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洪灾承保中的工程解决方案(上)
2016-08-30 10:21:09  作者:中国保险报·中保网  来源:姜冯辉 卫怡兰  浏览次数:0  文字大小:【】【】【
  •   □姜冯辉 卫怡兰(美国法特瑞互助保险公司FM Global) 近年来,连续重大自然灾害事件,就其损害的严 ...

□姜冯辉 卫怡兰(美国法特瑞互助保险公司FM Global)

近年来,连续重大自然灾害事件,就其损害的严重性和地域的广泛性而言,前所未有。全球气候变化及其潜在灾害,已经成为难以忽视的真相。有数据显示,2014年最大自然灾害事件前五名分别发生在印度、日本、巴基斯坦、中国和巴西。总体而言,2014年一半以上的自然巨灾发生在亚洲。在众多自然灾害中,洪水或许是当今世界上造成损失最为惨重的自然灾害之一。

中国也是洪灾多发、频发的国家之一。大面积洪灾以及溃堤事件屡见报端。比如2015年6月28日云台山河溃堤洪水事件,在外江水位达到警戒线的同时,持续近24小时的大到暴雨,使内河水位不断高涨,导致部分河流出现漫堤,继而溃堤。虽然堤防险情随后迅速得到控制,但冲出河堤的洪水淹没了周边的许多主要道路和部分村庄,机场高速也被淹封闭。再如 2016年7月1日举水河溃堤70米,周边村庄全部被淹,影响1.2万人的生活。

据统计,对于处于高危洪泛区内的工商企业来说,遭受一场损失为10万美元或更多的洪水事件的可能性较之于相同量级的火灾或爆炸要高出5-7倍。平均单次水灾损失是平均火灾损失的1.5倍。全球由洪水造成的财产损失每年在20亿到30亿美元之间。在那些出现极端洪水事件的年份,损失可能超过200亿美元。

洪灾事件与教训

桑迪飓风于2012年10月22日在加勒比海西南部形成,这场飓风袭击了美国东北部沿海北卡罗来纳及新英格兰地区。飓风不仅带来了大范围的豪雨,而且在新泽西州和纽约市沿海地区造成特大风暴潮,其中潮水倒灌所造成的洪水损失最大,由此造成的财产损失近千亿美元。

发生于2011年8至11月间的泰国洪水过水面积之大、淹没范围之广、洪水历时之长,让人惊叹。根据FM Global Research对此次洪水主因—北方上游雨情的分析,Chao Phraya河流上游地区降雨达到五十年至五百年一遇的水平。此次洪水过程中,过水范围内绝大多数工业区的圩堤溃决。这些土质堤防设计和建设标准过低、且年久失修、维护不当,根本无法抵御高位洪水的长时间浸泡,纷纷出现漫堤或溃口,最终全线崩溃,堤防形同虚设。这次洪灾造成总计14000亿泰铢(约合 2900亿元人民币)的直接财产损失。全球与当地保险业遭受了前所未有的重大打击。

从财产保险行业角度来看,这类大面积洪灾损失具有以下共同特点:(1)大量现代化企业承受巨大财产损失,淹没区内这些损失的累加往往形成巨额损失。(2)洪灾过后,大多数企业极难在短时间内恢复生产,不少工厂不得不永久关停或迁徙,造成当地大量人员失业。(3)营运中断损失巨大而复杂,难以厘定。(4)对生产供应链也形成巨大的冲击。

桑迪飓风形成洪灾的严重程度(五百年一遇的事件)较之于泰国曼谷洪灾更甚,但总的财产损失却较小。相比之下,泰国对洪水灾害与风险和可能后果缺乏认识和准备,事先没有进行必要的洪灾风险评估,主要是由于缺乏科学、可行的洪灾风险评估手段,表现为:(1)工业区和市政防洪设施安全度过低、且维护不周,对基础设施也缺乏必要的保护。以保护农田的、十年至五十年一遇的堤防用来保护现代工业园区。在2011年洪水中,这些工业园区的围堤先后漫堤或是溃堤,无一幸免,损失惨重。显然,这样的堤防无论在设计、建筑以及维护等方面都难堪重任。(2)在工商企业设计中往往未考虑必要的防洪、抗洪措施。(3)缺乏防洪和抗洪预案以及相应的应急防护手段。

风险识别和评估

(一)对自然灾害的“风险容忍度”

对于自然灾害,通常以灾害事件发生的频度来简单地表示风险。任何事物都无法做到绝对安全,总是存在一定的风险。通常说将风险控制在可接受的水平。那么,什么是“可接受的风险水平”?这里用风险容忍度来定义它,也就是所能容忍和接受的风险水平。

以洪水为例,对洪水风险的表述通常为多少年一遇,如十年一遇、五十年一遇、百年一遇等(其他自然灾害风险的表述与此相同或相似)。这样的表述常引起歧义理解:例如,企业的预期存续期只有25年,为何要考虑百年一遇洪水的威胁?其实百年一遇的真正数学含义是在给定的一年时间内发生一次(或多次)百年一遇(或更恶劣)事件的概率是百分之一,即1/100 = 1%。同理,在给定的一年时间内发生五百年一遇事件的超越概率是1/500 = 0.2%;而在在给定的一年时间内发生五十一遇事件的超越概率则是1/50 = 2%。

若工厂的存续期风别为25年和50年,在其存续期内遭遇百年一遇事件的超越概率又是多少呢?表一给出了答案,分别为22%和39%。在其存续期内遭遇五百年一遇事件的超越概率则分别降至5%和 10%。FM Global建议客户将其风险容忍度定位在百年一遇、甚至五百年一遇的水平,即年发生超越概率为1%、甚至0.2%的水平。

表一:不同存续期内遭遇五十年一遇、百年一遇或五百年一遇事件的超越概率


(二)洪灾风险分析和计算机模型

洪水风险图的背后综合了水文学和水力学模型计算。而在水文与水力学涉足之前,先是以历史洪水数据作为选择研究区域的基础,哪里有过洪水,有可能有洪水,去哪里详细研究。所以,在洪水研究时,往往以寻找历史数据作为开端。接下来交由水文模型和水力模型。水文模型从降雨模拟出洪水径流,水力模型从洪水径流出模拟洪水高度和范围。

水力模型现有的经典模型有HEC-RAS和 FLO2D等。这两个模型的相同处是它们都是基于流体力学的连续性方程,动量守恒,和能量守恒公式建模。HEC-RAS 是美国工程兵团免费提供给全球研究者的一维河流水力计算软件。研究者通过输入河流网络、河流断面、洪水防御工事和边界条件(如河道内已知流量)、边界水面高度等来实现对一整个河流网络的各个断面上的水流高度的计算。然后,根据水流高度与地形的比较来决定淹没范围。FLO2D则是通过有限容积法,使河道里的水在水量过大引起垮坝或者漫溢出河道时,二维地根据地表起伏铺开淹没范围。

在对比应用不同分辨率的模型预测得到的结果时,可以明显看到其结果在区域和局部灾害情况的描述有很大的不同,有的模型顾及了区域流域却将局部粗放处理,有的模型呈现了局部的细致估计却无法应用于大区域河流的灾害图制作。而除了高分辨率的基础地表高程数据,洪水防御工事(如大堤、防水墙、坝、堰等线性地理数据),需要另外的图层来着重强调。这是因为地表高程图专门剔除了植物和人工建筑等地表覆盖物,所以不具有这些信息。另外,水力学计算需要的水力半径、坡降、曼尼粗糙度等,都需要更精准的数据,甚至通过实地考察才能拿到。大部分生产大尺度模型的公司并不具备实地考察的能力。所以,这方面的数据都是靠估计。

(三)洪水灾害图与风险图

洪水灾害具有可预测性。许多先进国家都有公开的洪水灾害图或风险图,涵盖主要的城市社区。通过水文模拟和水力模拟即可成就洪水灾害图,显示一处的洪水高度。洪水风险图显示的则是这一程度的洪水高度所造成的风险损失。对于风险损失如何界定,不同的组织有不同的算法。保险公司往往根据自己的历史数据,对于不同淹没深度,针对客户不同的建筑和内部使用,设计不用的损失比率。这些风险图标示出那些通常被认为是高危洪泛区的地理区域,表示这些区域受到风暴潮、河流洪水以及内涝洪水的风险较大。统计表明,在所有洪水损失中,大约80%出现在这些区域。

(四)洪水灾害图与风险图的应用

洪水灾害图与风险图在防洪抗灾、财产防损领域有着广泛的用途。它不仅是国家防洪减灾、城镇规划的决策依据,而且对于身处洪泛区的企业来说也至关重要,是企业评估洪水风险、建筑抗洪保护设施以及设立内部防洪减灾应急预案的重要指导和依据,在财产防损领域起着不可替代的重要作用。FM Global的损失调查发现,比较严重的桑迪飓风比泰国曼谷洪灾造成的损失小的一个重要原因是,洪泛区内众多单一企业在洪水灾害图与风险图的指导下事先作出了有效防范。

在灾害评估和企业财产保护方面,洪水灾害图与风险图对于企业选址格外重要。洪水灾害图与风险图可以帮助企业进行准确评估,将新工厂选址在五百年一遇洪泛区之外。对于洪泛区内的企业,洪水灾害图与风险图可以帮助采取正确的预防措施,有效防范可能最坏的洪灾,降低损失。

企业内针对洪灾的财产防损常见措施,如将电器、仓储货物抬起、或采用矮墙和防水门来保护设备与建筑等等,有了洪水灾害图与风险图的指导,才能行之有效。预防洪水损失的关键在于对洪水威胁和后果的充分、正确认识。需要详细了解洪水类型、预警时间、水位水深、流向流速以及退水历程等问题。只有对洪水危险,包括其可能造成的破坏和损失,有事先的正确认识和估计,才可以有的放矢地采取积极措施来有效应对。

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