基于GIS的廣西暴雨洪澇災(zāi)害的時(shí)空特征與脆弱性評(píng)價(jià)

廖春貴+熊小菊+胡寶清

摘 要：該文在搜集整理2015年廣西壯族自治區(qū)暴雨洪澇災(zāi)情數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用災(zāi)情數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，從時(shí)空角度對(duì)洪澇暴雨災(zāi)害的特征進(jìn)行分析，并對(duì)其暴雨洪澇災(zāi)害的脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：2015年廣西共發(fā)生14場(chǎng)暴雨洪澇災(zāi)害，災(zāi)害月際分布不均，夏季最為集中，發(fā)生災(zāi)害的次數(shù)桂東>桂北>桂中>桂南>桂西；南寧市的暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性和農(nóng)作物脆弱性最高，河池市的人口脆弱性最高，桂林市的經(jīng)濟(jì)脆弱性最高；暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性在空間分布上以中部區(qū)域?yàn)橹行模謩e向西、向南降低。

關(guān)鍵詞：暴雨洪澇災(zāi)害；時(shí)空特征；脆弱性評(píng)價(jià)；廣西

中圖分類號(hào) P531 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）05-0029-05

Abstract：Records for rainstorm-floods in Guangxi in 2015 were analyzed for disaster temporal-spatial distribution and vulnerability assessment of flood disaster. The results show that a total of 14 storm floods in Guangxi in 2015，disasters on international distribution，the summer is most concentrated，the amount of disaster was east>north>central>south>west；the vulnerability assessment and crop vulnerability of flood disaster is the most in Nanning，population vulnerability of flood disaster is the most in Hechi，economic vulnerability of flood disaster is the most in Guilin.

Key word：Flood disaster；Spatial and temporal characteristics；Vulnerability assessment；Guangxi

在氣候變暖、海平面上升的環(huán)境下，我國(guó)自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度及影響范圍不斷上升[1]。自然災(zāi)害引起的直接經(jīng)濟(jì)損失、受災(zāi)人口、農(nóng)作物受災(zāi)面積也出現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)[2]。暴雨洪澇災(zāi)害是由長(zhǎng)期暴雨或降水而造成大量積水和徑流淹沒低洼地區(qū)造成的人口、經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失的自然災(zāi)害[3]，我國(guó)的暴雨洪澇災(zāi)害大部分是由暴雨引發(fā)的，其發(fā)生頻率高、影響范圍大、造成經(jīng)濟(jì)損失高[4]。我國(guó)每年因暴雨洪澇災(zāi)害影響的農(nóng)田面積平均在70萬hm2，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失在100億元以上[5]。

2015年中國(guó)有20多個(gè)?。▍^(qū)）發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害，受災(zāi)人口約2 000萬人，死亡人數(shù)108人、失蹤20人以上；暴雨洪澇災(zāi)害造成的緊急轉(zhuǎn)移安置人口約100萬人，農(nóng)作物受災(zāi)面積1 700萬hm2，暴雨洪水造成4.4萬間房屋倒塌。暴雨洪澇災(zāi)害給我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生命健康帶來嚴(yán)重的威脅。而處在我國(guó)南部沿海地區(qū)的廣西壯族自治區(qū)降水豐富、暴雨量大，每年因暴雨引發(fā)的山洪、泥石流等災(zāi)害也給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年廣西洪澇災(zāi)害造成約300萬人受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡28人，南寧、百色、梧州等地區(qū)緊急轉(zhuǎn)移安置約15萬人；暴雨洪澇災(zāi)害造成16.7萬hm2農(nóng)作物受災(zāi)，其中成災(zāi)有8.7萬hm2；有7 000多間房屋倒塌。暴雨洪澇災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2.2億元，其中農(nóng)業(yè)損失1.3億元，家庭財(cái)產(chǎn)損失3 000多萬元。

因此，需要對(duì)廣西的洪澇災(zāi)害進(jìn)行研究分析，分析其時(shí)空特征，找出重災(zāi)區(qū)在哪里，哪個(gè)時(shí)段比較容易發(fā)暴雨洪澇災(zāi)害，切實(shí)為廣西減災(zāi)防災(zāi)工作提供科學(xué)的參考依據(jù)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)洪澇災(zāi)害時(shí)空格局特征開展了大量的研究。如陳香等根據(jù)福建省氣象災(zāi)害年鑒提供的數(shù)據(jù)資料，對(duì)福建省的暴雨洪澇災(zāi)害時(shí)空格局進(jìn)行研究分析，提出了具有針對(duì)福建沿海地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策[6-7]；楊佩國(guó)等利用EM-DAT中的災(zāi)害記錄數(shù)據(jù)資料，對(duì)亞太地區(qū)近20年洪澇災(zāi)害的時(shí)空特分析[8]；廖永豐等對(duì)我國(guó)21世紀(jì)初發(fā)生的的自然災(zāi)情，進(jìn)行空間分析[9]；還有學(xué)者對(duì)廣西暴雨洪澇的時(shí)空分布特征及成因、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃、防御對(duì)策等進(jìn)行相關(guān)研究[10-16]。Barredo運(yùn)用歐洲1970—2005年間的暴雨洪澇災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)洪澇災(zāi)害出現(xiàn)加重的現(xiàn)象，暴雨洪澇災(zāi)害的加重主要是人口的脆弱性增加造成的[17]；而SREX報(bào)告也指出干旱、暴雨等能否構(gòu)成災(zāi)害，很大程度上由脆弱性和暴露度水平?jīng)Q定，脆弱性和暴露度是決定災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的脆弱性進(jìn)行了相關(guān)研究[18-23]，如尹占娥等利用GIS技術(shù)對(duì)上海浦東區(qū)暴雨澇災(zāi)害的脆弱性進(jìn)行分析[18]；王艷君等對(duì)我國(guó)暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性的時(shí)空特征進(jìn)行分析[19]；金有杰等根據(jù)人口、GDP等數(shù)據(jù)，利用空間化技術(shù)對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的脆弱性進(jìn)行探討[20]。分析脆弱性的時(shí)空特征和脆弱性的評(píng)價(jià)是災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、管理的重要內(nèi)容之一，災(zāi)害脆弱性的分析研究能夠?yàn)闉?zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警、防災(zāi)減災(zāi)工作提供依據(jù)。本文采用災(zāi)情數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，搜集梳理了2015年廣西壯族自治區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害的災(zāi)情數(shù)據(jù)資料，包括受災(zāi)人口、災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)以及造成的農(nóng)作物受災(zāi)面積等，從時(shí)間和空間角度對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的特征進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)其暴雨洪澇災(zāi)害的脆弱性分析評(píng)價(jià)，切實(shí)為廣西壯族自治區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和實(shí)施防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃工作提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況 廣西壯族自治區(qū)位于北緯20°54′～26°24′，東經(jīng)104°26′～112°04′，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)和南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖、降水豐富。各地級(jí)市年平均氣溫16.0～23.0℃，各地級(jí)市年降水量均在1 070～

2 000mm，降水時(shí)空分布不均，東部沿海地區(qū)多，西部地區(qū)少，各地級(jí)市多年平均水面蒸發(fā)量在600～1 200mm，降水量在年內(nèi)和年際之間的時(shí)空分布差異大。廣西地貌類型復(fù)雜多樣，地勢(shì)西北高東南低，區(qū)內(nèi)有紅水河、南流江、西江等流域，河網(wǎng)密度大，受東南季風(fēng)的影響，每年暴雨出現(xiàn)的次數(shù)較多，而且降水歷時(shí)較短暴雨量大，區(qū)內(nèi)的河流水位變幅大，喀斯特地區(qū)范圍廣排水不暢，遇到暴雨容易引發(fā)洪澇災(zāi)害。

1.2 資料與方法

1.2.1 資料來源 根據(jù)暴雨洪澇災(zāi)害的時(shí)空特征與脆弱性評(píng)價(jià)的基本要素分析和研究目的，應(yīng)用廣西地情網(wǎng)、廣西氣象局網(wǎng)站的2015年各類暴雨洪澇災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料，以及廣西壯族自治區(qū)民政廳發(fā)布的《災(zāi)情快報(bào)》中各縣的受災(zāi)次數(shù)、受災(zāi)人口、直接經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)作物受災(zāi)面積等數(shù)據(jù)資料。

1.2.2 暴雨洪澇災(zāi)害的脆弱性指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法 在脆弱性指標(biāo)的選取上，用受災(zāi)人口作為人口脆弱性指數(shù)VP；農(nóng)作物受災(zāi)面積來表示農(nóng)作物脆弱性指數(shù)VC；各縣（市、區(qū)）的直接經(jīng)濟(jì)損失為經(jīng)濟(jì)脆弱性指數(shù)VE。依據(jù)人口脆弱性指數(shù)VP、農(nóng)作物脆弱性指數(shù)VC和經(jīng)濟(jì)脆弱性指數(shù)VE的等級(jí)數(shù)構(gòu)建暴雨洪澇災(zāi)害脆弱度指數(shù)（V），V=（VP等級(jí)數(shù)+VC等級(jí)數(shù)+VE等級(jí)數(shù)）/3。根據(jù)廣西暴雨洪澇災(zāi)害的實(shí)際情況將脆弱性指數(shù)分級(jí)如表1所示。

2015年廣西發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)害與常年相比，4月中旬就出現(xiàn)了，來的比較早。由圖1可知，2015年廣西暴雨洪澇災(zāi)害發(fā)生主要集中在5月、6月和9月，其中5月份發(fā)生的次數(shù)最多為4次；5月和6月發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)次占全年災(zāi)次的一半。由圖2可知，2015年廣西暴雨洪澇災(zāi)害事件中，有7次造成的損失比較大，經(jīng)濟(jì)損失慘重。5月18—20日這次暴雨洪澇災(zāi)害，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失最高達(dá)9 500萬元；受災(zāi)人口最多的是發(fā)生在7月22—31日這次暴雨洪澇災(zāi)害，其受災(zāi)人口高達(dá)101.87萬人；6月13—15日這次暴雨洪澇災(zāi)害造成的農(nóng)作物受災(zāi)面積最大高達(dá)4.9萬hm2，占全年農(nóng)作物受災(zāi)面積的29.4%。廣西暴雨洪澇災(zāi)害年內(nèi)分布不均，夏季最為集中。

直接經(jīng)濟(jì)損失對(duì)比

2.2 空間分布特征 強(qiáng)降水是引發(fā)暴雨洪澇災(zāi)害的主要原因之一，廣西降水的空間分布受到不同的地形地貌等條件的影響。從地勢(shì)上看廣西西北高東南低，受到地形的影響，全區(qū)降水分布差異明顯，西北喀斯特石灰?guī)r地區(qū)排水不暢，暴雨洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。利用廣西氣象局網(wǎng)站2015年各類暴雨洪澇災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料，以及廣西壯族自治區(qū)民政廳發(fā)布的《災(zāi)情快報(bào)》中各縣的受災(zāi)次數(shù)、受災(zāi)人口、直接經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)作物受災(zāi)面積的數(shù)據(jù)資料，分析暴雨洪澇災(zāi)害災(zāi)次的空間分布。由圖3可知，廣西暴雨洪澇災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)在空間分布上總體表現(xiàn)由東北部地區(qū)向西南部地區(qū)減小，其中發(fā)生災(zāi)害的次數(shù)中桂東>桂北>桂中>桂南>桂西。桂東地區(qū)在2015年共發(fā)生28次，發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)害最多，占總數(shù)的27.2%；桂西地區(qū)發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)害次數(shù)最少，僅有13次。由圖4可知，廣西各地級(jí)市發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害的災(zāi)次在空間分布上差異較大，河池、南寧以及百色的災(zāi)次位居前3位，發(fā)生的暴雨洪澇災(zāi)次分別為16次、12次和12次；崇左的暴雨洪澇災(zāi)次最少，僅1次。

3.3 農(nóng)作物脆弱性特征 以各縣（市、區(qū)）的農(nóng)作物受災(zāi)面積為農(nóng)作物脆弱性指數(shù)，2015年廣西14個(gè)地級(jí)市的平均農(nóng)作物脆弱性指數(shù)為6 000hm2。桂中地區(qū)的農(nóng)作物脆弱性最高，在空間分布上表現(xiàn)為中部東部地區(qū)向西南部地區(qū)逐漸遞減的。南寧市的農(nóng)作物受災(zāi)面積最大，達(dá)到19 301hm2；其次為賀州、柳州，分別達(dá)到16 000hm2和15 700hm2；玉林是農(nóng)作物受災(zāi)面積最少的地區(qū)，農(nóng)作物受災(zāi)面積僅為2 884hm2。

3.4 暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性評(píng)價(jià) 脆弱性是決定災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及其影響的關(guān)鍵因素之一。災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失的增長(zhǎng)主要是受災(zāi)人口和經(jīng)濟(jì)資產(chǎn)暴露度的增加。在暴露度同樣的環(huán)境下，災(zāi)害不利影響的程度和類型取決于脆弱性。本文在脆弱性指標(biāo)的選取上，用受災(zāi)人口的來表示人口脆弱性指數(shù)；農(nóng)作物受災(zāi)面積來表示農(nóng)作物脆弱性指數(shù)；各縣（市、區(qū)）的直接經(jīng)濟(jì)損失作為經(jīng)濟(jì)脆弱性的指數(shù)。依據(jù)人口脆弱性指數(shù)VP、農(nóng)作物脆弱性指數(shù)VC和經(jīng)濟(jì)脆弱性指數(shù)VE的等級(jí)數(shù)構(gòu)建暴雨洪澇災(zāi)害脆弱度指數(shù)（V），V=（VP等級(jí)數(shù)+VC等級(jí)數(shù)+VE等級(jí)數(shù)）/3，最后以地級(jí)市為基本制圖單元編制出暴雨洪澇脆弱性評(píng)價(jià)圖。由圖8可知，南寧、賀州、河池的暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性位居前3位，暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性分別為5.33、4.67和5.0；其次為欽州、柳州，欽州、柳州的暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性為4.33和4.0；崇左市的脆弱性最小，僅為1.33。2015年廣西暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性在空間分布上以中部區(qū)域?yàn)橹行模謩e向西、向南降低。

4 結(jié)論與討論

本次研究采用2015年廣西地情網(wǎng)、廣西氣象局網(wǎng)站的各類暴雨洪澇災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料，以及廣西壯族自治區(qū)民政廳發(fā)布的《災(zāi)情快報(bào)》中各縣的受災(zāi)次數(shù)、受災(zāi)人口、直接經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)作物受災(zāi)面積等資料，對(duì)廣西暴雨洪澇災(zāi)害的時(shí)空格局和脆弱性進(jìn)行分析，主要結(jié)論如下：

（1）基于災(zāi)情數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，重建了廣西2015年4—11月14場(chǎng)暴雨洪澇的時(shí)空特征，客觀的反映2015年廣西暴雨洪澇災(zāi)害的分布規(guī)律，暴雨洪澇災(zāi)害區(qū)域涉及14個(gè)地級(jí)市，其中較大范圍的有11場(chǎng)。暴雨洪澇災(zāi)害月際分配不均，夏季最為集中，暴雨洪澇主要發(fā)生在5—9月，5月和6月發(fā)生的災(zāi)次占全年災(zāi)次的一半。7月22—31日這次暴雨洪澇災(zāi)害的受災(zāi)人口最多，高達(dá)101.87萬人。

（2）暴雨洪澇災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)在空間分布差異大，總體表現(xiàn)為由桂中桂東地區(qū)向桂西地區(qū)減小的，暴雨洪澇災(zāi)害的次數(shù)中桂東>桂北>桂中>桂南>桂西，其中河池、南寧和百色的暴雨洪澇災(zāi)害災(zāi)次位居前3位。

（3）暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性在空間分布上以中部區(qū)域?yàn)橹行?，分別向西、向南降低；人口脆弱性由中北部地區(qū)向西南部地區(qū)減??；經(jīng)濟(jì)脆弱性由桂東北地區(qū)向桂西南地區(qū)減??；桂中地區(qū)的農(nóng)作物脆弱性最高，在空間分布上表現(xiàn)由中東地區(qū)向西南部地區(qū)減小。南寧市的暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性和農(nóng)作物脆弱性最高，河池市的人口脆弱性最高，桂林市的經(jīng)濟(jì)脆弱性最高。

參考文獻(xiàn)

[1]景垠娜，尹占娥，殷杰，等.基于GIS的上海浦東新區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害危險(xiǎn)性分析[J].災(zāi)害學(xué)，2010，02：58-63.

[2]孟翠麗，匡昭敏，李莉，等.基于GIS的廣西暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)評(píng)估技術(shù)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，26：184-189.

[3]馬宗晉.中國(guó)重大自然災(zāi)害及減災(zāi)對(duì)策（總論）[M].北京：科學(xué)出版社，1994.

[4]丁一匯，張建云.暴雨洪澇[M].北京：氣象出版社，2009.

[5]陳颙，史培軍.自然災(zāi)害[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2007.

[6]陳香. 福建暴雨洪澇災(zāi)害時(shí)空格局與減災(zāi)對(duì)策研究[J].山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，01：104-108.

[7]陳香，王靜愛，陳靜.福建暴雨洪災(zāi)時(shí)空變化與區(qū)域劃分的初步研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2007，06：1-7.

[8]楊佩國(guó)，胡俊鋒，于伯華，等.亞太地區(qū)洪澇災(zāi)害的時(shí)空格局[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，01：74-81.

[9]廖永豐，趙飛，王志強(qiáng)，等.2000-2011年中國(guó)自然災(zāi)害災(zāi)情空間分布格局分析[J].災(zāi)害學(xué)，2013，04：55-60.

[10]覃衛(wèi)堅(jiān)，李棟梁，王慧，等.近50年廣西大范圍暴雨的大氣環(huán)流異常分析[J].高原氣象，2014，02：515-521.

[11]李夢(mèng)婕，汪明，史培軍.湖南暴雨洪澇災(zāi)害損失時(shí)空特征及影響因素分析[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，04：429-434.

[12]張雅昕，王存真，白先達(dá).廣西漓江洪澇災(zāi)害及防御對(duì)策研究[J].災(zāi)害學(xué)，2015，01：82-86.

[13]黎琮煒，覃衛(wèi)堅(jiān)，高安寧.1961—2013年廣西洪澇災(zāi)害時(shí)空分布特征及成因[J].氣象研究與應(yīng)用，2015，01：80-85.

[14]莫建飛，陸甲，李艷蘭，等.基于GIS的廣西農(nóng)業(yè)暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].災(zāi)害學(xué)，2012，01：38-43.

[15]黃明策.廣西暴雨時(shí)空分布特征[J].廣西氣象，2006，03：9-13.

[16]梁玉蓮，黃丹萍，黎美宏，等.基于GIS的南寧市暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃[J].氣象科技，2013，05：934-939.

[17]Barredo J I.Major flood disasters in Europe：1950-2005[J].Natural Hazards，2007，42（1）：125

[18]尹占娥，暴麗杰，殷杰. 基于GIS的上海浦東暴雨內(nèi)澇災(zāi)害脆弱性研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2011，02：29-35.

[19]王艷君，高超，王安乾，等.中國(guó)暴雨洪澇災(zāi)害的暴露度與脆弱性時(shí)空變化特征[J].氣候變化研究進(jìn)展，2014，06：391-398.

[20]金有杰，曾燕，邱新法，等.人口與GDP空間化技術(shù)支持下的暴雨洪澇災(zāi)害承災(zāi)體脆弱性分析[J].氣象科學(xué)，2014，05：522-529.

[21]高佳琦，沈天琦，朱曉晨.基于GIS的南京主城區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害脆弱性研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，12：2891-2896.

[22]王豫燕，王艷君，姜彤.江蘇省暴雨洪澇災(zāi)害的暴露度和脆弱性時(shí)空演變特征[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2016，04：27-32+45.

[23]楊佩國(guó)，靳京，趙東升，等.基于歷史暴雨洪澇災(zāi)情數(shù)據(jù)的城市脆弱性定量研究——以北京市為例[J].地理科學(xué)，2016，05：733-741.

（責(zé)編：張宏民）