基于PSR框架的城市洪澇彈性評(píng)估以蘇錫常地區(qū)為例

劉 鋼,2,袁曉梅,黃 晶,王慧敏

(1.河海大學(xué) 管理科學(xué)研究所,江蘇 南京 211100;2.沿海開(kāi)發(fā)與保護(hù)協(xié)調(diào)創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210098)

1 引言

隨著城市化進(jìn)程加快,我國(guó)城市洪澇災(zāi)害越發(fā)嚴(yán)重,給城市發(fā)展帶來(lái)了巨大威脅。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì),2008—2010年期間我國(guó)有62%的城市發(fā)生過(guò)程度不一的內(nèi)澇災(zāi)害。2016年,我國(guó)共出現(xiàn)51次強(qiáng)降雨天氣過(guò)程,平均降雨量達(dá)到自1951年以來(lái)的最大值;同年,南京、武漢等192座城市發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇災(zāi)害,據(jù)統(tǒng)計(jì)受淹面積達(dá)到1542km2,受災(zāi)人口389萬(wàn)人,直接經(jīng)濟(jì)損失91億元。“十三五”規(guī)劃提出“海綿城市”是新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要方向?！昂＞d城市”具有適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨洪災(zāi)害的彈性,建設(shè)“海綿城市”有助于解決城市內(nèi)澇問(wèn)題,改善城市生態(tài)環(huán)境,提高民眾生活質(zhì)量。在海綿城市建設(shè)中,對(duì)城市洪澇彈性的評(píng)估是提高城市彈性的基礎(chǔ),為提高城市應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害的能力提供了科學(xué)依據(jù)。

我國(guó)學(xué)者對(duì)城市洪澇展開(kāi)了大量研究工作,從20世紀(jì)90年代開(kāi)始進(jìn)行基于災(zāi)情系統(tǒng)理論的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。史培軍等[1]學(xué)者首次提出由孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子、承災(zāi)體三者相互作用的災(zāi)情系統(tǒng)理論,此后致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體暴露性與脆弱性、孕災(zāi)環(huán)境的穩(wěn)定性三方面及其綜合作用成為我國(guó)研究的重點(diǎn)[2]。近年來(lái),減災(zāi)抗災(zāi)能力也已融入洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)之中[3,4]。

彈性概念源于20世紀(jì)70年代,由美國(guó)學(xué)者Holling提出,認(rèn)為彈性是系統(tǒng)受到干擾后維持一種狀態(tài)的能力,是系統(tǒng)吸收各種干擾并保持穩(wěn)定的能力的度量[5]。我國(guó)學(xué)者對(duì)彈性城市和城市水系統(tǒng)彈性的研究才剛剛起步,大多是對(duì)我國(guó)彈性城市建設(shè)理論的初步探索[6]以及國(guó)內(nèi)外彈性城市研究的文獻(xiàn)綜述[7,8]。目前,有學(xué)者初步探討了我國(guó)城市的水系統(tǒng)彈性,將城市水系統(tǒng)彈性比喻為“海綿”,提出通過(guò)工程措施、非工程措施多種手段跨尺度構(gòu)建城市水系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施[9,10];張靈等[11]對(duì)水災(zāi)恢復(fù)力進(jìn)行了研究,選擇不同角度構(gòu)建了水災(zāi)恢復(fù)力評(píng)價(jià)模型,以此評(píng)價(jià)地區(qū)的洪澇彈性;許濤等[12]從抵御能力、恢復(fù)能力、適應(yīng)能力三個(gè)維度出發(fā),直接建立城市內(nèi)澇彈性評(píng)價(jià)體系。

從災(zāi)情系統(tǒng)理論出發(fā)的方法雖具有系統(tǒng)性,但無(wú)法刻畫(huà)具有動(dòng)態(tài)性和循環(huán)性的過(guò)程;而彈性城市研究雖然考慮了系統(tǒng)受到干擾后的狀態(tài)改變,但目前城市彈性與洪澇彈性的概念尚未明確,對(duì)彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的選取標(biāo)準(zhǔn)不一?！皦毫Α獱顟B(tài)—響應(yīng)”(PSR)框架是一種概念框架,解釋人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境施加壓力,環(huán)境進(jìn)行自我調(diào)節(jié),社會(huì)根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)狀況做出響應(yīng)。由于模型的系統(tǒng)論思想,已被應(yīng)用到越來(lái)越多的領(lǐng)域,如生態(tài)安全評(píng)價(jià)[13,14]、環(huán)境承載力評(píng)估[15,16]和各類(lèi)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中[17,18]。PSR分析即具備系統(tǒng)性又兼具動(dòng)態(tài)性,同時(shí)考慮壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三層的相互作用。

2 基于PSR框架的城市洪澇彈性分析

2.1 城市洪澇系統(tǒng)PSR分析框架

城市洪澇系統(tǒng)涉及城市氣候狀況、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、防洪工程設(shè)施等諸多方面,這些方面的因素可依據(jù)支配力量劃歸自然世界和社會(huì)世界,因此本文從自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)兩個(gè)維度對(duì)城市洪澇系統(tǒng)的壓力、狀態(tài)和響應(yīng)進(jìn)行分析(圖1)。自然系統(tǒng)的氣候、地理因素變化,如降雨、地形起伏變化等,社會(huì)系統(tǒng)的人口增長(zhǎng)、土地利用方式不合理等“壓力刺激”,會(huì)影響城市洪澇系統(tǒng)狀態(tài);植被覆蓋率降低、人口密度變大等“狀態(tài)改變”,使城市洪澇彈性降低;系統(tǒng)收到狀態(tài)改變信號(hào)后做出“響應(yīng)措施”,如雨水的土壤下滲、完善防洪工程、加強(qiáng)洪水監(jiān)測(cè)等,減緩了系統(tǒng)壓力,協(xié)調(diào)和改善了系統(tǒng)狀態(tài),使城市洪澇彈性提高。

圖1 基于PSR框架的城市洪澇系統(tǒng)

壓力層表示給城市洪澇系統(tǒng)施壓的因素。從自然系統(tǒng)角度出發(fā),主要包括氣候、地理兩類(lèi)因素,降雨過(guò)多、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)引發(fā)洪澇災(zāi)害;低洼平坦的地形加劇了洪澇災(zāi)害。從社會(huì)系統(tǒng)角度出發(fā),人口、經(jīng)濟(jì)、土地利用方式、居民生活方式等,都可能給城市洪澇系統(tǒng)帶來(lái)壓力,改變自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的狀態(tài)。狀態(tài)層主要反映目前城市洪澇系統(tǒng)的狀態(tài),與壓力層因素的刺激有關(guān)。河湖容量、防洪的植被覆蓋率、河網(wǎng)密度等因素反映出自然系統(tǒng)的狀態(tài),若植被覆蓋率低則不利于雨水土壤下滲,容易引發(fā)洪澇災(zāi)害。自然系統(tǒng)狀態(tài)受自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)兩方面壓力刺激作用,如工業(yè)用地?cái)U(kuò)張可能會(huì)降低植被覆蓋率。社會(huì)系統(tǒng)狀態(tài)受到人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、城市化水平等因素影響,系統(tǒng)改變主要來(lái)自社會(huì)系統(tǒng)自身的壓力刺激。響應(yīng)層是自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)根據(jù)洪澇災(zāi)害所發(fā)出的信號(hào)做出應(yīng)對(duì)洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)整措施。為了緩解洪澇壓力,自然系統(tǒng)會(huì)自發(fā)地采取河湖蓄洪、地面雨水下滲等行為。而人類(lèi)社會(huì)可從多方面對(duì)洪澇災(zāi)害進(jìn)行管理,包括完善防洪工程、加強(qiáng)地區(qū)抽水能力、完善地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)等工程措施;加強(qiáng)防洪監(jiān)測(cè)、完善防洪規(guī)劃、設(shè)計(jì)防洪預(yù)案、加強(qiáng)公眾參與、合理規(guī)劃城市發(fā)展布局等非工程措施。社會(huì)系統(tǒng)的這些響應(yīng)措施反作用于系統(tǒng)狀態(tài)因素和社會(huì)系統(tǒng)壓力因素,達(dá)到緩解洪澇壓力、改善現(xiàn)狀的效果。

2.2 城市洪澇彈性定義與內(nèi)涵

基于PSR框架分析城市洪澇系統(tǒng),城市洪澇系統(tǒng)受到壓力刺激,導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化,易發(fā)生洪災(zāi)；城市根據(jù)洪災(zāi)信號(hào)采取相應(yīng)的響應(yīng)措施進(jìn)行洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理,同時(shí)反作用于壓力層與狀態(tài)層因素。這是一個(gè)典型的彈性循環(huán)過(guò)程,該過(guò)程既有穩(wěn)定的一面,又強(qiáng)調(diào)變化因素。城市洪澇彈性(R)是過(guò)程中壓力層的刺激性(H)、狀態(tài)層的敏感性(E)、響應(yīng)層適應(yīng)性(V)的綜合作用結(jié)果，因此本文對(duì)城市洪澇彈性的定義為:城市洪澇彈性是城市在面對(duì)來(lái)自自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)洪澇災(zāi)害壓力時(shí),為了保持原有的特征、結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵功能不變,采取工程及非工程措施來(lái)抵抗、吸收、適應(yīng)洪澇風(fēng)險(xiǎn)的響應(yīng)能力。

結(jié)合對(duì)城市洪澇彈性的定義及分析,給出以下三點(diǎn)城市洪澇彈性?xún)?nèi)涵:①城市洪澇彈性是一種響應(yīng)能力。將城市洪澇彈性定義為一種響應(yīng)能力,該響應(yīng)能力是壓力層因素的刺激性、狀態(tài)層因素的敏感性和響應(yīng)層因素的適應(yīng)性的綜合作用結(jié)果,是城市應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害彈性水平的度量。②提高城市洪澇彈性目的是為了維持城市的特征、結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵功能不變。自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)壓力因素會(huì)給洪澇系統(tǒng)帶來(lái)壓力刺激,使洪澇系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化,易于引發(fā)洪災(zāi)。在面對(duì)洪澇災(zāi)害時(shí),洪澇彈性較好的城市更能保證城市的健康發(fā)展、維持城市系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)秩序和保護(hù)城市人民財(cái)產(chǎn)的安全。③提高城市洪澇彈性能力是通過(guò)采取工程及非工程措施抵抗、吸收、適應(yīng)洪澇風(fēng)險(xiǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了維持城市結(jié)構(gòu)和功能,必須采取加強(qiáng)地區(qū)抽水能力等工程措施、完善防洪規(guī)劃等非工程措施提升城市抵抗、吸收、適應(yīng)洪澇風(fēng)險(xiǎn)的響應(yīng)能力。

3 城市洪澇彈性評(píng)估模型建立

3.1 城市洪澇彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)

城市洪澇彈性(R)是壓力層因素的刺激性(H)、狀態(tài)層因素的敏感性(E)、響應(yīng)層因素的適應(yīng)性(V)的綜合作用結(jié)果,因此從這三個(gè)方面建立評(píng)估指標(biāo)體系見(jiàn)圖2。刺激性因素是給城市洪澇系統(tǒng)帶來(lái)壓力刺激的因素。自然系統(tǒng)的氣候、地理兩類(lèi)因素會(huì)影響城市洪澇系統(tǒng)壓力,降雨過(guò)多、海拔較低都容易引起洪災(zāi);同時(shí),城市洪澇系統(tǒng)壓力還受到社會(huì)系統(tǒng)中人口、經(jīng)濟(jì)、土地利用方式等因素的影響,人口增長(zhǎng)會(huì)使更多的人面臨洪災(zāi)威脅,從而加大系統(tǒng)壓力,因此選取年降雨量、海拔、人口密度三個(gè)指標(biāo)。敏感性因素主要反映城市洪澇系統(tǒng)狀態(tài)的敏感性。生態(tài)脆弱性、社會(huì)財(cái)產(chǎn)暴露性是系統(tǒng)狀態(tài)敏感性的主要影響因子,而生態(tài)脆弱性又受到植被、濕地等因素的影響。社會(huì)財(cái)產(chǎn)暴露性就是考慮易被洪水破壞的財(cái)產(chǎn)價(jià)值與密度,以固定資產(chǎn)密度和建筑密度為典型代表,固定資產(chǎn)越密集,則洪災(zāi)來(lái)臨時(shí)受到的損失越多,因此評(píng)估系統(tǒng)狀態(tài)敏感性選取圖2的四個(gè)指標(biāo)。適應(yīng)性是城市應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害做出的響應(yīng)措施,主要體現(xiàn)在洪災(zāi)來(lái)臨前和來(lái)臨時(shí)的防洪應(yīng)急能力、洪災(zāi)過(guò)后的恢復(fù)能力,以及整個(gè)過(guò)程中的社會(huì)服務(wù)體系三個(gè)方面。防洪應(yīng)急能力表現(xiàn)為對(duì)洪澇災(zāi)害的應(yīng)急抵抗能力,關(guān)鍵在于防洪政策規(guī)章制度、洪水監(jiān)測(cè)預(yù)警體系、防洪基礎(chǔ)設(shè)施三方面,因此選取防洪預(yù)案、水文水位站點(diǎn)數(shù)密度、排水管網(wǎng)長(zhǎng)度三個(gè)指標(biāo)。與洪澇災(zāi)害密切相關(guān)的社會(huì)服務(wù)主要包括地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療水平和社會(huì)保障水平三項(xiàng)內(nèi)容,因此評(píng)估社會(huì)服務(wù)體系選取圖2的三個(gè)指標(biāo)。災(zāi)后恢復(fù)能力關(guān)鍵在于地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和人員素質(zhì),因此選取地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)占比、普通高等學(xué)校畢業(yè)生數(shù)三個(gè)指標(biāo)。

圖2 城市洪澇彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

城市洪澇彈性評(píng)估指標(biāo)體系中防洪預(yù)案為定性指標(biāo),為了便于定量評(píng)價(jià)對(duì)該指標(biāo)進(jìn)行賦值處理,賦值1—4,分別表示沒(méi)有防洪預(yù)案、部分地區(qū)有防洪預(yù)案、整體但不完備的防洪預(yù)案、完備的防洪預(yù)案。城市洪澇彈性評(píng)估共計(jì)16個(gè)指標(biāo)值均為非負(fù)值。年降雨量、人口密度、城市建設(shè)用地面積、人均固定資產(chǎn)投資等4項(xiàng)指標(biāo)與城市洪澇彈性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(簡(jiǎn)稱(chēng)“反向指標(biāo)”);其他指標(biāo)與城市洪澇彈性呈正相關(guān)關(guān)系，其值越大,城市洪澇彈性越大(簡(jiǎn)稱(chēng)“正向指標(biāo)”)。但各個(gè)指標(biāo)的量綱差別很大,為消除其帶來(lái)的影響,需對(duì)指標(biāo)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

由于各個(gè)指數(shù)對(duì)城市洪澇彈性的作用性質(zhì)不同,其中刺激性、敏感性指數(shù)與城市洪澇彈性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，適應(yīng)性指數(shù)與城市洪澇彈性呈正相關(guān)關(guān)系,因此不同指數(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化方法不同。對(duì)刺激性和敏感性指數(shù)來(lái)說(shuō),正向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化為:

yi=1-ximax(xi)

(1)

反向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化為:

yi=ximax(xi)

(2)

對(duì)適應(yīng)性指數(shù)的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化為:

yi=ximax(xi)

(3)

式中,yi為第i個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;xi為第i個(gè)指標(biāo)的原始值;max(xi)為第i個(gè)指標(biāo)的最大值。

3.3 權(quán)重確定

本文采用主觀和客觀相結(jié)合的方法來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重。主觀權(quán)重由層次分析法計(jì)算得出,客觀權(quán)重由熵權(quán)法計(jì)算得出,最后取兩者的算數(shù)平均值為綜合權(quán)重wi,避免了單一賦權(quán)方法的片面性。

3.4 城市洪澇彈性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

本文綜合考慮刺激性(H)、敏感姓(E)、適應(yīng)性(V)對(duì)城市洪澇彈性(R)的影響程度,構(gòu)建城市洪澇彈性評(píng)估模型,公式為:

R=f(H,E,V)=V/(H+E)

(4)

式中,H=Σ3i=1yi×wi，E=Σ4i=1yi×wi，V=Σ9i=1yi×wi。

4 蘇錫常城市洪澇彈性評(píng)估實(shí)例

4.1 研究區(qū)域概況

蘇州、無(wú)錫、常州三市地理位置優(yōu)越,位于我國(guó)長(zhǎng)三角沖積平原,構(gòu)成了長(zhǎng)江三角洲城市群的重要部分,在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中的地位不可替代。2015年,三市的地區(qū)生產(chǎn)總值占江蘇省國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的40.36%,占全國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的4.13%,常住人口占江蘇省總?cè)丝诘?7.39%。該區(qū)域是我國(guó)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、城鎮(zhèn)集聚程度較高的地域。然而,隨著全球氣候的變化,洪水內(nèi)澇災(zāi)害的不確定性給蘇錫常地區(qū)發(fā)展帶來(lái)了巨大威脅。2015年6月,常州發(fā)生了“兩百年一遇”的特大洪水,直接經(jīng)濟(jì)損失61.359億元,受災(zāi)人口35.71萬(wàn)人。

4.2 權(quán)重確定

本文使用的數(shù)據(jù)資料來(lái)自2010年、2013年、2016年的《蘇州統(tǒng)計(jì)年鑒》、《無(wú)錫統(tǒng)計(jì)年鑒》和《常州統(tǒng)計(jì)年鑒》。采用上文提及的指標(biāo)處理方法,對(duì)城市洪澇彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

通過(guò)對(duì)來(lái)自太湖流域管理局、江蘇省水利廳、蘇錫常三市水利局、城市規(guī)劃局、河海大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等部門(mén)的專(zhuān)家進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,計(jì)算AHP權(quán)重。本次調(diào)研共收回250份問(wèn)卷,有效問(wèn)卷207份。城市洪澇彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表1。

表1 城市洪澇彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

4.3 蘇錫常地區(qū)城市洪澇彈性評(píng)估結(jié)果分析

根據(jù)本文構(gòu)建的城市洪澇彈性綜合評(píng)價(jià)模型,對(duì)蘇錫常三市2009年、2012年、2015年的刺激性、敏感性、適應(yīng)性和城市洪澇彈性進(jìn)行評(píng)價(jià)。從計(jì)算結(jié)果中可見(jiàn),總體上蘇錫常地區(qū)城市洪澇彈性整體波動(dòng)起伏較大,且時(shí)空差異較顯著。從地區(qū)來(lái)看,蘇州城市洪澇彈性最優(yōu),無(wú)錫次之,常州最弱;從時(shí)間來(lái)看,2009—2012年蘇州和常州的城市洪澇彈性變化甚微,無(wú)錫上升;2012—2015年蘇州城市洪澇彈性上升,無(wú)錫變化甚微,而常州城市洪澇彈性下降。

從地區(qū)來(lái)看,城市洪澇彈性空間差異顯著,各城市洪澇彈性差別較大,蘇州市城市洪澇彈性最優(yōu),無(wú)錫次之,常州最弱(圖3)。蘇州市歷年的彈性指數(shù)最高(0.7)，常州市歷年的彈性指數(shù)最低(0.6);2012年三個(gè)城市洪澇彈性差距最小為0.201,2015年三個(gè)城市間洪澇彈性差距最大為0.351。

圖3 蘇錫常三城市洪澇彈性指數(shù)

進(jìn)一步分析城市洪澇系統(tǒng)的刺激性、敏感性和適應(yīng)性指數(shù),蘇州市適應(yīng)性指數(shù)相對(duì)最高,但敏感性指數(shù)也最高。以2012年為例(圖4),蘇州市適應(yīng)性指數(shù)最高(0.320),是常州的1.62倍、無(wú)錫的1.16倍,說(shuō)明蘇州市在應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害上比其他兩個(gè)城市做出了更有效的響應(yīng)措施,而常州城市洪澇系統(tǒng)適應(yīng)性還有較大的提升空間。從敏感性指數(shù)分析,蘇州市最高,常州市最低,敏感性指數(shù)越高,城市洪澇彈性越低。說(shuō)明蘇州市的生態(tài)脆弱性和社會(huì)財(cái)產(chǎn)暴露性是三個(gè)城市中相對(duì)最高的,在遭遇洪水時(shí)的損失可能最大。刺激性主要是給城市洪澇系統(tǒng)帶來(lái)的壓力,包括降雨、海拔、人口等方面,三個(gè)城市在刺激性上相對(duì)差距不大,無(wú)錫市最高(0.251),常州市最低(0.198)。

圖4 2012年城市洪澇彈性評(píng)價(jià)各指數(shù)

從上述分析可見(jiàn),蘇州市城市洪澇彈性較高是由于該城市洪澇系統(tǒng)適應(yīng)能力強(qiáng),地區(qū)綜合服務(wù)水平高,但蘇州市城市洪澇系統(tǒng)狀態(tài)敏感性較高,受到強(qiáng)降雨等壓力刺激作用時(shí)易遭受財(cái)產(chǎn)損失。究其根本原因,蘇州市發(fā)展迅速,地區(qū)GDP常年位列江蘇省內(nèi)第一;交通便捷,處于長(zhǎng)三角的交通接點(diǎn)和滬寧杭、滬蘇杭的中心位置,形成縱橫交錯(cuò)立體型開(kāi)放式的大交通框架;地區(qū)教育水平較高,區(qū)域內(nèi)設(shè)有蘇州大學(xué),吸引外地人才流入;同時(shí),城市建設(shè)用地面積逐年擴(kuò)張,加大了雨水的土壤下滲難度。無(wú)錫市城市洪澇彈性居中是由于該市的適應(yīng)性和敏感性指數(shù)居中,但無(wú)錫市的洪澇系統(tǒng)刺激性相對(duì)較高。究其原因,無(wú)錫市面積相對(duì)較小,但流入人口較多,2015年無(wú)錫市流入人口占比達(dá)到35.4%,因此人口密度在三個(gè)城市中最大,使無(wú)錫市人口壓力較大。常州市城市洪澇彈性最弱,是由于該市的城市洪澇系統(tǒng)適應(yīng)性較差,遇暴雨極易引發(fā)洪澇災(zāi)害;而防洪工程設(shè)施有待完善,2015年常州市排水管網(wǎng)長(zhǎng)度僅相當(dāng)于無(wú)錫的42.5%;經(jīng)濟(jì)上升緩慢,在蘇錫常都市圈中經(jīng)濟(jì)排名末位,2015年地區(qū)GDP僅相當(dāng)于蘇州的36.4%。

從時(shí)間來(lái)看,城市洪澇彈性呈波動(dòng)起伏狀態(tài)?？傮w來(lái)說(shuō),蘇州市和無(wú)錫市呈上升趨勢(shì),而常州市呈下降趨勢(shì)(圖5)。2009—2012年蘇州和常州城市洪澇彈性變化甚微,無(wú)錫上升7.6%;2012—2015年蘇州城市洪澇彈性上升13.6%,達(dá)到最高值的0.895,無(wú)錫城市洪澇彈性變化甚微,而常州城市洪澇彈性下降7.5%,達(dá)到最低值0.543?？傮w上來(lái)說(shuō),城市洪澇彈性隨著時(shí)間的波動(dòng)較大,各地區(qū)隨時(shí)間波動(dòng)的幅度不一。

圖5 2009—2015年城市洪澇彈性指數(shù)

圖6 蘇州市城市洪澇彈性評(píng)價(jià)各指數(shù)

進(jìn)一步分析城市洪澇系統(tǒng)的刺激性、敏感性和適應(yīng)性指數(shù),以蘇州市為例(圖6),發(fā)現(xiàn)2009—2015年期間刺激性、敏感性和適應(yīng)性指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)。說(shuō)明隨著城市發(fā)展和氣候變化,城市洪澇系統(tǒng)所受壓力逐漸加大,系統(tǒng)狀態(tài)更加敏感;另一方面由于防洪觀念的轉(zhuǎn)變和防洪措施的實(shí)施,城市應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害的能力逐漸加強(qiáng),社會(huì)服務(wù)能力穩(wěn)步提升。具體分析蘇州市和常州市的各指數(shù)波動(dòng)幅度,發(fā)現(xiàn)蘇州市2012—2015年的適應(yīng)性指數(shù)上升幅度較大,達(dá)到13.6%,這說(shuō)明蘇州市做出了有效應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害的響應(yīng)措施;常州市總體上適應(yīng)性指數(shù)增長(zhǎng)較緩,以2009年為基準(zhǔn)年,平均每三年增長(zhǎng)了12.5%,2012—2015年刺激性指數(shù)上升幅度較大,達(dá)到21.2%(圖7),說(shuō)明該期間系統(tǒng)所受壓力的刺激作用加大。

圖7 常州市城市洪澇彈性評(píng)價(jià)各指數(shù)

從上述分析可見(jiàn),2012—2015年蘇州市城市洪澇彈性上升是因?yàn)樵诖似陂g系統(tǒng)的適應(yīng)性得到提高。其原因是：2012—2015年蘇州市醫(yī)療水平和交通水平較上一期有了較大改進(jìn),2015年末實(shí)際醫(yī)療床位數(shù)達(dá)到59304張,超過(guò)“十二五”規(guī)劃目標(biāo)的18.6%,因此適應(yīng)性指數(shù)在此期間漲幅較大。此外,2009—2015年是蘇州市推行城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,城市化水平迅速提高,2015年末城市化率達(dá)到74.9%,社會(huì)綜合服務(wù)能力也得到迅速提升,但隨之而來(lái)的是人口與環(huán)境的巨大壓力,使蘇州市刺激性和敏感性指數(shù)持續(xù)上升。2012—2015年,常州市系統(tǒng)刺激性加大，導(dǎo)致城市洪澇彈性下降,這是因?yàn)?015年汛期常州市遭遇到強(qiáng)降雨襲擊,系統(tǒng)降雨壓力陡然加大。此外,2009—2015年常州市發(fā)展緩慢,地區(qū)GDP已被南通、徐州等城市超越,導(dǎo)致其適應(yīng)性指數(shù)增長(zhǎng)相對(duì)較緩,所以常州市的城市洪澇彈性總體呈下降趨勢(shì)。

5 結(jié)論

研究結(jié)果表明:蘇錫常地區(qū)城市洪澇彈性區(qū)域間差別顯著,其中蘇州城市洪澇彈性最強(qiáng),無(wú)錫次之,常州最弱;城市洪澇彈性在不同時(shí)期差別較大,總體上蘇州和無(wú)錫城市洪澇彈性呈上升趨勢(shì),常州呈下降趨勢(shì)。在蘇州、無(wú)錫、常州三個(gè)城市中,蘇州市適應(yīng)性指數(shù)最高,且敏感性指數(shù)也最高;無(wú)錫市刺激性指數(shù)最高,而敏感性和適應(yīng)性指數(shù)居中;常州市適應(yīng)性指數(shù)最低。因此,蘇錫常三市應(yīng)因地制宜提高各自城市的洪澇彈性：①蘇州市應(yīng)在追求發(fā)展同時(shí)注重生態(tài)環(huán)境建設(shè),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),控制固定資產(chǎn)密度,緩解系統(tǒng)狀態(tài)敏感性。②無(wú)錫市應(yīng)注意緩解人口壓力,避免人口過(guò)度增長(zhǎng);同時(shí)改善交通水平、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高地區(qū)綜合服務(wù)能力。③常州市應(yīng)增設(shè)城市排水管道,完善水利工程設(shè)施,加強(qiáng)地區(qū)洪水調(diào)度能力;加強(qiáng)洪水應(yīng)急能力,做好防汛隊(duì)伍建設(shè)和防汛物資儲(chǔ)備工作;注重社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

由于城市洪澇系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,影響因素較多,難以完全分析城市洪澇系統(tǒng)彈性,本文構(gòu)建的城市洪澇彈性評(píng)估體系能為其他區(qū)域開(kāi)展城市洪澇彈性評(píng)估提供借鑒,評(píng)估結(jié)果可為蘇錫常地區(qū)的防洪規(guī)劃與彈性城市構(gòu)建等提供參考。

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