都市密集区的气候风险与适应性建设——以上海为例

频繁发生的极端气候灾害正在挑战都市密集区的气候风险管理能力。气候脆弱性评价和适应性建设需求是气候风险管理及政策制定的关键。研究着重探讨都市密集区的气候风险特殊性及其脆弱性影响因素。此外,研究基于参与式利益相关者分析法,以上海为例,分析了都市密集区利益相关者对气候风险的认知和适应需求差异。上海最主要的致灾因子为台风、暴雨和热浪,它们对上海社会经济的影响主要集中在交通物流、能源供给、农业发展和城市积涝。在适应需求方面,上海居民对高温适应需求较高,气象专家更关注农业的气候适应,上海市政管理者最关注暴雨洪涝的风险管理。研究结果表明:都市密集区的气候风险主要来自于:沿海地理区位的气候高敏感性、城市人口老龄化和高密度造成的人口的脆弱性、生态系统的承载能力恢复力不断下降造成的生态脆弱性和经济结构的气候脆弱性。总体而言,都市密集区在增量型适应建设具有较大空间,而上海的适应性建设应特别注重社区适应能力和城市生态适应能力的建设。     

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。     

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     

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。     

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。     

基于极端气候事件能源生态系统的调适与优化——以雄安新区为例

能源消费加剧的气候变化问题成为21世纪全球环境治理的核心议题。能源资源开发和利用引起的温室气体排放是全球环境增温的主要因素,能源生态系统不平衡导致的极化效应使人类可持续发展面临越来越严重的挑战,干旱、洪涝、高温热浪和低温冷害等极端气候事件又在一定程度上提升了气候风险的等级,能源生态系统的构建与优化,促进能源生态系统平衡是积极应对气候变化的有效举措。同时,能源又是国民经济发展的基础和动力,能源供应和安全事关我国建设社会主义现代化国家的全局,能源生态系统构建立足生态学理念,借鉴生态系统中的生产、消费、流动、分解恢复等概念,为促进能源可持续健康发展提供理论依据。雄安新区作为新时代最受关注的区域性国家发展战略之一,建成绿色智慧新城和"推进生态文明改革创新,建成绿色发展城市典范"是其重要的发展目标,科学探讨能源生态系统调适与优化成为其实施高质量发展战略的必然需求,通过对雄安新区能源生态系统开展具体剖析,积极应对极端气候事件,规避气候风险,进而提出基于气候变化的能源生态系统调适与优化方案。雄安新区作为以绿色低碳发展为设计理念的生态未来城市,能源生态系统设计尚处于起步阶段。本文分析认为,雄安新区能源生产的主体为清洁能源,能源消费应以可再生能源为主导,能源流应大力输入可再生能源和促进能源基础设施智能化,同时积极应对能源环境影响,有效开展环境治理,在此基础上提出了雄安新区能源生态系统的调适与优化的应对措施。     

基于GIS的广州市洪灾风险评价

运用GIS技术和AHP模型,选取洪水危险性和承灾体脆弱性两个二级指标以及洪灾灾次、地形因子、河网因子、年暴雨日数、年降雨量、防洪因子、人均GDP、人口密度和经济密度等九个三级指标对广州洪灾风险进行评价。结果显示:越秀区和南沙区的绝大部分等区域风险最高,风险度高于0.75,这些地区应高度重视防洪建设;海珠区绝大部分等区域风险较高,风险度高于0.65,应特别加以防范;萝岗区大部分等区域风险较低;风险最低处分布于从化等的山区。评价结果可为广州市防洪减灾提供依据。     

未来情景下高温对雄安新区产业劳动生产率的影响及应对策略

随着气候变暖,全球增温趋势明显,最高气温记录不断被打破,高温天气对全球社会经济产生显著影响,劳动生产率损失是最为广泛的影响之一。未来高温天气及其影响预估,对于应对气候变化具有重要意义。本研究以雄安新区为例,基于中等温室气体排放情景RCP4.5(Representative Concentration Pathway 4.5),以CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project 5)中的4个全球模式,经动力和统计降尺度获得空间分辨率为6.25 km的气象数据为未来气候情景数据,采用湿球黑球温度(WBGT,wet bulb globe temperature)指数与劳动生产率的暴露-反应关系方程,预估未来雄安新区不同发展阶段高温所造成的劳动生产率损失,并在此基础上提出相应的调适策略。结果表明:①未来中等温室气体排放情景下,雄安新区日最高气温逐渐上升,到2050年,日最高气温大于35℃的高温日数将增加至约23.8(19.5～30.4) d,高温日数增加速率约为2.5 d/10 a。②受此增温影响,雄安新区不同产业的劳动生产率不断降低,预计到2050年,第一产业、第二产业、第三产业的夏季劳动生产率下降至40.96%、82.36%和85.46%,年劳动生产率分别下降至83.11%、95.22%和96.25%。③综合考虑未来雄安新区产业结构预设情景,在不采取任何措施的情况下,到2035年,新区夏季劳动生产率为85.23%～87.49%,年劳动生产率为95.93%～96.60%。2050年,夏季劳动生产率较2035年继续下降约1.5%,由于第三产业比例进一步增加,高温影响导致雄安新区的年劳动生产率损失比例较2035年变化不大,为3.76%～4.02%,但经济损失量逐渐增加。因此,未来雄安新区规划建设有必要考虑高温风险,建立以削弱暴露度为主、降低脆弱性为辅的事前风险防控型适应模式,最大程度降低高温对产业劳动生产率和经济的影响。     

基于适应性周期的韧性城市分类评价——以我国海绵城市与气候适应型城市试点为例

建设韧性城市已成为城市规划与风险治理领域的热点议题。韧性城市注重城市系统应对各种内外部风险冲击的能力,我国正在推进的海绵城市、气候适应型城市的试点是建设韧性城市的具体途径。其中,海绵城市旨在减小暴雨和水资源相关风险,气候适应型城市注重应对气候变化引发的多种灾害风险。目前国内外对于韧性城市的理论基础及其评价方法尚处于研究和探索阶段,针对我国城市地域分布广泛、灾害类型复杂多样、发展阶段差异大等特点,亟需在试点工作中加强理论指导和分类评价研究。本文选择全国282个地级及以上城市,以暴雨作为致灾危险性因子,构建了包括城市发展能力、绿色基础设施和灰色基础设施能力的城市韧性指数,依据韧性理论中的适应性周期假说,将样本城市区分为韧性城市、低风险城市、脆弱型城市和高风险城市四类,应对暴雨的系统韧性分别为高、中、低水平。结果表明,四类城市在海绵城市、气候适应型城市的试点样本中所占比重并不均衡。其中,海绵城市试点中的韧性城市和低风险城市类别共占33%,这些"锦上添花"型的试点城市应总结经验并深入发掘潜在问题;而气候适应型城市试点中的脆弱型城市、高风险城市两类占到其试点总数的92%,需要借助试点政策"雪中送炭"以减小风险、提升韧性。针对试点中存在的韧性城市数量少、高风险城市甄别不足、低风险城市入选比例过高、脆弱性城市数量众多且分化性大等问题,本文建议在试点工作中积极推进气候适应型城市与海绵城市的协同建设,加强试点城市的分类评价及指标考核,对不同类型的试点城市采取差异化的政策支持,加强韧性城市的公众参与等。     

国家级新区发展异质性及驱动机制研究——以上海浦东新区和南京江北新区为例

国家级新区建设是转型期国家推动新型工业化和城镇化战略的重要手段,推动了城市空间重构和功能重组,从而成为城市研究热点。从经济发展、人口集聚规模以及建设用地扩张三个维度刻画对比了上海浦东新区和南京江北新区的发展的异质性,并进一步剖析发展的驱动机制,发现两地发展异质性的表象原因是发展阶段的差异,更深层的是区域发展驱动机制的差异:交通等基础设施建设能强化新区与母城的联系,是实现新区快速健康发展的基础,浦东新区完善的交通运输体系对所在区域及全市的经济快速增长产生了重要影响;而全球资本汇聚、产城融合、城市大事件营销是新区快速发展的重要驱动力;发展型政府的作用及政治精英的影响力对国家级新区发展也具有重要的推动作用。基于上述研究,对于新型工业化和城镇化背景下新区的健康发展提出了政策建议。     

基于GIS淹没模型的城市道路内涝灾害风险区划研究

在求取襄阳中心城区重现期雨量与可抽排雨量的基础上,采用基于GIS暴雨洪涝淹没模型计算不同重现期致灾雨量的淹没水深和范围;依据城市内涝对道路的实际影响,制作城市道路内涝灾害风险区划图。结果表明,该方法能够直观表达研究区域内不同雨量阈值的内涝灾害淹没风险分布,定量评估淹没水深、淹没范围。同时给出了城市道路内涝灾害风险区划图,结合城市道路信息,准确定位高风险易涝街区,为政府部门决策提供科学依据。     

基于生态适宜性的昆明城市空间增长边界研究

城市空间增长是城市发展中的重要研究内容,基于生态适宜性评价的刚性增长研究还未得到充分的关注。研究结合昆明高原山地生态环境的脆弱性和独特性特点,选取地形、地质、河湖水库、历史文化遗产保护区、自然保护区、土地覆被等指标,运用层次分析法进行土地生态适宜性评价,研究划定昆明城市空间刚性增长边界范围面积为782.45 km~2。研究表明:(1)对比刚性UGB范围和昆明城市总体规划的中心城区空间管制范围(852.93 km~2)发现,城市总体规划应制定更为严格的生态环境保护措施,尤其是滇池沿岸的水资源环境保护;(2)现状建设用地超出刚性UGB的总面积为27.74 km~2,占总体建设用地面积的6.49%,主城区发展空间受限,未来建设用地最大增长余量为355.21 km~2,主要集中在呈贡新区和空港新区。需要从区域的角度进行宏观调控,进一步降低资源、产业、人口在主城集聚的程度;尤其是结合滇池流域水资源供给现状合理制定人口规模和产业规划等内容。提出规划建议:(1)加强生态管控和土地利用结构整合。在滇池沿岸及面山生态敏感区周边建立生态保护缓冲区(带),保护生态脆弱区的生态安全;(2)严格控制城市建设用地开发时序,分期完成城市内部更新及新区建设;(3)分阶段将超出刚性UGB范围的建设用地进行退让转移,保证生态安全本底边界和城市周边生态环境的完整性。     

基于主成分分析法的城中村居民社会脆弱性评估——以武汉市洪山区为例

脆弱性经常与风险、危害相关联,是灾害研究中运用的重要概念。在城市化和气候变化背景下,评估区域脆弱性水平,识别脆弱人群是我国防灾减灾事业的重要环节。选取武汉市洪山区的城中村居民作为调查对象,根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的“暴露性-敏感性-适应能力”分析框架构建自然灾害的社会脆弱性评价指标体系,利用问卷调查法获取数据。在主成分分析法(PCA)确定指标权重的基础上,通过加权综合评价法评估居民的社会脆弱性水平。结果显示该区域城中村居民处于较为脆弱的状态,且其脆弱性分布不均匀,呈现“中间多,两头少”的特点,结构性差异显著,而且适应能力较低是导致居民脆弱的重要原因。还显示不同年龄、户口类型和收入的居民脆弱性差异明显。农村户口居民脆弱性高于城镇户口居民,且农村人口的敏感性偏高、适应能力较低,在面对灾害和风险时,更容易受到冲击;随着年龄增加,个体适应外部风险的能力下降,但在敏感性方面,结果却显示部分城中村的青年群体相较而言处于较高水平;收入水平提高对降低居民社会脆弱性有积极影响,政策制定者可以根据不同收入群体的特点采取行之有效的降低脆弱性的策略。另外,女性的社会脆弱性整体只略高于男性...     

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     

基于FloodArea模型的城市内涝灾害风险评估与预警

近年来,城市内涝问题日益突出,严重影响着城市的可持续发展。运用合肥市气象数据、地理信息数据、社会经济统计数据以及历史内涝灾情数据,基于二维非恒定流水动力模型（FloodArea）,开展城市内涝灾害风险评估与预警技术研究。研究表明：根据城市内涝预警业务需求,综合暴雨强度公式和广义极值分布两种方法,推算出合肥市1、3、6、12、24 h下5、10、20、30、50、100 a一遇的降水量,应用FloodArea模型模拟得到不同历时下多个重现期的淹没水深图谱,耦合精细化的承灾体信息及脆弱性曲线,完成合肥市城市内涝风险评估,再结合强降水预报,开展城市内涝风险预警业务应用;由典型内涝过程的效果检验可知,风险评估结果与灾情调查数据较为吻合、可靠度高,进而建立了降水预报→淹没模拟→风险评估→预警发布→效果检验一套较为完备的城市内涝风险评估与预警业务流程,可用于城市内涝实时风险评估与预警业务。     

中国城市空间重构对经济增长的效应机制分析

基于空间经济理论对中国城市空间重构影响经济增长的模式机理、效应机制进行阐述,分别从生产要素——土地、资本、劳动力空间配置对提高要素利用效率的微观机制,及传统经济学考察经济增长目标的宏观层面——产业结构、就业和居民收入来讨论空间重构对于经济增长的影响,以发展传统城市经济理论对城市重构效应的经济学解释,丰富中国城市空间的研究体系。分析表明:①城市空间集中和分异是中国城市经济增长的动力;②土地利用和分配过程导致城市地域分异,而城市空间增长的区位形态决定土地功能结构,土地价值空间分布也相应发生变化;③生产空间再造引起的劳动力地域重组是引发城市重构的重要原因,劳动力区位过程应遵循效用平衡条件,避免空间失配造成的效率损失;④每一轮城市扩展都将带来居民收入的提升,城市重构应为低收入居民在居住空间上预留适当位置和配置合理资源。     

秦岭—淮河南北干旱热浪耦合风险区识别及其影响因素

综合考虑干旱热浪耦合危险性、暴露性和脆弱性,构建干旱热浪耦合风险评价框架,对秦岭—淮河南北干旱热浪耦合风险区进行识别,探讨不同指标要素与风险空间格局的响应关系.结果表明:(1)1960～2018年秦岭—淮河南北干旱热浪具有群聚群发性.其中,耦合频发期为:20世纪70年代末～80年代初,空间集聚中心主要分布在淮河平原、长江中下游东部、川东丘陵以及巫山山区,而20世纪90年代后干旱热浪耦合逐渐减弱;(2)秦岭—淮河南北干旱热浪耦合风险具有空间分异特征,排名前30位高风险区,有70％的城市位于长江中下游、淮河平原,30％位于四川盆地东部,上述城市人口密集,干旱热浪耦合暴露性强,使得区域面临干旱热浪耦合风险较高;(3)路径分析验证干旱热浪耦合风险因素关系表明:秦岭—淮河南北危险性、暴露性与风险呈反向关系,说明区域干旱热浪高暴露、高致灾危险区,因社会应对灾害能力较强,可在一定程度缓解系统的受灾风险.     

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。     

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。