中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)*

徐繼維， 張茂省

(1.長(zhǎng)安大學(xué) 地質(zhì)工程與測(cè)繪工程學(xué)院， 陜西 西安 710054；2.國(guó)土資源部 黃土地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054)

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中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)*

徐繼維1,2， 張茂省2

(1.長(zhǎng)安大學(xué) 地質(zhì)工程與測(cè)繪工程學(xué)院， 陜西 西安 710054；2.國(guó)土資源部 黃土地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054)

摘要:風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)，亦可稱為風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，是指對(duì)一個(gè)具體風(fēng)險(xiǎn)的可容許程度進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)的依據(jù)或準(zhǔn)則。該文旨在簡(jiǎn)述風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與定義，總結(jié)國(guó)內(nèi)外地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)與原則。通過(guò)對(duì)2005-2014年我國(guó)因地質(zhì)災(zāi)害而死亡的人數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的研究現(xiàn)狀，提出我國(guó)風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用FN曲線與ALARP原則相結(jié)合的方法確定，得到我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)可接受風(fēng)險(xiǎn)的平均值為1.93×10(-5)/年，并以此確定我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害可接受風(fēng)險(xiǎn)水平FN曲線的上下限分別為1.0×10(-4)/年和1.0×10(-5)/年，為我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害；風(fēng)險(xiǎn)；允許標(biāo)準(zhǔn)；FN曲線；可接受風(fēng)險(xiǎn)

隨著聯(lián)合國(guó)十年計(jì)劃(IDNDR)的提出，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理已成為當(dāng)今世界的炙熱話題[1]。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要環(huán)節(jié)，是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵點(diǎn)，是風(fēng)險(xiǎn)定量化的評(píng)判基礎(chǔ)[2]。風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性與風(fēng)險(xiǎn)決策和管理息息相關(guān)。

我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、遭受經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡非常嚴(yán)重的國(guó)家。理論上，不可能完全杜絕地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，其引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)也將永遠(yuǎn)存在。若想主動(dòng)有效地預(yù)防和降低地質(zhì)災(zāi)害，既需要全面認(rèn)識(shí)地質(zhì)災(zāi)害本身，同時(shí)也需要依據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等來(lái)制定與其相對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，其研究成果不僅為合理可行的防災(zāi)減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)[3]，同時(shí)也為風(fēng)險(xiǎn)管理控制措施的實(shí)施與否的重要決策提供參考[4]。

但是，風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)因地而異，我國(guó)風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)研究仍有較大的空白。明確風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)可以更好地進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)一步推動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)管理的進(jìn)程。

1風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展及定義

1969年Science發(fā)表的文章中，Starr[5]試圖通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)與效益的對(duì)比回答“怎樣的安全才是安全這一問(wèn)題”，為風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的研究奠定了基礎(chǔ)；最早有關(guān)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)是1974年英國(guó)的《The Health and Safety at Work Act 1974》[6]，文獻(xiàn)中指出了ALARP (as low as reasonable practicable) 準(zhǔn)則，即在合理可行的情況下盡可能降低風(fēng)險(xiǎn)，如果在進(jìn)行成本效益分析后發(fā)現(xiàn)所需費(fèi)用與可降低的風(fēng)險(xiǎn)不匹配時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)才可以被容忍；1976年Lowrance出版了《Of Acceptable Risk: science and the determination of safety》[7]一書(shū)，提出“一個(gè)事物的風(fēng)險(xiǎn)只有低到可接受時(shí)該事物才是安全的”；1981年Fichhoff的《Acceptable Risk》[8]一書(shū)被認(rèn)為可接受風(fēng)險(xiǎn)研究的起點(diǎn)，提出若干與可接受風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的因素，如對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知度、風(fēng)險(xiǎn)的可控程度等；Reid[9]在1989年提出通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)比較和成本效益分析進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；Fell[10]在1994年提出了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則和可容忍風(fēng)險(xiǎn)水平的影響因素；國(guó)際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUGS)[11]1997年列出了在考慮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一些常用普通的原則。2008年Fell給出了滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的定義[12]；2009年風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的定義由聯(lián)合國(guó)減災(zāi)戰(zhàn)略[13]提出，即風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)社會(huì)或社區(qū)在現(xiàn)有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治和環(huán)境條件下可以接受的潛在損失，這是目前國(guó)際上較為主流的定義。

2風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)研究

2.1風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的原則

標(biāo)準(zhǔn)的界定是對(duì)社會(huì)需求的一種量化，界限并不是絕對(duì)的，因此需要一些原則。國(guó)際地質(zhì)科學(xué)協(xié)會(huì)IUGS[11]列出了在考慮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一些常用普通的原則：

(1)相對(duì)于個(gè)人每天所面對(duì)的其他風(fēng)險(xiǎn)而言，所增加的危害風(fēng)險(xiǎn)不是很重要；

(2)通過(guò)一種適度的可行的方法，增加的危害風(fēng)險(xiǎn)可以被減少；

(3)如果一次滑坡事故可能的生命損失比較高，那么這個(gè)事故實(shí)際發(fā)生的可能性就會(huì)較低。這說(shuō)明社會(huì)不能容許同時(shí)發(fā)生許多大的傷亡的事故；

(4)由于財(cái)力或是其他限制條件，人們不能夠控制或減弱風(fēng)險(xiǎn)，他們就能夠容許比他們可接受的風(fēng)險(xiǎn)還高的風(fēng)險(xiǎn)；

(5)與規(guī)劃中的工程相比較，人們更能容許現(xiàn)存的斜坡的風(fēng)險(xiǎn)；與普通人相比，從事如開(kāi)礦等具有較高危險(xiǎn)性工作的工人允許的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。

同時(shí)，需要參考一些與地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的實(shí)用性原則：

(1)天然山坡的風(fēng)險(xiǎn)容許標(biāo)準(zhǔn)比工程斜坡的要高

(2)一旦天然斜坡處于監(jiān)控中或是實(shí)施了風(fēng)險(xiǎn)減緩措施，那它的風(fēng)險(xiǎn)容許標(biāo)準(zhǔn)就和工程斜坡比較接近。

參考以上一些基本原則，相關(guān)學(xué)者[14]總結(jié)了目前國(guó)際上三種風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的確定原則，分別為法國(guó)的GAMAB原則、英國(guó)的ALARP原則和德國(guó)的MEM原則。其中，ALARP(as low as reasonable practicable)原則應(yīng)用最為廣泛，指在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡可能降低故障率。它將風(fēng)險(xiǎn)劃分為可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、不可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和可容忍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)三個(gè)區(qū)域。

2.2風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)

一般的風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)有依據(jù)財(cái)富的創(chuàng)造、生命的延續(xù)以及享受健康生活的有效時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)的生活質(zhì)量指數(shù)法，成本效益分析的成本效益法，定性的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法以及國(guó)際上最為常見(jiàn)的FN曲線法[4]。

對(duì)于FN曲線法，采用的是對(duì)數(shù)坐標(biāo)系，英國(guó)、荷蘭及丹麥等國(guó)使用不可容忍曲線斜率均為-1[15]。其表達(dá)式[11]為：

(1)

限制線為：

(2)

式中：FN(x)為一定區(qū)域內(nèi)年死亡人數(shù)小于或等于x的概率分布函數(shù)，C為常數(shù)用來(lái)確定FN曲線的位置，n用來(lái)確定限制線的斜率。

目前的研究中，n一般只取1或2。當(dāng)n=1時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)稱之為中立型風(fēng)險(xiǎn)，如英國(guó)；當(dāng)n=2時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)稱為厭惡型風(fēng)險(xiǎn)，如荷蘭、丹麥。

風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的制定要因地制宜，國(guó)情不同，標(biāo)準(zhǔn)不同；即便地域相同，所考慮的對(duì)象不同風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)亦不盡相同。因此，目前國(guó)際上并沒(méi)有一個(gè)通用的滑坡風(fēng)險(xiǎn)容許標(biāo)準(zhǔn)，表1列舉了部分國(guó)家或組織所采用的風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)。

表1　風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)今國(guó)際上，英國(guó)、荷蘭和澳大利亞對(duì)風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的研究較多。1988年英國(guó)HSE提出風(fēng)險(xiǎn)“地方不允許線”[16]量化風(fēng)險(xiǎn)，認(rèn)為低于10-6的死亡概率是可以忽略的；2001年HSE兼顧多方面利益劃分可容忍風(fēng)險(xiǎn)水平，并將10-3(員工)和10-4(公眾)作為可容忍風(fēng)險(xiǎn)水平[17]；荷蘭社區(qū)規(guī)劃部[18]的相關(guān)研究表明荷蘭對(duì)新建和已有項(xiàng)目的可容忍標(biāo)準(zhǔn)分別為10-6/年和10-5/年；澳大利亞的《澳大利亞大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》[19]中指出，已建大壩的最大死亡率為10-4/年，新建大壩的最大死亡率為10-5/年；澳大利亞地質(zhì)力學(xué)學(xué)會(huì)(AGS)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的研究較為突出，在2000年《Landslide risk management concepts and guidelines》[20]中提出，新邊坡的最大風(fēng)險(xiǎn)10-5/年，老邊坡最大風(fēng)險(xiǎn)為10-4/年；冰島環(huán)境部[21]提出雪崩的最大風(fēng)險(xiǎn)為10-4/年；我國(guó)學(xué)者尚志海[3]總結(jié)美國(guó)和加拿大大壩風(fēng)險(xiǎn)的最大值為10-4/年。

中國(guó)，以中國(guó)香港研究最為突出，香港巖土工程辦公室的Ho[22]提出新老邊坡可容忍風(fēng)險(xiǎn)的最高值分別為10-5/年和10-4/年；馬福恒等[23]提出我國(guó)大壩安全領(lǐng)域的個(gè)人可容忍風(fēng)險(xiǎn)的最高值為1.0×10-4/年或2.0×10-4/年；李漾等[24]確定我國(guó)化工行業(yè)可容忍風(fēng)險(xiǎn)的最高值為10-4/年；吳樹(shù)仁等[25]將全國(guó)滑坡災(zāi)害人員年均傷亡率1.0×10-6/年作為可接受風(fēng)險(xiǎn)，將1.0×10-4/年作為不可接受風(fēng)險(xiǎn)。

風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)與一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度以及人口密度等密切相關(guān)。風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的制訂需考慮管理、行政、法規(guī)和社會(huì)文化等層面的因素，而非僅僅是技術(shù)問(wèn)題。因地制宜，才能有效地評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn)。

3我國(guó)風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以FN曲線與ALARP原則相結(jié)合的方法確定。其方法如下：

(1)確定FN曲線中的不可接受標(biāo)準(zhǔn)線，其上為不可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

(2)確定FN曲線中的可接受標(biāo)準(zhǔn)線，其下為可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

確定不可接受的標(biāo)準(zhǔn)線與可接受的標(biāo)準(zhǔn)線需要斜率與截距。不可接受與可接受的標(biāo)準(zhǔn)線斜率一致，采用國(guó)際使用較多的-1，因此我國(guó)風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)線的斜率采用-1。截距根據(jù)中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院2005-2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)可接受水平進(jìn)行分析。

圖1　2005-2014年我國(guó)因地質(zhì)災(zāi)害死亡及失蹤人數(shù)

2010年因地質(zhì)災(zāi)害死亡及失蹤人數(shù)較高的原因是甘肅舟曲泥石流導(dǎo)致1 765人死亡，該年人口死亡失蹤率達(dá)2.17×10-6。除了2010年外，可以看出近幾年我國(guó)因地質(zhì)災(zāi)害死亡及失蹤人數(shù)較前些年有一定的下降。突顯了國(guó)家對(duì)地質(zhì)災(zāi)害管理控制的逐漸重視，群策群防體系的完善，以及人們不斷提高的防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)。

從2005-2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知(表2)，我國(guó)因地質(zhì)災(zāi)害死亡及失蹤人數(shù)的算數(shù)平均數(shù)為801人。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度，去掉最大值(2010)和最小值(2011)的平均值為603人。根據(jù)國(guó)土資源部調(diào)查，我國(guó)受地質(zhì)災(zāi)害威脅的人口約有3 500萬(wàn)人。死亡失蹤率算數(shù)平均值為2.29×10-5/年，調(diào)和平均數(shù)為1.57×10-5/年，幾何平均數(shù)為1.81×10-5/年，中位數(shù)為1.93×10-5/年。中位數(shù)可以避免單次災(zāi)害事件發(fā)生的偶然性，因此應(yīng)用中位數(shù)來(lái)反映可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)值的平均數(shù)，以避免一定時(shí)間(一年或幾年)的異常數(shù)據(jù)影響到整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，可將1.93×10-5作為可接受風(fēng)險(xiǎn)的平均值。相關(guān)文獻(xiàn)表明[10]，可容忍風(fēng)險(xiǎn)線值通常低于可接受風(fēng)險(xiǎn)值1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害可接受風(fēng)險(xiǎn)水平FN曲線的上下限分別為1.0×10-4/年和1.0×10-5/年。

表2　2005-2014年我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害受災(zāi)情況

4結(jié)論與建議

(1)通過(guò)大量閱讀文獻(xiàn)，梳理了風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展進(jìn)程，明確了風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的定義；

(2)針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)的原則及不同的風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探討，提出我國(guó)應(yīng)用FN曲線與ALARP原則相結(jié)合的方法來(lái)計(jì)算表征風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)；

(3)通過(guò)對(duì)我國(guó)2005-2014年地質(zhì)災(zāi)害情況分析，得出風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)基準(zhǔn)值的平均數(shù)為1.93×10-5/年，進(jìn)而確定我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害可接受風(fēng)險(xiǎn)水平FN曲線的上下限分別為1.0×10-4/年和1.0×10-5/年；

(4)風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵循動(dòng)態(tài)原則，建議每10年重新制定一次可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，以確保標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性。

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Risk Criteria of Geohazards in China

Xu Jiwei1, 2and Zhang Maosheng2

(1.CollegeofGeologicalEngineeringandGeometry,Chang’anUniversity,Xi’an710054,China;2.KeyLaboratoryforGeo-hazardsinLoessArea,MLR/Xi’anCenterofGeologicalSurvey,ChinaGeologicalSurvey,Xi’an710054,China)

Abstract:Risk criteria, also known as risk acceptance criteria or risk evaluation criterion, refers to a specific risk grading evaluation basis or permissible level of criteria. We describe the development and definition of risk criteria, reviewed and summarized risk criteria of geohazards at home and abroad. Considering the current research status of allowing risk criteria, the risk criteria in China was determined by FN curve and ALARP principle through analysis of the relation between the data of deaths caused by geohazard each year from 2005 to 2014. The results show the average standard of acceptable risk is 1.93×10(-5)/a, the upper limit of acceptable risk level is 10(-4)/a ( tolerable risk line) and the lower limit is 10(-5)/a, which providing a basis for risk assessment.

Key words:geohazard; risk; risk criteria; acceptable risk; FN curves

doi:10.3969/j.issn.1000-811X.2016.02.026

中圖分類(lèi)號(hào)：P694；X43

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-811X(2016)02-0127-04

作者簡(jiǎn)介：徐繼維(1987-)，男，漢族，遼寧阜新人，博士研究生，主要從事地質(zhì)災(zāi)害研究、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究. E-mail：xujiwei@chd.edu.cn

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高山峽谷區(qū)域暴雨泥石流成災(zāi)臨界閾值研究”(41302224)； 國(guó)土資源大調(diào)查項(xiàng)目“陜西省重要城鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”(12120113008900)

*收稿日期：2015-10-29修回日期：2015-12-20

徐繼維， 張茂省. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)允許標(biāo)準(zhǔn)[J].災(zāi)害學(xué), 2016,31(3):127-130.[ Xu Jiwei and Zhang Maosheng. Risk Criteria of Geohazards in China[J].Journal of Catastrophology, 2016,31(3)：127-130.]