1-气象灾害风险评估与区划原理和方法-章国材

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di
式中i为第i类承灾体,i=1,2,…n。
因为对于同一风险源,不同承灾体 的物理暴露、脆弱性,人类防御风险的 能力以及不可防御的风险都不同 因此,从理论上讲,必须对于每一 种承灾体评估风险才是合理的。
总风险
某一区域的总风险为该区域范围内所有的承灾 体风险之和
R
d
=
R
i
di
(1.6)
严格地讲,如果将(1.6)等式右边的后三项理解为 该区域承灾体的总体物理暴露、总体灾损敏感性、 总体防灾减灾能力 R = H ∩E·V·[a+(1-a)(1-C)] 从理论上讲是不正确的。 通常所见的风险表达式: R = H · E·V·[a+(1-a)(1-C)] (1.7) 更是不正确的。
满足两个基本要求
只有满足以下两个要求才是我们所需要 的气象灾害风险评估与区划:
• 原理正确:气象灾害风险评估与区划的思 路和方法必须科学 • 方法实用:必须能用于防灾减灾,实施有 效的风险管理
风险评估的目的
风险评估是为了预防风险 1.指出可能发生的风险是什么,找出引起 这些风险的原因--致灾的临界气象条件 2.实时评估气象灾害的风险 3.发挥气象部门的优势,发出早期预警 4.提出防御和降低气象灾害风险的措施-把损失控制在最低限度的具体有效对策 目标:建立实时气象灾害风险评估和防 御对策业务
一级(风险很高)
≥90%
≥55
≥60
≥95
二级(风险高)
80%-90%
[30,55)
[40,60)
[80,95)
三级(风险较高)
50%-80%
[15,30)
[20,40)
[30,80)
四级(风险低)
35%-50%
[5,15)
[10,20)
[15,30)
地质灾害风险等级应当与损失挂钩
根据《地质灾害防治条例》,地质灾害共 分为4个等级,其主要依据是人员伤亡情况和 经济损失的大小,具体分级如下: (1)特大型:因灾死亡30人以上,或者直接经 济损失1000万元以上; (2)大型:因灾死亡10人以上、30人以下,或 者直接经济损失500万元以上、1000万元以下; (3)中型:因灾死亡3人以上、10人以下,或 者直接经济损失100万元以上、500万元以下; (4)小型:因灾死亡3人以下,或者直接经济 损失100万元以下。
气象灾害风险评估与区划 原理和方法
来自百度文库章国材 2014年12月
前言
• 气象灾害风险评估和区划是提高决 策气象服务科技含量的必由之路
• 我们的气象服务不能仅停留在天气 预报上,还需要阐述天气的影响, 特别是评估气象灾害的风险
直面自然灾害风险领域的混乱
• 国内外自然灾害风险评估和区划无 论是理念还是方法(模型)都存在不 少混乱,导致目前风险评估和区划 方法混乱 • 怎么办?
应对能力
• 应急预案 • 每次灾害过程的防御措施和实施
• 例如人员和贵重物品转移至没有风险的地 方、医疗措施、抢险救灾等
自然灾害风险系统
自然灾害风险系统 致灾危险性 承灾体易损性 承灾体脆弱性
物理暴露
承灾体灾损敏感性
防灾减灾能力
重建能力
应对能力
1.3自然灾害风险表达式
1.3.1 风险度 因为自然灾害风险系统的组成 因素十分复杂,连量纲都完全不同, 因此,风险必须用风险度来表达, 它是一个归一化的函数
第1章 自然灾害风险 1.1自然灾害风险定义 虽然“风险”没有统一的严格定 义,但是各家定义的内涵基本相同: (1)韦伯字典:面临着伤害或损失的 可能性; (2)保险业:危害或损失的可能性; (3)环境问题:未来对人类社会造成 不利影响的程度
(4) Swiss Re(2005)词汇表:真实世 界损失可能性的一种状态 (5)联合国人道主义事务局(1991 年):特定地区在特定的时间内由于 灾害的打击所造成的人员伤亡、财产 破坏和经济活动中断的预期损失
承灾体的脆弱性
• 承灾体的脆弱性是指风险载体受自然灾变破坏 的可能性和对这种破坏或损害的灾损敏感性, 是风险载体一旦遭受自然灾变打击时所表现出 来的可能受到的影响和破坏的一种度量 • 承灾体的脆弱性是承灾体自身的属性。
• 对于同一风险源,不同承灾体的脆弱性是不同 的,因此,应当对每一种承灾体进行风险评估; • 同一承灾体,对于不同风险源表现出的脆弱性 是不同的。
• 风险源不但在根本上决定某种灾害风 险是否存在,而且还决定着该种风险 的大小。 • 当自然界中的一种异常过程或超常变 化达到某个临界值时,风险便可能发 生。 • 这个临界值我们称之为致灾临界条件。
风险源致灾危险性的度量
风险源致灾危险性用两个量度量 • 一是灾变超常程度或自然灾害强度 灾变强度或自然灾害强度越大,它 对人类社会造成的破坏就可能越强烈, 灾害风险就可能越高; • 二是灾变频率或灾变可能性 灾变频率或灾变可能性越大,它给 人类社会造成破坏的可能性就越大。
致灾危险性的度量(续)
• 变异强度和灾变可能性是时空不同的两个 物理量 • 风险源的灾变强度是一个物理问题,研究 的是致灾临界条件 • 风险源的灾变可能性则是一个概率问题, 是风险区划要研究的问题
• 二者物理意义完全不同,不可能也没有必 要组合成一个物理量。
时空错乱的表达式
D F ( I , P)
二、将地质灾害发生概率作为风险 等级更是不可理喻
风险较低:发生概率大于等于35% 、小 于50% 风险较高:发生概率大于等于50%、小 于80% 风险高:发生概率大于80%、小于90% 风险很高:发生概率大于等于90%
某省市的例子
临界有效降水量(mm) 滑坡等级和用语 滑坡概率 高易滑区 中易滑区 低易滑区
其它不正确的表达式
1)风险度=概率×损失 (Smith, 1996) 2)风险度=危险度×结果 (Deyl和Hurst,1998) 以上两式中“损失”、“结果”没有反映出“风险 是人类社会损失可能性”的原始涵义;
3)风险度=危险度+易损度 (Maskrey,1989) 4)风险度=概率+易损度 (Tobin和Montz, 1997) 风险源对承灾体的打击是高度非线性的,因 此,线性模型是不科学的模型;
I P
i i 1
n
i
一般来说,自然灾害强度(I)越大,发 生概率(P)越小; 反之,自然灾害强度(I)越小, 发生概率(P)越大,二者的乘积是一个中数, 有何物理意义?
(2)承灾体及其易损性
• 有风险源并不意味着风险就一定存在, 因为风险是相对于行为主体—人类及 其社会经济活动而言的 • 只有某风险源有可能危害某风险载 体—承灾体后,风险承担者相对于该 风险源才具有灾害风险。 • 对于风险形成来说,承灾体对灾害的 响应首先体现在其相对于某种风险源 而具有的灾害易损性水平上。
1.3.2自然灾害风险度表达式
牢记风险是“自然灾害打击所造成的人类 社会可能损失” 因此, 自然灾害的风险度R应当表示为灾 害的危险度(h)和承灾体的易损度(v)的逻辑 乘: R=f(h,v)= H h ∩ V b (1.1) 式中 H h是风险源的危险性, V b 是承灾体 的易损性
算术乘是不正确的表达式
易损性还是脆弱性?
• 学术上用词混乱 • 脆弱性从汉字本身的意义而言是承灾体抗 击自然灾害打击的能力,是承灾体自身固 有的特性 • 而自然灾害对承灾体的打击而造成的损失 应当包括两部分:被打击的承灾体的数量 及承灾体本身的脆弱性,易损性恰恰可以 包含这两部分的内容 • 因此,用承灾体的易损性比脆弱性更恰当
R=f(h,v)= H h• V b (1.2) 虽然致灾危险性是风险系统的组成部分, 但是,风险是相对于人类社会而言的,风 险是在自然灾害打击下人类社会的可能损 失,因此,在风险表达式中不应当显式出 现致灾危险性。 致灾危险性与承灾体易损性的算术乘将 致灾危险性也作为人类社会的风险的一部 分,因此是不正确的。
承灾体易损性的变量分离
物理暴露与承灾体脆弱性这两个变量显然 是独立的“变量”,因此可以分离“变量”, 得到第i种承灾体的易损性表达式如下: = • (1.3) 式中 是第i种承灾体的物理暴露, 是第i种承灾体的承灾体的脆弱性。
承灾体脆弱性的变量分离
承灾体灾损敏感性和防灾减灾能力也是独立变 量,承灾体脆弱性可以写二者的乘积,第i种承灾 体脆弱性可以表示如下:
= ·•*
+(1- )(1-
)]
(1.4)
式中
表示第i种承灾体灾损敏感性, 是对第i种承灾体防灾减灾能力,包括防灾、 抗灾救灾和灾后重建能力,防灾减灾能力越强,承 灾体的脆弱性越弱。 为第i种承灾体不可防御的风险
灾害h对第i类承灾体的风险
R
di
=H h∩{
• V di •[ a+(1ai)(1i
C)] } (1.5)
1.2自然灾害风险系统
对于自然灾害风险系统,风险产生和存在 与否的两个必要条件: 第一个必要条件是要有风险源,即存在自 然灾变,学术上称之为致灾危险性 第二,必须有风险承载体(承灾体),即人类 社会,用承灾体易损性表示 二者缺一不可。 自然灾害是自然力超出承灾体的承受能力从 而产生灾损的事件。
(1)风险源及其危险性
纠正目前业务中的混乱
一、将致灾因子的分级当作风险的等级 例如将山洪的划分等级作为风险等级 • 预警点进水为低风险 • 预警点水深0.6米为中风险 • 预警点水深1.2米为高风险 • 预警点水深1.8米以上为很高风险
为什么错?
• 因为风险(可能损失)不仅与致灾因子(淹没水 深)有关,而且与预警点的人口密度、经济 密度有关 • 同样的淹没水深,人口密度越大或经济密 度越大,风险(可能损失) 就越大
基本要求
• 原理正确:气象灾害风险评估与区 划的思路和方法必须科学 • 方法实用:必须能用于防灾减灾, 实施有效的风险管理 • 既科学又实用,二者应当一致
目录
第1章 自然灾害风险 第2章 致灾临界气象条件 第3章 承灾体脆弱性曲线 第4章 气象灾害风险评估 第5章 气象灾害风险区划
参考书: 章国材.自然灾害风险评估与区划原理和方法. 北京:气象出版社,2014.1
承灾体易损性的分解
既然自然灾害风险是自然力作用于承灾体的 结果,因此它由两部分组成: (1)暴露在自然灾害中的承灾体的量(数量和价 值量) ,学术上称之为物理暴露 (2)承灾体的脆弱性 二者构成了承灾体易损性的两个上层基本要件。
承灾体易损性
承灾体物理暴露
承灾体脆弱性
物理暴露
• 物理暴露是指暴露在自然灾害之下的 人口、房屋、室内财产、农田、基础 设施等的数量和价值量。 • 人口和财产密度越大,暴露于灾害中 的数量和价值量越多,自然灾害的风 险就越大。 • 因为在每一次灾害过程中,每一种承 灾体的物理暴露都不相同,因此应当 对每一种承灾体的物理暴露进行评估。
有的定义还将风险扩展到人类 社会之外的其它生物界。
记住一句话就不会犯错:
风险是自然灾害打击造成的人 类社会可能损失
两个基本点: (1) 风险是人类社会的损失 (2) 风险是未来的情景
风险评估实际上就是要求评估 自然灾害对人类社会未来可能造成 的损失 风险评估具有预测的性质, “风 险预评估”中的“预”是多余的。风险 评估就是预评估。 由于风险具有较大的不确定性, 因此用风险评估比风险预警更恰当。
气象灾害风险区划的目的
1.确定气象灾害高风险区,城乡规 划和工程建设、区域开发应当避开气 象灾害高风险区 2.如果政府已决策或人类社会已处 于高风险区内又难以搬迁,应当采取 什么工程性措施预防风险的发生,并 为防灾工程的设计标准提供科学依据 目标:建立城乡规划、区域开发和 工程建设等气象灾害风险评估业务
承灾体脆弱性的组成
• 承灾体脆弱性又可以 分解为承灾体灾损敏 感性和防灾减灾能力。
• 承灾体灾损敏感性是 承灾体一旦遭受自然 灾变打击时所表现出 来的可能受到的影响 和破坏的一种度量, 是承灾体自身的属性。
承灾体脆弱性
承灾体灾损敏感性
人类防灾减灾能力
人类防灾减灾能力
• 防灾减灾措施是人类社会、特别是风险承担者 用来应对灾害所采取的方针、政策、技术、方 法和行动的总称。 • 人类社会中各单项及综合的防灾减灾措施是为 了减少承灾体的易损性。 • 人类社会的防灾减灾能力又可以分解为应对能 力和重建能力。对于风险评估而言,采用这种 分解更恰当,因为: • 应对能力是当前风险的组成部分,应对能力越 强,风险越小。在风险评估中,只需要关注应 对能力 • 重建能力只对未来的风险起作用,对当前的风 险不起作用。在风险评估中,无须关注重建能 力
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