袁本坤，郭可彩，商杰，黎舸，鐘山

(國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266061)

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河北省海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃研究

袁本坤，郭可彩，商杰，黎舸，鐘山

(國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266061)

開展海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃，有助于指導(dǎo)結(jié)冰海區(qū)沿岸各級(jí)政府制定和優(yōu)化海冰防災(zāi)減災(zāi)決策，以最大限度地減輕海冰災(zāi)害造成的損失。本研究選取冰厚、密集度及冰期和各類承災(zāi)體密度、規(guī)模等作為評(píng)估指標(biāo)，將河北省沿?？h級(jí)行政區(qū)所轄海域作為基本評(píng)估單元，利用權(quán)重分析等方法，對(duì)河北省的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合海冰防災(zāi)減災(zāi)的實(shí)際需求對(duì)河北省的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行空間區(qū)域的等級(jí)劃分，并繪制風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖。所得結(jié)果較為真實(shí)地揭示了海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)在河北省所轄海域的分布狀況，可為河北省的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理等提供依據(jù)。

河北??；海冰災(zāi)害；致災(zāi)因子；權(quán)重分析；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃；冰情；承災(zāi)體

河北省所轄海域每年冬季都有不同程度的結(jié)冰現(xiàn)象[1]。海冰對(duì)海上交通運(yùn)輸、海洋(岸)工程設(shè)施、海水養(yǎng)殖以及漁業(yè)生產(chǎn)等均有不同程度的影響[2]，并會(huì)造成損失。其中，僅2009—2010年冬季，河北省因海冰造成的直接經(jīng)濟(jì)損失就高達(dá)1.55億元[3]。因此，海冰災(zāi)害是河北省的主要海洋災(zāi)害之一。多年來(lái)，河北省及沿海地區(qū)各級(jí)政府高度重視海冰防災(zāi)減災(zāi)工作，采取各種措施預(yù)防和減輕海冰災(zāi)害造成的損失，并取得一定成效。但是，由于缺乏科學(xué)有效的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃成果作為依據(jù)，不僅影響了防災(zāi)減災(zāi)效果，也不同程度地造成了災(zāi)害應(yīng)對(duì)成本的增加和行政資源的浪費(fèi)。因此，要使海冰防災(zāi)減災(zāi)工作科學(xué)、有效，必須對(duì)海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和區(qū)劃。

包括海冰災(zāi)害在內(nèi)的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估目前尚無(wú)成熟的技術(shù)方法[4]。本研究從河北省所轄海域歷年冰情監(jiān)測(cè)資料和承災(zāi)體(即涉海經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)，下同)實(shí)際狀況出發(fā)，通過(guò)建立海冰災(zāi)害致災(zāi)因子指標(biāo)體系，利用權(quán)重分析等方法，對(duì)河北省所轄海域的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估和區(qū)劃，得到較為符合河北省海冰防災(zāi)減災(zāi)實(shí)際需求的評(píng)估和區(qū)劃結(jié)果。

1 資料來(lái)源與時(shí)限

本研究所用資料包括冰情和承災(zāi)體兩大類。冰情資料主要為國(guó)家海洋局北海分局歷年對(duì)河北省所轄海域進(jìn)行的海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；承災(zāi)體資料則由河北省各級(jí)海洋主管部門提供，資料截止時(shí)間為2011年末。

2 評(píng)估和區(qū)劃方法

2.1 評(píng)估指標(biāo)和評(píng)估單元選取

根據(jù)渤海海冰災(zāi)害特點(diǎn)[5]，結(jié)合海冰災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境[6]和致災(zāi)原因[7]分析，其致災(zāi)因子基本為冰情和承災(zāi)體。因此，河北省海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)主要選取冰情和承災(zāi)體兩類因子。冰情因子確定為冰厚、冰期和密集度；承災(zāi)體則確定為交通運(yùn)輸、海水養(yǎng)殖、海洋(岸)工程和有人居住島嶼。

基本評(píng)估單元確定為縣級(jí)行政區(qū)所轄海域。河北省沿海地區(qū)所轄縣級(jí)行政區(qū)(自北向南)依次為秦皇島市的山海關(guān)區(qū)、海港區(qū)、北戴河區(qū)、撫寧縣、昌黎縣，唐山市的樂(lè)亭縣、唐?？h、灤南縣、豐南區(qū)和滄州市的黃驊市、海興縣等共計(jì)11個(gè)縣(縣級(jí)市、區(qū))。由于個(gè)別行政區(qū)的評(píng)估指標(biāo)值難以獲取，將縣級(jí)評(píng)估單元作了適當(dāng)調(diào)整。(自北向南)依次為秦皇島市區(qū)(包括山海關(guān)區(qū)、海港區(qū)、北戴河區(qū))、撫寧縣、昌黎縣；唐山市樂(lè)亭縣、曹妃甸區(qū)(包括唐?？h、灤南縣、豐南區(qū))和滄州市渤海新區(qū)(包括黃驊市、海興縣)?？紤]到河北省沿海大型港口的年均吞吐量均在億噸以上且港口地位普遍較高，將大型港口作為獨(dú)立單元進(jìn)行評(píng)估，(自北向南)依次為秦皇島港、唐山港京唐港區(qū)、唐山港曹妃甸港區(qū)和黃驊港等共4個(gè)基本評(píng)估單元。

2.2 致災(zāi)因子評(píng)估指標(biāo)體系

(1)冰情致災(zāi)因子:選取各評(píng)估單元多年平均嚴(yán)重冰期、海冰厚度和密集度作為冰情致災(zāi)因子[8]，并分別劃分為5個(gè)等級(jí)，以確定其在海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)中的影響大小，建立冰情致災(zāi)因子評(píng)估指標(biāo)體系(表1)。若同一評(píng)估單元出現(xiàn)不同等級(jí)的冰情致災(zāi)因子，則選取其影響等級(jí)最高者。

表1 冰情致災(zāi)因子評(píng)估指標(biāo)體系

(2)承災(zāi)體致災(zāi)因子:將各評(píng)估單元承災(zāi)體分為交通運(yùn)輸、海水養(yǎng)殖、海洋(岸)工程(包括核電廠等)以及有人居住島嶼等4大類，并將其作為評(píng)估指標(biāo)，然后對(duì)各類承災(zāi)體按其規(guī)模大小確定其風(fēng)險(xiǎn)影響等級(jí)，每個(gè)指標(biāo)按4個(gè)等級(jí)劃分(表2)。若同一評(píng)估單元出現(xiàn)不同承災(zāi)體，則選取其風(fēng)險(xiǎn)影響等級(jí)最高者。

表2 承災(zāi)體評(píng)估指標(biāo)體系

備注：①單位長(zhǎng)度岸線港口吞吐量是指評(píng)估單元內(nèi)港口年吞吐量與海岸線長(zhǎng)度之比；②海水養(yǎng)殖面積比例是指評(píng)估單元內(nèi)海水養(yǎng)殖面積占其海域總面積的百分比.

將表1給出的冰情致災(zāi)因子影響等級(jí)和表2給出的承災(zāi)體風(fēng)險(xiǎn)影響因子影響等級(jí)作為評(píng)估指標(biāo)，分別確定兩類因子不同等級(jí)評(píng)估指標(biāo)的自重權(quán)數(shù)和系數(shù)，計(jì)算出各自的等級(jí)權(quán)數(shù)，形成海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估體系，見表3。

表3 海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估體系

注：等級(jí)權(quán)數(shù)=自重權(quán)數(shù)×系數(shù).

2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值確定

各評(píng)估單元的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值(R)，根據(jù)其冰情致災(zāi)因子和承災(zāi)體綜合影響兩類指標(biāo)，按表3給出的不同代碼進(jìn)行組合并且相乘，其乘積(綜合權(quán)數(shù)值)即為海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值(R)，即：

R=Ci×Dj(i=1，2，3，4，5；j=1，2，3，4)

(1)

式中：R為評(píng)估海區(qū)的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值；Ci為不同級(jí)別的冰情致災(zāi)因子等級(jí)權(quán)數(shù)；Dj為不同級(jí)別承災(zāi)體的等級(jí)權(quán)數(shù)。

根據(jù)冰情與承災(zāi)體指標(biāo)值，按表1至表3以及式(1)計(jì)算出的各個(gè)評(píng)估單元的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估值(R)見表4和表5。

表4 各評(píng)估單元海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估值(縣級(jí)行政區(qū))

備注：①秦皇島市區(qū)包括山海關(guān)區(qū)、海港區(qū)和北戴河區(qū)；②曹妃甸區(qū)包括灤南縣、唐?？h及豐南區(qū)；③渤海新區(qū)包括黃驊市和海興縣.

表5 各評(píng)估單元海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估值(大型港口)

2.4 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

目前，我國(guó)尚無(wú)劃分自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新研究成果，結(jié)合河北省海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理工作現(xiàn)狀，本文將海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)按照高風(fēng)險(xiǎn)(Ⅰ級(jí))、較高風(fēng)險(xiǎn)(Ⅱ級(jí))、較低風(fēng)險(xiǎn)(Ⅲ級(jí))和低風(fēng)險(xiǎn)(Ⅳ級(jí))4個(gè)等級(jí)進(jìn)行劃分。具體劃分標(biāo)準(zhǔn)見表6。

表6 海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

將表4和表5所列各個(gè)評(píng)估單元的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值，按表6給出的劃分標(biāo)準(zhǔn)確定各個(gè)評(píng)估單元的海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)果見表7和表8。

表7 各評(píng)估單元風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(縣級(jí)行政區(qū))

表8 各評(píng)估單元風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(大型港口)

3.2 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)調(diào)整

由于各個(gè)評(píng)估單元的承災(zāi)體屬性以及海冰防災(zāi)減災(zāi)需求不同，其最終風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)結(jié)合典型歷史災(zāi)害狀況和防災(zāi)減災(zāi)的具體要求綜合確定?？紤]到渤海新區(qū)附近海域冰厚，密集度高，且有嚴(yán)重堆積現(xiàn)象，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)影響相對(duì)較重，因此在縣級(jí)評(píng)估單元中將渤海新區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Ⅱ級(jí)上調(diào)為Ⅰ級(jí)；由于黃驊港海域海冰密集度較高，港口航道兩側(cè)修建有大型防浪堤，航道內(nèi)的浮冰不易向外海漂移，易出現(xiàn)海冰堆積現(xiàn)象，冰情對(duì)來(lái)往船只的影響明顯。同時(shí)，黃驊港不僅是河北省沿海的區(qū)域性重要港口，也是我國(guó)的主要能源輸出港之一，因此將黃驊港的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Ⅲ級(jí)上調(diào)為Ⅱ級(jí)。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布及分析

根據(jù)調(diào)整后的最終風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)可知河北省海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布情況。河北省海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高的評(píng)估單元分別是渤海新區(qū)和秦皇島港。渤海新區(qū)主要受冰情指標(biāo)較高影響，秦皇島港則主要與承災(zāi)體指標(biāo)較高有關(guān)。

4 結(jié)論與討論

(1)通過(guò)建立冰情和承災(zāi)體致災(zāi)因子指標(biāo)體系，利用權(quán)重分析等方法對(duì)海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估，并據(jù)此對(duì)海冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行等級(jí)劃分，較為科學(xué)、合理與可行[9]。

(2) 所得到的區(qū)劃結(jié)果比較真實(shí)地揭示了海冰災(zāi)害在河北省所轄海域的分布狀況，可以滿足河北省當(dāng)前海冰防災(zāi)減災(zāi)的實(shí)際需要，也可為河北省海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)布局、海洋資源開發(fā)、利用及規(guī)劃等提供依據(jù)。

(3)應(yīng)當(dāng)指出，將評(píng)估單元確定為縣級(jí)行政區(qū)所轄海域，雖然為各類指標(biāo)值尤其是承災(zāi)體指標(biāo)值的獲取提供了便利，但容易出現(xiàn)因各自所轄海域面積和海岸線差別較大而導(dǎo)致的評(píng)估結(jié)果偏離實(shí)際。這種不足應(yīng)當(dāng)結(jié)合海冰防災(zāi)減災(zāi)以及典型海冰災(zāi)害案例分析等予以適當(dāng)調(diào)整。

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Study On the Risk Assessment and Zoning of Sea Ice Disaster in Hebei Province

YUAN Benkun，GUO Kecai，SHANG Jie，LI Ge，ZHONG Shan

(North China Sea Marine Forecast Center of State Oceanic Administration, Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Ecological Environment and Disaster Prevention and Mitigation, Qingdao 266061, China)

The risk assessment and zoning of sea ice disaster are helpful to guide the governments to formulate and optimize the decision-making of sea ice disaster prevention and reduction at the frozen sea area ，and to mitigate the loss caused by sea ice disaster to the greatest extent.In this paper，the thickness，concentration and period of sea ice and the all kinds of concentration，scale of all kind of disaster-bearing bodies are selected as assessment index，and the jurisdiction of the sea under Hebei Province coastal county-level administrative region are selected as the basic assessment units，the risk of sea ice disaster in Hebei Province is assessed comprehensively by method of weight analysis.On this basis，the risk of sea ice disaster in Hebei Province is zoned by the actual requirements on disaster prevention and mitigation of sea ice，and the distribution of risk grades is plotted.The results reveal the distribution of risk of sea ice disaster and could provide basis for the risk management of sea ice in Hebei Province.

Hebei Province，Sea ice disaster，Weight analysis，Ice condition，Disaster-bearing body

海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201105016).

袁本坤，研究員，研究方向?yàn)楹１O(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)及海冰防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)，電子信箱：yuanbenkun@163.com

P694

A

1005-9857(2016)01-0117-04