馬箐鴻

吉林師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，吉林四平 136000

由于城市人口和財(cái)富的高度集中，以及社會(huì)問題的復(fù)雜性和基礎(chǔ)設(shè)施的脆弱性，無時(shí)無刻不面臨著突發(fā)事件的挑戰(zhàn)。長(zhǎng)春市南關(guān)區(qū)2019年6月2日、7月16日、8月18日，因暴雨導(dǎo)致多條道路大面積積水，市區(qū)部分一樓住戶與地下室進(jìn)水，尤其在東北師范大學(xué)門前積水深度超1.5 m，多輛車被淹，人員被困，生命受到威脅。由此可見，內(nèi)澇災(zāi)害給城市居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重?fù)p害。因此，亟需開展城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩措施研究，以降低內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失，為城市內(nèi)澇災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)提供決策依據(jù)。

探究城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略的前提是從損失評(píng)估入手，厘清流程，提出不同類型的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略。居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失評(píng)價(jià)最早于1960年開始，采用經(jīng)驗(yàn)曲線法（empirical curves）構(gòu)建了致災(zāi)因子與財(cái)產(chǎn)損失之間的函數(shù)關(guān)系[1-2]。其中主要的致災(zāi)因子包括淹沒水深、淹沒時(shí)間、流速等指標(biāo)，在城市內(nèi)澇災(zāi)害損失研究中除水深指標(biāo)以外，其他指標(biāo)可以忽略。損失函數(shù)的構(gòu)建需要實(shí)地調(diào)查，獲取大量的室內(nèi)財(cái)產(chǎn)量和損失數(shù)據(jù)，擬合水深與損失函數(shù)關(guān)系，得到損失率曲線。在損失評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，可提出有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，目前國(guó)外已有研究提出風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，包括保險(xiǎn)、工程措施、政策及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防等措施，主要應(yīng)用在工程、疾病、農(nóng)業(yè)及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略方面。國(guó)內(nèi)與國(guó)外研究?jī)?nèi)容大體一致，主要集中在洪災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害及疾病防控等方面，在城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略方面的研究較少[3-13]。

為了降低城市內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失，探究不同類型風(fēng)險(xiǎn)減緩策略在城市內(nèi)澇災(zāi)害中的應(yīng)用，以吉林省長(zhǎng)春市南關(guān)區(qū)為例開展實(shí)證研究，嘗試采用事件樹分析法按城市內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)展的時(shí)間順序，由初始事件開始推論可能的后果，從而進(jìn)行內(nèi)澇災(zāi)害危險(xiǎn)源辨識(shí)；采用故障樹分析法中的布林邏輯組合低階事件，找出構(gòu)成不理想狀況的多個(gè)因素，定性分析城市內(nèi)澇災(zāi)害系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，尋求最優(yōu)的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于提出了城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，探討了其實(shí)際應(yīng)用方法，并采用定性與定量相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)減緩策略評(píng)估，為城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合管理提供決策依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

隨著城市化進(jìn)程的加快，暴雨、特大暴雨頻發(fā)，導(dǎo)致長(zhǎng)春市近些年內(nèi)澇災(zāi)害愈發(fā)嚴(yán)重。例如，2019年8月18日長(zhǎng)春市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害導(dǎo)致雙陽城區(qū)6 000多人緊急轉(zhuǎn)移，多輛車被淹，室內(nèi)大量進(jìn)水，造成的損失十分嚴(yán)重。因此，以南關(guān)區(qū)為研究區(qū)開展城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略研究具有一定的代表性。

1.2 數(shù)據(jù)資料與處理

（1）空間數(shù)據(jù)。主要為南關(guān)區(qū)下墊面基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，包括土地利用矢量數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)、居民點(diǎn)數(shù)據(jù)等。以資源2號(hào)衛(wèi)星遙感影像（分辨率2 m）數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件對(duì)遙感影像進(jìn)行目視解譯，提取研究所需基礎(chǔ)矢量數(shù)據(jù)信息。

（2）屬性數(shù)據(jù)。人口統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)來源于2019年《長(zhǎng)春市統(tǒng)計(jì)年鑒》；實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)源于研究團(tuán)隊(duì)在研究區(qū)進(jìn)行實(shí)地走訪與數(shù)據(jù)采集，包括居民受災(zāi)情況調(diào)查數(shù)據(jù)、室內(nèi)財(cái)產(chǎn)數(shù)量數(shù)據(jù)、歷史內(nèi)澇災(zāi)害財(cái)產(chǎn)損失數(shù)據(jù)等。

（3）其他資料。風(fēng)險(xiǎn)減緩策略中的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁措施是減少城市內(nèi)澇災(zāi)害居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失的重要手段之一，因此，通過訪談平安保險(xiǎn)員，了解室內(nèi)財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)制度，為風(fēng)險(xiǎn)減緩策略制定提供依據(jù)。

1.3 研究方法

1.3.1 事件樹分析法事件樹分析法（Event Tree Analysis，ETA）是安全系統(tǒng)工程中常用的一種歸納推理分析方法，起源于決策樹分析（簡(jiǎn)稱DTA），它是一種按事故發(fā)展的時(shí)間順序由初始事件開始推論可能的后果，從而進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)的方法。為了厘清內(nèi)澇災(zāi)害的特征、規(guī)律及演化過程，將其以事件樹形式展開，達(dá)到對(duì)其發(fā)生、發(fā)展過程的直觀化、可視化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)澇災(zāi)害造成損失的精準(zhǔn)解析。

1.3.2 故障樹分析法故障樹分析（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）是由上往下的演繹式失效分析法，利用布林邏輯組合低階事件，分析系統(tǒng)中不希望出現(xiàn)的狀態(tài)。故障樹分析法主要用于安全工程和可靠度工程的領(lǐng)域，用以了解系統(tǒng)失效的原因，并找到最好的方式降低風(fēng)險(xiǎn)，或是確認(rèn)某一安全事故、特定系統(tǒng)失效的發(fā)生率。利用該方法解決問題的特點(diǎn)，列出內(nèi)澇災(zāi)害系統(tǒng)最不理想的狀態(tài)，并將其從上至下以樹狀形態(tài)展開，通過找出構(gòu)成不理想狀況的多個(gè)因素，對(duì)內(nèi)澇災(zāi)害系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定性分析。

1.3.3 居民住宅內(nèi)部財(cái)產(chǎn)調(diào)查依據(jù)城市內(nèi)澇災(zāi)害居民內(nèi)部財(cái)產(chǎn)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失包括衣物、食品、電器及家具等物品[14-15]。為了探究不同水深下居民財(cái)產(chǎn)損失情況，需建立不同水深下居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)與損失大小之間的關(guān)系。將城市內(nèi)澇災(zāi)害居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失調(diào)查結(jié)果與水深模擬結(jié)果相結(jié)合，采用回歸分析方法擬合居民住宅內(nèi)部財(cái)產(chǎn)水深與損失率回歸方程，經(jīng)過對(duì)比擬合方程相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)居民住宅損失擬合方程中二次回歸模型相關(guān)系數(shù)最高（R2=0.8681），且F檢驗(yàn)α=0.05，達(dá)到顯著水平（圖1）。

圖1 樓房財(cái)產(chǎn)損失與水深關(guān)系

2 城市內(nèi)澇災(zāi)害居民住宅內(nèi)部財(cái)產(chǎn)損失評(píng)價(jià)

以實(shí)地調(diào)查與居民住宅財(cái)產(chǎn)損失率分析結(jié)果為基礎(chǔ)，采用事件樹分析方法，逐步分析城市內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失，將受災(zāi)發(fā)生概率與內(nèi)部財(cái)產(chǎn)損失數(shù)量乘積并累加作為城市內(nèi)澇災(zāi)害的期望損失值[16-17]。其中，受災(zāi)發(fā)生概率采用ETA方法計(jì)算，房屋內(nèi)部財(cái)產(chǎn)損失采用網(wǎng)格內(nèi)每戶居民財(cái)產(chǎn)與戶數(shù)乘積計(jì)算，其中每戶財(cái)產(chǎn)數(shù)量通過實(shí)際調(diào)查獲取。從計(jì)算結(jié)果可看出，基于ETA方法的城市內(nèi)澇災(zāi)害損失評(píng)估能夠直觀地表現(xiàn)出不同分支居民住宅內(nèi)部財(cái)產(chǎn)損失情況，如未對(duì)城市內(nèi)澇災(zāi)害采取風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，此時(shí)居民住宅內(nèi)部總的期望損失值約為9 623.3萬元（圖2）。

圖2 城市內(nèi)澇災(zāi)害居民住宅內(nèi)部財(cái)產(chǎn)損失評(píng)價(jià)

3 城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩對(duì)策分析

按照上述FTA方法的由下至上的解析原則，厘清城市內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展過程，探究其風(fēng)險(xiǎn)減緩策略。研究表明，城市內(nèi)澇災(zāi)害主要對(duì)居民住宅內(nèi)的食物、衣物、電器、家具等財(cái)產(chǎn)造成損失，采用風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防與風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁等措施能夠較大程度上降低損失。圖5中的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略為在原有的損失基礎(chǔ)上部分居民采取保險(xiǎn)措施，根據(jù)實(shí)際調(diào)查結(jié)果顯示，20%居民參加室內(nèi)財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)，賠償額度為100%賠付，最終研究區(qū)城市內(nèi)澇災(zāi)害損失值為7 698.64萬元，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)研究區(qū)因室內(nèi)財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)戶數(shù)較低，導(dǎo)致研究區(qū)居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失較大（圖3）。

圖3 基于保險(xiǎn)措施的城市內(nèi)澇災(zāi)害損失評(píng)價(jià)

為了降低居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失，基于上述城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，本研究設(shè)定2個(gè)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩方案：（1）假設(shè)有75%居民在災(zāi)害前采取各種預(yù)防措施，如提前轉(zhuǎn)移部分室內(nèi)財(cái)產(chǎn)或?yàn)?zāi)害發(fā)生時(shí)緊急轉(zhuǎn)移其他財(cái)產(chǎn)，可大幅度地減少損失，在此風(fēng)險(xiǎn)減緩策略基礎(chǔ)上，研究區(qū)城市內(nèi)澇災(zāi)害損失值為2 405.83萬元（圖4）；（2）假設(shè)有75%居民在災(zāi)害前采取各種預(yù)防措施，且居民購買室內(nèi)財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)，形成“預(yù)防+保險(xiǎn)”的雙重風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，可大幅度地降低城市內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失，此時(shí)的損失值為1 924.66萬元（圖5）。由此可見，對(duì)城市內(nèi)澇災(zāi)害采取不同的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，可不同程度地降低內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失，且組合的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略會(huì)大幅度地降低內(nèi)澇災(zāi)害帶來的損失。

圖4 基于預(yù)防措施的城市內(nèi)澇災(zāi)害損失評(píng)價(jià)

圖5 基于“保險(xiǎn)措施+預(yù)防措施”的城市內(nèi)澇災(zāi)害損失評(píng)價(jià)

4 結(jié)論與展望

暴雨內(nèi)澇災(zāi)害愈發(fā)頻繁，準(zhǔn)確掌握暴雨內(nèi)澇災(zāi)害對(duì)城市居民財(cái)產(chǎn)造成的損失，有助于提高城市防災(zāi)減災(zāi)能力，降低內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失與社會(huì)影響。以長(zhǎng)春市南關(guān)區(qū)為例，采用事件樹方法，對(duì)城市內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失進(jìn)行評(píng)價(jià)；采用故障樹方法，分析城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，并設(shè)定不同類型的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，探究在不同風(fēng)險(xiǎn)減緩策略下城市內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失變化情況。

結(jié)果顯示，居民未采取任何應(yīng)急措施時(shí)，城市內(nèi)澇災(zāi)害造成居民室內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失值為9 623.3萬元；居民采取保險(xiǎn)策略時(shí)，損失值為7 698.64萬元；居民積極采取預(yù)防措施時(shí)，損失值為2 405.83萬元；居民采取“保險(xiǎn)+預(yù)防”雙重措施時(shí)，損失值為1 924.66萬元。由此可見，提出不同類型的城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，可不同程度地降低內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失。此外，除了居民采取的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略措施，政府部門還可采取工程、政策等措施進(jìn)一步降低城市內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失。

本研究?jī)H討論了2種風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，其他風(fēng)險(xiǎn)減緩策略如工程措施、政策措施及居民應(yīng)急意識(shí)等也可作為風(fēng)險(xiǎn)減緩策略，且將多種風(fēng)險(xiǎn)減緩策略進(jìn)行組合優(yōu)化，將會(huì)更大程度地降低內(nèi)澇災(zāi)害造成的損失。