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地震灾害风险分析范文1
关键词:巨灾债券;地震;聚合损失分布;利率期限结构
中图分类号:F840.64文献标识码:A文章编号:1001-6260(2009)06-0082-07
一、问题的提出与文献综述
发生在2008年的中国四川汶川特大地震不仅给灾区人民带来极大的伤痛和苦难,同时也给全体中华儿女和世界各国人民带来悲伤。汶川8.0级强震是中国30年来遭受的最为严重的地震灾害,是近10年来最为严重的自然灾害,造成直接经济损失达8451亿元,占2008年GDP总量的2.8%,占新增GDP的16.73%。
中国东邻环太平洋地震带,西接亚欧地震带,境内有地壳的断层,是世界上遭受地震灾害最为严重的国家之一。据有关资料统计,全球陆地上的7级以上地震,30%左右发生在中国,全球死亡人数20万以上的5次地震,全部发生在中国。中国除贵州、浙江省外,各省均发生过6级以上地震,其中发生过7级以上强震的省、自治区、直辖市就有19个。20世纪以来,中国地震发生的频率和强度急剧增加(见图1)。根据统计预测和国家地震局有关专家的判断,目前中国大陆地震活动正处于第5个活跃期。
图1 中国地震发生频率和强度的分级显示(1992―2008)
频繁而高强度的地震灾害,造成了严重的人员伤亡和巨额的经济损失,给中国政府财政支出和人民生活造成了巨大压力(见图2)。长期以来,中国自然灾害的救助方式主要依靠政府的赈灾资金与民间援助,但可谓杯水车薪,而商业保险由于自身规模和承保技术的限制,一直难以满足巨灾保险的需求,因此大部分的灾害损失还是由受灾单位和群众自己来承担,灾后生活和当地经济的恢复缓慢而困难。
图2 中国地震灾害造成的经济损失和人员伤亡(1990―2008)
注:2008年汶川地震造成直接经济损失8451亿元,人员伤亡50余万,本图显示的2008年地震损失为扣除汶川地震后的数据。
当前国际金融市场上应对巨灾风险的有效方式是巨灾风险证券化产品,其中以巨灾债券最为典型。巨灾债券赋予了保险公司面对巨灾事故的风险控制能力,而其成功发行的关键因素取决于是否合理地定价。
有关巨灾债券定价理论的系统研究开始于20世纪90年代中期,目前仍处于初步发展阶段,新模型不断涌现,又很快被改进。其中最具代表性的理论如下:Cummins等 (1995)用套利的思想讨论了巨灾衍生产品定价。Litzenberger(1996)计算出了赔款损失率分别为Frechet和平稳Levy分布的巨灾债券价格。Briys (1997 ) 在市场完全、巨灾损失指数服从几何布朗运动以及市场无套利机会等假设下,得到了一个巨灾债券价格的表达式。Lane(1998,2000)、Lane等(2007)对已发行的巨灾债券的参数进行回归分析,不断完善和发展了一套LFC巨灾债券定价模型。Loubergé等(1999)以B-S模型为基础,假设在完全和无套利机会的金融市场中巨灾债券损失指数在连续时间中服从几何布朗运动,且利率是连续的,建立了巨灾定价模型。Cox等(2000)提出了基于均衡定价理论的巨灾债券定价模型。Wang(2004)和Christofides(2004)通过概率变换发展了LFC模型,提高了计算效率。Lee等(2000,2007)将道德风险和基差风险引入了巨灾债券定价模型中,认为巨灾债券可以有效地减少再保险人的基差风险。国内较有代表性的成果有韩天雄等(2003)、李永(2005)、田玲等(2006,2008)、施建祥(2006)、王俊凤等(2008)、张庆洪等(2008)等。
从已取得的成果看,巨灾债券定价研究的重点是将巨灾风险特征引入传统债券定价理论。依据巨灾风险的特殊性,可以把巨灾债券定价模型分为完全市场定价模型和不完全市场定价模型,但是无论哪种类型均意味着对金融市场和保险市场的统一定价,这种统一定价具有很大的难度,加之巨灾债券合同的非标准化使得其定价方面的研究进展不大,至今并没有形成一个统一的模型。同时,已有的巨灾债券定价模型把保险市场看作一个外生变量,并没有反映出联结保险市场和金融市场的特征。未来的研究趋势基本上沿着两个方向演进:理论价格和风险分析模型。理论价格模型目前并没有统一,只是在原有的金融模型上做修改,本质上并没有大的变化。而风险分析模型侧重于用实证的研究方法寻求对债券的定价,形成了对债券价值的评估方法,但困难主要在于巨灾债券的样本太少,其可靠性有待检验。
本研究沿用风险分析模型,完成了对中国地震巨灾债券定价的实证研究。具体而言:是利用非寿险精算技术,拟合并建立中国地震巨灾损失的聚合风险分布模型。并以无套利BDT(Black,et al,1990、1991)利率期限结构模型为基础,通过引入转移概率参数,建立中国巨灾债券短期利率的动态变化模型,并在该利率期限结构下,对地震巨灾债券的定价进行实证研究。
二、地震巨灾债券的定价模型
(一)巨灾债券的运作机制
巨灾债券为附息债券,每年末按照合同约定的条件向投资者支付息票,息票的支付取决于地震灾害的损失是否超出触发水平,当损失超过触发水平时,当期和余期息票将不予支付或者按照一定的比例支付;巨灾债券为保证偿还债券,到期时保证偿还金额是确定的。债券运作方式如下:
当t=0时,V(t)=I(t)=0
当0
当t=T时,V(t)=Fr+BI(t)
其中:T表示债券的期限;K表示损失的触发水平;Fr表示息票金额;Q表示息票的回收比例;B表示债券到期的保证赎回金额;V(t)表示时刻t得到的支付金额;I(t)表示地震灾害在时刻t造成的损失金额。
(二)随机利率分布模型
在随机利率与金融衍生品定价中,多采用无套利利率期限结构模型,而其中的BDT模型在债券定价和一般性利率衍生品定价及利率风险管理方面以其相对简单、操作性较强而获得广泛应用。本文沿用BDT模型的基本思想,通过利率转移概率参数,建立扩展的离散形式的BDT利率期限结构模型,并通过中国不同期限的定期存款利率的初始期限结构,即定期存款的到期收益率与波动率,来匹配未来短期利率(远期利率)的变化过程。
模型假设:
(1)短期利率服从对数正态分布;
(2)短期利率随着时间的变化,每个时期变化一次;在每个时期末,利率的变化具有两种可能性,即产生两个利率ra和rb,两者的概率分别为p和(1-p);
(3)第n-1期期末的短期利率的波动率为其任意相邻短期利率的方差,且有ra=rbeσrp(1-p),其中σr为短期利率的变异系数,即波动率;
(4) 初始期限结构的到期收益率为Ri,i=1,2,…,n,其中Ri表示i年期定期存款的到期收益率。
那么,第n期期末的n+1个短期利率的递推公式为:
∑ni=0Cinpi(1-p)n-ia¨(i)b¨(n-i)+Rn+1∑nk=1∑ki=0Cikpi(1-p)k-i
a¨(i)b¨(k-i)=1+R1-Rn+1Ln(ra/rb)=σr/p(1-p)(1)
其中,a¨(i)b¨(n-i)表示所有向前贴现因子所组成的路径集合,例如:
a¨(1)b¨(2)=[(1+ra(1))(1+ra(1)b(1))(1+ra(1)b(2))]-1+[(1+rb(1))(1+ra(1)b(1))
(1+ra(1)b(2))]-1+[(1+rb(1))(1+rb(2))(1+ra(1)b(2))]-1
利率情景树是短期利率随机过程的离散表达形式,上式短期利率动态变化如图3所示。
图3 利率期限结构BDT模型二叉树结构图
(三)损失分布模型
地震风险在某个单位时间内所发生的总损失量与其在这一个单位时间所发生的总损失次数和每一个单次损失额度有关,索赔次数刻画了风险发生的可能性,损失额度刻画了风险发生的严重性。总损失量等于各单次损失量的总和。
假设地震风险在单位时间内可以允许发生多次损失,若用Xk表示第k(k≥1)次发生损失的损失额度时,则在这个单位时间内总的损失次数为N(随机变量),总的损失量为:
SN=X1+X2+…+XN=∑Nk=1XK
其中:(1)随机变量N,X1,X2,…是相互独立的;
(2)X1,X2…,是具有相同分布的随机变量,其分布函数为FX(x),密度函数为fx(x);
(3)损失发生次数k的分布函数为P{N=n}。
根据损失发生的次数,运用全概率公式得到SN的分布函数:
FS(s)=P{SN≤s}=∑∞n=0P{SN≤s|N=n}P{N=n}=∑∞n=0P{X1+X2+…+XN≤s}P{N=n}
其中:P{X1+X2+…+XN≤s}=Fn*Fn-1*…*F2*F1(s)=F*n(s),即FX(x)各个分布函数依次卷积,因此,有FS(s)=∑∞n=0F*n(s)P{N=n}。
假设地震灾害每年发生的次数服从泊松分布,其分布函数为:P{X=n}=e-λλnn!;每次灾害发生的损失金额服从对数正态分布,分布函数为f(x)=12πσxe-(Lnx-μ)22σ2,那么每年地震发生的总损失服从复合泊松-对数正态分布的聚合损失分布模型,分布函数为:
FS(x)=∑∞n=0P(N=n)F*n(x)=∑∞n=0e-λλnn!F*n(x)(2)
(四)地震巨灾债券的定价模型
假设地震巨灾债券具有上述运作机制,短期随机利率的期限结构如图3所示,地震聚合损失分布模型为复合泊松-对数正态分布,并且地震巨灾债券的触发水平与息票的回收比例具有如表1所示结构。
表1 地震巨灾债券的触发水平与息票回收比例结构
触发水平KK1K2K3…KS≥Ks息票(Fr)回收比例Q1Q2Q3…QsQs+1
则,由公式(1)、(2),可求得地震巨灾债券的价格为:
P=(1+R1)-1E(Fr)+∑ni=0Cinpi(1-p)n-ia¨(i)b¨(n-i)+E(Fr)+B•∑nk=1∑ki=1Cikpi(1-p)k-ia¨(i)b¨(k-i)(3)
其中,E(Fr)为息票在各种触发水平的收回比例下的期望值:
E(Fr)=[1-F(Ks)]Qs+1Fr+∑si=1[F(Ki)-F(Ki-1)]QiFr
F(k)=∑∞n=0e-λλnn!F*n(x)
三、中国地震巨灾债券定价的实证研究
(一)地震损失金额分布的拟合
本文选取1990―2008年中国地震灾害直接经济损失在1亿元人民币以上的损失数据作为随机变量的样本数据。为了消除价格因素的影响,通过CPI指数逆推法将各年损失额换算为以2007年为基期的数值,样本数为46个。运用矩估计法对样本数据进行参数估计,即对于对数正态分布有:
=2Ln[E(x)]-1/2Ln[E(x2)]
=-2Ln[E(x)]+Ln[E(x2)]
其中,E(x)、E(x2)分别为样本数据的一阶矩和二阶矩;解得=11.747,=46.047。
对参数进行拟合优度检验:χ2检验统计量为Q=∑ni=1(Qi-Ei)2Ei=4.24
为了进一步验证损失分布的准确性,本文利用12个常见损失分布理论模型分别对样本数据进行拟合,拟合结果见表2。可以看出,除了对数正态分布,其他分布的拟合效果均不理想。因此,确定对数正态分布为中国地震损失金额分布的理想分布。
表2 12种理论分布拟合效果比较
分布名称参数值χ2检验值K-S检验A-D检验对数正态μ=11.747,σ=46.0474.240.0920.3050伽玛正态α=0.56,β=15.22,7.20.120.51皮尔生5α=0.82,β=1.565.670.110.57逆高斯μ=8.8257,λ=23.180.120.53指数λ=8.518315.620.253.59威布尔c=6.71,r=0.698.00.110.41逻辑斯谛μ=7.2091,s=5.608369.310.253.334贝塔(BETA)α=0.46,β=5.7824.40.27892.83正态μ=9.5987,σ=12.70896.690.254.5640帕累托a=0.6468,λ=1.08048.510.1114.9930三角形a=1.0804,c=1.0804,b=66.788.510.47120.0626均匀a=-0.372,b=66.436128.690.5943.49
(二)地震发生次数的拟合图4 中国4年期巨灾债券短期利率的期限结构
根据中国1990―2007年地震损失的原始数据,可知中国地震发生次数的样本原点矩2。运用参数λ=2的泊松分布对地震发生的次数进行拟合,x2检验值3.35
(三)利率分布模拟
以中国商业银行各年期定期存款的到期收益率(表3)为依据,以近两年来中国一年期定期存款的波动(表4)为参照,并假设相同时期任意两个相邻利率的变化概率相等,即p=1/2,对中
(四)地震巨灾债券的定价实证结果
假设中国4年期地震巨灾债券的触发规则如表5所示,到期保证偿还金额B=100,息票面值F=8,则由公式(3)计算可得巨灾债券的发行价格为98.61,实证结果见表6。
(Poisson,LogN)年限(t)到期收益率R变异系数即期利率γ
四、结论与展望
本文将地震损失概率分布与利率期限结构相结合,将地震损失金额这一不确定性事件作为息票支付的触发条件,考虑到了不同时刻短期利率各种变化路径下的息票或有支付,使地震损失风险与金融市场利率风险有机结合。该模型研究讨论的是到期保证偿还型债券,而实际操作上,国际巨灾债券中亦有将息票与本金同时作为或有支付,即发生巨灾风险时,根据不同的触发水平,投资者可能损失部分或全部本金和息票,这使得投资的风险更大。
本研究只是对巨灾债券定价机制的初步探讨,仍然有需要完善之处。比如:在利率期限结构的假设方面,只考虑了基于短期利率的单因子无套利模型,而事实表明,影响利率期限结构的因素不止一个,需要建立更加复杂的多因子模型加以讨论;此外,本文仅讨论了巨灾债券基于损失风险与利率风险纯保费的定价问题,并没有考虑附加费率、道德风险、再投资率等影响价格构成的其他因素。这些问题有待在今后的研究中不断深入和完善。
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地震灾害风险分析范文2
关键词:自然灾害;建设工程;风险评估;
中图分类号:B503文献标识码: A
中国是世界上自然灾害最严重的国家之一。自然灾害的多发性与严重性是由其特有的自然地理环境决定的,中国大陆东濒太平洋,陆海大气系统相互作用,关系复杂,天气形势异常多变,各种气象与海洋灾害时有发生。中国地势西高东低,降雨时空分布不均,易形成大范围的洪、涝、旱灾害;因位于环太平洋与亚欧两大地震带之间,地壳活动剧烈,是世界上大陆地震最多和地质灾害最严重的地区;中国有约70%以上的城市分布在气象灾害、海洋灾害、洪水灾害和地震灾害都十分严重地区。而工程建设项目多是暴露于这些自然灾害之下的,灾害的多发必然会对建设项目产生很大的影响和损失,因此有必要对工程建设项目中的自然风险进行合理的评估和管理。
自然灾害风险概述
自然风险是涵盖于风险范畴内的,它是由某一种自然灾害发生所造成的损失的不确定性。在灾害学研究理论中,认为风险是在一定时间和区域内某一致灾因子可能导致的损失(死
亡、受伤、财产损失、对经济的影响),其中致灾因子是一定时间和区域内的一个危险事件,或者一个潜在破坏性现象出现的概率。
自然灾害的分类,一是气象灾害:台风、暴雨、雷击、寒潮、高温及干旱等;二是地质灾害:地震、泥石流、滑坡、崩塌、地裂、火山等;
自然灾害一旦发生,往往不是孤立的,而是形成复杂的自然灾害系统。它们常常在某一地区或某一时段集中产生一系列灾害群或灾害链。许多自然灾害、特别是强度大的自然灾害,常常诱发或引起一连串的次生灾害与衍生灾害,形成灾害链;灾害群与灾害链交织在一起往往放大了自然灾害的效应,从而制约着自然灾害风险系统影响结果。
2. 自然灾害对工程项目建设的影响
工程建设项目管理包含了在建筑施工全过程当中的一切有关质量与安全施工的组织和管理活动,其主要是通过严加控制施工过程中的各个要素,从而使得这些要素当中的危险状态或危险行为能够得到有效的降低甚至达到完全消除,以此来降低一般事故的发生概率乃至杜绝重大事故发生的目标。随着全球气候的变暖和城市化的发展,自然灾害发生的频率和损失与年俱增,随之而来的便是自然灾害因素对建筑施工的影响也越来越大,通过一系列科学合理、行之有效的施工质量与安全管理措施的实施,尽量避免或降低建筑施工因自然灾害而受到损失是当务之急。
自然灾害风险对建设施工的影响主要体现在对工程项目进度控制的影响(工期),工程项目质量管理的影响和施工成本的影响。
2.1 自然灾害对工程进度的影响
建筑施工大多为室外露天作业,施工进度经常会受到自然环境因素的影响。尤其是发生不良气候条件和极端天气时,如高温、台风、暴雨、地震等条件下工人的工作效率会收到很大的影响。发生自然灾害导致的停工,各地方都有规定,当温度、风力达到一定级别时,工地必须停止施工。自然灾害发生时,或由于建筑或设备发生损害进行修复而必须增加的时间。再者,当自然灾害导致建筑材料的运输路线破坏、受堵,而建筑材料又不充足时则在很大程度上也会导致施工工期的拖延,如大雨、泥石流、山体滑坡导致交通路线中断等。
2.2 自然灾害对工程质量的影响
自然灾害的发生必然会对工程项目质量产生影响,这主要体现在发生极端天气现象时会对建筑材料的性能产生影响。如气温、湿度、风力等自然环境发生变化都会对钢筋砼的浇筑及养护产生影响。如:在高温下拌合和浇筑混凝土,水分蒸发快,引起坍落度损失,难以保证所设计的坍落度,易降低混凝土的强度、抗渗和耐久性。且高温时,水泥水化反应加快,混凝土凝结较快,施工操作时间变短,容易因捣固不良造成蜂窝、麻面以及“冷缝”等质量问题;如果脱模后不能及时浇水养护,混凝土脱水将影响水化反应的正常进行,不仅降低强度,而且加大混凝土收缩,易出现干缩裂缝。
2.3 自然灾害对施工成本的影响
自然灾害对施工成本的影响主要体现在灾害造成的直接破坏损失。其次,一些重大灾害会导致城市、农业、工业等大范围的破坏及损失,由此会使建筑材料价格产生变动。
3.工程建设项目中自然风险评估
自然灾害风险评估将灾害发生破坏与损失的大小直接与暴露于灾害风险中的承灾体相关,灾害研究开始关注人类及其活动所在的社会和资源等背景条件形成承灾体论。此时自然灾害风险评估基于对承灾体分类的基础上,进行承灾体暴露与脆弱性(易损性)分析评价。
3.1自然灾害的风险分析
灾害风险分析包括灾害危险性分析、承灾体脆弱性分析和灾害损失分析三部分。通过对历史灾害事件的频率、强度分析得出灾害风险分析的结果为:特定灾种在一定区域未来时间段内遭受某种强度灾害的概率。衡量灾害风险水平大小的基本指标包括:(1)空间范围(2)时间(段)(3)灾害强度(频率)(4)发生概率。即灾害风险可理解为空间、时间、灾害事件、灾害强度和概率的函数即:
3-1
其中,R为灾害风险,R为区域,T为时间间隔,H为灾害事件,I为灾害发生的强度(可以理解为灾害可能造成的损失),P为发生概率。灾害风险即为表征一定区域未来一定时间段内遭受某种强度灾害事件带来的损失的发生概率。
基于数学概率统计基本原理,可以获得任何事件的频率和概率函数关系。Tobin和Montz提出概率数学模型中关于概率和年超越概率(Annual Exeeeden probability,简称AEP)的函数关系式3-2。
3-2
3-3
其中P为概率,AEP为年超越概率,F为频率,Ri为周期,t为时间段。在精度要求不高的情况下,年超越概率在数值上等于频率,等于回归周期的倒数(式3-3),这样损失的概率可以由灾害强度频率推算求得。
3. 2自然灾害的风险评价
在灾害风险分析完成后,灾害风险值的时间、空间分布业已完成;灾害风险评价首要任务就是将上述定量分析的结果合理分级。最终提出灾害风险水平等级及相应的应对策略。通过编制区域灾害风险图,以反映区域自然灾害风险等级。
灾害风险由极大损失和发生概率表征,风险分级取决于灾害损失和发生概率分分级状况。如果将灾害损失和发生概率分别划分为5个级别,那么灾害风险级别则由二者的判别矩阵加以确定。灾害风险分为4级,低风险、中风险、高风险和极高风险。
灾害风险等级判别矩阵
低风险包括3种损失和概率组合类型,中风险包括10种损失和概率组合类型,高风险包括9种损失和概率组合类型,极高风险包括3种损失和概率组合类型
4. 结论
建设项目作为一个自然灾害巨承灾体,具有暴露要素集中和发生灾害损失巨大等特点,受到国内外学者广泛的关注。随着全球气候变暖和城市化进程加速,建设区承受各种自然灾害频率和强度日益加剧,因而工程项目建设区也就成为自然灾害风险研究的重要区域。开展建设项目自然灾害风险研究,构建自然灾害脆弱性评价指标体系与评价方法,建立自然灾害风险评估程序与动态评估模型,实现区域自然灾害风险区划,集成开发自然灾害风险评估工具集,从而为工程项目制定综合自然灾害风险管理制度、应急控制预案和可持续发展战略提供坚实的理论基础与科学依据。
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地震灾害风险分析范文3
关键词:地质灾害;风险评估;GIS
中图分类号:F416.1 文献标识码:A
1概述
地质灾害是在地质作用下,地质自然环境恶化,造成人类生命财产损毁或人类赖以生存与发展的资源、环境发生严重破坏的过程或现象,是对人类生命财产和生存环境产生损毁的地质事件。因而,从该意义上来讲,地质灾害不仅是一种自然现象,而且带有明显的社会经济属性。
在以往工程地质领域对于地质灾害的研究中, 多考虑地质灾害的自然属性,评价预测也多从其内外影响因素入手,把地质灾害仅作为一种地质动力活动,着力于灾害形成机制与诱发条件、发展规律等自然特征的分析,度量的指标多为稳定性程度等。而对地质灾害的社会属性和与之密切相关当破坏效应等注意的不够。这种状况越来越不适应社会经济发展对减灾研究的需要。诚然,对于单体地质灾害而言,地质灾害自然属性研究必不可少,但如果从一个更深的层次来看,这显然没有考虑到地质灾害的社会经济属性。人类防治地质灾害的最终目的并不是杜绝引起地质灾害的地质现象或地质事件的发生,而是确保这些地质现象或地质事件不对人类造成不可接受的危害。所以从社会减灾防灾意义上讲,除了考虑其自然因素,更应该考虑其社会属性因素,由此才有了地质灾害风除评价的概念的产生。
2 对地质灾害风险概念的认识
目前对灾害风险和地质灾害风险还没有统一的认识。在联合国教科文组织的一项研究计划中,Varnes(1984年)提出了自然灾害及风险的术语定义,随后得到了国际地质灾害研究领域的普遍认同,成为了对地质灾害危险性、易损性和风险评估的基本模式。地质灾害的风险可定义为:在一定的区域时间限度内,特定的地质灾害现象对生命财产、经济活动等可能造成的损失,即地质灾害风险是潜在地质灾害危险性和社会经济易损性的函数,它可表示为:
式中:R(Risk):地质灾害的风险,指特定的地质灾害现象可能造成的损失;H(Hazard):一定地区范围内某种潜在的地质灾害现象在一定的时间内发生的概率,即地质灾害的危险性;E(Element):给定区域内受特定地质灾害威胁的对象,包括人口、财产、基础设施、经济活动等;v(Vulnerability):特定的地质灾害以一定的强度发生而对受威胁对象所造成的损失程度,即受威胁对象的易损性,它用0~1来表示,0表示无损失,1表示完全损失。
综上所述我们可以看出,地震灾害的危险性(H)和受威胁对象(E)的易损性(v)共同决定了地质灾害的损失大小,是控制地质灾害风险的(R)的基本条件。因此,地质灾害风验评价应从下述两方面进行:(1)地质灾害的危险性评价,其与历史地质灾害活动强度和周期性规律(即灾害发生的频次、规模、分布强度)以及地质灾害孕育的环境与形成条件(即地形地貌、地质背景、水文气象、植被和人类工程活动等影响因素)密切相关;(2)区域社会经济易损性评价,包括了直接易损性评价(受威胁对象分布与抗灾能力)和间接易损性评价(地区社会经济与防灾能力)2个方面内容。
由于实际情况的复杂性,在地质灾害风险评估中很难对H、E、V等进行精确的定量表示。在这种情况下,可以采用“等级”的概念,先对地质灾害的危险性、社会经济易损性进行分级,然后再采用适当的方法进行最终的风险评估。
3 地质灾害风险评价模型
目前有关地质灾害风险评价的模型有信息量模型、层次分析等模型,在这里简述信息量模型。
根据实际情况,将影响地质灾害风险因素的实测值转化为信息量值,并用信息量来表征地质灾害风险影响因素的“贡献”大小,进而评价地质灾害的风险程度。信息量用条件概率计算:
I(X,A)=lg(P(X/A)/P(X)) (3)
式中:I(X,A)为单因素(指标)X影响地质灾害风险A的信息量;
P(X/A)为地质灾害风险恶化条件下出现X的概率;
P(X)为研究区影响因素X出现的概率。具体运算时,总体概率用样本频率计算,即:
式中:I为某一单元P种因素组合情况下地质灾害风险恶化的总信息量;
S为样本区总单元数:
N为该区己知地质灾害风险恶化的单元总数;
S1为含有影响因素X的单元个数;
N1为含有影响因素X的地质灾害风险恶化单元个数。
用总信息量I值作为该单元多种因素共同作用下的地质灾害风险改善的综合指标。对I值进行统计分析(主观判断或聚类分析))找出突变点作为分界点,将区域分成若干个地质灾害风险等级,由此建立的信息量模型,将作为研究区的风险预测模型。只要查明研究区各因素的情况,根据样本区计算出的信息量值,并将各评价单元的诸影响因素的信息量值叠加便可预测地质灾害风险等级。
信息量模型适合于各地质灾害影响要素的信息量比较丰富的地质灾害风险评价,按统计方法对各影响要素进行聚类分析,按照一定的阈值,将评价区域进行地质灾害风险分区。
4 基于GIS技术的地质灾害风险分析
地理信息系统(GIS)是有效表达、处理以及分析与地理分布有关的专业数据的技术,它为人们提供了一种快速展示有关地理信息和分析信息的新的手段和平台。从20世纪80年代以来,GIS在灾害管理中得到逐步深入的应用。
各种地质灾害都是在地球表层一定空间范围和一定时间限度内发生的,尽管不同种类的地质灾害之间、同一种类的地质灾害的不同个体之间大都形态各异,形成机理也是千差万别,但它们都是灾害孕育环境与触发因子共同作用的结果,而这些都与空间信息密切相关,利用GIS技术不仅可以对各种地质灾害及其相关信息进行管理,而且可以从不同空间和时间的尺度上分析地质灾害的发生与环境因素之间的统计关系,评价各种地质灾害的发生概率和可能的灾害后果。
GIS与传统意义上的信息系统的根本差异在于:它不仅可以存储、分析和表达各类对象的属性信息,而且还可以管理空间(图形)信息,可以使用各种空间分析方法,从空间特征和属性特征两个方面对多种不同的信息进行综合分析,寻找空间实体间的相互关系,分析和处理一定区域内分布的现象和过程。GIS软件提供了一些基本的空间分析工具,如区域叠加分析、缓冲分析、矢量栅格数据转换、属性数据查询检索、数字高程模型、数字地面模拟分析等,但仅仅直接利用这些基本的工具进行地质灾害的风险分析显然是不现实的,还需要结合专业地质灾害风险评价模型,如将信息量模型与GIS平台相结合,应用于地质灾害风险评估分析中。
信息量法模拟和层次分析评价模型与GIS的结合可以从以下几个方面考虑:
(1)利用GIS采集数据及进行基础数据处理。GIS具有强大的数据采集与空间分析功能,可以利用它来采集评价所需的数据并进行管理。GIS对数据的预处理一是将定性数据按照一定的原则定量他;二是利用GIS的自动划分功能形成用于评价的图元区域。
(2)应用信息量法模型可扩充GIS的分析评价功能。利用GIS的二次开发功能,选定合适的信息量法模型对GIS进行二次开发,扩充GIS的分析评价功能,实现传统分析方法与GIS的结合。把GIS已经剖分的图元区域的各种信息存入预先确定的数据库,然后通过编写接口,信息量法模型就可以直接调用这部分数据供分析之用。
(3)利用GIS强大的成图功能,将信息量法模型分析结果返还到GIS处理成图,形成最终成果。
这样就可以在建立一个基于GIS技术的地质灾害风险评估系统,首先在建立评估区信息数据库的基础上,结合地质灾害风险评价分析模型(信息量模型),运用GIS的空间分析功能(缓冲区分析、叠置分析等)、数据融合技术以及高精度计算实现对多种不同类型的地质灾害(如滑坡、泥石流、岩溶塌陷等)进行危险性分析、易损性分析和最终的风险评估。整个地质灾害风险评估工作都是有序进行的,其基本程序见图1所示。
结论
(1)地质灾害风险评估包括地质灾害危险性评价、社会经济易损性评价两大内容。危险性评价应以历史危险性(灾害发生的频率、规模、程度)和影响灾害发生的主要因素(基于灾害发育机理研究)的综合分析进行;易损性评价应包括受威胁对象的易损性分析和受威胁对象的价值分析2个方面。
(2) 运用GIS开展地质灾害风险评估是必然趋势,国外已有许多成功的范例。GIS技术为地质灾害在专业评价模型(如信息量模型)条件下的风险评估提供了有效的技术支持。基于GIS技术的地质灾害风险评估系统较好的实现了GIS技术与地质灾害风险评价模型的结合,能够充分利用GIS的图形编辑、属性管理、空间分析、数字高程分析等功能优势,快捷方便的实现一般分析方法与手段难以解决的问题。它可以根据变化了的情况与资料,实时性的进行地质灾害风险分析,进一步缩减风险分析的模糊性与不确定性,具有较强的准确性与客观性,而这正是常规分析手段所难以比拟的。
参考文献
[1]罗元华,张粱.地质灾害风险评估方法[M].北京:地质出版社,1998.
地震灾害风险分析范文4
关键词:应急管理;县级政府;对策
中图分类号:D632.5
文献标识码:A 文章编号:1003—4161(2012)02—0062—04
我国地域辽阔,但同时也是一个自然灾害频发、多种风险并存的大国。近年来,受全球气候变暖及其他各种不确定因素的影响,频繁发生的重、特大自然灾害给我国带来了巨大的人员伤亡和社会财产损失,也对国家和政府的威信,甚至对县域、城镇乃至整个国家的国民经济和社会发展产生了强烈的“外部损害”。然而,自然灾害的影响大多是在一个市(含所辖县、区)的范围内,特别是山洪泥石流等突发自然灾害,常常是从若干个县域开始蔓延,这就意味着县级政府在特大自然灾害应对中面临着最直接的考验。作为灾害应对的第一道门槛,县级政府应急管理在公共危机治理中具有特殊的地位,是发现突发事件苗头、预防发生、首先应对、防止衍生新危机的第一责任人,承担着灾害应急处置的重要职责,它的应急反应是有效遏制突发事件发生、发展的关键。然而在实践中,县级政府的灾害应急表现却并不尽如人意。
为了完善应急管理体系,提升县级政府的应急管理能力,本文以探究县级政府在特大自然灾害应对中的“短板”为目的,以兰州大学公共应急信息管理研究团队研究发现的县级政府在舟曲特大山洪泥石流灾害应对中的薄弱环节为依据,结合县级政府灾害应急处置和舟曲实地调研的数据资料,分析了作为应急工作第一线的县级政府在特大自然灾害应对中存在的“短板”,并根据甘肃省县级政府应急能力建设的现状探讨了将其修复的途径。
一、县级政府在应急管理中的作用
现代应急管理是由美国发起的,多集中在政府管理部门,应用性很强。应急管理是一个动态的过程,指政府及其他公共机构在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后管理过程中,通过建立必要的应对机制,采取一系列必要措施,保障公众生命财产安全,促进社会和谐健康发展的有关活动。《美国危机与紧急情况管理手册》(Handbook of crisis and emergency man—agement)认为,应急管理可以分解为减缓(mitigation)、准备(preparation)、响应(response)和恢复(recovery)四个阶段。因此,应急能力是减缓、准备、响应和恢复四种能力的复合。在我国的各个行政层级中,应急程序均被形式化为四大基本过程:预防与准备、预警与监测、救援与处置、恢复与重建。
在应急管理过程中,县级政府发挥着不可替代的作用。
(1)应急基础准备和资源保障。应急基础设施建设的质量水平及抗灾能力、应急组织机构的完善程度、应急预案及应急法律法规的完善程度等构成了应急基础准备的核心内容。信息通讯、物资装备、人力资源和财务经费等方面的保障是县级政府应急所必备的资源保障。充分的应急基础准备和资源保障是有效应急的前提。
(2)监测与预警。指利用灾害应急信息网络对各种可能存在的灾害进行监测、预报,向公众及时、快速预警信息,并结合人口、自然和社会经济背景数据库对灾害可能影响的地区和人口数量等损失情况做出分析和评估。
(3)应急教育与培训。指通过面向公众的应急知识教育、应急技能培训及预案演练来加强备灾能力。
(4)应急救援与协调。应急救援涉及救援装备与设备等硬件设施、救援队伍、救援技术与智力支持、救援物资的紧急生产及调用等,指挥协调指的是地方政府主要官员等协调主体如何指挥、控制和协调应急响应与恢复行动。
(5)善后处理。指为了恢复正常的状态和秩序所进行的各种善后处置活动,包括灾民转移安置、次生隐患排查、基础设施恢复、对受灾损失的评估与赔偿、恢复重建计划的制定与实施等。
(6)与周边市县的协调联动。主要包括是否掌握周边市县应急资源信息,能否调用周边市县应急资源,是否建立与周边市县应急协作机制等内容。良好的与周边市县的应急协作,不仅会因就近援助加快响应速度,而且也会因资源共享降低应急成本。
二、县级政府在特大自然灾害应对中的“短板”分析
在县级政府作用框架的基础上,笔者选取县级政府在特大自然灾害应对中的典型实例“舟曲特大山洪泥石流灾害应急处置”进行分析。
“舟曲特大山洪泥石流灾害”涉及2个乡镇,15个行政村,其中包括两个重灾社区,受灾人口达4.7万。舟曲县级政府在灾害应急救援与善后处理等方面发挥了很大的作用。在这次应急处置之后,兰州大学公共应急信息管理研究团队在文献梳理的基础上,邀请甘肃省应急办公室专家根据甘肃省县级政府应急能力建设现状及对应的县级政府能力评估指标体系设计了实地调查问卷,并辅以深度访谈,对舟曲县政府在此次特大自然灾害应对中的应急管理能力进行了全面而综合的评价与研究。
在评估问卷设计过程中,由于考虑到科学合理的应急管理能力评估指标体系对评估高效性的基础作用,以及可操作性强的评估方法对评价结果的合理性和正确性的直接影响,研究团队根据评估指标体系设置的原则和指标选取的方法,结合政府应急管理的相关特点,采用处理这类综合评价问题有效模型的层次分析法(AHP)来确定指标权重,对县级政府应急管理能力评估指标体系进行了构建。评估指标体系以应急基础与保障能力、监测预警能力、应急教育与培训能力、应急救援与协调能力、善后处理能力及虚拟应急能力6项能力构成要素作为一级指标,并在此基础上按照科学、系统、简易的原则把一级指标细化为29个二级指标,并根据二级指标量化的难易程度把二级指标以问题的形式转换成表格,设计成39个问题。
在调研过程中,团队实地走访了舟曲县政府办公室、民政局、财政局、教育局、林业局、发改委、经贸委、交通局、统计局、人民武装部、公安局、团委、人事局、水利水电局等部门,选择了具体参与应急管理各项工作及各个环节的主要部门作为评价主体,以部门工作人员自评打分、调研团队研究员面对面辅导调查对象填写调查问卷(以免调查对象对一些问题的理解有误而影响问卷的填写质量)的形式获取基础数据。为保证数据获取的科学性,在问卷调查过程中还采取了随机抽样的方法。调研过程共发放问卷93份,回收问卷93份,剔除部分数据缺省的无效问卷后,得到有效问卷77份。
在调研结束后的评估分析过程中,团队采用模糊综合评价的方法对评价中涉及的大量复杂模糊现象和模糊概念进行定量化处理,运用层次分析法(AHP)与模糊综合评价法相结合的方法对调研数据进行了综合分析与评估。研究得出,舟曲县政府在应对泥石流灾害的过程中有待改善的五个方面是风险评估与预防、危机预警、城市规划与基础设施建设、应急设施与资源配置、应急培训与演练。
(一)风险评估与预防缺失
危机预防管理的一项重要工作就是对各种潜在的危机风险随时进行评估,这是实施减灾措施的第一步。风险评估是整个风险管理的重要构成步骤和关键环节,科学、全面的风险评估为有效进行风险管理和风险处置提供了基础依据和行动指南。县级政府在有效应对特大自然灾害时,首先要进行风险评估。
在调研中笔者发现,舟曲是甘南藏族自治州最偏远的国扶少数民族贫困县、“5.12”地震重灾区,也是滑坡、泥石流、地震三大地质灾害高发区。受自身财力(舟曲县每年的财政支出大约2亿元,县内却没有大型企业及产业链,财政收入严重偏低)和应急管理水平的限制,舟曲县还没有把自然灾害的风险评估纳入政府应急管理中,更没有设立专项资金对当地自然灾害进行风险评估。
(二)危机预警机制不健全
危机预警工作符合危机管理中的应对危机“关口前移”的思想。做好危机预警工作,把危机消灭在萌芽状态,能够达到“以防为主,防治结合”的目的,实现从源头上消灭、治理危机,从而“化危为机”,最大程度地降低危机所带来的风险和损失。
在舟曲调研中笔者发现,舟曲县人民政府于2010年5月23日接到关于批转《舟曲县突发性地质灾害应急预案》的通知,于2010年8月2日《舟曲县人民政府办公室关于转发“甘南藏族自治州人民政府办公室关于切实做好预防和应对各类自然灾害的紧急通知”的通知》。这两个文件都强调要做好各类突发自然灾害的预防和应对工作。“8.8泥石流灾害”的发生,无疑揭示了基层政府对应急预案的贯彻执行并没有到位,从调研中了解到“几个预警点都是此次泥石流发生后才紧急修建的”事实可见,舟曲县的危机预警机制还极不健全。
(三)城市规划与基础设施建设不合理
为有效应对特大自然灾害,县级政府在进行城乡规划时,应当符合预防、处置特大自然灾害等突发事件的需要,统筹安排有关应急设备和基础设施建设,合理确定应急避难场所。
通过调研笔者发现,舟曲县的县城规划极不合理:县城本身的选址就处于泥石流爆发口,导致泥石流突发后人们“无处可逃”,随着人口的增加,县城规模的不断扩大占据了很多泥石流的通道,导致泥石流突发后形成堰塞湖,大量积水进入城区淹没三分之二县城。另外,落后的交通建设未能形成完整的交通网络,极大地限制了救援过程中救援物资的运输和人员的疏散;县城楼群密集,建筑普遍是“贴面楼”、“握手楼”、“半边楼”、“悬空楼”,所有的房子像多米诺骨牌,一旦发生意外,居民根本没有逃生的通道。
(四)应急设施与资源配置不完善
应急设施与资源配置是县级政府进行灾害预防、开展救援和应急管理所配置的设施和资源的总称。合理的应急设施与资源配置,是县级政府有效应对特大自然灾害的重要物质基础和先决条件,也是实现城市健康、安全和可持续发展的重要保证。
从实地调研看,一方面,舟曲县应急公共服务设施本身的应急能力比较薄弱。例如,舟曲县虽然有交通网络,但是通往县城的路线只有一条,当这条道路中断之后,舟曲就成了孤岛,救援难以及时进行;另一方面,应急避难所的建设规划很不到位:应急避难所的修建之地适合于地震避难,但这也正是泥石流的汇集之地。另外,由于各种原因,舟曲县几乎没有应急物资储备。人民武装部某工作人员在访谈中描述道,在泥石流发生后,由于缺少救援工具,甚至连木棍都找不到,他们只能用手挖掘,来作为最直接也是当时唯一的救援工具,这严重地影响了应急救援的开展与实施。
(五)应急培训与演练缺乏
应急培训与演练是做好应急管理工作的重要保证,它能够极大地减少突发性灾难所造成的人员和财产损失。另外,培训和演练的内容也是一个不可忽视的议题。县级政府一定要有针对性地组织开展适合本地区灾害种类的应急培训与演练,以期将伤亡降到最低程度。
在调研中笔者了解到,虽然舟曲县政府的各项特大自然灾害应急预案都很完善,但遗憾的是各项预案都未进行(除了人民武装部组织过演练外)或很少进行过演练。自汶川地震后,县政府、学校等才开始开展防震知识宣讲和应急知识教育,但仅限于此,并未开展过关于泥石流的任何演练与公众教育。当泥石流发生后,相当一部分人把警车的报警声误认为地震来临的信号。信息理解的失误使他们跑到了地震避难所,结果由于地势低洼,汇集的泥石流吞没了大量生命。
三、修复“短板”的对策建议
基于以上县级政府在特大自然灾害应对中存在的“短板”,结合我国县级政府应急能力建设的现状,笔者提出如下对策。
(一)建立风险评估与预防机制
1.风险评估。自然灾害风险评估是对风险区遭受不同强度特大自然灾害的可能性及对其可能造成的后果进行定量分析和评估。风险评估在于识别风险。风险识别(hazard iden,tification)和风险评估(risk assessment)涉及三个层面,即风险识别:确认一个区域的风险,并且评估风险发生的可能性;脆弱性评估:通过评估风险、人员和财产之间的关系来评估危机事件可能会引起的潜在伤亡和危险;风险分析:对在特定时空范围内造成的伤害、损失进行定量分析。预防灾害发生,减少灾害风险,灾前投资是一项长期工程,其重要性甚至比灾后救援应对更高。
目前,各级地方政府的自然灾害应急管理理念普遍倾向于“重救轻防”,应急管理工作的重心往往偏重于灾后如何应对。这就缺失了灾害风险评估这一防灾减灾的关键环节,把本应该能够通过灾害预防措施消减或彻底消除的“风险”演化成了真正的“危机”。
2.风险预防。尽管客观上特大自然灾害难以避免,但它造成后果的严重程度却与人为干预有一定关系。在受潜在灾害威胁的地区,如果灾前预防措施得当,往往能够大幅度减轻灾害带来的损失。地震频发的日本就是一个很好的例子。虽然这个东亚岛国地震灾害不断,但完备的全社会防灾体系最大限度地减少了人民的生命、财产损失,把地震灾害对社会经济秩序的影响降低到了最低。
作为县级政府,由于不同地区受到的特大自然灾害威胁程度各不相同,而同一类型的自然灾害在固定地区频繁发生的现象也不多见,像日本那样针对某一种频发的自然灾害建立起一套独立完善的防灾体系,存在着成本——效率的问题。笔者认为,县级政府应该在以下几个方面对特大自然灾害进行风险预防。
首先,制定特大自然灾害应急预案。为有效应对特大自然灾害,县级政府必须具有前瞻性的眼光,制定系统的特大自然灾害应急预案。应急预案应针对特大自然灾害的性质、特点和可能造成的社会危害,具体规定预警与预防机制、组织指挥体系与职责、处置程序、应急保障措施以及事后恢复与重建等内容。
其次,配备专业应急救援队伍和应急救援装备。应急救援是安全稳定工作的最后关口,是与灾害斗争的最后防线。2009年9月,国务院办公厅下发了《关于加强基层应急救援队伍建设的意见》([2009]59号),提出要以公安消防部队为主体,建设政府综合应急救援队伍,这无疑为加快基层应急救援队伍建设提供了有力的政策支持。专业应急救援队伍的建设能够对应急救援装备、应急救援指挥系统等现有的资源进行有效整合,在一定程度上也促进了部门应急联动,是灾害发生后投入救援的“前锋”,提高了救援的专业性和及时有效性。
再者,合理设立应急避难点。县级政府在对特大自然灾害进行风险预防时,应该有针对性地设立应急避难点,不同的应急避难点对应不同的灾害。结合舟曲经验笔者了解到,舟曲灾害前的应急避难场所很紧缺或几乎没有被明确指出过,这导致许多群众采取跟地震防御措施相同或相近的风险预防措施而丧命。
(二)健全危机预警机制
特大自然灾害危机预警是指已经形成或将要形成特大自然灾害事件时,利用决策判定系统,通过快速传播系统预先发出警告,告诫人们采取必要措施以预防灾害的发生与蔓延。虽然,预警系统的建立可能会增加生产成本,但预警、防卫的开支比毫无防备状态下自然灾害造成的损失要小得多。美国著名行政学家戴维·奥斯本认为,一个有预见性的政府应该采用预防而不是治疗的管理模式,政府不应该被动的接受突发事件带给社会的巨大损失,而是应该把工作重点转移到预警预防上”。
以同为加勒比海国家的海地和古巴为例,2004年9月,热带飓风“珍妮”席卷海地,由于没有预警系统和疏于防范,造成多人死亡。但同在加勒比海的古巴在热带风暴袭击时却能轻松避险,这其中帮助古巴免于风暴肆虐的主要手段就是预警。尽管古巴的预警系统也很简单,只有国家预报中心、媒体和防灾演习三重保障,这至少说明,面对自然灾害,只要有预警系统,哪怕是最简单、最原始的,也能挽救众多生命,减少经济损失。
在灾害预警监测方面,我国习惯性地沿用计划经济体制下行政命令的方式,缺少主动科学的防范策略和灾害监控、预警措施,导致灾害应急始终处于被动局面。事实证明,这种思维方式下的体制往往不能避免重蹈覆辙。
(三)合理布局城市规划与基础设施建设
1.城市规划。城市规划是对一定时期内城市的经济和社会发展、土地利用、空间布局以及各项建设的综合部署、具体安排和管理实施。城市在规划建设阶段就应该避开地震带或者河流河谷等灾害易发地区。
我国正处于城市化高度发展的时期,但城市规划还缺少前瞻性的眼光和现代意识。城市分区不合理、城市配套不齐备、城市功能不完善等,都是现阶段城市规划中存在的严重问题。为、此,县级政府必须发挥在城市规划中的主导作用,结合本地实际情况,根据自身所处的地理环境、历史文化和民族风情等,用前瞻性的眼光积极调整战略,平衡减灾与发展的需要制定规划,切实履行政府在城市规划中的神圣职责。
2.城市基础设施建设。城市基础设施建设是实施城市规划、完善城市功能、推动城市发展的关键环节。通信保障能力(保障信息通畅、命令能够上传下达)、交通运输保障能力(保障应急物资和应急人员能够到达灾区)、电和油等能源保障能力(是保障通信系统和交通运输系统运作的基础)以及避难系统保障能力(保障灾区公众免受次生灾害威胁)是城市基础设施建设的核心内容,也是应急救援过程中起关键作用的部分。
为有效应对特大自然灾害,县级政府应根据规划和部署,不断完善公路路网结构和交通运输,铁路、航空网络布局,消除路网建设制约因素。加强水利、通讯、地下管网、园林绿化、环境保护等基础设施建设;完善城市紧急避险平台、消防和人防设施、紧急医疗救护设施等,以达到防灾减灾的目的。
(四)完善应急设施与资源配置
应急设施与资源配置是城市安全、健康、可持续发展的重要保证,它包括灾前监测、预警及预报设施,灾中应急指挥系统、救助设施,灾后援建设施以及安全防护设施等。完备的应急设施与资源配置,能够减少城市风险,为灾害发生后的应急救援提供物质保障。
现阶段,县级政府在应对特大自然灾害时常常存在应急设施陈旧老化、技术滞后、整体水平不高,应急资源配置不系统、缺乏前瞻性等一系列问题。尤其是应急资源配置往往习惯于以传统的思维定式来简单应对,没有针对当前极端气候变化的新情况和应急管理的新要求作出必要的变化和调整。如2008年我国南方地区雨雪冰冻天气导致部分城市交通濒于瘫痪、供电系统大幅度损坏、供水管网大范围冻裂等,都是由于应急设施与资源配置不完善所造成的恶劣影响。
鉴于此,为有效应对特大自然灾害,县级政府必须完善应急设施与资源配置。通过加大应急设施投入,逐渐提高应急设施的整体水平,通过认真分析灾害的形成规律和发展特点,对各类应急资源进行合理配置。
(五)加强应急培训与演练
应急培训与演练是针对灾害发生的种类,通过应急知识的宣传和普及使公众了解基本的应急知识和应急技能的过程。培训可以提高相关应急管理人员的应急业务水平和增进公众的应急知识储备;演练可以促进专业与非专业应急救援队伍之间的合作与沟通,提高部门、机构之间的协调性以及应急工作人员的技术水平和熟练程度,从而提高整个系统的应急管理能力。
为有效应对特大自然灾害,县级政府应当组织有关部门、乡镇人民政府、街道办事处、居委会、村委会,根据本地区频发灾害种类,有针对性地对公众设置应急培训内容,开展应急演练模拟。另外,县级政府应当强制各级学校把应急知识的宣传与教育纳入教学范围,由教育主管部门进行指导和监督,以培养学生的安全意识和自救互救能力。以此一线贯之,彻底改善“政府应急能力建设相当重视,全民危机教育几乎被忽视”的问题。
四、结语
地震灾害风险分析范文5
【关键词】电网风险;风险源;防控措施
国家偌大的电网体系常常在不同的地域遭遇不同的风险威胁,电网系统下风险源众多,而要想防控则需要动用大量的人力、物力、财力,同时还要建立起实用性高的防控体制,而防控体制的建立就应该因地制宜,从风险源出发,根据风险源的特点,建立风险预测体系,提高电网的抗风险能力,还要制定系统的应对措施。
一、电网风险的分析
1.气象风险源
我国的地域广阔,从南到北纵跨多重气象带,使电网面临的风险在无形中增加不少。近几年的气候可预测性正在不断降低,所以对于突如其来的气象灾害也对电网的风险抵御能力提出了挑战。
近年来我国南方多发冻雨且地震、泥石流灾害频发,所以当前以成为考验我国南方电网的关键期。以华东地区的电网为例,华东地区多受台风影响,电网常常遭遇飑线风,对电网运输线路在恶劣环境下的输电能力提出了更高的要求,同时华东地区是我国工业发展迅速区域,因此工业的发展对电力的需求相对较高,这也对电网的运输能力提出了要求。在比如我国的西南地区,这一地区是地震灾害多发区,还时常连发泥石流、冻雨,低温状况下的电力运输是难上加难,日常低温环境下或灾害期间的电网系统中断的问题已成为了老生长谈,所以气象风险源对电网的考验是高频率的,也是不容忽视的,所以作为一大风险源必须引起电力部门的注意。
2.设备风险源
之所以设备也作为一大风险源被提及是因为当前我国的电网设备上存在十分严重的设备老化问题,在智力电网改革的当口,设备老化问题的排除也被做为重大议题而提上日程。
设备在自然或人为的因素下老化从而增加电网的故障发生率。我国的电力供求存在地域不平衡的特点,因此跨区域的资源调度成为我国资源再分配的关键方法,因而电网的长距离运输负担不断加重,这也在无形中增加了电网的风险,即一旦在电网运输的某一环节出现问题便会影响到国内许多地区的用电,电力的供应不足将会直接导致国家经济和社会的财产损失。而一旦设备出现老化现象就会在高负荷的运输环境下出现瘫痪,成为电网运输的一大风险。
3.智能电网改革下的电网风险
智能电网改革引入了大量的新设备和线路模式,但是传统电网设备存在的风险仍然存在,一些新设备由于各种原因而导致的数据采样模糊,部分新设备与旧设备并用的电站存在的设备协调不平衡的问题都存在,而且严重影响了电网效用的发挥。
智能化的电网主要是借用新技术及一些新的管理方法,尤其是操作上减少了人的参与,进而一些原本有人直接参与的工作,现在都转化成为了软件远程控制,从而使得一些潜在的危险显性化的可能增大,因而,建议在智能电网的转型初期,尽量做好传统方式与智能方式的协调,在一些风险多发地区尽量避免单纯的远程控制。
智能电网除了出现以上工程风险,还会面临金融风险,金融风险的主要风险源有市场、操作、信用、法律等。风险因为市场化就更加增加了电网风险的可预测能力,因此电力行业的未来发展所面临的风险只会有增无减,所以电网的风险评估体系也应该做适当的调整。
二、电网风险防控措施
电网的发展面临多层次的风险,因此要正确认识风险并且制定出有效的防控体系。
1.积极到位的风险评估
气象方面,自然条件的变化能够影响到设备,进而影响到电力运输。传统的电力风险防控中常忽略了气象因素,从而在气象灾害多发区域没有专门的应对措施,而导致电网经常受到台风、雷电、冻雨等的影响,故电力中心的气象预测工作要到位,成立气象分析小组,定时召开电网风险分析会议,进而制定出防灾预案以着手应对气象风险。另外要在灾害多发区加强防护措施,提高线路的抗灾能力。
设备方面,电网的母线要配置相关的故障断路器,这种器械能够保证故障发生时,只有母线失电,这样就避免了其他线路失电造成的损失。此外对于母线检修时危害电网安全的特点,可以用半断路器的母线连接方式及电网拓扑连接关系在线关注一些具有潜在风险的设备集,从而可以有效的降低风险的危害,而且能够完善相关的风险预测及预警机制。
设备方面也可以应用一些设备风险分析软件,这种软件能够自动分析电力网络的运行方式,并且能够分析出潜在风险设备,为工作人员提供预警,及时采取措施,能够实现电网管理的精细化。
2.有效的风险防控机制
电网安全风险防控机制的建立要覆盖运行对象、运行状态、运行周期、运行中参与要素及外部环境等范围。要针对每一方面配备专业的风险抵御技术及管理方法,以确保所有细节都能得到有效额防控。
风险防控机制的建立过程中要伴随着风险抵御方法的升级,不断注入新技术、新理念,从而一步步实现风险抵御方案从离线预案和人工控制到辅助决策到智能决策和人工流程监控。
在电网特性方面的风险防控方面,电网安全风险防控机制要朝着多角度、全深度的方向发展,这就需要综合考虑设备的短路问题及电网的超负荷运输的风险防控,以增加电网的稳定性进而增加防控的稳定度。
此外电网的风险防控需要制定同步的各类计划,如实时运行、小时前运行计划、日前运行计划、未来中长期计划等,计划的目的就是在计划中预测未来,增加未来防控的准确性。
在此特别关注一下气象及环境方面的风险防控机制,环境方面的风险防控要切实跟踪环境的变化。因为自然环境和政策环境多具有不可控性,有许多电网的故障都是突如其来的气象环境变化造成的。因而要随时关注环境变化,及时采取有效的防控措施,并在发现环境变化是将其变化及时反映到调度运行中。
防控中要将人为差错也包含进风险防控机制中去,人的技术操作和管理方式,甚至人员的素质高低等都会对风险防控机制的运行产生影响。
3.电网评估机制
风险防控工作要做好基本的风险评估,也需要建立系统的风险防控体制机制,还需要有相应的防控措施的评估及实践调整,因此电网的评估机制也能致力于电网风险的防控工作。
电网的评估离不开科技创新的参与,着重的是掌握电网运行状况,并阶段性的对电网风险预测和风险防控机制的总结和改进。电网防控机制的进一步调整基于对电网情况的实时监视, 目的是为防控机制提供辅助意见, 以期电网能够应对千变万化的运行环境,更加安全、高质量的运作。
电网的运行伴随着一定的热稳定条件、静态电压条件、暂态的安全条件及小干扰稳定状态等,这些条件都需要伴随适时的评估环节,有效的评估能够稳定整个电网系统,为电网的风险应对提供及时的数据,为辅决策做参考。
三、结语
中国电网的发展正处于由传统电网向智能电网过渡的转折期,也是一个风险高发期,总结传统电网发展中场面临的风险及其应对措施,从而为转折关键时期的风险应对方法提供借鉴。
参考文献:
地震灾害风险分析范文6
关键词:管道安全;完整性管理;实施内容
中图分类号:P751 文献标识码:A
20世纪70年代,欧美等工业发达国家在二战以后兴建的大量油气长输管道已进人老龄期,各种事故频繁发生,造成巨大经济损失和人员伤亡,如2000年8月,在新墨西哥州的Carlsbad一输气管道由于内腐蚀破坏,导致管子断裂并随后引起爆炸,导致12人死亡。美国率先借鉴风险分析技术来评价油气管道的风险性,逐步发展成为今天的完整性管理技术。并制定了H.R.3609《2002管道安全改进法》等多部涉及管道完整性管理的法律法规,明确规定了管道运营商要在管道高后果区实施管道完整性管理。
1完整性管理的内涵
管道完整性是指管道始终处于安全可靠的工作状态;管道在物理上和功能上是完整的,管道处于受控状态;管道运营商已经采取了措施,并将不断采取行动防止管道事故的发生;管道完整性是与管道的设计、施工、运行、维护、检修和管理的各个过程密切相关的。
2完整性管理的实施内容
管道完整性管理主要包括以下几个方面:(1)拟定工作计划、工作流程和工作程序文件。(2)进行风险分析和安全评价,了解事故发生的可能性和将导致的后果,指定预防和应急措施。(3)定期进行管道完整性检测与评价,了解管道可能发生事故的原因和部位。(4)采取修复或减轻失效威胁的措施。
借鉴国内外完整性管理实践经验,结合管网公司实际情况,有必要开展如下几个方面的工作:
2.1完整性管理制度建设
制度是实施完整性管理的基础。完整性管理的理念需通过管理制度进行贯彻,完整性管理工作内容、流程和要求须通过管理制度进行明确、规范。建设与公司实际情况紧密结合的完整性管理制度,并定期对其进行评价和修订以适应公司情况的变化是开展完整性管理的重要原则之一。
2.2完整性管理平台建设与应用
完整性管理涉及管道本体、防腐、自控、通讯等专业的建设、检查与检测、运行与维护等多个方面,产生的数据类型繁多,数据量庞大。为便于数据的管理和维护,并为适用性评价、风险评价、完整性评价、预防性维护、应急管理等工作的开展提供数据支持,实现事故的提前预控,实现可视化的完整性管理,应在管网公司数字化管道系统内建设功能完善的完整性管理平台。
完整性管理平台的难点不在于平台开发,而在于平台的推广应用。建议在平台建设与应用上采取如下原则:(1)应用界面尽量简洁实用,增加系统存储数据的关联性,便于查找、统计和分析。(2)应与管理流程紧密结合,应尽量通过系统进行相关审批,实现审批的无纸化、网络化。(3)配置便于现场使用的移动终端,实现管道线路和站场数据采集的无纸化、网络化和现场化。(4)采取先试点,后推广的原则。
2.3建设期管道完整性管理
国外在建设期就开展管道完整性管理的理念已有多年,ASME在其出版的《管道设计与施工》中,明确要求管道设计路由选择的基本要求是经济成本与管道完整性等,要求结构设计等都要经过风险分析,确认是否安全的环节;国际大型管道项目,依据有关的标准和法规,以完整性管理的理念在设计和建设的不同阶段进行不同范围和不同深度的评估,根据评估结果提出的建议,在设计和建设中落实,以减少项目在运行过程中因设计原因产生的隐患。
首先应在预可研阶段就明确管道的安全管理策略、可接受安全指标和经济投入等基本问题,根据基本策略,按照今后完整性管理需求,即安全、经济的要求确定管径、壁厚、压力、材质、路由等。
在初步设计阶段,应按照完整性管理的思路开展设计,即以管道应少通过高后果区、避免运行中的高风险因素等为基础进行数据采集和设计,设计方案应进行高后果区评价和风险评价,设计方应根据评价结果进行设计更改。
在施工和投产等环节,应考虑对今后管道安全的影响,整个环节应考虑管道的可检测性、可评价性和可维护性。管道内检测、外检测等基线评价应作为新建管道的重要环节。
在整个管道的建设期,开展完整性管理应遵循如下原则:(1)建设期管道完整性管理应贯穿于预可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图设计、施工、投产试运、竣工验收的全过程。(2)应将完整性管理的理念、要求作为管道建设各阶段技术方案优化、决策的依据之一。(3)风险评价应是建设期管道完整性管理的重要环节。(4)应保证建设期管道数据的真实、准确、完整。
2.4运营期管道本体完整性管理
《压力管道定期检验规则-长输管道》、《石油天然气管道安全规程》等标准和规程要求新建管道应在投产的3年开展基线检测与评价,有学者提出将内检测法的基线评价将作为鉴定管道质量和管体完整性基础状态的重要环节,从而成为管道建设的关键环节。
结合管网公司实际情况,需要尽快开展如下几个方面的工作:(1)干线管道内检测和站场工艺管道的导波检测,全面掌握管道本体状况,为本体完整性管理的开展提供基础。(2)在管道检测的基础上开展管道缺陷评价和缺陷修复工作,并逐步开展管道完整性评价。(3)建立管网公司的管道完整性评价系统,主要包括评价计算所需的高性能计算机和仿真分析软件如ANSYS、ABAQUS等及专业评价软,结合管道实际工况、所面临的风险因素等建立完整性评价模型。
2.5运营期防腐有效性完整性管理
腐蚀是管道面临的主要风险因素之一。据统计,美国在1990-2005年的管道事故中,腐蚀导致的事故占比为22.5%,其中管道内腐蚀占比为12.5%,管道外腐蚀占比为10.3%;1970年~2004年欧洲输气管道事中,腐蚀占总数的15.1%;前苏联1981-1990年期间因腐蚀造成的事故,占全部事故的39.9%,居该国输气管道事故原因的首位。
结合管网公司实际情况,需要尽快如下几项工作:(1)进一步完善腐蚀管理的有关制度和要求,实现防腐数据采集、分析和设施管理的制度化和周期化。(2)开展腐蚀环境调查。(3)尽快开展杂散电流的测试和整治。(4)在典型站场开展管道内腐蚀监测,了解管道内腐蚀情况。(5)在杂散电流干扰严重区域开展腐蚀挂片对比分析研究,以了解、掌握阴保、防腐层、杂散电流等因素对管道腐蚀的影响。
2.6运营期地质灾害和周边环境完整性管理
外力破坏是造成管道失效的重要风险因素。据统计,美国在1990-2005年的管道事故中,外力导致的事故占事故总数的39.6%;1970年至2004年欧洲输气管道事中,由第三方引起的外部干扰约占事故总数的49.7%。
根据管网公司实际情况,建议开展如下几个方面:(1)定期开展第三方破坏、地质灾害风险评价,全面掌控管道沿线的第三方破坏和地质灾害风险,并根据其主要影响因素采取有针对性的措施。(2)定期开展埋深测量和“三桩”纠偏。(3)在地质灾害高风险点开展地质灾害监测试点。
2.7运营期站场设备设施完整性管理
对于站场设备设施来讲,其风险是主要由设计不合理、维修维护不当和误操作等因素导致。因此,建议在已开展建设期站场HAZOP分析的基础上开展如下几个方面的工作:(1)建立站场作业指导书,对站场日常作业进行规范,实现站场所有常规作业只有“规定动作,没有自选动作”。(2)开展站场工艺管道沉降监测和沉降影响评价。(3)开展站场安全仪表安全完整性分级、基于风险的检测和维护方面的研究。
结语
实践证明完整性管理是管道行业行之有效的管理模式,是确保管道安全的重要手段。管道完整性管理反映了当前管道安全管理从单一安全目标发展到优化、增效、提高综合经济效益的多目标趋向。
实践证明,如下几个方面在完整性管理的实施和推广中发挥重要作用:(1)制度是完整性实施的保障,完善的管理制度为完整性管理工作的开展提供了依据和准则。(2)完整性管理平台及其有效使用是完整性管理的重要支撑。完整性管理平台为全面收集、存储、整合管道建设、运营各阶段的涉及完整性管理的各种数据提供了支持;数据的完整性和准确性将直接影响风险评价、完整性评价等结果的可信度和量化程度。(3)有效开展建设期管道完整性管理将能够从本质上保证管道的安全运行,提高管道的可检测性、可评价性和可维护性,为运行期的完整性管理奠定基础。
参考文献
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