地質(zhì)災害風險評估綜述8篇

時間:2023-05-28 08:21:29

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地質(zhì)災害風險評估綜述

篇1

以三峽庫區(qū)萬州滑坡地質(zhì)災害為研究對象,在收集該區(qū)地質(zhì)災害資料及現(xiàn)場調(diào)查基礎(chǔ)上,總結(jié)、歸納和分析了滑坡災害的形成條件及影響因素,采用主成分分析法建立了滑坡地質(zhì)災害評價體系;用網(wǎng)絡(luò)分析法確定模型中各評價指標的權(quán)重值.基于GIS軟件對研究區(qū)滑坡地質(zhì)災害的各指標數(shù)據(jù)進行提取,通過統(tǒng)計、疊加、合并、分類等分析方法獲得滑坡災害危險性評價等級圖,以此為依據(jù)進行滑坡災害危險性區(qū)劃.研究成果可以為區(qū)域地質(zhì)災害防治工作提供理論依據(jù)和技術(shù)支持.

關(guān)鍵詞:

危險性評價;滑坡地質(zhì)災害;網(wǎng)絡(luò)分析模型;地理信息系統(tǒng)

三峽庫區(qū)地質(zhì)條件復雜,人類工程活動強烈,滑坡等地質(zhì)災害廣泛發(fā)育且頻繁發(fā)生,對三峽水庫調(diào)度運營及當?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)安全構(gòu)成嚴重危害,直接或間接影響該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和社會安定[1].對庫區(qū)滑坡進行危險性評價與區(qū)劃,是實現(xiàn)庫區(qū)防災減災戰(zhàn)略及保障水庫正常運營的迫切需求.進行危險性評價時,國內(nèi)外學者往往通過對滑坡危險性影響因素的總結(jié)分類來選取其評價指標,依據(jù)專家經(jīng)驗打分來確定各指標的權(quán)重.大多靠主觀經(jīng)驗來確定,缺乏定量、客觀、科學的方法[2-9].本文對三峽庫區(qū)萬州滑坡地質(zhì)災害危險性評價,用主成分分析法和網(wǎng)絡(luò)分析法分別確定了滑坡災害評價指標及其權(quán)重值,并將滑坡危險性評價與地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)相結(jié)合,進行萬州滑坡地質(zhì)災害危險性評價.

1研究區(qū)滑坡概況

1.1研究區(qū)地質(zhì)背景萬州區(qū)位于重慶市東北部,屬于三峽庫區(qū)腹心地帶,總面積約3457km2.地處川東盆地長江河谷帶,主要的地貌單元包括侵蝕堆積河漫灘、階地和構(gòu)造剝蝕低山丘陵兩種類型[10].研究區(qū)位于川東褶皺帶萬縣復向斜北東段近軸部,南靠方斗山背斜,北臨鐵峰山背斜,川東褶皺帶走向北東,形態(tài)上呈現(xiàn)背斜緊閉、向斜寬闊的隔檔式梳狀構(gòu)造特征.出露的地層主要有侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組第二、三段(J2s2,J2s3),上統(tǒng)遂寧組(J3s)部分層位,以及不同成因的第四系松散堆積層.

1.2滑坡的發(fā)育規(guī)律及影響因素結(jié)合研究區(qū)滑坡災害發(fā)育的地質(zhì)環(huán)境,以滑坡的宏觀發(fā)育規(guī)律和主要控制因素的分析為基礎(chǔ),總結(jié)概括如下[11-16]:區(qū)域野外調(diào)查表明,坡體的變形發(fā)展以及最終的破壞形式都與斜坡的規(guī)模、結(jié)構(gòu)類型、微地形、左右邊界條件及平剖面形態(tài)等條件因素有關(guān):對于斜坡結(jié)構(gòu),逆向坡最為穩(wěn)定、橫向坡和斜向坡次之,而順向坡對斜坡體的穩(wěn)定性最為不利;而局部的陡坎、峭壁、臨空面等微地形也很不利于坡體的穩(wěn)定性.庫區(qū)蓄水和水庫調(diào)度使各高程段的滑坡涉水狀況不同,水位的規(guī)律性差別對斜坡體的穩(wěn)定性也有較大影響.故斜坡的高程及坡高也需考慮.坡度不僅影響坡體內(nèi)部已有或潛在滑動面的下滑力,也影響著斜坡的變形破壞機制和形式.同時隨坡度增加,滑坡發(fā)生概率也會增大.區(qū)域調(diào)查資料表明,坡體朝向不同時,坡體上植被的覆蓋度及類型也不同,坡體的穩(wěn)定性也就不同.陽坡比陰坡易于滑坡的發(fā)生;陽坡巖體風化破碎,易于發(fā)生基巖崩滑;陰坡土層厚,易發(fā)生土地坍滑;陽坡易于爆發(fā)泥石流、發(fā)生基巖崩滑,陰坡土體保水,易于淺層坍滑.當河流沖蝕坡腳時,會產(chǎn)生眾多臨空面,使斜坡滑移控制面暴露,易于引發(fā)滑坡.故以坡體與河流的距離來衡量其受河流沖刷的程度,有必要作為影響因素來考慮.研究區(qū)滑坡主要發(fā)生在侏羅系的泥巖以及砂巖泥巖互層.這種軟硬相間的巖層組合一般上硬下軟,軟巖易于風化且其抗剪強度較低,易于形成滑坡的滑面.不同的巖性及其組合對斜坡的變形破壞有重要影響.斷層使斷層帶及其附近范圍內(nèi)的巖土體遭到破壞,從而破壞坡體的完整性,同時是提供地下水滲透的重要通道,使斜坡的變形破壞加劇,因此斷層的影響不容忽略[17].

2評價指標體系的確定

對于評價指標的選取,沈芳、向喜瓊等[18-19]通過對滑坡發(fā)育因素的總結(jié)分類,選取斜坡規(guī)模、坡度、工程地質(zhì)巖性、邊坡結(jié)構(gòu)類型、水動力地質(zhì)作用、軟弱地層狀況、構(gòu)造復雜程度、變形情況、己有動力地質(zhì)現(xiàn)象、植被發(fā)育情況、結(jié)構(gòu)面組合狀況、降雨、地震、人類工程活動和地表水體等作為評價因素指標,并擬定了各自的量化處理方法.在前人研究基礎(chǔ)上,結(jié)合上節(jié)對各類影響因素的總結(jié)分析及每一類因素的具體特征,綜合分析初步確定主要提取以下14個數(shù)據(jù)作為本次研究的參評因子:斜坡的結(jié)構(gòu)(X1)、斜坡微地形(X2)、斜坡左右邊界(X3)、斜坡平面形態(tài)(X4)、剖面形態(tài)(X5)、斜坡高程(X6)、坡高(X7)、坡度(X8)、坡向(X9)、與河流的距離(X10)、斜坡規(guī)模(X11)、地層巖性(X12)、植被發(fā)育(X13)、與斷層間的距離(X14).在進行區(qū)域滑坡災害危險性評價時,以上的某些因素在研究區(qū)不具備分異性,或?qū)碌刭|(zhì)災害的發(fā)生所起的作用甚微,因此有必要對評價指標進行再篩選,從而選取出主要指標,剔除關(guān)聯(lián)度較大或?qū)υu價目標貢獻較小的指標.本文采用主成分分析法[20-22]進行篩選.首先通過地質(zhì)分析,結(jié)合專家經(jīng)驗和領(lǐng)域知識對各個指標進行人為分劃和打分,將其按對滑坡危險性的貢獻程度劃分為4個等級,分別賦值,并將其無量綱化.用Z-score法[20-21]對無量綱化后的數(shù)據(jù)進行標準化變換,計算出各因子之間的相關(guān)系數(shù)矩陣(見表1).用雅可比法求出特征值λi(i=1,2,…,p),由此計算出對應(yīng)的特征向量以及各個主成分的貢獻率與累積貢獻率.進行綜合評價時,一般主成分的個數(shù)由累積貢獻率來決定,取累積貢獻率超過85%的前n個主成分.由計算得:第一、二、三主成分的的累積貢獻率高達86.674%,所以只需要求出第一、二、三主成分Z1,Z2,Z3即可.3網(wǎng)絡(luò)分析模型(ANP)的建立網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)是一種適應(yīng)非獨立遞階層次結(jié)構(gòu)的決策方法,在層次分析法基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的一種新的實用決策方法[23].繼承了AHP方法的優(yōu)點,又克服了AHP方法的一些不足,在建立過程中取消了不合理的假設(shè),更符合實際.雖然在確保相對權(quán)重矩陣的客觀性上沒有很大的改進,但在本文中運用主成分分析法確定各評價因子的相對權(quán)重,使網(wǎng)絡(luò)分析法[24-28]構(gòu)建的相對權(quán)重矩陣的可信性大為提升.據(jù)前文的分析可知,該模型的控制層為滑坡的危險性,影響網(wǎng)絡(luò)的各因素為:地層巖性、滑坡與斷層的距離、坡高、滑坡與河流的距離、坡向、坡度與高程.其模型結(jié)構(gòu)圖如圖1所示.根據(jù)上節(jié)確定評價指標過程中各指標的得分(式3),對各指標進行成對比較,確定每一層次中的要素對其控制標準的相對重要性,構(gòu)成一個成對比較矩陣,即判斷矩陣(見表3).

4基于GIS的區(qū)域滑坡危險性評價

在進行滑坡災害危險性評價時,評價單元面積的大小將直接影響評價結(jié)果的精度和準確性.本文主要借鑒地理學中地勢起伏度研究中的最優(yōu)統(tǒng)計單元的確定方法,采用均值變點法[29],計算研究區(qū)的最佳單元面積.在GIS中調(diào)入研究區(qū)的DEM數(shù)據(jù),對其進行不同窗口的鄰域分析,窗口類型選擇矩形,大小為n×n,依次計算2×2,3×3,…,30×30網(wǎng)格下的地勢起伏度.處理上述不同網(wǎng)格下的數(shù)據(jù),構(gòu)建出樣本序列Y,利用均值變點法[29]計算出Y的統(tǒng)計量S與Si的值;然后再做S與Si的差值的變化曲線(如圖2所示),在第8個點時,其差值最大,該點所對應(yīng)的評價單元面積為256m2,即為研究區(qū)的評價單元面積.利用GIS進行危險性評價[30-33]時,首先以課題組已建好的萬州滑坡地質(zhì)災害危險性評價數(shù)據(jù)庫[34-35]為基礎(chǔ),從庫中轉(zhuǎn)換和派生出所需要的各因子圖層.依據(jù)萬州滑坡各因子圖層的分布規(guī)律及實際調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù),分類見表4.

利用分類后的各因子圖層與滑坡災害分布圖層(有滑坡災害發(fā)生的柵格屬性值賦為1,無滑坡發(fā)生的區(qū)域?qū)傩灾蒂x為0)進行柵格“乘”運算,得到各評價指標的屬性表,將屬性表輸出,按式(4)計算出每個圖層各類別的得分大?。缓罄肎IS提供的柵格計算器對不同的圖層做柵格相加,得到研究區(qū)各評價指標的綜合得分,值域為-6.573827~6.132437,數(shù)值越大,反應(yīng)各評價指標對滑坡的貢獻率越大,危險性越高.上述方法得到結(jié)果是呈現(xiàn)連續(xù)分布的數(shù)值,為了便于描述不同地區(qū)的危險程度不同,將所取得的得分圖進行重分類,劃分為五個等級,極低危險區(qū)、低危險區(qū)、中危險區(qū)、高危險區(qū)、極高危險區(qū).對于評價結(jié)果的重分類,相關(guān)文獻很少提及,大都是依照個人經(jīng)驗,本文則主要依據(jù)隨著得分的不斷增加,滑坡面積所占比例的增長情況來對研究區(qū)的滑坡災害危險性得分進行重分類(如圖3所示),當?shù)梅种捣謩e增長至-2.467、-0.560、3.354及5.246時,其滑坡的面積比發(fā)生了明顯的增長,據(jù)此將得分值進行重分類(見表5).按此標準分類后得到的危險性評價等級圖如圖4所示.從評價結(jié)果可知,萬州的極高危險區(qū)占研究區(qū)面積的12.89%,高危險區(qū)占研究區(qū)面積的14.57%,中危險區(qū)占研究區(qū)面積的26.23%,低危險區(qū)和極低危險區(qū)占研究區(qū)面積的46.31%,其中超過80%的已知滑坡分布在極高危險區(qū)與高危險區(qū)中。同時,萬州區(qū)的極高危險區(qū)呈現(xiàn)帶狀分布,主要有4個聚集帶:1)長江兩岸極高危險區(qū),2)以主城區(qū)為中心的高危險區(qū),3)磨刀溪兩岸的極高危險區(qū),4)瀼渡河兩岸的極高危險區(qū),除上述幾個主要聚集帶外,極高危險區(qū)還在白土鎮(zhèn)以及后山鎮(zhèn)等地零星分布.

5結(jié)語

通過野外調(diào)查、查閱和收集資料,查明區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害的分布、類型,并對地質(zhì)災害發(fā)生的原因及影響因素進行分析.運用主成分分析法建立了研究區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)災害危險性評價指標體系.利用網(wǎng)絡(luò)分析法確定了各指標的權(quán)重值,用均值變點法計算出研究區(qū)的格網(wǎng)單元面積,.將危險性評價的各指標及權(quán)重定量化,提高了其客觀性、可靠性.將滑坡危險性評價與地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)相結(jié)合,通過GIS技術(shù)的空間分析和疊加功能,獲得地質(zhì)災害危險等級分布圖.由于研究的范圍與數(shù)據(jù)的可獲得性等原因,本文未考慮降雨以及人類工程活動等影響因素;由于各評價指標數(shù)據(jù)的不連續(xù)性與類型的多樣性,在指標量化的過程中,依然帶有一定的主觀性.因此,在以后的研究工作中,需全面考慮各影響因素,完善危險性評價體系;尋找一種更好的數(shù)據(jù)量化方法,盡可能減少指標確定過程的主觀隨意性.

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篇2

【關(guān)鍵詞】土地利用規(guī)劃 地質(zhì)災害 防治

當前很多發(fā)展中國家都沒有將地質(zhì)災害防治工作與土地規(guī)劃建設(shè)工作有效的聯(lián)系到一起,因此社會發(fā)展的實際需求以及減災防災的需求都難以得到滿足。我國地質(zhì)災害頻發(fā),這對社會經(jīng)濟等各方面的發(fā)展都造成了極大的阻礙,我國在防治地質(zhì)災害方面應(yīng)當借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗,從土地規(guī)劃入手,將二者有效的聯(lián)系到一起,使地質(zhì)災害防治工作能夠建立起完善的體系。

1我國地質(zhì)災害防治綜合體系建設(shè)的現(xiàn)狀

1.1工作成就

從整體上來看,近年來我國地質(zhì)災害防治工作已經(jīng)逐步形成了體系,第一,我國已經(jīng)初步建立起了相關(guān)的法律體系,從法律層面上對地質(zhì)災害防治工作提供保障;第二,我國關(guān)于地質(zhì)災害問題展開的調(diào)查工作取得了較大的成效,這能夠為防治工作的展開奠定良好的基礎(chǔ);第三,隨著科技的進步,越來越多的數(shù)字化技術(shù)被應(yīng)用到了地質(zhì)災害的預防與監(jiān)測工作中,為工作的順利進行提供了技術(shù)支持;第四,我國針對地質(zhì)災害發(fā)生的實際情況,制定了應(yīng)急預案,預案日臻完善;第五,隨著研究的加深,我國災后重建與災后保障工作的規(guī)范性得到了極大的提升。

1.2工作問題

雖然防治地質(zhì)災害工作取得了較大的成就,但是不能忽視在體系建設(shè)過程中存在的問題,這些問題使災害防治措施脫離現(xiàn)實需求,防治過程中并沒有提到具有實質(zhì)性預防的措施。首先,我國關(guān)于地質(zhì)災害防治工作的規(guī)劃既沒有堅實的理論基礎(chǔ),也沒有良好的技術(shù)支撐,整個規(guī)劃僅從防災、治災的角度出發(fā),考慮范圍具有局限性,不能夠利用多學科知識建立具有綜合性與交叉性的科學規(guī)劃;其次,我國防災規(guī)劃的落實不到位,很多規(guī)劃僅停留在表面上,地方政府不能夠帶頭落實這些規(guī)劃,因此其指導價值并不強;再次,我國雖然在法律層面上對防災規(guī)劃予以了方向指導,但是在實際的工作中防災工作并沒有與城市規(guī)劃以及土地利用規(guī)劃等聯(lián)系起來,對其進行綜合性的分析與考慮,各部門缺乏必要的交流與溝通,所有的規(guī)劃僅從自己的角度出發(fā),因此在各部門的工作可能存在相悖之處;最后,我國的防災規(guī)劃雖然已經(jīng)初步形成體系,但是該體系并不成熟,關(guān)于地區(qū)地質(zhì)環(huán)境、減災防災等資料的數(shù)據(jù)庫并沒有被有效的建立起來,有些數(shù)據(jù)庫雖然存在,但是其數(shù)據(jù)老舊,更新并不及時,因此數(shù)據(jù)的借鑒意義與價值并不強。另外,在規(guī)劃中并未明確的提出如何對減災土地進行有效的開發(fā),相關(guān)政策與制度缺失。

2通過土地利用規(guī)劃防治地質(zhì)災害的途徑

2.1從法律層面上將地質(zhì)災害防治納入到土地規(guī)劃中

災害防治法案是相關(guān)工作展開的必要保障與指導,我國第一部相關(guān)法規(guī)于2003年出臺,《條例》的提出促使我國的地質(zhì)災害防治工作逐步向著法制化與規(guī)范化的方向發(fā)展。但是該《條例》的理論性、綱領(lǐng)性與原則性較強,缺乏對細節(jié)的規(guī)劃,其實用性較差。為了使地質(zhì)災害防治工作的水平與質(zhì)量能夠得到提升,應(yīng)當對相關(guān)內(nèi)容進行細化,針對防災減災中可能涉及到的財政金融措施、災后應(yīng)急與重建對策、災害預防、防災預案制定等問題展開深入研究,制定合理的標準。

我國應(yīng)當在借鑒國外經(jīng)驗以及考慮自身實際情況的基礎(chǔ)上,對細則進行完善,首先應(yīng)當將災害評估制度應(yīng)用到土地規(guī)劃中,并將這一制度納入到各項規(guī)劃中,加強對災害的評估力度;其次,要對災害風險區(qū)進行合理的劃分,劃分的結(jié)果應(yīng)當應(yīng)用到災害防治規(guī)劃與應(yīng)急預案中,從而減少因地質(zhì)災害造成的人員與財產(chǎn)損失;再次,在完善與細化條例的過程中,應(yīng)當綜合考慮國家內(nèi)部的其它法律法規(guī),分析各法律間是否有不相符或者相悖的地方,如有不合理之處應(yīng)當及時予以修正,保證防災條例能夠與相關(guān)法律相融合,保證能夠銜接得當;最后,為了使條例能夠真正落實,地方政府應(yīng)當以當?shù)亟ㄔO(shè)的實際情況為依據(jù),在總條例的指導下制定與當?shù)貙嵡橄喾系膶嵤┘殑t以及應(yīng)急預案,保證各項工作的有效落實,保證工作的有序性與合法性。

2.2將地質(zhì)災害區(qū)劃工作納入到土地利用規(guī)劃中

近年來地質(zhì)局加強了對地質(zhì)災害危險點與隱患點的調(diào)查,并基本掌握了地質(zhì)災害分布與發(fā)育的規(guī)律,這為相關(guān)防治工作的展開提供了必要的前提條件,但是其細節(jié)信息卻并不全面,信息的更新也不夠及時。地質(zhì)災害發(fā)生區(qū),尤其是泥石流、滑坡等災害發(fā)生的區(qū)域,其地質(zhì)、地貌相對復雜,繪測環(huán)境艱難,由于缺少資金與技術(shù)的支持,僅有少部分地區(qū)制作了大比例尺的地質(zhì)災害分布圖,從這一點上來說,我國對地質(zhì)災害的研究深度還不夠,對地質(zhì)災害并不能進行有效的評估,在防治工作中缺乏必要的數(shù)據(jù)支持。

我國應(yīng)當將地質(zhì)災害區(qū)劃工作作為土地利用規(guī)劃的一部分,根據(jù)災害區(qū)的區(qū)劃成果,城市與城鎮(zhèn)規(guī)劃人員能夠更加科學化、合理化的對地域、地域用途等進行合理的規(guī)劃,提高城市建設(shè)與城鎮(zhèn)建設(shè)的規(guī)范性與安全性,避免因地質(zhì)災害而發(fā)生較為嚴重的人員、財產(chǎn)損傷。在規(guī)劃設(shè)計中,我國可以借鑒澳大利亞與瑞士的建設(shè)經(jīng)驗,根據(jù)這些國家制定的指南與實踐規(guī)則,制定出符合我國發(fā)展情況的技術(shù)指南,使地質(zhì)災害頻發(fā)區(qū)能夠合理的對區(qū)域進行規(guī)劃建設(shè)。在規(guī)劃建設(shè)過程中國土資源部扮演著重要的角色,該部門應(yīng)當嚴肅對待用地審批工作,在批復前需對建設(shè)用地的地質(zhì)情況進行評價,如其利用價值與危險性等,從而對災害進行及時的預防。

2.3建立全面的框架支持系統(tǒng)

為了保證防災減災工作的順利進行,應(yīng)當建立全面的框架支持系統(tǒng),第一是強大的理論基礎(chǔ);第二是要必要的技術(shù)支持;第三是合理的政策支持,三者者協(xié)調(diào)配合,共同形成立體的框架支持系統(tǒng)。

從理論上來說,地質(zhì)災害防治工作具有較強的綜合性與系統(tǒng)性,防治工作涉及到地質(zhì)學、規(guī)劃學、生態(tài)學、土壤學、社會管理學、公共管理學、等眾多方面的知識。在實際的防治工作中,相關(guān)人員應(yīng)當掌握全面的理論知識,在此基礎(chǔ)上制定防治工作中所需的制度、原則以及規(guī)劃,保證防治工作的科學性。

從技術(shù)上來說,第一,需建立綜合性的規(guī)劃系統(tǒng),及時更細數(shù)據(jù)庫;第二,應(yīng)當建立風險評估系統(tǒng),保證規(guī)劃建設(shè)的協(xié)調(diào)與合理;第三,應(yīng)當建立災害預警系統(tǒng),對災害進行實時監(jiān)測;第四,需建立風險評估體系,對重災區(qū)進行重點防護;第五,需提高防治工程的建設(shè)技術(shù)水平,提高防護力度,降低災害損失,例如在泥石流重災區(qū)應(yīng)當建設(shè)明硐、隧道以及導流堤等。

從政策的角度來說,即是上文提到的減災法案、應(yīng)急法規(guī)、土地利用政策與規(guī)劃等,健全的法律體系能夠極大的提高災害的防治水平。

3結(jié)語

隨著經(jīng)濟建設(shè)的廣泛開展,自然災害的發(fā)生率也有所提升,近年來越來越多的國家意識到以土地利用規(guī)劃為基礎(chǔ)防治地質(zhì)災害的重要性與必要性,我國也應(yīng)當融入這一趨勢,從政策、理論、技術(shù)等眾多方面進行建設(shè)與完善,提高自身的防災減災能力。

參考文獻:

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[2]韋仕川,欒喬林,黃朝明,谷秀蘭.地質(zhì)災害防治的土地利用規(guī)劃軟措施研究綜述及展望[J].自然災害學報,2014(03).

篇3

【關(guān)鍵詞】突發(fā)公共事件;經(jīng)濟影響;綜述

突發(fā)事件指突然發(fā)生,造成或者可能造成重大人員傷亡、財產(chǎn)損失、生態(tài)環(huán)境破壞和嚴重社會危害的緊急事件。非常規(guī)突發(fā)事件是指前兆不充分,具有明顯的復雜性、潛在次生衍生危害性和破壞嚴重性,采用常規(guī)管理方式難以有效應(yīng)對的突發(fā)事件。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,非常規(guī)突發(fā)事件發(fā)生的頻率和強度逐年提高,嚴重影響了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,對非常規(guī)突發(fā)事件影響的研究現(xiàn)狀進行綜述異常重要。

一、國外研究現(xiàn)狀

發(fā)達國家在災害研究開始較早且處領(lǐng)先地位。如美國、日本在20世紀50年代開始投入大量人力、物力,對自然災害進行研究。Brannen(1954)對1953年德克薩斯經(jīng)歷的大災難進行了研究;Kunreuther和Fiore(1966)、Hirshleifer(1966)研究了災害與發(fā)展的關(guān)系;Nelson 和Winter(1964)、Kunreuther(1968)、Dacy和Kunreuther(1969)的評估模型都具有開創(chuàng)性作用。Kates(1971)、Tierney(2001)運用調(diào)整跨學科綜合研究的分析框架,強調(diào)不同風險類別的判別、理解決策過程和社會脆弱性;Cole(1994)運用社會核算矩陣模型估計出災害對區(qū)域經(jīng)濟的生產(chǎn)、家庭、政府、企業(yè)等方面的綜合影響;Rose、 Benavides、Chang、Szczesniak和Lim(1997)說明了投入—產(chǎn)出模型在綜合工程模擬與調(diào)查數(shù)據(jù)方面反映災害條件方面的有效性,包含空間特征的線性規(guī)劃模型解釋了通過市場或者行政手段進行資源分配可以達到效用最大化; Cohen和Noll(1981)解釋了政府參與設(shè)立減緩措施標準的基本原理;Cornell和Tagaras(1986)開發(fā)了聯(lián)合可能性模型,分析大壩修建失敗的相互依賴性;Berke,Kartez和Wenger(1993)探討了在災難以后一段時期內(nèi)可持續(xù)發(fā)展的條件;Authony Fish、David Fullerton、Nile Hatch和Peter Reinet(1995)利用東海灣市政設(shè)施區(qū)(EBMUD)舊金山水利系統(tǒng)的模擬模型得出大型的城市儲水區(qū)應(yīng)對干旱的方法;Lester Lave和Tunde Valvanyos(1998)認為風險收益分析可以有效地作為風險管理工具加以運用;Kleindorfer和Kunreuther(1999)對完善建筑法規(guī)以及相應(yīng)的風險基礎(chǔ)保險政策的經(jīng)濟影響做了經(jīng)驗分析;SungbinCho、Peter、Gordon、James、Richardson、Shinozuka和Sthphanie(2001)闡述了基礎(chǔ)設(shè)施狀況、交通網(wǎng)絡(luò)與雙區(qū)域投入—產(chǎn)出模型相結(jié)合能夠更精確的測度災害影響;George Horwich(2002)認為神戶大地震后日本迅速恢復的主要因素包括相對較少的死亡人數(shù),轉(zhuǎn)移城鎮(zhèn)人力資源的能力和交割導向的市場反應(yīng)。Johannesburg(2012)提出了全新的突發(fā)事件應(yīng)急管理方法。西方學者對自然災害影響的評估模型如表1-1所示。

西方國家政府已經(jīng)認識到突發(fā)事件管理的重要性。如美國聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局(FEMA)是聯(lián)邦應(yīng)急管理的核心協(xié)調(diào)機構(gòu),通過減緩、預備、響應(yīng)和恢復重建等一系列應(yīng)急程序協(xié)調(diào)各部門、機構(gòu)減少各種突發(fā)事件對經(jīng)濟、社會的破壞。英國內(nèi)閣2001年在內(nèi)閣辦公室設(shè)立了非軍事意外事件秘書處,以協(xié)調(diào)各個部門的緊急應(yīng)變工作。秘書處還負責確定突發(fā)事件處理過程中的輕重緩急,改善各級政府、各公共和私營部門,以及志愿者的應(yīng)對能力。日本政府建立了從中央到地方的管理體制,政府在首相官邸建立了全國“危機管理中心”,并針對國家安全、社會治安和自然災害等不同危機類型建立了不同的危機管理機制。

資料來源:根據(jù)國家社科基金委員會網(wǎng)站統(tǒng)計。

二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

在學術(shù)層面上,我國初期研究著重從經(jīng)濟學的角度研究災害預測、防治、控制和善后過程中的規(guī)律性。包括處理災害經(jīng)濟問題的基本原理,治理災害及變害為利措施的經(jīng)濟效果的指標體系,提高除災、治災和救災經(jīng)濟效果的評價方法,不同區(qū)域的最優(yōu)決策體系等。近年來,災害影響評估顯現(xiàn)了向定量以及模型分析方向發(fā)展的趨勢,但主要以單災種的直接經(jīng)濟損失研究為主,而作為國民財富重要組成部分的自然資源與環(huán)境損失卻往往被忽視。如劉芳芳等(2005)分析了災害評估的系統(tǒng)組成和災害評估的基本過程,從性質(zhì)分類上總結(jié)了災害評估的內(nèi)容和方法。黃崇福教授(2006)介紹了自然災害風險分析的理論和方法,包括致災因子分析、承災體研究、損失風險評估等主要內(nèi)容。高慶華等(2007)分析了自然災害直接經(jīng)濟損失評估的基本模式和方法、自然災害評估指標體系和標準,并對中國地震、地質(zhì)、洪澇、氣象等重大自然災害分類評估。趙悅(2007)把模糊數(shù)學中的模糊綜合評價技術(shù)與模糊聚類技術(shù)應(yīng)用到具體的地質(zhì)災害評估中。武漢工業(yè)學院(湖北?。┓莻鹘y(tǒng)安全研究中心的學者也較早涉足災害經(jīng)濟損失評估領(lǐng)域,并取得了較好的成果,杜為公(2011)對防災減災征用補償、自然災害經(jīng)濟損失評估方法進行了嘗試性研究。我國重視對突發(fā)事件影響的研究,據(jù)不完全統(tǒng)計,1996年至2012年國家社科基金相關(guān)項目共28項,另有重大專項課題和招標課題。如表1-2所示。

在實踐層面上,由于重大的自然災害不斷出現(xiàn),如1998年特大洪水、2003年SARS事件、2004年禽流感事件、2008年冰雪災害、2008年汶川地震,以及頻繁發(fā)生的礦難等,使災害評估、防災政策的研究更具實踐性。我國災害研究與管理部門已建立了用于單災種研究的災害信息管理系統(tǒng),開始關(guān)注應(yīng)急監(jiān)測與評估研究及相應(yīng)技術(shù),如水利部、科學院的實時洪水監(jiān)測系統(tǒng)及水災風險評估系統(tǒng),中國科學院與國家氣象局的臺風、暴雨、洪澇災害信息及減災系統(tǒng),中國科學院、國家教委所屬有關(guān)科研、教學部門的應(yīng)急氣象衛(wèi)星對小區(qū)域自然災害進行應(yīng)急評估的技術(shù)系統(tǒng)等。我國在災害預測、工程減災、災害管理及災害立法等方面取得了可喜成就。同時開展了自然災害形成綜合機制研究和綜合預報,以及綜合減災的理論方法研究。

三、研究現(xiàn)狀評述

國外研究存在的許多不足主要表現(xiàn)在:涉及的評估因子及數(shù)據(jù)的采集與測算與我國國情有很大差別。國內(nèi)的研究多是研究經(jīng)濟損失,而對基于自然、經(jīng)濟和社會因素的非常規(guī)突發(fā)事件影響預評估方法研究較少。

參考文獻:

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[2]張顯東,梅廣清.西方災害經(jīng)濟學研究的歷史回顧[J].災害學,1998年第4期.

篇4

關(guān)鍵詞:工程地質(zhì);水文地質(zhì)勘察;分析

中圖分類號:F470.1 文獻標識碼:A

在我們進行工程地質(zhì)勘察及其整個的設(shè)計施工時,水文地質(zhì)問題占據(jù)著一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié),其也是常常會被忽略。作為一項研究、調(diào)查、解決與人類活動及各類工程建筑之間有關(guān)的地質(zhì)問題的一門學科,工程地質(zhì)通過查明各類工程場區(qū)本身的地質(zhì)條件,進而綜合評價場區(qū)及其有關(guān)各種地質(zhì)問題,分析、預測在工程建筑的作用之下,地質(zhì)條件有可能會發(fā)生的變化和作用,最優(yōu)化選擇場地,提出一系列不良地質(zhì)問題的工程解決措施,為最終保障工程的合理設(shè)計、順利施工及其正常使用提供一些安全、可靠的科學依據(jù)。

1 工程地質(zhì)勘察的目的

在工程實行之前進行相關(guān)的工程地質(zhì)勘察,能夠?qū)こ虒嵤┑攸c的地質(zhì)環(huán)境有一個清晰的認知,對工程施工過程中可能出現(xiàn)的問題進行風險評估,有效的規(guī)避由于工程地質(zhì)勘察失誤而導致的工程風險隱患,對有利的地質(zhì)條件能夠充分合理的運用,通過進行工程地質(zhì)勘察能夠有效的避開工程地質(zhì)勘察中發(fā)現(xiàn)的不利因素,為整個工程進行合理的規(guī)劃、科學的設(shè)計、確保施工順利進行等方面提供理論基礎(chǔ)和實際的數(shù)據(jù)支持。

2 水文地質(zhì)勘察的目的

2.1 水文地質(zhì)勘察的目的

水文地質(zhì)勘察是科學研究水文地質(zhì)條件的有效手段之一,進行相關(guān)的水文地質(zhì)勘察的主要目的是為了充分了解工程施工范圍的地下水的情形和分布規(guī)律,并根據(jù)對地下水進行的內(nèi)容評價,通過對地下水進行系統(tǒng)的分析和理性的評價,保證工程建筑物的順利施工,確保把人民群眾的生命財產(chǎn)安全,為促進我國的國民經(jīng)濟建設(shè)提供科學合理的水文地質(zhì)依據(jù),通過對水文地質(zhì)進行勘察,為我國工程的順利進展提供保障。

2.2 水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容

在我國以往的水文地質(zhì)勘察過程中,常常由于沒有將基礎(chǔ)設(shè)計和施工需要進行的對地下水的評價結(jié)合在一起,致使我國很多地區(qū)都先后出現(xiàn)了因地下水問題而造成工程地基塌陷等類似的工程質(zhì)量安全事故,因此得出一個結(jié)論,那就是要加大對工程的水文地質(zhì)進行評價,來保證工程建筑物的質(zhì)量與安全,在對水文進行評價過程中,主要應(yīng)著重考慮以下幾個方面的內(nèi)容:

(1)在對水文地質(zhì)進行評價過程中,應(yīng)著重評價工程涉及范圍內(nèi)的地下水對巖土與工程建筑物的有利影響和不利影響,估算出可能存在產(chǎn)生的巖土工程風險隱患,并制定出一旦出現(xiàn)巖土工程時應(yīng)采取的補救措施或者是其他辦法。

(2)在勘察過程中還應(yīng)結(jié)合實際情況,根據(jù)工程建筑物所需的地基類型,查找之前就存在的或者是發(fā)生過的水文地質(zhì)問題,為工程的順利實施提供所需的相關(guān)水文地質(zhì)資料。

(3)以確保工程能夠順利施工的視角為起點,根據(jù)水文地質(zhì)中地下水對整個工程施工進展所產(chǎn)生的作用與影響,提出在不同的環(huán)境背景下,應(yīng)主要進行評價的水文地質(zhì)問題,如:在不同的環(huán)境作用下,當工程建筑物的基礎(chǔ)是埋藏在工程施工范圍內(nèi)地下水位之下時對砼和砼體內(nèi)所含鋼筋是夠會被腐蝕;當工程建筑物的地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)出現(xiàn)松散并且飽滿的粉狀細砂顆粒時,是否會對工程建筑物的地基具有潛蝕或者管涌等危害現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 水文地質(zhì)勘察的重要性

在整個工程勘察過程中,水文地質(zhì)勘察是十分重要的一個環(huán)節(jié),通過對地下水位進行科學的分析和總體上的評價,對整個工程建筑能否順利施工起著直接的影響,同時也關(guān)系著我國人民群眾的生命財產(chǎn)安全,通過分析地下水對工程建筑物地質(zhì)方面產(chǎn)生的影響,對該區(qū)域的水文地質(zhì)做出科學的評價,并對工程施工過程中可能遇到的問題做出合理的風險評估,盡可能的減少巖土工程對工程建筑物的不利影響,水文地質(zhì)勘察的重要性體現(xiàn)在以下幾方面。

2.3.1 地下水位發(fā)生幅度變化造成的工程危害

地下水位發(fā)生幅度變化包含三個方面,分別是地下水位幅度上升、地下水位幅度下降,地下水位幅度頻繁發(fā)生變化。地下水位上升容易造成工程建筑物中的地下室過度潮濕,軟化巖土使工程建筑物抗壓力弱等方面的危害;地下水位下降容易誘發(fā)危害嚴重、具有破壞性的地質(zhì)災害,導致生態(tài)環(huán)境被破壞;地下水位頻繁升降則容易破壞工程建筑物的地基基礎(chǔ),甚至會導致工程建筑物地基基礎(chǔ)嚴重變形,同時造成工程建筑物毀損甚至是發(fā)生變形,給工程建筑物的工程質(zhì)量和安全性埋下了極大的風險隱患。

2.3.2 地下水動水壓力作用造成的工程危害

自然條件下的地下水動水壓力作用性較小,不會對工程建筑物產(chǎn)生太大的影響,但是如果人為改變了地下水的平衡狀態(tài),那么,地下水動水壓力會在一定程度上對工程建筑物產(chǎn)生影響,如可能會誘發(fā)流砂、管涌和地基塌陷等現(xiàn)象,導致后果極為嚴重的巖土工程危害,還會埋下極大的風險隱患,對工程建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響,因此,一定要加大對地下水動水壓力作用下的水文地質(zhì)勘察工作的專業(yè)力度,力求能夠在一定程度上減少對地下水動水壓力平衡的破壞,避免不必要的由于地下水動水壓力平衡被破壞而導致的對工程建筑物的不利影響。

2.3.3 地下水位幅度變化對巖土物理力學性質(zhì)的影響

地下水位升降幅度發(fā)生變化時,會在一定程度上引起膨脹性的巖土發(fā)生不均勻的脹縮編變形,嚴重的甚至會出項地裂現(xiàn)象,對工程建筑物低層或者輕型的工程建筑物造成一些不同程度上的影響與危害。所以,在在進行工程勘查中的水文地質(zhì)勘察時,一定要注意工程施工范圍是否含有膨脹性巖土的的地區(qū),勘察重點放在地下水位的升降變化幅度及掌握變化的規(guī)律,這將對工程建筑物地基基礎(chǔ)的深度的選擇發(fā)揮著十分重要的參考價值。

3 在工程勘察過程中加強對水文地質(zhì)參數(shù)的測定

在進行整體工程勘察過程中,應(yīng)加強對水文地質(zhì)的參數(shù)測定。在對水文地質(zhì)參數(shù)進行測定的過程中,重點對地下水水位進行測定,只要工程施工的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)有含水地層的出現(xiàn),就都要進行地下水水位的測定,做到發(fā)現(xiàn)一個、測定一個,在進行地下水位測定時,盡量保證測定的有效時間和參數(shù)的穩(wěn)定性,在測定地下水水流方向時可以采用幾何法進行測定,以便明確地下水水流的流向,并同時進行一系列的抽水試驗確保所測定的水文地質(zhì)參數(shù)的可靠性,抽水試驗的方法可根據(jù)工程施工范圍的實際情況選用不同的試驗手段,以便更精確的測定含水層的水文地質(zhì)參數(shù),從中對地下水的運動性質(zhì)做出科學的判斷,確保水文地質(zhì)勘察的準確性,為工程的順利施工提供有效的參考資料。

4 總結(jié)

總之,在整個工程勘察過程中,水文地質(zhì)勘察作為工程勘察中的重要環(huán)節(jié),其重要性不容忽略,而地下水問題作為水位地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容,作為巖土體的主要組成部分,在極大程度上影響著巖土工程和工程建筑物的穩(wěn)定性和安全性,在我國,水文地質(zhì)勘察工作是一項長期的工作,更是一項系統(tǒng)的工作,切實做好水文地質(zhì)勘察工作,對提升我國工程勘察的整體水平發(fā)揮著十分積極的促進作用。

參考文獻:

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篇5

關(guān)鍵詞:巖土工程;風險分析;應(yīng)用綜述

中圖分類號:X820.4 文獻標識碼: A

對于巖土工程風險的分析可以用經(jīng)濟損失來表述,也可以用失效概率來表示,國外有一些先進的巖土工程風險評定方法,認為巖土風險與時間和空間都是有著密不可分的關(guān)系的,巖土工程系統(tǒng)的設(shè)計對于風險分析也有非常高的要求,并且要根據(jù)工程師的設(shè)計得出風險評定結(jié)果,進行風險分析是巖土工程的基礎(chǔ),

風險管理包括風險的級別、評價度量、決策等。

1.巖土工程風險分析的理論研究

1.1不確定性理論探究

目前,我國對于巖土工程的研究還是具有一定的局限性,因此,在進行風險分析的時候存在很多不確定因素,正是由于這些不確定的因素使得巖土工程的研究存在很多風險,因此,我們要對巖土工程中的不確定因素進行探究。不確定性包括客觀和主觀不確定性,前者主要有荷載環(huán)境的初始應(yīng)力場、介質(zhì)地質(zhì)環(huán)境的巖性參數(shù)、不同施工環(huán)境與條件等;后者主要由于對巖體變形破壞機理認識不清,導致對巖土力學分析和模擬不足,這些因素的分析涉及模糊性、信息不完全性和信息處理的不確切性,這些不僅體現(xiàn)在時間上,還體現(xiàn)在空間中,而空間上的不確定因素就會給巖土工程的風險分析帶來很大的困難,所以,在工程師對巖石力學的問題進行研究的過程中一定要重視對風險的分析,采取有效措施規(guī)避風險。

1.2不確定性因素的產(chǎn)生原因

巖土體的不確定性源于其可利用信息以及量測誤差,其中地質(zhì)因素是產(chǎn)生不確定性的主要原因,巖土力學行為及其空間分布太復雜,只能采取簡化的方式。首先,由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)會受到很多因素的影響,例如,地表滲透壓的改變或者地形的變化等,這些因素會使得地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型出現(xiàn)誤差,給風險分析帶來影響,因此,地質(zhì)工程師在設(shè)計和計算的過程中一定要選擇合適的地形和地質(zhì)。其次,巖土工程的設(shè)計逐漸的引入量化的形式,換句話說,就是對不能夠確定的工程因素予以量化,其中巖土工程的不確定因素主要包括:地下特征復雜難以辨認;地下特征不符合量化的結(jié)果;地表的某些部分出現(xiàn)了相關(guān)聯(lián)的破壞等等,需要強調(diào)的是地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型出現(xiàn)的不確定因素包括物理和數(shù)學兩方面,這就要求工程師能夠合理的用統(tǒng)計準則來判斷和證實。

1.3如何控制不確定性因素

巖土工程師們應(yīng)該以認真嚴謹?shù)膽B(tài)度對風險分析中的不確定性因素進行分析,尤其是環(huán)境因素所導致的不確定性。首先,可以通過修正功能模型及其變量,獲得更新的功能概率,也可以通過修正相應(yīng)的后果和功能形式以降低路破壞的概率。其次,就是充分利用附加信息修正,通過直接修正參數(shù)或使用似然函數(shù)而作預后驗分析進行,其中包括修改有關(guān)參數(shù)的不確定性,在有附加信息時,似然函數(shù)表達勘探或試驗程序的內(nèi)在不確定性。最后,就是在進行巖土工程的施工之前計算好,尤其是對于施工期間獲得的計劃之外的新信息,一定要及時的進行風險評估,避免發(fā)生危險。

2.巖土工程風險分析的特點和方法

2.1邊坡工程可靠度風險的分析

巖土工程施工過程中邊坡以及地基的安全性是非常重要的,應(yīng)用平衡的原理對邊坡可靠性進行分析可以得出其中的統(tǒng)計規(guī)律,事實上,邊坡工程的破壞不是一次性的,其可以根據(jù)一定的數(shù)學模型進行統(tǒng)計和分析,在理論上,破壞強度視為殘余的強度值,應(yīng)該由剪切力引起,如果邊坡工程的破壞程度非常嚴重,就會導致邊坡和地基工程的瓦解,后果非常嚴重。近年來,有巖土工程師提出了邊坡風險的整體演算法,盡管統(tǒng)計的條件非常復雜和苛刻,但是對于巖土工程風險的分析還是具有很大的幫助的,尤其是在閾值的選擇上,應(yīng)根據(jù)實際的工程施工情況予以確定。另一方面,就是對于邊坡極限的描述,盡管其原理與邊坡工程的破壞相似,但是,其破壞量值還是需要科學家和研究人員不斷地探索,事實上,由于外界環(huán)境造成地表的細微變化都會給邊坡工程的施工帶來影響,如果超過了地質(zhì)的承受范圍,就會發(fā)生危險,給人民的生命財產(chǎn)安全帶來威脅。

2.2對裂隙巖體的風險分析

美國工程師曾經(jīng)提出要通過地質(zhì)隨機性和各向異性的特點對裂縫的巖體進行分析,關(guān)于這種研究方法還處于不斷地發(fā)展之中。對于出現(xiàn)裂縫的巖體難免發(fā)生漏水,甚至出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災害,如果按照正態(tài)系數(shù)進行隨機分布的話就會使得邊坡指數(shù)的可靠性下降,對剪切力和飽和度的測定都帶來一定程度的影響?;诙喾N因素,目前,我國對于裂縫巖體的風險分析還是有待研究。

2.3對地下工程的風險分析

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展與科技的進步,以及人口數(shù)量增多導致占地面積的增加,有很多的地下工程如雨后春筍般的生長出來,很多建筑企業(yè)抓住這樣的商機加強地下工程的投資與修建,但是,地下工程是存在著很大的風險的,建筑企業(yè)或是施工人員很容易忽視巖土工程中的不確定因素,這會給地下工程的安全性造成很大的威脅,工程師們正在努力的提高地下工程的數(shù)值分析結(jié)果的準確性,確保有效的規(guī)避地下工程帶來的風險,提高工程的質(zhì)量和安全性。

2.4巖土工程風險的設(shè)計

巖土工程的風險設(shè)計包括對于施的工設(shè)計和施工規(guī)范的認可,一些潛在的風險可能隨著時間的推移逐漸的顯現(xiàn)出來,如果不能及時采取有效措施予以制止,就會給工程質(zhì)量帶來很大的影響。因此,應(yīng)用可靠的巖土工程風險分析方法可以把危險系數(shù)降至最小,從而進行風險決策。近些年來,我國對于巖土工程的風險設(shè)計了一些規(guī)范原則,施工人員應(yīng)該嚴格的按照要求施工,并且,能夠根據(jù)巖石實際的特點和有效參數(shù)較為準確的進行風險評定,不能夠按部就班的把成熟結(jié)構(gòu)的分析方法運用到現(xiàn)在的施工設(shè)計當中,巖土工程設(shè)計師可以先收集有效的準確信息,再做出模擬的圖形,確定風險參數(shù),最后選擇合適的施工方案,在保證施工質(zhì)量的前提下,盡量降低和減少施工的成本與工期。

3.巖土工程風險分析的應(yīng)用

雖然巖土工程的風險分析有很多的不確定因素,但是近些年來,隨著工程師們對巖土數(shù)據(jù)的勘測以及模型的建立都在一定程度上減少了不確定因素給巖土工程風險分析帶來的影響,大量的事實證明,定量的風險分析方法可以在很大程度上給風險決策人員帶來幫助,不會出現(xiàn)以往由于環(huán)境或其他因素導致異常的事情發(fā)生。對于巖土工程風險分析的應(yīng)用前景是相當廣闊的,一個完整的巖土工程風險分析能夠把和自然相關(guān)的巖土工程進行全面的評定,并且對社會、經(jīng)濟和環(huán)境都帶來幫助。另一方面,巖土工程的風險分析能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟與安全的統(tǒng)一,以及巖土工程的投資效益的發(fā)展,如果,一旦風險分析的結(jié)果出現(xiàn)誤差,就會破壞整體的概率結(jié)果,不僅給工程的造價帶來影響,還對巖土工程的安全性和可靠性造成威脅??傊?,巖土工程風險分析的應(yīng)用應(yīng)該與實踐有機結(jié)合,從而彌補不確定性因素帶來的危險。

4.結(jié)語

綜上所述,本研究對巖土工程中風險的分析與應(yīng)用做了探討,主要分析了巖土工程中的不確定性因素,并且對其產(chǎn)生的原因和規(guī)避的方法做了簡要論述,與此同時,對一些典型的巖土工程風險分析中容易出現(xiàn)的問題進行介紹,希望我國的巖土工程能夠更安全健康的發(fā)展。

參考文獻:

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方法[M]. 汕頭: 汕頭出版社, 1996. 1-5.

[2] 加維奇[蘇]. 水文地質(zhì)學中應(yīng)用模擬的理論與實踐[M].

楊守廉譯. 北京: 地質(zhì)出版社, 1987.

篇6

關(guān)鍵詞:繼電保護 隱性故障 連鎖故障

中圖分類號:TM711 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(b)-0122-01

本課題主要針對連鎖發(fā)生的各個過程進行分析,對以往發(fā)生故障的原因和機理進行全面的概括,并針對故障不同的階段,給出了系統(tǒng)的分析和預防的重點,從而降低事故的發(fā)生,保證電力系統(tǒng)的正常運營。

1 引發(fā)連鎖故障發(fā)生的原因

引發(fā)電網(wǎng)連鎖故障的因素有很多大致包括自然因素、設(shè)備因素、人為因素和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等,下面做個簡單的介紹。

1.1 自然因素

這里主要指惡劣氣候和自然災害導致供電網(wǎng)中出現(xiàn)連鎖故障的發(fā)生,其中氣象災害、空間天氣災害和地質(zhì)災害等對電力系統(tǒng)的影響比較明顯。自然災害可以引起供電網(wǎng)多個共因模式故障,使供電網(wǎng)整體供電水平下降,導致大面積的停電。相對來說,自然條件對供電系統(tǒng)的影響比較大,給電力系統(tǒng)的恢復帶來困難。自然災害能夠給電力系統(tǒng)在內(nèi)的多個行業(yè)造成影響,很容易形成交叉性的行業(yè)影響,這又進一步增加了電網(wǎng)恢復的難度。

1.2 設(shè)備故障

設(shè)備故障是指供電系統(tǒng)中各種元件的性能發(fā)生變化而引起的系統(tǒng)連鎖故障,總來的來講可以將其分為線路故障、供電站設(shè)備故障和外因?qū)е碌脑O(shè)備故障三大類。線路故障主要因為線路老化、線路缺陷和線路運行中出現(xiàn)的意外等諸多原因造成。設(shè)備故障和線路故障類似。有外因引起的供電系統(tǒng)故障主要包括變電站火災以及鳥害引發(fā)的故障等。

電力系統(tǒng)的安全需要滿足N-1準則,也就是說單一的設(shè)備出現(xiàn)故障很難對整個系統(tǒng)造成大的影響。但是設(shè)備的出現(xiàn)故障的頻率比較高,加上其他突發(fā)的原因就很容易形成連鎖故障的發(fā)生,從而造成大面積的停電,嚴重的情況下會引起供電系統(tǒng)的崩潰,帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

1.3 人為因素

隨著供電系統(tǒng)的復雜化程度越來越高,人為原因造成供電故障出現(xiàn)的概率呈現(xiàn)上升的趨勢。人為故障是指人們有意或者無意對供電系統(tǒng)造成的破壞,進而引起故障的發(fā)生。

1.4 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)因素

當受到一定的外因影響加上電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理,也很容易出現(xiàn)故障,比如一些頭重腳輕、弱聯(lián)系特大環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)等,比較容易受到外界的干擾引發(fā)故障。除此之外,在設(shè)計過程中由于過于追求經(jīng)濟效益,缺乏對電網(wǎng)安全性的考慮,也是造成故障出現(xiàn)的主要原因。

2 連鎖故障模式介紹

從連鎖故障產(chǎn)生的機理來看,由單一故障引起供電網(wǎng)大面積的通電通常有兩種模式。

自頂向下類型是先有供電骨干電網(wǎng)發(fā)生故障,引起兩個互聯(lián)的區(qū)域之間出現(xiàn)功率缺口,導致兩側(cè)供電網(wǎng)的功率不平衡,由此引起連鎖故障的出現(xiàn)。

自底向上型主指故障的始發(fā)點源于較低的電網(wǎng)層,經(jīng)過一系列的連鎖越級引起更大范圍的供電故障。

3 連鎖故障的過程介紹

引起連鎖故障發(fā)生的原因眾多,為了對供電網(wǎng)系統(tǒng)進行系統(tǒng)、細致的研究將連鎖故障的發(fā)展過程劃分為原發(fā)性、故障開始、故障延續(xù)和快速連鎖四個主要階段。

在故障初始發(fā)展階段,故障彼此之間存在著比較小的相關(guān)性,只是這種相關(guān)性比較弱。但是如果相關(guān)的維護人員沒有及時的排除故障,彼此之間的相關(guān)性會隨之增強,繼而迅速的發(fā)展到快速連鎖階段。

當故障發(fā)生到快速連鎖階段后,系統(tǒng)運行的狀態(tài)急劇的惡化并表現(xiàn)很小的可逆轉(zhuǎn)性,在這個時候進行人工干預根本達不到預期的效果,所以,在故障剛開始出現(xiàn)時要將其盡快排除,對其發(fā)展階段進行系統(tǒng)的分析,采取相關(guān)的措施,進行有效的防控非常重要。

4 預防連鎖故障措施

根據(jù)連鎖故障不同階段表現(xiàn)出來的特點,對連鎖故障進行有側(cè)重的分析,進而采取相關(guān)的措施加以預防,降低故障出現(xiàn)的機率具有十分重要的意義。

(1)在故障的始發(fā)階段,要注意隱藏故障的排除方法,對原發(fā)性的故障和保護裝置隱藏故障進行高階的辨認,認真分析隨機始發(fā)故障和有該故障可能觸發(fā)的隱藏故障對整個系統(tǒng)運行的影響,對加強系統(tǒng)的有效監(jiān)控提供合理化建議。

(2)在故障的發(fā)展階段要針對故障的特征,對事件之間的關(guān)系進行細致的研究,對故障的開始進行準確的定位。在這個階段要注意對連鎖故障進行實時的監(jiān)控,為故障的發(fā)展趨勢提供有效的分析參考,準確的掌握未來故障態(tài)勢的發(fā)展。

(3)在診斷連鎖故障的基礎(chǔ)上,從整體的角度出發(fā)對故障進行綜合的分析,采取有針對性的控制措施,在消除供電網(wǎng)中局部故障的前提下,還應(yīng)該注意控制措施的設(shè)施不能引起新故障的產(chǎn)生。

(4)繼電保護隱藏故障是連鎖過程不斷發(fā)展的重要因素之一,是電力系統(tǒng)安全運行的重大隱患,為了有效的阻滯連鎖故障引發(fā)大規(guī)模停電情況的發(fā)生,需要加強對繼電保護隱性故障的理論探究,對其發(fā)生的機制不斷的探索。

5 結(jié)語

本課題主要針對電力系統(tǒng)中連鎖故障出現(xiàn)的原因和發(fā)展進行了探究,并提出了有效的控制策略,為了避免連鎖故障造成大面積的停電,需要加強繼電保護隱性故障的研究,盡早的找出保護性故障的出現(xiàn)的原因,從根本上解決連鎖性故障的出現(xiàn),使供電系統(tǒng)能夠正常的運行,滿足人們的生產(chǎn)、生活需求。

參考文獻

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