城市地质环境风险评估：全过程探索

2023-11-03 理论教育版权反馈

【摘要】：城市地质环境风险评价必须基于承灾体才能进行,但现有风险评价多以行政区或县作为评价单元,评价结果过于空泛,对城市的规划建设与防灾减灾效用不大。郑州市地质环境风险评价的技术路线图如图12-8所示。目前,关于各类地质环境问题危险性评价指标的等级划分尚无统一标准。

(一)评价思路

目前,地质环境风险评价是环境地质研究领域的前沿课题,还处于探索阶段,并没有成熟的理论和方法。在相当长的时期内,国内外学者把其作为一种自然现象或地质作用来研究,并未意识到地质环境具有自然和社会双重属性。随着人类对减灾防灾的需要,将自然属性和社会属性结合的风险研究也随之开始。

城市地质环境风险评价必须基于承灾体才能进行,但现有风险评价多以行政区或县作为评价单元,评价结果过于空泛,对城市的规划建设与防灾减灾效用不大。鉴于此,本节选取城市不同功能区作为评价对象,使评价结果更具实用性。郑州市地质环境风险评价的技术路线图如图12-8所示。

(二)评价模型

地质环境风险是地质环境危险性和社会经济易损性的综合表现。地质环境评价模型是对地质环境实际状态的概化,一个切合实际的模型才能获得令人信服的结果。针对郑州市地质环境危险性和社会经济易损性的评价,本着定性与定量相结合的原则,本节选取层次分析-综合指数评价模型分别对其进行评价:首先,构建地质环境危险性和社会经济易损性的评价指标体系;然后,运用层次分析法确定各评价指标的权重;最后,采用综合指数模型计算各评价单元的危险性和易损性指数,并进行等级划分。

地质环境风险评价是在地质环境危险性和社会经济易损性评价的基础上进行的。现有的风险评价模型大致可分为两类:一类是将地质环境危险性与社会经济易损性相加的方法,即综合法;另一类是将危险性与易损性相乘的方法,即乘积法。本节根据现有的研究,结合风险的定义,认为危险性和易损性只能相乘不能相加,因此采用国际上广泛认可的地质灾害风险评价模型即乘积法进行评价[式(12-2)]。

式中:R——地质环境风险;

H——地质环境危险性;

V——社会经济易损性指数。

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图12-8 评价技术路线图

(三)评价指标体系建立及权重确定

1.地质环境危险性评价指标体系

通过分析研究区的主要地质环境问题特征及其危害,遵循有针对性、简明性、普适性、数据易获取以及便于量化的指标体系构建原则,结合郑州市的规划建设,选取对功能区安全的影响程度较大的地质环境问题作为评价指标。目前,关于各类地质环境问题危险性评价指标的等级划分尚无统一标准。在参考相关研究以及各类评价规范的基础上,结合郑州市地质环境问题现状分析,根据各类地质环境问题的历史发育状况、现状、危险程度及其对城市承灾体可能产生的不良影响的程度,建立各类评价指标的分级标准,并采用层次分析法确定权重,建立了郑州市地质环境危险性评价指标体系(表12-5)。(www.chuimin.cn)

表12-5 地质环境危险性评价指标体系及其权重

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注:δs为黄土湿陷性系数;Pi为地下水综合污染指数;Ⅵ为地下水脆弱性指数;三项指标均通过相关公式或评价方法计算得出。

2.社会经济易损性评价指标体系

易损性评价涉及到很多因素,各因素之间又具有一定的层次关系,不仅取决于该地区的社会经济水平发展状况,而且还取决于该地区的地质环境问题强度。因此,选出合适的评价指标并建立一个合理的指标体系是非常重要的,现今在易损性评价方面,学术界还没有一个完全统一的评价指标体系。因此,必须深入研究分析研究区地质环境问题及其承灾体的基本特征,按照科学性、可操作性、针对性、简练性和独立性原则选取评价指标,构建适合研究区的社会经济易损性评价指标体系。

由于城市社会属性的复杂性,地质环境问题易损性的影响因素非常之多,如城市的经济发展水平、人口分布特征、抗灾减灾措施等都对地质环境问题易损性的影响很大。地质环境问题易损性的时空格局差异明显,同一区域,不同灾害造成的损失程度不一样;不同区域,同一灾害造成的损失也可能不一样。一定的时间内,某一区域某一灾害可能造成的损失是一定的,而随着时间的推移,另一时间段内,可能由于城市建设的变化,损失的程度也有所不同。

本节将研究区各功能区视为整体承灾体,研究分析影响功能区易损性的主要因素,选取构建郑州市社会经济易损性评价指标如下:人口易损性、社会基础结构易损性和经济易损性。各功能区的统计资料主要依据郑州市年鉴及相关研究,规划中的功能区易损性参照已建成功能区数据。首先,对数据进行标准化处理;然后,运用层次分析法确定指标权重;最后,运用加权平均综合指数模型,计算各功能区社会经济易损性(表12-6)。社会经济易损性的取值范围为0～1,取值越接近1,易损性越高。

表12-6 社会经济易损性评价指标体系及其权重

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(四)评价单元划分

针对研究区范围较小且评价指标质量离散性大的情况,本节采用不规则多边形网格法,对研究区进行单元划分。各评价单元以各评价指标的属性边界作为单元边界,即各评价单元中所有评价指标的属性分布均一,避免了因属性分布不均一而产生的误差。评价单元的划分在Map GIS软件中完成,具体步骤如下:①参照研究区土地利用现状图和城市规划图,划分不同类型功能区,将不同类型功能区的边界作为易损性评价单元的边界,生成易损性评价单元图,郑州市功能区分类图即易损性评价单元图如图12-9所示;②叠加地质环境危险性的各单因素分区图,划分危险性评价单元,生成危险性评价单元图;③将易损性评价单元图与危险性评价单元图叠加,生成地质环境风险评价单元图,共划分风险评价单元5 662个。

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图12-9 研究区功能区分类图(易损性评价单元)

城市地质环境风险评估：全过程探索

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