陜西省自然災害脆弱性研究

高蕾

(寶雞文理學院地理與環(huán)境學院,陜西省災害監(jiān)測與機理模擬重點實驗室,陜西 寶雞 721013 )

自然災害是超出了人類周圍環(huán)境承受限度的各種自然物質和能量聚集、爆發(fā)所致的災害。一次毀滅性的自然災害，可使社會經(jīng)濟生活陷入癱瘓，影響社會穩(wěn)定和公共安全[1]。隨著人類社會科技創(chuàng)新能力不斷增強，防災減災的物質實力和技術手段也有大幅度提升，但自然災害發(fā)生的強度和頻率卻沒有減弱[2]。根據(jù)陜西省民政廳發(fā)布的歷年全省自然災害情況[3]顯示，2009—2015年陜西省自然災害造成的受災人口、農(nóng)作物受災面積、直接經(jīng)濟損失均維持在較高水平，并表現(xiàn)出隨機性。 其中，2010年全省自然災害造成的直接經(jīng)濟損失為歷年最高值，達到了302.16億元；死亡失蹤人口為歷年最高值，達到了387人；農(nóng)作物絕收面積為歷年最高值，達到了1 405.83千公頃；倒塌民房數(shù)量為歷年最高值，達到了58.51萬間。2014年自然災害造成的受災人口為歷年最高值，達到了2 354.78萬人；農(nóng)作物受災面積為歷年最高值，達到了2 371.08千公頃。自然災害給陜西省社會經(jīng)濟發(fā)展、人民生命財產(chǎn)安全帶來嚴重威脅。

脆弱性(Vulnerability)概念是在20世紀80年代，由地學研究領域的領軍人物Timmerman[4]首先提出的，他認為脆弱性是系統(tǒng)在災害發(fā)生時產(chǎn)生不利響應的程度，后被廣泛應用于各個學科領域。關于脆弱性的概念，不同學者有不同看法。Turner等[5]認為脆弱性是災害造成系統(tǒng)或子系統(tǒng)遭受損害的程度。王艷梅[6]認為脆弱性是由于受到災害影響而使系統(tǒng)遭受損害的程度或可能性。關于脆弱性的評價方法，國內外的研究學者都有不同的研究方法。周瑤等[7]把脆弱性曲線作為精確評估脆弱性的方法，對自然災害脆弱性進行研究。孫蕾等[8]對我國沿海城市所面臨的自然災害高風險性提出了脆弱性評價方法。分析與評價自然災害脆弱性是災害風險評估與管理的重要內容，可以為防災減災、預報預警部門提供決策依據(jù)。

本文根據(jù)陜西省2009—2015年各市(區(qū))災情數(shù)據(jù)，選定脆弱性評價指標體系，包括受災人口、農(nóng)作物受災面積及直接經(jīng)濟損失等，分析研究區(qū)域自然災害的時空分布特征，并對其自然災害脆弱性進行評價，為開展城市自然災害脆弱性研究提供借鑒。

1 研究區(qū)概況

陜西省位于中國西北部，位于105°29′E～111°15′E和31°42′N～39°35′N。地域東西窄，約160～490 km;南北長，約880 km。全省縱跨黃河、長江兩大流域,轄西安、銅川、寶雞、咸陽、渭南、延安、榆林、漢中、安康、商洛10個地級市和楊凌農(nóng)業(yè)示范區(qū)，總面積為2.058×105km2。截至2016年底，全省常住人口為3 812.62萬人。陜西省地勢特點為南北高，中部低；西部高，東部低。全省平均海拔為1 127 m，平均坡度為19.9°。陜西省屬大陸季風性氣候，由北向南依次過度為溫帶、暖溫帶和北亞熱帶。年均降水量為576.9 mm,降水量分布南多北少，汛期一般出現(xiàn)在6～7月，暴雨相對集中，關中、陜南地區(qū)洪澇災害頻發(fā)。年均氣溫為13 ℃，溫度分布是由南向北逐漸降低，冬冷夏熱，四季分明。受地貌特點、氣候條件、地形因素等自然要素的影響，陜西省滑坡、洪澇、冰雹、干旱、霜凍、地震等自然災害頻發(fā)，評估自然災害脆弱性，減輕自然災害損失成為陜西省社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)自然災害脆弱性評價的研究目的和基本要求，應用陜西地情網(wǎng)的陜西年鑒[9]、市縣年鑒[10]、地情叢書[11]等資料庫，結合2009—2015年陜西省各市(區(qū))災情統(tǒng)計數(shù)據(jù)[12]，以及陜西省民政廳發(fā)布的《災情快報》中各縣災情數(shù)據(jù)資料[3]，選取了相應數(shù)據(jù)指標對陜西省10市1區(qū)的自然災害脆弱性進行評價。

2.2 自然災害脆弱性指標選取及研究方法

2.2.1 指標選取

參考楊佩國等[13]的研究成果，結合研究區(qū)域中各市(區(qū))的災情統(tǒng)計數(shù)據(jù)及文本資料，確定用受災人口表示人口脆弱性指數(shù)VP、用農(nóng)作物受災面積表示農(nóng)作物脆弱性指數(shù)VC、用各市(區(qū))的直接經(jīng)濟損失表示經(jīng)濟脆弱性指數(shù)VE。

2.2.2 研究方法

(1)數(shù)據(jù)標準化處理

為消除數(shù)據(jù)單位不統(tǒng)一的影響，本文采用極差法對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理[14]，具體處理方法見公式(1)。

(1)

其中，Xij為標準化后的指標變量值，xi為原始數(shù)據(jù)，xmax為第i項指標最大值，xmin為第i項指標最小值。

(2)自然災害脆弱性指數(shù)

(2)

其中，VI為自然災害脆弱性指數(shù)，Xij為標準化后的變量值，w為數(shù)據(jù)指標的權重(VP、VC、VE權重均為1/3)。VI值越大，災害脆弱性越大；反之就越小。

3 結果與分析

通過對人口脆弱性指數(shù)VP、農(nóng)作物脆弱性指數(shù)VC、經(jīng)濟脆弱性指數(shù)VE進行處理，建立自然災害脆弱性評價標準，并進一步計算出陜西省各地區(qū)歷年自然災害脆弱性指數(shù)，見表1。根據(jù)楊凌區(qū)位的特殊性，結合陜西省統(tǒng)計習慣，將楊凌區(qū)的數(shù)據(jù)歸并到咸陽市進行核算。結合計算結果，運用ArcGIS10.2編制自然災害脆弱性空間分布圖，見圖1。

表1 陜西省歷年自然災害脆弱性指數(shù)Table 1 The natural disaster vulnerability index of Shaanxi Province over the years

由表1可以看出， 2009—2015年陜西省各市自然災害脆弱性指數(shù)表現(xiàn)為：西安市、銅川市較低，具體表現(xiàn)為2012年、2015年西安市的自然災害脆弱性指數(shù)為0，除2011年外，其他年份該指數(shù)均為較低水平；2009年、2011年、2014年銅川市的自然災害脆弱性指數(shù)為0，其他年份該指數(shù)均為較低水平。渭南市的自然災害脆弱性指數(shù)最高，具體表現(xiàn)為2009年、2011年該市的自然災害脆弱性指數(shù)為1，其他年份該指數(shù)均為較高水平。寶雞、咸陽、延安、漢中、榆林、安康、商洛市的自然災害脆弱性指數(shù)為中等到較高水平，具體表現(xiàn)為2009年咸陽、榆林市的自然災害脆弱性指數(shù)為較高水平，2010年安康市的自然災害脆弱性指數(shù)為較高水平，2011年延安、安康市的自然災害脆弱性指數(shù)為較高水平，2012年漢中市的自然災害脆弱性指數(shù)為較高水平，2013年渭南、延安市的自然災害脆弱性指數(shù)最高，榆林市該指數(shù)為較高水平，2014年商洛市的自然災害脆弱性指數(shù)為較高水平，2015年咸陽、渭南、延安市的自然災害脆弱性指數(shù)為較高水平。

圖1 陜西省歷年自然災害脆弱性分布圖Fig.1 Natural disaster vulnerability distribution of Shaanxi Province over the years

3.1 人口脆弱性分析

將受災人口作為研究人口脆弱性指數(shù)的數(shù)據(jù)指標，2009—2015年陜西省年平均受災人口為1 390.96萬人。自然災害的人口脆弱性在時空分布上表現(xiàn)為除西安市、銅川市人口脆弱性指數(shù)較低之外，其余地市表現(xiàn)為2009—2012年、2014年指數(shù)由西部地區(qū)向東部地區(qū)，由北部地區(qū)向南部地區(qū)逐漸增大的特點；2013年、2015年指數(shù)由西部地區(qū)向東部地區(qū)，由南部地區(qū)向北部地區(qū)逐漸增大的特點。西安市雖人口眾多，但地形條件良好，極端天氣發(fā)生頻率較小，人口脆弱性指數(shù)最低；而其他市受地貌特點、氣候條件、地形因素等影響，人口脆弱性指數(shù)偏高。

3.2 農(nóng)作物脆弱性分析

將農(nóng)作物受災面積作為農(nóng)作物脆弱性指數(shù)的數(shù)據(jù)指標，2009—2015年陜西省農(nóng)作物年平均受災面積為1 424.15千公頃。自然災害的農(nóng)作物脆弱性在時空分布上表現(xiàn)為除西安市、銅川市農(nóng)作物脆弱性指數(shù)較低之外，其余地市表現(xiàn)為除2011年外，指數(shù)由西部地區(qū)向東部地區(qū)，南部地區(qū)向北部地區(qū)逐漸增大的特點，2011年指數(shù)由西部地區(qū)向東部地區(qū)，北部地區(qū)向南部地區(qū)逐漸增大的特點。從農(nóng)田耕種面積來看，西安、銅川市小于其他市，加之地形因素、氣候條件影響，該地區(qū)農(nóng)作物脆弱性指數(shù)最低，而其他地區(qū)的耕種面積及氣候條件使得農(nóng)作物脆弱性指數(shù)偏高。

3.3 經(jīng)濟脆弱性分析

將自然災害導致的直接經(jīng)濟損失作為經(jīng)濟脆弱性指數(shù)的數(shù)據(jù)指標，2009—2015年陜西省直接經(jīng)濟損失的年均值為159.66億元。自然災害的經(jīng)濟脆弱性在時空分布上表現(xiàn)為除西安市、銅川市經(jīng)濟脆弱性指數(shù)較低之外，其他地市表現(xiàn)為2009年、2013年、2015年指數(shù)由西部地區(qū)向東部地區(qū)，南部地區(qū)向北部地區(qū)增大的特點；2010年、2011年、2012年指數(shù)由西部地區(qū)向東部地區(qū)，南部地區(qū)向北部地區(qū)增大的特點。西安、銅川市的人口脆弱性、農(nóng)作物脆弱性均為低指數(shù)水平，經(jīng)濟脆弱性受其他指數(shù)影響也在最低水平。渭南市的人口脆弱性、農(nóng)作物脆弱性均處于高水平，加上地形條件、氣候因素等，災害發(fā)生頻次較多，導致該市經(jīng)濟脆弱性指數(shù)最高。

3.4 自然災害脆弱性分析

自然災害脆弱性程度與人口脆弱性、農(nóng)作物脆弱性、經(jīng)濟脆弱性指標相關。由圖1可知，2009—2015年陜西省各地市自然災害脆弱性表現(xiàn)為2009年渭南市自然災害脆弱性最高，咸陽、榆林市較高，寶雞市中等，延安、西安、漢中、安康、商洛市較低，銅川市最低；2010年渭南市自然災害脆弱性最高，安康市較高，咸陽、漢中、商洛市中等，寶雞、榆林、延安市較低，西安、銅川市最低；2011年渭南市自然災害脆弱性最高，延安、安康市較高，榆林、漢中、西安、商洛市中等，寶雞、咸陽市較低，銅川最低；2012年渭南市自然災害脆弱性最高，漢中市較高，榆林、延安、安康、商洛市中等，寶雞、咸陽市較低，銅川市最低；2013年延安、渭南市自然災害脆弱性最高，榆林市較高，寶雞、咸陽、商洛市中等，漢中較低，安康、西安、銅川市最低；2014年渭南市自然災害脆弱性最高，商洛市較高，榆林、咸陽、漢中、安康市中等，寶雞、西安、延安市較低，銅川市最低；2015年榆林市自然災害脆弱性最高，延安、咸陽、渭南市較高，漢中市中等，寶雞、商洛市較低，安康、銅川、西安市最低。綜上所述，渭南市的人口脆弱性、農(nóng)作物脆弱性、經(jīng)濟脆弱性程度均較高，其自然災害脆弱性也相對較高，而其他市的人口脆弱性、農(nóng)作物脆弱性、經(jīng)濟脆弱性程度處于中等到較低水平，尤其西安、銅川市最低，自然災害脆弱性也相對較低。

4 結論

陜西省歷年自然災害脆弱性研究表明：

(1)受災人口、農(nóng)作物受災面積是研究區(qū)域自然災害脆弱性的直接表現(xiàn)形式，災害造成的直接經(jīng)濟損失是自然災害脆弱性的間接表現(xiàn)形式。

(2)陜西省自然災害脆弱性具有明顯的時空分布差異性，自然災害脆弱性較高的地區(qū)主要分布在東部，而中部的西安、銅川市是自然災害脆弱性較低地區(qū)。

(3)為降低區(qū)域自然災害脆弱性，需完善社會保障及防災減災應急體系，提高居民災害風險和防災意識，進一步推進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，持續(xù)做好防災、減災、救災工作。

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