王 航，鐘丹秀，朱 筠

（1.韓山師范學(xué)院 旅游管理與烹飪學(xué)院，廣東 潮州 521041；2.河南大學(xué) 環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南 開封 475000）

汕頭市潮南區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究

王 航1,2，鐘丹秀1，朱 筠2

（1.韓山師范學(xué)院 旅游管理與烹飪學(xué)院，廣東 潮州 521041；2.河南大學(xué) 環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南 開封 475000）

以區(qū)域系統(tǒng)災(zāi)害論為理論基礎(chǔ)，綜合考慮生態(tài)環(huán)境和人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)因素，采用層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型。運(yùn)用GIS技術(shù)和空間統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)汕頭市潮南區(qū)進(jìn)行致災(zāi)因子危險(xiǎn)性﹑孕災(zāi)環(huán)境敏感性和承災(zāi)體脆弱性分析，得到潮南區(qū)洪澇災(zāi)害區(qū)劃圖和潮南區(qū)各鄉(xiāng)﹑村風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表。結(jié)果表明，陳店鎮(zhèn)﹑雷嶺鎮(zhèn)和井都鎮(zhèn)洪澇風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)最大，風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域呈塊狀和條狀分布，受河網(wǎng)和地形因素影響較大；中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域多零星分布于次級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，受人口影響明顯。通過實(shí)地驗(yàn)證可知，風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果與災(zāi)情分布基本吻合。另外，細(xì)化到村級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)表，也可為實(shí)施村級(jí)災(zāi)害治理提供參考依據(jù)。

GIS技術(shù)；洪澇災(zāi)害；汕頭市

在全球變暖影響下，各種極端天氣頻發(fā)，氣象災(zāi)害造成的損失和影響呈明顯上升趨勢(shì)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全球各類自然災(zāi)害所造成的損失中，洪澇災(zāi)害占據(jù)了40%[2]。在中國，每年平均要發(fā)生12次范圍較大的強(qiáng)降水天氣過程，最高年份達(dá)18次（1998年），由此引發(fā)的洪澇災(zāi)害平均每年為5.8次。僅2015年1～8月，已有29?。▍^(qū)﹑市）1 810個(gè)縣5 932萬人遭受洪澇災(zāi)害[3]。目前，國內(nèi)外在大尺度洪澇災(zāi)害形成機(jī)理﹑評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建﹑災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等方面的研究均取得了一定成就[4-9]，但鮮有區(qū)縣﹑鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)別的洪澇災(zāi)害研究成果。近年來普遍發(fā)生的中小型洪澇災(zāi)害，其孕災(zāi)環(huán)境多為區(qū)縣﹑鄉(xiāng)鎮(zhèn)地貌單元復(fù)雜區(qū)域，災(zāi)害誘因多具有區(qū)域典型性，災(zāi)害區(qū)劃和風(fēng)險(xiǎn)管理仍是困擾災(zāi)害治理的難題。因此，有必要進(jìn)行小尺度的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究。

本文在分析洪澇災(zāi)害發(fā)生﹑發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，充分考慮了人類活動(dòng)規(guī)律，以村為評(píng)價(jià)單元，利用GIS技術(shù)和綜合指數(shù)方法對(duì)災(zāi)害指標(biāo)進(jìn)行量化處理與評(píng)價(jià)，得到研究區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖和村級(jí)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表。細(xì)化到村級(jí)的洪澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，一方面便于探討與發(fā)現(xiàn)災(zāi)害前期演變機(jī)理；另一方面有利于決策人員從微觀尺度上把握洪澇災(zāi)害防治工作，便于把災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃工作落到實(shí)處，提升洪澇災(zāi)害防治工作的執(zhí)行力度。

1 區(qū)域概況

汕頭市潮南區(qū)是廣東省汕頭市西南部的一個(gè)城區(qū)，西接普寧市，多臺(tái)地與階地；南部為大南山，多為高丘與坡地；北部練江自西向東橫亙?nèi)?，形成練江平原；東部為南海，自東向東南由海積平原漸變?yōu)楹＿叾秆隆Ｕw地勢(shì)北低南高，海洋性氣候明顯，降雨多而集中，年均降雨量超過1 700 mm，每年4～9月雨量占全年雨量的78%～83%。轄區(qū)內(nèi)有峽山街道﹑陳店鎮(zhèn)﹑司馬浦鎮(zhèn)等11個(gè)鎮(zhèn)。以陳沙公路為界，路北為練江平原區(qū)，聚集著潮南區(qū)87.5%的人口，人口密度最高的峽山街道達(dá)到5 651人/km2；路南為大南山區(qū)，人口稀疏。潮南區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要以密集型加工業(yè)為主，產(chǎn)值占全區(qū)GDP的60.1%。

2 數(shù)據(jù)來源及技術(shù)路線

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇和權(quán)重確立

區(qū)域?yàn)?zāi)害系統(tǒng)論認(rèn)為：災(zāi)害是社會(huì)與自然綜合作用的產(chǎn)物，區(qū)域?yàn)?zāi)害系統(tǒng)是由致災(zāi)因子﹑孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體共同組成的地球表層異變系統(tǒng)，災(zāi)情是這個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)相互作用的結(jié)果[4]。洪澇災(zāi)害的誘因很多，對(duì)潮南區(qū)而言，暴雨洪澇最常見﹑且威脅最大。暴雨洪澇的形成過程劃分為產(chǎn)流和匯流兩個(gè)部分，產(chǎn)流通過徑流分布得以體現(xiàn)，匯流則主要取決于河網(wǎng)密度和地形特征。孕災(zāi)環(huán)境的敏感性和承災(zāi)體的脆弱性也是災(zāi)害發(fā)生﹑發(fā)展的重要因素，并與人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密切相關(guān)。在總結(jié)前人研究成果和現(xiàn)場(chǎng)取證的基礎(chǔ)上，本文以降水﹑河網(wǎng)等一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)要素構(gòu)建了洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型（見表1）。評(píng)價(jià)指標(biāo)確定后，采用層次分析法獲得權(quán)重值。

表1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取與權(quán)重表

2.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本文所用氣象數(shù)據(jù)主要來源于廣東省水利廳汛情發(fā)布系統(tǒng)，人口及經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于潮南區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒，ASTER DEM數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)源自地球科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。其中，氣象數(shù)據(jù)采用2012年8月～2014年12月潮南區(qū)區(qū)內(nèi)及周邊11個(gè)水文站29個(gè)月的日降雨數(shù)據(jù)﹑3 h內(nèi)降雨量大于50 mm的降雨頻度數(shù)據(jù)；地圖基礎(chǔ)信息為以粵S（2012）051號(hào)為底圖矢量化所得。

借助遙感影像處理平臺(tái)Erdas 2014，對(duì)2014年12 月的ETM+影像進(jìn)行解譯與分類；再運(yùn)用GIS的空間數(shù)據(jù)管理和空間分析功能，進(jìn)行洪澇災(zāi)害影響因子數(shù)據(jù)的編輯與處理；最后采用綜合指標(biāo)法構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。

式中，H為綜合危險(xiǎn)性指數(shù)；Hi為各影響因子的危險(xiǎn)性指數(shù)；Wi為各影響因子的權(quán)重；n為影響因子的類別數(shù)。

3 風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

3.1 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

汕頭市潮南區(qū)每年4～9月會(huì)受到約3.5個(gè)熱帶風(fēng)暴影響，該時(shí)期降雨量占全年的82%以上。據(jù)以往資料顯示，強(qiáng)降水和持續(xù)降水是造成洪澇災(zāi)害的主要誘因。選取11個(gè)水文站29個(gè)月的降雨總量作為各站點(diǎn)總降雨強(qiáng)度。另外，3 h內(nèi)降雨量大于50 mm屬于中國暴雨橙色預(yù)警信號(hào)第三級(jí)別，在廣東屬第 二 級(jí)別，故以11個(gè)站點(diǎn)29個(gè)月中每3 h內(nèi)降雨量大于50 mm為1次，依次累加獲得降雨頻度數(shù)據(jù)。根據(jù)兩個(gè)指標(biāo)創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用Kriging插值法生成10 m×10 m柵格數(shù)據(jù)，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到降雨強(qiáng)度圖和降雨頻度圖（圖1﹑2）。根據(jù)表1權(quán)重指標(biāo)，依照綜合指標(biāo)思路，對(duì)兩幅圖進(jìn)行空間疊合分析，得到致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃圖（圖3）。

由圖1可知，潮南區(qū)各鎮(zhèn)降雨強(qiáng)度在空間上呈顯著的遞變規(guī)律，以雷嶺鎮(zhèn)為中心向內(nèi)陸輻射遞減。降雨頻度的分布規(guī)律基本與圖1一致，值得注意的是，在兩英鎮(zhèn)處有一明顯凸出，降雨頻度陡增，該現(xiàn)象為受兩英鎮(zhèn)秋風(fēng)水庫影響所致。從圖3可知，致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性大致表現(xiàn)為由南向北遞減﹑由沿海向內(nèi)陸遞減。雷嶺鎮(zhèn)危險(xiǎn)性最大，峽山街道危險(xiǎn)性最低。通過查閱歷年汕頭地質(zhì)災(zāi)害資料和對(duì)比引起汕頭潮南區(qū)洪澇災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)“海貝思”﹑“尤特”相關(guān)材料，可驗(yàn)證圖3的正確性。

圖1 降雨強(qiáng)度圖

圖2 降雨頻度圖

圖3 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃圖

3.2 孕災(zāi)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)

3.2.1 地形影響度

地形因子對(duì)洪澇災(zāi)害的影響主要通過海拔和地形起伏度兩個(gè)指標(biāo)來反映。海拔用高程值表示；地形起伏度用高程標(biāo)準(zhǔn)差表示，高程標(biāo)準(zhǔn)差越小，地形起伏度就越小，對(duì)洪澇災(zāi)害的影響就越大（圖4）。

圖4 地形起伏度圖

圖5 地勢(shì)圖

潮南區(qū)的地勢(shì)表現(xiàn)為南高北低（圖5），南部為山地，系大南山一支，延伸至南海。地質(zhì)構(gòu)造屬燕山運(yùn)動(dòng)以來的深度斷裂帶，至今仍在活動(dòng)。潮南區(qū)南部除雷嶺鎮(zhèn)（中心區(qū)域）外，其他區(qū)域地勢(shì)都處于40 m以上，成為潮南區(qū)的主要產(chǎn)流地。練江西北部為低矮山地，東南部為海岸陡崖，使得練江中下游平原形成類似U 型的谷地，成為潮南區(qū)的主要匯流區(qū)。實(shí)地測(cè)量發(fā)現(xiàn)，練江中游司馬浦和峽山（除峽山塔外）沿岸的海拔為0～-9 m，下游井都沿岸海拔為-5 m，出?？诤０蝺H為-3 m，河道流經(jīng)地區(qū)地勢(shì)高于河流入?？?，是造成雨澇災(zāi)害的直接原因。

3.2.2 徑流影響度

徑流是指在重力作用下沿著地表或地下流動(dòng)的水流。地表徑流又分河槽流和坡面流兩種。降雨落到地面時(shí)經(jīng)過植物截留﹑下滲﹑填洼和蒸發(fā)后，剩下的雨水就沿著地表坡面向低處流下，形成坡面流；而植物截留﹑下滲與地表的土地利用類型有關(guān)。河槽流則與河網(wǎng)水域有關(guān)，故徑流因素選取河網(wǎng)水域和地表土地利用類型進(jìn)行分析。

根據(jù)潮南區(qū)土地利用類型圖，以濕潤(rùn)土壤曲線系數(shù)CN[10]為參考值（表2），結(jié)合區(qū)域河網(wǎng)水系，得到水系影響度圖（圖6）。對(duì)圖6和土地利用類型影響圖進(jìn)行地圖代數(shù)計(jì)算，得到孕災(zāi)環(huán)境敏感性區(qū)劃圖（圖7）。

表2 土地利用類型CN系數(shù)分級(jí)

圖6 水系影響度圖

圖7 孕災(zāi)環(huán)境敏感性區(qū)劃圖

3.2.3 孕災(zāi)環(huán)境敏感性

潮南區(qū)中部及雷嶺河流域，建國以來修建有19座水庫，主要用于潮南區(qū)及周邊淡水供給和蓄洪，經(jīng)實(shí)地調(diào)查已有11座水庫干枯，剩下的8座也因管理缺失，多處崩堤，因此仙城﹑兩英﹑成田﹑紅場(chǎng)4鎮(zhèn)水庫所在區(qū)域均為孕災(zāi)環(huán)境敏感性較大的地區(qū)。實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于平原區(qū)人口密集，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，生活﹑生產(chǎn)垃圾堆入河道岸邊，導(dǎo)致河泊水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，常年浮生植被茂密；同時(shí)高度密集的城鎮(zhèn)及人類工程建設(shè)，造成許多人工邊坡，水土流失嚴(yán)重。每年汛期，河網(wǎng)排水不暢﹑泄洪口阻塞等情況經(jīng)常發(fā)生。由圖7可知，沿練江的6個(gè)鎮(zhèn)土地利用類型多以水田﹑建設(shè)用地為主。因水田土壤水分飽和度較高，下滲能力差，所以水田的敏感性較大；而建設(shè)用地的地表為水泥地，雨水不易下滲，容易形成積漬。其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)也因水庫﹑坑塘等原因，孕災(zāi)環(huán)境敏感性強(qiáng)。

3.3 承災(zāi)體脆弱性評(píng)價(jià)

致災(zāi)因子危險(xiǎn)性和孕災(zāi)環(huán)境敏感性反映了洪澇災(zāi)害可能造成的危害大小和空間分布狀況，而實(shí)際造成的危害還與承災(zāi)體的承受能力有關(guān)。洪澇災(zāi)害造成的損失度取決于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)價(jià)值的密集程度[11]。同樣的洪澇災(zāi)害，在人口密集﹑經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)造成的傷害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人煙稀少﹑經(jīng)濟(jì)落后的地區(qū)。本文選用人口密度和每km2的GDP定量表示承災(zāi)體的脆弱性。

圖8 承災(zāi)體脆弱性圖

由圖8可知，峽山街道和陳店鎮(zhèn)的脆弱性最高，其次是兩英﹑司馬浦和臚崗3個(gè)鎮(zhèn)。峽山街道和陳店鎮(zhèn)地少人稠，人口密度和地均GDP均分別居潮南區(qū)的第一﹑二名，是潮南區(qū)的經(jīng)濟(jì)重鎮(zhèn)（街道），密集型企業(yè)多，勞務(wù)人口多。南部的紅場(chǎng)鎮(zhèn)﹑雷嶺鎮(zhèn)和成田鎮(zhèn)均屬地廣人稀的山區(qū)，基本以第一產(chǎn)業(yè)為主。

4 風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

對(duì)洪澇災(zāi)害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性﹑孕災(zāi)環(huán)境敏感性和承災(zāi)體脆弱性進(jìn)行地圖代數(shù)計(jì)算，得到潮南區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖（圖9）；并統(tǒng)計(jì)了潮南區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)﹑行政村的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（表3），風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)越大，風(fēng)險(xiǎn)性越高。

圖9 洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖

從圖9﹑表3可以看出：雷嶺鎮(zhèn)﹑井都鎮(zhèn)﹑陳店鎮(zhèn)和隴田鎮(zhèn)的部分地區(qū)危險(xiǎn)指數(shù)最高。雷嶺鎮(zhèn)以雙溪為中心的15個(gè)村風(fēng)險(xiǎn)性最高。這15個(gè)村是雷嶺鎮(zhèn)地勢(shì)相對(duì)較低的區(qū)域，與雷嶺峰的落差達(dá)到515 m，同時(shí)又是雷嶺河3條支流的交匯地，即為產(chǎn)流﹑匯流交叉地帶，暴雨洪澇時(shí)易造成較大災(zāi)害。由圖9可知，雷嶺河流域最危險(xiǎn)的區(qū)域呈帶狀分布，該分布與15個(gè)村的條狀分布格局相吻合。

表3 潮南區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表

井都鎮(zhèn)所有村落都位于風(fēng)險(xiǎn)性最高的3個(gè)級(jí)別里。這與井都鎮(zhèn)靠近海邊﹑地勢(shì)低洼（全鎮(zhèn)海拔基本處于1 m以下）相關(guān)。暴雨時(shí)練江1 346.6 km2的集水區(qū)匯向這唯一的入?？?，易因排水不暢和海水倒灌形成洪澇。隴田鎮(zhèn)東部鄰接井都鎮(zhèn)危險(xiǎn)性較高的8個(gè)村，也極易受井都鎮(zhèn)災(zāi)情影響。因此，井都鎮(zhèn)產(chǎn)生洪澇的原因主要在于入?？陴龇e，河道排水不暢。

陳店鎮(zhèn)除了溝湖﹑福潭和三合3個(gè)村外，其他村都處于風(fēng)險(xiǎn)性最高的3個(gè)級(jí)別里。陳店鎮(zhèn)因地勢(shì)低﹑水網(wǎng)密集﹑人口密度大而導(dǎo)致綜合風(fēng)險(xiǎn)性較大。司馬浦鎮(zhèn)﹑峽山街道北部和兩英鎮(zhèn)西南部主要因河網(wǎng)水域多而導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)性較大。司馬浦鎮(zhèn)和峽山街道北部為練江及其分支，地勢(shì)低平﹑河道曲折﹑湖泊密集。兩英鎮(zhèn)東部為兩英溪與秋風(fēng)嶺水庫，水量大﹑水流急；兩英溪是練江最大的支流；秋風(fēng)嶺水庫是潮南區(qū)最大的水庫，也是調(diào)控兩英溪流量的主要水庫，若雨量過大，易給兩英溪下游帶來較大的危害。

紅場(chǎng)鎮(zhèn)的風(fēng)險(xiǎn)性最低，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為3.849～5.126。紅場(chǎng)鎮(zhèn)是一個(gè)純農(nóng)業(yè)山區(qū)鎮(zhèn)，海拔高﹑河網(wǎng)密度低﹑植被覆蓋率高，豐富的植被分布能調(diào)節(jié)徑流﹑涵養(yǎng)水源，在一定程度上還能削弱洪峰，延緩洪峰的到來，為下游洪水的排泄?fàn)幦「嗟臅r(shí)間。

綜上所述，通過圖9可以發(fā)現(xiàn)，潮南區(qū)洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)級(jí)別最高的區(qū)域在陳店鎮(zhèn)﹑峽山街道﹑兩英鎮(zhèn)和隴田鎮(zhèn)，呈塊狀分布并沿塊狀中心呈輻射狀，危險(xiǎn)等級(jí)依次降低。究其原因，風(fēng)險(xiǎn)性最高的塊狀區(qū)域多為水庫﹑人口聚集區(qū)，致災(zāi)能力強(qiáng)而承災(zāi)能力弱，加劇了洪澇風(fēng)險(xiǎn)暴發(fā)的可能性。另外，風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別最高區(qū)域在井都﹑雷嶺兩鎮(zhèn)呈明顯的帶狀分布，在司馬浦鎮(zhèn)也存在較小的帶狀分布，這種空間分布表明該區(qū)域受地表徑流影響嚴(yán)重，而河道在產(chǎn)流﹑排水方面功能弱化，使得孕災(zāi)因子指數(shù)增大。通過實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，河道兩岸因地勢(shì)相對(duì)平緩，成為人類活動(dòng)集聚地，同時(shí)產(chǎn)生的垃圾也成為阻礙河流排水﹑泄洪的不利因素。

5 結(jié) 語

本文運(yùn)用區(qū)域?yàn)?zāi)害系統(tǒng)理論，借助GIS和RS技術(shù)，進(jìn)行了致災(zāi)因子﹑孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體3部分的計(jì)算，得到潮南區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖和潮南區(qū)各村風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表；并通過實(shí)地調(diào)查與取證研究證實(shí)，風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖能真實(shí)客觀地反映潮南區(qū)洪澇災(zāi)害現(xiàn)狀。細(xì)化到村級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，在災(zāi)害區(qū)劃評(píng)價(jià)方面尚屬新的嘗試。以村為評(píng)價(jià)單元的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃為進(jìn)一步實(shí)施“誰受益﹑誰出資﹑多受益﹑多出資”的多級(jí)防災(zāi)減災(zāi)方案，提供了一定的技術(shù)支撐和參考依據(jù)。

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B

1672-4623（2017）09-0049-05

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.09.016

2016-05-12。

項(xiàng)目來源：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31470021）；河南省生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作中遙感解譯與應(yīng)用資助項(xiàng)目；潮州市科技支撐資助項(xiàng)目；韓山師范學(xué)院青年資助項(xiàng)目（LQ201303）。

王航，博士研究生，研究方向?yàn)檫b感生態(tài)應(yīng)用。