張乾柱，盧 陽，周火明，嚴同金，謝 謙，胡 月，閆建梅

（1.長江水利委員會 長江科學院重慶分院，重慶 400026；2.重慶市水旱災害防御中心，重慶 401147）

洪澇災害具有發(fā)生頻率高、影響范圍廣、經濟損失大等特點，嚴重制約人類社會的生存和發(fā)展[1]。全球每年因洪澇災害導致的人員傷亡和經濟損失分別占全部自然災害的65%和30%[2]。受我國特殊的自然地理、地質地貌和氣候變化影響，洪澇災害發(fā)生頻率較高，尤其是進入20世紀90年代以后，洪澇災害更是呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)及重發(fā)趨勢[3]。開展洪澇災害評估研究，是認識洪澇災害的基礎，也是實現(xiàn)有效管理洪澇災害的依據(jù)[4-5]。根據(jù)災害發(fā)生階段，洪澇災害評估可分為災前、災中和災后三個階段[1]。洪澇災害發(fā)生后，科學有效地評估洪澇災害所造成的損失，是評估防洪效益、制定防洪規(guī)劃和防洪減災決策的重要依據(jù)[6]。根據(jù)洪澇災害評估的時間和空間范圍，可分為場次災情評估和年度災情評估[7]。從洪澇災害損失評估過程來看，評估指標體系的確定、災害損失的計量和災情等級劃分是評估的關鍵環(huán)節(jié)[8]。洪澇災害評估指標的確定與獲取，是災害評估的核心內容，通常遵循系統(tǒng)性、可行性、可比性和相容性原則[9]。評估指標體系經歷了由單指標體系到多指標體系變化，包含致災因子、承災體及防災減災3個方面，一般選取死亡人口、倒塌房屋、農作物受災面積、直接經濟損失、水利損失等指標開展損失評估工作[10]。除上述社會屬性指標和經濟指標外，災害影響范圍指標如受災范圍大小、受淹城鎮(zhèn)數(shù)量、骨干交通中斷歷時等，也是洪澇災害評估工作需側重考慮的[11]。受特殊的地形地貌和氣候特征影響，重慶市暴雨洪澇災害頻發(fā)，造成的直接經濟損失居重慶市氣象災害首位[12]。本文根據(jù)《洪澇災情評估標準》（SL 579—2012），選擇死亡人口、受災人口、農作物受災面積、直接經濟損失、水利設施經濟損失、倒塌房屋、骨干交通中斷歷時、城市受淹歷時、生命線工程中斷歷時等內容作為評估指標[7]，對2017年度重慶市境內發(fā)生的13次區(qū)域性暴雨和1次局部暴雨造成的洪災分別進行評估，探討境內暴雨洪災分布規(guī)律，以期為重慶市暴雨洪災防御工作提供數(shù)據(jù)與理論支撐。

1 研究區(qū)概況

重慶市位于青藏高原與長江中下游平原過渡地帶，介于105°11′～110°11′E和28°10′～32°13′N范圍內，總面積達8.24×104km2。地貌類型多樣，以山地與丘陵為主，分別占75.8%、15.2%。降水量年際變化和地區(qū)差異大。多年平均年降水量1 000～1 600 mm①http://data.cma.cn/data/online.html?t=6（圖1），主要集中在5—10月，為年降水量的75%，暴雨開始早、結束晚，出現(xiàn)暴雨時間長，大部分地區(qū)年平均暴雨日數(shù)為2.5～2.9 d，東北部和東南部地區(qū)甚至可達4.0 d以上。鑒于重慶以山地為主的地貌特征及降雨集中的特點，境內支流水系匯流急速、沖襲力強、歷時短及洪峰量集中。東北部地區(qū)暴雨洪澇出現(xiàn)頻率較高，防治任務繁重。

圖1 重慶市多年降水量分布圖Fig.1 Distribution map of annual precipitation in Chongqing

2 數(shù)據(jù)來源

重慶市2017年歷次暴雨洪澇災害數(shù)據(jù)來源于重慶市水旱災害防御中心，數(shù)據(jù)包括死亡人口、受災人口、農作物受災面積、直接經濟損失、水利設施經濟損失、倒塌房屋、骨干交通中斷歷時、城市受淹歷時、生命線工程中斷歷時等指標內容。重慶市2001—2017年洪澇災害數(shù)據(jù)來源于重慶市水利局水資源公報②http://slj.cq.gov.cn/。

3 重慶市2017年洪澇災害分析

3.1 洪澇災害總體情況

重慶市境內2017年度共發(fā)生13次區(qū)域性暴雨洪災和1次局部暴雨天氣洪災（圖2），累計造成33個區(qū)縣和780個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災，農作物受災總面積達4.82×104hm2，造成5 290間房屋倒塌，共計1.41×106人受災，2.033×104人被迫轉移，11人死亡和2人失蹤，帶來直接經濟損失1.594×109元，水利設施直接經濟損失2.83×108元。對比歷次洪澇災害損失情況來看，“9.8”（9月8日，下同）區(qū)域性暴雨造成的受災區(qū)縣、受災鄉(xiāng)鎮(zhèn)及轉移人口數(shù)量最多，“7.5”區(qū)域性暴雨造成的倒塌房屋和受災人數(shù)最多，“6.8”區(qū)域性暴雨造成的農作物受災面積、直接經濟損失總量及水利設施損失最大。

圖2 2017年歷次暴雨洪災損失情況對比Fig.2 Comparison of losses in 2017 floods

3.2 暴雨洪災時間變化規(guī)律

為分析汛期歷次洪澇災害損失情況，按月統(tǒng)計歷次洪災情況?？傮w而言，9月洪澇災害造成損失最為嚴重，共計發(fā)生4次區(qū)域性暴雨洪害，累計造成47區(qū)（縣）次和392個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災，受災人口達3.502×105人，轉移受災人口6 500人，災害造成1 000間房屋倒塌和8.33×103hm2農作物受災，直接經濟損失4.53×108元（圖3）。從2017年月降雨量與常年降雨平均值對比情況來看，9月降雨量遠超常年平均情況（圖4）。除此之外，4—6月汛期，隨降雨量增多，暴雨洪災帶來的損失不斷增加，盡管7月降雨量明顯降低，但暴雨洪災損失量僅次于9月，7月降雨量集中發(fā)生在中上旬，占月降雨總量的90%，發(fā)生了“7.5”“7.13”兩次區(qū)域性暴雨洪災，累計20個區(qū)縣和258個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災，受災人口達2.34×105人，轉移受災人口3 300人，災害造成700間房屋倒塌和9.71×103hm2農作物受災，直接經濟損失2.19×108元。

圖3 汛期各月份暴雨洪災損失情況Fig.3 Rainstorm and flood losses in each month of flood season

圖4 月降雨量與常年值月均降雨量對比Fig.3 Comparison of rainfall with annual monthly average rainfall

3.3 暴雨洪災空間變化規(guī)律

在歷次暴雨洪災中，除渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)、南岸區(qū)、榮昌縣及酉陽縣外的33個區(qū)（縣）和780個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均發(fā)生不同規(guī)模的暴雨洪災（圖5）。不同區(qū)縣災害損失情況對比，從受災鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量看，渝東北巫溪、巫山、奉節(jié)、城口、開州、萬州、梁平等區(qū)（縣）、渝中地區(qū)墊江、忠縣、豐都及渝東南石柱、彭水較多，其次為渝西地區(qū)合川、江津及綦江等區(qū)（縣）；從受災人口數(shù)量看，渝東北開州、萬州、巫溪和渝東南彭水等區(qū)縣受災人數(shù)較多，其次為渝中部豐都、涪陵與渝東南武隆、黔江，渝西大部分地區(qū)除合川外受災人數(shù)較少；從災害導致人口轉移情況看，渝東北城口、巫溪、巫山、開州、萬州等區(qū)（縣）因災轉移人數(shù)較多，渝東南地區(qū)及渝西大部分地區(qū)轉移人數(shù)較少；災害造成重慶市境內8人死亡、2人失蹤，分別發(fā)生在開州、云陽、北碚、合川、涪陵、巫溪及奉節(jié)；從農作物受災面積來看，損失最強烈的區(qū)（縣）集中在渝東北的巫溪、開州、萬州、梁平等區(qū)（縣），渝西地區(qū)除合川外大部分區(qū)（縣）受災較輕；從災害造成房屋倒塌數(shù)量來看，災害損失較重的區(qū)（縣）主要集中在渝東北城口、巫溪、開州、萬州、梁平等區(qū)（縣），其次為渝中地區(qū)忠縣、墊江與渝西部地區(qū)北碚、江津等區(qū)（縣）；從災害造成的直接經濟總損失來看，渝東北開州、巫溪、萬州、城口與渝中部地區(qū)墊江、忠縣損失較為嚴重，其次為渝東南彭水、黔江、秀山等區(qū)（縣），渝西部地區(qū)除合川外大部分經濟損失較??；從災害造成水利設施直接經濟損失來看，渝東北萬州、開州、巫溪與渝中部忠（縣）等損失較大，渝西地區(qū)大部分區(qū)縣除合川外災害損失較少。

圖5 重慶市2017年不同區(qū)（縣）災害損失情況Fig.5 Disaster losses in different districts of Chongqing in 2017

總體而言，渝東北地區(qū)在2017年度洪災過程中損失較嚴重，其次為渝中部地區(qū)和渝東南地區(qū)，渝西部地區(qū)災害損失相對較輕。渝東北、渝東南及渝西地區(qū)均是境內暴雨中心，但渝東北和渝東南地區(qū)海拔高、坡度大，暴雨洪災易發(fā)，渝西部地區(qū)地勢平坦，利于災害疏導。從重慶不同地區(qū)社會經濟指標看（表1），渝東北和渝東南經濟水平較渝西和渝中部地區(qū)低，但災害損失程度相對較高，一方面與上述地區(qū)的孕災環(huán)境有關，另一方面與抵御災害能力有關。綜合考慮境內災害監(jiān)測站、無線預警廣播站及危險區(qū)Ⅰ、Ⅱ類房屋比例在災害防治過程中的重要性，采用均等權重疊加方式得到各區(qū)縣抗災能力[13]?？篂哪芰χ笜藞D層由各指標疊加生成后，其結果須進行歸一化，數(shù)值方向與易損性成果相反，0至1表示抗災能力不斷降低。從不同地區(qū)抗災能力來看，渝東北、渝東南抗災能力較低，渝西地區(qū)和渝中地區(qū)相對較高，證實了上述觀點。

表1 重慶市不同地區(qū)社會經濟指標③www.cqdata.gov.cnTable 1 The socio-economic indicators in different regions of Chongqing

4 洪災等級評估

4.1 場次暴雨洪災等級評估

根據(jù)洪水災害風險管理理論，按對人類社會的影響，災害導致的損失可分為經濟損失和非經濟損失[14]。根據(jù)災害發(fā)展的時間延伸特征，經濟損失又分為直接經濟損失和間接經濟損失，直接經濟損失為洪水淹沒造成已有社會財富的減少，間接經濟損失是由直接經濟損失波及帶來的損失，在一定程度上反映洪災對后期社會產生的影響[15]。非經濟損失指的是洪災帶來的生命、政治、生態(tài)影響，通常以受災人口、受災面積等指標反映[8]。自20世紀90年代以來，我國學者就開始了洪災統(tǒng)計評估研究，基于數(shù)學方法的損失評估模型[16]和基于GIS、RS的洪災淹沒損失評估[17]等方法均適用于災前和災中評估。為提高我國洪澇災害評估的科學化、標準化和規(guī)范化水平，水利行業(yè)發(fā)布了《洪澇災情評估標準》（SL 579—2012），包含災害的等級劃分、場次洪澇災害的災情評估、年度洪澇災害的災情評估等技術內容，按評估方式分為直接認定法和多目標評估法?？紤]到本研究年度內，死亡人數(shù)和直接經濟損失均低于直接認定重大洪澇災害標準，因此，場次洪澇災害的災情評估采用多目標評估法。洪澇災害評估指標包括基本指標和擴展指標，基本指標是進行場次、年度洪澇災情評估的必要指標，擴展指標是依據(jù)評估對象選定的指標，其中，基本指標包括死亡人口、受災人口（或受災人口占區(qū)域人口比例）、農作物受災面積（或農作物受災面積占區(qū)域耕地面積比例）、倒塌房屋、直接經濟損失（或直接經濟損失占上一年區(qū)域GDP比例）、水利設施損失占直接經濟損失比例等；擴展指標包括骨干交通中斷歷時，城市受淹歷時，生命線工程（水、電、氣、通信）中斷歷時，級別場次災害數(shù)量等。場次洪澇災害災情評估，考慮基本指標和擴展指標公式如下：

式中：C為洪澇災情評估值；D為死亡人口指標的參數(shù)取值；P為受災人口指標的參數(shù)取值；A為農作物受災面積指標的參數(shù)取值；L為直接經濟損失指標的參數(shù)取值；F為水利設施經濟損失指標的參數(shù)取值；H為倒塌房屋指標的參數(shù)取值；R1、R2為骨干交通中斷歷時指標的參數(shù)取值；S為城市受淹歷時指標的參數(shù)取值；T為生命線工程中斷歷時指標的參數(shù)取值；參數(shù)權重，取江河洪水災害類型值。

根據(jù)重慶市2017年洪澇災害統(tǒng)計資料，梳理了歷次山洪災害損失情況，包括死亡人口、受災人口、農作物受災面積、直接經濟損失、水利設施經濟損失、倒塌房屋、交通中斷歷時、城市受淹歷時及生命線工程等指標，參考各類災情指標參數(shù)與閾值區(qū)間的關系[7]，推算出各類災情指標取值參數(shù)（表2）。根據(jù)歷次暴雨洪災過程災害損失情況及參數(shù)取值，按公式1計算，推算出歷次洪澇災害評估值（表2、圖6）。按照洪澇災害評估標準，場次洪澇災害等級分為特別重大洪澇災害（C≤80）、重大洪澇災害（60≤C＜80）、較大洪澇災害 （40≤C＜60）、一般洪澇災害 （C＜40），從洪澇災害評估結果來看，總體災害評估值均小于40，屬于一般洪澇災害，洪澇災害評估最大值為“6.8”場次暴雨過程，災害評估最小值為“9.1”場次暴雨過程。

表2 2017年重慶市境內歷次洪澇災害指標參數(shù)取值Table 2 The index parameters of flood disasters in Chongqing

圖6 2017年歷次暴雨洪災災情評估Fig.6 Disaster assessment of floods in 2017

4.2 年度暴雨洪災等級評估

根據(jù)《洪澇災情評估標準》（SL 579—2012），進行年度暴雨洪災等級評估時，僅考慮死亡人口、受災人口、農作物受災面積、倒塌房屋、直接經濟損失、水利設施損失占比情況。根據(jù)重慶市水利局2001年以來發(fā)布的水資源公報，統(tǒng)計了歷年來洪澇災害受災情況，整理評估區(qū)域內至評估年份上一年各項洪澇災情評估指標數(shù)據(jù)，并求得各項指標的平均數(shù)（Xˉ），依據(jù)評估年份某項指標數(shù)值（X）與該項指標平均數(shù)（Xˉ）的關系，按表2確定該項指標的參數(shù)取值。將2001—2017年災害平均受損情況與歷年實際發(fā)生值相比，結合表3，求得歷年洪澇災害情況評估D、P、A、L、H、F參數(shù)取值，代入公式（2），得到歷年洪澇災情評估值。

表3 年度洪澇災害災情指標的參數(shù)取值與指標閾值關系Table 3 Relationship between annual flood disaster indicators and threshold values

式中：C為洪澇災情評估值；D為死亡人口指標的參數(shù)取值；L為直接經濟損失指標的參數(shù)取值；P為受災人口指標的參數(shù)取值；A為農作物受災面積指標的參數(shù)取值；F為水利設施經濟損失指標的參數(shù)取值；H為倒塌房屋指標的參數(shù)取值。

表4 年度洪澇災害災情指標的參數(shù)取值Table 4 Values of annual flood disaster indicators

根據(jù)上述資料及評估方法，得出2001—2017年歷年洪澇災害評估系數(shù)，根據(jù)《洪澇災情評估標準》（SL 579—2012），將洪澇災害年劃分為一般洪澇災害年、較大洪澇災害年、重大洪澇災害年等，分別占64.71%、11.76%及23.53%（圖7）。其中，2017年屬一般洪澇災害年，洪澇災害災情評估值低于2001年以來的任何一年，可見，2017年洪澇災害程度較輕。

圖7 2001—2017年歷年暴雨洪災災情評估對比Fig.7 Comparison of floods disaster assessment over 2001 to 2017

5 結論

（1）重慶市境內2017年度共發(fā)生13次區(qū)域性暴雨洪災和1次局部暴雨天氣洪災，累計造成33個區(qū)縣和780個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災，農作物受災總面積達4.82×104hm2，災害造成5 290間房屋倒塌，共計1.4×106人受災，2.033×104人被迫轉移，11人死亡和2人失蹤，帶來直接經濟損失1.594×109元，水利設施直接經濟損失2.83×108元。

（2）2017年月降雨量與常年降雨平均值對比情況來看，9月降雨量遠超常年平均情況，洪澇災害造成損失最為嚴重，共計發(fā)生4次區(qū)域性暴雨洪害，累計造成47區(qū)（縣）次和392個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災，受災人口達3.502×105人。

（3）總體而言，渝東北地區(qū)是2017年度洪災過程中損失較嚴重的區(qū)（縣），尤其是開州、萬州、巫溪、城口、奉節(jié)等區(qū)（縣），其次為渝中部地區(qū)和渝東南地區(qū)，渝西部地區(qū)災害損失相對較輕，一方面與上述地區(qū)的孕災環(huán)境有關，另一方面與抵御災害能力有關。

（4）從場次洪澇災害評估結果來看，歷次災害評估值均小于40，屬于一般洪澇災害，洪澇災害評估最大值為“6.8”場次暴雨過程，災害評估最小值為“9.1”場次暴雨過程；從年度洪澇災害評估結果看，2017年屬一般洪澇災害年，洪澇災害災情評估值低于2001年以來的任何一年，2017年洪澇災害程度較輕。