長三角地區(qū)多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)度評估

長三角地區(qū)多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)度評估

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，自然破壞因素的影響范圍和損失變得越來越大。中國的自然災(zāi)害具有種類繁多,影響范圍廣,災(zāi)害損失大等特點(diǎn),一個(gè)地區(qū)常常受多種致災(zāi)因子的影響。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國大約平均每15a發(fā)生一次超過10萬人的災(zāi)害事件,每60～70a發(fā)生一次死亡超過100萬人次的災(zāi)害事件。長江三角洲地處我國東部沿海地區(qū)中部,包括江蘇東南部、上海市和浙江東北部,面積約10萬km2。據(jù)中國統(tǒng)計(jì)年鑒2004,在其占全國1%面積,8%人口的土地上,創(chuàng)造了占全國18.7%的國內(nèi)生產(chǎn)總值、22%的財(cái)政收入和18.4%的外貿(mào)出口,為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心之一。1949-2000年間,登陸我國大陸的臺(tái)風(fēng)中有16%從長三角地區(qū)登陸,近30%對該區(qū)域造成了不同程度的影響,另該地區(qū)也是洪水頻發(fā)區(qū),1991年與1999年太湖流域兩次洪澇災(zāi)害分別致使該區(qū)域直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)110億元和141億元(數(shù)據(jù)來源:北京師范大學(xué)環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自然災(zāi)害數(shù)據(jù)庫)。所以,長三角地區(qū)也是我國臺(tái)風(fēng)和洪水的主要影響區(qū)。隨著人們對災(zāi)害認(rèn)識(shí)的不斷深入和對災(zāi)害研究的加強(qiáng),已經(jīng)具有了多種針對地震、洪水、臺(tái)風(fēng)等單致災(zāi)因子的風(fēng)險(xiǎn)評估方法,然而當(dāng)前不同致災(zāi)因子之間的共同作用給社會(huì)造成的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)甚于單一災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的影響,單致災(zāi)因子的風(fēng)險(xiǎn)分析再也無法有效應(yīng)對人類面臨的日益復(fù)雜的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),要有效地減輕和控制災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),就必須采用更加綜合的方式將多種致災(zāi)因子放到一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行綜合評價(jià),來反映它們的綜合風(fēng)險(xiǎn)程度。對區(qū)域綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的研究,不僅有助于自然災(zāi)害的整體預(yù)防與治理,政府制定防災(zāi)救災(zāi)規(guī)劃,合理安排籌措救災(zāi)資金,根據(jù)自然災(zāi)害地域風(fēng)險(xiǎn)性的差異來調(diào)整國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,還有利于災(zāi)害保險(xiǎn)制度的建立,特別是綜合險(xiǎn)的建立和保險(xiǎn)費(fèi)率的厘定,并且有利于政府和人民正確認(rèn)識(shí)災(zāi)害,提高災(zāi)害意識(shí),從而推動(dòng)社會(huì)減災(zāi)事業(yè)的發(fā)展。為此本文以長三角地區(qū)為例,以縣級(jí)行政單元為基本分析單元,選取臺(tái)風(fēng)、洪水和地震三種致災(zāi)因子,對人類生命體多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行探討。1多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評估模型多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評估是在單災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)評估基礎(chǔ)上進(jìn)行的,所采用的評估方法與單災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)評估方法基本相同,其主要區(qū)別是把動(dòng)力來源不同、特征各異的多種自然災(zāi)害納入到一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價(jià),評價(jià)一定區(qū)域內(nèi)不同類型的多種致災(zāi)因子所引起的社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的可能損失的總和,反映其綜合風(fēng)險(xiǎn)程度。目前,國際上常用的多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評估方法大體可歸納如表1。表1中所描述的大多數(shù)評價(jià)方法在將各致災(zāi)因子合并時(shí),權(quán)重的選擇大多使用了簡單相加的計(jì)算方法或?qū)＜掖蚍址?。前者雖然操作簡單,但不能體現(xiàn)出不同致災(zāi)因子對同一區(qū)域影響程度的不同。后者的優(yōu)點(diǎn)是集思廣益,準(zhǔn)確性高,但實(shí)現(xiàn)過程比較復(fù)雜、嚴(yán)格,人為主觀性甚至隨意性不易控制。綜合以上考慮,本文通過長三角地區(qū)歷史上各致災(zāi)因子致死人數(shù)作為合并致災(zāi)因子時(shí)的權(quán)重。進(jìn)行承災(zāi)體脆弱性和暴露性的評價(jià)時(shí),選取相關(guān)度較高的人口密度、性別比例、年齡結(jié)構(gòu)、交通狀況、通信設(shè)施、醫(yī)療狀況等指標(biāo),既使計(jì)算綜合風(fēng)險(xiǎn)的方法簡單易行,也使結(jié)果盡可能接近實(shí)際。2長期存在的人類生命和多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評估方法2.1外市分布及區(qū)域本文所研究的長三角地區(qū)是指包括上海市,江蘇省的南京、蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江、南通、揚(yáng)州和泰州,以及浙江省的杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山和臺(tái)州市16個(gè)地級(jí)市、共140個(gè)縣級(jí)市在內(nèi)的區(qū)域。本文主要涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和自然災(zāi)害數(shù)據(jù)兩類數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來源由表2所示。2.2評估方法2.2.1指標(biāo)體系的建立(1)洪水致災(zāi)因子trt結(jié)合長三角的歷史災(zāi)害情況,主要針對臺(tái)風(fēng)、洪水和地震3種致災(zāi)因子進(jìn)行評估。分別以歷史臺(tái)風(fēng)的影響次數(shù)、洪水的發(fā)生次數(shù)以及地震烈度(作為近似值,替代地震致災(zāi)因子),作為致災(zāi)因子的強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)。對于臺(tái)風(fēng)致災(zāi)因子,將140個(gè)縣市1949-2000年受臺(tái)風(fēng)影響的次數(shù)(臺(tái)風(fēng)影響半徑按歷史上7級(jí)風(fēng)半徑的平均值計(jì))進(jìn)行歸一化處理,得臺(tái)風(fēng)致災(zāi)因子的強(qiáng)度。同理,對各縣域1949-2000年洪水發(fā)生次數(shù)(報(bào)刊數(shù)據(jù)庫記錄的受影響次數(shù))進(jìn)行處理,得洪水致災(zāi)因子強(qiáng)度。地震方面,選用第三代地震烈度區(qū)劃圖,由于1個(gè)縣可能位于多個(gè)地震烈度帶上,以各縣市分別處于各烈度帶的面積作為權(quán)重計(jì)算出該縣的平均烈度,將所得平均烈度數(shù)據(jù)歸一化后,得地震致災(zāi)因子強(qiáng)度。(2)人類土地脆弱性綜合評價(jià)脆弱性包括來自自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等因素的綜合狀態(tài)或過程,并決定了承災(zāi)體在給定致災(zāi)因子的作用下遭受破壞的可能性和大小。本文以致災(zāi)因子對人類作用為出發(fā)點(diǎn),如表4所示,從與之密切相關(guān)的性別比例、年齡結(jié)構(gòu)、交通狀況、通信設(shè)施和醫(yī)療狀況5方面選取9個(gè)評價(jià)指標(biāo)構(gòu)建脆弱性評價(jià)指標(biāo)體系,對長三角地區(qū)140個(gè)縣級(jí)市人類生命體的脆弱性進(jìn)行綜合評價(jià)。不同性別和年齡人群的身體條件,決定了面對災(zāi)害時(shí)自身脆弱性的不同;交通狀況直接影響災(zāi)前和災(zāi)時(shí)的避難,災(zāi)中的應(yīng)急疏散和災(zāi)后的救援工作;發(fā)達(dá)的通信設(shè)施,利于傳遞災(zāi)害的相關(guān)信息,提前做好防災(zāi)準(zhǔn)備及災(zāi)后的相關(guān)防治;醫(yī)療條件的好壞影響災(zāi)后對傷員的救治,發(fā)達(dá)的醫(yī)療條件有助于減少傷員的死亡。(3)災(zāi)難暴露評估體系的結(jié)論選取長三角地區(qū)的2006年縣級(jí)單元人口密度,作為承災(zāi)體暴露性評價(jià)指標(biāo)。2.2.2多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)度由致災(zāi)因子危險(xiǎn)度、承災(zāi)體脆弱性和暴露性三者共同決定。因此本文依據(jù)下列公式(1)采用圖1所示流程,將歸一化后的致災(zāi)因子指數(shù)、脆弱性指數(shù)和暴露性指數(shù)合并,并用下列公式(2)歸一化后得最終的多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)。Ri=Hi×Vi×Ei.(1)Rindex=Ri??√3.(2)Ri=Ηi×Vi×Ei.(1)Rindex=Ri3.(2)式中:Hi——多致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù);Vi——承災(zāi)體脆弱性指數(shù);Ei——承災(zāi)體暴露性指數(shù);Ri——綜合風(fēng)險(xiǎn)度;Rindex——綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)(對Ri進(jìn)行歸一化處理)。致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù)、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)和承災(zāi)體暴露性指數(shù)的計(jì)算方法分別如下:(1)單次災(zāi)害造成的死亡人數(shù)與致災(zāi)因子權(quán)重在進(jìn)行多致災(zāi)因子強(qiáng)度評價(jià)時(shí),結(jié)合前人經(jīng)驗(yàn),高慶華、馬宗晉20世紀(jì)90年代編制全國自然災(zāi)害區(qū)劃圖時(shí),曾根據(jù)各類自然災(zāi)害對人們生命財(cái)產(chǎn)影響的程度經(jīng)過加權(quán)計(jì)算得出各地自然災(zāi)害災(zāi)度等級(jí),本文以歷史災(zāi)害損失確定各致災(zāi)因子權(quán)重。表3列出了1949-2000年長三角地區(qū)由臺(tái)風(fēng)、洪水和地震造成的死亡人數(shù),從中可以看出由各致災(zāi)因子造成的年均死亡人數(shù)確定的權(quán)重與由單次災(zāi)害的最大死亡造成的死亡人數(shù)所確定的權(quán)重基本相同,由此可忽略單次最大災(zāi)害的影響,選取年均死亡人數(shù)確定權(quán)重。以此權(quán)重將單致災(zāi)因子強(qiáng)度進(jìn)行加和得多致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù)(公式(3)),并將所得數(shù)值歸一化處理。Hi=0.5523×HTi+0.4434×HFi×0.0043×HEi(3)Ηi=0.5523×ΗΤi+0.4434×ΗFi×0.0043×ΗEi(3)式中:Hi——多致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù);HTi——臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度指數(shù);HFi——洪水強(qiáng)度指數(shù);HEi——地震強(qiáng)度指數(shù)。(2)承災(zāi)體脆弱性指數(shù)綜合值的計(jì)算通過熵值法計(jì)算得各指標(biāo)的權(quán)重wi(表4)。最后,運(yùn)用權(quán)重wi將各指標(biāo)加和計(jì)算得長三角地區(qū)140個(gè)縣級(jí)市脆弱性指數(shù)的綜合值,并將數(shù)值歸一化得承災(zāi)體脆弱性指數(shù)Vi。(3)災(zāi)難時(shí)期的暴露度分析承災(zāi)體即人口,選用人口密度來表示暴露性,將140個(gè)縣的人口密度數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,即得各縣市的承災(zāi)體暴露性指數(shù)Ei。3長邊人類生命多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果3.1多致災(zāi)因子強(qiáng)度依據(jù)公式(3)得多致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù),將其歸一化后分布如表5所示,按致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù)值將140個(gè)縣分為5個(gè)等級(jí),結(jié)果如圖2。多致災(zāi)因子的強(qiáng)度表示的是致災(zāi)因子的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度,因此,多致災(zāi)因子強(qiáng)度圖只是災(zāi)害圖,而不是風(fēng)險(xiǎn)圖。圖2的評價(jià)結(jié)果表明:(1)屬致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù)最高等級(jí)的縣域有24個(gè),主要分布在臺(tái)州、舟山、上海和杭州的部分區(qū)域。臺(tái)州市東南部和舟山市受臺(tái)風(fēng)影響次數(shù)較多;上海市發(fā)生洪水的次數(shù)比較多。(2)致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù)值0.6<Hi≤0.8的縣域單元有22個(gè),臺(tái)州、寧波以及紹興部分區(qū)域由于受臺(tái)風(fēng)影響次數(shù)較多;湖州、蘇州洪水發(fā)生次數(shù)較多。(3)致災(zāi)因子強(qiáng)度Hi值的區(qū)域規(guī)律基本是東南部高,西北部低。3.2最高等級(jí)的縣域及單元?dú)w一化后得到的各縣市脆弱性指數(shù)分布如表6所示,按脆弱性指數(shù)將140個(gè)縣分為5個(gè)等級(jí),結(jié)果如圖3。圖3的評價(jià)結(jié)果表明:(1)脆弱性指數(shù)最高等級(jí)的縣域有8個(gè),杭州的淳安縣和臨安市、泰州的興化市、南通的如東縣、南京的高淳縣以及臺(tái)州市的仙居縣和天臺(tái)縣。(2)脆弱性指數(shù)0.3<Vi≤0.6的縣域單元有32個(gè),均為偏離地級(jí)市中心的縣市。(3)由于各地級(jí)市的中心由于交通狀況、通信設(shè)施、醫(yī)療狀況相比其他地區(qū)較為發(fā)達(dá),所以脆弱性指數(shù)Vi值的區(qū)域分布規(guī)律基本是各地級(jí)市的中心區(qū)域脆弱性指數(shù)較低,相對應(yīng)的偏離地級(jí)市中心的縣市則脆弱性指數(shù)要高一些。3.3長期標(biāo)準(zhǔn)覆蓋將歸一化的人口密度數(shù)據(jù)劃分為5個(gè)等級(jí),表示如圖4。從圖4中可以看出:上海市的人口密度最大;人口密度基本上從東北到西南呈遞減趨勢。3.4風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)由式(1)、式(2)計(jì)算得多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)分布如表7,按風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)將140個(gè)縣分為5個(gè)等級(jí),結(jié)果如圖5。由歸一化后的致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù)、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)和暴露性指數(shù)計(jì)算得到的多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)是一個(gè)相對值,表示長三角區(qū)域各個(gè)縣級(jí)市的人口生命多致災(zāi)因子相對風(fēng)險(xiǎn)大小。圖5的評價(jià)結(jié)果表明:(1)風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)最高等級(jí)(Rindex>0.18)的縣域有9個(gè),主要分布在上海市中心區(qū)域、臺(tái)州市的北部。(2)風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)值0.15<Rindex≤0.18的縣域單元有13個(gè),分布在上海、臺(tái)州以及南通的部分區(qū)域。(3)風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)值0.12<Rindex≤0.15的縣域單元有25個(gè),基本分布在長三角區(qū)域東北部的泰州、南通和南部的杭州、紹興和嘉興。(4)從長三角整個(gè)區(qū)域來看,東北部、南部以及中東部的上海市風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)要高于其他區(qū)域,西北部的鎮(zhèn)江、常州風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最低。4不同致災(zāi)因子的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)本文通過以歷史災(zāi)害損失確定權(quán)重的方法計(jì)算得出了長三角地區(qū)人類生命體多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)分布,結(jié)果表明:上海8區(qū)由于人口密度高(承災(zāi)體暴露性指數(shù)高)與致災(zāi)因子強(qiáng)度指數(shù)高(受洪水影響次數(shù)較多)造成風(fēng)險(xiǎn)較高;臺(tái)州市的溫嶺市雖然人口密度及脆弱性適中,但受臺(tái)風(fēng)影響較多致使風(fēng)險(xiǎn)較高。西北部區(qū)域受各致災(zāi)因子的影響較小,人口密度適中,交通狀況、通信設(shè)施、醫(yī)療狀況等也處于中等水平,故承災(zāi)體暴露性指數(shù)與脆弱性指數(shù)均處于中等偏下水平,綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)相對較低。杭州西南縣市的致災(zāi)因子屬中等強(qiáng)度,雖然其脆弱性指數(shù)較高,但由于人口密度極低,致使該地區(qū)的綜合風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)相對較低。本文采用的評價(jià)