風險評價在山區(qū)城市規(guī)劃建設中的應用

陳曉嵐 張復金 洪 波

1 城市規(guī)劃思路

山區(qū)城市地形條件特殊,一般都靠山傍河修建,地勢陡峭,地質環(huán)境復雜,能用于城市建設的范圍狹小,城市建設往往要遭受自然災害、人為災害等環(huán)境風險的威脅。通過對規(guī)劃區(qū)地質環(huán)境風險的分析,可提前預知規(guī)劃區(qū)工程建設存在的地質環(huán)境風險類型及風險大小,以此為依據,判定規(guī)劃區(qū)建設適宜性,為決策部門調整規(guī)劃內容及格局提供依據,達到合理利用土地資源的目的。山區(qū)城市規(guī)劃思路見圖1。

2 城市地質環(huán)境風險評價方法探討

城市地質環(huán)境風險主要由地質環(huán)境條件復雜程度、地質災害危險程度和環(huán)境污染程度三方面組成,在參考國內外風險評價理論及模型后,擬采用綜合指數法進行評價,公式如下:

其中,Fi為第i單元的風險指數;H環(huán)i為第i單元的地質環(huán)境危險程度指數;S損i為第i單元的城市易損性指數;D地i為第i單元的地質環(huán)境條件復雜程度指數;Z災i為第i單元的地質災害危險性指數;W污i為第i單元的環(huán)境污染程度指數;a1i,a2i,a3i,a4i,a5i分別為H環(huán)i,S損i,D地i,Z災i,W污i的權重。

根據式(1)計算結果,結合歷史風險和潛在風險對典型代表單元風險等級進行判定,分析典型單元與其他單元的風險指數對應關系,確定城市地質環(huán)境風險等級的臨界值,將城市地質環(huán)境風險(Fi)劃分為風險高、風險中等、風險低三級。

2.1 地質環(huán)境條件復雜程度指數

地質環(huán)境條件復雜程度主要由地形地貌、巖層傾角、巖土特征、土層厚度、水文地質條件、不良地質現象、破壞地質環(huán)境的人類工程活動7個因素決定,用下式表示:

其中,aij為第i個單元第j個評價因子的權重;Qij為第i個單元第j個評價因子值。

根據式(3)計算各評價單元的地質環(huán)境條件復雜程度指數D地i,依據典型代表單元的地質環(huán)境程度,將各單元劃分為地質環(huán)境條件復雜(D地i≥0.75)、地質環(huán)境條件較復雜(0.5≤D地i＜0.75)、地質環(huán)境條件簡單(D地i＜0.5)三級。

2.2 地質災害危險性指數

地質災害危險性取決于地形地貌、地層巖性、巖土體結構、地表水與地下水、降雨、新構造活動與地震、人類工程活動、地質災害變形階段和穩(wěn)定程度9個因子,采用如下公式進行疊加運算:

其中,aij為第i個單元第j個評價因子的權重;Xij為第i個單元第j個評價因子值。

根據式(4)計算各評價單元的地質災害危險性指數 Z災i,依據典型代表單元的歷史危險程度和潛在危險程度,將各單元劃分為高危險區(qū)(Z災i≥0.8)、中危險區(qū)(0.5≤Z災i＜0.8)、低危險區(qū)(Z災i＜0.5)三級。

2.3 環(huán)境污染程度指數

環(huán)境污染程度包括水體、大氣、土地污染三個方面,用下式計算:

其中,aij為第i個單元第j個評價因子的權重;Wij為第i個單元第j個評價因子值。

根據式(5)計算各評價單元的環(huán)境污染程度指數 W污i,依據典型代表單元的歷史污染程度和潛在污染程度,將各單元劃分為重度污染區(qū)(W污i≥0.6)、中度污染區(qū)(0.3≤W污i＜0.6)、輕度污染區(qū)(W污i＜0.3)三級。

2.4 城市易損性指數

易損性指標主要由生命損失、財產損失、社會經濟損失和環(huán)境損失四部分構成,用下式表示:

其中,S損i為第i個單元的地質災害易損性指數;S值i為評價單元易損性賦值;a為損失率;Y損為第i單元第j個評價因子損失指數;Y損ij為第i單元第j個評價因子損失值;Yjmax為第 j個評價因子的損失最大值。

首先用式(7)計算各因子的易損等級,將各因子劃分為高易損(Y損≥0.7)、中易損(0.40＜Y損＜0.7)、低易損(Y損≤0.40)三級,并分別賦值S值i=3,2,1。Y值取評價因子賦值中的最大值,有兩個或以上評價因子賦值為3時,Y值=4。再據式(6)計算各評價單元的地質災害易損性指數S損i,依據典型代表單元的歷史易損程度和潛在易損程度,將各單元劃分為高易損區(qū)(S損i≥0.65)、中易損區(qū)(0.45≤S損i＜0.65)、輕易損區(qū)(S損i＜0.45)三級。

城市地質環(huán)境風險評價流程見圖2。

3 風險評價與城市用地規(guī)劃的對應關系

城市地質環(huán)境風險評價是研究城市地質環(huán)境對城市建設可能造成的危害和損失,用定量的方法確定其風險大小,探索城市建設與地質環(huán)境的匹配程度,匹配程度越高,工程建設適宜性越好,規(guī)劃內容遭受不良地質環(huán)境的風險則越小,反之,匹配程度越低,工程建設適宜性越差,規(guī)劃內容遭受不良地質環(huán)境的風險則越高。

4 實例應用

下面以重慶市巫山縣新城為例介紹風險評價在山區(qū)城市規(guī)劃建設中的應用。

4.1 地質環(huán)境風險評價

在對巫山縣新城地質環(huán)境條件、地質災害發(fā)育程度、環(huán)境污染程度等綜合調查分析后,采用上述評價方法,對各評價因子賦值,分塊分別計算地質環(huán)境條件復雜程度指數、地質災害危險性指數、環(huán)境污染程度指數;再據城市現狀建設,結合城市發(fā)展規(guī)劃,計算城市易損性指數;最后計算各分區(qū)單元的地質環(huán)境風險指數。依據典型代表單元的歷史風險和潛在風險,計算風險等級臨界值F閾:F閾大=0.70,F閾小=0.45,根據地質環(huán)境風險等級閾值W閾大,W閾小和每個分區(qū)單元的地質環(huán)境風險指數進行地質環(huán)境風險程度判定:風險高(Fi≥0.7)、風險中等(0.45≤Fi＜0.7)、風險低(Fi＜0.45)。整個評價過程借助于GIS技術,包括收錄圖形數據、劃分評價單元、處理評價結果和成圖,評價結果見圖3。

4.2 規(guī)劃建議

依據巫山縣新城規(guī)劃區(qū)地質環(huán)境風險評價結果,可以將規(guī)劃區(qū)用地劃分為不適宜城市建設區(qū)(Ⅰ)、基本適宜城市建設區(qū)(Ⅱ)、適宜城市建設區(qū)(Ⅲ)三類(見圖3)。

5 結語

城市地質環(huán)境風險評估體系的建立,可以對城市規(guī)劃區(qū)地質環(huán)境風險有一個科學的評價,根據風險評價結果,找出風險存在的具體指標,對癥下藥,采取科學、合理、針對性強的風險管理對策,這樣既達到避免城市地質環(huán)境風險發(fā)生,確保人民生命財產安全,又能控制建設投資,達到城市建設和環(huán)境保護雙贏的目的,其市場前景非常廣闊。