主要包括降雨、冰雪融水、人類活動三個二級指標,反映泥石流發(fā)生的可能性。1.降雨因素(二級指標)降雨強度:采用日降雨量或小時降雨量,分為:低風(fēng)險(日降雨量≤25mm):無觸發(fā)風(fēng)險;中風(fēng)險(25-50mm):可能觸發(fā)小型泥石流;高風(fēng)險(≥50mm):易觸發(fā)中型及以上泥石流。降雨歷時:連續(xù)降雨時間越長,土壤含水量越高。分為:低風(fēng)險(≤24小時):影響小;中風(fēng)險(24-72小時):有一定影響;高風(fēng)險(≥72小時):影響顯著。2.冰雪融水(二級指標)僅適用于高海拔山區(qū)(海拔≥3000m),分為:低風(fēng)險(氣溫≤5℃):融水少;中風(fēng)險(5-10℃):融水中等;高風(fēng)險(≥10℃):融水多,易觸發(fā)泥石流。3.人類活動(二級指標)工程建設(shè):如公路開挖、礦山開采等破壞地表植被或堆積松散物源,分為:低風(fēng)險(無大型工程):影響??;中風(fēng)險(有小型工程):有一定影響;高風(fēng)險(有大型工程/棄土堆):影響顯著。植被破壞:如亂砍濫伐、陡坡開墾,分為:低風(fēng)險(無明顯破壞):影響??;中風(fēng)險(破壞面積≤10%):有一定影響;高風(fēng)險(破壞面積≥10%):影響顯著。(三)承災(zāi)體易損性(一級指標)承災(zāi)體易損性是泥石流成災(zāi)的“受體條件”,主要包括人口與社會經(jīng)濟、建筑物與工程設(shè)施、土地利用類型三個二級指標,反映災(zāi)害發(fā)生后的損失程度。1.人口與社會經(jīng)濟(二級指標)人口密度:采用鄉(xiāng)鎮(zhèn)級統(tǒng)計數(shù)據(jù),分為:低風(fēng)險(≤100人/km2):人口稀少;中風(fēng)險(____人/km2):人口中等;高風(fēng)險(≥500人/km2):人口密集。GDP密度:反映經(jīng)濟發(fā)達程度,分為:低風(fēng)險(≤1000萬元/km2):經(jīng)濟落后;中風(fēng)險(____萬元/km2):經(jīng)濟中等;高風(fēng)險(≥5000萬元/km2):經(jīng)濟發(fā)達。2.建筑物與工程設(shè)施(二級指標)建筑物類型:磚混結(jié)構(gòu)抗災(zāi)能力強,土木結(jié)構(gòu)弱,分為:低風(fēng)險(磚混結(jié)構(gòu)為主):抗災(zāi)能力強;中風(fēng)險(混合結(jié)構(gòu)):抗災(zāi)能力中等;高風(fēng)險(土木結(jié)構(gòu)為主):抗災(zāi)能力弱。基礎(chǔ)設(shè)施密度:如公路、電力線路等,分為:低風(fēng)險(無重要設(shè)施):損失小;中風(fēng)險(有次要設(shè)施):損失中等;高風(fēng)險(有主要設(shè)施):損失大。3.土地利用類型(二級指標)耕地比例:坡耕地易被泥石流沖毀,分為:低風(fēng)險(≤10%):耕地少;中風(fēng)險(10%-30%):耕地中等;高風(fēng)險(≥30%):耕地多。居民點分布:居民點位于溝口或河道兩側(cè)易受災(zāi),分為:低風(fēng)險(無居民點):無損失;中風(fēng)險(居民點距離溝口>500m):損失小;高風(fēng)險(居民點距離溝口≤500m):損失大。四、評分方法與風(fēng)險等級劃分(一)指標量化與權(quán)重確定1.指標量化:每個二級指標按“低、中、高”風(fēng)險等級分別賦予1分、2分、3分(部分指標可根據(jù)實際情況調(diào)整,如冰雪融水僅適用于高海拔地區(qū),未涉及則不計分)。2.權(quán)重確定:采用層次分析法(AHP),邀請地質(zhì)災(zāi)害、水文、生態(tài)等領(lǐng)域?qū)<覍σ患壷笜诉M行權(quán)重賦值(見表2)。示例如下:孕災(zāi)環(huán)境敏感性:40%致災(zāi)因子危險性:35%承災(zāi)體易損性:25%(二)總分計算采用加權(quán)求和法計算總得分:\[\text{總得分}=\sum(\text{二級指標得分}\times\text{對應(yīng)一級指標權(quán)重})\](三)風(fēng)險等級劃分根據(jù)總得分將泥石流風(fēng)險分為低、中、高、極高四個等級(見表3),并明確對應(yīng)的防控措施:低風(fēng)險(≤2.0分):發(fā)生概率極低,需定期開展基礎(chǔ)監(jiān)測(如植被覆蓋、溝谷形態(tài))。中風(fēng)險(2.1-3.0分):發(fā)生概率中等,需加強降雨監(jiān)測,制定簡易防災(zāi)預(yù)案。高風(fēng)險(3.1-4.0分):發(fā)生概率高,需實施工程防護(如修建攔擋壩、排導(dǎo)槽),或開展居民點搬遷論證。極高風(fēng)險(≥4.1分):發(fā)生概率極高,需立即啟動應(yīng)急響應(yīng),強制轉(zhuǎn)移受威脅人員。五、應(yīng)用案例分析以四川省某山區(qū)小流域(面積8km2,海拔____m)為例,驗證評分標準的實用性:(一)數(shù)據(jù)來源地形數(shù)據(jù):DEM(分辨率30m);地質(zhì)數(shù)據(jù):區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告(碎屑巖為主,斷裂帶距離流域邊界2km);降雨數(shù)據(jù):流域內(nèi)氣象站近10年日降雨量(最大日降雨量65mm);承災(zāi)體數(shù)據(jù):國土部門統(tǒng)計(居民點位于溝口500m內(nèi),人口密度350人/km2,土木結(jié)構(gòu)房屋占比60%)。(二)指標評分與計算1.孕災(zāi)環(huán)境敏感性(40%權(quán)重):地形地貌:坡度22°(中風(fēng)險,2分)、溝谷比降18‰(中風(fēng)險,2分)→平均2分;地質(zhì)條件:碎屑巖為主(高風(fēng)險,3分)、斷裂帶影響(中風(fēng)險,2分)→平均2.5分;植被覆蓋:NDVI=0.5(中風(fēng)險,2分);土壤條件:沙質(zhì)土為主(高風(fēng)險,3分)、含水量75%(中風(fēng)險,2分)→平均2.5分;孕災(zāi)環(huán)境得分:(2+2.5+2+2.5)/4×40%=2.25×0.4=0.9分。2.致災(zāi)因子危險性(35%權(quán)重):降雨因素:最大日降雨量65mm(高風(fēng)險,3分)、降雨歷時最長48小時(中風(fēng)險,2分)→平均2.5分;冰雪融水:海拔<3000m(不計分);人類活動:有公路開挖(中風(fēng)險,2分)、植被破壞面積8%(中風(fēng)險,2分)→平均2分;致災(zāi)因子得分:(2.5+2)/2×35%=2.25×0.35=0.7875分。3.承災(zāi)體易損性(25%權(quán)重):人口與社會經(jīng)濟:人口密度350人/km2(中風(fēng)險,2分)、GDP密度3000萬元/km2(中風(fēng)險,2分)→平均2分;建筑物與工程設(shè)施:土木結(jié)構(gòu)為主(高風(fēng)險,3分)、公路穿越流域(高風(fēng)險,3分)→平均3分;土地利用類型:耕地比例25%(中風(fēng)險,2分)、居民點位于溝口500m內(nèi)(高風(fēng)險,3分)→平均2.5分;承災(zāi)體得分:(2+3+2.5)/3×25%=2.5×0.25=0.625分。(三)結(jié)果與應(yīng)用總得分:0.9+0.7875+0.625=2.3125分,對應(yīng)中風(fēng)險。防控建議:加強流域內(nèi)氣象站的降雨監(jiān)測(如安裝自動雨量站);對溝口居民點開展房屋加固(如將土木結(jié)構(gòu)改為磚混結(jié)構(gòu));每年汛期前組織一次防災(zāi)演練,提高居民應(yīng)急意識。六、結(jié)論與展望(一)結(jié)論本文構(gòu)建的泥石流風(fēng)險評估評分標準,以“三要素”理論為基礎(chǔ),覆蓋自然與人類活動因素,指標體系科學(xué)全面、實用可操作。通過案例驗證,該標準能準確識別泥石流風(fēng)險等級,為地方政府制定防災(zāi)減災(zāi)措施提供了量化依據(jù)。(二)展望1.指標優(yōu)化:針對部分難以量化的指標(如人類活動的累積影響),可結(jié)合遙感監(jiān)測(如InSAR)、AI圖像識別等技術(shù),提高數(shù)據(jù)獲取的準確性和時效性。2.動態(tài)更新:建立“年度評估+應(yīng)急評估”機制,根據(jù)降雨模式變化、工程建設(shè)等情況,定期調(diào)整評分指標及權(quán)重。3.區(qū)域適配:針對不同地貌類型(如高原、丘陵)、氣候區(qū)(如季風(fēng)區(qū)、干旱區(qū)),可制定差異化的評分細則,提升標準的適用性。

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