袁本坤，郭可彩，商杰，黎舸，鐘山

(國家海洋局北海預報中心 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室 青島 266061)

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河北省海冰災(zāi)害風險評估和區(qū)劃研究

袁本坤，郭可彩，商杰，黎舸，鐘山

(國家海洋局北海預報中心 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室 青島 266061)

開展海冰災(zāi)害風險評估和區(qū)劃，有助于指導結(jié)冰海區(qū)沿岸各級政府制定和優(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)模等作為評估指標，將河北省沿海縣級行政區(qū)所轄海域作為基本評估單元，利用權(quán)重分析等方法，對河北省的海冰災(zāi)害風險進行綜合評估。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合海冰防災(zāi)減災(zāi)的實際需求對河北省的海冰災(zāi)害風險進行空間區(qū)域的等級劃分，并繪制風險等級分布圖。所得結(jié)果較為真實地揭示了海冰災(zāi)害風險在河北省所轄海域的分布狀況，可為河北省的海冰災(zāi)害風險管理等提供依據(jù)。

河北省；海冰災(zāi)害；致災(zāi)因子；權(quán)重分析；風險評估和區(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]。海冰對海上交通運輸、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)濟損失就高達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，河北省及沿海地區(qū)各級政府高度重視海冰防災(zāi)減災(zāi)工作，采取各種措施預防和減輕海冰災(zāi)害造成的損失，并取得一定成效。但是，由于缺乏科學有效的海冰災(zāi)害風險評估和區(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)對成本的增加和行政資源的浪費。因此，要使海冰防災(zāi)減災(zāi)工作科學、有效，必須對海冰災(zāi)害風險進行評估和區(qū)劃。

包括海冰災(zāi)害在內(nèi)的自然災(zāi)害風險評估目前尚無成熟的技術(shù)方法[4]。本研究從河北省所轄海域歷年冰情監(jiān)測資料和承災(zāi)體(即涉海經(jīng)濟社會活動，下同)實際狀況出發(fā)，通過建立海冰災(zāi)害致災(zāi)因子指標體系，利用權(quán)重分析等方法，對河北省所轄海域的海冰災(zāi)害風險進行綜合評估和區(qū)劃，得到較為符合河北省海冰防災(zāi)減災(zāi)實際需求的評估和區(qū)劃結(jié)果。

1 資料來源與時限

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

2 評估和區(qū)劃方法

2.1 評估指標和評估單元選取

根據(jù)渤海海冰災(zāi)害特點[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)害風險評估指標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)體則確定為交通運輸、海水養(yǎng)殖、海洋(岸)工程和有人居住島嶼。

基本評估單元確定為縣級行政區(qū)所轄海域。河北省沿海地區(qū)所轄縣級行政區(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11個縣(縣級市、區(qū))。由于個別行政區(qū)的評估指標值難以獲取，將縣級評估單元作了適當調(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，將大型港口作為獨立單元進行評估，(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個基本評估單元。

2.2 致災(zāi)因子評估指標體系

(1)冰情致災(zāi)因子:選取各評估單元多年平均嚴重冰期、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個等級，以確定其在海冰災(zāi)害風險中的影響大小，建立冰情致災(zāi)因子評估指標體系(表1)。若同一評估單元出現(xiàn)不同等級的冰情致災(zāi)因子，則選取其影響等級最高者。

表1 冰情致災(zāi)因子評估指標體系

(2)承災(zāi)體致災(zāi)因子:將各評估單元承災(zāi)體分為交通運輸、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，并將其作為評估指標，然后對各類承災(zāi)體按其規(guī)模大小確定其風險影響等級，每個指標按4個等級劃分(表2)。若同一評估單元出現(xiàn)不同承災(zāi)體，則選取其風險影響等級最高者。

表2 承災(zāi)體評估指標體系

備注：①單位長度岸線港口吞吐量是指評估單元內(nèi)港口年吞吐量與海岸線長度之比；②海水養(yǎng)殖面積比例是指評估單元內(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)因子影響等級和表2給出的承災(zāi)體風險影響因子影響等級作為評估指標，分別確定兩類因子不同等級評估指標的自重權(quán)數(shù)和系數(shù)，計算出各自的等級權(quán)數(shù)，形成海冰災(zāi)害風險綜合評估體系，見表3。

表3 海冰災(zāi)害風險綜合評估體系

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

2.3 風險評估值確定

各評估單元的海冰災(zāi)害風險評估值(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，按表3給出的不同代碼進行組合并且相乘，其乘積(綜合權(quán)數(shù)值)即為海冰災(zāi)害風險評估值(R)，即：

R=Ci×Dj(i=1，2，3，4，5；j=1，2，3，4)

(1)

式中：R為評估海區(qū)的海冰災(zāi)害風險評估值；Ci為不同級別的冰情致災(zāi)因子等級權(quán)數(shù)；Dj為不同級別承災(zāi)體的等級權(quán)數(shù)。

根據(jù)冰情與承災(zāi)體指標值，按表1至表3以及式(1)計算出的各個評估單元的海冰災(zāi)害風險綜合評估值(R)見表4和表5。

表4 各評估單元海冰災(zāi)害風險綜合評估值(縣級行政區(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 各評估單元海冰災(zāi)害風險綜合評估值(大型港口)

2.4 風險等級劃分

目前，我國尚無劃分自然災(zāi)害風險等級的國家標準。根據(jù)國內(nèi)外最新研究成果，結(jié)合河北省海冰災(zāi)害風險管理工作現(xiàn)狀，本文將海冰災(zāi)害風險按照高風險(Ⅰ級)、較高風險(Ⅱ級)、較低風險(Ⅲ級)和低風險(Ⅳ級)4個等級進行劃分。具體劃分標準見表6。

表6 海冰災(zāi)害風險等級劃分標準

3 結(jié)果與分析

3.1 海冰災(zāi)害風險等級劃分

將表4和表5所列各個評估單元的風險評估值，按表6給出的劃分標準確定各個評估單元的海冰災(zāi)害風險等級，結(jié)果見表7和表8。

表7 各評估單元風險等級(縣級行政區(qū))

表8 各評估單元風險等級(大型港口)

3.2 風險等級調(diào)整

由于各個評估單元的承災(zāi)體屬性以及海冰防災(zāi)減災(zāi)需求不同，其最終風險等級應(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，且有嚴重堆積現(xiàn)象，對經(jīng)濟社會活動影響相對較重，因此在縣級評估單元中將渤海新區(qū)的風險等級Ⅱ級上調(diào)為Ⅰ級；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，冰情對來往船只的影響明顯。同時，黃驊港不僅是河北省沿海的區(qū)域性重要港口，也是我國的主要能源輸出港之一，因此將黃驊港的風險等級Ⅲ級上調(diào)為Ⅱ級。

3.3 風險等級分布及分析

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

4 結(jié)論與討論

(1)通過建立冰情和承災(zāi)體致災(zāi)因子指標體系，利用權(quán)重分析等方法對海冰災(zāi)害風險進行綜合評估，并據(jù)此對海冰災(zāi)害風險進行等級劃分，較為科學、合理與可行[9]。

(2) 所得到的區(qū)劃結(jié)果比較真實地揭示了海冰災(zāi)害在河北省所轄海域的分布狀況，可以滿足河北省當前海冰防災(zāi)減災(zāi)的實際需要，也可為河北省海洋經(jīng)濟建設(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)當指出，將評估單元確定為縣級行政區(qū)所轄海域，雖然為各類指標值尤其是承災(zāi)體指標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致的評估結(jié)果偏離實際。這種不足應(yīng)當結(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(201105016).

袁本坤，研究員，研究方向為海冰監(jiān)測預報及海冰防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)，電子信箱：yuanbenkun@163.com

P694

A

1005-9857(2016)01-0117-04