基于風險減緩策略的城市內澇災害居民室內財產損失評價

馬箐鴻

吉林師范大學 旅游與地理科學學院，吉林四平 136000

由于城市人口和財富的高度集中，以及社會問題的復雜性和基礎設施的脆弱性，無時無刻不面臨著突發(fā)事件的挑戰(zhàn)。長春市南關區(qū)2019年6月2日、7月16日、8月18日，因暴雨導致多條道路大面積積水，市區(qū)部分一樓住戶與地下室進水，尤其在東北師范大學門前積水深度超1.5 m，多輛車被淹，人員被困，生命受到威脅。由此可見，內澇災害給城市居民的生命財產安全造成嚴重損害。因此，亟需開展城市內澇災害風險減緩措施研究，以降低內澇災害造成的損失，為城市內澇災害防災減災提供決策依據。

探究城市內澇災害風險減緩策略的前提是從損失評估入手，厘清流程，提出不同類型的風險減緩策略。居民室內財產損失評價最早于1960年開始，采用經驗曲線法（empirical curves）構建了致災因子與財產損失之間的函數關系[1-2]。其中主要的致災因子包括淹沒水深、淹沒時間、流速等指標，在城市內澇災害損失研究中除水深指標以外，其他指標可以忽略。損失函數的構建需要實地調查，獲取大量的室內財產量和損失數據，擬合水深與損失函數關系，得到損失率曲線。在損失評價基礎上，可提出有針對性的風險減緩策略，目前國外已有研究提出風險減緩策略，包括保險、工程措施、政策及風險預防等措施，主要應用在工程、疾病、農業(yè)及災害風險減緩策略方面。國內與國外研究內容大體一致，主要集中在洪災、地質災害及疾病防控等方面，在城市內澇災害風險減緩策略方面的研究較少[3-13]。

為了降低城市內澇災害造成的損失，探究不同類型風險減緩策略在城市內澇災害中的應用，以吉林省長春市南關區(qū)為例開展實證研究，嘗試采用事件樹分析法按城市內澇災害發(fā)展的時間順序，由初始事件開始推論可能的后果，從而進行內澇災害危險源辨識；采用故障樹分析法中的布林邏輯組合低階事件，找出構成不理想狀況的多個因素，定性分析城市內澇災害系統(tǒng)風險，尋求最優(yōu)的風險減緩策略。主要創(chuàng)新點在于提出了城市內澇災害風險減緩策略，探討了其實際應用方法，并采用定性與定量相結合的方法實現了風險減緩策略評估，為城市內澇災害風險綜合管理提供決策依據。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

隨著城市化進程的加快，暴雨、特大暴雨頻發(fā)，導致長春市近些年內澇災害愈發(fā)嚴重。例如，2019年8月18日長春市暴雨內澇災害導致雙陽城區(qū)6 000多人緊急轉移，多輛車被淹，室內大量進水，造成的損失十分嚴重。因此，以南關區(qū)為研究區(qū)開展城市內澇災害風險減緩策略研究具有一定的代表性。

1.2 數據資料與處理

（1）空間數據。主要為南關區(qū)下墊面基礎地理信息數據，包括土地利用矢量數據、道路數據、居民點數據等。以資源2號衛(wèi)星遙感影像（分辨率2 m）數據為基礎，利用ArcGIS軟件對遙感影像進行目視解譯，提取研究所需基礎矢量數據信息。

（2）屬性數據。人口統(tǒng)計信息數據來源于2019年《長春市統(tǒng)計年鑒》；實地調查數據源于研究團隊在研究區(qū)進行實地走訪與數據采集，包括居民受災情況調查數據、室內財產數量數據、歷史內澇災害財產損失數據等。

（3）其他資料。風險減緩策略中的風險轉嫁措施是減少城市內澇災害居民室內財產損失的重要手段之一，因此，通過訪談平安保險員，了解室內財產保險制度，為風險減緩策略制定提供依據。

1.3 研究方法

1.3.1 事件樹分析法事件樹分析法（Event Tree Analysis，ETA）是安全系統(tǒng)工程中常用的一種歸納推理分析方法，起源于決策樹分析（簡稱DTA），它是一種按事故發(fā)展的時間順序由初始事件開始推論可能的后果，從而進行危險源辨識的方法。為了厘清內澇災害的特征、規(guī)律及演化過程，將其以事件樹形式展開，達到對其發(fā)生、發(fā)展過程的直觀化、可視化，從而實現對內澇災害造成損失的精準解析。

1.3.2 故障樹分析法故障樹分析（Fault Tree Analysis，FTA）是由上往下的演繹式失效分析法，利用布林邏輯組合低階事件，分析系統(tǒng)中不希望出現的狀態(tài)。故障樹分析法主要用于安全工程和可靠度工程的領域，用以了解系統(tǒng)失效的原因，并找到最好的方式降低風險，或是確認某一安全事故、特定系統(tǒng)失效的發(fā)生率。利用該方法解決問題的特點，列出內澇災害系統(tǒng)最不理想的狀態(tài)，并將其從上至下以樹狀形態(tài)展開，通過找出構成不理想狀況的多個因素，對內澇災害系統(tǒng)風險進行定性分析。

1.3.3 居民住宅內部財產調查依據城市內澇災害居民內部財產實地調查發(fā)現，大部分居民室內財產損失包括衣物、食品、電器及家具等物品[14-15]。為了探究不同水深下居民財產損失情況，需建立不同水深下居民室內財產與損失大小之間的關系。將城市內澇災害居民室內財產損失調查結果與水深模擬結果相結合，采用回歸分析方法擬合居民住宅內部財產水深與損失率回歸方程，經過對比擬合方程相關系數，發(fā)現居民住宅損失擬合方程中二次回歸模型相關系數最高（R2=0.8681），且F檢驗α=0.05，達到顯著水平（圖1）。

圖1 樓房財產損失與水深關系

2 城市內澇災害居民住宅內部財產損失評價

以實地調查與居民住宅財產損失率分析結果為基礎，采用事件樹分析方法，逐步分析城市內澇災害造成的損失，將受災發(fā)生概率與內部財產損失數量乘積并累加作為城市內澇災害的期望損失值[16-17]。其中，受災發(fā)生概率采用ETA方法計算，房屋內部財產損失采用網格內每戶居民財產與戶數乘積計算，其中每戶財產數量通過實際調查獲取。從計算結果可看出，基于ETA方法的城市內澇災害損失評估能夠直觀地表現出不同分支居民住宅內部財產損失情況，如未對城市內澇災害采取風險減緩策略，此時居民住宅內部總的期望損失值約為9 623.3萬元（圖2）。

圖2 城市內澇災害居民住宅內部財產損失評價

3 城市內澇災害風險減緩對策分析

按照上述FTA方法的由下至上的解析原則，厘清城市內澇災害的發(fā)生、發(fā)展過程，探究其風險減緩策略。研究表明，城市內澇災害主要對居民住宅內的食物、衣物、電器、家具等財產造成損失，采用風險預防與風險轉嫁等措施能夠較大程度上降低損失。圖5中的風險減緩策略為在原有的損失基礎上部分居民采取保險措施，根據實際調查結果顯示，20%居民參加室內財產保險，賠償額度為100%賠付，最終研究區(qū)城市內澇災害損失值為7 698.64萬元，此時會發(fā)現研究區(qū)因室內財產保險戶數較低，導致研究區(qū)居民室內財產損失較大（圖3）。

圖3 基于保險措施的城市內澇災害損失評價

為了降低居民室內財產損失，基于上述城市內澇災害風險減緩策略，本研究設定2個災害風險減緩方案：（1）假設有75%居民在災害前采取各種預防措施，如提前轉移部分室內財產或災害發(fā)生時緊急轉移其他財產，可大幅度地減少損失，在此風險減緩策略基礎上，研究區(qū)城市內澇災害損失值為2 405.83萬元（圖4）；（2）假設有75%居民在災害前采取各種預防措施，且居民購買室內財產保險，形成“預防+保險”的雙重風險減緩策略，可大幅度地降低城市內澇災害造成的損失，此時的損失值為1 924.66萬元（圖5）。由此可見，對城市內澇災害采取不同的風險減緩策略，可不同程度地降低內澇災害造成的損失，且組合的風險減緩策略會大幅度地降低內澇災害帶來的損失。

圖4 基于預防措施的城市內澇災害損失評價

圖5 基于“保險措施+預防措施”的城市內澇災害損失評價

4 結論與展望

暴雨內澇災害愈發(fā)頻繁，準確掌握暴雨內澇災害對城市居民財產造成的損失，有助于提高城市防災減災能力，降低內澇災害造成的損失與社會影響。以長春市南關區(qū)為例，采用事件樹方法，對城市內澇災害造成的損失進行評價；采用故障樹方法，分析城市內澇災害風險減緩策略，并設定不同類型的風險減緩策略，探究在不同風險減緩策略下城市內澇災害造成的損失變化情況。

結果顯示，居民未采取任何應急措施時，城市內澇災害造成居民室內財產損失值為9 623.3萬元；居民采取保險策略時，損失值為7 698.64萬元；居民積極采取預防措施時，損失值為2 405.83萬元；居民采取“保險+預防”雙重措施時，損失值為1 924.66萬元。由此可見，提出不同類型的城市內澇災害風險減緩策略，可不同程度地降低內澇災害造成的損失。此外，除了居民采取的風險減緩策略措施，政府部門還可采取工程、政策等措施進一步降低城市內澇災害造成的損失。

本研究僅討論了2種風險減緩策略，其他風險減緩策略如工程措施、政策措施及居民應急意識等也可作為風險減緩策略，且將多種風險減緩策略進行組合優(yōu)化，將會更大程度地降低內澇災害造成的損失。