李 影

(营口市防汛抗旱保障中心，辽宁 营口 115000）

洪涝灾害是我国最常见的自然灾害之一，在引起经济损失、受人口影响数及人员伤亡数的灾害排名中位居首位。城市尤其是沿海城市的土地利用空间格局随着城市化进程的加快发生显著变化，自然灾害脆弱性及暴雨洪涝灾害风险逐渐增强，暴雨洪涝频发越来越引起广大媒体和公众的关注[1]。“逢暴雨必涝”真实反映了当前城市的现状，对城市发展和正常运行产生极大地限制，暴雨洪涝灾害所带来的经济问题逐渐成为束缚城市发展的重要因素[2-3]。

营口市位于渤海之滨，地处大辽河下游出口感潮河段，由于地势低洼，又是大辽河入海的必经之路，沿河岸线长，城市受洪水、暴雨、台风暴潮影响比较严重，加上穿过市区的内河较多，发生洪水的频率多，每到汛期上游来水较大时,由于大辽河受潮水顶托，境内虎庄河、老边河易发生河水倒灌，致使水位抬高，造成内涝灾害。近年来，由于营口市城区所处的特殊地理位置、地形特点以及资金、技术和时间等各种因素的制约，建国后至今的50多年间营口地区共发生1949、1959、1951、1953、1960、1964、1971、1985、1995、2012 年等10 次较大洪水，给整个城市造成了严重的灾害，对当地生态环境、农业生产及国民经济带来诸多不利影响。因此，为有效管理区域洪水灾害，降低灾害发生时的影响及预防洪水灾害的发生，有必要研究评价和区划洪水灾害风险[4]。本研究通过对营口市洪灾成因的全面分析，从承载体易损性和洪灾危险性的角度上选取关键致灾因子，采用Arc GIS 的空间叠加与分析功能进行洪灾风险评价与区划，只在为营口市洪灾应对、防洪减灾规划及洪灾风险管理提供参考，为该市社会经济发展规划、土地资源综合利用及农业产业结构调整提供支持。

1 研究区概况

营口市位于辽河下游、松辽平原南端，地处N40°65′6″～ 40°66′7″，E122°23′5″～122°17′1″，总面积5402km2，下辖鲅鱼圈区、盖州市、大石桥市、沿海新区、老边区、西市区和站前区。截至2020年，营口市总人口242.85万人，全年GDP1325.5亿元，粮食作物播种面积9.33万hm2。

境内共有205 条河流， 其中134 条超过10km2，14 条超过100km2，人工河网主要集中于西北部，独流入海河流均受潮汐影响。各河流按地理位置和流域分区可划分为三个水系，即辽河水系(大辽河)、辽东湾东部沿渤海诸河水系(包括大旱河、大清河、沙河、熊岳河、浮渡河)及辽东沿黄海诸河水系(碧流河)，河流特征如表1 所示。

表1 主要河流特征

营口市属大陆性季风气候，六月份进入雨季，7～8 月属于降雨全盛时期，年均降水量693.5mm。从空间分布上，由东南向西北降水量递减，东南部山区雨量充沛，降水量最高达730.2mm，西北沿海平原区雨量较少，降水量仅640.4mm，极值比相差近1.2 倍。土壤类型主要有棕壤土、草甸土、水稻土、盐土、沼泽土和沙土6 种类型，植物群落从东到西具有明显的更替规律，现有林地面积23.8 万hm2，森林覆盖率为45%。

2 研究方法

2.1 洪灾风险因子

从系统的层面上，洪水成灾必须包含承灾体、致灾因子和孕灾环境3 个基本条件，其中承灾体是指环境、资源、经济及人口等承受灾害的对象，致灾因子是指河流水情、降水历时及降水量等触发洪灾发生的因素，孕灾环境是指河流湖泊、土壤植被、水文气候及地形地貌等形成洪灾的自然因素[5-6]。所以，应考虑承灾体的易损性和洪灾的危险性两部分内容评价洪灾风险。

本研究结合营口市历史洪灾的数据资料、成灾特点和孕灾环境，从承灾体易损性和洪灾危险性的角度选择坡度、年均降水量、人口密度、绝对高程、河网分布和GDP 密度等指标建立多因子风险评价体系。

2.2 数据来源

研究所用高程、坡度数据来源于2020 年营口市DEM 数据集(分辨率10m)，其行政区划和水系数据来源于1:10000 地理信息系统，多年平均降雨量、人口密度和地均GDP 数据来源于2020 年营口市水资源公报、洪水灾害隐患调查报告(210810)及统计年鉴等资料。

2.3 数据处理

考虑到不同数据来源的地理坐标系统和投影不尽相同，为了便于空间叠加分析必须对其进行统一。将以上指标数据采用Arc/Info 软件统一转化成1km格网空间数据、WGS84 坐标系统和Lat/Lan 投影格式。

由于所选指标的取值区间变化较大，计量单位也存在一定差异，必须标准化处理各初始数据。根据各因子属性将预处理后的数值划分成相应的洪水危害等级，其中低、较低、中等、较高、高5 个危险程度等级分别用数值1、2、3、4、5 来表示。本研究使用了专家打分法、Erdas9.2 平台的图像处理功能、Arc GIS 软件的数据格式转化和空间叠加及分析功能等方法[7]。

3 结果域分析

3.1 洪灾危险性

1）降水对洪灾的影响。一般体现在降水强度与年降水量上，可以用年均暴雨日数反映降水强度。受季风气候和地理位置影响，营口地区降水量时空分布不均，6～9 月为509.5mm，占年降水量的73.5%，年内降水分配不均逐渐成为营口市洪灾发生的重要因素。研究认为[8]，汛期相当暴雨日数与降水总量之间存在极显著的正相关性，两者的相关系数达到0.97。考虑数据可获取性，选用营口市1976—2020 年6～9 月(汛期)降水量分析洪灾受降水的影响，遵循降水量越大则洪水危害性越高原则，充分考虑区域降水实际情况确定对洪灾形成响应度划分标准，如表2 所示。以表2 中赋值和划分标准为基础，通过重分类可以确定降水对洪灾的影响度分布特征。

表2 影响度赋值与划分标准

2）地形特征对洪灾的影响。洪水的危险程度与地形特征关系密切，一般体现在地形变化程度和海拔高度上，可以利用坡度来反映地形变化程度，研究所用坡度和高程来源于2020 年营口市DEM 数据集(分辨率10m)。根据营口市实际情况，遵循坡度越小、高程越低则洪水危险越高的原则明确地形因子划分标准见表1。以表1 中赋值和划分标准为基础，通过叠加坡度和高程格栅数据层及重分类确定地形特征对洪灾的影响度分布特征。

3）水系分布对洪灾的影响。区域洪水发生概率灾一定程度上取决于区域水系的分布状况，水系所处地形、水系自身级别和距离水系的远近共同影响着区域洪水的危险程度，一般地地势越平坦、地势越低、水系级别越高、距离越近则危险程度越高。根据相关文献资料和历史水情数据，营口市洪水主要来源于境内辽河、辽东湾东部沿渤海诸河及辽东沿黄海诸河3 大水系的干支流。由于已单独研究洪灾受地形因素的影响，故灾分析过程中仅考虑洪灾受距离和河流级别的影响。

通过创建河流缓冲区研究洪灾受河流距离的影响，不同地段的洪灾发生概率利用缓冲区宽度的大小来衡量。本研究结合区域实际情况创建3 级缓冲区，将主要河流1 干流作为一级河流，其它河流及支流作为二级河流，不同缓冲区赋值与划分标准如表3 所示。根据河流缓冲区赋值与划分标准及1 级、2 级河流缓冲区格栅数据层叠加数据，经重分类确定洪灾受河流分布影响度分布特征。

3.2 洪灾承载体易损性

致灾因子和承灾体是形成灾害的充分条件以及扩大或减小灾害的必要条件，不同地区发生相同级别洪水所造成的损失也不同[9]。所以，必须考虑承载体易损性保证洪灾风险评价的科学合理性。在忽略防灾减灾能力差异的情况下，对区域遭受洪灾的潜在损失程度可以利用区域经济发展和人口密度来衡量。因此，文章利用地均GDP 和人口密度评定洪灾承灾体的易损性。

1）人口密度因子。人员伤亡是人类社会受洪灾影响的重要体现，一般洪水相同情况下，受影响人口越多或人口密度越大则影响程度越高。结合相关统计数据，营口人口密度处于0～3920 人/km2，人口密度处于＜300 人/km2、＜500 人/km2、＜1500 人/km2的面积占比依次为27.1%、51.8%和96.2%。结合标准差与均差计算结果，遵循人口密度越大则影响越大的原则确定人口密度对洪灾影响程度赋值与划分标准如表1 所示，通过重分类赋值和标准确定洪灾受人口密度的影响度分布特征。

2）GDP 密度影响因子。经济财产损失是人类社会受洪灾影响的另一体现，GDP 作为地区经济发展评价的重要指标，故社会经济因素可以选用地均GDP，依据GDP 空间话数据确定营口市GDP 密度范围。依据有关统计数据，营口市GDP 密度处于1～27145 万元/km2，GDP 密度＜200 万元/km2、＜300 万元/km2、＜500 万元/km2的面积占比依次为60.2%、72.5%和84.2%。根据标准差与均差计算结果，遵循GDP 密度越大则损失越大的原则确定地均GDP 对洪灾影响度赋值与划分标准如表1，通过重分类赋值和标准确定洪灾受GDP 密度的影响度分布特征。

3.3 洪灾风险评价

通过对各影响因素的综合分析，应用Arc GIS软件的空间分析与叠加功能生成营口市洪灾易损性、危险性及风险评价结果[10]。首先，通过叠加河网、地形与降水因子确定洪水危险性评价分布情况，通过叠加地均GDP 与人口密度因子确定洪灾易损性分布情况，通过叠加洪灾易损性与洪水危险性分布情况确定营口市洪灾风险结果。考虑到洪灾形成受各评价因子影响的差异，采用加权叠加法进行计算，采用专家打分法确定各因子权重，结合洪灾实际情况和相关研究成果确定地均GDP、人口密度、河网、地形、降水各因子权重依次为0.1、0.1、0.2、0.2 和0.4。

结果表明，营口市洪水风险表现出显著地带性，降水是导致洪灾的重要影响因素，洪灾风险自南向北表现出下降趋势。从行政区划上，盖州市中南部和鲅鱼圈区大部分地区属于洪灾高风险区，大石桥市属于低风险区，其它地区均属于洪灾中风险区[11-13]。从全市总面积中不同洪水危险区所占比例上，营口市处于较低、低、中等、较高、高危险区的面积占比依次为7.5%、24.8%、25.0%、22.7%和20.0%。洪水危险性、洪灾易损性与洪灾风险变化趋势基本相同，不同等级所占面积比例也相差不大。

4 结 论

文章全面探讨营口市主要洪水致灾影响因素，通过选取年均降水量、GDP 密度、人口密度、河网分布、坡度、绝对高程等指标建立多因子风险评价体系，利用Arc GIS 空间叠加与分析功能评价营口市洪灾风险。评价结果能够客观准确地反映区域洪灾实际情况，可以为营口市洪灾应对、防洪减灾规划及洪灾风险管理提供一定参考。

实际上，评价模型的有效性和所用数据的完备性决定了评价结果的准确度。从评价模型上，应合理选择评价指标和计算指标权重。未来仍需进一步结合区域实际情况建立更加完善的评价体系，考虑不同影响因子对成灾贡献率的差异，未来应将参评指标权重合理计算作为洪灾风险评价的重点；从数据分析上，应提高基础数据共享效率、扩大共享范围、加快更新周期以及完善共享平台。