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综述:海水入侵风险评价

【摘要】:目前国内对地下水过量开采所产生的资源枯竭、地面沉降、植被退化、海水入侵等一系列生态环境地质问题的风险评价刚刚起步。滨海地区海水入侵风险评价属于地下水污染风险分析与评价研究中的一个分支,目前来讲国内外研究的成果不多,因此对于海水入侵风险评价的概念也并不统一。

美国古典经济学家威雷特在1901年最早提出风险的概念,认为风险是关于不愿意发生的事件发生的不确定的客观体现。20世纪初,美国经济学家奈特把风险与不确定性作了明确的区分,指出风险是可预测的不确定性。不论是当前的风险还是未来的风险都存在一定的统计规律。后来众多学者对风险分析和可靠性理论不断完善充实,并逐渐形成一门应用科学。目前没有一个明确的风险评价的定义,Robert(1999)提出的基于地学领域的风险评价概念,即风险评价(risk assessment)是对不良结果或不期望事件发生的几率进行描述及定量的系统过程。或者说,风险评价是对一特定期间内安全、健康、生态、财政等受到损害的可能性及可能的程度作出评估的系统过程。在风险分析理论发展的过程中,风险分析被应用到了包括机器设备维修、私人性质的交流(Han,2005)、银行管理(宋欣,2009)、医学(王卓,2010)、自然灾害、环境和生态(张翔,2009;梁艳,2009;但丽霞,2010)等领域。

气候变化以及地下水的过度开采已经在全球范围内产生诸如含水层疏干、地面沉降、海水入侵、地下水污染等众多问题,使得整个地下水系统处于风险之中。1998年,来自世界银行的水文地质专家Sergeldin(1998)在一篇关于水资源可持续发展问题的文章中首次提到了地下水开发风险问题。之后众多学者对这一问题展开了深入研究。Lee等(1994)提出了基于模糊集的方法来估计地下水污染对人类健康造成的风险,并评价了可能的补救措施;Goodrich和McCord(1995)应用蒙特卡罗方法考虑了地下水流和溶质运移过程中参数的不确定性,将模型输出结果应用于暴露评价;Chen(1996)建立了风险模型对地下潜水污染物运移进行风险分析和评价;Mills等(1996)发展了以保护人类健康为目的的基于风险的方法,评价了土壤中石油残留物的可接受水平;Bennett等(1998)利用基于蒙特卡罗方法的污染物运移模拟结果,开发了一种风险评价的综合模拟系统;Ashrafi(2005)建立地下水网格剖分模型,模拟了一个城市垃圾填埋场的地下水系统,对该填埋场潜在的地下水污染问题进行预测和风险评价。目前国内对地下水过量开采所产生的资源枯竭、地面沉降、植被退化、海水入侵等一系列生态环境地质问题的风险评价刚刚起步。李如忠等(2004)基于地下水具有的多种不确定性特征,运用未确知数学理论定义了水文地质参数盲数、未确知风险等基本概念。夏富强(2006)运用GIS技术,采用模糊综合评判法建立了黄河下游悬河决溢风险评价和多层次模糊综合评价模型,使黄河下游悬河不同空间位置的决溢风险得到了量化的评价。王磊(2009)运用突变理论对地下水开发风险进行评价。

滨海地区海水入侵风险评价属于地下水污染风险分析与评价研究中的一个分支,目前来讲国内外研究的成果不多,因此对于海水入侵风险评价的概念也并不统一。陈广泉等(2010)根据风险评价的概念和海水入侵灾害的特点,将海水入侵风险评价定义为对风险区内发生海水入侵的可能性及可能造成的损失进行定量化的分析与评估。张蕾等(2003)在GIS平台下,采用图层因素权重叠加的方法计算海水入侵灾害危险性评价指数,实现了海水入侵灾害危险性区划,这是目前国内最早的海水入侵风险评价。近三年,出现了许多关于海水入侵风险评价研究的成果(伏捷等,2009;赵锐锐等,2009;陈广泉等,2009;杜军等,2009;苏乔等,2010)。赵锐锐等(2009)在总结前人关于海水入侵危险性评价研究的基础上,提出了基于GIS的层次分析法和模糊综合评判法,并以深圳市宝安区为例建立了海水入侵危险性评价体系。伏捷等(2009)依据海水入侵的成因及影响因素,选取一定的自然和人为因子作为评价指标,在GIS技术的支持下,以千米网格为评价单元,基于海水入侵危险性指数SIHI的计算,对大连市海水入侵灾害危险性及空间分异特征进行综合评价。陈广泉等(2010)在GIS的基础上,利用加权综合评价法从危险性评价、易损性评价和防灾减灾能力评价三方面对莱州湾地区海水入侵风险进行综合评估。