張運興 李紫陽 楊美玉 翟飛飛 李海棟

摘 要：為有效評估傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害敏感性，提升災(zāi)害風險防范能力，以豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落為研究對象，基于災(zāi)害學理論，借助ＧＩＳ 平臺繪制地理信息圖，結(jié)合熵權(quán)法、ＡＨＰ－熵權(quán)法計算評估指標權(quán)重，并利用加權(quán)柵格數(shù)據(jù)疊加分析，獲取村落敏感性區(qū)劃圖表。結(jié)果表明：豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害環(huán)境以中度敏感為主，三分之二的傳統(tǒng)村落處于中低敏感水平，結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)“ 中間大、兩端小”的橄欖球形；空間分布上，中低敏感水平的傳統(tǒng)村落主要分布在高海拔遠河區(qū)域；熵權(quán)法和ＡＨＰ－熵權(quán)法評估共同高敏感性傳統(tǒng)村落有７ 個，即平頂山市寶豐縣馬街村、大營村、翟集村，郟縣紙坊村、小張莊村，漯河市郾城區(qū)裴城村和許昌市禹州市扒村。

關(guān)鍵詞：洪澇災(zāi)害；敏感性評估；傳統(tǒng)村落；豫中地區(qū)

中圖分類號：ＴＶ１２２；Ｋ９０１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０３．００７

引用格式：張運興，李紫陽，楊美玉，等．豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害敏感性評估［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（３）：３３－３８．

全球氣候變化加劇，極端降雨事件頻發(fā)，使部分國家和地區(qū)飽受洪澇災(zāi)害威脅［１］ 。中國是農(nóng)業(yè)大國，也是氣象災(zāi)害最為嚴重的國家之一，受暴雨洪澇災(zāi)害影響，農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟損失巨大［２］ 。２０２１ 年河南省中北部“７·２０”特大暴雨洪澇災(zāi)害嚴重威脅多處村莊安全，為農(nóng)村防災(zāi)減災(zāi)敲響了警鐘［３］ 。傳統(tǒng)村落作為鄉(xiāng)村空間系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素，是地域傳統(tǒng)文化、民俗風情的重要載體，承載著大量的歷史記憶、人文生態(tài)、建筑美學和社會發(fā)展軌跡［４－５］ 。受其特殊的地理環(huán)境、有限的基礎(chǔ)設(shè)施等因素制約，傳統(tǒng)村落古建筑、古遺址等因災(zāi)損毀事件頻發(fā)，造成許多嚴重損失［６－７］ 。

目前，傳統(tǒng)村落開發(fā)利用日趨城鎮(zhèn)化。而城鎮(zhèn)化過程破壞原有自然景觀地理格局，導致村落不透水層覆蓋面積、舊河道、自然排水網(wǎng)絡(luò)等發(fā)生劇烈改變，致使村落排水功能受到影響。此外，村落林草植被破壞，土壤水土流失，生態(tài)環(huán)境脆弱，一旦發(fā)生極端暴雨，因村落區(qū)域內(nèi)土壤蓄水能力嚴重不足而極易引發(fā)洪澇災(zāi)害［８－９］ 。面對以上問題，國外學者已針對洪水、氣候變化對農(nóng)村居民點危害的評估與防范開展了系列研究［１０－１１］ ；國內(nèi)專家就洪澇災(zāi)害背景下典型傳統(tǒng)村落歷史環(huán)境脆弱性及適應(yīng)性風險評估［１２］ 、村落環(huán)境提升改善［１３－１４］ 進行了探索與研究。

基于此，本文以豫中地區(qū)國家級傳統(tǒng)村落為研究對象，選取根據(jù)地貌估算暴雨洪澇災(zāi)害風險的地貌學方法，從地形、土壤和土地利用等地質(zhì)地貌狀況出發(fā)，綜合評估豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境敏感性，以期豐富農(nóng)村區(qū)域災(zāi)害系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，有效預(yù)見與防范豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落的洪澇災(zāi)害風險，為傳統(tǒng)村落的防洪減災(zāi)規(guī)劃與監(jiān)測防范措施提供科學參考，進而豐富傳統(tǒng)村落保護的理論與技術(shù)手段，服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。

１ 研究區(qū)概況

豫中地區(qū)包括鄭州、許昌、平頂山和漯河４ 個市，是河南省經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)，其傳統(tǒng)村落分布見圖１。該區(qū)地處我國第二、第三階梯過渡地帶，西靠伏牛山脈，東鄰黃淮平原，地勢西高東低，落差較大；屬于典型的暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明，夏季即雨季，冬季寒冷干燥，年均降水量６００ ～７００ ｍｍ；跨黃河、淮河兩大流域，區(qū)內(nèi)河流眾多。地形地貌和氣候因素造成豫中地區(qū)洪澇災(zāi)害多發(fā)，使其成為河南省洪澇災(zāi)害高風險區(qū)之一［１５］ 。據(jù)國家氣象局分析， ２０２１ 年“７·２０”特大暴雨主要是受臺風“煙花”和副熱帶高壓氣流的影響，大量的水汽通過偏東風源源不斷從海上輸送到陸地，河南省太行山區(qū)、伏牛山區(qū)特殊地形對偏東氣流起到抬升輻合效應(yīng)，在河南中北部集結(jié)成雨。與此同時，豫中地區(qū)是“中華文明起源的核心區(qū)域”，現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)村落眾多，是河南省傳統(tǒng)村落三大集聚區(qū)之一，見圖２［１６］ ?；谔厥獾牡匦蔚孛?，面對多發(fā)的洪澇災(zāi)害，亟須進行豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪災(zāi)應(yīng)急管理與風險管理研究。

２ 數(shù)據(jù)來源及研究方法

２．１ 數(shù)據(jù)來源

豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害敏感性評估數(shù)據(jù)主要包括：１） 住建部公布的５ 批共４８ 個國家級傳統(tǒng)村落經(jīng)緯度坐標，通過百度ＡＰＩ 獲??；２） 河南?。常?ｍ 數(shù)字高程數(shù)據(jù)（ＤＥＭ），來源于地理空間數(shù)據(jù)云（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ． ｇｓｃｌｏｕｄ． ｃｎ）；３） 河南省土地利用數(shù)據(jù)，分辨率為３０ ｍ×３０ ｍ，來源于地理國情監(jiān)測云（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ．ｄｓａｃ． ｃｎ）；４） 中國１ ∶ ４００ 萬土壤粒徑分布數(shù)據(jù)，來源于地球系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)共享網(wǎng)（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ． ｒｓｅｒｆｏｒｕｍ．ｃｏｍ），利用掩膜提取技術(shù)，裁剪出豫中部分；５） 豫中地區(qū)行政邊界矢量數(shù)據(jù)，來源于國家基礎(chǔ)地理信息中心（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ． ｎｇｃｃ． ｃｎ）。

２．２ 研究方法

加權(quán)柵格數(shù)據(jù)疊加分析是柵格數(shù)據(jù)疊加方法引入“權(quán)重”概念產(chǎn)生的加權(quán)疊加方法，其中線性加權(quán)疊加法（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ， ＷＬＣ） 應(yīng)用最為廣泛，是常用的洪澇敏感性評估方法，即使存在數(shù)據(jù)稀缺或權(quán)重因子分配復雜的情況，也能夠產(chǎn)生可靠的結(jié)果［１７］ 。其公式為

式中：ＷＬＣｉ 為村落ｉ 所有評估因子的加權(quán)柵格屬性值，Ｗｊ 為因子ｊ 的標準化權(quán)重，ｒｉｊ 為村落ｉ 中因子ｊ 的屬性等級賦值。

熵權(quán)法注重數(shù)據(jù)客觀性，指標權(quán)重計算過程相對簡單，且普適性較強，近年來在國內(nèi)外研究中得到廣泛應(yīng)用；層次分析法（ＡＨＰ）由美國運籌學家Ｓａａｔｙ 提出，是一種簡便、靈活且實用的定權(quán)方法，可用于洪澇災(zāi)害評估［１８］ 。本文利用熵權(quán)法、ＡＨＰ－熵權(quán)法等方法進行綜合分析，以獲取共同性結(jié)果。

２．２．１ 熵權(quán)法確定權(quán)重

熵權(quán)法是利用客觀指標屬性計算指標權(quán)重的客觀賦權(quán)法。首先構(gòu)建評價指標矩陣Ａ ＝ （Ｙαβ ）ｍ×ｎ ，計算指標特征比值Ｐαβ ，然后根據(jù)Ｐαβ 計算第β 個指標的信息熵Ｓβ ，最后計算出指標β 的權(quán)重ＷＳβ 。評估指標所得熵值越小，所占權(quán)重反而越大，表示的信息量越多，變異程度也越大。其計算公式為

式中：α 為研究村落序號；β 為傳統(tǒng)村落α 所對應(yīng)地理指標序號；Ｐαβ 為第α 個研究村落第β 個指標的比重。

２．２．２ ＡＨＰ－熵權(quán)法綜合確定權(quán)重

通過ＡＨＰ（層次分析法）和熵權(quán)法分別得到綜合風險評價指標的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，采用主、客觀權(quán)重相結(jié)合的方法計算豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落環(huán)境敏感性評價指標的綜合權(quán)重［１９］ 。

２．３ 傳統(tǒng)村落洪澇敏感性評估指標選取及權(quán)重確定

多種因素共同作用導致洪澇災(zāi)害的發(fā)生。基于研究區(qū)域數(shù)據(jù)的可獲性原則，選取高程、坡度、地形曲率、距河流距離、地形起伏度、植被覆蓋度、土地利用類型、土壤質(zhì)地等８ 個影響因子進行可視化分析。

降雨會在低洼地區(qū)積聚，海拔較低的區(qū)域容易引發(fā)洪澇災(zāi)害，地形坡度越小發(fā)生洪澇災(zāi)害的可能性越大［２０］ 。研究人員根據(jù)研究目的將區(qū)域高程劃分不同的區(qū)間［２１］ 。鑒于研究區(qū)域及對象的不同，本文利用自然斷點分級法將豫中地區(qū)高程及坡度劃分為６ 個區(qū)間（見表１）。

曲率表示曲面的彎曲程度，地形曲率是影響地表徑流的一個重要因素，可用于評估洪澇敏感性，分為凹面、平面和凸面［２２］ 。其中，凹面和平坦的區(qū)域比凸面更易受到洪澇災(zāi)害的影響。

距離河流遠近與受洪水侵襲的可能性有密切關(guān)系［２１］ 。發(fā)生極端降雨事件時，河流流量增大，沖刷沿岸低洼區(qū)域，極有可能引發(fā)近水區(qū)域洪澇災(zāi)害。研究表明，流域內(nèi)傳統(tǒng)村落的空間分布具有顯著的“親水性”特征，呈現(xiàn)近水分布趨勢［２３］ 。因此，為精確梳理豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落與河流的距離關(guān)系，本文結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，利用ＡｒｃＧＩＳ１０．８ 對河流多環(huán)緩沖區(qū)進行分析，將傳統(tǒng)村落與河流的距離劃分為６ 個區(qū)間（見表１）。

地形起伏度是指區(qū)域內(nèi)最高點與最低點的高程差，反映了地形變化的宏觀特征［２４］ 。暴雨發(fā)生時，區(qū)域地形起伏度越小，越易產(chǎn)生積澇。本文將豫中地區(qū)地形起伏度劃分６ 個區(qū)間（見表１）。

鑒于內(nèi)部構(gòu)成及耐水性的差異，不同土地用地類型對暴雨洪澇災(zāi)害的響應(yīng)不同［２５］ 。資料顯示［１０，２６］ ，最有可能發(fā)生洪澇災(zāi)害的用地類型為水域、建設(shè)用地，其次為耕地、草地，最后為林地。

植被覆蓋度是指植被在地面的垂直投影面積占區(qū)域面積的百分比，其度量特征影響區(qū)域內(nèi)的地表徑流和滲透能力［２７］ 。洪澇發(fā)生率與植被覆蓋度成反比，區(qū)域植被越繁茂，越有助于攔洪蓄水。本文將豫中地區(qū)植被覆蓋度分為６ 個區(qū)間（見表１）。

根據(jù)中國土壤質(zhì)地分類制，表層（深度３０ ｃｍ 以上）土壤的質(zhì)地可分為３ 類，分別為粗質(zhì)、中質(zhì)、細質(zhì)。較細質(zhì)地土壤賦值最高，一般情況下細顆粒土壤具有較小的孔徑，可以減慢或減少水的滲透，從而導致較高的洪水敏感性［１０］ 。

根據(jù)前文公式，權(quán)重計算結(jié)果見表１。３ 結(jié)果分析洪澇災(zāi)害風險可分為３ 個、５ 個或１０ 個等級［２６］ 。將基于熵權(quán)法及ＡＨＰ－熵權(quán)綜合評估法所確定的權(quán)重值代入加權(quán)柵格數(shù)據(jù)疊加分析公式中，豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落孕災(zāi)環(huán)境敏感性劃分為３ 個等級，并繪制敏感性區(qū)劃圖及分類表（見表２）。

熵權(quán)法與ＡＨＰ－熵權(quán)法共同高敏感性傳統(tǒng)村落共計７ 個，占村落總數(shù)的１４．６％，包括平頂山市寶豐縣大營村、翟集村、馬街村，郟縣紙坊村、小張莊村，漯河市郾城區(qū)裴城村，許昌市禹州市扒村；共同中度敏感性村落共計１６ 個，占總數(shù)的３３．３％，包括許昌禹州市白北村、淺井村、張西村，平頂山汝州市半扎村，寶豐縣程莊村，郟縣齊村、張店南村、王英溝村、渣園村、李渡口村、北街村，魯山縣李老莊村等；共同低敏感性村落有６個，占總數(shù)的１２．５％，包括鄭州登封市楊家門橋村、安溝村、楊林村，平頂山市汝州市青山后村，郟縣蘇墳村，魯山縣紅石崖村。

１）高敏感性村落。此類村落多位于較平坦的山前沖積平原和平原，地勢低洼，地形起伏度小；居民點集中，房屋緊湊，土地利用類型以耕地、建設(shè)用地為主，植被覆蓋度小且６０％的村落分布在距離河流５００ ｍ 范圍內(nèi)，孕災(zāi)環(huán)境敏感性高，易受洪澇的威脅。如漯河市郾城區(qū)裴城村，濃縮了黃淮平原地區(qū)傳統(tǒng)村落選址的典型特征［２８］ ，地處黃淮平原，地勢平坦，河流環(huán)繞，周邊無山脈丘陵，近代經(jīng)常受到“黃河奪淮” 洪水的肆虐。

２）中、低敏感性村落。此類村落多位于山區(qū)丘陵或山前沖積平原，地勢總體上有一定坡度，距離河流２～５ ｋｍ，村落依山勢而建，居民點分散，土地利用類型以林地為主，植被覆蓋度高。暴雨來臨時，洪水沿山谷沖刷，受損的主要區(qū)域為村落近水低海拔田地，或人工搭建的簡易過水橋。如許昌市禹州市魏井村，據(jù)當?shù)卮逦瘯藛T介紹，村落地處山腰，很少受到洪澇災(zāi)害的侵襲。２０２１ 年７ 月２０ 日特大暴雨期間，僅鄰近河流的低海拔農(nóng)田被洪水侵襲，人工搭建的簡易過水橋受損。

４ 討論

本文從宏觀角度出發(fā)，基于災(zāi)害學理論，運用地貌學方法，以豫中地區(qū)４８ 個國家級傳統(tǒng)村落為研究對象，初步確定了豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境敏感性分區(qū)。傳統(tǒng)村落作為一個綜合體，內(nèi)外部環(huán)境要素復雜，應(yīng)綜合分析其孕災(zāi)環(huán)境。如臨灃寨村，分析表明其地處洼地，為孕災(zāi)環(huán)境高敏感性區(qū)，但村落建在洼地中一塊龜背形狀的高地上，由西向東逐漸抬高，形成傾斜地勢，暴雨來臨時，村落內(nèi)部地表徑流能迅速排出村外［２９］ 。再如漯河市郾城區(qū)裴城村，據(jù)當?shù)卮迕衩枋觥敖夥藕蟮膸状未笏?，唯有裴城村地勢高而幸免于難；水患之時，村中擠滿了周圍村落來此避難的群眾”［３０］ 。裴城村地處洪澇多發(fā)區(qū)，洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境敏感性高，證明本研究評估結(jié)果的可參考性。同時，裴城村村址地勢高于周邊地區(qū)，也反映了古人對村落選址的嚴謹性。

暴雨洪澇災(zāi)害風險評估是致災(zāi)危險性、孕災(zāi)敏感性、承災(zāi)易損性和防災(zāi)救災(zāi)能力四者綜合作用的結(jié)果［３０］ 。孕災(zāi)環(huán)境敏感性因子是重要的本底條件之一，今后我們將結(jié)合致災(zāi)危險性、村落本體易損性及村落居民抗災(zāi)救災(zāi)能力等評估指標，構(gòu)建豫中地區(qū)洪澇災(zāi)害風險評估模型，繪制基于地理信息系統(tǒng)的豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害風險區(qū)劃圖，為傳統(tǒng)村落災(zāi)害管理提供參考依據(jù)。

鑒于相關(guān)研究數(shù)據(jù)的缺乏，研究人員對于包括傳統(tǒng)村落暴雨洪澇在內(nèi)的農(nóng)村區(qū)域各類災(zāi)害的認識和研究受到限制。因此，政府亟須開展農(nóng)村區(qū)域災(zāi)害系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫方面的專項研究，推動對這一系列災(zāi)害問題的解決［９］ ?；诖耍狙芯繉⑦M一步通過走訪豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落，進行實地勘測，探究豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落與水共生的山水格局，豐富農(nóng)村區(qū)域災(zāi)害系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，為鄉(xiāng)村振興背景下村落綜合防災(zāi)建設(shè)提供參考依據(jù)。

５ 結(jié)論

本文綜合熵權(quán)法、ＡＨＰ－熵權(quán)法，借助ＧＩＳ 加權(quán)柵格疊加技術(shù)，評估了豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落洪澇災(zāi)害敏感性，并將豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落環(huán)境敏感性劃分為低敏感、中度敏感、高敏感等３ 個等級。研究發(fā)現(xiàn)：

１）豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落孕災(zāi)環(huán)境整體處于中度敏感水平，三分之二的傳統(tǒng)村落處于中低敏感水平；結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)“中間大，兩端小”的橄欖球形，環(huán)境敏感性特征較為明顯。

２）綜合熵權(quán)法、ＡＨＰ－熵權(quán)法評估發(fā)現(xiàn)，隨著評估因子權(quán)重的不同，最終評估結(jié)果也會發(fā)生相應(yīng)的變化?？臻g分布上，豫中地區(qū)孕災(zāi)環(huán)境中低敏感水平的傳統(tǒng)村落主要分布在高海拔遠河區(qū)域。熵權(quán)法、ＡＨＰ－熵權(quán)法評估共同高敏感性的傳統(tǒng)村落有７ 個，即平頂山市寶豐縣大營村、翟集村、馬街村，郟縣紙坊村、小張莊村，漯河市郾城區(qū)裴城村，許昌市禹州市扒村。

３）傳統(tǒng)村落內(nèi)外環(huán)境要素復雜，宏觀層面的分析并不能精確地評估傳統(tǒng)村落的暴雨洪澇風險，應(yīng)綜合各種因素，結(jié)合實地勘測，探究豫中地區(qū)傳統(tǒng)村落與水共生的山水格局，完善農(nóng)村區(qū)域災(zāi)害系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

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【責任編輯 許立新】