1、1建设项目自然灾害风险评估摘要:中国自然地理环境复杂,面临着严重的自然灾害,加之城市建设的脆弱性,使得国内外很多学者对自然灾害风险的研究倍加关注。本文对建设项目领域内自然灾害风险进行分析与评价,通过对建设项目所面临的自然灾害风险进行危险性和脆弱性分析,得出建设项目这个承灾体的概率-损失曲线,并期望对自然灾害有个准确的评估。为工程建设自然风险的管理和预防提供理论依据。 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
2、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 2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
3、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
4、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。3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
5、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
6、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。 42.3 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
7、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
8、)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。 5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
9、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
10、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 6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。 参考文献: 1 刘博,唐微木.巨灾风险评估模型的发展与研究J.自然灾害学报,第 20 卷第 6 期,2011 年 12 月:47-52. 2 戴树和.工程风险分析技术M.化学工业出版社,2007 年 1 月:95. 3 高印立.不可抗力对建设工程施工合同履行的影响J.建筑经济,72008 年第 11 期:38-40. 4 田振郁.工程项目风险防范手册M.中国建筑工业出版社,2009年 10 月:168-171