Рекомендации по количественному анализу оползневых рисков. Часть 2

ОПОЛЗНЕВОЕ ЗОНИРОВАНИЕ В РАЗНЫХ МАСШТАБАХ

Оползневое зонирование – это разделение территории на однородные зоны (домены) и их ранжирование в соответствии со степенью их фактической или потенциальной подверженности оползням, со степенью опасности или риска. Первые официальные применения оползневого зонирования, основанные на качественных подходах, относятся к 1970-м годам (например, [19–21]), в то время как количественные методы были разработаны в конце 1980-х годов [22] и более детально – в 1990-х годах (для управления рисками схода оползней с отдельных склонов [23; 24] или большого количества склонов [9; 25]). Эти разработки описаны в работах [26; 27]. За последнее десятилетие (к моменту написания обзора, то есть к 2014 году. – Ред.) появились дальнейшие значительные достижения в зонировании оползней, освещенные:

• в рекомендациях Австралийского общества геомеханики [11; 28];
• в анализе вопросов, связанных с масштабом работ [29; 30];
• в принятых подходах и тенденциях развития практики анализа рисков от локального [27] до глобального [27; 31; 32] масштаба;
• в рекомендациях JTC-1 [1].

На основе этих разработок в данном разделе представим различные карты, цели, масштабы зонирования с учетом того, что как вид, так и цель зонирования должны определяться конечными пользователями. Конечным пользователям также необходимо [1]:

1. понять доступность потенциальных входных данных;
2. оценить необходимость и возможности получения новых данных (например, с точки зрения усилий и/или затрат);
3. определить реалистичные цели исследований для проведения зонирования, принимая во внимание временнЫе рамки, бюджет и ограничения в ресурсах.

Виды и назначение карт оползневого зонирования

Оползневое зонирование может быть выполнено путем подготовки различных карт, которые по виду зонирования могут быть классифицированы следующим образом:

• карты инвентаризации (учета) оползней;
• карты предрасположенности территорий к оползням;
• карты оползневой опасности;
• карты оползневого риска.

В рамках управления оползневыми рисками (см. рис. 1) карты оползневого зонирования могут использоваться для разных целей [1]: информационных, консультативных, нормативных, проектных.

В зависимости от количества заинтересованных сторон, вовлеченных в управление оползневыми рисками (таких как собственники, арендаторы, живущие или работающие в опасных местах люди, регулирующие органы, геотехники, специалисты по анализу оползневых рисков [33]), а также от размеров зонируемых территорий, карты оползневого зонирования должны быть подготовлены в соответствующих масштабах.

Масштабы карт оползневого зонирования

Текущая европейская практика [13] показывает, что масштабы карт оползневого зонирования, требуемых государственными или местными органами власти, значительно варьируют от страны к стране в зависимости от территориального охвата, используемых исходных данных и методов, а также предоставляемой (предусмотренной) качественной или количественной информации.

Опишем наиболее распространенные масштабы карт оползневого зонирования вместе с некоторыми рассуждениями относительно получаемых результатов и преследуемых целей на основе текущей практики и с учетом того, что оползневое зонирование может потребоваться также строителям, в том числе тем, кто занимается строительством крупных инфраструктурных сооружений (например, автомагистралей или железных дорог).

Масштаб работ ограничивает выбор типа подхода, которого следует придерживаться для достижения целей зонирования. Например, карты национального (1:250 000) и регионального (1:250 000–1:25 000) масштабов не позволяют отобразить отдельные небольшие нарушения на склонах (то есть участки, пострадавшие от оползней, площадь которых не превышает нескольких тысяч квадратных метров). В связи с этим оползни необходимо рассматривать в совокупности, но в указанных масштабах невозможно выполнить ни анализ дальности перемещения оползней, ни анализ их интенсивности и частоты. Или, например, объекты риска должны быть идентифицированы и количественно оценены для определенных территориальных единиц (административно-территориальных единиц или ячеек сетки) либо для однородных единиц со сходными характеристиками (в частности, с точки зрения типа и плотности расположения объектов, подверженных риску). Поэтому подходы к оценке подверженности, опасностей и рисков для масштабов национальных и региональных карт зонирования основываются на следующих допущениях:

• геологические условия на исследуемой территории однородны;
• все склоны имеют одинаковую вероятность разрушения;
• не требуется отражать точное местоположение разрушенного участка склона (оползня);
• все оползни имеют одинаковый размер;
• дальность перемещения (длина) каждого оползня не рассчитывается, равно как и его пространственное распределение и интенсивность;
• данные об объектах риска собираются для заданных пространственных (или однородных) единиц.

Напротив, для подготовки карт в локальных масштабах (1:25 000–1:5 000) и детальных карт в масштабах конкретного участка (>1:5 000) при проведении работ по зонированию необходимо учитывать характеристики отдельных оползней и отдельных объектов риска.

Согласно докладу [34] карты зонирования в национальном масштабе создаются для того, чтобы дать общее представление о проблемных территориях для всей страны. Эти карты могут применяться для информирования национальных директивных органов и широкой общественности. Они могут также использоваться для выбора и планирования предупредительных систем, контролируемых центральными органами власти. Площадь исследуемых территорий в таких случаях превышает десятки тысяч квадратных километров.

Работы региональных масштабов обычно подходят для деятельности планировщиков на ранних этапах проектов регионального развития или для инженеров, оценивающих возможные ограничения из-за нестабильности склонов при разработке крупных инженерных проектов и планов регионального развития. Эти работы могут также использоваться для выбора и планирования предупредительных систем и планов действий в чрезвычайных ситуациях в городах на региональном уровне. Типичные исследуемые территории превышают по площади 1000 км² и достигают десятков тысяч квадратных километров.

Карты локального масштаба имеют достаточное разрешение для возможности проведения анализа устойчивости склонов на больших территориях и объединения его результатов с результатами анализа дальности перемещения. Они очень чувствительны к разрешению ЦМР и качеству входных данных. Локальный масштаб обычно применяется в законодательных целях (карты зонирования могут быть юридически обязательными для государственных администраторов и землепользователей). Это эталонный масштаб, используемый при планировании и реализации городских застроек, предупредительных систем и спасательных самолетов на местном уровне. Более того, этот масштаб требуется для ранжирования территорий, наиболее подверженных риску, и для определения приоритетности территорий, которые требуют защитных мероприятий по снижению рисков для людей и инфраструктуры. Площадь зонирования обычно составляет от 10 до 1000 км².

Масштаб карты зонирования для конкретного участка может использоваться в установленных законом целях, и это единственный масштаб, который может быть принят именно для инженерных изысканий на этом участке до этапа проектирования защитных мер [34]. Размеры исследуемых территорий в таких случаях могут достигать десятков квадратных километров.

Независимо от методов зонирования и принятого масштаба, настоятельно рекомендуется использовать общие дескрипторы (идентификаторы, признаки) для дифференциации оползней по величине и интенсивности, а также для количественной оценки предрасположенности территорий к оползням, величин опасности и риска, чтобы обеспечить возможность сравнения между разными геоэкологическими ситуациями [1].

Дескрипторы для оползневых опасностей и рисков

Дескрипторы состоят из параметров или комбинаций параметров, которые выбираются в соответствии с типом оползневого зонирования. Точно установленные диапазоны количественных значений для этих параметров могут быть связаны с номинальными шкалами (например: очень высокий, высокий, …, очень низкий уровни). Различные дескрипторы требуются в зависимости от:

• масштаба анализа (поскольку картографические единицы, принятые для национального масштаба, могут отличаться от таковых для конкретного участка) и соответствующих целей зонирования (таких как информационные, консультативные, законодательные, проектные);
• типа оползней (потенциальных или существующих) и их характеристик (например, если рассматривается величина);
• характеристик объектов, подверженных воздействию (например, таких как линейные сооружения, урбанизированные территории и т.д.);
• принятых критериев приемлемости рисков, которые могут различаться от страны к стране [35].

В таблице 1 приведены примеры дескрипторов оползневой опасности, которые следует учитывать при зонировании оползневой деятельности.

Таблица 1. Примеры дескрипторов оползневой опасности при различных масштабах работ

Перевод статьи выполнен при поддержке ГК «ПЕТРОМОДЕЛИНГ» и Алексея Бершова.

-

Продолжение следует

ИСТОЧНИК ДЛЯ ПЕРЕВОДА

Corominas J., Van Westen C., Frattini P., Cascini L., Malet J.-P., Fotopoulou S., Catani F., Van Den Eeckhaut M., Mavrouli O., Agliardi F., Pitilakis K., Winter M.G., Pastor M., Ferlisi S., Tofani V., Hervas J., Smith J.T. Recommendations for the quantitative analysis of landslide risk // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2014. Vol. 73. № 2. P. 209–263. DOI:10.1007/s10064-013-0538-8. URL: https://www.researchgate.net/publication/259032330_Recommendations_for_the_quantitative_analysis_of_landslide_risk.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ, ИСПОЛЬЗОВАННОЙ АВТОРАМИ ПЕРЕВЕДЕННОЙ СТАТЬИ

1. Fell R., Corominas J., Bonnard Ch., Cascini L., Leroi E., Savage W.Z. Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land use planning (on behalf of the JTC-1 Joint Technical Committee on Landslides and Engineered Slopes) // Eng. Geol. 2008. Vol. 102. P. 85–98.
2. TC32 – Technical Committee 32 (Engineering Practice of Risk Assessment and Management) of the International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE). Risk assessment – glossary of terms. 2004. URL: http://www.engmath.dal.ca/tc32/2004Glossary_Draft1.pdf.
3. Terminology of disaster risk reduction. Geneva: United Nations International Strategy for Disaster Reduction (UN-ISDR). 2004. URL: http://www.unisdr.org/eng/library/lib-terminology-eng%20home.htm.
4. Cruden D.M., Varnes D.J. Landslide types and processes // Turner A.T., Schuster R.L. (eds). Landslides – investigation and mitigation: Transportation Research Board Special Report № 247. Washington, DC: National Academy Press, 1996. P. 36–75.
5. Hungr O., Evans S.G., Bovis M.J., Hutchinson J.N. A review of the classification of landslides of the flow type // Environ. Eng. Geosci. 2001. Vol. VII. № 3. P. 221–238.
6. Hungr O., Leroueil S., Picarelli L. Varnes classification of landslide types, an update // Eberhardt E., Froesse C., Turner A.K., Leroueil S. (eds). Landslides and engineered slopes: protecting society through improved understanding. Boca Raton: CRC Press, 2012. Vol. 1. P. 47–58.
7. IAEG Commission on Landslides. Suggested nomenclature for landslides // Bull. Int. Assoc. Eng. Geol. 1990. Vol. 41. P. 13–16.
8. Petley D.N. Landslides and engineered slopes: protecting society through improved understanding // Eberhardt E., Froese C., Turner A.K., Leroueil S. (eds). Landslides and engineered slopes. London: CRC, 2012. Vol. 1. P. 3–13.
9. OFAT, OFEE, OFEFP. Recommandations 1997: prise en compte des dangers dus aux mouvements de terrain dans le cadre des activites de l’amenagement du territoire. Berne: OCFIM, 1997. 42 p.
10. Assessment of landslide risk in natural hillsides in Hong Kong: Report № 191. Hong Kong: Hong Kong Geotechnical Engineering Office (GEO), 2006. 117 p.
11. Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land use management // Aust. Geomech. Australian Geomechanics Society (AGS) Landslide Taskforce Landslide Zoning Working Group, 2007. Vol. 42. № 1. P. 13–36.
12. Fell R., Corominas J., Bonnard Ch., Cascini L., Leroi E., Savage  W.Z. Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land-use planning (on behalf of the JTC-1 Joint Technical Committee on Landslides and Engineered Slopes) // Comment. Eng. Geol. 2008. Vol. 102. P. 99–111.
13. Corominas J. et al. (eds) SafeLand Deliverable D2.1: overview of landslide hazard and risk assessment practices. 2010. URL: http://www.safeland-fp7.eu/.
14. Lee E.M., Jones D.K.C. Landslide risk assessment. London: Thomas Telford, 2004. 454 p.
15. Glade T., Anderson M., Crozier M.J. Landslide hazard and risk. Chichester: Wiley, 2005. 802 p.
16. Smith K., Petley D.N. Environmental hazards: assessing risk and reducing disaster. London: Taylor & Francis, 2008.
17. Van Westen C.J., Van Asch T.W.J., Soeters R. Landslide hazard and risk zonation: why is it still so difficult? // Bull. Eng. Geol. Environ. 2005. Vol. 65. P. 167–184.
18. IUGS Working Group on Landslides, Committee on Risk Assessment. Quantitative risk assessment for slopes and landslides – the state of the art // Cruden D., Fell R. (eds). Landslide risk assessment. Amsterdam: A.A. Balkema, 1997. P. 3–12.
19. Brabb E.E., Pampeyan E.H., Bonilla M.G. Landslide susceptibility in San Mateo County, California // Misc. Field Studies, map MF-360 (scale 1:62500). Reston: US Geological Survey, 1972.
20. Humbert M. Les mouvements de terrains // Principes de realisation d’une carte previsionnelle dans les Alpes // Bull. du BRGM. Sect. III. 1972. Vol. 1. P. 13–28.
21. Kienholz H. Map of geomorphology and natural hazards of Grindelwald, Switzerland, scale 1:10000 // Artic Alp. Res. 1978. Vol. 10. P. 169–184.
22. Brand E.W. Special lecture: landslide risk assessment in Hong Kong // Proceedings of the V International Symposium on Landslides, Lausanne, Switzerland. Amsterdam: A.A. Balkema, 1988. Vol. 2. P. 1059–1074.
23. Wong H.N., Chen Y.M., Lam K.C. Factual report on the November 1993 natural terrain landslides in three study areas on Lantau Island: GEO Report № 61. Hong Kong: Geotechnical Engineering Office (GEO), 1997. 42 p.
24. Hardingham A.D., Ho K.K.S., Smallwood A.R.H., Ditchfield C.S. Quantitative risk assessment of landslides – a case history from Hong Kong // Proceedings of the seminar on geotechnical risk management. Geotechnical Division, Hong Kong, 1998. Hong Kong: Hong Kong Institution of Engineers, 1998. P. 145–152.
25. Wong H.N., Ho K.K.S. Overview of risk of old man-made slopes and retaining walls in Hong Kong // Proceedings of the Seminar on Slope Engineering in Hong Kong, Hong Kong, 1998. Hong Kong: A.A. Balkema, 1998. P. 193–200.
26. Ho K.K.S,, Leroi E., Roberds B. Quantitative risk assessment – application, myths and future direction // Proceedings of the International Conference on Geotechnical and Geological Engineering (GeoEng2000), Melbourne, Australia, 9–24 November 2000. Vol. 1. P. 269–312.
27. Wong H.N. Landslide risk assessment for individual facilities – state of the art report // Hungr O., Fell R., Couture R., Eberhardt E. (eds) Proceedings of the International Conference on Landslide Risk Management. London: Taylor & Francis, 2005. P. 237–296.
28. Landslide risk management concepts and guidelines // Aust. Geomech. Australian Geomechanics Society (AGS), 2000. Vol. 35. № 1. P. 49–92.
29. Cascini L. Applicability of landslide susceptibility and hazard zoning at different scales // Eng, Geol, 2008. Vol. 102. P. 164–177.
30. Cascini L., Bonnard Ch., Corominas J., Jibson R., Montero-Olarte J. Landslide hazard and risk zoning for urban planning and development – state of the art report // Hungr O., Fell R., Couture R., Eberhardt E. (eds). Landslide risk management. Amsterdam: A.A. Balkema, 2005. P. 199–235.
31. Nadim F., Kjeksta O. Assessment of global high-risk landslide disaster hotspots // Sassa K., Canuti P. (eds). Landslides – disaster risk reduction. Berlin: Springer, 2009. P. 213–221.
32. Nadim F., Kjekstad O., Peduzzi P., Herold C., Jaedicke C. Global landslide and avalanche hotspots // Landslides. 2006. Vol. 3. № 2. P. 159–174.
33. Fell R., Ho K.K.S., Lacasse S., Leroi E. A framework for landslide risk assessment and management // Hungr O., Fell R., Couture R., Eberhardt E. (eds). Landslide risk management. London: Taylor and Francis, 2005. P. 3–26.
34. Soeters R., Van Westen C.J. Slope instability recognition, analysis and zonation // Turner A.K., Schuster R.L. (eds). Landslides investigation and mitigation: TRB Special Report 247. Washington, DC: National Academy Press, 1996. P. 129–177.
35. Leroi E., Bonnard Ch., Fell R., McInnes R. Risk assessment and management – state of the art report // Hungr O., Fell R., Couture R., Eberhardt E. (eds). Landslide risk management. Amsterdam: A.A. Balkema, 2005. P. 159–198.