区域洪涝灾害恢复力时空演变研究——以巢湖流域为例

提高自然灾害恢复力是应对气候变化和自然灾害的重要途径之一。在总结自然灾害恢复力研究的基础上,全面考虑自然、社会、经济、技术、管理等5个维度对其的影响,构建巢湖流域洪涝灾害恢复力评价指标体系,并基于ANP分析方法求得非独立指标间的权重,评价巢湖流域洪涝灾害恢复力,进而分析2000~2010年之间巢湖流域洪涝灾害恢复力时空演变规律,以期为提高巢湖流域洪涝灾害恢复力水平提供有价值的参考。研究结果表明,2000~2010年巢湖流域大部分地区洪涝灾害恢复力指数都在增长,但增长速率存在不同地区、不同维度上的明显差异;从流域平均水平来看,10 a间巢湖流域洪涝灾害恢复力指数在增长,其中自然维的指数是下降的,其他维度的指数为增长,并且对巢湖流域洪涝灾害恢复力增长正向影响最大的是经济维影响因子,而自然维的影响因子对恢复力增长起到了负向作用;2000~2010年巢湖流域洪涝灾害各等级恢复力分布格局变化不大,但其他地区与合肥市辖区恢复力的差距在拉大。     

鄱阳湖流域城市洪涝灾害风险及土地类型调整策略研究 ——以景德镇市为例

在全球气候变化和人类活动影响下，流域内城市洪涝灾害发生的频率、强度及其造成的损失日益加剧，更好的揭示洪涝灾害风险的时空演变规律对不同流域下城市防灾减灾具有重要意义。基于流域城市洪涝灾害风险的形成过程，从致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力4个方面选取指标，构建了基于格网的流域城市小尺度洪涝灾害风险评价模型，并以景德镇市城区为例，将空间风险定量计算，分析了城市洪涝风险的时空分异特征，最后提出土地利用类型的调整策略。结果表明:从空间上，城区洪涝灾害风险极大值与极小值差值存在较大的差异，呈现由昌江、南河、西河等河流为中心向四周逐渐减小的方向性变化，不同区域的风险波动性幅度不同，社会经济发展水平较高的珠山区昌江沿岸区域为景德镇城区的洪涝灾害高风险区，西部、西南部山区以及东部乡镇由于地势较高，风险水平较低。从时间上，景德镇市城区的洪涝灾害风险最大值呈下降趋势，南部洪涝灾害风险整体变小，但风险集中程度不断加剧，城区西部风险值有小幅度的上升；针对不同的区域特征，通过两种方案对城区内洪涝灾害易涝典型地区进行土地利用类型调整，两个区域风险分别从0.606与0.610降低到0.561与0.571。     

杭州市暴雨洪涝灾害风险区划

暴雨洪涝灾害是一个多因素耦合的复杂系统，在自然灾害系统理论基础上，根据杭州市1959～2009年的降水资料、自然环境以及社会经济要素，综合致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力，构建区域暴雨洪涝灾害风险评价模型。考虑到降水、地形、水系以及GDP和耕地等因子，通过ArcGIS空间分析技术结合模糊综合评价法，编制以100 m×100 m栅格为基本评价单元的杭州市暴雨洪涝灾害风险区划图。区划结果表明杭州暴雨洪涝风险东北部高于西南部。杭州暴雨洪涝风险高值区主要在杭州市区、余杭区、临安市、富阳市和桐庐县的富春江流域、淳安千岛湖西南部地区。暴雨洪涝风险高值区主要集中在山谷、河边、江边、人口密集地区等区域     

杭州市暴雨洪涝灾害风险区划

暴雨洪涝灾害是一个多因素耦合的复杂系统,在自然灾害系统理论基础上,根据杭州市1959～2009年的降水资料、自然环境以及社会经济要素,综合致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力,构建区域暴雨洪涝灾害风险评价模型。考虑到降水、地形、水系以及GDP和耕地等因子,通过ArcGIS空间分析技术结合模糊综合评价法,编制以100m×100m栅格为基本评价单元的杭州市暴雨洪涝灾害风险区划图。区划结果表明杭州暴雨洪涝风险东北部高于西南部。杭州暴雨洪涝风险高值区主要在杭州市区、余杭区、临安市、富阳市和桐庐县的富春江流域、淳安千岛湖西南部地区。暴雨洪涝风险高值区主要集中在山谷、河边、江边、人口密集地区等区域。     

基于高斯过程回归模型的洪涝灾害损失预测研究——以重庆市为例

快速准确的预测洪涝灾害各项损失是开展洪涝灾害应急管理工作的基础，而预测技术和方法则是洪涝灾害损失预测的核心与关键。从灾害风险构成因素和数据易获取性2方面构建了洪涝灾害损失评估指标体系，分别从致灾因子、孕灾环境、承灾体和应急能力4个方面选取了13项损失评估输入指标，提出基于高斯过程回归模型的洪涝灾害损失预测方法，并应用于重庆市洪灾受灾人数、农作物受灾面积和直接经济损失的预测。实例表明，高斯过程回归方法对上文提到的3种损失情况预测结果的残差平方和分别为0.99、0.1、12.67，拟合精度分别达到99.85%、99.97%、96.1%，相较于多层感知器神经网络和支持向量机等方法更具优越性。     

基于格网数据的巢湖流域洪涝灾害损失评估

洪涝灾害是区域可持续发展的巨大威胁之一。随着全球气候变化、城市化进程加快和人口与经济集聚，洪涝灾害的损失日益严重。提出了洪涝灾害损失评估流程，建立基于网格数据的洪涝灾害损失估算模型，厘定各类资产的损失率。以空间网格为计算单元，在2003年洪水监测的基础上，应用GIS空间分析技术，对2003年巢湖流域的洪涝灾害损失进行了估算。结果表明：巢湖流域总淹没面积2 12504 km2，水田淹没面积最大，为1 71924 km2，洪涝灾害损失总值为194 828万元，无为、合肥、庐江县等洪涝灾害损失较大，舒城和肥西县损失较小。通过验证，该模型效果较好     

长清区农业干旱灾害风险评价与区划

基于自然灾害风险形成机理,从致灾因子危险性、成灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个子系统中选取指标,采用层次分析法赋予不同权重,利用加权综合评价法,构建干旱风险评估模型,借助GIS空间分析技术,全面综合地对区划结果分别进行评价,并划分出风险等级。结果表明:长清区干旱综合风险性呈现西南高、东北低的空间分布规律。综合高度风险性区域占全区面积20.30%,中度风险性面积占23.17%;低度风险性面积占23.17%,轻度风险性区域占34.25%。研究结果可为当地农业干旱灾害预警及有关部门的旱灾管理、防灾减灾决策制定提供理论依据和指导。     

基于DEMATEL的区域洪涝灾害恢复力影响因素及评价指标体系研究——以巢湖流域为例

影响洪涝灾害恢复力的因素众多且相互关联,识别和区分这些影响因素,找到因素间互相影响程度和因果关系,对于明确洪涝灾害恢复力关键因素,快速找到需要改善的因素具有重要意义。通过分析灾害恢复力的内涵,从自然维、社会维、经济维、技术维、管理维5个维度构建区域洪涝灾害恢复力的影响因素指标体系,应用DEMATEL方法分析区域洪涝灾害恢复力影响因素之间的关系,并以巢湖流域为例凝练出适合该区域的洪涝灾害恢复力评价指标体系,结果表明,一级指标中自然维、经济维对其他因素影响最为显著,二级指标中政府财政支撑能力、土地因子、地形因子对其他影响因素的影响最大;而一级指标中经济维和社会维与其他因素关系最为密切,二级指标中政府财政支撑能力、区域经济实力、土地因子处于核心的位置。从整体影响输出上看,一级指标中原因因素共有2个,分别为自然维、经济维,且以经济维为最,二级指标中原因因素有11个,涉及五个维度,包括所有自然维中因素,并以地形因子、政府财政支撑能力、灾害政策法规为重。一级指标中结果因素有3个,分别为管理维、技术维、社会维;二级指标中共有12个,以管理维中的因素为主,相比于原因因素,通过改善结果因素可以更直接的提高区域洪涝灾害恢复力的水平。     

湖南城市洪涝易损性诊断与评估

首先从孕育洪涝灾害的环境变异性、社会经济灾敏性、城市土地利用对洪涝的放大作用，防洪标准和人为设障等方面对湖南城市洪涝的易损性进行了总体诊断。然后，选取人口密度、工业产值密度、道路网密度、排水管道密度、建成区绿地率等指标，运用模糊综合评判对之进行了定量评估。将全省城市洪涝的易损性程度划分为5个等级；高度易损性，较高度易损性、中度易损性、较低度易损性、低度易损性。研究结果表明：湖南城市洪涝易损性程度总体水平高，因此，湖南洪涝防治要从以农村为重点转向以城市为重点，加大城市洪涝治理力度；湖南城市洪涝易损性程度等级与城市规模之间没有对应关系，因此，湖南城市洪涝防治应因地制宜。     

大别山北坡典型区域暴雨洪涝风险评价研究——-以安徽省六安市为例

从暴雨洪涝的形成机制入手，考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力等4个因子的综合作用，针对安徽省六安市实际，构建了暴雨洪涝风险评价指标体系。借助ArcGIS 100强大的空间分析功能，以30 m×30 m栅格为评价基本单元，在4个因子空间分布图的基础上，依据层次分析法确定的权重，进行因子叠加分析，得到了暴雨洪涝风险综合评价结果和等级图。结果表明，六安市暴雨洪涝风险明显分为西南、东北两部分，西南大别山地区整体风险水平低于东北部。从县域来看，六安市城区、寿县整体风险水平最高。从自然区域来说，高风险区主要分布在河流沿线、湖泊周边和圩畈区。初步验证表明，风险评价结果符合实际情况，具有较好应用价值     

基于IIM-TSDEA模型的洪灾经济易损性评估研究

由于极端气候事件频发,洪水灾害发生频率和影响越来越大,人们对灾害的研究从关注致灾因子转移到易损性,并认为易损性是灾害的根本原因。作者在分析现有易损性研究基础上,从系统投入产出角度,提出洪灾易损性的内涵,构建洪灾易损性的投入产出评价指标体系,并建立IIM-TSDEA模型。应用该模型对我国1998年洪水灾害易损性进行了评价,揭示洪灾直接经济易损性、间接经济易损性和总经济易损性的空间分布特征,并通过各省经济发展水平与经济易损性的相关分析,发现二者之间存在非线性关系,总的变动趋势呈倒U型曲线关系。这一发现揭示承灾体易损性和经济发展阶段的相对水平可以作为灾害管理绩效高低的评判标准,减灾活动的目的是提高承灾体的恢复能力,使灾害易损性拐点出现在经济发展的较低阶段。该文的理论及模型方法既能弥补目前洪灾易损性评估不涉及间接经济影响的不足,又可以克服评估中经常使用的评估方法的主观赋权的缺陷。     

巢湖流域农业循环经济发展的综合评价

基于循环经济的3R原则,建立了巢湖流域农业循环经济发展评价的指标体系,采用熵权法确定指标权重,对1990-2004年全流域农业循环经济发展进行了描述性和综合性评价。评价结果表明,巢湖流域农业循环经济发展程度在逐步提高,并且具有明显的阶段性;经济与社会发展指标成为主要障碍因素,但资源循环利用和资源减量投入的限制作用越来越大。结合评价结果,提出了促进巢湖流域循环经济发展的政策建议。     

快速城市化背景下的防洪减灾对策研究

城市化改变了洪涝灾害风险的孕灾环境、致灾因子和承灾体的脆弱性,相应地,洪涝灾害的风险也随之加大了。在这种大环境下,采取合理可行的防洪减灾对策来降低洪涝风险就变得非常重要了。笔者认为应采取工程措施和非工程措施相结合的防洪减灾对策,工程措施方面主要包括提高防洪堤的防洪标准、提高城市排水能力、提高城市广场和绿地的占地面积、铺设楼顶蓄水池和地下蓄水池,非工程措施方面主要包括做好防洪规划、加强防洪评价,进行洪涝灾害风险分析,加强洪水预报预警工作,普及城市居民的防灾意识。     

重庆市涪陵区G319公路洪灾风险评估研究

公路洪灾对公路安全畅通与发展建设具有重大威胁,并给公路行业带来巨大损失。以重庆市涪陵区境内国道319（G319）线为研究对象,依照该公路沿线地貌和水系分布情况,将其划分为340段作为风险评价尺度单元。从孕灾环境、致灾因子、承灾体因子和灾情因子等4个方面构建由15个评价指标组成的公路洪灾风险评估指标体系,并在ArcGIS软件平台支持下,通过相应的方法获取研究路线各路段洪灾风险评估各指标数据。采用综合评价方法建立公路洪灾风险评估模型,并据此计算得到涪陵区G319线各单元路段洪灾风险综合指数值,依据各风险等级阈值对路段洪灾风险进行综合分区。研究表明：涪陵区G319线洪灾风险以中风险为主,占路段总长度的65.17%;极高风险占0.76%;高风险占23.10%;低风险占10.96%,研究成果为公路防灾减灾及保障公路安全畅通提供科学依据     

巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力研究

健康的流域生态系统是区域经济社会可持续发展的重要基础。探讨流域土地景观格局变化及生态风险驱动机制有助于生态系统状况诊断与风险来源认识,为有效制定生态风险管控措施提供决策依据。应用空间信息技术平台及计量分析方法,探讨了基于县域行政单元的快速城市化阶段巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力。研究表明:(1)2000~2013年,巢湖流域土地景观类型变化表现出农地、林地、水体景观面积下降,建设用地景观面积显著增加的趋势;流域景观水平上多样性和均匀度呈下降、优势度呈上升趋势,景观空间异质性下降;(2)近15 a来,巢湖流域9个行政单元内生态风险均呈上升趋势,生态风险整体恶化,需加强对流域生态风险上升的管控;(3)生态风险驱动力分析表明,快速城市化阶段巢湖流域生态风险的主要驱动因子为第二产业值、城市化率、人口密度和固定资产投资,而人均GDP的增加在一定程度上会降低生态风险水平。     

基于GIS的江西省洪涝灾害风险评估

2010年夏季江西省发生多轮洪涝灾害,灾情十分严重。根据自然灾害系统理论,以江西省鄱阳湖流域地区为研究对象,从洪涝灾害的危险性、暴露性、脆弱性与防洪能力4个角度出发,选取降水、地形、水系、人口、经济、生态及圩堤等10个评价要素指标,采用90 m分辨率DEM、1960~2005年84个气象站点逐日降水量、2003~2008年江西洪涝灾情数据、2009年社会经济统计数据以及2005年江西省土地利用数据,以1 km单元格为基本评价单位,利用GIS空间分析与建模功能构建洪涝灾害风险评估指数模型,对江西省重大洪涝灾害进行综合风险评估。结果表明:该评估模型能成功应用于区域尺度,研究区洪灾风险分布呈现以江西北部的鄱阳湖湖区及蓄滞洪区为中心向两边递减的特点,从中心至外风险等级逐渐降低;从行政区划上,湖口、鄱阳、抚州、上饶等因地势平坦、降水量大、河网密集处于高风险区,而低风险区集中在降水少、地势高且山区分布较多、不易集水的江西南部,如:遂川、崇义等。经2010年6月17~25日发生的暴雨洪灾情况验证,该评价结果与实际情况相符,可为洪灾风险管理与决策提供科学依据。     

安徽省洪涝致灾危险性时空格局预估

预估未来极端天气事件致灾危险性对于评估气候变化对人类经济和社会的潜在风险具有极其重要的意义。本研究采用PRECIS模式模拟的气候情景数据,选取年均暴雨日数、年均最大三日降水量、高程、坡度和距河湖距离五个指标,对SRES B2情景下未来安徽省县域尺度洪涝致灾危险性时空格局进行预估。结果表明:相对于现阶段(1981-2010),未来安徽省年均暴雨日数和最大三日降水量总体上呈现北部减少、南部增加的趋势;各时段安徽省洪灾危险性等级由北向南大致呈逐渐升高的趋势;未来安徽省洪灾危险性格局变化主要发生在近期(2011-2040)和中期(2041-2070);到中期时段,安徽省洪灾危险性处于5级的县域个数和面积百分比分别为16个和17.87%,是现阶段的2倍和2.24倍。研究结果可为气候变化背景下该地区洪涝灾害风险管理提供科学依据。     

洪灾综合风险的结构特征分析

洪灾风险研究从单一风险转向综合风险,将是防洪减灾理论发展的必然趋势,而结构特征分析则是洪灾综合风险研究的首要任务。首先,应用灾害学的研究理论探讨洪水灾害的风险性,建立由致灾因子的危险性、孕灾环境的脆弱绝对性、承灾体易损相对性及用于洪灾风险宏观评价的灾情损失评估所组成的洪灾风险分析的宏观结构,并给出了相应的量化途径;其次,从模型分析的角度,分析了由洪水风险、防洪工程风险、防洪投资风险、洪泛区风险、洪水生态环境风险和防洪决策风险6个方面组成的洪灾综合风险特征,构建以洪水为中心的洪灾风险链的微观结构,并应用概率论方法,给出了相应的量化概念模型;最后,对洪灾综合风险的结构进行了系统分析。     

基于Mixed-MRIO模型的湖北省洪涝灾害脆弱性区域产业识别

随着区域经济一体化发展,某地区遭受洪涝灾害会通过产业关联对灾区外造成波及影响,准确预估其影响大小有助于城市产业的规划建设。构建直接、波及损失集成评估框架,利用功能脆弱性曲线估算不同超大规模淹没情景下受灾区各产业部门的直接损失,将其设置为外生冲击变量,输入混合多区域投入产出模型(Mixed-MRIO Model),评估灾区外的波及损失,识别湖北省内洪涝灾害脆弱性区域及产业部门。主要结论如下：(1)武汉市中度淹没情景下造成的波及损失是直接损失的36.61%;(2)从区域关联角度分析,荆门市和荆州市与省内其他区域的产业后向关联较为紧密且更加脆弱,在超大规模洪涝灾害冲击数值模拟中所遭受的损失始终位于前列,二者平均损失值约为损失值最小的天门神农架地区的4.8和4.2倍;(3)从产业关联角度分析,省内发生洪涝灾害造成的波及影响主要集中在农业、生活相关制造业以及居民服务业与交通运输、仓储和邮政业等生产性服务业,其中损失值最大的生活相关制造业是损失最小的科学研究和技术服务业的百倍之多。研究结果可为政府制定防灾减灾政策、灾后重建决策等提供参考。     

气候变化下雄安新区洪涝灾害的风险评估及适应措施

洪涝灾害是雄安新区规划建设重点考虑的问题。特别是在气候变化的趋势下,未来雄安新区是否会发生历史上曾多次出现的严重洪涝,为社会各界所关注。本文通过整理地方历史文献中的洪涝灾害记录,建立雄安新区1949—2018年洪涝灾害灾情数据集,分析了过去70年洪涝灾害事件及其影响等级的时空变化特征。结合1960年以来的降水观测数据,利用logit估计方法,分析了不同时期各种影响因素对于洪涝灾害发生及灾害等级的边际效应,评估了未来气候变化的极端降水增量情景下,雄安新区内涝灾害事件及高等级洪涝发生的风险。研究发现:①雄安新区最近70年有39年发生过洪涝灾害。但从时间变化特征看,自20世纪80年代以后洪涝灾害的发生频率和灾情等级显著降低。从空间分布特征看,发生频次最高的安新县平均2年发生1次,最低的容城县平均10年发生1次。②日最大降水量(或连续最大降水量)、主汛期降水量是影响洪涝灾害发生的最重要降水指标。水利设施对控制洪涝灾害发生的效果显著,地形因素的影响也十分明显。而因洪致灾是导致高等级洪涝灾害事件发生的决定性因素。③在现有水利设施条件下,安新县遭受现50年一遇(177 mm)、雄县遭受100年一遇(208 mm)日最大降水时就可能发生内涝灾害,起步区所在的容城县即使现日降水极值再增加30%,也不大可能发生。④本地极端强降水不足以导致高等级洪涝灾害的发生。只有在发生洪水致灾的同时,当日极端降水强度增加15%(300 mm)以上时,有县域会发生2级及以上洪涝灾害;当主汛期降水量达到355 mm以上时,则可能有县域会发生3级及以上洪涝灾害。本文最后讨论了雄安新区应对洪涝灾害的建设适应措施。