邵絲露

天津師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津 300387

氣象干旱是指特定時(shí)間內(nèi)的降水量、蒸發(fā)量未達(dá)到平衡，水量入不敷出造成的水資源短缺的現(xiàn)象。當(dāng)其給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活帶來(lái)嚴(yán)重影響并造成經(jīng)濟(jì)損失時(shí)即構(gòu)成災(zāi)害。天津市的氣象干旱災(zāi)害在中南部平原地區(qū)尤為典型，該地區(qū)包括市內(nèi)六區(qū)和東麗、武清、西青、津南、北辰、寶坻、寧河、靜海[1]，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候冬季盛行風(fēng)西北風(fēng)，夏季盛行風(fēng)向偏南風(fēng)。論文以上述區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，意在分析各區(qū)氣象干旱災(zāi)害的綜合承災(zāi)能力，并提出一些防范措施或建議，以期為天津市的防災(zāi)抗災(zāi)提供幫助。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

氣象干旱空間分布特征方面選用的數(shù)據(jù)為2000—2016年的天津市統(tǒng)計(jì)年鑒中9個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)的年降水量數(shù)據(jù)，單位均為毫米。氣象干旱災(zāi)害承災(zāi)能力分析方面選用的數(shù)據(jù)為2016年的天津市統(tǒng)計(jì)年鑒中9個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)的年平均氣溫、地區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、公共安全預(yù)算支出、人口密度和供用水總量。

1.2 研究方法

1.2.1 降水量距平百分率

氣象干旱的評(píng)價(jià)指標(biāo)眾多且各有利弊，其中降水量距平百分率適合我國(guó)半干旱、半濕潤(rùn)地區(qū)。該指標(biāo)只需降水量數(shù)據(jù)且計(jì)算簡(jiǎn)單，結(jié)果比較明顯。因此本文利用降水量距平百分率指標(biāo)，從年尺度分析研究區(qū)域氣象干旱的空間分布特征。降水量距平百分率是指某一時(shí)間段內(nèi)的降水量與多年同一時(shí)期的平均降水量之比的百分率[2]，公式如下

式中，Pa為降水量距平百分率，P為某時(shí)段的降水量，P為多年同期平均降水量即2000—2016年的氣候平均值， 為時(shí)段Pi的降水量，n 為樣本數(shù)[2]。

基于我國(guó)旱情評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，在年尺度上根據(jù)降水量距平百分率（Pa）將氣象干旱劃分為無(wú)旱（—15≤Pa）、輕旱（—30≤Pa＜—15）、中旱（—40＜Pa≤—30）、重旱（—45＜Pa≤—40）和特旱（Pa≤—45）5 個(gè)等級(jí)[2]。

1.2.2 氣象干旱災(zāi)害承災(zāi)能力評(píng)價(jià)模型

評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)的氣象干旱災(zāi)害綜合承災(zāi)能力，即綜合考慮自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的諸多影響因子，分析研究區(qū)域?qū)τ谶@一災(zāi)害的抗御、救護(hù)以及恢復(fù)的綜合能力。由此，本文選取自然指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和社會(huì)指標(biāo)，三者組成評(píng)價(jià)準(zhǔn)則層。自然指標(biāo)包括2016年年均氣溫和2000 —2016年各區(qū)發(fā)生氣象干旱的頻率，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括2016年各區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和公共安全預(yù)算支出，社會(huì)指標(biāo)包括2016年各區(qū)人口密度和供用水總量。其中，氣溫、干旱頻率、人口密度和干旱災(zāi)害成正相關(guān)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、公共安全預(yù)算、供用水總量和干旱災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)以及造成的損失呈負(fù)相關(guān)。

對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一致化和無(wú)量綱化處理。將年平均氣溫、氣象干旱頻率和人口密度取倒數(shù)，其余使用原值，然后將上述數(shù)據(jù)按照極差化法進(jìn)行無(wú)量綱化處理。極差化法公式如下

式中，y為無(wú)量綱化后的評(píng)價(jià)指標(biāo)；x為某一指標(biāo)； xmin為指標(biāo)x數(shù)據(jù)中的最小值；xmax為指標(biāo)x數(shù)據(jù)中的最大值[3]。

將經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的評(píng)價(jià)指標(biāo)代入下式，即可得到研究區(qū)域各區(qū)的綜合承災(zāi)能力值。公式如下

式中，D為綜合承災(zāi)能力值，Ci為評(píng)價(jià)指標(biāo)i的承災(zāi)能力值，Wi為評(píng)價(jià)指標(biāo)i所占的權(quán)重，n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)[4]。

2 結(jié)果與分析

本文利用層次分析法[5]，得到各指標(biāo)所占的權(quán)重如表1所列，其中對(duì)氣象干旱災(zāi)害影響最大的指標(biāo)為供用水總量和氣象干旱頻率。

表1 各評(píng)價(jià)指標(biāo)所占權(quán)重

將經(jīng)過(guò)公式（3）處理的相關(guān)數(shù)據(jù)及其所占的權(quán)重代入公式（4）進(jìn)行計(jì)算，得到各區(qū)氣象干旱災(zāi)害綜合承災(zāi)能力值。市內(nèi)六區(qū)、東麗區(qū)、西青區(qū)、津南區(qū)、北辰區(qū)、武清區(qū)、寶坻區(qū)、寧河區(qū)、靜海區(qū)承災(zāi)能力值分別為0.58、0.08、0.55、0.43、0.09、0.48、0.91、0.60、0.50。綜合承災(zāi)能力值越高，代表承災(zāi)能力越強(qiáng)，發(fā)生氣象干旱災(zāi)害的可能性就越低。各區(qū)的氣象干旱綜合承災(zāi)能力值由大到小依次為寶坻、寧河、市內(nèi)六區(qū)、西青、靜海、武清、津南、北辰和東麗。而2000—2016年各區(qū)發(fā)生氣象干旱的頻率由大到小依次為東麗、北辰、市內(nèi)六區(qū)、武清、津南、靜海、西青、寧河區(qū)和寶坻。大多數(shù)區(qū)氣象干旱的承災(zāi)能力與其近17年間發(fā)生氣象干旱的實(shí)際頻率相對(duì)應(yīng)，說(shuō)明對(duì)研究區(qū)域各區(qū)承災(zāi)能力大小的比較基本合理。

綜合分析各評(píng)價(jià)指標(biāo)（分別經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理并乘以權(quán)重），影響各區(qū)承災(zāi)力的主要因素各有不同。根據(jù)“木桶原理”，東麗氣象干旱頻率為研究區(qū)域中的最低值，該區(qū)的其他指標(biāo)處于中等水平，說(shuō)明造成該區(qū)承災(zāi)能力弱的短板為氣象干旱頻率。東麗的年平均氣溫較其他區(qū)高，且17年的年平均降水量較其他區(qū)低，導(dǎo)致該區(qū)發(fā)生氣象干旱的頻率較高。同理，造成北辰承災(zāi)能力弱的主要因素為氣象干旱頻率和供用水總量。津南主要因素為人口密度和供用水總量，該區(qū)人口密度僅次于市內(nèi)六區(qū)，但供用水總量為各區(qū)中最低值，造成水資源不足。武清主要因素同樣為氣象干旱頻率，但其國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值較高，促使其承災(zāi)力中等偏下。靜海主要因素為年平均氣溫、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和公共安全預(yù)算支出，該區(qū)年均氣溫較高，年均降水量較低，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較低，造成其氣象干旱風(fēng)險(xiǎn)較大，但其人口密度較低，供用水總量適中，促使其承災(zāi)力適中。西青區(qū)各指標(biāo)適中，公共安全預(yù)算較高，使其承災(zāi)能力較強(qiáng)。市內(nèi)六區(qū)主要因素為年均氣溫、氣象干旱頻率和人口密度，但其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和供用水總量較高，使其承災(zāi)能力較強(qiáng)。寧河主要因素為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和安全預(yù)算支出，但其年均氣溫和人口密度為研究區(qū)域中最低，使其承災(zāi)能力較強(qiáng)。寶坻各指標(biāo)適中且年均氣溫較低，供用水總量較高，促使其承災(zāi)能力最強(qiáng)。

3 防災(zāi)減災(zāi)建議

根據(jù)上述分析，年平均氣溫較高的區(qū)，如市內(nèi)六區(qū)、靜海多由城市熱島效應(yīng)造成，可通過(guò)增加綠化和水體面積、減少人為熱排放、鋪設(shè)透水性公路、調(diào)整城市布局以加強(qiáng)城市通風(fēng)等措施來(lái)降低城市溫度；氣象干旱頻率較高的區(qū)，如東麗、北辰、武清、市內(nèi)六區(qū)，可在雨季適當(dāng)增多人工降雨，增加降水量，緩解干旱情況。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和公共安全預(yù)算支出較低的區(qū)（如寧河和靜海），應(yīng)大力發(fā)展高效環(huán)保產(chǎn)業(yè)，提高其經(jīng)濟(jì)水平，從而加大公共安全預(yù)算的投入，為預(yù)防氣象干旱以及災(zāi)后救助做好準(zhǔn)備。

人口密度較高的區(qū)（如津南和市內(nèi)六區(qū)），應(yīng)適當(dāng)調(diào)整城市布局，將產(chǎn)業(yè)或部門分散設(shè)置，各區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)，同時(shí)優(yōu)化交通，促進(jìn)人口流動(dòng)；供用水總量較低的區(qū)（如津南和北辰），應(yīng)做好本區(qū)的蓄水工作，有條件可以修建水庫(kù)或者小型抗旱水利設(shè)施，并調(diào)整農(nóng)林牧副漁用水結(jié)構(gòu)，多種植耗水少、耐旱的作物，同時(shí)注重節(jié)水灌溉。

各區(qū)都應(yīng)完善應(yīng)急、抗旱、調(diào)水預(yù)案，做好節(jié)約用水工作，同時(shí)處理好水資源循環(huán)利用，城市管道設(shè)置雨污分流。此外應(yīng)加強(qiáng)各學(xué)科之間的聯(lián)系，開(kāi)展綜合研究，提高包括氣象干旱災(zāi)害在內(nèi)的自然災(zāi)害預(yù)測(cè)水平，及時(shí)采取措施，將損失降到最低。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析研究區(qū)域?qū)庀蟾珊禐?zāi)害的綜合承災(zāi)能力，得出天津市各區(qū)的氣象干旱綜合承災(zāi)能力由大到小依次為寶坻、寧河、市內(nèi)六區(qū)、西青、靜海、武清、津南、北辰和東麗的結(jié)論。防災(zāi)減災(zāi)不僅是政府的工作，更需要每一位市民的參與，時(shí)刻謹(jǐn)記并踐行保護(hù)水資源、合理利用水資源，愛(ài)護(hù)我們賴以生存的環(huán)境。