李夢杰, 劉德林
(1.河南理工大學(xué) 安全與應(yīng)急管理研究中心, 河南 焦作 454000; 2.河南理工大學(xué) 應(yīng)急管理學(xué)院, 河南 焦作 454000)
洪澇災(zāi)害是我國乃至世界上發(fā)生頻率最高,影響范圍最廣,造成人員傷亡和經(jīng)濟損失最為嚴重的自然災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計,2018年洪澇和地質(zhì)災(zāi)害共造成全國3 526.2萬人次受災(zāi),338人死亡,42人失蹤,142萬人次緊急轉(zhuǎn)移安置;6.4萬間房屋倒塌,13.9萬間嚴重損壞,65萬間一般損壞;直接經(jīng)濟損失1 060.5億元[1]。災(zāi)后恢復(fù)力作為應(yīng)急能力建設(shè)的重要組成部分,對于降低承災(zāi)體的脆弱性,減輕災(zāi)害造成的損失具有重要意義[2]。如Rose和Lim[3]通過對自然災(zāi)害造成的商業(yè)中斷損失的研究發(fā)現(xiàn),災(zāi)后恢復(fù)力可以減少災(zāi)害損失的80%左右;Suriya等[4]采用問卷調(diào)研法開展災(zāi)后統(tǒng)計以評估災(zāi)后恢復(fù)力對災(zāi)害損失的作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過研究災(zāi)后恢復(fù)力有助于更好地擬定政策建議以應(yīng)對未來的洪水事件,并最大限度地降低洪災(zāi)損失;吳先華等[5]以后白鎮(zhèn)為例開展實地調(diào)研,得到承災(zāi)體各要素的易損性、經(jīng)濟價值等信息,然后通過繪制曲線來對比考慮災(zāi)后恢復(fù)力前后災(zāi)害對承災(zāi)體造成的損失變化,研究發(fā)現(xiàn)考慮恢復(fù)力對降低災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失有很大幫助。
然而,目前我國專門針對于自然災(zāi)害特別是洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)力評估的研究成果仍相對缺乏,大部分研究主要集中在災(zāi)害風(fēng)險評估、系統(tǒng)脆弱性評估、應(yīng)急能力評價、監(jiān)測預(yù)警評估等方面。通過對災(zāi)害恢復(fù)力評估研究的相關(guān)文獻進行梳理,發(fā)現(xiàn)定性評估和定量評估是目前國內(nèi)學(xué)者常用的方法。其中,定性評估主要集中在恢復(fù)力的概念、重要性以及如何增強系統(tǒng)恢復(fù)力等方面的研究。該方法雖然能夠解釋恢復(fù)力的本質(zhì),但結(jié)果較為抽象,說服力不強;而定量評估主要通過建立指標體系,構(gòu)建相應(yīng)的評估模型,來定量分析系統(tǒng)的恢復(fù)力強弱,相對定性分析來說雖更具有科學(xué)性和直觀性,但操作起來較為復(fù)雜。因此,學(xué)者們目前更多采用兩者相結(jié)合的方法來更好地研究系統(tǒng)的災(zāi)害恢復(fù)力。例如,杜國強等[6]從自然、社會、管理3個維度出發(fā),選取了10個指標,并運用層次分析法建立了評價指標體系,利用線性加權(quán)綜合評價模型對哈爾濱市洪澇災(zāi)害系統(tǒng)恢復(fù)力做出評估,并對結(jié)果展開對比分析;黃定華[7]根據(jù)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)恢復(fù)力的相關(guān)研究內(nèi)容,提出了農(nóng)業(yè)旱災(zāi)恢復(fù)性的概念,探討影響因素,并以此來確定評價指標,最終利用層次分析法以邢臺縣為研究對象,對灌溉區(qū)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)恢復(fù)性做出評價并給予建議;劉新意[8]通過可變模糊評價法構(gòu)建了農(nóng)業(yè)重大旱災(zāi)災(zāi)后恢復(fù)力評價模型,運用定量分析與定性分析相結(jié)合的方法以河北省為例對災(zāi)難恢復(fù)力進行評估。綜上,本文擬采用定性和定量相結(jié)合的方法對河南省洪災(zāi)災(zāi)后恢復(fù)力進行研究,以期為河南省防洪減災(zāi)規(guī)劃和應(yīng)急能力建設(shè)提供決策依據(jù),同時為區(qū)域災(zāi)后恢復(fù)力評價提供方法借鑒和研究案例。
本文的研究目標為: ①構(gòu)建區(qū)域尺度洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)力評價的指標體系與方法; ②識別洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)力的主要影響因素和空間分布特征; ③提出洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)力提升策略。
河南位于中國中東部,地處黃河中下游,國土總面積約為1.67×105km2,下設(shè)鄭州、開封、洛陽、平頂山、安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽、許昌、漯河、三門峽、南陽、商丘、信陽、周口、駐馬店等17個省轄市和濟源1個示范區(qū)。該區(qū)域?qū)儆跐駶櫋霛駶櫦撅L(fēng)氣候,具有四季分明、雨熱同期和氣象災(zāi)害頻繁的特點,多年平均降水量在500~1 300 mm之間,并呈現(xiàn)逐漸增加趨勢,但降雨時空分布十分不均,約有60%的降水集中在汛期。截至2018年底該省人口總數(shù)約為10 906萬,人口密度大,其中,城鎮(zhèn)常住人口4 967萬,城鎮(zhèn)化率已突破50%,達5.16%,這使得市域環(huán)境發(fā)生較大變化,加上基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與城市發(fā)展速度不相適應(yīng)等因素使得洪澇災(zāi)害生的幾率大大提高[9]。2011年以來該省GDP呈逐步上升趨勢,平均增長速度達9.33%,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,各種人類工程活動也在逐步加劇,造成了植被破壞、水土流失等環(huán)境問題,加上河南省地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多樣,地勢起伏較大,使該省的洪水災(zāi)害脆弱性大大增加[10]。
洪澇災(zāi)害恢復(fù)力的構(gòu)成因素眾多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受區(qū)域本身的環(huán)境條件和人為防御等多種因素的影響,供選取的評價指標很多,想要把這些影響因素都作為評價指標,既不現(xiàn)實也沒有必要。如災(zāi)后各級政府的響應(yīng)和管理能力,雖然都對災(zāi)后恢復(fù)力有一定的影響,但包含因素眾多,且數(shù)據(jù)難于獲得,難以滿足指標選取的可測性原則,如應(yīng)急物資、應(yīng)急基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)急演練次數(shù)等都很難找到具體準確的數(shù)據(jù),也難以用其他可量化指標代替。因此本文通過專家咨詢和查閱文獻等方法,在考慮指標選取的原則與數(shù)據(jù)的可獲得性等因素的基礎(chǔ)上,通過借鑒國內(nèi)外專家建立的評價指標和模型并結(jié)合河南省的區(qū)域特性,最終確定從自然維、經(jīng)濟維、社會維、技術(shù)維4個維度出發(fā),選取20個評價指標,構(gòu)建評價指標體系(表1)。
本文所選指標數(shù)據(jù)主要來源于《2017年河南省統(tǒng)計年鑒》。由于所選指標的量綱和單位不同,需對各指標進行標準化處理;同時,各指標對洪澇災(zāi)害恢復(fù)力的影響有正有負,也需要將產(chǎn)生負效應(yīng)的指標進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。為消除上述影響,本文采用極差標準化方法對各指標進行處理。
Xi′(正指標)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)
(1)
Xi′(負指標)=(Xmax-Xi)/(Xmax-Xmin)
(2)
式中:Xi′為各項指標的標準化后的數(shù)據(jù);Xi為各項指標的原始數(shù)據(jù);Xmax為原始數(shù)據(jù)中的最大值;Xmin為原始數(shù)據(jù)中的最小值。
某一指標的權(quán)重是指該指標在整體評價中的相對重要程度,有多種確定方法,如經(jīng)驗判斷法、數(shù)理統(tǒng)計法、層次分析法、模糊統(tǒng)計法等,這些分析方法各有優(yōu)劣。
通過綜合分析各方法的優(yōu)缺點,本文采用層次分析法確定各指標的權(quán)重,層次分析法是定性分析與定量分析相結(jié)合的一種方法,經(jīng)常在多標準和多目標的復(fù)雜問題決策分析中使用,使決策者和分析者能夠通過研究結(jié)果相互溝通[11],適用于難以完全用定量分析來解決的問題,同時能夠在一定程度上彌補過去的評價方法在處理定性問題上的不足。具體實施步驟如下:首先要建立層次結(jié)構(gòu)模型,將問題中的各個要素劃分為不同的層次結(jié)構(gòu)來說明各要素之間的從屬關(guān)系;第二通過向這方面的權(quán)威專家及本專業(yè)學(xué)生進行問卷調(diào)查來確定各指標的相對重要程度,構(gòu)建判斷矩陣;第三層次單排序和一致性檢驗,通過運用Matlab軟件來確定各指標的權(quán)重并對結(jié)果進行一致性檢驗;第四層次總排序和一致性檢驗,保證結(jié)果的最優(yōu)化[12]。各指標相對權(quán)重詳見表1。
本文采用綜合指數(shù)法來確定城市洪澇災(zāi)害恢復(fù)力等級,其計算方法為利用層次分析法計算的權(quán)重和經(jīng)過標準化的指標數(shù)據(jù)進行累乘,然后相加,最后計算出恢復(fù)力綜合評價指數(shù)。計算公式為:
(3)
式中:G代表恢復(fù)力指數(shù);Xi′代表某區(qū)域第i個指標的標準值;Wi代表第i個指標的權(quán)重;G值越大說明區(qū)域災(zāi)害恢復(fù)力越強。
表1 河南省洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)力評價指標及其權(quán)重
對指標進行標準化處理后,運用Excel軟件將標準化值帶入公式(3)計算各城市的恢復(fù)力指數(shù)。根據(jù)各評估單元的評估結(jié)果,在考慮各城市綜合恢復(fù)力指數(shù)的平均數(shù)(0.35)、極差(0.59)、標準差(0.19)的基礎(chǔ)上,將各指標的恢復(fù)力指數(shù)劃分為低、中、高3個等級,具體的取值范圍為(0.08~0.2),[0.2~0.45),[0.45~0.7),分別用Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ表示,具體結(jié)果詳見表2。由表2可知,鄭州市、濟源市、洛陽市等6個城市恢復(fù)力等級為Ⅲ,屬于高恢復(fù)力區(qū)域,其中鄭州市的洪澇災(zāi)害恢復(fù)力最高,恢復(fù)力指數(shù)為0.68;南陽市、信陽市、周口市等6個城恢復(fù)力等級為Ⅰ,屬于低恢復(fù)力區(qū)域,其中南陽市的洪澇災(zāi)害恢復(fù)力最低,恢復(fù)力指數(shù)為0.09;其余6個城市屬于中等恢復(fù)力水平。進一步分析表1可以得知哪些因素影響了區(qū)域的災(zāi)害恢復(fù)力水平,從而為該地區(qū)提高災(zāi)后恢復(fù)力提出具體的改進措施。比如鄭州市作為恢復(fù)力最高的城市,主要原因在于作為河南省省會城市,其不僅在經(jīng)濟發(fā)展水平方面遠高于其他城市,在社會救助能力、社會文化水平、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面也都明顯高于其他城市,但通過對數(shù)據(jù)分析也可以看到鄭州市的社會恢復(fù)力在這些城市中最低,僅為0.29,這主要在于其人口密度較大、平均每一就業(yè)者負擔(dān)人數(shù)較多,導(dǎo)致環(huán)境和人口壓力過大,因此鄭州市應(yīng)注意合理控制人口增長速度;對恢復(fù)力最低的南陽市來說,對其影響最大的是自然恢復(fù)力和經(jīng)濟恢復(fù)力,尤其是自然恢復(fù)力僅為0.34,為幾個城市中的最低值,通過分析主要原因為南陽市建成區(qū)綠化覆蓋率過低,因此提高該地區(qū)恢復(fù)力的有效途徑是在提高地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展水平的同時注意擴大建成區(qū)的綠化面積來加強水土流失管理;而處于中等恢復(fù)力水平的幾個城市其經(jīng)濟發(fā)展較為穩(wěn)定,雖然也都存在缺陷需要改善,但在一定程度上抵御災(zāi)害和災(zāi)后重建的能力都高于其他城市,由此也可以看出經(jīng)濟因素是影響恢復(fù)力的重要因素。同理,根據(jù)評價結(jié)果結(jié)合實際數(shù)據(jù)分析也可對其他城市洪澇災(zāi)害恢復(fù)力水平的主要影響因素進行分析,并提出針對性策略。
根據(jù)所得劃分結(jié)果(表2),利用ArcGIS軟件繪制河南省洪澇災(zāi)害恢復(fù)力空間分布圖,并根據(jù)圖示結(jié)果結(jié)合其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對河南省各地市洪澇災(zāi)害恢復(fù)力的空間分布特征進行描述和分析,得到相關(guān)結(jié)論和成果(圖1)。從圖1可以看出,河南省洪澇災(zāi)害綜合恢復(fù)力在空間分布上呈現(xiàn)一定的規(guī)律??傮w來說,由西北向東南呈下降趨勢。綜合恢復(fù)力較高的城市主要集中在西北部,分別有鄭州市、洛陽市、焦作市、安陽市、鶴壁市、濟源市;處于中等水平恢復(fù)力的主要集中在中部和北部部分地區(qū),分別有商丘市、新鄉(xiāng)市、許昌市、駐馬店市、平頂山市、三門峽市;恢復(fù)力低的城市主要集中在東部和南部,分別是漯河市、開封市、周口市、濮陽市、信陽市和南陽市。通過數(shù)據(jù)的進一步分析發(fā)現(xiàn),城市綜合恢復(fù)力水平與各地的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r是密不可分的,比如鄭州市在人均可支配收入、固定資產(chǎn)投資額等指標上均位于全省之首,而排名靠后的信陽市和周口市大部分指標都不高,尤其是經(jīng)濟指標較其他城市相差不少,導(dǎo)致其恢復(fù)力較低。從各等級綜合恢復(fù)力分布區(qū)所占面積比例來看,河南省所處低、中、高恢復(fù)力等級的面積占全省總面積的百分比分別為42.58%,35.11%,22.31%。從結(jié)果來看,河南省有很大一部分區(qū)域的洪澇災(zāi)害恢復(fù)力處于中低水平,因此本文根據(jù)評價結(jié)果,結(jié)合河南省各地市的實際情況,提出對策建議。
表2 河南省洪澇災(zāi)害恢復(fù)力評價結(jié)果
圖1 河南省洪澇災(zāi)害綜合恢復(fù)力空間分布
根據(jù)以上分析結(jié)果可以看到,技術(shù)恢復(fù)力在綜合恢復(fù)力中所占比例最低,僅為0.08,但仍然有一部分城市因為技術(shù)恢復(fù)力過低而影響了其綜合恢復(fù)力水平。因此這些城市也應(yīng)該注意加強工程建設(shè),提高技術(shù)恢復(fù)力。具體措施為: ①加強防洪抗洪設(shè)施建設(shè),提高工程防御能力。目前由于城市現(xiàn)代化的進一步發(fā)展,城市的人口密度和財產(chǎn)密度都在不斷增加,而河南省很多地下設(shè)施建設(shè)、生命線系統(tǒng)、堤壩建設(shè)等都已經(jīng)難以抵御突發(fā)的洪澇災(zāi)害,防洪效果大大降低,面對這樣的現(xiàn)狀各城市的防洪工程應(yīng)從實際情況出發(fā),制定合理的防洪規(guī)劃和標準,加快實施雨洪調(diào)蓄設(shè)施的建設(shè)和堤壩建設(shè)。 ②提高監(jiān)測預(yù)警能力,減少災(zāi)害損失。隨著科技的進步,建立新型先進的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)也成了形勢所需,此外只有提高氣象預(yù)報和水文預(yù)報精確度才能更加及時地發(fā)揮工程建設(shè)的抵御作用,最大程度上減少災(zāi)害損失。
通過研究發(fā)現(xiàn)一些地區(qū)雖然經(jīng)濟發(fā)展較好,但對于防災(zāi)減災(zāi)方面投入較少,固定資產(chǎn)投資額處于低水平狀態(tài),也有一些地區(qū)由于經(jīng)濟發(fā)展水平比較落后,對防洪減災(zāi)方面沒有能力加大投入,因此這些地區(qū)應(yīng)根據(jù)自身情況,加大對防洪減災(zāi)的關(guān)注,可以通過向企業(yè)尋求贊助或依靠社會救助等方法來拓寬資金籌措渠道。具體措施為: ①科學(xué)儲備和管理應(yīng)急物資,使其發(fā)揮最大作用。 ②加強應(yīng)急救援隊伍標準化建設(shè),提高綜合應(yīng)急救援能力。各級政府應(yīng)設(shè)立專項資金,建立專業(yè)的應(yīng)急搶險隊伍,同時注意加強平時的培訓(xùn),以便在災(zāi)害發(fā)生后能夠立即投入到事故現(xiàn)場展開救援工作,盡可能減少災(zāi)害損失。
社會因素在綜合恢復(fù)力中所占比例較大,約為0.26,而影響社會恢復(fù)力的最主要原因是人口因素,但在短時間內(nèi)想要改變?nèi)丝谔卣魇呛茈y的,因此相關(guān)政府應(yīng)在合理控制人口增長的基礎(chǔ)上從其他方面入手來改善情況。具體措施為: ①加大資金投入,提高城市自身醫(yī)療救助能力。各級政府應(yīng)根據(jù)實際情況建設(shè)足夠的醫(yī)療機構(gòu),同時通過一些政策扶持來培養(yǎng)引進一些專業(yè)的衛(wèi)生技術(shù)人員,以保證在災(zāi)害發(fā)生時能夠在短時間內(nèi)進行災(zāi)害自主應(yīng)對。 ②從各個方面入手加強居民自救互救能力,減少人員傷亡。居民自救能力表現(xiàn)為社會成熟度,而提高它的有效方法是要加強危機教育,其目的首先是使公民樹立危機意識,此外還可以使公民掌握更多的應(yīng)急知識和技能,提升基本應(yīng)急能力。
經(jīng)濟發(fā)展水平作為影響恢復(fù)力的一大因素,對很多發(fā)展落后的城市產(chǎn)生了影響。因此這些城市需要借助外力來保證他們在災(zāi)害來臨時能夠有效應(yīng)對,為受害者提供足夠的救助。洪澇災(zāi)害保險作為救災(zāi)過程中的重要部分在洪澇災(zāi)害保障方面發(fā)揮重要作用[13]。當(dāng)洪澇災(zāi)害發(fā)生時,僅僅依靠當(dāng)?shù)刎斦С鲎鳛闉?zāi)害恢復(fù)的資金對居民來說補償程度是很低的,而充分依靠市場資本的作用,全面實施洪澇災(zāi)害保險制度可以很好地解決此問題,對恢復(fù)社會生產(chǎn)、保障社會安定具有積極作用[14]。