鮮鐵軍

摘要? ? 為對(duì)南充市防御暴雨洪澇災(zāi)害提供科學(xué)的理論參考依據(jù)，本文利用南充市及周邊市（縣）共17個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站1961—2016年的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)、南充市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)等其他相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)層次分析法、加權(quán)綜合法、規(guī)范化法等方法對(duì)南充市暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)四大評(píng)價(jià)因子進(jìn)行分析并建模計(jì)算，再通過(guò)GIS工具完成南充市暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害區(qū)劃圖并進(jìn)行分析評(píng)估。結(jié)果表明，南充暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)整體呈現(xiàn)南高北低的特點(diǎn)，其中順慶區(qū)、高坪區(qū)、嘉陵區(qū)和西充的大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)都處于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，南充各地靠近嘉陵江及其支流河道沿岸或靠近水庫(kù)的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)也處于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

關(guān)鍵詞? ? 暴雨洪澇;農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃;評(píng)估;GIS;四川南充

中圖分類號(hào)? ? P429;S162.2? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2018）23-0199-04

中國(guó)是多暴雨的國(guó)家，每年大約有2/3的國(guó)土面積存在不同程度和類型的洪澇災(zāi)害，暴雨洪澇災(zāi)害成為影響人們生命、財(cái)產(chǎn)和生產(chǎn)生活最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一。長(zhǎng)期以來(lái)，許多專家和學(xué)者對(duì)我國(guó)暴雨洪澇災(zāi)害的成因、特征及影響進(jìn)行了大量的研究[1-6]，如卿清濤等[7]指出了四川暴雨洪澇損失基本變化呈線性增加趨勢(shì)。為科學(xué)防御暴雨洪澇災(zāi)害，近年來(lái)全國(guó)各地專家和學(xué)者[8-20]開展了大量暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及評(píng)估方面的研究工作，張? 菡等[21]對(duì)四川省暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究，指出四川盆地東北部部分地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高。

南充市位于四川盆地東北部，境內(nèi)長(zhǎng)度在10 km以上的河流約100條，流域面積在100 km2以上河流約20條，同時(shí)南充市也是川西暴雨的引洪河道，長(zhǎng)期以來(lái)南充市暴雨洪澇災(zāi)害損失十分嚴(yán)重。目前，對(duì)南充市暴雨洪澇的研究多以成因分析、特征分析或預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的內(nèi)容為主，南充市周邊如遂寧[22]、巴中及廣安等地已經(jīng)開展了暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及評(píng)估方面的研究工作，但南充市在這塊的研究尚處于空白。本文以南充市的暴雨洪澇為研究對(duì)象，利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資料和GIS空間分析技術(shù)對(duì)南充市暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行區(qū)劃并評(píng)估，以期為南充市科學(xué)應(yīng)對(duì)暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害提供理論參考依據(jù)。

1? ? 資料與方法

1.1? ? 資料來(lái)源

氣象資料為南充市及周邊市（縣）17個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站1961—2016年共56年的逐日降水?dāng)?shù)據(jù);地理信息數(shù)據(jù)為南充市DEM數(shù)據(jù)、河流水系1∶50 000數(shù)據(jù);災(zāi)情數(shù)據(jù)為南充市1984—2016年的洪澇災(zāi)情數(shù)據(jù)，尤其是近5年的典型暴雨洪澇災(zāi)情數(shù)據(jù)，由南充市民政局提供;社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自《2016年南充市統(tǒng)計(jì)年鑒》，包括南充市行政區(qū)劃面積、耕地面積、農(nóng)業(yè)人口、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)村居民年可支配性收入等數(shù)據(jù)。

2? ? 暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及評(píng)估

2.1? ? 評(píng)價(jià)因子指標(biāo)及權(quán)重確定

暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃評(píng)估四大評(píng)價(jià)因子指標(biāo)：致災(zāi)因子危險(xiǎn)性主要考慮降水強(qiáng)度和降水頻次2個(gè)指標(biāo);承災(zāi)體易損性主要考慮承災(zāi)體的農(nóng)業(yè)人口、農(nóng)業(yè)GDP密度及耕地比重3個(gè)指標(biāo);孕災(zāi)環(huán)境敏感性主要考慮地形影響指數(shù)和河流水系密度2個(gè)指標(biāo);防災(zāi)減災(zāi)能力主要考慮農(nóng)業(yè)人口密度及人均可支配性收入2個(gè)指標(biāo)。本文采用層次分析法及加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法來(lái)確定南充市暴雨洪澇災(zāi)害四大評(píng)價(jià)因子及各指標(biāo)的權(quán)重，評(píng)價(jià)模型見(jiàn)表1。

2.2? ? 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃

按四川省氣象暴雨定義，以連續(xù)降水日數(shù)且至少1 d降水量≥50 mm劃分為一個(gè)降水過(guò)程，當(dāng)無(wú)降水出現(xiàn)時(shí)則認(rèn)為該過(guò)程結(jié)束，并將過(guò)程降水量進(jìn)行計(jì)和。本文對(duì)南充市及周邊市（縣）17個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站1961—2016年的逐日降水資料進(jìn)行暴雨過(guò)程統(tǒng)計(jì)，再利用百分位法確定南充市各級(jí)暴雨洪澇臨界致災(zāi)雨量，并利用不同百分位數(shù)對(duì)應(yīng)的臨界致災(zāi)雨量把不同時(shí)間序列的暴雨強(qiáng)度分為5個(gè)等級(jí)（表2）。然后，對(duì)各級(jí)暴雨頻次累加數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化法處理并建模計(jì)算，最后用GIS技術(shù)繪制致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃圖（圖1）。

2.3? ? 承災(zāi)體易損性區(qū)劃

一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)、人口越密集、耕地比重越大，承災(zāi)體遭受暴雨洪澇災(zāi)害所受的損失就越大。本文從《2016年南充市統(tǒng)計(jì)年鑒》選取地均農(nóng)業(yè)GDP密度、地均農(nóng)業(yè)人口密度、耕地面積比重作為承災(zāi)體易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)這3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化處理，按表1分別賦權(quán)重0.3、0.4、0.3，然后用GIS工具進(jìn)行柵格計(jì)算、重分類、空間插值并建模計(jì)算，最后繪制出承災(zāi)體易損性區(qū)劃圖，如圖2所示。

2.4? ? 孕災(zāi)環(huán)境敏感性區(qū)劃

本文孕災(zāi)環(huán)境敏感性因子主要考慮地形和水系2個(gè)指標(biāo)。

2.4.1? ? 地形影響指數(shù)指標(biāo)。利用南充市1∶50 000 DEM高程數(shù)據(jù)，計(jì)算出DEM高程數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差，并根據(jù)南充市的地形地貌對(duì)南充地形高程及高程標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行組合賦值。最后利用GIS技術(shù)繪制出南充市地形影響指數(shù)分布圖。

2.4.2? ? 河流水系密度指標(biāo)。利用南充市1∶50 000河流水系數(shù)據(jù)，計(jì)算出南充市河流水系密度，然后利用GIS技術(shù)繪制出南充市河流水系密度分布圖。

綜合考慮孕災(zāi)環(huán)境中地形和水系對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的影響程度，分別賦權(quán)重值0.6、0.4，最后利用GIS技術(shù)繪制出孕災(zāi)環(huán)境敏感性區(qū)劃圖，如圖3所示。

2.5? ? 防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)劃

本文從《2016年南充市統(tǒng)計(jì)年鑒》選取人均可支配性收入和地均人口密度作為防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)。首先對(duì)這2個(gè)易損性指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范法處理并分別賦權(quán)重0.6、0.4，然后用GIS工具進(jìn)行柵格計(jì)算、重分類、空間插值并建模計(jì)算，最后利用GIS技術(shù)繪制出防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)劃圖，如圖4所示。

2.6? ? 暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)一般表達(dá)式為F（風(fēng)險(xiǎn)）=f（致災(zāi)因子，孕災(zāi)環(huán)境，承災(zāi)體，防災(zāi)減災(zāi)能力）[26]。參照上述表達(dá)式，建立南充市農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)模型：

FDRI=（VH）wh（VE）we（VS）ws（10-VR）wr（3）

式（3）中，F(xiàn)DRI為暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，VH、VE、VS、VR分別表示致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力;wh、we、ws、wr是上述評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的權(quán)重，根據(jù)表1分別賦予權(quán)重0.5、0.3、0.1、0.1并進(jìn)行建模計(jì)算，然后利用GIS工具的自然斷點(diǎn)法將綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分為低、次低、中等、次高、高5個(gè)等級(jí)，最后繪制出南充市暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，如圖5所示。

3? ? 結(jié)論與討論

本文利用GIS空間分析技術(shù)等方法對(duì)南充市暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了區(qū)劃評(píng)估，其評(píng)價(jià)因子主要選用致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體易損性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性和防災(zāi)減災(zāi)能力四大評(píng)價(jià)因子。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，南充地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性最高的區(qū)域是閬中及靠近南部、儀隴靠近的大部分地區(qū);南充地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害最易受損的區(qū)域是順慶區(qū)、高坪區(qū)及嘉陵區(qū);南充地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害高敏感區(qū)主要是靠近嘉陵江及其支流河道沿岸或靠近水庫(kù)的地區(qū);南充地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)能力最高的是順慶區(qū)、高坪區(qū)及嘉陵區(qū)。南充各地都存在暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，但整體呈現(xiàn)南高北低的特點(diǎn)，其中順慶區(qū)、高坪區(qū)、嘉陵區(qū)和西充的大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)都處于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，這些地方遭受暴雨洪澇災(zāi)害后最易受損;其次是南充各地靠近嘉陵江及其支流河道沿岸或靠近水庫(kù)的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)也處于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，這些地區(qū)遭遇暴雨后容易發(fā)生山洪地質(zhì)災(zāi)害而造成農(nóng)業(yè)財(cái)產(chǎn)損失。

結(jié)合近5年的典型暴雨洪澇災(zāi)情普查數(shù)據(jù)來(lái)分析，本區(qū)劃中的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)確實(shí)更易遭受暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，說(shuō)明本研究結(jié)果具備一定的參考價(jià)值。但由于國(guó)家氣象觀測(cè)站點(diǎn)分布不足且不均勻等其他客觀因素，本研究對(duì)南充地區(qū)暴雨洪澇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃與評(píng)估工作只處于探索階段。在今后的工作中，還需要加強(qiáng)對(duì)指標(biāo)體系以及客觀評(píng)估模型的研究，以使區(qū)劃結(jié)果更貼近實(shí)際情況。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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