求关于气象灾害对电力系统的影响的英文论文及翻译

求关于气象灾害对电力系统的影响的英文论文及翻译
求关于气象灾害对电力系统的影响的英文论文及翻译

求关于气象灾害对电力系统的影响的英文论文及翻译
灾情评估研究进展1 何易平1 梁志勇2 赵明1 王兆印1 （1 清华大学水利系,北京,100084；2 中国水利水电科学研究院,北京,100038） 摘要：山洪是山区常见的自然灾害现象,由山洪造成的损失异常惨重,因而作为山洪灾害研究基础的山洪灾情评估已成为国内外研究的热点.本文回顾了国内外山洪灾情评估的研究现状,系统总结了国内外现有山洪灾情评估方法,阐述了目前研究中的问题和今后研究展望,并提出了适合我国山洪灾害活动特征的灾情评估方法. 关键词：山洪灾情,风险评估,损失评估,评估方法 概述 山洪灾害是山区常见的自然灾害现象,多数地学工作者将山洪定义为发生在山区溪沟中的快速而强大的地表径流现象[1],本文的山洪灾害采用防汛部门的定义,即由降雨或沟道水位变化诱发的山区溪河洪水、泥石流、滑坡等灾害[2]. 我国山洪灾害遍及25个省、市、自治区的广大山区[3],在活动强度、暴发规模、经济损失、人员伤亡等方面均居世界前列,常毁坏和淤埋山区城镇和村寨,威胁人民生命财产安全,冲毁和破坏山区交通线路、桥涵、水利水电工程和通讯设施,淹没农田,堵塞江河,淤高河床,污染环境,危及自然保护区和风景名胜区,造成的损失每年约100亿~200亿元人民币[4],成为我国山区经济建设和发展过程中不可忽视的灾害.山洪灾害常以灾害链的形式出现,最常见的灾害链是暴雨——溪河洪水——崩塌、滑坡——泥石流灾害链[3]. 山洪灾情评估是灾害预测、防治及灾后救助的基础[5].根据评估区域尺度的差异,可分为点评估、面评估和区域评估[6].点评估是对山洪灾点或具有相似活动条件和特征的相对独立的灾害群的灾情进行评估,其特点是致灾体和承灾体明确,且易量化,评估精度高,结果定量化程度高；面评估和区域评估是针对一个区域的山洪灾害进行评估,其特点是面积大、致灾因素多样,评估结果定量化程度低.根据评估时效的不同,山洪灾情评估又可分为灾前风险评估和灾后损失评估[6].风险评估是在灾前分析研究区自然环境背景条件,评估灾害的危险度,结合研究区社会环境情况,评估灾害的易损度,综合考虑灾害的自然和社会属性,确定灾害的风险度.灾后损失评估是在灾害过程结束后,评估灾害对人类社会生产、生活和资源条件等各个方面所造成的损失[7,8]. 目前国外对山洪灾情评估的研究已取得较大进展,在我国,因山洪灾情涉及社会多个层面,情况复杂,影响因素多,研究区又位于山区,这些现实条件都给山洪灾情的调查和评估带来了巨大的困难,导致我国在这方面研究相对滞后.本文在参阅大量相关研究成果基础上,阐述了国内外山洪灾情评估研究的现状,总结了国内外常用的山洪灾情评估方法,对比分析了我国在这方面研究的不足,并提出了改进建议. 国外山洪灾情评估研究现状 国际上关于山洪灾情评估方面的研究报道已有近40年的历史[9]. 在联合国地球科学领域相关专家的呼吁下,国际工程地质联合会（IAEG）（1976）[10]开始从事泥石流滑坡灾前危险度研究,系统总结了世界各国在泥石流滑坡灾情评估方面的研究成果,提出了灾情评估的原理和方法.日本足立胜治等（1977）[11]开展了泥石流发生可能性的判定研究,采用多因素综合评判法预测泥石流发生概率.瑞典Eldeen（1980）[12]用危险区图（Risk Zone Map）研究山洪灾害的危险度.美国Hollingsworth和Kovacs（1981）[13]采用打分方法构建滑坡泥石流危险度评价的基本框架,采用因子叠加法实现了滑坡危险度的评估.英国Hansen（1984）[14]在RS和GIS支持下完成了滑坡的编目、制图和危险度评价工作,其研究成果对以后的灾情评估工作产生了深远的影响.1977~1988年,美国对加利福尼亚及其北部的山林伐木规划区、Saratoga地区、Switzerlard地区的滑坡开展了危险性编目和评估工作[15,16].日本久保田哲也等（1990）[17]开展了泥石流的危险性预测工作,采用有效降雨量和降雨强度等指标来研究泥石流发生的可能性.荷兰Frans Mulder等（1991）[18]对滑坡风险评估方法进行了探讨,认为小尺度、高精度的灾前风险评估宜采用土力学方法,区域性风险评估宜采用统计学方法. 传统灾情评估需大量时间和人力进行数据的整理和分析,是一件艰苦和耗时的工作,导致评估周期长、精度低.自1980年代以来,RS和GIS技术以其快捷、直观、动态、高效等特点而成为山洪灾情评估建模和分析的重要工具,逐渐运用于灾情评估的每一环节,特别是在数据输入、存贮、计算、分析和显示等方面,其强大的数据处理能力使山洪灾情数据集成更简便,评估速度更快、精度更高,极大地促进了灾情评估研究的发展,相关的研究成果大量涌现,意大利学者Aleotti（1999）[19]和Guzzetti（1999）[20]等系统总结了近年来西方国家在山洪危险度评估方面的研究现状,相关研究文献达170余篇. 目前,山洪灾情评估工作得到了来自地学工作者、工程专家和各级政府部门的高度重视[1],并逐渐成为国际性的研究项目,特别是在山洪灾害较严重的发达国家非常重视这项基础性研究工作,并针对不同评估目的、对象区域尺度、资料丰富程度等分别提出对应的灾情评估方法. 我国山洪灾情评估研究现状 我国开展山洪灾情评估方面的研究起步较晚,徐在庸（1981）阐述了山洪的定义,首次研究了山洪及其灾情[1],经过20多年的发展,我国山洪灾情评估已取得了显著的成果. 80年代中期我国就开始有山洪灾前危险度评估方面的研究报道.谭炳炎（1986）提出了泥石流沟危害性的数量化评价方法[22]；此后中国科学院成都山地灾害与环境研究所利用RS和GIS技术完成了雅砻江二滩库区、三峡库区和长江上游乃至全国的滑坡泥石流危险度评价,编著了全国滑坡泥石流危险度区划图[23,24,25].20世纪90年代以来,该方面的研究成果大量涌现,代表性成果有北京山区山洪危险度制图[26],四川、攀西地区、重庆市及三峡库区滑坡危险度评估[27,28],道路建设诱发滑坡的危险度评估[29],黄河上游地区崩塌滑坡泥石流危险度评估[30],中国、云南及小江流域泥石流危险度评估[31,32,33]等. 山洪灾前易损度和风险度评估方面的研究成果从1998年开始有文献报道,此后对山洪易损度和风险度评估的定义和研究方法逐渐有了较明确的解释和应用[1].典型研究成果有自然灾害风险评估的基本原理[1],泥石流易损度及风险评估[1,1,1,39]. 我国对灾情调查统计很早就有报道[40],但针对山洪灾后损失评估的研究成果到1999年年才有文献报道,并迅速成为灾情评估研究的热点.典型研究成果有：地质灾害评估技术和系统[6,41],基于GIS的山洪灾情评估方法研究[42],滑坡灾害经济评价[43],泥石流灾情评估指标体系和模式[7,8],云南东川及风景区泥石流灾情评估[44,45],四川万县与皖南山区滑坡灾情评估[46,47],云南省滑坡泥石流灾情评估[48,49]. 20世纪90年代,GIS技术逐渐应用到山洪灾情评估工作中,大大地促进了我国灾情评估研究的发展,特别是在区域滑坡风险评估方面表现得尤为突出[37]. 纵观我国山洪灾情评估的发展历史,20世纪80年代以前,研究主要局限于对灾害的定点调查和发展趋势预测,工作主要依附于水文地质、工程地质勘查和面上调查工作同时开展.研究成果主要是典型灾害的定性描述,研究处于萌芽阶段.80年代以后,山洪灾害研究开始突破传统研究模式,研究理论不断提高,研究内容不断丰富,特别是90年代以来,灾情评估逐渐成为一门新兴的边缘交叉学科,并不断有相关的文献报道.灾情评估也由传统的定性描述和不完全统计分析发展到同社会经济条件相结合的多种评价方法互相补充的综合评估,灾情评估过程也由定性评价转化为半定量评价或定量评价,评估内容也日趋完善和合理,评估的科学性日益增强,并逐渐形成了相对完善和规范的灾前风险评估体系和灾后损失评估体系. 但亦应看到,山洪灾情评估作为是一门新兴的边缘交叉学科,其评估理论与方法仍在不断的探索与完善之中,与国外同期研究水平相比,尚存在以下几方面的不足： ① 技术手段落后,许多评价与分区图采用手工编制,效率低且不便于储存、查询和数据更新,虽然RS和GIS方法已用于灾前风险评估工作中,但还不是主流； ② 精度低,评价单元多以县或更大区域为单位,影响预测效果； ③ 以定性和半定量评估为主,评估效果应用性差,在减灾决策中的作用尚未充分发挥； ④ 持续性的研究工作不多. 山洪灾害评估方法评价 国外山洪灾情评估方法 通过近40年的发展,国外山洪灾情评估已成为地学工作者、工程地质专家和政府部门研究和讨论的热点问题之一,提出了许多灾情评估方法,归纳起来属于以下两大类：定性评估方法和定量评估方法（图1）,其组成及优缺点见表1. 山洪灾情评估方法 定量方法 定性方法 野外地貌分析法 因子分析法 因子组合分析法 逻辑分析法 二元统计法 多元统计法 确定性系数法 概率法 神经网络法 统计分析法 工程地质法 图1 国外山洪灾情评估方法 表1 国外山洪灾情评估方法比较 方法 优点 缺点 适用评估区域尺度 S M L GIS的作用 野外地貌调查法 (field geomorphologic analysis by Panizza 1975 and Leroi 1996 [50,51]） 考虑多因素综合作用；实现快速评估. 依靠个人主观判断 可能忽略主要因素的作用 R Y Y 作为制图工具 组合因子地图法 (Combination of index maps, by Anbalagan and Singh 1996, Gupta and Anbalagan 1997[52,53]） 考虑多因素综合作用；评估过程的GIS化； 数据处理的标准化. 因子权重根据经验确定,具有主观性. R Y Y 图层叠加分析 逻辑分析法 (Logical analytical model, by Bughi 1996[54]) 评估过程采用严密的数学分析；评估结果可不断完善；不同坡度评估结果可进行比较. 需安装监测仪器收集关键数据；适用于低速滑坡. R R Y / 统计分析法 （Statistical analysis - bivariate and multivitiate, by Aleotti et al 1996, 1998, Leroi 1996[51,55,56]） 方法的客观性； 评估过程的GIS化； 数据处理的标准化. 系统收集和分析工作量大 Y Y R 分析 安全系数法 (Safety factor deterministic approaches, by Wu and Kraft 1970, Ward et al 1982 and Baldell et al 1996[57,58,59]) 评估过程和方法的客观性；定量化；鼓励对地质参数进行详细的野外调查和测量. 需对研究区非常熟悉；需系列试验筛选合适的工程地质模型；忽略不确定的影响因素. R R Y 分析 概率分析法 (Pro- balilistic approaches, by Chowdhury 1998, Zhang 1990 and Hydro 1993[60,61,62]) 考虑不确定性因素；定量评估；评估过程和方法的客观性；有助于认识灾害的复杂机理. 需充分收集研究区资料；获得单因子层的概率分布比较困难 Y R R / 神经网络法 (Neural networks, by Aleotti et al 1996 and Lees 1996 [63,64]) 方法的客观性；评估人员可以不具备山洪的专业知识 在没有监测数据时很难对评估结果进行验证. R Y Y / R：限制使用,Y：较适用 国外山洪灾情评估方法（表1）都是针对某一项具体研究工作提出的,使用上具有很强的区域性,评估对象主要是滑坡灾害（泥石流被视为常见的高速滑坡灾害现象）,对溪河洪水的灾情评估则少有提及,就灾情评估时效来看,国外灾情评估主要是针对灾前危险性评估和风险性评估,而对灾后损失评估则较少报道. 我国山洪灾情评估方法 我国山洪灾情评估方法概述 我国山洪灾情评估经过20多年的发展,虽然评估理论和方法仍在不断完善之中,但在长期的摸索和实践中,逐渐形成了较系统的灾情评估方法. 在灾前风险评估方面,提出的评估方法主要有资料统计分析法、实验模拟分析法、数学模型法、遥感和地理信息系统（RS和GIS）法[5]（图2）. 资料统计分析法是根据历史资料和文献,采用数理统计方法来实现,如基于网格的多因子统计分析法[23,31]和主成分分析法[65]. 实验模拟方法是在对灾害有一定认识基础上,通过实验模拟灾害的发生和成灾过程,筛选致灾因子,排除干扰因子,为灾情评估提供依据,如泥石流危险范围的模型实验预测法[66]. 数学模型法是利用适当的数学模型对灾害风险进行评估,如模糊综合分析法[67,68]和模糊信息模型法[69]、灰色系统模型法[70]、物元分析法[71]、破坏概率法[1]、信息模型法[72,73]、神经网络法[1,1]、直接指标和间接指标法 [76]等. RS和GIS法是利用RS和GIS技术来完成灾情评估的一种基于计算机技术的新方法,遥感主要用于灾害调查与动态监测；GIS则用于数据的存贮、处理和建模.如金石（1989）利用遥感方法完成了三峡库区万县市的滑坡敏感性分析[77],唐川（1998）利用GIS方法完成了波恩地区的滑坡危险度区划[34]、2001年蒋勇军以GIS为工具完成了重庆市山洪易损性评估[78]. 山洪灾后损失评估方法有：模数法和抽样统计外推法[79]、灰色关联法[80]、B-P网络评估模型法[81]、神经网络评估模型法[82]、成本价值或修复成本价值、收益损失和成本-收益价值损失核算模型[83]和灾情综合调查基础上的多指标统计分析法[44]等. 灾前风险评估法 山洪灾情评估法 灾后损失评估法 资料统计分析法 实验模拟分析法 数学模型法 RS和GIS法 模数法和抽样统计法 多指标统计分析法 成本—收益法 神经网络评估模型 B-P网络评估模型法 灰色关联法 多因子统计分析法 主成分分析法 模型实验预测法 模糊综合分析法 模糊信息模型法 灰色系统模型法 物元分析法 破坏概率法 信息模型法 神经网络法 图2 我国山