關(guān)嶺縣暴雨災(zāi)害風(fēng)險評估、區(qū)劃及實例分析

摘 要：暴雨是貴州地區(qū)主要的氣象災(zāi)害之一，其嚴(yán)重影響著社會經(jīng)濟發(fā)展和人類生命財產(chǎn)安全?；诖?，以關(guān)嶺縣暴雨災(zāi)害為研究對象，對其進行暴雨災(zāi)害風(fēng)險評估與區(qū)劃，為暴雨災(zāi)害風(fēng)險評估與區(qū)劃研究工作貢獻力量。

關(guān)鍵詞：暴雨災(zāi)害；風(fēng)險評估；風(fēng)險區(qū)劃

中圖分類號：P426.616 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）08–0-03

氣象上將24 h降水量＞50 mm的強降水稱為暴雨。暴雨是貴州地區(qū)主要的氣象災(zāi)害之一，其引發(fā)的城市內(nèi)澇、山洪、泥石流、滑坡等次生災(zāi)害嚴(yán)重影響著社會經(jīng)濟發(fā)展和人類生命財產(chǎn)安全?；诖耍瑢F州省安順市關(guān)嶺布依族苗族自治縣（以下簡稱關(guān)嶺縣）暴雨災(zāi)害進行風(fēng)險評估與區(qū)劃，為暴雨災(zāi)害風(fēng)險評估與區(qū)劃研究工作提供參考。

1 致災(zāi)因子的選取

選擇暴雨持續(xù)天數(shù)、過程累計降水量、最大日降水量、最大小時降水量4個致災(zāi)因子指標(biāo)表達單站暴雨過程強度[1-2]。對于缺少小時降水資料的年份，則選擇暴雨持續(xù)天數(shù)、過程累計降水量、最大日降水量3個指標(biāo)。

2 致災(zāi)危險性評估技術(shù)方法

2.1 暴雨過程強度指數(shù)及分級

（1）暴雨過程強度計算。根據(jù)識別出的致災(zāi)因子，對各評價指標(biāo)進行歸一化處理，采用信息熵賦權(quán)法確定權(quán)重，加權(quán)求和得到暴雨過程強度指數(shù)。

（2）暴雨過程強度分級。將暴雨過程強度指數(shù)用百分位數(shù)表示，劃分為一般、中、偏強、極強4個等級[3]。

2.2 雨澇指數(shù)

累加當(dāng)年逐場暴雨過程強度指數(shù)得到年雨澇指數(shù)，并基于年雨澇指數(shù)建立一個1991—2020年的樣本序列，用于風(fēng)險評估與分區(qū)。

2.3 致災(zāi)因子危險性評估

致災(zāi)危險性評估主要考慮暴雨事件和孕災(zāi)環(huán)境，由年雨澇指數(shù)和暴雨孕災(zāi)環(huán)境影響兩個部分組成。

2.3.1 孕災(zāi)環(huán)境影響系數(shù)

暴雨孕災(zāi)環(huán)境是指在暴雨影響下，對形成洪澇、泥石流、滑坡、城市內(nèi)澇等次生災(zāi)害起作用的自然環(huán)境[4]。暴雨孕災(zāi)環(huán)境對暴雨成災(zāi)危險性起到擴大或縮小的作用。主要考慮地形、河網(wǎng)水系、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)條件。

（1）地形因子影響系數(shù)。根據(jù)貴州省實際，參照標(biāo)準(zhǔn)對高程標(biāo)準(zhǔn)差值及海拔進行調(diào)整，確定2個指標(biāo)的等級劃分，并結(jié)合等級結(jié)果進行賦值，如表1所示。

（2）水系因子影響系數(shù)。

①水網(wǎng)密度法。水網(wǎng)密度指流域內(nèi)干支流總河長與流域面積的比值或單位面積內(nèi)自然與人工河道的總長度，水網(wǎng)密度反映了一定區(qū)域范圍內(nèi)河流的密集程度。根據(jù)貴州省實際，運用水系數(shù)據(jù)，采用水網(wǎng)密度法進行計算并賦值，如表2所示。

②水體距離法。結(jié)合貴州實際，根據(jù)距離水體（河流、湖泊、水庫）的遠近對影響系數(shù)進行取值，如表3所示。

③水系因子影響系數(shù)。利用等權(quán)重的方式，根據(jù)下式計算水系因子影響系數(shù)。

pr=0.5×pr1+0.5×pr2

其中，pr為水系因子影響系數(shù)，pr1為水網(wǎng)密度系數(shù)，pr2為水體距離系數(shù)。

（3）地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)條件系數(shù)。根據(jù)貴州省地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度實際，對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)條件系數(shù)進行賦值，得到的結(jié)果如4所示。

（4）暴雨孕災(zāi)環(huán)境影響系數(shù)。將上述3個影響因子，按照信息熵賦權(quán)法進行權(quán)重的計算，根據(jù)公式進行暴雨孕災(zāi)環(huán)境綜合指數(shù)及暴雨孕災(zāi)環(huán)境影響系數(shù)的計算。

2.3.2 致災(zāi)危險性計算

基于多年平均年雨澇指數(shù)和暴雨孕災(zāi)環(huán)境影響系數(shù)，構(gòu)建暴雨致災(zāi)危險性指數(shù)。

暴雨致災(zāi)危險性指數(shù)=（1+暴雨孕災(zāi)環(huán)境影響系數(shù)）×年雨澇指數(shù)

2.4 致災(zāi)因子危險性分區(qū)

基于暴雨致災(zāi)危險性指數(shù)，根據(jù)自然斷點法，將暴雨致災(zāi)危險性劃分為高危險性（Ⅰ）、較高危險性（Ⅱ）、較低危險性（Ⅲ）、低危險性（Ⅳ）4個等級，按照行政區(qū)域繪制暴雨危險性區(qū)劃空間分布圖。

3 風(fēng)險評估技術(shù)方法

致災(zāi)因子的危險性不僅反映了暴雨可能產(chǎn)生的危害，而且在一定限度上表現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐某袨?zāi)體特征。

3.1 主要承災(zāi)體暴露度

選取人口、經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)等承災(zāi)體進行暴露度分析，選擇指標(biāo)如下：

（1）人口暴露度（人口數(shù)量）；

（2）經(jīng)濟暴露度（GDP）；

（3）農(nóng)業(yè)暴露度（玉米、水稻農(nóng)作物種植面積）。

為了消除各指標(biāo)的量綱差異，對人口暴露度、經(jīng)濟暴露度、農(nóng)業(yè)暴露度指標(biāo)進行歸一化處理。

3.2 主要承災(zāi)體脆弱性

選取人口、經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)或其他特定承災(zāi)體進行脆弱性分析，選擇指標(biāo)如下：

（1）人口脆弱性：因暴雨災(zāi)害造成的死亡人口和受災(zāi)人口占區(qū)域總?cè)丝诒壤?/p>

（2）經(jīng)濟脆弱性：因暴雨災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟損失占GDP的比例；

（3）農(nóng)業(yè)脆弱性：農(nóng)作物（玉米、水稻）成災(zāi)面積占種植面積的比例。

為了消除各指標(biāo)的量綱差異，對人口脆弱性、經(jīng)濟脆弱性、農(nóng)業(yè)脆弱性指標(biāo)進行歸一化處理。

3.3 暴雨災(zāi)害風(fēng)險評估

根據(jù)暴雨災(zāi)害風(fēng)險形成原理及評價指標(biāo)體系，分別將致災(zāi)危險性、承災(zāi)體暴露度和承災(zāi)體脆弱性各指標(biāo)進行歸一化，再加權(quán)綜合，建立風(fēng)險評估模型。根據(jù)風(fēng)險評估模型，分別對不同承災(zāi)體進行風(fēng)險評估[5-7]。

3.4 暴雨災(zāi)害風(fēng)險分區(qū)

依據(jù)不同承災(zāi)體風(fēng)險評估結(jié)果，結(jié)合行政單元進行空間劃分，采用自然斷點法，將暴雨災(zāi)害風(fēng)險性劃分為高危險性（Ⅰ）、較高危險性（Ⅱ）、中危險性（Ⅲ）、較低危險性（Ⅳ）、低危險性（Ⅴ）5個等級。

4 致災(zāi)危險性的評估與區(qū)劃

按照自然斷點法，將暴雨致災(zāi)危險性指數(shù)按照關(guān)嶺縣行政區(qū)域劃分為高危險性、較高危險性、較低危險性、低危險性4個等級，繪制得到空間分布圖。

從關(guān)嶺布依族苗族自治縣暴雨致災(zāi)危險性區(qū)劃圖看（圖1），總體呈西北部高、東南部低的分布趨勢。危險性等級面積占比最多的是較低等級（38.9%），最少的是高等級（12.6%）。崗烏鎮(zhèn)、沙營鄉(xiāng)、永寧鎮(zhèn)、頂云鄉(xiāng)、坡貢鎮(zhèn)、關(guān)索鎮(zhèn)局部地區(qū)為較高、高危險性等級；其余大部分地區(qū)為低、較低危險性等級。

5 風(fēng)險評估與區(qū)劃

5.1 GDP風(fēng)險評估

從關(guān)嶺縣暴雨災(zāi)害GDP風(fēng)險區(qū)劃圖看（圖2），大部分地區(qū)主要處于低、較低風(fēng)險性等級，較高、高風(fēng)險性等級主要分布在縣級和鄉(xiāng)級行政中心駐地周圍地區(qū)。龍?zhí)督值?、頂云街道等縣級行政中心和永寧鎮(zhèn)、白水鎮(zhèn)、花江鎮(zhèn)等鄉(xiāng)級行政中心附近為較高、高風(fēng)險性等級；其余大部分地區(qū)為低、較低風(fēng)險性等級。

5.2 人口風(fēng)險評估

從關(guān)嶺縣暴雨災(zāi)害人口風(fēng)險區(qū)劃圖看（圖3），大部分地區(qū)主要處于低、較低風(fēng)險性等級，較高、高風(fēng)險性等級主要分布在縣級和鄉(xiāng)級行政中心駐地周圍。關(guān)索街道、龍?zhí)督值?、頂云街道、百合街道等縣級行政中心和永寧鎮(zhèn)、花江鎮(zhèn)、沙營鎮(zhèn)、崗烏鎮(zhèn)、坡貢鎮(zhèn)等鄉(xiāng)級行政中心附近為較高、高風(fēng)險性等級；其余大部分地區(qū)為低、較低風(fēng)險性等級。

6 結(jié)論

關(guān)嶺縣暴雨危險性等級總體呈西北部高、東南部低的分布趨勢。崗烏鎮(zhèn)、沙營鄉(xiāng)、永寧鎮(zhèn)、頂云鄉(xiāng)、坡貢鎮(zhèn)、關(guān)索鎮(zhèn)局部地區(qū)為較高、高危險性等級；其余大部分地區(qū)為低、較低危險性等級。

危險性等級面積占比最多的是較低等級（38.9%），

最少的是高等級（12.6%）。暴雨災(zāi)害GDP風(fēng)險在大部分地區(qū)主要處于低、較低風(fēng)險性等級，中、高的風(fēng)險性等級分布較少；人口風(fēng)險在大部分地區(qū)主要處于低、中風(fēng)險性等級，較高、高的風(fēng)險性等級分布較少，距離縣級鄉(xiāng)級行政中心駐地越近，人口風(fēng)險性越高，反之則人口風(fēng)險越低。

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