APP下载

基于GIS的卓资县暴雨洪涝灾害风险区划

2015-10-26常永旺郑丽娟

环球人文地理·评论版 2015年9期
关键词:孕灾灾体抗灾

常永旺 郑丽娟

1引言

暴雨洪涝灾害位居卓资县自然灾害之首,其特点是范围小,预兆少,来势急,历时短,难以防范。每逢7、8、9月多雨季节,在暴雨和高强度降雨的冲刷下,常形成泥石流和山洪灾害,洪水挟带大量泥沙泄入下游河道,成下游沿河农田冲毁,水利设施毁坏,房屋倒塌,人畜伤亡,交通阻塞,不仅对基础设施造成严重的破坏,而且对人民群众的生命财产安全构成极大损害和威胁,已经成为防灾减灾的突出问题,是当地经济社会可持续发展的重要制约因素之一。

2 资料及分析方法

2.1 数据资料

选取卓资县本站及周边6个乡镇(由相邻旗县数据代替)的1994~2013年逐日降水数据; 2013年《乌兰察布市统计年鉴》等数据; 卓资县1:5万基础地理信息和第二次全国土地利用调查数据等资料。

2.2 分析方法

2.2.1 致灾因子分析计算

首先统计卓资县1994 ~2013年7个气象站暴雨过程降水量。针对卓资地区总降水量少,且地域分布不均的特点,经过统计,并与实况资料的对比分析,最终确定要求至少一天的降水量达到或超过 30mm进行统计,最后将整个过程降水量进行累加作为一个序列,建立不同时间长度的降水过程序列; 再分别计算不同序列的第 98、95、90、80、60 百分位数的降水量值,可以利用不同百分位数将暴雨强度分为5个等级,然后计算各乡镇在不同暴雨等级中的暴雨过程频次,得到卓资县各级暴雨强度频次分布。

2.2.2 孕灾环境

孕灾环境指孕育暴雨灾害的自然环境,针对卓资县地理特征,文中主要考虑地形起伏变化和河流密度因子。

2.2.3 承灾体

根据卓资县社会经济发展状况,主要把以乡镇为单元的地均GDP、地均人口( 人口密度) 、耕地面积比重三个因子作为承灾体易损性评价指标,并进行规范化处理。

2.2.4 综合评估及区划

暴雨洪涝灾害风险区划是指在孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力等因子进行定量分析评价的基础上,根据风险度指数的大小,对风险区划分为若干个等级。其计算公式为FDRI= (VEwe)(VHwh)(VSws)(1-VRwr),式中: FDRI 为暴雨洪涝灾害风险指数,用于表示风险程度,其值越大,则灾害风险程度越大,VE、VH、VS、VR 的值分别表示风险评价模型中的孕灾环境的敏感性、致灾因子的危险性、承灾体的易损性和防灾减灾能力各评价因子指数; we、wh、ws、wr 是各评价因子的权重系数。考虑到各评价因子对风险的构成所起作用相同,在征求各领域多方专家后,并经过与实际受灾资料的对比分析,最终确定出卓资县暴雨洪涝灾害风险评价指标体系及权重系数( 图 1) 。

图1卓资县暴雨洪涝灾害风险评价指标体系及权重系数

暴雨洪涝灾害风险危险性(0.5)敏感性(0.2)易损性(0.2)防灾减灾能力(0.1)1级频次(1/15)2级频次(2/15)3级频次(3/15)4级频次(4/15)5级频次(5/15)地形(0.6)水系(0.4)地均人口(0.3)地均GDP(0.4)耕地比重(0.3)人均GDP(1.0)

3 卓资县暴雨洪涝灾害风险分析评估

3.1 致灾因子危险性评估

致灾因子主要为暴雨,暴雨洪涝灾害主要是由于降水异常偏多、强度过大而引起的,因此用不同等级(强度)的降水量和频率来反映暴雨灾害的主要致灾因子。根据上述计算方法,计算出卓资县不同等级暴雨强度雨量阈值范围(表1) 。经过与多年降水量资料的对比分析,得出在卓资地区暴雨过程主要以持续 1 天为主,连续 3 天以上过程极少出现。这与该地降水少、持续时间短等特点有关。

表1 卓资县各等级暴雨强度对应的临界雨量

天数 1级 2级 3级 4级 5级

1天 35.7-39.4 39.4-42.1 42.1-43.7 43.7-44.6 ≥44.6

2天 55.7-72.1 72.1-80.3 80.3-89.1 89.1-94.5 ≥94.5

3天 51.7-62.6 62.6-75.2 75.2-90.2 90.2-101.3 ≥101.3

4天 68.5-77.7 77.7-77.8 77.8-80.0 80.0-86.6 ≥86.6

5天 73.2-124.1 124.1-149.3 149.3-151.7 151.7-161.1 ≥161.1

表1 卓资县各等级暴雨强度对应的临界雨量

对7个乡镇求出各强度降水的总次数,除以该站的观测年数得到暴雨频次。将各乡镇的不同等级降水频次归一化后,从5-1级依次取权重系数为5/15、4/15、3/15、2/15、1/15,采用加权综合评价法计算站点的致灾因子危险性指数。

致灾因子危险性高风险地区主要分布在红召乡部分地区、巴音锡勒镇北部、大榆树乡南部、旗下营西北部和卓资县的中西部部分地区。旗下营大部分地区、梨花镇北部、卓资山镇中部、及卓资县的东北角暴雨洪涝危险性次之,其它地区最弱(图2)。

图2 卓资县暴雨洪涝灾害致灾因子危险性区划

3.2 孕灾环境敏感性评估和区划

考虑到孕灾环境中地形与河网密度对暴雨洪涝的影响程度略有不同,综合多方专家的意见,得到卓资县暴雨洪涝灾害孕灾环境敏感性区划( 图3) 。

暴雨洪涝灾害最敏感的地区分布在卓资县各乡镇的小部分地区,而卓资县中部和东部大部分地区敏感性普遍较低。究其原因,高风险区大多地势较低,且有山洪沟,同时该地区也是全县河流水系密集区域,因此,是孕育暴雨洪涝灾害最为敏感地区。

图3 卓资县暴雨洪涝灾害孕灾环境敏感性区划

3.3 承灾体易损性评估和区划

致灾因子的危险性仅反映了暴雨可能产生的危害大小,而实际造成危害的程度还与承灾体的情况有关。本文重点考虑社会(人口)、经济(GDP)和农业(耕地)等三个方面,选用地均人口、耕地和GDP来作为暴雨洪涝灾害的社会经济易损性指标。将上述数据归一化后,得到卓资县的承灾体易损性指数。(图4)

图4 卓资县暴雨洪涝灾害承灾体易损性区划

3.4 抗灾能力评估和区划

抗灾能力的强弱也是风险评估不可或缺的。在抗灾能力分析中考虑了人均GDP。人均GDP表示一个地区的经济发展水平,其值越大,表明该地经济发展水平越高,抗灾能力越强;反之亦然。人均GDP的归一化值,即为全县抗灾能力指数。(图5)

图5 卓资县暴雨洪涝灾害防灾抗灾能力区划

高风险区:主要位于卓资县旗下营、红召乡的大部分地区,梨花镇、卓资山镇的南部,及十八台的小部分地区。这些区域暴雨危险性较高,河网密布,孕灾环境敏感,人口密度较大,易损性最高。综合来看,洪涝灾害风险最高。

中风险区:主要位于卓资县旗下营南部、红召乡北部,梨花镇、卓资山镇的大部分地区,大榆树乡的南部和十八台镇。这些区域暴雨虽孕灾环境敏感性较低,但承灾体易损性较高且抗灾能力也较弱,根据权重打分,洪涝灾害风险中等。

低风险区:主要位于大榆树乡的南部以北的大部分地区、巴音锡勒镇的大部分地区以及卓资镇和梨花镇的小部分区域。这些区域致灾因子危险性不高,孕灾环境不敏感,承灾体易损性低,因此,虽然抗灾能力较弱,但综合考虑,洪涝灾害风险最低。

猜你喜欢

孕灾灾体抗灾
四川省北川县崩滑灾害孕灾地质条件分析
我国海洋生态灾害承灾体脆弱性评估
胡春华强调:切实抓好春耕生产和抗灾夺丰收工作
今年水稻抗灾夺丰收技术意见
承灾体调查总体情况介绍
王文涛主持召开省政府常务会议 全力减灾救灾确保今年抗灾夺丰收
基于孕灾敏感性分析的高植被覆盖区滑坡地质灾害遥感解译
鄂西北中部地区滑坡孕灾模式分析
打好农业防汛抗灾主动仗
基于GIS技术的山区洪灾孕灾环境综合评价与分区研究