防洪风险评估范例6篇

防洪风险评估

防洪风险评估范文1

关键词:大坝;防洪设施;风险分析法

中图分类号:TV42+1.1 文献标识码:A

目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。洪水是指超过江河湖泊水库海洋等容水场所的承纳能力,造成水量剧增或者水位急涨的水文现象。洪水灾害是我国自然灾害的一种主要现象。洪水会造成河流的水量大增,大坝的承受压力骤增,极其容易造成洪水漫坝的危险。我国和世界的大坝毁坏的事例大多是由于洪水漫坝造成的。因此,正确完整的分析和评价大坝防洪工作具有实际意义。为以后的类似工作提供经验。

1 目前有关大坝的防洪措施的评估

1.1 已建大坝防洪安全水准评估

历史提供了各种经验和教训,因此,仔细认真的分析近几年的国内外洪水漫坝失事的案例,可以总体了解大坝的防洪安全和未来的趋势。我国的大坝分为大中小型,已统计的共有八万多座,在所有的大坝的正常运行中,发生失事的共计达到1000多座,约占总大坝的46.6%。而且分析得知,大中型大坝较为稳定,失事的数量很小,给人们带来的危害较小;但是小型的大坝出事比较频繁,建筑时期短,投入的资金小,建工简陋等原因使得出事几率不断增加。

1.2 大坝防洪安全的水文分析

大坝防洪专业人员分析认为:漫坝风险主要是由于洪水给大坝带来过大的压力。大坝在建造时,考虑到当时当地的情况,大坝运行期间的防洪抗洪的安全度,洪水发生的时间和频繁程度等原因都会影响大坝的寿命。众所周知,不同程度的洪水对大坝的危害程度也不同,洪水的测量标准也不尽相同;所以,为了便于管理和统计我们应该先制定相关的制度来规范洪水的设计标准和水文安全度。建筑大坝,使用的原材料分为土石坝和混凝土大坝;各种大坝经过测量发现,所有的大坝都有一定程度的抗洪能力,但是大坝的建造规定低、设计存在缺陷、不容易改进,所以从水文角度出发考察大坝的防洪能力不可靠。

2 大坝受洪水冲击的风险分析

2.1 随机不确定性在大坝失事中起到的作用

在整个调洪的过程中,大坝的洪水受灾危害与整个水库的调洪过程密切相关,在整个过程中,也有人们难以预测和难以控制的不确定性因素:如水文条件,出库泄洪过程、库容和水位关系边界条件等问题的随机性都导致了不同时刻水库蓄洪量的随机变化,这一变化又制约着库水位的随机消长。

2.2 随机微分方程的建立

微分方程的建立对分析调洪过程和大坝的受灾能力创造了有力的条件。漫坝失事模糊风险表述(为了解释漫坝过程的模糊现象,我们引入了随机概率的知识来详细的进行描述,已知总事件设为A,大坝发生事故的事件数为H,所以,大坝发生溃堤的几率为H/A,这个简单的比率公式表明,大坝发生事故的案例越少,分子越少,在大坝总数量不变的前提下,我国的水利设施越坚固;越有利于建设完备的经验,为以后的项目提供有力的基础。

3 有关大坝防洪安全的分析方法和政策

在水利设施领域,大坝的防洪风险度是指:(在规定的限度下,在已知的大坝高度和泄洪建筑的构造条件下,要监测的大坝在运行期间发生事故的机率,简称为失事率。大坝事故主要是由大坝的容纳能力和大坝的泄洪能力决定的。容纳能力越强,越不容易发生事故,大坝的适用年限越长;相类似,在大坝建造设计时,考虑的泄洪能力越周全,使用的建造材料越牢固,大坝在洪水期间的作用越能发挥的更好。当大坝处于洪水期时,大坝的容纳能力因为洪水的突然增加而骤增,大坝的压力也突然增加。

4 风险分析方法

风险分析方法是一种体现“以人为本”的科学实用的防洪理念。按照防洪工程漫顶失事的逻辑过程提出了防洪风险率的定量计算方法,引入了人员伤亡预测的经验公式,讨论了制定允许风险标准问题。在这一系列前提的基础上,应用允许风险分析方法,定量计算江河湖泊的防洪风险,对河流防洪安全决策进行了评价,分析了建立洪水预警系统提高防洪安全的必要性和可行性。但是,我们知道水利工程防洪减险受诸多因素的影响,防洪安全决策必须建立在风险分析的基础上。风险分析的目的主要回答以下问题:(1)已建或拟建防洪工程潜在防洪风险率有多大;(2)这一风险率导致的风险损失是否可以接受。以往风险分析常把对风险率和风险损失孤立开来,对风险率的评估也局限于水文层面,在风险损失评估预测中片面强调经济影响,忽视对人员生命安全影响,这是不科学的。随着对防洪风险认识的深化,人们意识到防洪工程失事可能涉及多种失效模式,如洪水漫顶、渗流管涌、边坡失稳、基础塌陷等。其中,洪水漫顶是一种后果严重的失效模式,据统计,约有三分之一以上的大坝失事是由洪水漫顶造成的。

在洪水漫顶风险率计算方面,以往研究成果大多简单地把漫顶洪水对应的洪水频率看作漫顶风险率,认为在遭遇超标洪水情况下,防洪工程必然失事,反之则一定安全。这种0-1型风险处置方式与实际情况不符,计算精度也难以满足防洪安全决策的要求。漫顶风险率的数学描述方式为:在已定的工程模式和固定的时间内,洪水出现并且造成漫顶失事的概率,险分析是防洪安全决策的基础,允许风险分析方法把风险率和风险损失有机地结合起来,注重人的生命价值。允许风险代表着社会广泛而普遍接受的风险水平,允许风险标准是随社会经济发展而变化的。鉴于我国国情,建议采用相对较低的允许风险标准。按照防洪工程漫顶失事的逻辑过程的防洪风险率定量计算方法是对传统风险率计算方法的深化,计算结果能客观反映工程实际的防洪风险率水平。

结语

(洪水漫坝事故是水利设施中大坝存在风险的主要原因之一。有关专家和技术人员通过对国内外失事大坝的数据分析,评估了现有大坝的总体防洪安全水准并且提出有力的防洪建议。在说明大坝防洪系统随机不确定性的基础上,建立了漫坝失事风险模型,这一模型能较为合理地描述大坝的防洪能力,定量给出漫坝失事的风险率.这样,就为已建和待建大坝的防洪安全评估和校核创造了条件

参考文献

防洪风险评估范文2

【关键词】GIS;地理信息系统;防洪减灾;风险;系统设计

中图分类号: S611文献标识码: A

地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统(GIS)是最近几年才兴起的一种信息采集和管理的系统。地理信息系统主要由操控人员、计算机硬件和软件系统以及空间的数据等构成。计算机技术与地理信息系统是息息相关的,当然也离不开社会的需求程度。随着计算机技术的飞速发展,为我国地理信息系统的广泛应用提供了有利条件和可能,也使地理信息系统的发展前景和经济社会效益不断提升。

一、GIS在水资源领域的应用

水资源的管理工作是社会经济可持续发展的重要保障。由于我们在经济发展的过程中忽视对水资源的保护,导致了资源性缺水以及水质性缺水,还有就是水资源极大浪费等问题。为了更好的解决这一问题,人们开始关注水资源管理工作。采用现代化的手段,以信息化技术为基础,可以解决好资源水利中的诸多复杂问题。现阶段,可以通过多维水质模型、稳态和动态水流模型等环境过程模型对水资源进行规划和管理。但是,这些环境模型在对空间数据的操作及操作结果的显示方面具有一定的困难,这就需要用到GIS来解决这一问题。通过模拟数据和可视化技术直观地表现水资源状况,实现历史数据处理和实时数据的动态采集,完善水资源信息的节理与更新,实现水资源的空间分析功能,实现模拟动态变化过程和数据共享。

二、GIS在水利防汛方面的应用

我国是一个自然灾害频繁发生的国家,自然灾害给国家财产造成了巨大的损失。随着我国经济和科学技术的飞速发展新技术在防洪减灾领域的涉及面越来越广。GIS新技术在水利防汛方面的应用使水利防汛工作进入崭新的时代。

2.1洪涝灾害风险分析

GIS在水利防汛方面的应用首先就是对洪涝灾害风险分析。也就是对洪水发生的概率、强度及其可能造成的损失的分析。一般情况下,我们可以从洪水风险识别、风险估计、风险评价以及风险控制四个方面来理解洪涝灾害风险分析。采用GIS技术,将DEM数据与江河流域的雨情、水情和社会经济数据库相结合,通过科学的分析和对比,模拟洪水的演变规律,快速评估洪水的风险大小,预测洪水的发展趋势、可能的造成的经济损失,并根据预测和分析的结果来采取高效的救灾措施。GIS技术在灾情评估上的应用就是充分利用的空间查询功能、分析功能、可视化模拟的能力,结合灾害背景数据及社会经济数据,计算淹没面积,然后科学的评估灾情严重程度以及会对各业造成的损失,为防汛物资的运输选择最佳路径。

2.2对灾情进行可行性的评估

地理信息系统(GIS)在灾情评估方面是其他系统无法望其项背的,主要体现在:对基础背景的数据完成处理,比如:地理、社会和经济等方面的数据;对空间和属性的数据进行查询、检索、统计以及显示等方面的操作;提供洪水演进的最基本的平台;对灾情的数据进行有效的获取和研究分析;完成对灾情的可视化的表达;可以作为决策的工具,完成行蓄洪区应用、抢险救灾物资的储蓄和运输、避开危险、迁安等工作。当下,水利部遥感技术应用中心已经广泛的应用了洪涝灾害的监测评估业务运行系统。

2.2防汛指挥和制定防汛决策

GIS在防汛指挥和制定防汛决策上的应用主要体现在以GIS提供的江河湖泊分布、工业设施、城镇、交通、水利设施分布、水文信息等为基础,利用各类计算模型提供实时数据,有关部门可以有效的设置拦洪设施的点位,选择分洪、泄洪措施。同时,利用GIS空间分析及预测能力还可以模拟行蓄洪区人员物资的撤退、转移,选择最佳撤退路线。

三、GIS技术在水利工程方面的应用

在施工过程中,通过GIS可以将施工过程通过图像的方式动态的显不出来,可以为水利施工过程提供便利的分析工具。GIS技术把工程施工各个时刻的工程面貌的图像存在数据库中,和与之相对的属性数据建立联系,当图像快速连续变换时,整个施工过程的工程面貌便动态显现出来。目前,在我国水利施工中GIS的水利水电工程施工总布置可视化演示系统是采用这种方法。GIS在水利施工设计中的应用可以将GIS中的地形信息与地质技术资料和水文资料相结合,通过强大的分析功能,来确定最为合适的工程施工地点。另外GIS系统还可以通过离散分布的平面点来模拟连续分布的地形,在此基础上进行坡度坡向分析、断面图分析等,这可以有效的提高水利工程信息管理的科学性。

四、基于防洪减灾的GIS地理信息系统设计

防洪规划信息数据类型复杂,数据量庞大,但归纳起来主要可由系统的空间信息和属性信息组成。空间信息主要是有关防洪的各种地图,属性信息主要存储了系统所要查询的一切属性信息加实时水雨情,水文站、水库、堤防、重点防洪工程信息,气象信息等。空间信息和属性信息之间可以相互查询和检索这就需要功能强大的GIS软件来支持进而实现系统的模块间关联、查询、显示等功能。基于防洪减灾的GIS地理信息系统设计必须要坚持以下原则:规范性、实用性、稳定性、扩展性和安全性。系统的设计必须要根据《城市基础地理信息系统技术规范》等一系列国家及省级标准;根据不同用户的相应特点,为用户提供最大限度的系统灵活性;要保证系统的长期正常运转,对于故障能够有效地处理、及时恢复;数据库和系统需随着数据内容和业务管理模式的变化而不断调整;系统安全性较高。

在系统的功能设计上,可以分为五大模块:基础数据库管理模块、基础工情信息管理模块、洪水预报模块、洪灾损失评估模块、三维仿真模块。系统的用户上,需要涉及3类不同用户:普通用户、系统管理员、高级用户。普通用户进行系统数据的建库工作以及基础工情信息的管理工作;系统管理员负责进行系统数据库维护工作、洪水预报、洪水模拟、洪灾评估、用户权限管理等工作。高级用户具有普通用户和系统管理员的所有功能,另外还要包括各部分功能模块所实现的全部功能。

五、结语

地理信息系统技术为防汛水情工作标准化、空间化提供了有效的工具。同时也将防汛水情信息与空间地图很好地结合起来,保障了防洪减灾工作的开展。我国的防汛减灾工作要借助于GIS系统,降低国家和人们的财产和经济损失。

参考文献:

[1]刘丹,刘萍,樊耔均. GIS在水利现代化中的应用和发展趋势[J]. 硅谷,2012,24:43+42.

[2]刘俊萍. GIS支持下的小流域设计洪水过程线推求[J]. 水文,2013,03:56-60+90.

[3]李昌志,姜晓明. 防洪减灾GIS常用功能需求浅议[J]. 测绘与空间地理信息,2013,S1:201-205+208+214.

防洪风险评估范文3

关键词 平均径流量;除险加固;洪水分析;水文水利计算成果

中图分类号TV5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)99-0051-02

本文以板桥河水库为例,板桥河水库是一项以农业灌溉为主,兼顾城镇生活供水的中型水利工程,1957年12月开工建设,1959年3月竣工投入运行。根据灌溉用水不断增加的需要,曾先后于1963、1978、1987年三次进行加固扩,总库容已达7940.0万m3。

1 相关研究的发展状况

随着人类水事活动的增加以及社会经济的发展,在获取了最大化的经济效益的同时,人们也越来越关注其所承受的风险。水利工程投资大,工程艰巨,工期长,项目技术复杂,不可避免的在建设和管理过程中会受到很多不确定因素的影响,比如说,防护区内的经济发展水平,防洪效益的大小、洪水的频率以及财产的增长率等等。这些随机的因素都可以让工程项目的预期值和经济效果产生一定的误差,也就是说存在这经济效益方面的风险。

风险决策或者是风险分析的结论,与在进行经济风险分析时所采用的方法有着直接的关系。在这一方面有不少学者进行了相关讨论,也得出了一些比较有益的结论。随着熵理论和矩分析方法的日渐完善,近年来,有学者将风险评估和概率论、信息熵结合了起来,构建了最大的熵风险评估模型。

与新建水库工程相比水库除险加固项目有所不同,与续建、扩建、改建项目虽有类似,但实质上也是存在着一定差异的,所以其总体效益难以按建设阶段划分, 其经济评价有一定的特殊性按照增值投资对应增值效益对水库除险加固项目进行经济评价是非常困难的,所以,一般来说水库的除险加固项目一般只能够按照全部产出和全部投入进行整体经济评价。在国民经济评价的过程中,在项目的投入部分要把水库的除险加固建设期离析和投资计算在内。而在产出的效益当中,不仅要考虑直接的经济效益,对于消除工程安全隐患等所间接获取的经济效益也要进行考虑。

社会效益以及其他经济效益是除险加固工程的主要效益。如果谁能够有效地对洪水进行控制,那么水库所产生的主要效益就是防洪效益,其通过消除灾害间接的带来了效益,并不是水库直接创造的财富,其主要体现在加固后提高了防洪的标准。对于水库的防洪效益,目前一般采用频率分析法进行计算,也就是通过对除险加固前后水库所发生的同频率洪水所造成的下游淹没损失情况进行比较。而其他经济效益主要包括,初估增加的蓄水量及因此而增加的灌溉、发电、防洪、供水等相关效益。

在工程使用期内,工程效益分析会设计到洪水随机组合所产生的不确定性问题。当前的水利工程经济评价,没有考虑到众多因素的随机性和市场的变化,所采用资金的时间价值的静态分析。

与水库建设项目的风险评估过程相比,水库除险加固工程风险评估过程基本相同。但是因为很多病险水库缺乏资金和相关的基础资料,要想和新建水库一样拥有详细的资料进行风险评估的具体分析是不可能的。所以,构建一套简化的、便于推广和操作的风险评估体系,是具有非常重要的实际意义和理论意义的。当前,对于水库除险加固效益的风险评估研究,我国仍处于探索的阶段。

2 问题的提出

本文案例水库坝因1956年底兴建拦河坝后,河段为人工渠道,较为顺直,长为200m,河床为红粘土土壤较为稳定。板桥河水库位于板桥河下游,板桥河属珠江流域南盘江水系甸溪河三级支流,发源于师宗县鸭子塘山一带,河流自东北向西南穿谷渲泄而下进入板桥河水库。水库坝址以上本区控制径流面积107.6km2,主河道长26.0km,河道平均坡降6.264‰,流域自东北向西南倾斜,呈狭长形分布,流域平均宽度仅3.1km,其形状系数0.12。河流水系发育单一,属中山地貌,地形变化不大,谷岭相差也不大。径流区植被较好,多为云南松,林间有灌木杂草,人类活动影响主要集中于下游河谷一带。但是坝脚局部在库水位达到正常高水位时形成了流土和管涌,虽然多次对这一隐患进行了处理,但是并没有得到根本上的解决,造成了水库的运行只能在低水位,这给防汛工作带来很大压力,也为水库效益的正常发挥带来了巨大的影响,对下游的耕地以及人口的安全造成了严重的威胁。此外,该水库溢洪道、土坝均属于二等建筑物,该水库防洪标准根据现行规范应该为五千年校核、百年设计,实际没能达到防洪标准要求,因此必须进行除险加固。在除险加固设计中水库的水文水利计算,遇到了以下两个主要问题:一是洪水资料的缺乏代表性,以此为基础所推求的设计成果缺乏可靠性,必须要进行进一步的合理性分析;而是原设计值与多年平均径流量相差较大。

3 多年平均径流量

该水库原有设计所采用的是1969年~1999年的径流系列资料,多年平均径流量为1.37亿m3。本次加固设计中为30年的径流系列资料,多年径流量减少了18.2%以上,少了0.25亿m3,为1.12亿m3,这是必须要首先进行澄清的一个重要问题。

累积均值曲线按照实测径流系列资料进行了绘制。通过曲线图我们得出,均值随着径流量系列的增加更趋于稳定。通过实测径流系列资料所绘制的累积曲线,我们得知该系列资料有枯水段,也有丰水段。同时对降雨量也进行了比较,由于本河流域没有气象站,因此只有板桥河水文站拥有一部分降水资料,水库附近的水文站拥有30年降雨资料。1990年以后,水库加强了水文资料的观测,水位、出流量、降水量、E601蒸发量观测资料齐全,精度较高,且经省水文水资源局汇编可供使用。根据1990年至1999年水库水文资料,还原入库径流量系列。1990年至1999年期间的入库径流量系列包含了竹箐河水库蓄水,矣维隧洞引水量的影响,所受人类活动影响程度基本相同,资料的一致性较好。从以上两点的分析我们可以得出,本次除险加固设计成果具有可靠性,径流系列资料非常具有代表性,原有的设计则因为系列短,缺乏一定的代表性,因此具有较大差距的成果。

4 洪水方面分析

在本次的水库除险加固中,洪水的计算系列资料从1974-1999年共为20多年,其中1998、1982年为历史洪水年,通过洪水调查得知相关数据。从理论频率曲线以及经验频率曲线计算成果分析,该水库的洪水资料虽然有20余年,但是大型洪水资料相对较少,百年中只有1980年一年的洪水资料,并且还是通过相关的洪水调查得到了资料,所以推球的频率曲线误差较大,具有较大的随意性。为了进一步证实本次计算成果的合理性,对流域内的各种因素相互影响关系,根据水文气象要素具有的地区上分布规律的相应特点,并且通过对气象成因以及暴雨的特性进行分析得出,珠江流域、南盘江水系、甸溪河天气系统以及地貌基本相似,暴雨特征基本一致,各河流之间无高山阻隔,因此珠江流域、南盘水系、甸溪河等地理性质基本相似的相邻河流有关的设计7d资料、洪水进行了综合性分析,点绘出了lgW7-lgA,lgQp-lgA关系曲线。洪水在此地区分布从曲线上看具有一定规律性,本次的设计成果与这一规律符合,所以,我们可以认为该成果是合理的。

在对水库进行除险加固工程时,会受到很多不良因素的影响,这些影响在加固建设时是不可避免的,是必须要遇到的。如防洪的大小、加固时洪水的发生频率,进行防洪建设的区域经济情况等因素,这些因素对水库除险加固工程的建设影响非常大。这些随机性较强的因素随时都可以对防洪除险工程的预期值产生影响,会出现与预期值偏离的现象,这种现象被称为经济效益风险。传统模式下对经济进行评价时,没有对这些随机事件进行考虑,只是对效益与费用的平均值进行分析,这边使得传统模式下的经济评价出现误差,从而影响了最终的工程效益。

对于目前的水库除险加固经济效益分析,还没有一个完整的系统,本文只是对当前的水库除险加固经济效益评价方法进行简单的分析与介绍。通过对经济方面的资料整理,将相关的风险分析理论应用在水库的除险加固经济效益分析上,因而构建了相应的关于水库风险加固经济效益的功能函数,最终达到对水库除险加固效益的评估模型的建立。此模型的建立,对提高水库风险加固决策的准确性与科学性,确保工程投资企业的利益,使得工程完工后的效益值与预计值的误差最小。

5 结论

综上所述,水文水利进行计算时,所采用的方式是统计原理和方法,通过统计原理对洪水流径进行计算,从而获得了洪水的变化规律。从理论上分析,若对实测资料进行延长处理,那么推求出的结果将会越准确,越切合实际。但是在实际情况中,所能观测到、分析到的资料是有限的,所以资料的长短是不可以人为的,是相对的,并且伴着一些随机的事件发生,所观测到的水文资料是否能够作为工程的参考,是否符合实际的工程情况,要通过分析、审核、调整等工序对其进行整理,最后符合实际情况,为水利工程的设计提供一个可靠的资料。

参考文献

[1]郎金慧.沙河集水库除险加固后的运行与管理[J].冶准,2009(1).

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[3]欧阳永忠.对病险水库除险加固的探讨[J].建材与装饰,2009(9).

防洪风险评估范文4

关键词: 越江隧道;施工风险;风险分析

中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)16-0136-02

0 引言

随着我国科技、经济的快速发展,人口密度的不断增长。合理开发利用地下空间已成为扩大城市容量和功能的有效途径。专家和学者对越江隧道施工可能存在的风险进行了相关的研究[1-4]。风险分析是风险评估管理的基础,是系统识别工程风险和科学合理地管理风险之间重要的纽带,在风险评估管理中有着十分重要的作用,隧道施工风险是由隧道所处的工程环境施工方案技术手段等决定的[5]。

1 工程概况

武汉市轨道交通二号线越江隧道工程为武汉市重点工程,是武汉市重要的过江通道,位于武汉长江一、二桥之间。隧道江北起点为江汉路站,江南终点为积玉桥站,全长约3100m,宽约1300m。

2 风险识别

项目开工前,采用“调查法”或“安全检查评价法”,项目经理部依据“工程项目勘测设计资料”、风险识别、控制管理办法等相关规定,按照作业活动或工艺流程,辨识施工过程中潜在的风险。针对本工程在施工期各个环节可能潜在的各种风险进行定性定量分析,综合评价出主要风险源的风险等级(见表1)。

从表1可知:除地下管线破裂施工风险为二级风险外,近江施工洪灾风险、基坑突水突泥风险、基坑围护及结构失稳、高空坠落、地表建筑物异常沉降、起重伤害均为三级风险。派专人系统的收集与重大危险源有关的资料和信息,对危险源关键部位进行分析和评价找出工艺缺陷、失误因素和预防重点,按危险源分级标准对危险源的危险程度分级,并采取有效的管理和控制措施。

3 风险预案及应急措施

结合本工程施工特点,对识别并经确定为施工风险的场所等为应急防范重点区域,对此类区域设定“监控点”,制定应急预案。预案的内容包括工程概况、事故形式、事故的危害和造成的经济损失、救灾技术方案、防灾措施、救灾领导小组以及事故发生后的联络、救护、疏散和善后处理工作等。

3.1 近江施工洪灾风险应急救援预案 当洪灾发生时,应立即组织人员进行抢险,并对重要设备物资进行保护、转移。组织人员用砂袋等将水引流至安全区域内,同时用砂袋等对重要区域和设施进行围堰保护。

当洪水特别大,根本无法围堵和排放时,应及时抢救设备及物资;当无法保住设备及物资并危及抢险人员安全时,应组织人员撤到安全区域内进行围堵引流洪水,防止洪水的漫延,控制洪水的走向,将损失降到最低点。对溺水者组织会游泳人员进行下水抢救。当无人会游泳时,可利用大的漂浮物下水进行抢救人员。

3.2 基坑突水突泥风险紧急救援预案 施工中必须配备足够数量的抽水机和备用电源来保证充足的抽水能力。抽水机设备采用电力机械,不使用内燃抽水机。根据基坑围护结构施工探明地质情况,查清含水层厚度、岩性、水量、水压等,为防治涌水提供依据。如发现围护结构有大量突水突泥时,即令工人停止工作,撤至安全地点。为保证围护结构稳定,当发生突水突泥时根据现场实际情况,及时采取喷浆、注浆等办法进行治水,避免因突水突泥造成结构失稳。

3.3 基坑围护及结构失稳紧急救援预案 当基坑围护及结构失稳事故发生后,现场立即采取措施对简单易救的受伤人员进行抢救,同时向项目经理及时汇报。

项目经理部在接到汇报后立即启动紧急救援预案,主要管理人员立即赶赴现场,组织各抢险小组向事故现场调配抢险所备用的抢险机械设备、抢险物资及人员进行抢险,同时根据突发事件上报处理程序处理并向监理工程师、业主汇报。医务救助队立即进行救助工作,当没有人员伤亡时于现场随时听候调遣。现场制定应急处理方案后,由项目经理亲自指挥结构失稳应急处理,过程中抢险人员随时观察后续结构稳定情况,防止结构失稳事故或造成更多伤亡事故。

3.4 起重伤害、高空坠落事故应急预案 起重伤害或高空坠落可能造成的伤害有:颅脑损伤、胸部创伤(如肋骨骨折)、胸腔储器损伤、腹部创伤等。当发生物体打击事件和有人自高处坠落摔伤时,应注意保护摔伤及骨折部位,避免因不正确的抬运使骨折错位造成二次伤害,并及时向工地负责人报告。抢救过程中尽快将事故情况向项目部应急处理小组汇报,应急事件处理小组到达事故现场指挥抢救,根据事故情况大小向上级主管部门、安检、公安部门报告并按规定填写安全事故报告书。

3.5 地下管线破裂事故应急预案 与管线(水、电、煤气、电信等)管理部门进行协调,申请管线监护,签定管线配合联系单或协议书,进行管线交底,取得施工可能涉及的地下管线资料,以制订管线保护方案。同时由管理部门派专业人员到施工现场进行监护和巡视,指导施工过程中的管线保护。

4 结论

本文对武汉地铁二号线越江隧道进行了风险评估与分析,结论如下:

4.1 除地下管线破裂施工风险为二级风险外,近江施工洪灾风险、基坑突水突泥风险、基坑围护及结构失稳、高空坠落、地表建筑物异常沉降、起重伤害均为三级风险。

4.2 根据施工风险评估,成立施工风险紧急救援组织机构,明确各小组职责。分工明确,密切配合。

4.3 结合本工程施工特点,对识别并经确定为施工风险的场所等为应急防范重点区域,对此类区域设定“监控点”,制定应急预案。包括近江施工洪灾风险应急救援预案、基坑突水突泥风险紧急救援预案、基坑围护及结构失稳紧急救援预案、起重伤害、高空坠落事故应急预案和地下管线破裂事故应急预案。

参考文献:

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[2]刘凌云,杨德磊,郭海柱.隧道盾构进出洞施工风险分析[J].低温建筑技术,2012,(8):51-53.

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防洪风险评估范文5

关键词:安康市;汉江上游;洪水灾害;风险评价;GIS;层次分析法

中图分类号:S422文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)06-0088-07

AbstractThe flood disaster has occurred frequently with serious losses in Ankang City, which locates in Qinba mountain areas in the upper reaches of Hanjiang River. According to the theory of flood disaster system, based on GIS and AHP, the flood disaster risk assessment on Ankang City was studied from the hazard and vulnerability of flood disaster. The natural factor indexes, including annual rainfall and precipitation variability in nearly 50 years, terrain elevation, slope and water system of Ankang City, were considered to analyze the flood hazard. The economic indicators, such as population density, GDP density and annual grain output per unit area, were selected to analyze the flood vulnerability. Then the AHP method was used to compute the weights of evaluation indexes,and the grid of ArcGIS was used to overlay the hazard and vulnerability of flood disaster. The results of flood disaster risk assessment for Ankang City was obtained. The results showed that the flood disaster risk of Ankang City concentrated mainly along the Hanjiang River, and decreased generally from the main stream to the branches. The results were in consistent with the “7.18” flood events in 2010, which showed the feasibility of the evaluation method. Meanwhile, the results could provide an important scientific basis for the reasonable flood control and disaster mitigation planning for Ankang City.

KeywordsAnkang city; Upper reaches of Hanjiang River; Flood disaster; Risk assessment;GIS; AHP

洪水暮κ侨球许多国家共同面临的问题[1]。我国是世界上洪水灾害发生频繁且损失十分严重的国家之一。频繁发生的洪水灾害不仅造成严重的经济损失,而且带给人们巨大的精神恐慌,严重影响社会的健康稳定发展[2]。面对如此严重的洪水灾害,修建水库等工程措施与洪灾风险评价为主的非工程措施相结合成为防洪减灾行之有效的主要手段,但是由于人类活动的加剧,洪水灾害造成的风险依然存在,其造成的损失呈上升趋势,所以开展非工程措施的洪水灾害风险评价显得尤为重要。它可以指导防洪工程的建设,以更加有效地防洪减灾,从而最大限度地降低洪灾损失,已逐渐成为国内外学者关注的焦点[3,4]。目前,国内外学者对洪灾风险的评价已做了许多研究。例如何报寅[5,6]、陈华丽[7]等采用因子叠加分析得出湖北省洪水灾害综合风险评价图;王建华[8]采用模糊综合评判法构建洪水灾害风险评价模型;Anselmo等[9]通过建立水文水动力学模型对洪水灾害进行了风险评价;刘家福等[10]将GIS与AHP集成方法相结合,得到了洪水灾害综合风险评价图;张会等[11]利用GIS技术评估了辽河中下游的洪灾风险,并绘制了洪水灾害风险区划图。其中,借助GIS方法,从洪水灾害危险性和易损性两方面选取评价指标建立指标体系的评价方法比较成熟,并广泛应用于洪灾风险评价之中,而且与实际情况相比,具有较高的参考价值。

位于秦巴山区汉江上游的安康市,每年汛期期间,由于太平洋副热带高压发展强盛,加上西南低涡及强台风影响,在其特殊的地形地貌条件下,很容易引起暴雨等强降雨过程,为洪水的发生提供了充足的水源。河流水量增加,水位升高,使河流两岸地势平坦的区域面临淹没的困境,从而形成洪水灾害[12]。例如1983年7月、2005年10月和2010年7月等出现的大洪水,均给安康市带来巨大的人员伤亡和经济损失[13-15]。而且根据曹丽娟等[16]开展的未来气候变化对黄河和长江流域极端径流影响的预估研究发现,未来汉江流域发生洪水的可能性将增大。因此随着全球气候异常多变引起的极端降水事件增多,以及近些年来城市化进程的加快,对汉江上游安康市进行洪水灾害风险评价,有助于安康市科学制定防洪减灾规划,最大限度地减轻洪灾损失,促进社会的健康稳定可持续发展和水资源合理规划利用。

本文基于洪水灾害系统理论,遵循科学性、合理性、可操作性的原则,从洪灾形成的致灾因子、孕灾环境和承载体等三个方面选取评价指标,运用层次分析法(AHP)和ArcGIS相结合的方法,对安康市进行洪水灾害风险评价,以期为安康市防洪减灾提供决策依据。

1研究区域概况

安康市位于陕西省最南部,下辖汉滨区及旬阳、石泉、平利、紫阳、岚皋、宁陕、镇坪、汉阴、白河县等1区9县(图1)。地处秦岭和大巴山的中间位置,汉江上游由西向东由石泉入境,经过白河后流入湖北省。地势中间低,南北两侧高,构成“两山夹一江”的自然地貌景观。地形以山地、丘陵为主,地势起伏较大。气候受大巴山和秦岭制约明显,属于亚热带大陆性季风气候,同时位于秦岭以南,处于南北气候的过渡地带,具有北亚热带和暖温带的气候特征。降水主要集中在夏季,雨量充沛,而且受特殊的环流形势影响,多连续性降水或暴雨,降水时空分布不均且降水变率大[12,17,18]。安康市境内河流均属汉江水系,主要河流有汉江、月河、旬河、任河、岚河、黄洋河、蜀河等,河网密布,水系发达。复杂的地形地貌特征、大气环流状况及网状水系,使得安康市易出现暴雨洪水。

据历史文献记载[19],从公元180年以来,安康共发生较大洪水51次,其大洪水13次,属于洪灾多发区。例如1983年安康大洪水,使全省48个县不同程度地受灾,受灾农田117.5万公顷,受灾人口764.3万人,倒塌房屋283 490间,全年经济损失达151 278万元,使安康老城区基本被毁,严重影响安康市经济社会的发展和人们生活的稳定[13]。

当前安康市是国内重要的交通枢纽之一,优越的地理位置促进了安康经济的快速发展。近些年来,安康市正在利用其资源和区位优势发展多种产业。因此,对安康市进行洪水风险评价对其可持续发展具有重要的意义。

2数据来源与研究方法

2.1稻堇丛

安康市1960―2009年降水数据由安康市气象局提供,高程和坡度数据取自SRTM-3 DEM,人口密度、GDP密度、单位面积粮食产量、耕地面积等数据来自《陕西省2010年区域统计年鉴》[20]。

2.2研究方法

2.2.1评价指标体系的建立洪水灾害系统是致灾因子、孕灾环境和承载体三者相互联系、相互作用构成的复杂系统,它构成了洪水灾害风险评价的理论基础[21,22]。本研究即依据洪水灾害系统理论,从致灾因子、孕灾环境和承载体三方面出发,将安康市洪水灾害风险评价分为洪水灾害危险性评价和洪水灾害易损性评价两部分。洪灾危险性评价主要从致灾因子和孕灾环境两方面分析,致灾因子选取降水量和降水变率作为评价指标,孕灾环境主要选取地形和水系指标;洪灾易损性评价主要从社会因素分析洪水灾害造成的承载体的受灾情况,采用与人类生活密切相关的人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量等指标。据此,根据安康市近几年洪水灾害情况,遵循数据的客观性、可获取性等原则,建立了安康市洪水灾害风险评价的指标体系。

2.2.2层次分析法确定权重层次分析法(AHP)是一种通过对评价指标进行两两比较,构造判断矩阵,并对判断矩阵进行一致性检验,进而对评价指标实现定性和定量分析的方法[8]。通过具体的数学计算,可确定各评价指标对洪水灾害风险影响的重要程度,即权重。这种方法计算简单且有数学依据,适用于区域洪水灾害风险评价中指标权重的计算,具有较大的合理性。本研究参照相关文献[8, 23,24],结合1983、2005、2010年安康市洪水灾害情况,并请相关专家对评价指标赋值,建立了判断矩阵,然后求解判断矩阵的最大特征值和对应的特征向量,最后通过一致性检验(CR

2.2.3因子叠加ArcGIS具有强大的空间分析功能,本研究利用这一优势,在ArcGIS 10.0软件中,运用空间分析工具的地图代数功能,根据指标权重值对安康市洪水灾害危险性和易损性进行叠加,得到安康市洪水灾害风险综合评价结果。对安康市洪水灾害风险评价运用如下公式[ 25]:

3洪水灾害风险评价

3.1洪水灾害危险性评价

洪水灾害危险性评价主要分析致灾因子和孕灾环境各因素对造成洪灾危险性概率的大小,主要包括降水量、地形、水系等自然因素。

3.1.1降水量对洪水灾害危险性的影响安康市降水量具有年际变化大、空间分布不均的明显变化特征,这是造成安康市洪水灾害的重要原因之一。本研究综合分析了安康市1960年至2009年近50年的降水量和降水变率,并根据降水量越大、降水变率越大对洪灾危险性影响度越高的原则[25,26],赋予综合降水因子对洪灾危险性的影响度(表1)。在ArcGIS 10.0软件中,利用ArcMap的反距离权重插值法(简称为IDW)对降水量及降水变率数值进行空间插值,得到安康市10个站点近50年降水量和降水变率两个插值图层,再利用Combine函数叠加这两个图层,并根据表1赋予其所属级别的影响度,得到综合降水影响因子图(图 2)。

由图2 知,降水因子影响度在紫阳县和镇坪县出现高值,其次为石泉县、岚皋县,其原因在于这些地区处于西南暖湿气流的迎风区,加上地形的影响,出现多个暴雨中心;而旬阳县由于暖湿气流的移动,降水量减少,影响度出现低值。

3.1.2地形对洪水灾害危险性的影响地形高程和坡度影响洪水淹没范围。安康市南北秦岭和大巴山区地势高,而中部汉江沿岸谷地地势较低,洪灾威胁性大。即地势越低,地势起伏越小,发生洪水灾害的可能性越大。地形高程采用SRTM-3 DEM 数据,坡度采用相对标准差来反映。根据绝对高程越低、相对高程标准差越小对洪灾危险性影响度越高的原则[25,26],赋予综合地形因子对洪灾危险性的影响度(表2)。利用ArcMap软件叠加DEM和高程标准差栅格图,得到综合地形影响因子图(图3)。由图3 知,地形因子影响度高值主要分布在汉滨区中部盆地,其次为汉阴、旬阳、白河等地,这是由于这些地区位于汉江两岸河谷地区,地形平坦且地势起伏度小。

3.1.3水系对洪水灾害危险性的影响水系的分布在很大程度上决定了安康市受洪灾影响的危险程度。安康市各支流呈网状分布在汉江南北两岸的山地和丘陵地带,组成了安康市的河流水系网[27]。在汛期暴雨时节,支流水量快速地向干流汇集,导致水位迅速升高,再加上低洼地区排水不畅,易造成洪灾。根据河流等级越高、水量越大影响范围越广的原则,把研究区划定为一、二级缓冲区。地形平坦的干流及一级支流河段,缓冲区宽;二级及其他支流等地势陡的河段,缓冲区窄,并赋予各级河流合理的缓冲区宽度[26,28]。在ArcGIS 10.0软件中,运用Buffer功能将提取的河流矢量图按不同的干支流、不同的地形高程做出不同级别的缓冲区(表3);然后依据距河流越近对洪灾的危险性影响度越高的原则[25,26],赋予河流各级缓冲区影响度:一级缓冲区为0.9,二级缓冲区为0.8,非缓冲区为0.5,进而得到综合水系影响因子图(图4)。结合图4 知,缓冲区宽度在地势较低的汉江干流及一级支流处最宽,并依次向两边递减,水系因子的危险性影响度以河流干流为中心逐渐向两边递减。

3.1.4洪水灾害危险性综合评价在ArcGIS 10.0软件中利用地图代数功能的栅格计算器,将综合降水影响因子插值图层、综合地形影响因子栅格图层和综合水系影响因子图层根据各指标权重进行叠加,得到洪灾危险性影响的综合评价结果。各影响因子对洪水灾害危险性影响的叠加公式如下:

式中,H为洪灾危险性影响度,P为综合降水因子影响度,M为综合地形因子影响度,N为综合水系因子影响度。

安康市洪水灾害危险性评价结果 (图5) 表明,洪灾危险性等级整体上按照河流沿线分布,以干流为中心向两边递减,即离干流越近,危险性越高。由于汉江干流沿岸地势平坦,处于河流的一级缓冲区内,随着城市化水平的提高,人类活动逐渐加剧,改变了下垫面等孕灾环境,不透水面积增加,在降水量多的情况下,地势平坦的地区容易积水且难以排出,因此洪灾危险性最高。汉江干流及其支流的二级缓冲区洪水灾害危险等级次之;安康市西北部和东南部由于山地多,地势起伏较大,孕灾环境较稳定,洪水灾害危险性比较低。

3.2 洪水灾害易损性评价

易损性评价主要是分析洪水灾害对人民生命安全、经济、农业等的影响程度,包括受灾人口数、经济损失、农作物减产等情况。随着人类社会的发展,人类将从自然环境中获取越来越多以创造更多的物质财富作为构成经济效益的主体;而与此同时,自然也不同程度地反馈给了人类,如洪灾造成的损失逐年增加。在同一洪水灾害影响下,不同地区由于经济发展等情况不同,遭受的损失也有差异。安康市经济发展对农业依赖性高,同时安康市的石泉县、紫阳县、汉滨区、旬阳县等几个县区均位于汉江及其支流边上,洪灾发生时不仅对当地粮食产量影响很大,而且也严重威胁当地的经济发展和居民生命安全。根据安康市1983、2005、2010年洪灾受损情况以及各县区经济发展状况的差异性,选取了代表性的人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量等作为易损性的主要衡量指标。根据人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量越高,洪水灾害易损性越高的原则,将其划分为5个等级,并赋予相应的影响度(表4),在ArcGIS 10.0中得到各指标的影响度分布图。为综合评价安康市各县区承载体的易损性,参照相关文献[25,26],运用ArcGIS 10.0的Grid模块,将三项指标的影响度分布图进行等权重叠加,得到洪水灾害易损性综合影响度分布图(图6)。由图6知,汉滨区、汉阴、石泉等县区人口密度、GDP密度、单位面积年粮食产量均高,易损性也高;紫阳县、白河县次之;岚皋县、平利县处于中等易损性;旬阳县、宁陕县处于较低易损性;而镇坪县由于山地多,人口多分布在狭长的河流两岸谷地区域,密度小,经济较落后,处于低易损性。

3.3洪水灾害风险综合评价

洪水灾害风险综合评价是致灾因子、孕灾环境的危险性和承灾体的易损性的叠加。由公式(1)得到安康市洪水灾害L险评价等级图(图7)。

由图7可知,安康市洪水灾害高风险和较高风险主要集中在汉江干流,且逐渐向两边支流递减,其原因是汉江干流沿岸地区,各支流汇聚,水量较大,尤其是汛期受副热带高压和西南暖湿气流影响,降水量较多且多暴雨,使水位较高;此外,该区域地势低平,人口城镇聚集,人类活动显著,改变了下垫面环境,使河水汇集速度快且排水不畅,加剧了洪灾的危险性;汉滨区经济基础雄厚,人口密度大,耕地面积广,洪灾造成的绝对经济损失巨大,承灾体的易损性高,因此洪灾风险性高。汉江干流及其支流的二级缓冲区洪灾风险等级次之,由于此处有河流流经,地势较低,汛期降水量较多,为洪灾提供了孕灾环境和致灾因子。安康市西北部和东南部由于山地多,地势起伏大,孕灾环境较稳定,洪灾危险性低;居住的人口较少,经济发展较落后,易损性较低,因此洪灾风险等级比较低。因此,汉江干流沿岸等洪灾风险比较高的区域,政府等相关部门应进一步增加投入,完善洪灾预警系统,提高堤防等防洪工程的建设标准,加强洪水灾害风险管理工作,提高灾后恢复能力。

4验证

2010年7月汉江上游发生严重的洪水灾害事件,使安康市遭受了1983年洪灾之后最严重的一次特大洪灾。据统计,这次洪灾主要分布在汉江干流沿岸的汉滨区及汉阴、紫阳、旬阳、平利、岚皋等县区;受灾人口65.31万人,损坏房屋2.47万间,作物受灾面积达2.181万公顷,造成直接经济损失达17.7亿元 [15]。将2010年安康洪水实际受灾情况与安康市洪灾风险综合评价结果对比验证,可以得出两者具有较高的吻合度,说明基于GIS和AHP的评价方法可行性较高,可为安康市防洪减灾部门制定宏观决策提供科学依据。

5结论

本研究依据洪水灾害系统理论,从引发洪水的致灾因子、孕灾环境和承载体三方面出发,分危险性和易损性两部分评价了安康市的洪水灾害风险。危险性评价结果表明,安康市洪水灾害危险性等级高的地区主要分布在汉江干流沿线。该区域地势平坦,人类活动显著;处于河流一级缓冲区内,遇到暴雨时节河流汇集速度快,造成水位迅速升高,导致河流两岸农田、建筑物等被淹没。易损性评价结果表明,随着经济的发展,汉江沿岸地区人类活动增加,城镇越来越密集,洪灾造成的绝对经济损失将越来越大,因此,承灾体的易损性高。从洪水灾害综合风险评价结果来看,洪水灾害高风险和较高风险区域主要集中在汉江上游干流两岸,其洪水灾害危险性和社会经济易损性均高。而安康市西北部和东南部由于山地多,平地少,地势起伏大,且不在河流缓冲区内,危险性低;而且经济相对落后,易损性低,因此洪灾风险等级也比较低。本研究结果与2010年安康市洪水受灾情况基本吻合,说明该研究结果可为安康市制定合理的防洪减灾预案、建设防洪工程等以减轻洪灾损失提供科学依据。

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防洪风险评估范文6

关键词:洪水风险;可保性;洪水保险

一、风险的可保性原则及洪水风险特征分析

保险具有分散风险、转嫁风险和损失补偿的职能,然而并非所有的风险都具有可保性,可以承保的风险一般必须满足一定的准则:

1.大量性,即存在大量同质且相互独立的风险单位,满足保险经营所要求的大数法则。对于洪水风险,当只有面临洪水风险的人才参与投保时,大量性条件得不到满足。这是由于明确面临洪水风险的建筑通常不会超过一国实物资产的1%,因此,保险区域过小或保险对象过于集中,导致投保人数太少,不能满足保险经营所要求的大数法则。这可能是洪水保险不能得到普及的首要原因。

2.纯粹性,即风险事故的发生对被保险人而言只有损失的机会而无获利的可能。由于洪水一旦发生会给人们带来严重的经济损失,洪水风险对投保人而言属于纯粹风险而非投机风险,因此市场上存在洪水保险需求。

3.可评估性,即风险事件的发生所产生的预期损失是可以确定或测定的。由于小规模的洪水经常发生,因此可通过统计方法分析洪水损失,使得洪水事件的发生所带来的损失是可以评估的。但是,与其他自然灾害风险一样,当发生重大的巨灾损失时历史统计数据的可信度较差,这是由于发生一次巨灾事件的概率很低,统计数据很少将其考虑在内。然而,通过设定一些假设条件可模拟洪水事故的发生,因此数据可信度较差的问题可得到解决,通过适当的建模可对洪水损失进行评估。

4.偶然性,即风险事件发生的时间是不可预知的,且事件发生本身必须独立于被保险人的意愿。洪水风险并不完全满足偶然性准则。隔几年就发生一次的损失,原则上是可以预知的,因此通常不被保险公司所承保。尽管洪水的回归期间是准确定义的,但是损失频率通常不可预知,但是也有例外的情况,即当洪峰快来时承保的风险的损失是可预知的。因此,保险公司要关注这些变化,并采取适当的承保技术,使得所承保的洪水风险是意外风险。

5.经济可行性,即收取的保费必须是充足的以满足将来发生的损失赔付的需求,且费率必须合理,不能过高。当洪水保险承保的区域人口密集,一旦发生洪水事件,所有投保人都申请保险索赔,则收取的保费不足以赔偿损失,洪水保险在经济上是不可行的。而回归期间是100年的洪水事件能使风险承担者建立足够的资金以应付洪水损失,在这种情况下,在全国范围内承保是行之有效的方法。洪水保险的高费率不仅体现在高损失率上,而且也体现在高费用率上。这是由于洪水风险承保的技术性强,且洪水的发生有很强的季节性,理赔时间比较集中,损失评估工作难度大,此外,保险人难以实施有效的风险控制和业务管理措施,保险人必须投入大量的成本,最终导致投保人的保费负担加重。高得吓人的保费必然使收入不高的投保人在洪水保险面前望而却步。

6.分散性,即保险对象的大多数不能同时遭受损失。一次洪水事故一旦发生,往往波及多个县甚至多个省,使得洪水风险单位过于巨大,在一省以至于一国之内都难以得到有效分散,因此在同一洪水风险区参与洪水保险的投保人越多,风险越不容易分散,风险损失越大。要实行洪水保险,承保范围不能太小,必须大面积开展,同时,对洪水保险在一国和世界范围内进行再保险是十分必要的。

从上述对洪水风险的可保性分析可以看出,在可保风险应满足的六大条件中,除了第二个条件能够满足外,第三个和第四个条件勉强能够满足,第一个和第六个满足程度较低,而第五个条件一般不易满足,因此相对于一般的人身、财产风险,洪水风险的可保性较差,只有较弱的可保性,如果洪水保险实行纯粹的商业保险,又没有政府的政策性支持或补贴,较弱的可保性将使得洪水保险的商业化经营困难重重,这也是为什么洪水保险的纯商业化经营在世界各国普遍不成功的重要原因。

二、洪水风险可保性的进一步探讨

保险原则是确定一个风险是否为可保风险的重要准则,但并不是所有的准则都同等重要,在这里我们所关注的是大量性、可评估性、经济可行性和分散性。以下将对洪水风险的可保性作进一步的分析,并结合国内外洪水保险的经营实践,探讨规避洪水风险弱可保性的对策,使得洪水保险可以有效持续经营。

(一)逆选择―主要瓶颈

在任何形式的保险市场内,承保建筑物和室内物品的保单中只有一小部分会受到洪水的影响。但是,洪水所影响的区域总是同样的地区,而且特定河流的泛滥几乎是以固定时间间隔出现,因此这种洪水不应被视作无法预测的事件。一方面仅是居住在这些受影响地区的人在寻求保险,而另一方面保险公司愿意为其提供保险服务的人却对这种保险不感兴趣,因为他们认为他们的风险很低。因此,如果保险公司在自愿的基础上向个人出售单独承保这种风险的保单,保险费将非常高,以至于投保人一般会认为不可接受。这种现象称为“逆选择”。如何有效解决“逆选择”和高保费问题呢?

1.扩大风险累积

(1)如果洪水只是自然灾害之一,可将洪水和其他自然风险一起采用一揽子保单承保。例如,当大部分损失是由风暴造成的,那么将洪水风险和风暴一起承保的保单可有效降低逆选择,这是因为风暴袭击的地区通常和洪水多发地区不同。通过强制的方式将洪水风险捆绑于火灾保险中也是行之有效的方法。

(2)如果国家实行强制性洪水保险,也可有效规避逆选择。但是,在自由市场经济条件下该方案的有效程度就值得商榷了。然而,当保费与洪水风险相匹配时,其可接受程度可得到大大提高。

(3)增强人们的风险意识,加大洪水保险的宣传力度。许多人不会意识到他们的财产面临不常发生的风险的威胁。如果人们了解风险的存在,例如,如果人们知道沿河地区和沿海地区可能遭受一次损失过百万的巨灾时,由于风险可能随时发生,人们会增加保险需求。

风险累积越大,对个人而言瓶颈越小。因为大部分人低估了他们所面临的洪水风险,许多国家的保险需求集中在损失频率高的风险。这意味着存在损失瓶颈,因此参与投保的人均洪水保险保费很高,导致洪水保险对潜在的投保人失去吸引力。下表显示了增加风险累积对风险保费的影响。

2.降低损失频率和损失程度

按损失发生的频率对风险进行分类,对于损失频率较高的风险不予承保。此外,通过设置免赔额将小额损失转嫁给被保险人和对所承保财产采用重置价值等措施,控制保险公司的赔付责任,以达到降低费率的目的。

3.收取与风险相匹配的充足的保费

对承保范围和保费划分级别,如,在高风险区,收取较高的保费或设置较高的免赔额,体现保费的公平性,以提高险种的可接受程度。

(二)重大损失的可评估性―第二个瓶颈

要开展洪水保险最重要的是要对洪水损失进行准确估计。由于洪水本身具有时空复杂性,再加上用于灾害损失研究的基础资料太薄弱,对洪水损失评估的难度很大。但是,水理学和地理信息科学的发展,使得对洪水损失进行评估成为可能。此外,国外于70年代就有大学研究所研究巨灾模型,主要的巨灾模型开发商或研发单位包括独立的灾害模型化公司、大学研究所、再保险公司及中介经纪公司和政府机构等,他们先后研发出ZüRS、DACH、FRAT(Flood Risk Assessment Tool)及全概率洪水损失评估模型等洪水风险模型。另外,还有基于地理信息系统和蒙特卡洛模拟的洪水损失评估模型,这些模型的使用使得洪水损失评估不再是难题。

(三)经济可行性―另一个挑战

洪水风险的高损失率和高费用率导致洪水保险的费率很高,这就产生了投保人的经济负担能力问题。过高的保费使得人们不愿投保,保险公司不能收取足够的保费以积累巨灾风险基金来应付将来的赔付,那么洪水保险在经济上是不可行的,要解决这个问题,需采取以下措施:

1.限制损失限额和承保范围

只承担部分风险,限制向保单持有人支付的最大赔偿金额。但是对于单个投保人而言,设置最高限额可能是不适合的,因为当被保险人遭受全损时得不到充分的保险保障,因此保险公司应根据可保性的原则设定保单赔偿限额。此外,任何形式的保单都必须规定明确的承保范围,以控制赔付责任。

2.集团共保和再保险

由于洪水保险风险单位巨大,且不易分散,因此建立省级和部级的洪水风险基金及实施洪水再保险是必不可少的一环。这样也可以通过加强第一和第六个可保条件,使得不易承保的风险可以通过再保险方式而具有可保性。

另外,当市场上有许多保险公司提供洪水保险时,这些公司组成一个共保集团是很有必要的。共保集团成员根据其市场份额缴纳保费,将所有的损失转移给集团。当公司受到巨灾的影响而陷入财务困境时,集团分散损失的优势显而易见。如果共保集团购买再保险,则承保能力可大大增加。

3.替代性风险转移措施(ART)

ART是另一种风险融资方式。通过发行巨灾证券,资本市场也参与提供重大损失事件的保障。在过去三年中,美国通过发行巨灾证券产生了超过10亿美元的地震和风暴风险的承保能力。理论上,这些风险融资方式同样适用于洪水风险。风险通过在投保人、国内保险公司、国际再保险公司和资本市场之间进行转移,洪水风险最终能够承保。

4.对投保人和保险经营机构给予政策性扶持或补贴由于洪水保险费率很高,其可保性较弱,导致投保人不愿投保,保险公司不愿经营,但如果政府能在保费及经营费用上给予一定的补贴和支持,则洪水保险的费率可以大大降低,其第五个可保性条件可以较好地满足,而且洪水保险具有一定程度的准公共性和外部性,通过补贴,可以部分弥补其市场失灵。

(四)风险的分散性―第四个瓶颈

扩大和分散洪水保险的经营区域,避免实施范围的过度集中。保险区域狭小和过于集中,比如仅在一个乡或一个县推广,会导致风险过于集中而无法分散,而尽可能扩大和分散洪水保险的经营区域,比如在全省以至于全国推广则可以保证有尽可能多的独立风险单位,从而使洪水风险较好地满足可保性的第一和第六个可保条件,其可保性大大增强。

三、结论

纵观全球,许多国家确实推出了洪水保险,有些国家推行很成功,而大部分国家只有少数保险公司提供保险保障,许多建筑物根本就没有保险保障。普遍接受的观点是由于洪水保险的保费太高。但是只要保单仅签发给面临洪水风险的人群,保单持有人的数量太少,则这种情况就不会改变。要想增加风险累积单位以有效承保洪水风险,可通过以下措施实现:

1.实行洪水保险的统保和法定强制保险。国家可颁布《洪水保险法》,要求凡是按照洪水风险图确定出来的易受洪水威胁的所有企事业单位和个人必需参加洪水保险,否则不享受灾后国家救济;非洪水威胁区的企事业单位和个人需交纳一定数量的防洪基金。这样通过实行洪水保险的全面统保和强制保险,使蓄滞洪区和受益区居民合理分担成本,同时可以有效地防范道德风险和逆选择,避免防灾等方面的搭便车行为,减少对非投保者的外部效应。

2.对投保人和保险经营机构给予政策性扶持或补贴。该措施在很大程度上解决了投保人保费负担的问题,保险人也可有充足的保费应付将来的损失赔偿,使得洪水保险在经济上是可行的。在实行洪水保险前期,国家可适当增加财政资金投入力度,建立洪水保险基金,当基金达到一定规模后渐渐减少资金投入直至退出市场,最终完全由商业化保险公司运作。

3.大范围推广洪水保险。通过增加参与主体,在分散风险的同时增加和壮大保险基金规模。

4.发展单一风险洪水保单,控制洪水保险责任。洪水包括三种基本类型:河流泛滥、风暴潮和骤发洪水。针对河流泛滥而言,由于其存在“逆选择”和高保费的问题,因此保单设计比较复杂。比较理想的方式是针对不同的河流泛滥类型对洪水风险区域进行合理的划分,编制洪水风险图,然后针对每一洪水风险区科学厘定洪水保险费率,设计免赔额、最高限额和保单条款等内容。此外,我国洪水损失中有很大一部分是农作物损失,因此在保单设计方面与国外洪水保单要有所不同。洪水保险的对象应是保障范围内的常住居民和企事业单位;保障范围为农作物、专业养殖、经济林、房屋、居民和企事业单位的主要财产等严重影响灾后生产和生活的各项财产;洪水保单采用定值保险的方式,损失发生后不再进行损失统计,按限额保险标准赔付。在风暴潮危险的情况下,“逆选择”更加明显。另外,这类单个事件的高潜在损失和其发生的低概率也使保费的计算困难重重(这是一个将非常低阶和非常高阶的数相乘的问题,或称“零次无穷级数”)。因此风暴潮在一般情况下无法保险。与此相反,骤发洪水发生的时间和地点在概率上具有相对的确定性。风险标的物的地理分布是一定的,而被保险人的群体规模较大,即某人被某次极端事件伤害的频率较低。因此,保费可以较低。顾客对此类保险的需求可在广阔的市场范围内开发,而且在计算保费时能保证相对较高的可靠性。因此,骤发洪水造成的洪灾损失是完全可以保险的。

5.建立直接保险、共同保险、再保险、资本市场和政府的最终再保险人的风险损失补偿机制。首先,在直接保险层面,通过设置保单条件,如设置免赔额、赔偿限额和保障范围等,一方面激励投保人采取积极的防灾措施,另一方面对于小额损失实现投保人和保险人共同分担。在损失分担的第二层次,由商业保险公司组成共保集团,对于中等程度的洪水损失由共保集团来承担。损失分担的第三层次为洪水保险的再保险体系,可设计指数再保险或参数启赔型洪水保单,对于达到一定参数级别的重大洪水损失由再保险合同进行分摊,使得洪水风险在一国乃至国际范围内进行分散。在损失分担的第四层次,积极开发替代性风险融资方式,如发行巨灾债券等对特大洪水损失风险进行分散。目前可借鉴的模式有墨西哥的地震指数保障产品,对于洪水风险亦可设计类似的指数保障产品或参数启赔型巨灾债券。最后,对于前四个层次不能分摊的损失由政府充当最终再保险人来承担。这样,从直接保险、共同保险、再保险再到资本市场和政府的最终保障,洪水风险承担的整个体系从低级到高级不断发展,参与主体越来越多,洪水风险的分散面越来越大,大数法则发挥作用的范围不断拓宽,使得洪水风险在时间和空间上更大的范围内分散,在市场机制和非市场机制的共同作用下,在整个体系中有效分摊洪水风险,使得洪水风险在一定条件下是可保风险。

虽然洪水保险具有一定程度的市场失灵及弱可保性特征,但这绝不意味着洪水保险就不能开展而只能偃旗息鼓,事实上,根据国内外洪水保险的经营实践,结合本文的分析,可以采取一些有效措施加以规避和补救,克服其若可保性,从而使得洪水风险是可保风险。

参考文献:

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