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武漢市巖溶塌陷區(qū)域風(fēng)險評價與管理研究

2020-05-30 03:29王衛(wèi)東
資源環(huán)境與工程 2020年1期
關(guān)鍵詞:易損性巖溶武漢市

王衛(wèi)東

(福鼎市礦產(chǎn)站,福建 福鼎 355200)

風(fēng)險管理是人們對潛在的意外損失進行辨識、評估、預(yù)防和控制的過程[1]。20世紀30年代初,風(fēng)險管理從美國開始萌芽,許多經(jīng)濟學(xué)家以風(fēng)險管理問題為研究對象,至20世紀50年代,風(fēng)險管理受到歐美各國的普遍重視,逐步成為企業(yè)管理科學(xué)中一門獨立學(xué)科,“風(fēng)險管理”一詞開始出現(xiàn)。美、歐、亞太和相關(guān)國際組織均在該領(lǐng)域進行了積極有益的探索,20世紀70年代以后,一些國家建立了全國性和地區(qū)性的風(fēng)險管理協(xié)會,風(fēng)險管理的發(fā)展進入了新階段,國外在這一領(lǐng)域做了大量工作,并形成一套較規(guī)范化的工作方法。而中國至1980年“風(fēng)險”一詞才首次提出,近二十多年來,中國風(fēng)險分析、風(fēng)險決策的相關(guān)論述開始顯現(xiàn),風(fēng)險管理的研究較少,研究仍處于早期階段。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理是一項集技術(shù)決策、政府管理、社會參與、法律制定及成本核算、效益分析等為一體的綜合決策行為,是地質(zhì)災(zāi)害管理的高級階段。由于科技發(fā)展水平等限制因素,中國(不含香港地區(qū))的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理還處于剛剛起步的階段。武漢市巖溶地質(zhì)條件復(fù)雜、巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),對城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了較大的影響和制約,通過對風(fēng)險管理理論和方法的研究,尋找對巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險進行有效管理的途徑,逐步提高巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理水平,對防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。

1 區(qū)域巖溶地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地質(zhì)構(gòu)造

武漢市在大地構(gòu)造上位于秦嶺褶皺系和揚子準地臺兩大構(gòu)造單元交接部位。北為秦嶺褶皺系,南為揚子準地臺。秦嶺褶皺系進一步劃分為桐柏—大別隆起(Ⅱ級)的桐柏山復(fù)背斜(Ⅲ級),南部揚子準地臺進一步劃分為揚子臺坪(Ⅱ級)的大冶臺褶帶(Ⅲ級),本區(qū)僅出露武漢臺褶束、梁子湖凹陷兩個Ⅳ級構(gòu)造單元,斷裂活動和新構(gòu)造運動強烈。襄陽—廣濟斷裂以南大都被第四系覆蓋,志留系—三疊系地層構(gòu)成了走向近東西向的線狀褶皺,一般向斜窄、背斜寬,并發(fā)育NWW、NW、NE三組斷裂。同時受襄陽—廣濟斷裂和麻城—團風(fēng)斷裂控制,發(fā)育有新洲凹陷和梁子湖凹陷兩個凹陷。主要的基巖構(gòu)造發(fā)育,斷裂大多數(shù)隱伏地下,隱伏褶皺在局部地表有不同程度的露頭,為背斜開闊、向斜緊閉的線性褶皺,北部多倒轉(zhuǎn),向南過渡為正常類型,一般呈近東西—北西西向延伸。

1.2 碳酸鹽巖分布特征

武漢市隱伏可溶巖總體呈近東西向條帶狀分布,局部地區(qū)由于受構(gòu)造影響巖溶條帶發(fā)生折曲,條帶寬度一般為0.8~6.8 km,最寬可達12 km,隱伏可溶巖分布總面積約1 118.70 km2。隱伏可溶巖主要位于向斜核部,少數(shù)位于向斜翼部。武漢市由北至南共分為8個巖溶條帶,分別為天興洲巖溶條帶、大橋巖溶條帶、白沙洲巖溶條帶、沌口巖溶條帶、軍山巖溶條帶、金水閘巖溶條帶、老桂子山巖溶條帶、斧頭湖巖溶條帶。

1.3 巖土體結(jié)構(gòu)特征

武漢市第四系地層極為發(fā)育,沉積類型齊全,分布廣泛。河流沖積平原區(qū)土層普遍厚度在10~50 m,局部厚度可達80 m以上;剝蝕殘丘、崗地區(qū)土層普遍厚度在10~30 m。針對第四系土層巖性特征,武漢市第四系土層結(jié)構(gòu)可劃分為單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)三種類型。單層結(jié)構(gòu)土層巖性以較單一的粘性土為主,武漢市三級階地廣泛分布。雙層結(jié)構(gòu)土層主要為上粘下砂結(jié)構(gòu),零星分布于長江、漢江沿岸。多層結(jié)構(gòu)土層主要分布于長江北部、漢江沿岸,呈帶狀分布。

1.4 巖溶發(fā)育特征

受構(gòu)造及地殼升降運動影響,巖溶現(xiàn)象具多期性,且在垂向上有一定的分帶性。武漢市揭露灰?guī)r的鉆孔中,均有不同程度的巖溶現(xiàn)象,巖溶現(xiàn)象在石炭系、二疊系以及三疊系碳酸鹽巖地層中均有發(fā)育。從鉆孔揭露的巖溶特征來看,巖溶形態(tài)主要為溶洞、溶蝕裂隙、溶槽及小溶孔等。溶洞高一般為0.1~6.0 m,個別>10.0 m,局部串珠狀溶洞最厚可達二三十米。溶洞大多呈全充填或半充填狀態(tài),充填物一般為粘土、碎石粘土及砂,少數(shù)溶洞充填物為碎石粘土及巖溶崩塌堆積的巖屑,少部分溶洞無充填。溶洞主要發(fā)育在標高-80 m以上,標高范圍在5~-15 m、-20~-25 m、-30~-35 m為巖溶強發(fā)育段,鉆孔中見溶洞及巖溶現(xiàn)象的最多,標高范圍在>5 m、-15~-20 m、-25~-30 m、-35~-80 m為巖溶中等發(fā)育段,標高范圍在<-80 m為巖溶弱發(fā)育段。

1.5 水文地質(zhì)條件

根據(jù)地下水的含水介質(zhì)、賦存條件及水動力特征,將地下水類型分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙孔隙水、碎屑巖類裂隙水、碳酸鹽巖裂隙巖溶水及變質(zhì)巖類風(fēng)化裂隙水五類。全新統(tǒng)孔隙潛水含水巖組和承壓水含水巖組水量最為豐富,且與地表水水力聯(lián)系密切,多呈相互補給的關(guān)系,其它類型地下水多在層內(nèi)和相鄰含水層之間向水頭小處徑流排泄。

2 巖溶塌陷基本特征和形成機理

2.1 巖溶塌陷基本特征

武漢市巖溶地質(zhì)條件十分復(fù)雜,巖溶塌陷頻發(fā)。自有詳細記錄的1977年漢陽中南軋鋼廠巖溶塌陷至2018年,武漢市內(nèi)先后發(fā)生過33處(38次)巖溶塌陷,特別是2008年以后,幾乎每年均有巖溶塌陷產(chǎn)生。

武漢市已有巖溶塌陷均為碳酸鹽巖的可溶巖類型、上覆土體破壞的土層塌陷。除少數(shù)時間較早的自然塌陷外,其余均為人為因素誘發(fā)的塌陷。塌陷主要分布在洪山區(qū)、武昌區(qū)、漢陽區(qū)和江夏區(qū)(見圖1),集中于中心城區(qū)所在的一級階地,其中白沙洲巖溶條帶長江兩岸分布最為密集。近幾年來,隨著武漢市城區(qū)范圍的不斷擴大以及遠城區(qū)城鎮(zhèn)化的推進,巖溶塌陷也向遠郊新城區(qū)擴散,如江夏區(qū),近年來發(fā)生多起巖溶塌陷。此外,巖溶塌陷處的地質(zhì)特征也不再局限于長江沿岸、上覆土層為“上粘下砂”二元結(jié)構(gòu)的覆蓋型巖溶,在上覆單層紅粘土的覆蓋型巖溶區(qū),以及上覆紅砂巖較薄的埋藏型巖溶區(qū)內(nèi),人類工程活動也誘發(fā)了多起巖溶塌陷[2-3]。

據(jù)不完全統(tǒng)計,武漢市已發(fā)生的巖溶塌陷至少造成直接經(jīng)濟損失11 409.1萬元,塌陷危害對象包括居民、道路交通、房屋建筑及設(shè)施、農(nóng)田、工程施工、江堤等。多處塌陷坑造成房屋傾斜、墻體拉裂、水泥地坪開裂,影響工程施工安全和工程運行,個別塌陷還造成局部水泥路面完全斷裂,房屋倒塌,主供水管道破裂,損毀農(nóng)田和江堤。

圖1 武漢市碳酸鹽巖及巖溶塌陷分布圖
Fig.1 Distribution map of carbonate rock and karst collapse in Wuhan
1.覆蓋型巖溶區(qū);2.埋藏型巖溶區(qū);3.巖溶塌陷點。

2.2 巖溶塌陷影響因素

影響巖溶塌陷的主要因素為下伏可溶巖巖溶發(fā)育程度、上覆第四系土層厚度和結(jié)構(gòu)、地下水位及變動幅度和頻率。自然條件下,巖溶塌陷多受降雨和地表水入滲、地下水位季節(jié)性波動誘發(fā),在人類工程活動的影響下,還能引起瞬時或長期的地下水運移和巖土變形,特別是在巖溶發(fā)育區(qū),常引發(fā)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害,造成嚴重的經(jīng)濟損失。

2.3 巖溶塌陷形成機理

武漢市巖溶塌陷的形成機理有多種,包括潛蝕效應(yīng)、(真空)吸蝕效應(yīng)、垂直滲壓效應(yīng)、重力(自重和加載)效應(yīng)、振動效應(yīng)等,巖溶塌陷的形成和發(fā)展是多機制的,因此不同地段的塌陷,其成因機理及致塌模式存在一定的差異。

3 武漢市巖溶塌陷風(fēng)險評價

風(fēng)險管理是基于風(fēng)險評價的一種管理決策,即使用科學(xué)的管理方式降低可能發(fā)生的風(fēng)險。風(fēng)險評價是風(fēng)險管理的基礎(chǔ),其主要內(nèi)容包括:風(fēng)險識別、風(fēng)險的量化和度量、風(fēng)險評估等流程。

3.1 巖溶塌陷風(fēng)險評價方法

在進行巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理控制工作開展之前,需針對不同目的和評價要求,對研究范圍進行界定,確定災(zāi)害風(fēng)險評價與管理控制的層次、精度以及不同評價尺度的適用范圍。針對范圍較小的地級市或縣市級的防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃,適合采用中等比例尺(1∶200 000~1∶50 000)進行評價[4-6]分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料,確定巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的控制因素、誘發(fā)因素等;分析引起巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害可能風(fēng)險的影響因子,并確定它們在風(fēng)險中所占的權(quán)重。通常通過專門調(diào)查法、層次分析法、數(shù)理統(tǒng)計模型法、指標量化敏感性統(tǒng)計模型法、信息模型法、灰色模型法等來實現(xiàn)[7-8],最終再確定擬采用的評價模型與方法[9]。采用層次分析法確定權(quán)重,它是一種較為合理的定性定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法。針對各評價因子之間的重要程度,構(gòu)建一個能夠反應(yīng)評價因子兩兩之間關(guān)系的判斷矩陣,再通過層次分析,計算出各評價因子的權(quán)重,并進行一致性檢驗以保證其客觀性。

巖溶塌陷風(fēng)險評價是將巖溶塌陷風(fēng)險源的危險性評價結(jié)果和受險對象的易損性評價結(jié)果疊加而得到的,因此巖溶塌陷風(fēng)險評價又可分為巖溶塌陷危險性評價和受險對象易損性評價兩個方面。

3.2 巖溶塌陷危險性評價

巖溶塌陷危險性評價往往是在巖溶塌陷易發(fā)性評價的基礎(chǔ)上,疊加考慮誘發(fā)因素(如人類工程活動程度)得到的。

3.2.1巖溶塌陷易發(fā)性評價指標選取

武漢市巖溶塌陷風(fēng)險評價,風(fēng)險識別及量化等,可視為巖溶塌陷影響因子的確定及評價指標歸一化過程。巖溶塌陷的孕育、發(fā)展和形成受到多種因素的影響,歸納起來主要有以下3個方面:下伏基巖巖溶發(fā)育程度、上覆土層特征和地下水動力條件。巖溶發(fā)育程度是巖溶塌陷形成、發(fā)展的最基礎(chǔ)的控制性因素;上覆土層是塌陷產(chǎn)生的物質(zhì)來源,不同厚度、不同性質(zhì)的土層對塌陷的形成具有不同的影響;地下水活動條件是巖溶發(fā)育、塌陷形成的最重要的動力因素。

由于影響巖溶塌陷的指標因素很多,如果將每一項都選作評價指標,不僅會增加實際調(diào)查的工作量,而且大量的實踐經(jīng)驗證明也沒有必要,只須從諸多指標中選取少數(shù)幾個能夠真實全面反映巖溶塌陷易發(fā)性的評價指標即可。根據(jù)評價指標的選取原則及武漢市巖溶塌陷資料的獲取情況,選取了表1中4個條件8個因子作為本項目的評價指標。主要影響因素參數(shù)分級參照中國地質(zhì)調(diào)查局巖溶塌陷調(diào)查規(guī)范(1∶50 000)中表4-表6所示各因素對巖溶塌陷的影響分級來確定。

表1 巖溶塌陷主要影響因素分級表Table 1 Classification table of main influence factors of karst collapse

3.2.2確定權(quán)重

由于地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的復(fù)雜性、不可逆性、模糊性,用精確的完全定量化的定權(quán)模型來求取評價因素的權(quán)重難度很大,有時對地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)分析不夠時,過分地相信定權(quán)模型,反而使權(quán)重不盡合理,即不能合理地度量其對風(fēng)險的貢獻。根據(jù)專家的經(jīng)驗判斷,有時其結(jié)論還較為可靠??刹捎脤哟畏治龇ù_定權(quán)重[10](圖2),它是一種較為合理的定性定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法。針對各評價因子之間的重要程度,構(gòu)建一個能夠反應(yīng)評價因子兩兩之間關(guān)系的判斷矩陣,再通過層次分析,計算出各評價因子的權(quán)重,并進行一致性檢驗以保證其客觀性。

圖2 巖溶塌陷易發(fā)性評價層次分析法結(jié)構(gòu)圖
Fig.2 Diagram of structure in analytic hierarchy process forsusceptibility assessment of karst collapse

根據(jù)表1的賦值,權(quán)重分析矩陣和權(quán)重結(jié)果見表2-表4。

表2 準則層B相對于目標層A的判斷矩陣Table 2 Judgment matrix of criterion layer B relative to target layer A

表3 指標層C2 j相對于準則層B2的判斷矩陣Table 3 Judgment matrix of indicator layer C2j relative to criterion layer B2

表4 指標層C3 j相對于準則層B3的判斷矩陣Table 4 Judgment matrix of indicator layer C3j relative to criterion layer B3

根據(jù)判斷矩陣,利用線性代數(shù)知識,求出T的最大特征值及所對應(yīng)的特征向量,所求特征向量即為各評價因素的重要性排序。通過計算,得到同一層次相應(yīng)因素對上一層次某元素相對重要性的排序權(quán)重,其值均<0.1,滿足一致性檢驗;再根據(jù)單排序權(quán)重求出各評價指標在整體系統(tǒng)中的相對重要性排序權(quán)重,并通過一致性檢驗,綜合結(jié)果見表5。

3.2.3 建立巖溶塌陷易發(fā)性評價模型

采用加權(quán)平均綜合指數(shù)模型對武漢市巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性進行評價。

表5 組合權(quán)重表Table 5 Comprehensive weight table

加權(quán)平均法是將各個單因子先按分級標準判斷為四級,并將其從高易發(fā)到不易發(fā)依次評分為3,2,1,0,作為單因子得分值。將單因子得分值代入加權(quán)平均公式計算綜合指數(shù),最后按表6確定單元等級。其權(quán)值Wi的引入可以反映出不同要素對巖溶塌陷的不同影響程度。其計算公式如下:

式中:PI——加權(quán)平均綜合指數(shù);Wi——權(quán)值;pi——各單因子得分值。

根據(jù)以上模型公式和表5的組合權(quán)重,得到易發(fā)性評價模型為:

H=0.24*巖溶發(fā)育程度+0.12*土層厚度+0.07*土層結(jié)構(gòu)+0.04*底部土層巖性+0.22*非可溶巖地層厚度+0.02*變化幅度+0.06*巖溶水承壓性+0.23*塌陷坑(土洞)密度。

表6 加權(quán)平均模型易發(fā)性等級分級表Table 6 Susceptibility classification table of weighted average model

3.2.4巖溶塌陷危險性評價

采用相同的方法,在巖溶塌陷易發(fā)性評價的基礎(chǔ)上疊加誘發(fā)因素,按照公式W危險=巖溶塌陷易發(fā)性*0.666 7+人類工程活動強度*0.333 3,計算得到W危險,依據(jù)表7將巖溶塌陷危險性評價分為四個等級。

表7 危險性等級分級表Table 7 Classification of hazard classes

3.3 巖溶塌陷易損性評價

易損性評價主要分為生命易損性、社會經(jīng)濟易損性和資源環(huán)境損失。根據(jù)土地利用現(xiàn)狀圖及城市規(guī)劃、人口分布、土地價值等資料,劃分人口密度分區(qū)、土地利用分區(qū)等,結(jié)合遙感影像,對各因子分區(qū)賦予相應(yīng)屬性值(表8)。利用MAPGIS空間分析模塊,將各易損性因子進行疊加分析。對疊加區(qū)進行l(wèi)ab點提取并將其屬性導(dǎo)出,根據(jù)層次分析法計算指標權(quán)重,最后利用綜合指數(shù)法計算每一個評價單元的易損性指數(shù)。通過對易損性指數(shù)計算結(jié)果的分析,結(jié)合全區(qū)易損度分布情況,同時參考專家建議,將全區(qū)易損性劃分為3個等級,分別對應(yīng)易損度指數(shù)區(qū)間。根據(jù)易損性分級表(表9),將調(diào)查區(qū)劃分為高易損區(qū)、中易損區(qū)和低易損區(qū)3級。

表8 易損性評價因子評分表Table 8 Scoring table of vulnerability evaluation factors

表9 易損性等級分級表Table 9 Vulnerability rating scale table

3.4 巖溶塌陷風(fēng)險評價

在城市地質(zhì)環(huán)境分區(qū)單元劃分的基礎(chǔ)上,逐一在各單元提取相應(yīng)的評價因子,分別進行地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)評價、地質(zhì)災(zāi)害易損性分區(qū)評價。最后疊加兩大板塊的評價結(jié)果,構(gòu)成巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性分區(qū)評價成果。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險程度用風(fēng)險性指數(shù)來度量,指數(shù)值越大,則巖溶塌陷風(fēng)險性越高。評價指標用以下公式計算,根據(jù)各單元的危險性和易損性進行巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性分區(qū),作出評價區(qū)的風(fēng)險評價分區(qū)圖,風(fēng)險性等級分級表見表10。

W風(fēng)險=W危險*W易損

式中:W風(fēng)險為評價單元的風(fēng)險性指數(shù);W危險為評價單元的危險性指數(shù);W易損為評價單元的易損性指數(shù)。

結(jié)合圖1中巖溶塌陷的分布,評價結(jié)果顯示各分區(qū)的塌陷點個數(shù)分別占塌陷總數(shù)的75%、25%、0%。已有的巖溶地面塌陷均分布在高風(fēng)險區(qū)和中等風(fēng)險區(qū),比較符合武漢市巖溶地面塌陷的實際情況(圖3)。

巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險高區(qū)主要分布于白沙洲、青菱鄉(xiāng)、鸚鵡大道、楚雄大街、南湖大道、法泗街、漢南區(qū)陡埠村—金水一村一帶。該區(qū)土地利用類型為居民用地及交通線路,人口密集,交通較發(fā)達,人類工程活動頻繁。在白沙洲、青菱鄉(xiāng)、法泗街一帶近年曾有巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

表10 巖溶塌陷風(fēng)險性等級分級表Table 10 Classification table of karst collapse risk

圖3 巖溶塌陷風(fēng)險性評價分區(qū)圖
Fig.3 Risk assessment division for karst collapse in Wuhan
1.高風(fēng)險區(qū);2.中等風(fēng)險區(qū);3.低風(fēng)險區(qū)。

巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險中等區(qū)主要位于湯遜湖周邊、黃家湖南、三角湖周邊、岱家山、諶家嘰、青山鎮(zhèn)、后官湖大道周邊、墨水湖以南長江以西區(qū)域,墨水湖北沿琴臺大道條狀分布。該區(qū)土地利用類型以鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)用地為主,人口較密,建設(shè)開發(fā)程度較高,交通較發(fā)達,人類工程活動較頻繁。其次在江夏區(qū)法泗街老桂子山西南側(cè),雖然多為農(nóng)田,但巖溶發(fā)育、巖溶塌陷易發(fā)性高,為巖溶塌陷中風(fēng)險區(qū)。

巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險低區(qū)廣泛分布于除高、中風(fēng)險區(qū)以外的可溶巖分布區(qū)。該區(qū)土地利用類型主要為鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊緣的建設(shè)用地、耕地、林地及水域,部分為擬開發(fā)用地,人口密度較低(以農(nóng)村人口為主),建設(shè)開發(fā)程度一般,交通線路密度較低,經(jīng)濟較不發(fā)達,無較強的人類工程活動影響,地下水開發(fā)利用深度較淺(一般為松散巖類孔隙水),無巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生歷史。

4 巖溶塌陷風(fēng)險管理措施建議

在風(fēng)險評價的基礎(chǔ)上,首先應(yīng)分析風(fēng)險的可接受程度,其次再根據(jù)風(fēng)險區(qū)劃圖最終進行風(fēng)險管理、控制決策等??山邮茱L(fēng)險、不可接受風(fēng)險與可容許風(fēng)險的確定方法有ALARP準則、社會風(fēng)險標準值FN曲線或定性分析等,根據(jù)實際情況,如投入與效益比,再確定可容許范圍內(nèi)的風(fēng)險是否需要采取減緩措施[11-12]。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價為地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理工作提供了必要的依據(jù)。結(jié)合武漢市巖溶塌陷風(fēng)險評價分區(qū),風(fēng)險管理措施大致可分為以下幾種情況:

(1)接受??山邮茱L(fēng)險水平是一個綜合概念,通常從人員傷亡和經(jīng)濟損失兩方面考慮。對于經(jīng)濟損失,主要分析災(zāi)害發(fā)生后對經(jīng)濟造成的破壞程度以及可能的修復(fù)費用與采取防治措施可能花費費用的對比關(guān)系。實際中人員傷亡因素顯得更加重要,可從經(jīng)濟損益角度來確定可接受風(fēng)險水平,再綜合考慮人員傷亡或受威脅人員加以修正。主要針對評價結(jié)果中的巖溶塌陷低風(fēng)險區(qū)。針對巖溶塌陷風(fēng)險在可接受范圍內(nèi)往往指塌陷不威脅到人口、財產(chǎn)、工程施工運行等,可不加以管理控制。

(2)規(guī)劃控制。在風(fēng)險不同的區(qū)域,各類型工程建設(shè)活動建設(shè)適宜性與各工程項目的工程重要性有關(guān)。工程重要性等級根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命,造成經(jīng)濟損失,產(chǎn)生的社會影響等)的嚴重性劃分。如按工程建設(shè)功能劃分的幾類工程活動,工程重要性由高到低依次為:地下工程>房屋建筑>地上道路交通。針對全域可溶巖分布區(qū),應(yīng)加強評價結(jié)果的利用及其與規(guī)劃的結(jié)合,對于風(fēng)險不同區(qū)域規(guī)劃、不同工程重要性的人類工程活動,嚴格控制工程建設(shè)類型、規(guī)模和密度,禁止開展超標準、超高度、超密度的工程建設(shè)項目,可以達到合理規(guī)劃、事先預(yù)防的目的。

(3)工程措施。通過防災(zāi)減災(zāi)工程或工程建設(shè)活動本身的優(yōu)化來控制風(fēng)險。如加大投入、改進施工工藝,制定巖溶地區(qū)施工實施細則,規(guī)范巖溶場地預(yù)處理、施工時的具體操作規(guī)范、應(yīng)達到的標準,如土洞注漿實施細則、巖溶場地處理時止水帷幕施工細則等,一道工序驗收合格后方能進行下一步施工,確保各處理方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性。主要針對評價結(jié)果中的巖溶塌陷高、中風(fēng)險區(qū)及重大工程施工區(qū),應(yīng)加強工程處理措施,保證施工安全和工程安全運行。

(4)監(jiān)測預(yù)警。主要針對評價結(jié)果中的巖溶塌陷高風(fēng)險區(qū),充分發(fā)揮監(jiān)測預(yù)警作用,提升預(yù)先感知風(fēng)險能力。加強地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作,對風(fēng)險大小、性質(zhì)不明確時,采取監(jiān)測預(yù)警,針對出現(xiàn)的變化及時采取相應(yīng)的措施。由于武漢市多為隱伏巖溶分布區(qū)的上覆土層塌陷,巖溶塌陷一般具有突發(fā)性、隱蔽性,實施監(jiān)測預(yù)警是十分必要的。值得注意的是,巖溶塌陷風(fēng)險管理實施的過程中,風(fēng)險是動態(tài)變化的,還應(yīng)監(jiān)控跟蹤風(fēng)險的變化,及時分析管理措施有效性。

(5)規(guī)避。風(fēng)險超過可接受水平,且無法通過其它控制措施降低風(fēng)險時,采取規(guī)避的方式可避免損失。主要針對評價結(jié)果中的巖溶塌陷高、中等風(fēng)險區(qū)實行居民點避險搬遷、線路工程改線、重大工程變更選址等?;谖錆h市土地資源緊張的局面,完全避險搬遷不太切合實際,只能改變用地類型,這又回到了規(guī)劃控制的范疇。

(6)防災(zāi)減災(zāi)教育。隱伏巖溶塌陷的隱蔽性使得人們往往很難意識到周圍存在的巨大威脅,以人為本、強化風(fēng)險意識、提高全民防災(zāi)減災(zāi)意識、普及應(yīng)急逃生技能、降低人員傷亡是風(fēng)險管理的重要內(nèi)容。

5 結(jié)語

本文從風(fēng)險評價出發(fā),對武漢市巖溶塌陷風(fēng)險管理進行了初步探討。地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域風(fēng)險評價是政府部門進行防災(zāi)減災(zāi)及地質(zhì)災(zāi)害有效管理等工作的基礎(chǔ),實行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理是今后巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害防治的大勢所趨,在規(guī)劃階段參與控制決策、在運行階段參與風(fēng)險防控等。如何借鑒國際先進方法,結(jié)合防災(zāi)減災(zāi)的實際需要和研究管理水平現(xiàn)狀,建立一套由地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域風(fēng)險評價、監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險管理及防災(zāi)減災(zāi)等為一體的科學(xué)管理體系,對巖溶塌陷防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義,值得更深入的研究。

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