經濟發達地區城市災害綜合應對能力評價分析*——以珠江三角洲城市為例

杜鵬，夏斌，楊蕾

(1.中國科學院廣州地球化學研究所，廣東廣州510640;2.中國科學院研究生院，北京100016)

0 引言

城市是包括自然、社會、經濟等因素在內的統一體，它既是現代災害和事故風險的交匯處，也是人類追求平安的棲息地，良好的生態環境和防災減災能力已成為體現城市競爭力及文明程度的重要標志［1－3］。我國正處于歷史上最快的城市化發展階段，如何結合我國城市特點，評估城市自然災害的綜合應對管理能力，對促進城市減災與可持續發展能力具有重要意義。

城市自然災害應對能力就是以災害系統理論為理論基礎［4］，評價和度量城市承災體及其內部社會經濟環境系統，在自然災害預防預報、發生發展和災后恢復重建全過程中對自然災害過程的綜合承受和反應能力。本研究將嘗試構建一個由城市自然災害綜合應對能力統領，蘊含城市自然環境、生態環境、社會環境等諸多因素，涉及自然災害防災、抗災、救災和災后恢復等多階段、全方位的城市自然災害應急和管理水平的綜合性評價指標體系(圖1)，并以珠三角地區為對象進行實證評價分析。

圖1 城市災害應對能力與城市系統關系

1 城市災害綜合應對能力評價體系和模型

根據城市災害應對能力的內涵，運用層次分析法構建了珠三角城市自然災害綜合應對能力評價指標體系。評價體系中包含了4個I級評價因子，12個Ⅱ級評價指標和31個Ⅲ級指標，能夠綜合反映自然、經濟、社會因素在城市防災、抗災、救災和災后恢復不同階段的作用。評價指標體系中各層指標的確定方法有所不同，A層和B層使用專家打分法構造判斷矩陣確定權重，C層使用10分制打分法確定權重。通過數據整理和一致性檢驗得到指標體系權重值(表1)。

表1 珠三角城市自然災害綜合應對能力評價指標體系

2 研究區概況與致災強度計算

2.1 研究區概況

珠江三角洲包括廣州、深圳、珠海、佛山、江門、肇慶、惠州、東莞、中山9城市，是我國經濟最發達、城市化水平最高的地區之一，其GDP約占廣東省的79.4%，常住人口約4 771.77萬人，約占廣東省總人口的50%(2008年末)，城市化水平已達到72%［5］，接近發達國家水平。國家發改委2008年發布的《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要(2008－2020)》中提出2012年珠三角地區人均GDP將達到80 000元;2020年基本實現現代化，人均GDP超過135 000元［6］。

珠三角地區屬于自然災害的多發地區，它位于廣東省中南部，中緯度環球災害帶與環太平洋災害帶交匯部位，山脈交錯，地形多樣，海洋、陸地、大氣之間的作用強烈，天氣氣候復雜多變，成為災種多、頻率高、危害重的災害大省，主要自然災害包括地震、臺風、洪水、干旱和地質災害。各種自然災害嚴重威脅著珠三角居民的生命財產安全，嚴重破壞性的自然災害甚至會影響社會安全和穩定［7－10］。

2.2 災害致災強度計算

珠江三角洲地區自然災害發生頻率高、種類多、受災范圍廣，具有一定周期性和區域性特征。這里將分析和計算在珠三角地區分布較廣的臺風、洪水、地震和地質災害的時空分布特征和致災因子強度［7－14］。

2.2.1 臺風災害致災強度劃分

臺風大風和臺風暴雨是臺風災害最主要的致災因素，臺風暴雨和大風的時、空、強綜合作用決定了珠三角地區臺風致災因子強度［12－13，15］。計算過程中根據珠三角地區各城市臺風暴雨頻率(次/a)和臺風大風頻率(遭受≥8級臺風大風襲擊的天數，d/a)的統計數據［11］，分別賦予臺風暴雨和臺風大風0.6和0.4的權重計算得出各城市臺風災害綜合致災因子強度［13］。臺風致災因子強度的計算公式R0=0.6Ry+0.4Rf中Ry為一定量級臺風暴雨的年超越概率風險;Rf為一定量級臺風大風的年超越次數風險。不同的臺風暴雨與大風級別可組合出很多的形式，這里僅選擇分析和計算了三種典型的組合，包括55mm×17m/s，105 mm×24 m/s和205 mm×32 m/s。通過計算各種臺風暴雨和臺風大風的綜合致災因子強度后進行疊加和歸一化處理，得到珠三角城市臺風致災因子綜合強度(表2)。

表2 珠三角城市地質災害致災因子強度分類表

2.2.2 洪水致災強度劃分

珠江三角洲地區的洪水災害主要與該地區的河流水系分布以及暴雨、臺風等災害性氣候有關，其時間分布上具有一定的周期性。在計算城市洪澇災害致災強度時，假設區域均勻降水，低洼處將積水成災，在天然狀態下，這些區域是最容易受到洪水的威脅。通過處理地形(DEM)數據，選取洪水淹沒水深為1 m，計算得出淹沒區域，并根據淹沒區的比例，劃分不同城市洪澇災害致災因子強度［16］。計算結果表明珠三角地區洪水淹沒危險區約為20.53%，珠江口兩岸受洪水災害的威脅最大。通過數據歸一化處理后的各市洪水致災強度劃分為4個類型(表2)。

2.2.3 地震致災強度

珠三角地區地震總體強度不高，大部分地區地震烈度在Ⅵ和Ⅶ度，極少發生6級以上地震，4級以上地震分布較為分散。《廣東省自然災害地圖集》中的《廣東省地震烈度區劃圖》［10］展示了區域地震災害危險程度的差異，圖中的地震烈度值，是在50年期限內，一般場地條件下，可能遭遇超越概率為10%的烈度值。根據珠江三角洲各城市地震災害烈度分布面積比例和權值，將珠三角各城市地震災害致災因子劃分為高、中、低3個類型(表2)。

2.2.4 地質災害致災因子

珠三角地區地質災害的形成及分布主要受地質環境和氣候因素的影響，主要地質災害種類包括崩塌、滑坡、地面沉降、地面塌陷、地基下沉、地裂縫等［17－18］。對珠三角地區地質災害的致災因子強度進行評價和分類是以《廣東省自然災害地圖集》等災害統計資料和文獻為基礎［8－11］，根據各類地質災害強度和分布面積比例將各城市劃分為高、中、低3個類型(表2)。

3 應對能力評價結果及分析

3.1 災害應對能力計算結果

對災害強度指標數據和統計指標數據標準化［5，19－20］并確定各指標的權重后，還需要通過綜合評價模型把反映城市自然災害綜合應對能力不同方面的指標綜合在一起得到整體性的評價結果，由于各指標之間具有相互獨立性，故可采用線性加權求和模型對自然災害綜合應對能力進行計算處理。式d=的評價值及其相對應的權重，n為所在指標層中的因子總數。從指標層開始，計算出上一層指標的評價值，再由上一層指標的評價值和相應的權重，通過線性加權求和計算出更高一層指標的評價值，最終求得2000－2008年珠三角城市自然災害綜合應對能力指數(表3)。

表3 珠江三角洲城市災害綜合應對能力指數城市

3.2 評價結果分析

3.2.1 時間演變分析

珠三角城市自然災害應對能力整體呈上升趨勢，各城市應對能力的變化又有以下一些特點。

(1)穩定提升型城市為廣州、肇慶、佛山和深圳。它們在2000－2008年間保持了較穩定的增長態勢，且增幅較大，廣州提高了0.07，肇慶提高了0.05，佛山提高了0.04，深圳提高了0.03。

(2)波動提升型城市包括珠海、東莞、中山和惠州。2000－2008年，這4個城市均有超過0.02幅度的增長，但增長過程有一定的波動性。例如東莞2000年自然災害應對能力值為0.73，2002年為0.76，2003年為0.75，2006年為0.78，2008年為0.76，總體呈波動式上升的趨勢。

(3)較慢增長城市為江門。2000－2008年，江門自然災害應對能力增幅較小，增長趨勢比較平穩，波動范圍小于0.03，2004年比2000年增長了0.01，2008僅比2004增長了不足0.001。

3.2.2 空間演變分析

為了能夠從空間角度分析珠三角各城市自然災害綜合應對能力演變特征，本研究參考國內外有關綜合指數分類的劃分法，設計了自然災害綜合應對能力7級分級標準(表4)。

表4 自然災害綜合應對能力分級標準

對珠三角城市自然災害應對能力進行的分級比較后，能夠發現以下一些特征。

(1)各城市整體應對災害能力明顯提高。9城市中，Ⅲ級城市由2000年的2個(中山、珠海)，減少為2008年的1個(珠海);Ⅰ類城市由2000年的0個增加為2008年的4個(廣州、肇慶、東莞、惠州)。整個區域災害綜合應對能力穩步上升。

(2)城市自然災害應對能力階梯狀空間分布特征明顯，與致災強度空間分布關聯較為緊密。城市災害應對能力以致災強度相對較高的珠江口附近沿海城市珠海、深圳、中山最低;其次為江門;接下來是肇慶、佛山、東莞和惠州;廣州則處于應對能力相對較好水平。從空間演變趨勢來看，珠三角東部城市應對能力提升幅度高于西部城市(圖2)

3.2.3 聚類分析

通過SPSS軟件，對珠三角城市2000、2004和2008年的27個樣本的防災能力、抗損能力、救助能力和恢復能力采用歐式距離法進行層次聚類分析，最終分為4個大類和10個亞類(表5)。

圖22000 、2004、2008年城市自然災害應對能力分類變化圖

表5 城市災害應對能力評價體系類型分布

分類結果(圖3)表明2000－2008年珠三角城市自然災害綜合應對能力類型有較明顯的變化，亞類類型由2000年的4個增長到2008年的7個;各城市中肇慶和惠州屬于最穩定城市，9年間它們的亞類類型沒有發生改變;深圳、珠海、佛山、中山屬于基本穩定城市，僅有1次亞類變化;廣州的大類類型發生過變化，屬于較不穩定城市;東莞和江門屬于不穩定的城市，不僅有大類變化，而且亞類變化也較頻繁。

圖32000 、2004、2008年城市自然災害應對能力類型演變分布圖

3.2.4 協調度分析

對城市自然災害綜合應對能力發展的協調度進行研究和評估，能夠判斷城市系統發展是否健康，有利于根據災害應對能力的發展和變化趨勢及時采取措施，促進城市減災與可持續發展。這里引入系統協調指數評估城市災害綜合應對能力系統內部協調度［21］，協調指數計算公式C=C為城市自然災害綜合應對能力協調指數，C值越大協調度越高，j為Ⅱ級子系統數量，Xi為第i個Ⅱ級子系統值。

分析結果表明，2000－2008年珠三角各城市自然災害綜合應對能力協調性呈波動上升趨勢，但發展并不均衡。廣州始終保持在最好水平;深圳、珠海、東莞、中山、佛山協調度平穩上升;江門、惠州、肇慶整體呈波動上升趨勢，但增幅有限，與其它城市的協調性有拉大的趨勢(表6)。

表6 城市自然災害綜合應對能力發展協調度指數

圖4 珠三角城市自然災害綜合應對能力發展協調度指數

4 結論與討論

以珠江三角洲城市自然災害綜合應對能力作為研究對象，在對城市自然災害應對能力進行界定的基礎上，采用層次分析法構建了城市自然災害綜合應對能力評價指標體系和模型，并以統計數據和城市災害歷史數據為主要信息源對2000－2008年珠江三角洲城市自然災害應對能力進行了實證性研究，在此基礎上對珠三角城市自然災害應對能力時空演變特征、規律、協調性等進行了分析研究。研究的結果表明，該指標體系能夠比較全面和綜合地反映影響城市應對自然災害各種因素，比較真實和準確地對城市針對自然災害應對能力進行評估和分析，對提高城市災害綜合管理水平具有一定參考價值，同時對其它城市或城市群災害綜合評價也具有一定的借鑒意義。

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