時(shí)間：2024-01-19 16:08:01
序論：在您撰寫自然災(zāi)害危險(xiǎn)性分析時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:山洪災(zāi)害;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃;GIS技術(shù);易損性指標(biāo)
中圖分類號(hào):S157．1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001－5485(2015)12－0041－05
1研究背景
我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家，山丘區(qū)面積約占全國(guó)陸地面積的2/3。復(fù)雜的地形地質(zhì)條件、暴雨多發(fā)的氣候特征、密集的人口分布和人類活動(dòng)的影響，導(dǎo)致山洪災(zāi)害發(fā)生頻繁。據(jù)《全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃報(bào)告》數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)山丘區(qū)流域面積在100km2以上的山溪河流約5萬(wàn)條，其中70%因受降雨、地形及人類活動(dòng)影響會(huì)發(fā)生山洪災(zāi)害［1］。由于山洪災(zāi)害的發(fā)生具有突發(fā)性強(qiáng)、來(lái)勢(shì)猛、時(shí)間短等一系列特點(diǎn)，且其造成的危害對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)影響巨大［2］，因此，關(guān)于山洪災(zāi)害的研究早在20世紀(jì)初就已經(jīng)開(kāi)始了。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，山洪災(zāi)害的研究已經(jīng)涉及成因、空間分布特征、災(zāi)害損失評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與制圖等各方面［3－11］。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理逐漸也成為國(guó)際上倡導(dǎo)和推廣的減災(zāi)防災(zāi)有效途徑之一［12］。目前，山洪災(zāi)情評(píng)估工作得到了來(lái)自地學(xué)工作者、工程專家和各級(jí)政府部門的高度重視，并逐漸成為國(guó)際性的研究項(xiàng)目。特別是在山洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的表現(xiàn)尤為突出［7－11］。但是，這些評(píng)價(jià)工作的對(duì)象往往是泥石流、滑坡或單純的溪河洪水等單一災(zāi)種，評(píng)價(jià)單元基本以行政區(qū)域?yàn)閱卧?，缺乏流域系統(tǒng)性、災(zāi)害種類完整性，評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇也無(wú)可比性［2－6］。其次，目前對(duì)大尺度范圍上的山洪災(zāi)害區(qū)劃成果，多為如何防治山洪災(zāi)害的目的進(jìn)行的，是一種黑箱模型，未完整給出各山洪溝的危險(xiǎn)性、易損性和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)水平，因而無(wú)法準(zhǔn)確判斷不同區(qū)域的山洪風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。因此，本文將借鑒全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中對(duì)山洪災(zāi)害的定義，將由降雨在山丘區(qū)引發(fā)的洪水及由山洪誘發(fā)的泥石流、滑坡等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失的災(zāi)害統(tǒng)一納入研究范圍［1］。以小流域?yàn)樵u(píng)價(jià)單元，開(kāi)展四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，以期為四川省山洪災(zāi)害管理及防治提供一定的理論依據(jù)。
2研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源
2．1研究方法
本研究對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，仍借鑒聯(lián)合國(guó)有關(guān)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定義，即風(fēng)險(xiǎn)是危險(xiǎn)性與易損性的乘積。其中危險(xiǎn)性是災(zāi)害的自然屬性，易損性則是災(zāi)害的社會(huì)屬性。風(fēng)險(xiǎn)分析在危險(xiǎn)性和經(jīng)濟(jì)社會(huì)易損性分析的疊加基礎(chǔ)上完成。因此，本研究的內(nèi)容主要包括危險(xiǎn)性分析、易損性分析以及二者疊加基礎(chǔ)上的風(fēng)險(xiǎn)分析。最后，在風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果基礎(chǔ)上，采用一定的區(qū)劃原則和方法，結(jié)合全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中的一級(jí)區(qū)劃和二級(jí)區(qū)劃，對(duì)四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行更進(jìn)一步的三級(jí)分區(qū)，形成風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。由于在進(jìn)行危險(xiǎn)性和易損性分析時(shí)，選取的指標(biāo)較多，各個(gè)指標(biāo)在危險(xiǎn)性和易損性大小中的貢獻(xiàn)不同，為定量評(píng)價(jià)各指標(biāo)在其中的權(quán)重，本研究選用層次分析法進(jìn)行分析。其基本原理為:首先建立山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性、易損性分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，每一層都有1個(gè)或2個(gè)評(píng)價(jià)因素對(duì)應(yīng)上層目標(biāo)層，根據(jù)這些相互影響，相互制約的因素按照它們之間的隸屬關(guān)系排成3層評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體系;然后，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)針對(duì)某一個(gè)指標(biāo)相對(duì)于另一個(gè)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行打分，打分后即建立判別矩陣。根據(jù)山洪災(zāi)害的成因和特點(diǎn)，結(jié)合目前現(xiàn)有數(shù)據(jù)情況，本研究選取的危險(xiǎn)性和易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)表1和表2。在進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性和易損性的評(píng)價(jià)時(shí)，為了將不同的指標(biāo)體系組合后用一個(gè)統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其等級(jí)進(jìn)行劃分，首先根據(jù)已有數(shù)據(jù)的分布區(qū)間按照StandardDeviation分類方法，對(duì)危險(xiǎn)性和易損性水平進(jìn)行劃分，根據(jù)實(shí)際需要，共劃分為5個(gè)等級(jí)，各個(gè)等級(jí)的指標(biāo)范圍見(jiàn)表1和表2。
2．2數(shù)據(jù)來(lái)源
四川省山洪歷史災(zāi)害資料來(lái)自四川省山洪災(zāi)害防治分區(qū)項(xiàng)目調(diào)查數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)以小流域?yàn)閱卧?，其面積界定為＜200km2［1］的小流域共計(jì)2471條(近50a來(lái)發(fā)生過(guò)山洪災(zāi)害的小流域)。部分縣域，小流域單元數(shù)據(jù)是由國(guó)家氣象局與國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目———系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)提供;四川省內(nèi)及周邊82個(gè)站點(diǎn)年雨量數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù);DEM(90m)數(shù)據(jù)來(lái)自SRTM;土地利用數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心;巖性數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的1∶250萬(wàn)中國(guó)數(shù)字地質(zhì)圖;基礎(chǔ)土壤數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所的1∶100萬(wàn)中國(guó)土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。
3山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃
3．1危險(xiǎn)性指標(biāo)體系及評(píng)估
根據(jù)危險(xiǎn)性各評(píng)價(jià)指標(biāo)及對(duì)各指標(biāo)數(shù)值的綜合統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合專家的經(jīng)驗(yàn)判斷，參與者均為全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中承擔(dān)相應(yīng)數(shù)據(jù)資料分析的專家(共3位)，各位專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷各級(jí)指標(biāo)間的相對(duì)重要性，然后利用層次分析法確定出危險(xiǎn)性各指標(biāo)的權(quán)重值，如表3所示。結(jié)合ArcGIS的空間分析計(jì)算，將各指標(biāo)危險(xiǎn)性分級(jí)圖轉(zhuǎn)換為柵格格式(見(jiàn)圖1(a)至圖1(e))，結(jié)合上表給出的每個(gè)指標(biāo)所確定的綜合權(quán)重值，利用ArcGIS的柵格疊加計(jì)算功能，可得到山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性圖(見(jiàn)圖1(f))。具體計(jì)算方法為:山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性=0．041×最大24h暴雨極值+0．021×最大24h暴雨極值變差系數(shù)+0．207×最大1h暴雨極值+0．105×最大1h時(shí)暴雨極值變差系數(shù)+0．035×地形坡度+0．04×地形起伏度+0．091×小流域主溝比降+0．19×河網(wǎng)緩沖區(qū)+0．071×歷史災(zāi)害緩沖區(qū)。
3．2易損性指標(biāo)體系及評(píng)估危險(xiǎn)性
根據(jù)易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，依據(jù)層次分析法計(jì)算了四川省山洪災(zāi)害易損性指標(biāo)的權(quán)重值(見(jiàn)表4)。在ArcGIS中，將各指標(biāo)分級(jí)圖轉(zhuǎn)換為柵格格式(見(jiàn)圖2(a)至圖2(c))，結(jié)合表4給出每個(gè)指標(biāo)所確定的綜合權(quán)重值，利用ArcGIS的柵格疊加計(jì)算功能，可得到山洪災(zāi)害易損性成果圖(見(jiàn)圖2(d))。具體計(jì)算方法即為山洪災(zāi)害易損性=0．18×溝道兩側(cè)范圍人口數(shù)量+0．42×溝道兩側(cè)范圍人口密度+0．18×地均GDP+0．12×人均住房數(shù)量+0．06×歷史災(zāi)害死亡人數(shù)+0．04×歷史災(zāi)害沖毀房屋數(shù)。
3．3山洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
根據(jù)山洪風(fēng)險(xiǎn)度R等于危險(xiǎn)度H乘以易損度V的定義，利用ArcGIS的空間分析疊加功能，可以計(jì)算山洪災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)度圖。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，首先將危險(xiǎn)性分級(jí)圖和易損性分級(jí)圖進(jìn)行歸一化取值(0～1)見(jiàn)表5，然后進(jìn)行柵格相乘計(jì)算，即可得到四川省山洪災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)圖，其取值范圍為0～1之間。根據(jù)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，可得到四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)圖，如圖3所示。
3．4山洪風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃
根據(jù)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果，結(jié)合全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中的一、二級(jí)防治分區(qū)范圍，采用基于空間鄰接系數(shù)的聚類分析方法，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果中的最小單元進(jìn)行逐級(jí)向上合并，根據(jù)主導(dǎo)因素與綜合因素相結(jié)合、區(qū)域單元內(nèi)部相對(duì)一致、以人為本的經(jīng)濟(jì)社會(huì)分析等山洪災(zāi)害區(qū)劃原則，劃分出全國(guó)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃單元。以四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為基礎(chǔ)進(jìn)行最小單元聚類，在ArcGIS中疊加全國(guó)山洪災(zāi)害防治二級(jí)區(qū)劃(四川省境內(nèi))成果，同時(shí)根據(jù)四川省自然條件和山洪災(zāi)害防治現(xiàn)狀，將四川省境內(nèi)的西南地區(qū)細(xì)分為3個(gè)三級(jí)區(qū)(圖4所示Ⅰ－8－3，Ⅰ－8－1，Ⅰ－8－2)，原二級(jí)區(qū)劃中的藏南地區(qū)、藏北地區(qū)、秦巴山地區(qū)由于面積不大，山洪災(zāi)害現(xiàn)狀和自然條件比較一致，因此不做進(jìn)一步劃分(如圖4所示的Ⅲ－1，Ⅲ－2和I－4)。因此，四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃共涉及6個(gè)區(qū)劃單元，如圖4所示。在完成風(fēng)險(xiǎn)性等級(jí)劃分圖和區(qū)劃圖以后，以各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃單元為單位，統(tǒng)計(jì)各三級(jí)區(qū)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)度等級(jí)分布特征。表6為四川省各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃單元內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)度等級(jí)面積統(tǒng)計(jì)，表7為四川省各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)比例統(tǒng)計(jì)。從表7中可見(jiàn)，四川盆地及周邊為山洪災(zāi)害中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，為四川省山洪災(zāi)害重點(diǎn)防治地區(qū)。其它地區(qū)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低，在進(jìn)行山洪災(zāi)害防治時(shí)，應(yīng)以防治措施為主，同時(shí)加強(qiáng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的預(yù)警預(yù)報(bào)。
4結(jié)論
(1)整個(gè)四川省的山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)水平處于較高水平，特別是四川盆地及周邊地區(qū)是山洪災(zāi)害的高風(fēng)險(xiǎn)值地區(qū)，中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等級(jí)以上的面積占到了整個(gè)四川盆地及周邊總面積的近80%，這一區(qū)域也是四川省人口、經(jīng)濟(jì)密度最大的區(qū)域，因此山洪災(zāi)害防治任務(wù)艱巨。其次，秦巴山地區(qū)是四川省山洪災(zāi)害次嚴(yán)重地區(qū)，中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等級(jí)以上的面積占到了整個(gè)四川省秦巴山地區(qū)總面積的18%。其它幾個(gè)三級(jí)區(qū)域山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平不高，大多處于低風(fēng)險(xiǎn)和較低風(fēng)險(xiǎn)水平，山洪災(zāi)害防治應(yīng)以防治措施為主，同時(shí)加強(qiáng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的預(yù)警預(yù)報(bào)。(2)由于山洪災(zāi)害的成因機(jī)理十分復(fù)雜，特別是溪河洪水及其誘發(fā)的滑坡、泥石流災(zāi)害成因更為復(fù)雜，在進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性、易損性評(píng)估時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)在深入研究成因機(jī)理的基礎(chǔ)上進(jìn)行選取，但限于目前研究成果和資料的可獲取性限制，本研究風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性仍有待驗(yàn)證。
參考文獻(xiàn):
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摘 要：在統(tǒng)計(jì)廣西2015年暴雨洪澇災(zāi)情數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從時(shí)間和空間角度對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的特征進(jìn)行分析，并對(duì)其暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：2015年廣西暴雨洪澇災(zāi)害月際分布不均，主要集中在5月、6月和9月；中東部地區(qū)的暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)高，而西南地區(qū)的暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性低，其中南寧市的暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性最大，防城港市和崇左市的危險(xiǎn)性最小。
關(guān)鍵詞：暴雨洪澇災(zāi)害；承災(zāi)體；危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)；時(shí)空格局
中圖分類號(hào) P531 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）06-0021-04
Spatial-temporal Distribution and Risk Assessment of Flood Disaster in Guangxi in 2015
Liao Chungui et al.
（Key Laboratory of Environment Change and Resources Use in Beibu Gulf （Guangxi Teachers Education University），Ministry of Education，Nanning 530001，China；Guangxi Key Laboratory of Earth Surface Processes and Intelligent Simulation（Guangxi Teachers Education University），Nanning 530001，China；Guangxi Teachers Education University，Nanning 530001，China）
Abstract：Records for rainstorm-floods in Guangxi in 2015 were analyzed for disaster temporal-spatial distribution and risk assessment of flood disaster. The results show that ：disasters on international distribution，the summer is most concentrated；the risk assessment of flood disaster is the most in Nanning ，and the lowest in Chongzuo or Fangchenggang .
Key words：Flood disaster；Index CH；Risk assessment；Spatial and temporal characteristics
暴雨洪吃趾κ怯沙て詒昊蚪鄧而造成大量積水和徑流淹沒(méi)低洼地區(qū)造成的人口、經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失的自然災(zāi)害[1]，在全球氣候變暖環(huán)境下，我國(guó)自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度及影響范圍不斷上升[2]。我國(guó)的暴雨洪澇災(zāi)害大部分是由暴雨引發(fā)的，其發(fā)生頻率高、影響范圍大、造成經(jīng)濟(jì)損失高[3]。自然氣象災(zāi)害引起的農(nóng)作物受災(zāi)面積也出現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)[4]。我國(guó)每年因暴雨洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失也在100億元以上[5]。2015年中國(guó)有20多個(gè)地區(qū)發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害，受災(zāi)人口約有2 000萬(wàn)人；造成的緊急轉(zhuǎn)移安置人口約有100萬(wàn)人和4.4萬(wàn)間房屋倒塌。暴雨洪澇災(zāi)害給我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生命健康帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。而處在我國(guó)南部沿海地區(qū)的廣西降水豐富、暴雨量大，每年暴雨引發(fā)的泥石流等災(zāi)害也給人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年廣西洪澇災(zāi)害，造成約有300萬(wàn)人受災(zāi)，而因?yàn)?zāi)死亡有28人，有16.7萬(wàn)hm2農(nóng)作物受災(zāi)，其中成災(zāi)有8.7萬(wàn)hm2；有7 000多間房屋倒塌，造成直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2.2億元。因此需要對(duì)廣西洪澇災(zāi)害的時(shí)空特征及危險(xiǎn)性進(jìn)行研究，切實(shí)為廣西減災(zāi)防災(zāi)工作提供科學(xué)的參考依據(jù)。
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)洪澇災(zāi)害時(shí)空格局特征和洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性開(kāi)展了大量的研究。如陳香等人根據(jù)福建省氣象災(zāi)害年鑒提供的數(shù)據(jù)資料，對(duì)福建省的暴雨洪澇災(zāi)害時(shí)空格局進(jìn)行研究分析，提出了具有針對(duì)福建沿海地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策[6-7]；楊佩國(guó)等人利用EM-DAT中的災(zāi)害記錄數(shù)據(jù)資料，對(duì)亞太地區(qū)近20a洪澇災(zāi)害的時(shí)空特分析[8]；廖永豐等人對(duì)我國(guó)21世紀(jì)初發(fā)生的的自然災(zāi)情，進(jìn)行空間分析[9]，景垠娜等人利用GIS對(duì)上海浦東新區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性分析[1]；李香等人利用GIS技術(shù)對(duì)海南島暴雨災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)[10]；馬國(guó)斌等人對(duì)中國(guó)短時(shí)洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估研究[11]；樊高峰等人用GIS對(duì)浙江省暴雨災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)[12]；張振國(guó)等人運(yùn)用情景模擬對(duì)城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析[13]；范擎宇等人對(duì)松花江流域暴雨災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估[14]。還有學(xué)者對(duì)廣西暴雨洪澇的時(shí)空分布特征及成因、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃、防御對(duì)策等進(jìn)行相關(guān)研究[15-21]。廣西地貌類型復(fù)雜多樣，地勢(shì)西北高東南低，區(qū)內(nèi)有紅水河、南流江、西江等流域，河網(wǎng)密度大，受東南季風(fēng)的影響，每年暴雨出現(xiàn)的次數(shù)較多，而且降水歷時(shí)較短暴雨量大，區(qū)內(nèi)的河流水位變幅大，喀斯特地區(qū)范圍廣排水不暢，遇到暴雨容易引發(fā)洪澇災(zāi)害。基于上述研究，本文采用災(zāi)情數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，搜集了2015年廣西壯族自治區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害的災(zāi)情數(shù)據(jù)資料，從時(shí)間和空間角度對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的特征進(jìn)行分析，并對(duì)其暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，為廣西防災(zāi)減災(zāi)的規(guī)劃工作提供科學(xué)依據(jù)。
1 數(shù)據(jù)與方法
1.1 數(shù)據(jù) 根據(jù)暴雨洪澇災(zāi)害的時(shí)空特征與危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的基本要素分析，文中所用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自2015年廣西統(tǒng)計(jì)年鑒，包括各縣的行政面積、人口、GDP及耕地面積。應(yīng)用廣西地情網(wǎng)、廣西氣象局網(wǎng)站的暴雨洪澇災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料，以及廣西民政廳的《災(zāi)情快報(bào)》中各縣的受災(zāi)人口、直接經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)作物受災(zāi)面積等資料。
1.2 暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法
1.2.1 暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度指標(biāo) 暴雨洪澇致災(zāi)和成災(zāi)的程度由多種因素決定，暴雨洪澇災(zāi)害時(shí)空方面出現(xiàn)差異。暴雨洪澇災(zāi)害的形成與發(fā)展與暴雨災(zāi)害天氣和影響區(qū)域的自然社會(huì)、經(jīng)濟(jì)狀況等有關(guān)聯(lián)，在暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取上，包括災(zāi)次ZC和承災(zāi)指數(shù)CH。
[災(zāi)次ZC=Ni（i=1，2，3…14）] （1）
當(dāng)有暴雨洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)，Ni=1；沒(méi)有暴雨洪澇災(zāi)害時(shí)，Ni=0。
[CH=a+b+c3] （2）
式中的a、b、c分別代表人口密度等級(jí)數(shù)、耕地面積等級(jí)數(shù)和地均GDP等級(jí)數(shù)，a、b、c的取值范圍在1～6，災(zāi)次ZC和承災(zāi)指數(shù)CH指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
1.2.2 暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)方法 根據(jù)王靜愛(ài)等人的研究[22]，以ZC和CH的等級(jí)數(shù)構(gòu)建廣西暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)度指數(shù)W，
[W=ZC等級(jí)數(shù)+CH等級(jí)數(shù)2] （3）
式中的ZC和CH分別代表暴雨洪澇災(zāi)害的災(zāi)次和承災(zāi)指數(shù)。最后以地級(jí)市為單位制圖單元編制出暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)圖。
2 暴雨洪澇災(zāi)害時(shí)空特征
2.1 時(shí)間分布特征 廣西南臨北部灣，常受到臺(tái)風(fēng)等天氣系統(tǒng)的影響，容易形成致洪暴雨。2015年5―11月，廣西共發(fā)生14場(chǎng)暴雨洪澇災(zāi)害，涉及14個(gè)地級(jí)市，80多個(gè)縣，受災(zāi)人口達(dá)300多萬(wàn)；其中較大范圍的有11場(chǎng)。暴雨洪澇災(zāi)害從4月下旬_始出現(xiàn)，主要集中在5月、6月和9月。由圖1可知，2015年廣西暴雨洪澇災(zāi)害事件中，5月18日這次暴雨洪澇災(zāi)害，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失最高達(dá)9 500萬(wàn)元；受災(zāi)人口最多的是發(fā)生在7月31日這次暴雨洪澇災(zāi)害，其受災(zāi)人口高達(dá)101.87萬(wàn)人；6月15日這次暴雨洪澇災(zāi)害造成的農(nóng)作物受災(zāi)面積最大高達(dá)4.9萬(wàn)hm2，占全年農(nóng)作物受災(zāi)面積的29.4%。廣西暴雨洪澇災(zāi)害年內(nèi)分布不均，夏季最為集中。
農(nóng)作物受災(zāi)面積和直接經(jīng)濟(jì)損失對(duì)比
2.2 空間分布特征 強(qiáng)降水是引發(fā)暴雨洪澇災(zāi)害的主要原因之一，廣西降水的空間分布受到不同的地形地貌等條件的影響。從地勢(shì)上看廣西西北高東南低，受到地形的影響，全區(qū)降水分布差異明顯，西北喀斯特石灰?guī)r地區(qū)排水不暢，暴雨洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。利用廣西氣象局網(wǎng)站2015年各類暴雨洪澇災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料，以及廣西壯族自治區(qū)民政廳的《災(zāi)情快報(bào)》中各縣的受災(zāi)次數(shù)、受災(zāi)人口、直接經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)作物受災(zāi)面積的數(shù)據(jù)資料，分析暴雨洪澇災(zāi)害災(zāi)次的空間分布。由圖2可知廣西各地級(jí)市發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害的災(zāi)次在空間分布上差異較大，河池、南寧以及百色的災(zāi)次位居前三，發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)次分別為16次、12次和12次；崇左的暴雨洪澇災(zāi)次最少，僅有1次。在空間分布上總體表現(xiàn)由東北部地區(qū)向西南部地區(qū)減小，其中發(fā)生災(zāi)害的次數(shù)中桂東>桂北>桂中>桂南>桂西。桂東地區(qū)在2015年共發(fā)生28次，發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)害最多，占總數(shù)的27.2%；桂西地區(qū)發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)害次數(shù)最少，僅有13次。
1
3 暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
3.1 暴雨洪澇災(zāi)害承災(zāi)體特征 暴雨洪澇災(zāi)害承災(zāi)體指數(shù)CH表示暴雨洪澇災(zāi)害發(fā)生地區(qū)的承災(zāi)體強(qiáng)度，是地區(qū)單元人口密度、耕地面積和地均GDP的綜合指標(biāo)。地區(qū)承災(zāi)體指數(shù)值越高，表明地區(qū)承災(zāi)體潛在的危險(xiǎn)性越大。2015年廣西14個(gè)地級(jí)市的平均承災(zāi)體指數(shù)為3.24，屬于第3等級(jí)，表明全區(qū)承災(zāi)體潛在的危險(xiǎn)性在中度水平。由圖3可知，暴雨洪澇災(zāi)害的承災(zāi)體在空間分布上總體表現(xiàn)由中南部地區(qū)向西北部地區(qū)減小的特點(diǎn)。南寧、玉林、北海的承災(zāi)體指數(shù)位居前三位分別為4.7、4.7和4.3，承災(zāi)體指數(shù)3～3.5的城市有欽州、柳州、桂林、來(lái)賓、崇左，梧州和百色的承災(zāi)體指數(shù)2.5～3。承災(zāi)體指數(shù)低于2.5的有河池、防城港、賀州。
3.2 暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度 暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度是災(zāi)次與承災(zāi)體綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果。由圖4可知，2015年廣西14個(gè)地級(jí)市的平均危險(xiǎn)度指數(shù)為3.03。廣西暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度指數(shù)桂東>桂中>桂北>桂南>桂西。暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度在空間分布上總體表現(xiàn)由桂東桂中地區(qū)向桂西南地區(qū)減小的趨勢(shì)。由圖4可知，南寧、玉林的危險(xiǎn)度指數(shù)都超過(guò)5，南寧市的危險(xiǎn)度指數(shù)甚至高達(dá)5.5萬(wàn)人；梧州市、北海市、河池市、百色市的危險(xiǎn)度指數(shù)也在3.5以上，防城港市、崇左市的危險(xiǎn)度指數(shù)最低在2以下。由此可知，南寧的暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性最大，防城港市和崇左市的危險(xiǎn)性最小，廣西中東部地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)高，而西南地區(qū)的暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性較低。
4 結(jié)論與討論
采用2015年廣西地情網(wǎng)、廣西氣象局網(wǎng)站的各類暴雨洪澇災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料，以及廣西統(tǒng)計(jì)年鑒等資料對(duì)廣西暴雨洪澇災(zāi)害的時(shí)空格局和危險(xiǎn)性進(jìn)行研究，主要結(jié)論如下：
（1）利用2015年的災(zāi)情數(shù)據(jù)，重建了廣西暴雨洪澇的時(shí)空特征，客觀地反映2015年廣西暴雨洪澇災(zāi)害的分布規(guī)律，暴雨洪澇災(zāi)害月際分配不均，夏季最為集中，暴雨洪澇主要發(fā)生在5月―11月。暴雨洪澇災(zāi)害的災(zāi)次數(shù)空間差異大，總體表現(xiàn)由東北部地區(qū)向西南部地區(qū)減小，其中河池市的災(zāi)次最高。
（2）暴雨洪澇災(zāi)害承災(zāi)體在空間分布上表現(xiàn)為中南部地區(qū)向西北部地區(qū)減小。南寧的暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性最大，防城港市和崇左市的危險(xiǎn)性最小，廣西中東部地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性高，而西南地區(qū)的暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性低。
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關(guān)鍵詞 暴雨內(nèi)澇；農(nóng)業(yè)用地；危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)；上海市；浦東新區(qū)
中圖分類號(hào) P333.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2011）12-0019-03
危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是目前國(guó)際減災(zāi)和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，是自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的前提[1-2]。暴雨內(nèi)澇災(zāi)害一直是造成農(nóng)業(yè)損失的重大問(wèn)題，特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市周圍地區(qū)，投入成本高，地位顯著，進(jìn)行有效的災(zāi)害管理，最大限度地降低對(duì)農(nóng)業(yè)造成的損失是當(dāng)前防災(zāi)減災(zāi)部門的難題[3-4]。該研究不僅可以完善危險(xiǎn)性評(píng)估的方法與案例，也可以為極端降雨災(zāi)害事件的損失評(píng)估提供依據(jù)，從而為政府防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)支撐和決策依據(jù)。
目前，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究主要集中于災(zāi)害的自然屬性，即危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[5-6]。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要是衡量致災(zāi)因子對(duì)承災(zāi)體的致險(xiǎn)強(qiáng)度[7]，是災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的第一步，一般用災(zāi)害發(fā)生的強(qiáng)度和頻率來(lái)表示。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法主要有3類：一是以歷史災(zāi)害頻率分析為主的單因子評(píng)估法；二是綜合歷史災(zāi)害強(qiáng)度、頻率和孕災(zāi)環(huán)境的多指標(biāo)評(píng)價(jià)法[5，8-11]；三是結(jié)合災(zāi)害情景模擬的評(píng)價(jià)法。其中，對(duì)于單因子評(píng)價(jià)法和多指標(biāo)評(píng)價(jià)法來(lái)說(shuō)， 前者方法過(guò)于簡(jiǎn)單，忽視了災(zāi)害發(fā)生的強(qiáng)度。后者不能明確災(zāi)害強(qiáng)度和頻率之間的關(guān)系[5]。二者都不能準(zhǔn)確反映災(zāi)害的致險(xiǎn)程度[5]。近年來(lái)，隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，情景模擬方法的應(yīng)用日益廣泛。該方法是以一定歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，假定災(zāi)害事件的多個(gè)關(guān)鍵影響因素有可能發(fā)生的前提下，基于成因機(jī)制構(gòu)造出未來(lái)的災(zāi)害情景，從而用來(lái)評(píng)估災(zāi)害的不同致災(zāi)可能性和相應(yīng)的災(zāi)害可能活動(dòng)強(qiáng)度[5，12]。對(duì)于暴雨內(nèi)澇災(zāi)害而言，根據(jù)其特點(diǎn)和研究區(qū)狀況，農(nóng)業(yè)用地受影響較大。該文基于情景模擬，對(duì)浦東新區(qū)各鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)用地進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，探討浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)用地在暴雨內(nèi)澇災(zāi)害中的危險(xiǎn)性空間分布規(guī)律[5]，為建立規(guī)范、合理、科學(xué)的災(zāi)害管理提供依據(jù)。
1 研究區(qū)數(shù)據(jù)來(lái)源及方法
1.1 研究區(qū)概況
上海浦東新區(qū)地處上海市東大門，位于東海之濱，地處黃浦江下游和長(zhǎng)江入?？谀蟼?cè)，全區(qū)面積569 km2，是上海市受海洋氣候影響最大的區(qū)域。近些年來(lái)，浦東新區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，已成為一個(gè)基本具備現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的新城區(qū)。同時(shí)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在浦東新區(qū)發(fā)展中占有重要地位，決定了其面臨災(zāi)害的高風(fēng)險(xiǎn)性和災(zāi)害評(píng)估與預(yù)防的重要性[13]。統(tǒng)計(jì)顯示，浦東新區(qū)是夏季暴雨內(nèi)澇災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，加之農(nóng)業(yè)用地排水設(shè)施不健全，是上海暴雨內(nèi)澇的重災(zāi)區(qū)，隨著極端降雨災(zāi)害發(fā)生頻度的上升，浦東新區(qū)每年因暴雨內(nèi)澇造成的損失嚴(yán)重。浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)用地分布圖如圖1所示。
1.2 研究數(shù)據(jù)來(lái)源
該研究的土地利用數(shù)據(jù)來(lái)自2006年3月上海市航空遙感圖像解譯得到的浦東新區(qū)土地利用數(shù)據(jù)[14]；DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于2005年上海市等高線數(shù)據(jù)，等高線間距為0.5 m；1968—2009年42年最大日降雨量數(shù)據(jù)和排水能力分布圖均由浦東新區(qū)防汛辦提供；SCS徑流模型中用到的參數(shù)均借鑒已有的研究成果[15]。
1.3 研究方法
1.3.1 P-III模擬不同重現(xiàn)期的最大降雨量。暴雨內(nèi)澇的致災(zāi)因子為降雨，而極端強(qiáng)降雨雖然發(fā)生的頻率低，但是損失嚴(yán)重，不同重現(xiàn)期的最大降雨量數(shù)據(jù)是目前防災(zāi)減災(zāi)策略制定的前提。該文利用擬合暴雨頻率結(jié)果較好的P-III型概率曲線[16]，根據(jù)近42年浦東新區(qū)的年最大日降雨量數(shù)據(jù)，得到浦東新區(qū)不同重現(xiàn)期的最大降雨量數(shù)據(jù)。其概率密度函數(shù)和保證率函數(shù)分別如下：
f（x）=■（x-x0）■exp[-β（x-x0）]α>0，x≥x0（1）
α=4cs2 （2）
β=2σcs（3）
x0=m（■）（4）
式中，參數(shù)x0為隨機(jī)變量x所能取的最小值；α為形狀參數(shù)；β為尺度參數(shù)；Γ（α）是α的伽瑪函數(shù)；m為數(shù)學(xué)期望，σ為均方差；cs為偏態(tài)系數(shù)，cv為變差系數(shù)。利用spss統(tǒng)計(jì)工具計(jì)算，并通過(guò)擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，在顯著性水平a=0.05，自由度為1時(shí)，查表得χ20.05=3.84，通過(guò)計(jì)算χ2=1.645，χ2
1.3.2 暴雨內(nèi)澇模型。研究參考已有的暴雨內(nèi)澇模型[17]，結(jié)合ArcGIS的三維分析和空間分析模塊，利用城市地形模型、城市降雨和徑流模型、城市排水模型進(jìn)行模擬計(jì)算，獲得6種重現(xiàn)期下的最大徑流量、淹沒(méi)深度等數(shù)據(jù)。
利用ArcGIS將浦東新區(qū)0.5 m×0.5 m等高線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成30 m×30 m的DEM數(shù)據(jù)，并根據(jù)專家咨詢和實(shí)際考察，需要對(duì)洼地進(jìn)行預(yù)處理[18]。對(duì)生成的DEM數(shù)據(jù)低于3.0 m以下的區(qū)域進(jìn)行洼地填充，最后得到修正后的DEM。地表的產(chǎn)匯流的計(jì)算采用經(jīng)過(guò)修正的、適合上海地區(qū)的SCS水文模型[5，19]，利用研究區(qū)的經(jīng)驗(yàn)徑流參數(shù)、已經(jīng)計(jì)算的降雨量數(shù)據(jù)以及城市的排水能力進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)浦東新區(qū)2009年排水能力分布圖，計(jì)算徑流量和排水能力之差，最終得到不同重現(xiàn)期下的實(shí)際徑流量。其中排水能力值是假設(shè)日最大降雨量持續(xù)時(shí)間為2 h，且排水設(shè)施沒(méi)有達(dá)到排水限制的情形，實(shí)際凈流量的計(jì)算公式為：
W=■（Qi-V）×S（5）
式中，W為研究區(qū)總徑流量；Qi表示第i個(gè)柵格單元的徑流量；V表示排水能力；S表示柵格單元面積（30 m×30 m）；n表示柵格單元個(gè)數(shù)。
1.3.3 危險(xiǎn)性指數(shù)。為了更加直觀地反映暴雨內(nèi)澇災(zāi)害的危險(xiǎn)程度，采用危險(xiǎn)性指數(shù)來(lái)衡量其危險(xiǎn)性的大小[19]。危險(xiǎn)性指數(shù)越高，內(nèi)澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性就越大。該文的危險(xiǎn)性指數(shù)是指通過(guò)構(gòu)造模型來(lái)計(jì)算被淹農(nóng)業(yè)用地。首先，根據(jù)實(shí)際調(diào)查以及承災(zāi)體實(shí)際受到的影響，將積水深度劃分為4個(gè)等級(jí)：I級(jí)：水深在0.1 m以下，基本無(wú)積澇；II級(jí)：水深在0.1～0.2 m，輕度積澇，田地有積水，但對(duì)作物以及蔬菜的影響不大；III級(jí)：淹沒(méi)深度在0.2～0.4 m，中度積澇，作物、蔬菜以及花卉等大部分被淹沒(méi)，損失嚴(yán)重；IV級(jí)：田地積水在0.4 m以上，重度澇災(zāi)，作物等基本全部被淹沒(méi)，損失非常嚴(yán)重，田間蔬菜、花卉大棚也會(huì)嚴(yán)重進(jìn)水，居民家庭也受到嚴(yán)重影響。由于各種危險(xiǎn)性級(jí)別對(duì)區(qū)域整體農(nóng)業(yè)用地危險(xiǎn)性的貢獻(xiàn)不同，給I～I(xiàn)V級(jí)的危險(xiǎn)性級(jí)別分別賦予危險(xiǎn)性系數(shù)為20、40、60、80，相同水深淹沒(méi)農(nóng)業(yè)用地的危險(xiǎn)性系數(shù)相同。最終，該情景各區(qū)域的危險(xiǎn)性指數(shù)即為該區(qū)不同危險(xiǎn)級(jí)別的農(nóng)業(yè)用地在浦東新區(qū)該危險(xiǎn)級(jí)別中所占比例的累計(jì)求和，用公式計(jì)算過(guò)程如下：
特定情景下各鎮(zhèn)不同危險(xiǎn)級(jí)別的淹沒(méi)農(nóng)業(yè)用地占浦東新區(qū)該危險(xiǎn)級(jí)別淹沒(méi)農(nóng)業(yè)用地面積的比例：
fi（uj）=gi（uj）/ci （i=1，2，…，m；j=1，2，…，n） （6）
其中，gi（uj）代表各鎮(zhèn)每種危險(xiǎn)級(jí)別的被淹沒(méi)農(nóng)業(yè)用地面積；m代表危險(xiǎn)性級(jí)別；n代表各個(gè)鎮(zhèn)，ci=Σ■■gi（uj）。Wi代表I～I(xiàn)V 級(jí)的危險(xiǎn)系數(shù)20、40、60、80，那么，區(qū)域農(nóng)業(yè)用地的內(nèi)澇危險(xiǎn)指數(shù)即為：
Hj=Σ■■fi（uj）×Wi（7）
用上述公式，將各鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)用地危險(xiǎn)性指數(shù)求和，得浦東新區(qū)各鎮(zhèn)危險(xiǎn)性大?。ū?）。
2 結(jié)果與分析
2.1 暴雨內(nèi)澇淹沒(méi)分析
根據(jù)計(jì)算得出的暴雨內(nèi)澇總徑流量，結(jié)合城市地形模型，根據(jù)徑流量與淹沒(méi)體積相等的原理，采用GIS中的“等體積法”，凡是高程低于淹沒(méi)高程的柵格都計(jì)入淹沒(méi)區(qū)，得到6種重現(xiàn)期（T）分別為20、50、100、200、500、1 000年的最大淹沒(méi)深度（表1），利用GIS中的柵格計(jì)算，用浦東新區(qū)DEM與不同重現(xiàn)期的淹沒(méi)水深柵格圖進(jìn)行柵格相減，得到不同情景下的浦東新區(qū)暴雨內(nèi)澇農(nóng)業(yè)用地的淹沒(méi)深度分布圖（圖2）。
可以看出，在6個(gè)暴雨重現(xiàn)期的淹沒(méi)深度圖中，從50年一遇開(kāi)始，淹沒(méi)深度的范圍急劇增加，淹沒(méi)深度最大的地區(qū)是在孫橋鎮(zhèn)，這些地區(qū)是低地勢(shì)，排水能力相對(duì)較差的地區(qū)，而高橋鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)以及三林鎮(zhèn)、北蔡鎮(zhèn)等由于地勢(shì)高，淹沒(méi)范圍很小。
2.2 危險(xiǎn)性分析
針對(duì)6種淹沒(méi)情景，利用GIS統(tǒng)計(jì)分析工具統(tǒng)計(jì)浦東新區(qū)各鎮(zhèn)每種危險(xiǎn)性級(jí)別被淹農(nóng)業(yè)用地面積， 根據(jù)公式（6）求出浦東新區(qū)各鎮(zhèn)該危險(xiǎn)性級(jí)別所占全部被淹該危險(xiǎn)性級(jí)別農(nóng)業(yè)用地面積的比例。最后利用公式（7）計(jì)算得出浦東新區(qū)各鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性指數(shù)如表2所示。
評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，在6種情景下，張江鎮(zhèn)危險(xiǎn)性指數(shù)值最小，這與張江是浦東新區(qū)最新發(fā)展的高科技園區(qū)，農(nóng)業(yè)用地較少，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，政府部門的防災(zāi)減災(zāi)策略實(shí)施完善，并具備良好的基礎(chǔ)設(shè)施和完善的排水條件有很大關(guān)系；20年一遇的情景中，孫橋鎮(zhèn)、北蔡鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)和川沙鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性指數(shù)很高，50年一遇的情景中，曹路鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)、合慶鎮(zhèn)和川沙鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性指數(shù)很高，100年一遇的情景中孫橋鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)和川沙鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性高，200年一遇的情景中，孫橋鎮(zhèn)、高橋鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性高，500年一遇的情境下孫橋鎮(zhèn)和川沙鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性高，1 000年一遇的情境下，曹路鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)、合慶鎮(zhèn)和川沙鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性指數(shù)最大，區(qū)域的高程情況、農(nóng)業(yè)用地的集中分布、基礎(chǔ)設(shè)施的不完善是主要的原因。其中孫橋鎮(zhèn)、曹路鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)和川沙鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性一直處于較高的危險(xiǎn)性水平，與模擬結(jié)果對(duì)比，說(shuō)明承災(zāi)體分布情況直接影響著區(qū)域危險(xiǎn)性大小。
3 結(jié)論
危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)作為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，是關(guān)系未來(lái)災(zāi)害學(xué)發(fā)展的前提，其可靠性和準(zhǔn)確性直接影響風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的科學(xué)性。該文基于情景模擬，借助GIS空間分析工具，針對(duì)農(nóng)業(yè)用地，對(duì)浦東新區(qū)主要的發(fā)展農(nóng)業(yè)的14個(gè)鎮(zhèn)暴雨內(nèi)澇的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)做初步嘗試。結(jié)果表明，在6種不同情景下，各個(gè)鎮(zhèn)的危險(xiǎn)性存在一定的差異。危險(xiǎn)性指數(shù)高值分布在孫橋鎮(zhèn)、曹路鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)和川沙鎮(zhèn)，低值分布在張江鎮(zhèn)、高橋鎮(zhèn)和花木鎮(zhèn)。該評(píng)價(jià)結(jié)果可以為浦東新區(qū)防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。
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關(guān)鍵詞 地面沉降；風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃
中圖分類號(hào) U456.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104(2008)04-0028-07
地面沉降是在自然和人為因素作用下，由于地殼表層土體壓縮而導(dǎo)致區(qū)域性地面標(biāo)高降低的 一種緩變性地質(zhì)災(zāi)害，是一種不可補(bǔ)償?shù)挠谰眯原h(huán)境和資源損失，是地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)破壞所導(dǎo) 致的惡果［1］。國(guó)內(nèi)外對(duì)地面沉降的研究主要集中在成因分析、監(jiān)測(cè)方法、經(jīng)濟(jì)損 失評(píng)估、時(shí)空分布、預(yù)測(cè)、危害及防治對(duì)策等領(lǐng)域［2～7］。有些學(xué)者對(duì)地面沉降危 險(xiǎn)性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討［8～9］；部分學(xué)者采用模糊數(shù)學(xué)層次分析法和相應(yīng)的指標(biāo) 體系對(duì)廣州市地面沉降危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)［10］；Ki-Dong Kim等運(yùn)用GIS技術(shù)［ 11］評(píng)估了廢棄地下煤礦的地面沉降危害性；魏風(fēng)華［12］進(jìn)行了河北省唐山市地 面沉降危險(xiǎn)性區(qū)劃和地面沉降物質(zhì)財(cái)富風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究。然而，地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃 尚無(wú)成熟先例。地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是地面沉降對(duì)人類社會(huì)及其生存環(huán)境所造成危害或不利影 響的可能性及不確定性的描述。為了對(duì)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效管理，減小損失發(fā)生的影 響，必須進(jìn)行地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃。天津市是我國(guó)地面沉降比較嚴(yán)重的區(qū)域之一， 地面沉降給天津市造成了多方面的危害，如建筑物下沉變形、開(kāi)裂乃至破壞；市政給排水管 線的破壞；海水倒灌造成的地下水質(zhì)破壞；地面標(biāo)高損失，風(fēng)暴潮災(zāi)害加劇；河流泄洪能力 的喪失；土壤的鹽漬化等。研究區(qū)人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，地面沉降嚴(yán)重，并具備比較完整的 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。因此，選擇該區(qū)域進(jìn)行地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃具有較大的理論與實(shí)踐 意義。
1 研究區(qū)概況
天津市位于九河下梢，渤海灣西岸。整個(gè)天津和鄰近地區(qū)處于華北斷塊盤地的東北部，從構(gòu) 造分區(qū)上看西部為滄東隆起的一部分，東部則包括了黃驊凹陷的一大部分，由古近紀(jì)以前的 沉積巖層和古老的結(jié)晶基底，組成了本區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)，長(zhǎng)期以來(lái)緩慢下降，沉積了巨厚 的松散沉積物。
研究區(qū)包括天津市和平、河?xùn)|、河西、南開(kāi)、河北和紅橋市內(nèi)六區(qū)，以及東麗、西青、津南 和北辰四區(qū)，總面積2 054.01km2(見(jiàn)圖1)。2005年底，總?cè)丝?18.96萬(wàn)人 ，地區(qū)生產(chǎn)總值760.30億元［13］。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，由于過(guò)量開(kāi)采地下流體資源，地面沉降已經(jīng)成為研究區(qū)最為嚴(yán)重 的災(zāi)害之一，該區(qū)域1985-2005年累計(jì)地面沉降量最大達(dá)2.93m；累計(jì)地面沉降量超過(guò)1 000mm 的面積達(dá)623.88km2，占總面積的
30.37%；1985-2005年平均地面沉降速率為29.99mm 天津市控制地面沉降工作辦公室.1986-2006天津市地面沉降年報(bào)。。
2 研究方法
2.1 自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法
自然災(zāi)害系指自然變異超過(guò)一定的程度，對(duì)人類和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成損失的事件。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn) 指未來(lái)若干年內(nèi)可能達(dá)到的災(zāi)害程度及其發(fā)生的可能性。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（Risk Assessm ent of Natural Disaster）是指通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析的手段或觀察外表法，對(duì)尚未發(fā)生的自然災(zāi) 害之致災(zāi)因子強(qiáng)度、潛在受災(zāi)程度,進(jìn)行評(píng)定和估計(jì)，是風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)在自然災(zāi)害學(xué)中的應(yīng) 用［14］。
胡蓓蓓等：天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃中國(guó)人口•資源與環(huán)境 2008年 第4期[HT] 一定區(qū)域自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是由自然災(zāi)害危險(xiǎn)性(hazard)、承災(zāi)體的易損性(vulnerability)兩 個(gè)因素相互綜合作用而形成的［15］。近年來(lái)，一些學(xué)者認(rèn)為防災(zāi)減災(zāi)能力(emergen cy response & recovery capability)也是制約和影響自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的因素［16～17］ 。
自然災(zāi)害危險(xiǎn)性，是指造成災(zāi)害的自然變異的程度，主要是由災(zāi)變活動(dòng)規(guī)模(強(qiáng)度)和活動(dòng)頻 次(概率)決定的。一般災(zāi)變強(qiáng)度越大，頻次越高，災(zāi)害所造成的破壞損失越嚴(yán)重，災(zāi)害的風(fēng) 險(xiǎn)也越大。承災(zāi)體的易損性，是指在給定危險(xiǎn)地區(qū)存在的所有任何財(cái)產(chǎn)由于潛在的危險(xiǎn)因素 而造成的傷害或損失程度，其綜合反映了自然災(zāi)害的損失程度。一般承災(zāi)體易損性愈低，災(zāi) 害損失愈小，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也愈小。防災(zāi)減災(zāi)能力表示受災(zāi)區(qū)在長(zhǎng)期和短期內(nèi)能夠從災(zāi)害中恢復(fù) 的程度，包括應(yīng)急管理能力、減災(zāi)投入、資源準(zhǔn)備等，一般分為工程性防災(zāi)減災(zāi)措施和非工 程性防災(zāi)減災(zāi)措施。防災(zāi)減災(zāi)能力越高，可能遭受潛在損失就越小，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越?。?8 ］。
基于以上認(rèn)識(shí)，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)數(shù)學(xué)計(jì)算公式為：
式中：Dr-災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；H-危險(xiǎn)性；V-易損性；R-防災(zāi)減災(zāi)能力。
2.2 GIS空間分析方法
主要運(yùn)用ArcGIS空間分析中的內(nèi)插分析、重分類和柵格運(yùn)算等。內(nèi)插分析（Interpolate to
Raster）對(duì)矢量點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插產(chǎn)生柵格數(shù)據(jù)，每個(gè)柵格的值根據(jù)其周圍（搜索范圍）的 點(diǎn)的值計(jì)算。ArcGIS柵格分析模塊中，通過(guò)柵格插值運(yùn)算生成表面主要有三種實(shí)現(xiàn)方式：反 距離權(quán)重插值（IDW）、樣條函數(shù)插值（Spline）和克里克插值（Kriging）。重分類（Recl assify）即基于原有數(shù)值，對(duì)原有數(shù)值重新進(jìn)行分類整理從而得到一組新值并輸出；重分類 一般包括新值替代、舊值合并、重新分類和空值設(shè)置四種基本類型。柵格運(yùn)算（Raster Cal culator）指兩個(gè)以上層面的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)以某種函數(shù)關(guān)系作為復(fù)合分析的依據(jù)進(jìn)行逐網(wǎng)格 運(yùn)算，從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的過(guò)程。對(duì)多個(gè)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，常用于綜合評(píng)價(jià) ［19］。國(guó)外學(xué)者利用GIS空間分析方法對(duì)地面沉降災(zāi)害時(shí)空變化進(jìn)行了科學(xué)預(yù)測(cè)［2 0］，Ki-Dong Kim等［11］利用該方法對(duì)廢棄地下煤礦的地面沉降危害進(jìn)行了可靠 評(píng)估，本研究將借鑒他們的成功經(jīng)驗(yàn)首次對(duì)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估與區(qū)劃。
2.3 加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法(WCA)
加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法綜合考慮了各個(gè)因子對(duì)總體對(duì)象的影響程度，是把各個(gè)具體的指標(biāo)的優(yōu)劣綜 合起來(lái)，用一個(gè)數(shù)量化指標(biāo)加以集中，表示整個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)劣，因此，這種方法特別適合 于對(duì)技術(shù)、決策或方案，進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)和優(yōu)選，是目前最為常用的計(jì)算方法之一［ 17,18］，計(jì)算公式為：
式中：Vj是評(píng)價(jià)因子的總值；Wi是指標(biāo)i的權(quán)重；Dij是對(duì)于因子j的指標(biāo)i的歸一 化值；n是評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。
3 地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
3.1 地面沉降災(zāi)害系統(tǒng)模式的構(gòu)建
基于自然災(zāi)害系統(tǒng)理論［21］，區(qū)域自然災(zāi)害系統(tǒng)是由孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因 子和承災(zāi) 體共同組成的地球表層異變系統(tǒng)，災(zāi)情是這個(gè)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)相互作用的結(jié)果（見(jiàn)圖2）。
地面沉降孕災(zāi)環(huán)境主要受區(qū)域地貌類型、含水巖系、
水文地質(zhì)構(gòu)造條件和地下流體資源等共同影響，這些環(huán)境條件在一定程度上能加強(qiáng)或減弱地面沉降致災(zāi)因子，直接影響災(zāi)情。
地面沉降災(zāi)害影響因素非常復(fù)雜，總體可以歸納為自然和人為兩大因素。自然因素中， 包括 構(gòu)造活動(dòng)引起的沉降、軟弱土層形成的沉降以及地震活動(dòng)等引起的沉降；人為因素中，過(guò)量 開(kāi)采地下流體資源以及大規(guī)模的工程建設(shè)等均可引起地面沉降。許多研究表明，天津地區(qū)地 面沉降最主要的致災(zāi)因子是過(guò)量開(kāi)采地下流體資源和現(xiàn)代構(gòu)造沉降［2,22］。
地面沉降災(zāi)害承災(zāi)體主要包括地面沉降影響地區(qū)的建筑物、地面標(biāo)高、市政給排水管線等生 命線工程和人口等，他們的數(shù)量和質(zhì)量（脆弱性強(qiáng)度）是地面沉降成災(zāi)的重要因素。
地面沉降災(zāi)害災(zāi)情是地面沉降致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體相互綜合作用的產(chǎn)物，主要包括 建筑物下沉變形、市政給排水管線受損等生命線工程受損，以及由其間接導(dǎo)致的風(fēng)暴潮災(zāi)害 加劇、土壤鹽漬化、地下水質(zhì)破壞和洪澇加劇等。
3.2 地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立
從系統(tǒng)論觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法的理論，遵循科學(xué)性、綜合性、主導(dǎo)性、層次 性、動(dòng)態(tài)性和可操作性原則，地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系包括危險(xiǎn)性、易損性和防災(zāi)減災(zāi)能 力三個(gè)因素，在此基礎(chǔ)上根據(jù)地面沉降災(zāi)害的特點(diǎn)確定因子層。
與地震等突發(fā)性災(zāi)害不同，地面沉降是緩發(fā)性并逐年累積的，因此累計(jì)地面沉降量是反映地 面沉降危險(xiǎn)性的主要指標(biāo)。此外，有些學(xué)者還用地面沉降速率來(lái)劃分地面沉降危險(xiǎn)性［ 9,12］。1986年以來(lái)，天津市通過(guò)控制淺層地下水開(kāi)采量、調(diào)整開(kāi)采層位和人工回灌等措 施，地面沉降趨勢(shì)得以緩解；因此，年代越近的地面沉降速率越能反映地面沉降發(fā)展趨勢(shì) 。為了反映地面沉降未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，我們對(duì)1985-1990年、1990-1995年、1995-2000年 和200 0-2005年的地面沉降速率進(jìn)行加權(quán)求和計(jì)算出加權(quán)算術(shù)平均速率，采用特爾斐法確定其權(quán)重 依次為0.1、0.2、0.3和0.4。此外，由于地下水開(kāi)采是研究區(qū)地面沉降最主要的致災(zāi)因子， 雖然近年來(lái)研究區(qū)逐年壓減地下水開(kāi)采量，但是由于生產(chǎn)生活需要，在一定時(shí)期內(nèi)研究區(qū)仍 將開(kāi)采地下水，因此，地下水開(kāi)采強(qiáng)度也是研究區(qū)地面沉降危險(xiǎn)性的一個(gè)重要指標(biāo)。
一般認(rèn)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件可以定性反映區(qū)域的災(zāi)損敏度，即易損性的高低。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地 區(qū)，人口、城鎮(zhèn)密集，產(chǎn)業(yè)活動(dòng)頻繁，承災(zāi)體的數(shù)量多、密度大、價(jià)值高，遭受災(zāi)害時(shí)人員 傷亡和經(jīng)濟(jì)損失就大。值得注意的是，社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)，區(qū)域承災(zāi)能力相對(duì)較強(qiáng)， 相對(duì)損失率較低，但區(qū)域絕對(duì)損失率和損失密度都不會(huì)因此而降低。同樣等級(jí)的災(zāi)害，發(fā)生 在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密布的地區(qū)可能造成的損失往往要比發(fā)生在經(jīng)濟(jì)落后、人口稀少的地區(qū)大 得多。社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性分析一般以一定行政單元為基礎(chǔ)，從而可直接利用各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表與年 鑒［23］。由地面沉降災(zāi)害系統(tǒng)模式可知，地面沉降災(zāi)害主要承災(zāi)體是建筑物、市政 給排水管線等生命線工程、地面標(biāo)高等，地面沉降對(duì)這些承災(zāi)體造成的破壞和損失，會(huì)直接 或間接影響到區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生產(chǎn)生活；因此，本文選取了人口密度、單位面積GD P及建設(shè)用地比重三個(gè)因子來(lái)反映地面沉降災(zāi)害易損性。
天津市控沉工作主要圍繞監(jiān)測(cè)和壓縮地下水開(kāi)采量展開(kāi)，因此，每平方公里水準(zhǔn)測(cè)量公里數(shù) 和地下水壓采量占開(kāi)采量的比重是影響防災(zāi)減災(zāi)能力的兩個(gè)主要因子；此外，隨著一個(gè)區(qū)域 城市化水平的提高，區(qū)域人口素質(zhì)、文明程度、居民防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)、區(qū)域科研水平、經(jīng)濟(jì)發(fā) 展水平以及政府執(zhí)政管理能力等都會(huì)相對(duì)提高，區(qū)域總體防災(zāi)減災(zāi)能力也將隨之提高，因此 ，在一定程度上城市化水平也能反映區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)能力。
具體評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重見(jiàn)表1，各因子的權(quán)重利用特爾斐法確定。
3.3 指標(biāo)的量化
地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目標(biāo)集分為5級(jí)，即低級(jí)、較低級(jí)、中等級(jí)、較高級(jí)和高級(jí)。評(píng)價(jià) 指標(biāo)是數(shù)學(xué)模型中的變量，必須量化。因此，表1中的指標(biāo)應(yīng)進(jìn)行無(wú)量綱處理和定量轉(zhuǎn)化。首先根據(jù)對(duì)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)率大小，在Spatial Analyst中選擇Reclassify進(jìn)行重 新分類，將每個(gè)指標(biāo)分為1、2、3、4和5五等，分別對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為低級(jí)、較低級(jí)、中等級(jí)、較高級(jí)和高級(jí)（見(jiàn)表2）。如將累計(jì)地面沉降量分為＜300mm、300～600mm、600～900mm、900～1 200mm和＞1 200mm 5個(gè) 等級(jí)，當(dāng)某個(gè)評(píng)價(jià)單元累計(jì)地面沉降量為＜300mm時(shí)，即重新分類 后 的取值為1，該指標(biāo)對(duì)應(yīng)的地面沉降風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)目標(biāo)是低級(jí)；當(dāng)某個(gè)評(píng)價(jià)單元累計(jì)地面沉降 量為＞1 200mm時(shí)，即重新分類后的取值為5，該指標(biāo)對(duì)應(yīng)的地面沉降風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)目標(biāo)是高級(jí) ；其他依此類推。
3.4 數(shù)據(jù)來(lái)源
天津市自1986年開(kāi)始實(shí)施三年一期的控沉措施，并在國(guó)家原有高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上逐年增設(shè) 水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)，現(xiàn)已形成覆蓋全市范圍的地面沉降水準(zhǔn)測(cè)量網(wǎng)。截至2006年11月，全市范圍 內(nèi)共有一等水準(zhǔn)測(cè)量路線1 520.2km，二等水準(zhǔn)測(cè)量路線4 855km，共有2 003個(gè)水準(zhǔn)測(cè) 量點(diǎn)①。本文選 取19 85－2005年天津市水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累計(jì)地面沉降量和地面沉降 速 率，并利用ArcGIS9.1 中Spline插值法進(jìn)行空間插值，柵格單元大小為200m×200m，地下水 開(kāi)采強(qiáng)度由1985-2005年地下水開(kāi)采量計(jì)算整理所得；按區(qū)統(tǒng)計(jì)的人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)根據(jù)《天 津市統(tǒng)計(jì)年鑒》相關(guān)數(shù)據(jù)整理計(jì)算所得［13］；按區(qū)統(tǒng)計(jì)的建設(shè)用地面積來(lái)自《天津 市土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)匯編》②；防災(zāi)減災(zāi)能力由截至2005年底水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)和1985-2005年地下水 開(kāi)采量計(jì)算整理所得。為保證良好的空間重合性，各評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)圖均在濱海新區(qū)地形圖的 基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字化，形成統(tǒng)一的坐標(biāo)系和投影系統(tǒng)。由于GIS空間分析功能采用柵格數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)各種代數(shù)和邏輯運(yùn)算［24］，因此本文利用ArcGIS中F eatures to Raster功能將數(shù)字化后的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)。
4 天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū) 劃
對(duì)于地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估應(yīng)當(dāng)遵循地面沉降災(zāi)害的形成機(jī)制，結(jié)合GIS技術(shù)分別對(duì) 形成 地面沉降風(fēng)險(xiǎn)的3個(gè)因子――危險(xiǎn)性、易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力進(jìn)行分析。首先利用ArcGIS的 空間分析方法對(duì)各個(gè)因素的因子進(jìn)行疊加分析，得到地面沉降災(zāi)害危險(xiǎn)性、易損性和防災(zāi)減 災(zāi)能力分區(qū)圖（圖3～圖5）；在此基礎(chǔ)上，采用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法(WCA)，通過(guò)柵格運(yùn)算得到 地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖(見(jiàn)圖6)。
4.1 天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降災(zāi)害危險(xiǎn)性、易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力
綜合考慮了1985-2005年累計(jì)地面沉降量、地面沉降速率和地下水開(kāi)采強(qiáng)度得到 天津市區(qū)及 近郊區(qū)地面沉降危險(xiǎn)性分區(qū)圖（見(jiàn)圖3），由圖3可知：天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降高危 險(xiǎn)區(qū)和較高危險(xiǎn)區(qū)主要位于津南區(qū)和西青區(qū)，低危險(xiǎn)區(qū)和較低危險(xiǎn)區(qū)主要位于市內(nèi)六區(qū)和東 麗區(qū)， 1985年之前地面沉降嚴(yán)重的市內(nèi)六區(qū)情況逐漸好轉(zhuǎn)，市區(qū)地面沉降漏斗逐漸消失，初步分析 其原因主要是1986年至今市區(qū)采取了大量壓縮地下水開(kāi)采量等措施，多年來(lái)中心市區(qū)地下水 開(kāi)采量維持在較低水平，地下水開(kāi)采量已經(jīng)低于可開(kāi)采量；而津南區(qū)和西青區(qū)地面沉降危險(xiǎn) 性大主要原因是地下水開(kāi)采以及地?zé)岽笠?guī)模的開(kāi)發(fā)利用。目前，津南區(qū)主要沉降漏斗分布 于咸水沽鎮(zhèn)、津南經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)至葛沽鎮(zhèn)一帶，基本與圖中津南區(qū)高危險(xiǎn)區(qū)分布一致；西青區(qū) 主要沉降漏斗分布于楊柳青鎮(zhèn)、辛口鎮(zhèn)、張家窩鎮(zhèn)、南河鎮(zhèn)和大寺鎮(zhèn)，基本與圖中西青區(qū) 高危險(xiǎn)區(qū)分布一致。
綜合考慮人口密度、地均GDP和建設(shè)用地比重得到天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降易損性分 布圖（見(jiàn)圖4），由圖4可知：總體來(lái)說(shuō)，市區(qū)的易損性比近郊區(qū)大，因?yàn)槭袇^(qū)承災(zāi)體的數(shù)量 多 、密度大、價(jià)值高，一旦地面沉降達(dá)到一定程度導(dǎo)致建筑物倒坍、生命線中斷等災(zāi)難時(shí)人員 傷亡和經(jīng)濟(jì)損失就大。其中高易損區(qū)為市中心的和平區(qū)，低易損區(qū)為北辰區(qū)和西青區(qū)。和平 區(qū)是天津市經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、人口最密集、商業(yè)最繁榮的區(qū)，2005年和平區(qū)的人口密度達(dá)43 845 人/km2，單位面積生產(chǎn)總值59 379.69萬(wàn)元/km2；而北辰區(qū)和西青區(qū)相對(duì)來(lái)說(shuō)人口稀疏 、經(jīng)濟(jì)落后 ，西青區(qū)是研究區(qū)人口最稀疏的區(qū)，人口密度為556人/km2，北辰區(qū)是研究區(qū)建設(shè)用地比 重最低的區(qū)，其比重為32.87%。
單位面積生產(chǎn)總值綜合考慮每平方公里水準(zhǔn)測(cè)量公里數(shù)、地下水壓采量占開(kāi) 采量的比重和城市化水平得到天
津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降防災(zāi)減災(zāi)能力分區(qū)圖（見(jiàn)圖5），由圖5可知：總體來(lái)說(shuō)市區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能 力強(qiáng)于近郊區(qū)，這與研究區(qū)實(shí)際控沉工作相符；此外，隨著城市化水平的提高，相對(duì)來(lái)說(shuō)， 市區(qū)人口素質(zhì)高、防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)強(qiáng)、政府管理能力強(qiáng)，并且財(cái)政收入高，防災(zāi)減災(zāi)有充足的 資金保證。
4.2 天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃
根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)數(shù)學(xué)計(jì)算公式和表1中的指標(biāo)體系和權(quán)重，計(jì)算了天津市區(qū)及近郊區(qū)地面 沉降災(zāi)害系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)度，應(yīng)用GIS技術(shù)，編制了天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖 （見(jiàn)圖6），并對(duì)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析。綜合考慮各因子指數(shù)編制的地面沉降災(zāi)害 風(fēng) 險(xiǎn)分布有以下特點(diǎn)：津南區(qū)咸水沽鎮(zhèn)、雙河鎮(zhèn)和葛沽鎮(zhèn)等地遭受地面沉降災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)最 大，應(yīng)該加強(qiáng)防御；地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)次高值主要分布在津南區(qū)最高值的及西青區(qū)的楊 柳青鎮(zhèn)、辛口鎮(zhèn)、張家窩鎮(zhèn)、南河鎮(zhèn)，這些區(qū)域地面沉降災(zāi)害危險(xiǎn)性大，防災(zāi)減災(zāi)能力較弱 ，因此地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大；東麗區(qū)東北部和北辰區(qū)東北部是研究區(qū)地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)度 最小的區(qū)域，這些區(qū)域地面沉降危險(xiǎn)性較小，人口相對(duì)較少、經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，因此風(fēng) 險(xiǎn)度最小。
5 結(jié) 論
綜合考慮危險(xiǎn)性、易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力，形成了一套基于GIS的從數(shù)據(jù)采集空間屬性數(shù) 據(jù)庫(kù)建立指標(biāo)體系選擇評(píng)價(jià)分析地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的技術(shù)路線和方法體系；構(gòu)建 了地面沉降災(zāi)害系統(tǒng)模式；建立了地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的基本評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并提出了其 數(shù)量化方法。以天津市區(qū)及近郊區(qū)為研究區(qū)，構(gòu)建了與地面沉降災(zāi)害相關(guān)的1:1 000 000比 例 尺空間圖形數(shù)據(jù)庫(kù)；以200m×200m的區(qū)劃單元對(duì)地面沉降風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了空間分析，最終編制了 研究區(qū)的地面沉降災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。
地面沉降危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)表明，高危險(xiǎn)區(qū)主要位于津南區(qū)和西青區(qū)；易損性評(píng)估表明，高易損區(qū) 主要位于和平區(qū)；防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)價(jià)表明，市區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力相對(duì)較強(qiáng)，而近郊區(qū)相對(duì)較弱 ；風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃表明高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于津南區(qū)咸水沽鎮(zhèn)、雙河鎮(zhèn)和葛沽鎮(zhèn)等地。由研究結(jié)果可 以看出，目前津南區(qū)和西青區(qū)應(yīng)該成為天津市區(qū)及近郊區(qū)地面沉降災(zāi)害防御的重點(diǎn)。
本研究主要是用來(lái)為天津市區(qū)及近郊區(qū)政府機(jī)構(gòu)制定資源分配、制定高級(jí)防御管理計(jì)劃決策 、提高公眾對(duì)地面沉降災(zāi)害成因和控制方法的認(rèn)識(shí)等提供幫助。但由于資料和水平有限，難 免有考慮不足之處。
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【關(guān)鍵詞】地質(zhì)災(zāi)害;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);方法
中圖分類號(hào)：F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
目前我國(guó)有許多方法可以進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià),在傳統(tǒng)的成因機(jī)理分析和統(tǒng)計(jì)分析方法外,破壞損失評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、防治工程效益評(píng)價(jià)等方法也是進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的主要方法。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的應(yīng)用前景良好,其發(fā)展方向也走向評(píng)價(jià)定量化、綜合化,管理空間化。作為風(fēng)險(xiǎn)管理和減災(zāi)管理基礎(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),其成果可廣泛的在國(guó)土資源規(guī)劃,工程選址,地質(zhì)災(zāi)害方面以及制定救災(zāi)應(yīng)急措施和保護(hù)環(huán)境上進(jìn)行運(yùn)用。
二、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定義及其主要特征
目前對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)這一概念有不同的定義和解釋。大部分權(quán)威性辭典的定義為“面臨的傷害和損失的可能性”;“人們?cè)谏a(chǎn)勞動(dòng)和日常生活中,因自然災(zāi)害和意外事故侵襲導(dǎo)致的人身傷亡、財(cái)產(chǎn)破壞與利潤(rùn)損失”。1984年,聯(lián)全國(guó)教科文組織UNESCO將其定義為:由于某特定的自然災(zāi)害對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口所可能導(dǎo)致的損失。
基于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的普遍意義和地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)需要,將地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定義為:地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)及其對(duì)人類造成破壞損失的可能性。它所反映的是發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能機(jī)會(huì)與破壞損失
程度。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)具有一般自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的主要特點(diǎn),主要表現(xiàn)在下述二個(gè)方面。
一是風(fēng)險(xiǎn)的必然性或普遍性。地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)、人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相互作用的結(jié)果。由于地球活動(dòng)不斷進(jìn)行,人類社會(huì)不斷發(fā)展,所以地質(zhì)災(zāi)害將不斷發(fā)生。從這一意義上說(shuō),地質(zhì)災(zāi)害乃是一種必然現(xiàn)象或普遍現(xiàn)象。
二是風(fēng)險(xiǎn)的不確定性或隨機(jī)性。地質(zhì)災(zāi)害雖然是一種必然現(xiàn)象,但由于它的形成和發(fā)展受多種自然條件和社會(huì)因素的影響,所以具體某一時(shí)間,某一地點(diǎn),地質(zhì)災(zāi)害事件的發(fā)生仍是隨機(jī)的,即在什么時(shí)候、什么地點(diǎn)發(fā)生何種強(qiáng)度(或規(guī)模)的災(zāi)害活動(dòng),將導(dǎo)致多少人死亡或造成多大損失,都具有很大的不確定性。
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征是構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論與方法的基礎(chǔ)或出發(fā)點(diǎn)?；诘刭|(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)雜性,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)是一個(gè)不斷深化、完善的理論研究與技術(shù)方法的創(chuàng)新過(guò)程。
三、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成與基本要素
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度主要取決于兩方面條件:一是地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的動(dòng)力條件———主要包括地質(zhì)條件(巖土性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、活動(dòng)性構(gòu)造等)、地貌條件(地貌類型、切割程度等)、氣象條件(降水量、暴雨強(qiáng)度等)、人為地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)(工程建設(shè)、采礦、耕植、放牧等)。通常情況下,地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的動(dòng)力條件越充分,地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)越強(qiáng)烈,所造成的破壞損失越嚴(yán)重,災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越高。二是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性,即承災(zāi)區(qū)生命財(cái)產(chǎn)和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的抵御能力與可恢復(fù)能力,主要包括人口密度及人居環(huán)境、財(cái)產(chǎn)價(jià)值密度與財(cái)產(chǎn)類型、資源豐度與環(huán)境脆弱性等。通常情況下,承災(zāi)區(qū)(地質(zhì)災(zāi)害影響區(qū))的人口密度與工程、財(cái)產(chǎn)密度越高,人居環(huán)境和工程、財(cái)產(chǎn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的抗御能力以及災(zāi)后重建的可恢復(fù)性越差,生態(tài)環(huán)境越脆弱,遭受地質(zhì)災(zāi)害的破壞越嚴(yán)重,所造成的損失越大,地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)越高。上述兩方面條件分別稱為危險(xiǎn)性和易損性,它們共同決定了地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)程度。基于此,地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)要素亦由危險(xiǎn)性和易損性這兩個(gè)要素系列組成。危險(xiǎn)性要素系列包括地質(zhì)條件要素、地貌條件要素、氣象條件要素、人為地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)要素以及地質(zhì)災(zāi)害密度、規(guī)模、發(fā)生概率(或發(fā)展速率)等要素。易損性要素系列包括人口易損性要素、工程設(shè)施與社會(huì)財(cái)產(chǎn)易損性要素、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與社會(huì)易損性要素、資源與環(huán)境易損性要素。
四、地質(zhì)災(zāi)害的主要評(píng)價(jià)方法、內(nèi)容及目的
1、成因機(jī)理分析評(píng)價(jià)。以定性地評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性和可能活動(dòng)規(guī)模為目的的成因機(jī)理分析評(píng)價(jià)，主要內(nèi)容是分析歷史地質(zhì)災(zāi)害的形成條件、活動(dòng)狀況和活動(dòng)規(guī)律，造成地質(zhì)災(zāi)害的確定因素，以及可能造成地質(zhì)災(zāi)害的因素，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)建立模型或者模式。
2、統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)。統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)的目的是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)的范圍、規(guī)模、或發(fā)生時(shí)間采用模型法或規(guī)律外延法進(jìn)行評(píng)價(jià)。其內(nèi)容包括是造成歷史地質(zhì)災(zāi)害原因、災(zāi)害的活動(dòng)狀況以及活動(dòng)有何規(guī)律,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng)規(guī)模、頻次、密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以及分析地質(zhì)災(zāi)害的主要影響因素,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型或周期性規(guī)律。
3、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是對(duì)以往的地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)和將來(lái)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率進(jìn)行評(píng)價(jià),以及對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)將產(chǎn)生的危險(xiǎn)的程度的給予評(píng)價(jià)。其主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面：
（一）對(duì)包括大小、密度、頻次在內(nèi)的以往地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的程度進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。
（二）對(duì)可能影響地質(zhì)災(zāi)害的地形地貌條件、地質(zhì)條件、水文條件、氣候條件、植被條件以及人為活動(dòng)等地質(zhì)災(zāi)害的可能影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4、破壞損失評(píng)價(jià)。破壞損失評(píng)價(jià)其目地在于對(duì)災(zāi)害的歷史破壞進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)損失程度以及期望損失程度進(jìn)行分析。其評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要指以下兩個(gè)方面：
（一）在結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和易損性評(píng)價(jià)的之后，綜合地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)概率、破壞范圍、危害強(qiáng)度和受災(zāi)體損失等內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。
（二）對(duì)由地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的的人口、經(jīng)濟(jì)以及資源環(huán)境的破壞損失程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
5、風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)包括了危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和易損性評(píng)價(jià)的全部?jī)?nèi)容,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率進(jìn)行分析，并對(duì)不同條件下反生的地質(zhì)災(zāi)害可能造成的危害進(jìn)行分析。風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的目的是對(duì)發(fā)生在不同條件下的地質(zhì)災(zāi)害給社會(huì)帶來(lái)的各種危害程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
6、防治工程效益評(píng)價(jià)。不同于以上各種評(píng)價(jià)方法，防治工程效益評(píng)價(jià)是評(píng)價(jià)已選定的防治措施的效果,同時(shí)對(duì)措施進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和評(píng)價(jià)其在技術(shù)上的可行性。優(yōu)化分析多種防治預(yù)案并存的項(xiàng)目,提高防治方案的經(jīng)濟(jì)合理程度,使得措施在技術(shù)上可行，達(dá)到最優(yōu)化效益。而防治工程效益評(píng)價(jià)的根本目的是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治措施的效果是否符合經(jīng)濟(jì)合理性和科學(xué)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
五、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)施過(guò)程以及其評(píng)價(jià)方法的發(fā)展趨勢(shì)分析
1、實(shí)施過(guò)程分析
一是根據(jù)評(píng)價(jià)區(qū)具體條件和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的,建立關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)系統(tǒng),制定風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)的原則和和評(píng)價(jià)應(yīng)用方法，建立指標(biāo)體系以及評(píng)價(jià)模型。
二是對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面調(diào)查,并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)各種基礎(chǔ)圖件進(jìn)行編制，建立地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表。
三是將危險(xiǎn)性構(gòu)成、易損性構(gòu)成及防治能力三者結(jié)合,進(jìn)行危險(xiǎn)性分析、易損性分析,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)期望損失加以分析。
四是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害可能造成的人口傷亡、經(jīng)濟(jì)損失以及資源環(huán)境的破壞綜合進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
五是對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)的分布特點(diǎn)和形成條件進(jìn)行分析,在兼顧社會(huì)發(fā)展需要的前提下，提出能減少災(zāi)害的建議和對(duì)策。
2、發(fā)展趨勢(shì)
作為當(dāng)前國(guó)際地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域的重點(diǎn)課題——地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究,是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)與人類社會(huì)關(guān)系進(jìn)行全面分析、對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的破壞效應(yīng)定量化評(píng)價(jià)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。其發(fā)展的基本趨勢(shì)是:評(píng)價(jià)上向定量化,綜合化、管理空間化的方向發(fā)展。主要表現(xiàn)為:
一是由過(guò)去的歷史與現(xiàn)狀分析轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)測(cè)與研究相結(jié)合的方式。二是從單獨(dú)個(gè)體分析走向個(gè)體與區(qū)域研究相結(jié)合分析。三是由以往的定性分析發(fā)展為定量分析四是將單項(xiàng)要素分析發(fā)展為綜合要素評(píng)價(jià)。五是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與減災(zāi)管理相結(jié)合取代以往單純的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與防治不再獨(dú)立存在,使得風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)更好的為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和減災(zāi)管理而服務(wù)。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上，地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)有利于對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)和貫徹我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。地質(zhì)災(zāi)害一方面是自然因素導(dǎo)致,另一方面則是由于人類開(kāi)發(fā)利用資源環(huán)境的不合理性,因此,對(duì)資源環(huán)境進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用、避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生或降低地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的損失是保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要方面。因此，應(yīng)該不斷的加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的分析和研究。
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關(guān)鍵詞：模糊綜合評(píng)判法；公路；崩塌；危險(xiǎn)性；評(píng)價(jià)
Abstract:highway collapse hazard is the result of many factors. This paper, according to the cause of the disaster has collapse mechanism and the main influence factors, from regional geological structure, features and regional environmental characteristic slope three choices risk evaluation of master control factor, and eventually selected joints spacing, slope lithology, slope body structure, slope height, slope, rainfall (24 hours quartile rainfall 25 mm number of days), and the vegetation coverage and strong earthquake of eight main control factors, creating the highway collapse hazard evaluation index system. Based on the fuzzy comprehensive evaluation method, establishes a highway collapse hazard evaluation model. USES ahp evaluation index system of each attribute weights. Based on risk index proposed evaluation standard. The last two highway project example for empirical research.
Keywords: fuzzy comprehensive evaluation method; Highway; Collapse; Risk; evaluation
中圖分類號(hào)：X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1、前言
我國(guó)公路建設(shè)成就輝煌，公路總量持續(xù)增長(zhǎng)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善、公路技術(shù)等級(jí)和路面等級(jí)進(jìn)一步提高。但同時(shí)，由于我國(guó)地域廣闊，自然條件差異明顯，各類自然災(zāi)害頻發(fā)，使公路在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中遇到了一系列的災(zāi)害問(wèn)題，其中，崩塌作為公路地質(zhì)災(zāi)害主要類型之一，給國(guó)家和人民造成了巨大的損失。
以陜西省為例，2007年7月4日上午12時(shí)至7月5日晚11時(shí)，漢中市普遍降暴雨，暴雨導(dǎo)致國(guó)道108線的佛坪至洋縣段塌方118處/102905.3m3，沖毀擋護(hù)墻44處/20768.55m3，直接經(jīng)濟(jì)損失1079.38多萬(wàn)元。2010年7月16至18日，安康市出現(xiàn)的持續(xù)強(qiáng)降雨過(guò)程，致使全市10縣全面受災(zāi)，巖石坍塌854處/405463m3，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8.809億元。
因此，開(kāi)展公路崩塌類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究工作對(duì)提高公路災(zāi)害管理和整治效率，最大限度地減少災(zāi)害損失具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
2、公路崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性主控因子分析
2.1公路崩塌災(zāi)害概述
崩塌是指陡峻山坡上巖土體在重力和其他外力（地震、水、風(fēng)、冰凍、植物等）共同作用下，發(fā)生的急劇的傾落運(yùn)動(dòng)。多發(fā)生在大于60°～70°的斜坡上。崩塌體與坡體的分離界面稱為崩塌面，崩塌面往往就是傾角很大的界面，如節(jié)理、片理、劈理、層面、破碎帶等。崩塌體的運(yùn)動(dòng)方式為傾倒、崩落。崩塌體碎塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滾動(dòng)或跳躍，最后在坡腳處形成堆積地貌——崩塌倒石錐。崩塌倒石錐結(jié)構(gòu)松散、雜亂、無(wú)層理、多孔隙；由于崩塌所產(chǎn)生的氣浪作用，使細(xì)小顆粒的運(yùn)動(dòng)距離更遠(yuǎn)一些，因而在水平方向上有一定的分選性。
崩塌災(zāi)害具有速度快（一般為5～200m/s）、規(guī)模差異大（小于1m3～100m3）及崩塌下落后，崩塌體各部分相對(duì)位置完全打亂，大小混雜，形成較大石塊翻滾較遠(yuǎn)的石堆等特征。
2.2主控因子
公路崩塌災(zāi)害是眾多因素綜合作用的結(jié)果，影響其危險(xiǎn)性因素涉及區(qū)域地質(zhì)條件、地形地貌特征、氣象水文條件、公路工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)以及人類活動(dòng)等諸多方面。這些影響因素有宏觀層面的，也有微觀層面的；有自然的，也有人為的。在前人研究成果的基礎(chǔ)上，依據(jù)分主次、分層次、共性與個(gè)性兼顧、簡(jiǎn)明實(shí)用、可操作性和針對(duì)性強(qiáng)等原則，按照崩塌類災(zāi)害的致災(zāi)機(jī)理和主要影響因素，從區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、邊坡特征和區(qū)域環(huán)境特征三個(gè)方面選擇危險(xiǎn)性主控因子[1-3]。
區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造方面
論文選擇節(jié)理間距、邊坡巖性和坡體結(jié)構(gòu)三方面作為危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要因子。
（2）邊坡特征方面
論文選擇邊坡高度和邊坡坡度兩方面作為危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要因子。
（3）區(qū)域環(huán)境特征方面
論文選擇降雨（24小時(shí)降雨量≥25mm的天數(shù)）、植被覆蓋度和地震強(qiáng)烈度三方面作為危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要因子。
3、評(píng)價(jià)方法
3.1模糊綜合評(píng)判法
模糊綜合評(píng)判（Fuzzy Comprehensive Evaluation）最早是由我國(guó)學(xué)者汪培莊提出的，它的實(shí)質(zhì)就是應(yīng)用模糊變換原理和最大隸屬度原則，考慮被評(píng)價(jià)目標(biāo)的主要因素或多個(gè)影響因素，對(duì)其所作出的綜合評(píng)價(jià)?？煞譃閱渭?jí)模糊綜合評(píng)判和多級(jí)模糊綜合評(píng)判。
（1）基本理論
①單因素評(píng)判矩陣
假設(shè)有兩個(gè)區(qū)域分別為：
因素集：，為評(píng)價(jià)因素或稱為評(píng)價(jià)指標(biāo)；
評(píng)語(yǔ)集：，為評(píng)語(yǔ)等級(jí)或類別。
對(duì)單個(gè)因素的評(píng)判，得到上的模糊集，所以從到的一個(gè)模糊映射 。根據(jù)模糊映射可以確定一個(gè)模糊關(guān)系矩陣稱其為單因素評(píng)判矩陣。
②隸屬度與隸屬函數(shù)
一般。表示某個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象按第個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)衡量對(duì)第個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)的隸屬度。
③綜合評(píng)判結(jié)果集
即為綜合評(píng)判結(jié)果集，為某個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象屬于第個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)的隸屬度，根據(jù)最大隸屬度讀取原則，可初步確定某個(gè)評(píng)判對(duì)象的歸屬。
⑤最大隸屬度原則：其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：設(shè)。若有，使則認(rèn)為相對(duì)隸屬于。
3.2權(quán)重確定
層次分析法(簡(jiǎn)稱AHP法)是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家薩蒂(T.L.Saaty)在20世紀(jì)70年代提出的一種多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的決策分析方法，是一種定量分析與定性分析相結(jié)合的有效方法。
“風(fēng)險(xiǎn)”一詞起源于保險(xiǎn)業(yè)，包含有多種含義，最常用的含義有兩種：一種是指某個(gè)客體遭受某種傷害、損失、毀滅或不利影響的可能性，二是指某種可能發(fā)生的危害。因此，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也包括兩種含義：一是不同程度自然災(zāi)害發(fā)生的可能性，二是自然災(zāi)害給人類社會(huì)可能帶來(lái)的危害。近些年有學(xué)者對(duì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)概念進(jìn)行了新的討論。黃崇福對(duì)目前國(guó)際上較有影響的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定義歸為三類：①概率類定義。②期望損失類定義。③概念公式類定義。并指出此三類風(fēng)險(xiǎn)定義均不能或無(wú)法表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)涵，又進(jìn)而提出了以情景為基礎(chǔ)的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定義，即自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是一種未來(lái)不利事件的情景，而該情景是由自然事件或力量為主因所導(dǎo)致的。倪長(zhǎng)健認(rèn)為該定義仍有未能充分揭示自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和自然災(zāi)害系統(tǒng)之間的關(guān)系、未能充分表征自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的基本內(nèi)涵、不便于為定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供明確依據(jù)等不足之處，并提出了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的新定義：自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是由自然災(zāi)害系統(tǒng)自身演化而導(dǎo)致未來(lái)?yè)p失的不確定性?？傮w上講，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一項(xiàng)在災(zāi)害危險(xiǎn)性、災(zāi)害危害性、災(zāi)害預(yù)測(cè)、社會(huì)承載體脆弱性、減災(zāi)能力分析及相關(guān)的不確定研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的多因子分析工作。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估常常存在在實(shí)例分析時(shí)存在界定不清、集成模式濫用等諸多問(wèn)題，而其理論基礎(chǔ)至今仍比較薄弱是導(dǎo)致以上現(xiàn)象的主因。要想找到科學(xué)有效的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，就必須對(duì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)制有清晰的認(rèn)識(shí)和把握。
2自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)要素和風(fēng)險(xiǎn)形成機(jī)理
自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)主要由承災(zāi)體、孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子等要素組成。承災(zāi)體系自然災(zāi)害系統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體要素，是指人類及其活動(dòng)所組成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。承災(zāi)體受致災(zāi)因子的破壞后會(huì)產(chǎn)生一定的損失，災(zāi)情即是其損失值的大小，而之所以會(huì)有損失，根本原因是承災(zāi)體有其核心屬性———價(jià)值性。通常脆弱性是指承災(zāi)體對(duì)致災(zāi)因子的打擊的反應(yīng)和承受能力，但學(xué)術(shù)界目前對(duì)于脆弱性的認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一。孕災(zāi)環(huán)境主要包括自然環(huán)境與人文環(huán)境，位于地球表層，是由大氣圈、水圈、巖石圈等自然要素所構(gòu)成的系統(tǒng)。孕災(zāi)環(huán)境時(shí)時(shí)刻刻都在進(jìn)行著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，當(dāng)轉(zhuǎn)化達(dá)到一定條件時(shí)會(huì)對(duì)人類社會(huì)環(huán)境造成一定影響，稱之為災(zāi)變，這種災(zāi)變即為致災(zāi)因子，基于致災(zāi)因子的相關(guān)研究稱之為風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)性分析，故危險(xiǎn)性其實(shí)是表達(dá)了致災(zāi)因子的強(qiáng)度、頻率等因素，比較有代表性的是地震安全性評(píng)價(jià)，在對(duì)孕災(zāi)環(huán)境和歷史災(zāi)情的分析研究后以超越概率的形式給出地表加速度來(lái)表達(dá)某一地區(qū)或某一場(chǎng)地的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性。相比于孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體之間的復(fù)雜關(guān)系，影響致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性大小的來(lái)源相對(duì)單一，完全由孕災(zāi)環(huán)境決定。因此，由孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體、致災(zāi)因子等要素組成的自然災(zāi)害系統(tǒng)，是一個(gè)相互作用的有機(jī)整體，揭示的是人類社會(huì)與自然的相互關(guān)系，承災(zāi)體可以影響孕災(zāi)環(huán)境，孕災(zāi)環(huán)境通過(guò)致災(zāi)因子影響承災(zāi)體，三者不僅存在因果關(guān)聯(lián)，在時(shí)間、空間上也相互關(guān)聯(lián)，密不可分。而關(guān)于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)機(jī)理的表達(dá)，20世紀(jì)90年代以來(lái)，1989年Maskrcy提出自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是危險(xiǎn)性與易損性之代數(shù)和；1991年聯(lián)合國(guó)提出自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是危險(xiǎn)性與易損性之乘積，此觀點(diǎn)的認(rèn)同度較高，并有廣泛的運(yùn)用；Okada等認(rèn)為自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是由危險(xiǎn)性、暴露性和脆弱性這三個(gè)因素相互作用形成的；張繼權(quán)等則認(rèn)為：自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)度=危險(xiǎn)性×暴露性×脆弱性×防災(zāi)減災(zāi)能力，該觀點(diǎn)亦被引入近年的多種災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
3數(shù)學(xué)方法在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中使用的數(shù)學(xué)方法做過(guò)系統(tǒng)的總結(jié)。張繼權(quán)等曾對(duì)國(guó)內(nèi)外氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)方法做了較系統(tǒng)的總結(jié)，葛全勝等亦對(duì)自然災(zāi)害致險(xiǎn)程度、承災(zāi)體脆弱性及自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)損失度等方面的評(píng)估方法做過(guò)評(píng)述。盡管這些方法因針對(duì)的災(zāi)種不同而不盡相同（如用于地震災(zāi)害的超越強(qiáng)度評(píng)估法、構(gòu)造成因評(píng)估法等，用于洪災(zāi)的水文水力學(xué)模型法、古洪水調(diào)查法等），但總體而言，數(shù)學(xué)方法應(yīng)用及風(fēng)險(xiǎn)定量化表達(dá)已成趨勢(shì)：
①概率統(tǒng)計(jì)：以歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，考慮自然災(zāi)害的隨機(jī)性，估計(jì)災(zāi)害發(fā)生的概率，應(yīng)用多種統(tǒng)計(jì)方法（極大似然估計(jì)、經(jīng)驗(yàn)貝葉斯估計(jì)、直方圖估計(jì)等）擬合概率分布函數(shù)。由于小樣本分析結(jié)果穩(wěn)定不好，為避免與實(shí)際相差過(guò)大，故要求歷史樣本容量較大，常應(yīng)用于臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、泥石流、地震等災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
②模糊數(shù)學(xué)：以社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、歷史災(zāi)情、自然地理等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，從模糊關(guān)系原理出發(fā)，構(gòu)造等級(jí)模糊子集（隸屬度），將一些邊界不清而不易定量的因素定量化并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，利用模糊變換原理綜合各指標(biāo)，能較好地分析模糊不確定性問(wèn)題。該方法在多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛，但在確定評(píng)定因子及隸屬函數(shù)形式等方面具一定的主觀性，現(xiàn)主要應(yīng)用于綜合氣象災(zāi)害、洪災(zāi)、泥石流、地震、綜合地質(zhì)災(zāi)害等等風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
③基于信息擴(kuò)散理論：以歷史災(zāi)情、自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，是一種基于樣本信息優(yōu)化利用并對(duì)樣本集值化的模糊數(shù)學(xué)方法，遵循信息守恒原則，將單個(gè)樣本信息擴(kuò)散至整個(gè)樣本空間。該方法簡(jiǎn)單易行，分析結(jié)果意義清楚，雖然近年來(lái)受到較多學(xué)者推崇和研究，但對(duì)擴(kuò)散函數(shù)的形式及適用條件、擴(kuò)散系數(shù)的確定等尚待進(jìn)一步探討。該方法已有運(yùn)用于低溫冷害、臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、旱災(zāi)、地震、火災(zāi)等災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
④層次分析：該方法來(lái)源于決策學(xué)，是一種將定性分析與定量分析結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，以歷史災(zāi)情、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、自然條件等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源。它利用相關(guān)領(lǐng)域多為專家的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)諸因子的兩兩比較、判斷、賦值而得到一個(gè)判斷矩陣，計(jì)算得到各因子的權(quán)值并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，為評(píng)估模型的確定提供依據(jù)。該方法系統(tǒng)性強(qiáng)、思路清晰且所需定量數(shù)據(jù)較少，對(duì)問(wèn)題本質(zhì)分析得較透徹，操作性強(qiáng)。該方法已經(jīng)應(yīng)用于綜合地質(zhì)災(zāi)害、洪災(zāi)、滑坡、草原火災(zāi)等災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中。
⑤灰色系統(tǒng)：以歷史災(zāi)情、自然地理等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用灰色聚類法劃分災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。算法思路清晰，過(guò)程簡(jiǎn)便快捷而易于程序化，但爭(zhēng)議較大，故在國(guó)外研究中運(yùn)用較少，在國(guó)內(nèi)綜合地質(zhì)災(zāi)害、風(fēng)暴潮、洪災(zāi)等災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中有所應(yīng)用。
⑥人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：以歷史災(zāi)情、自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源。選定典型評(píng)估單元（訓(xùn)練樣本），將經(jīng)過(guò)處理后的風(fēng)險(xiǎn)影響因子的數(shù)值作為輸入，通過(guò)訓(xùn)練獲得權(quán)值和閥值作為標(biāo)桿；然后將其余單元的數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，進(jìn)而獲得各個(gè)單元的風(fēng)險(xiǎn)度。其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，可較好地避免評(píng)估過(guò)程中主觀性引起的誤差，但因收斂速度對(duì)學(xué)習(xí)速率的影響會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練結(jié)果存在差異，且其“黑匣子”般的訓(xùn)練過(guò)程難以清楚解釋系統(tǒng)內(nèi)各參數(shù)的作用關(guān)系。該方法目前已經(jīng)應(yīng)用于洪災(zāi)、泥石流、雪災(zāi)、地震、綜合地質(zhì)災(zāi)害等災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中。
⑦加權(quán)綜合評(píng)價(jià)：同樣以社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、歷史災(zāi)情、自然環(huán)境等數(shù)據(jù)，對(duì)影響自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的因子進(jìn)行分析，從而確定它們權(quán)重，以加權(quán)的、量化指標(biāo)的指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)估。該方法簡(jiǎn)單易行，在技術(shù)、決策或方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和優(yōu)選工作中有廣泛運(yùn)用，但需指標(biāo)賦權(quán)的主觀性仍是難以回避的問(wèn)題。該方法目前應(yīng)用于臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、綜合地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)災(zāi)害、草原火災(zāi)等自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中。（以上幾種方法的綜合比較參考葉金玉等總結(jié)）各種數(shù)學(xué)工具的引入不僅為自然災(zāi)害評(píng)估方法注入了新的活力，同時(shí)也讓人看到各具特色的數(shù)學(xué)方法是對(duì)應(yīng)著不同的自然災(zāi)害種類，這也是一種提示：針對(duì)不同的自然災(zāi)害可以且應(yīng)當(dāng)有不盡相同的評(píng)估方法和研究途徑，但這并不影響自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估走向定量化的步伐。
4多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
簡(jiǎn)單的說(shuō)，自然災(zāi)害具有群發(fā)鏈發(fā)的特點(diǎn)，單一一種自然災(zāi)害往往伴隨或者引發(fā)其他伴生（或次生）的災(zāi)害，對(duì)災(zāi)害鏈的研究，馬宗晉等組成的研究小組曾給予高度的關(guān)注，史培軍將其定義為某一種致災(zāi)因子或正態(tài)環(huán)境變化引起的一系列災(zāi)害現(xiàn)象，并將其劃分為群發(fā)災(zāi)害鏈與并發(fā)災(zāi)害鏈兩種，而群發(fā)的災(zāi)害或?yàn)?zāi)害鏈所引發(fā)的災(zāi)情必然是幾種不同災(zāi)害與承災(zāi)體脆弱性共同作用所產(chǎn)生的結(jié)果，同時(shí)，還需認(rèn)識(shí)到，不同自然災(zāi)害之間相互也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此，對(duì)于這樣的情況做單一災(zāi)種自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估顯然是不合適的，自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估就顯得更有現(xiàn)實(shí)意義。綜合自然災(zāi)害評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)和災(zāi)害領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，直到21世紀(jì)，學(xué)術(shù)界的研究方向才逐漸轉(zhuǎn)向多災(zāi)種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。高慶華等認(rèn)為，自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是在各單類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它的內(nèi)容與單類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析基本一致，所以采用的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、評(píng)估方法與單類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中用的方法基本相同，與單類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的根本區(qū)別是把動(dòng)力來(lái)源不同、特征各異的多種自然災(zāi)害放到一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行綜合而系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，以此來(lái)反映綜合風(fēng)險(xiǎn)程度；Joseph和Donald基于田間損失分布，提出以年總損失的超越概率來(lái)表示綜合風(fēng)險(xiǎn)；而薛曄等卻認(rèn)為，在復(fù)雜的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)中各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)并非簡(jiǎn)單相加，對(duì)目前基本是單一災(zāi)種的簡(jiǎn)單相加的研究成果提出質(zhì)疑，認(rèn)為其缺乏可靠性，并以模糊近似推理理論為基礎(chǔ)，建立了多災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層次模型，對(duì)云南麗江地區(qū)的地震-洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了綜合評(píng)估。
國(guó)內(nèi)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究成果不多，且模型也相對(duì)較簡(jiǎn)單，更好的評(píng)估方法也還有待探索，有待更多數(shù)學(xué)方法的引入。此外，在建立評(píng)估模型的同時(shí)，也要考慮到自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空特性，即時(shí)間和空間上的分辨率，趙思健認(rèn)為，同任何事物一樣，風(fēng)險(xiǎn)也存在著時(shí)空差異，不同的災(zāi)種在不同時(shí)間、空間尺度上評(píng)估的方法和內(nèi)容應(yīng)有所區(qū)別，這個(gè)問(wèn)題直接影響到該評(píng)估的時(shí)間有效性和適用范圍。因此，由于在某一確定的評(píng)估方法下各單一災(zāi)種在同一時(shí)間空間尺度上的時(shí)間有效性并不一定一致，如何考慮這種不一致對(duì)評(píng)估結(jié)果所造成的影響是多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中亟待解決的難題之一。盡管有諸多問(wèn)題困擾著多災(zāi)種自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的發(fā)展，但相比單一災(zāi)種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，多災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估更符合實(shí)際生活中災(zāi)害群發(fā)的特點(diǎn)，其發(fā)展是防災(zāi)減災(zāi)工作的現(xiàn)實(shí)需要，決定了多災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)。
5小結(jié)、展望
