3. Управление природным риском

3.1. Система управления природными рисками

Одной из актуальных проблем обеспечения устойчивого развития как в долгосрочном, так и краткосрочном плане является управление природными рисками (рисками стихийных бедствий). Под природным риском понимается возможность нежелательных последствий от природных процессов и явлений. Природный риск измеряется вероятной величиной потерь за определенный промежуток времени. Заблаговременное предвидение риска, выявление влияющих факторов, принятие мер по его снижению путем целенаправленного изменения этих факторов с учетом эффективности принимаемых мер coставляет управление риском.

Управление должно быть рациональным. Так, в последнее десятилетие в России и во всем мире проявилась негативная тенденция увеличения потерь от стихийных бедствий. Одной из причин этого явления является направленность государственной политики обеспечения безопасности населения и объектов хозяйства в основном на ликвидацию последствий стихийных бедствий, а не на их профилактику. Необходимость экономии расходов государства потребовала переоценки представлений о сложившемся (как правило, стихийно) соотношении затрат на превентивные меры по снижению рисков и смягчению последствий ЧС и на ликвидацию их последствий. Целесообразность проведения мер защиты должна быть обоснована с учетом экономических (в условиях жестких финансовых ограничений) и социальных факторов. Известно, что повышение уровня защищенности объектов на один порядок требует больших усилий в научно-технической сфере и существенных затрат, сопоставимых с 10 - 20 % стоимости проекта.

Для решения такой сложной и многоплановой проблемы, как управление рисками, необходим научно-методический ап­парат, учитывающий основные факторы, влияющие на безо­пасность землепользования и жизнедеятельности, а также раз­работка методов и математических моделей, позволяющих сделать количественные оценки и прогнозы.

С учетом имеющегося научно-методического аппарата анализа рисков управление природными рисками в масштабе страны или на конкретной территории целесообразно осуще­ствлять по схеме (рис. 1): идентификация опасностей - анализ (оценка и прогноз) угрозы - анализ риска ЧС на территории - анализ индивидуального риска для населения - сравнение с приемлемым риском - обоснование и реализация рациональ­ных мер защиты. Таким образом, на основе анализа рисков выбираются рациональные меры защиты. При этом вначале анализ проводится с целью определения риска разрушения от­дельных объектов инфраструктуры и стихийных бедствий для территории в целом, а затем - природных рисков для населения исследуемой территории.

Рассмотрим содержание основных задач, решение кото­рых необходимо для управления природными рисками.

1. Идентификация опасностей для землепользования и жизнедеятельности населения на рассматриваемой территории (территории активной хозяйственной деятельности и возмож­ного нахождения индивидуумов) состоит в выявления значи­мых источников природных опасностей - неблагоприятных и экстремальных природных явлений. Совокупность источников опасности является составной частью условий землепользова­ния и жизнедеятельности населения, проживающего на рас­сматриваемой территории (фиксируются в паспорте безопас­ности).

Условия землепользования и жизнедеятельности целесо­образно задавать двумя группами негативно действующих Факторов:

а) постоянно или продолжительно действующими слабоинтенсивными негативными факторами (например, пониженные или повышенные температуры, уровни грунтовых вод и др.), приспособленность к которым у населения высокая. Задача управления природными рисками по отношению к этим факторам решается в основном при принятии решения на освоение территории, планировании развития инфраструктуры;

б ) происходящими в случайные моменты времени опасными событиями, сопровождающимися кратковременно действующими поражающими факторами значительной интенсивности.

Рис. 1. Схема управления природным риском

Остановимся на второй группе факторов. Ущерб от их действия наступает в случае превышения уровнями факторов некоторых предельных значений для объекта воздействия.

В общем случае условия землепользования и проживания задаются совокупностью m источников опасности с определенным сочетанием их уровней и параметров. Пусть A_i (i = 1,…,m) - возможные экстремальные природные явления на рассматриваемой территории, a P (Aj) = Q_ЭПЯ - их вероятности (или мате­матическое ожидание числа Qэnяi) за интервал времени ∆t, как правило, за год. Реализующиеся в экстремальных природ­ных явлениях j-го вида поражающие воздействия характеризу­ются случайной величиной U_i. Таким образом, условия земле­пользования (жизнедеятельности) по второй группе факторов должны задаваться такими характеристиками опасности, как частота реализаций и распределения уровней поражающих воздействий.

Задача оценки опасности считается решенной, если усло­вия землепользования и жизнедеятельности с точки зрения безопасности формализованы (дано их количественное мате­матическое описание).

2. Для оценки угрозы как меры возможности для кон­кретных объектов подвергнуться воздействию поражающих факторов от источников опасностей необходима информация не только о частоте (повторяемости) экстремальных природ­ных явлений и их распределении по силе, но и пространствен­ном распределении по отношению к объектам воздействия (населению, объектам техносферы) опасных факторов.

3. Долгосрочный (на 50 - 100 лет - время, соизмеримое со сроком жизни объектов техносферы) прогноз угроз на задан­ный момент (интервал) времени в будущем. Для решения этой задачи необходимо иметь модели динамики показателей (ха­рактеристик) опасности.

4. Оценка риска (как произведения вероятности реализа­ции угрозы за интервал времени ∆t на последствия) чрезвы­чайных ситуаций на рассматриваемой территории и его про­гноза на заданный момент (интервал) времени в будущем.

Пусть при некотором экстремальном природном явлении возможны n опасных исходов B₁,…B_i...B_n с различающимися последствиями w / (i = 1, …, n). Обозначим вероятности их реа­лизации q_t = Р (В _i). Условные вероятности наступления сти­хийных бедствий с такими исходами P (B_i /A_I) (i = 1, …, n; j = 1, …, m) при условии реализации j - го экстремального природного явления вычисляются с помощью модели непревышений

где U_k - случайная величина предельной (или критической) нагрузки, при которой еще не наступает рассматриваемый вид ущерба, характеризующей стойкость (или уязвимость) объектов техносферы к j-й нагрузке.

Для здоровья человека ущерб, как правило, наступает не от поражающих факторов экстремального природного явления, а от вторичных поражающих факторов, формируемых в результате разрушения объектов техносферы (жилых домов, объектов жизнеобеспечения, потенциально опасных объектов).

Полная вероятность стихийного бедствия со смертель­ным исходом на рассматриваемой территории вычисляется по формуле полной вероятности

Если размер ущерба при i-м исходе равен w_i, то природ­ный риск для населения на рассматриваемой территории характеризуется математическим ожиданием ущерба в год.

5. Анализ индивидуального риска для населения. При рассмотрении в качестве ущерба человеческой жизни, принимающего значения W_j = 0 - смерть или 1 - жив, природный риск означает индивидуальную вероятность смерти Q₀ от совокупности природных опасностей с учетом пространственных и временных факторов возможного нахождения индивидуумов на рассматриваемой территории.

6. Сравнение с приемлемым риском. Оценка или прогноз Q_Q сравниваются с величиной приемлемого риска Q_0n, величина которого обосновывается с учетом экономических и социальных факторов (см. табл. 1). На основании сравнения делается вывод о состоянии безопасности жизнедеятельности на рассматриваемой территории. Кроме индивидуальной вероятности смерти в ряде случаев целесообразно использовать такой показатель безопасности, как средняя ожидаемая продолжительность предстоящей жизни.

7. Обоснование мер защиты. Для снижения риска до приемлемого уровня принимаются решения на осуществление превентивных мер защиты. При этом, учитывая влияние на QQ различных факторов (виды негативных событий, их частоты, сила, защищенность и уязвимость объектов по отношению к их поражающим факторам, взаимное расположение источни­ков опасности и объектов воздействия), а также затраты на реализацию мер по уменьшению негативного влияния отдель­ных факторов, обосновываются рациональные меры, позволя­ют снизить природный риск до минимально возможного уров­ня. Отдельные экстремальные природные явления сравнива­ются между собой по величине индивидуального риска, выяв­ляются критические риски. Рациональный объем мер защиты осуществляется в пределах ресурсных ограничений, следую­щих из социально-экономического положения страны.