基于AHP法的睢寧縣澇漬災害風險劃分

王琳芳，曹濱，梁森，李慧嫻

( 徐州市河湖管理中心，江蘇 徐州 221018 )

澇漬是我國主要農業(yè)自然災害之一，常造成冬小麥、玉米、油菜、棉花等旱作物減產或品質降低[1]。1961—2014年，江蘇省內淮河以北地區(qū)澇漬災害年均發(fā)生4次，夏季澇漬災害過程占全年的62.9%，秋季占20.3%，且以持續(xù)降水為主[2]。徐州各縣(市)1960—2009年近50年平均澇年有13年，發(fā)生雨澇56次，其中秋澇16次，2003年以來，夏澇明顯增多。夏秋洪澇，特別是秋季洪澇對水稻產量影響甚大，也易造成玉米產量的降低和品質的下降[3-4]。漬害的成因較為復雜，地勢低洼、骨干河道防洪排澇標準低、內三溝缺失或標準低、土壤結構差存在滯水層、連續(xù)降雨土壤長期處于飽和狀態(tài)、河網密度大水位高、淺層地下水位較高等均有可能致害。

1 研究概況

睢寧縣地處徐州市東南，位于東經117°31′～118°10′，北緯33°40′～34°10′，地處北暖溫帶南緣，多年平均降水量為895.1 mm，雨季一般在6至9月，占全年降雨量的66.7%?？傮w地勢西北高東南低，為黃泛沖積平原，以黃河故道為縣境內南北的天然分水脊。內有沂、沐、泗、駱馬湖水系、廢黃河水系，濉唐河、徐洪河水系。睢寧歷史上是水、旱頻繁的多災縣，洪、澇最重，干旱次之，長期以來防汛重于抗旱[5]。

研究的基礎圖件為徐州市水系圖(2018版)、睢寧縣鎮(zhèn)村布局規(guī)劃(2021版)；降水數(shù)據(jù)為1986—2020年睢寧縣(鎮(zhèn))月降水量數(shù)據(jù)；1981—2000年歷史水災、地勢特征、土壤分布數(shù)據(jù)來源于《徐州市水利志》(2004版)、《睢寧縣水利志》(1999版)、《江蘇省睢寧縣土壤志》(1985)；淺層地下水位埋深數(shù)據(jù)來源于《徐州市水資源公報》(2018年)；睢寧縣各鎮(zhèn)2019年主要社會經濟指標數(shù)據(jù)(行政面積、常住人口、地區(qū)生產總值)來源于《睢寧統(tǒng)計年鑒·2020年》。

2 研究方法

以研究區(qū)域內各鎮(zhèn)級行政區(qū)為澇漬災害的承災區(qū)，采用AHP法對各承災區(qū)進行澇漬災害的綜合評價，并按照其易受災程度進行澇漬區(qū)劃分。建立以致災因子、孕災環(huán)境、承災體和防災減災能力為評價準則，區(qū)域排澇能力、地勢地貌特征、農田排水工程能力、歷史水災頻率、土壤結構種類、主汛期降水量、淺層地下水埋深、干旱、人口密度、財政收入為評價指標的睢寧縣澇漬災害綜合評價體系。根據(jù)專家評分，分別構建評價準則層和指標層判斷矩陣，通過一致性檢驗后得出相應的權重值，具體指標權重見表1，澇漬災害風險評價D目標層(A)、準則層(B)與指標層(C)的判斷矩陣排序及一致性檢驗結果見表2。

表1 睢寧縣澇漬災害風險評價指標權重分布

表2 澇漬災害風險評價結果

3 結果與分析

3.1 澇漬災害風險度單項指標分析

1)致災因子。睢寧縣降水量在年內的分配極不均勻，主要集中在汛期(6—9月)。全縣多年平均汛期降水量564.1 mm，約占全年降水量的70%，最大月降水量多在7月[6]。對睢寧縣已有6個雨量站(雙溝、沙集、李集、古邳、睢寧、魏集)35年(1986—2020)主汛期雨量數(shù)據(jù)進行分析，采用FIDW空間插值法得出睢寧縣各鎮(zhèn)的主汛期降雨量，如圖1所示。由圖1可知，睢寧縣各鎮(zhèn)1986—2020年汛期降雨量較豐，呈現(xiàn)從北向南遞增趨勢。

圖1 睢寧縣各鎮(zhèn)主汛期(6—9月)多年平均降水量

2)歷史上水災頻率。睢寧縣受季風氣候影響，降水與溫度年季變化差異明顯，常有澇、漬、旱、凍、雪、雹等自然災害發(fā)生，從1950—2000年，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)澇災頻率更是三年一遇。睢寧縣古邳、魏集兩鎮(zhèn)東北部地勢低洼，屬黃墩湖滯洪區(qū)范圍，根據(jù)1991—2007年受災統(tǒng)計資料可知，1991年淮河大水以來，黃墩湖低洼地區(qū)幾乎年年受災，大水大災、小水小災，其中洪澇災情較重的年份有1991年、1998年、2000年、2003年、2007年，受災面積基本在10 000 hm2以上。

3)孕災環(huán)境。地勢地貌特征。睢寧縣總的地勢是西北高東南低，從西北向東南徐緩傾斜，境內除西北部、西部、西南部有零星分布的低山殘丘外，其余均為黃泛沖積平原。南部平原地區(qū)平均高程為22.0 m，廢黃河灘地高程在30.0 m以上，黃墩湖地區(qū)地面高程在19～23 m[5]。

a)土壤分布。境內絕大部分土壤是黃泛沖積物沉積而成，除零星分布的褐土和沙礓黑土外，境內98.61%的土壤分布為潮土，垂直結構中含有犁底滯水層、黏土隔層的土壤面積高達50%以上[7]，降雨自然下滲能力一般較小，暴雨易導致農田積水受澇。

b)淺層地下水埋深。睢寧縣一般土層深厚，淺層地下水為潛水，直接接受大氣降水等補給，水位曲線與降水量曲線幾乎同步升降，汛前平均埋深為3.46 m，汛后平均埋深為2.43 m，多年水位曲線均無明顯的趨勢性升降。睢寧縣地下水位平均埋深3～4 m[8]。

c)承災體及其防災減災能力。睢寧縣已初步形成防洪除澇減災工程體系，骨干河道防洪標準提至10～20年一遇，排澇標準提至3～5年一遇。14條骨干河道中，徐沙河、老濉河現(xiàn)狀排澇能力達到5年一遇；南部的潼河、白馬河、白塘河現(xiàn)狀排澇能力較低；其余河道排澇能力約為5年一遇的70%，具體情況見表3。

表3 睢寧縣骨干河道現(xiàn)狀排澇能力統(tǒng)計表

d)農田排水工程能力?！皟热郎稀睂嵤藴什桓撸瑴仙顪暇噙_不到排澇降漬標準，田內溝與田外溝形不成完整的網系，田內高低不平等，都易造成農田澇漬危害。高標準農田的建設提高了農田抵御澇漬災害的能力。截至2018年底，睢寧縣耕地面積為105 320 hm2，旱澇保收田面積為83 200 hm2，占總耕地面積的79%[9]，基本實現(xiàn)了“田成方、渠相通、路相連、旱能澆、澇能排”農田水利工程體系，見表4。

表4 睢寧縣各鎮(zhèn)旱澇保收農田統(tǒng)計

研究表明，當一個地區(qū)的人口和財產越集中，易損性越高，可能遭受的潛在損失越大，災害風險越大，而人力、物力、財力的投入越大，防災減災能力越強[10]。

3.2 澇漬災害空間分布

首先對選取的10個澇漬災害單項風險度指標進行歸一化處理，然后求算睢寧縣各鎮(zhèn)在多要素共同作用下的澇漬災害風險度，將睢寧縣劃分為黃墩湖滯洪區(qū)、高風險區(qū)、中風險區(qū)、次低風險區(qū)(如圖2所示)。睢寧縣東北部黃墩湖滯洪區(qū)作為江蘇省重點治理的洼地區(qū)域，地勢較低，一般在21 m左右，骨干河道防洪除澇標準不足3年一遇，區(qū)域排水出路受駱馬湖排洪影響，幾乎年年被淹，因而列為單獨的澇漬風險區(qū)。結果見表5。

表5 睢寧縣澇漬災害風險度綜合評分

總體來看，睢寧縣東北部及黃墩湖滯洪區(qū)附近澇漬風險度較大，北部、南部風險度一般，其余區(qū)域風險度較小。睢寧縣東北部及黃墩湖滯洪區(qū)由故黃河決口沖積而成的微傾斜低平原，高程19～23 m，以黏質土壤為主，澇漬風險較大。睢寧縣北部為故黃河灘地，河床高出地面高程5～6 m，歷史水災頻發(fā)；南部地勢低洼、骨干河道防洪排澇標準低、歷史水災頻發(fā)等多因素觸發(fā)，易導致區(qū)域澇漬災害。

4 結論

1)通過對影響澇漬災害的多因素逐項分析，區(qū)域排澇能力、地勢地貌特征、農田排水工程能力、歷史水災頻率是區(qū)域澇災的主要影響因素，地勢低洼、骨干河道防洪排澇標準低、歷史水災頻發(fā)等多因素觸發(fā)，導致區(qū)域洪澇風險度高；農田排水工程、土壤結構種類、淺層地下水埋深、降水量是區(qū)域漬害的主要影響因素，農田排澇降漬工程標準低或缺失、土壤結構差存在滯水層、淺層地下水埋深淺、降水量大、降雨歷時長導致區(qū)域漬害風險度高。

2)建立基于層次分析法的評價模型，依據(jù)睢寧縣各鎮(zhèn)澇漬災害風險度，將睢寧縣劃分為黃墩湖滯洪區(qū)和高風險區(qū)、中風險區(qū)、次低風險區(qū)3個等級，睢寧縣東北部風險度較高，北部、南部風險度一般，其余區(qū)域風險度較低，其分布與實際災情基本吻合。