近76年我國洪澇災損度變化特征分析

姜靈峰

（國家衛星氣象中心，北京 100081）

0 引言

我國是世界上洪澇災害多發頻發的國家之一，從南到北每年都會發生損失程度不同的洪澇災害，最嚴重的年份南北洪澇災害大范圍同時發生，洪澇災害不僅造成重大經濟損失和人員傷亡，而且對整個經濟社會發展構成嚴重威脅。因此，治理和防御洪澇災害一直被列為我國經濟社會發展的一項基礎性工程。我國治理和防御洪澇災害的效果如何，不僅需要分析災害損失絕對量是否有增減，還應研究災害損失相對量的變化。即使災損絕對量可能有增加，但相對量也可能大幅下降，也能反映災害防御效益，即開展洪澇災損度研究具有一定現實意義。

近些年來，許多研究者對我國洪澇災害變化規律開展了比較客觀的分析研究，取得了較多研究成果。如李茂松等[1]對中國近50年洪澇災害災情分析，認為洪澇災害發展具有面積增大和危害加重的趨勢。萬金紅等[2]認為1990年以來，年度洪澇災害的強度呈現波動性降低的趨勢，未來可能出現年度洪澇災害強度高值區由南向北的轉移情況。邱海軍[3]利用1950—2010年的受災面積災情數據，分析了洪澇災情發展趨勢，得出未來一段時間洪澇災害受災面積會呈現逐步增加的趨勢。張葆蔚等[4]分析2000年以來的主要洪澇災情統計數據，認為從洪澇災害整體趨勢上判斷，受災面積、受災人口、死亡人口、倒塌房屋、直接經濟損失占GDP比重等主要災害指標將呈現波動性降低的趨勢。劉會玉等[5]認為我國洪澇災害成災面積同樣存在著3年左右、7～9年和17年的主要周期。以上研究均從不同角度分析了我國洪澇災情變化趨勢和規律。但是，洪澇災情程度變化比較復雜，客觀分析洪澇災情程度變化規律，既應研究因洪澇造成某項承災因子災損量變化與某項承災因子總量的變化關系，又應分析造成洪澇災害致災降水因子的變化趨勢，還需綜合分析洪澇孕災環境的變化，從而比較客觀地分析洪澇災損變化特征，以及認識致災降水因子變化和社會防御洪澇災害的成效。

基于以上考慮，本文提出了洪澇災損度的概念，洪澇災損度是指因洪澇災害造成某項承災因子的災損量與某項承災因子總量的比值關系①災損度與傳統災度概念，聯系在于都屬研究災損程度的概念，區別在于前者根據災損相對量劃分等級，后者則依據災損絕對量劃分量級。目前，我國各類自然災害等級劃分均以絕對量為標準。。如假定致災降水、洪澇孕災環境和洪澇災害防御措施等因子不變，洪澇災損度越大，則洪澇災情就越重；反之，洪澇災損度越小，則洪澇災情就越輕。洪澇災損度是一個相對量，對其進行年代際比較和長時間尺度趨勢分析，既具有可比性，又可比較客觀地分析洪澇災情變化原因，并由此提出更有針對性的治理和防御措施。

1 資料與方法

1.1 資料

1950—2016年全國因洪澇造成的受災面積、成災面積、房屋倒塌、直接經濟損失、洪澇死亡人數，以及相應時間的農業種植總面積、農村人均居住面積、國內生產總值（GDP）、全國總人口等資料，分別來源于《中國統計年鑒（2017）》《中國水旱災害公報（2016）》和民政部年度《社會服務發展統計公報》，其中GDP以2013年不變價計算至2016年，資料起始時間均以此為據。部分數據起始年，以公布的正式統計開始年為準。1961—2016年降水量資料，來源于中國氣象局國家氣候中心整編數據。

1.2 方法

1.2.1 常規統計分析方法

分析20世紀50年代以來我國洪澇災損度變化趨勢，用到回歸分析法、相關系數分析法、距平分析法和綜合統計分析方法。

1.2.2 洪澇災損度計算方法

1）年際洪澇災損度計算公式為

式中，Zj為第j年洪澇災損度，Rj為第j年某項承災因子因洪澇造成的損失量，ΣRj為第j年某項承災因子的總量，j為自然年（1950，1951，…，2016）。

2）年代際洪澇災損度計算公式為

式中，ZIj為第I年代洪澇災損度，RIj為第I年代第j年某項承災因子因洪澇造成的損失量，RΣIj為第I年代第j年某項承災因子的總量，I為年代（20世紀50年代，20世紀60年代，…，21世紀10年代）。

1.2.3 災損度等級劃分

計算洪澇災損度（Z）范圍時，一般取平均值等距為中度，中度向上則洪澇災損度程度增加，中度向下則洪澇災損度程度降低。為此本文根據Z的范圍，將災損度劃分為輕、較輕、中度、較重、重大、特重六個等級。等級之間Z的絕對值相等，使等級劃分具有客觀性和可比性。

本文中年降水量與平均比差，系指當年降水量與氣候平均值之比減1的差值，正值為偏多，負值為偏少。

2 結果分析

2.1 年際洪澇災損度趨勢

2.1.1 洪澇受災和成災面積災損度分析

洪澇受災、成災面積災損度，系指受災、成災面積與種植總面積之比，Z為百分比（%）。根據以上洪澇災損度計算公式可得出表1，從表1分析，1950—2016年全國洪澇受災面積災損度Z＜5.5有27年次，即洪澇輕災、較輕災年次占40.3%，其中從1965—1976年連續12年次的Z低于5.5；Z＞9.5有13年次，即洪澇重大災、特重災年次占19.4%，其中20世紀90年代就達6年次。洪澇受災面積災損度主要呈波動變化，并無明顯增加趨勢（圖1）。

表1 1950—2016年全國洪澇受災面積災損度Table 1 Disaster loss index of affected areas caused by flooding in China for 1950-2016

圖1 1950—2016年全國洪澇受災、成災面積災損度變化趨勢Fig. 1 Variation and trends of disaster loss index of affected areas caused by flooding in China during the period from 1950 to 2016

根據洪澇災損度計算公式得出表2，從表2分析，1950—2016年全國洪澇成災面積災損度Z＜3.5有37年次，即洪澇成災輕災、較輕災年次占55.2%，其中從1965—1982年連續18年次Z低于3.5；Z＞6.5有9年次，即洪澇成災重大災、特重災年次占13.4%，其中20世紀90年代達4年次，其分布并無明顯周期性。洪澇成災面積災損度Z也主要呈波動變化，但進入21世紀則呈明顯下降趨勢（圖2）。

表2 1950—2016年全國洪澇成災面積災損度Table 2 Disaster loss index of injured areas caused by flooding in China for 1950-2016

圖2 1961—2016年全國洪澇成災面積及災損度變化趨勢Fig. 2 Variation of injured areas and its disaster lossindex caused by flooding, relative anomalies of annual precipitation in China during the period from 1961 to 2016

根據圖2分析，1961—2016年，以1991年洪澇災害成災面積最多為界線，前30年呈逐漸增加，后20年呈逐漸降低趨勢。從理論上講，洪澇受災和成災面積應當與年降水總量相關，一般講降水量多的年份洪澇受災和成災面積會較多，降水量少的年份洪澇受災和成災面積會相對較小。但根據對1961—2016年的數據分析，降水量的多少與洪澇受災和成災面積多少并不是一種簡單線性相關關系，經過相關性統計分析，當受災面積和成災面積分別超過總種植面積的9%、5%時，其年降水量與平均比差為正值的概率均為8/12（66.7%），這說明受災、成災面積達到一定量級，就與降水量偏多相關；當受災面積＜4%時，年降水量與平均比差為負值的概率均為9/12（75%），當成災面積＜2%時，年降水量與平均比差為負值的概率均為10/14（71%）。這就足以說明降水量偏多或偏少，與洪澇受災和成災面積偏多或偏少相關。但是，當4%＜受災面積＜9%，以及2%＜成災面積＜5%時，其相關性則不明顯。這也說明影響洪澇受災、成災面積多少還有其他因素，諸如降水季節、時段、區域分布，以及防御能力的變化等因素。

2.1.2 洪澇倒塌房屋災損度分析

洪澇倒塌房屋災損度，系指洪澇倒塌房屋間數與農村人均居住面積乘農村人口總數所得積之比①因洪澇倒塌房屋主要在農村，從理論講農村房屋總面積越多，洪澇倒塌房屋概率越高，本文取農村每萬平方米洪澇倒塌房屋間數為洪澇倒塌房屋災損度。，Z為間數與萬平方米之比。根據以上洪澇災損度計算公式可得出表3，從表3分析，1978—2016年全國洪澇倒塌房屋災損度Z＜0.8共有23年次，即農村每萬平方米倒塌房屋小于0.8間，屬于洪澇倒塌房屋輕災、較輕災的年次占59%，其中2000—2016年間有15年次；Z＞2.0有6年次，屬洪澇倒塌房屋重大、特重災的年次占15.4%，21世紀以來沒有發生Z＞2.0的年次。

表3 1978—2016年全國洪澇倒塌房屋災損度Table 3 Disaster loss index of collapsed houses caused by flooding in China for 1978-2016

1978—2016年，全國洪澇倒塌房屋災損度（圖3）呈現波動下降趨勢，1982年Z最高達到3.98，即農村每萬平方米倒塌房屋3.98間，2015年最小值僅為0.06，即農村每萬平方米倒塌房屋0.06間，2004—2016年，除個別年份外，整體呈逐年下降趨勢。洪澇倒塌房屋災損度與全國年均降水總量相關性不明顯。

圖3 1950—2016年全國洪澇倒塌房屋及災損度變化趨勢Fig. 3 Variation and trends of average collapsed houses per 104m2 and its disaster loss index caused by flooding in China during the period from 1950 to 2016

2.1.3 洪澇造成死亡災損度分析

洪澇人口死亡災損度，系指洪澇造成人口死亡數與全國總人口數量之比，Z為每10萬人口洪澇災害死亡人數。根據洪澇災損度計算公式，可得出表4，從表4分析，1950—2016年洪澇死亡災損度Z＜0.6的年次達55年，即洪澇災害人口死亡率小于0.6/105的輕災和較輕災年占82.1%，其中2008年以來，除個別年份外，Z均＜0.1；Z＞1.6的有4年次，即洪澇災害人口死亡率大于1.6/105的重大、特重災年次占6.0%，其中最高的1954年Z達到7.04，次高的1975年為3.21。

表4 1950—2016年全國洪澇災害人口死亡災損度Table 4 Disaster loss index of mortalities caused by flooding in China for 1950-2016

1950—2016年，全國洪澇災害人口死亡災損度（圖4）呈明顯下降趨勢，其中最高的1954年Z達到7.04，次高的1975年為3.21，2008年以來，除個別年份外，Z均小于0.1，2015年最低，Z僅為0.02，即因洪澇災害的人口死亡為千萬分之二。根據統計，洪澇災害造成的死亡人口變化與年降水總量變化相關性不明顯。

圖4 1950—2016年全國洪澇災害死亡人口及災損度趨勢Fig.4 Variation and trends of mortalities and its disaster loss index caused by flooding in China during the period from 1950 to 2016

2.1.4 洪澇直接經濟損失災損度分析

洪澇直接經濟損失災損度，系指洪澇災害造成直接經濟損失量與全國GDP之比。根據以上洪澇災損度計算公式可得出表5，從表5分析，1990—2016年洪澇直接經濟災損度Z＜1.0的有18年次，即洪澇災害直接經濟損失小于1.0%的輕災和較輕災年占66.6%，其發生年次均在1999年以后；Z＞1.8的年次有6年次，即洪澇災害直接經濟損失大于1.8%的重大、特重災年份占22.2%，6年次均發生在20世紀90年代。

表5 1990—2016年洪澇直接經濟損失災損度Table 5 Disaster loss index of direct economic losses caused by flooding for 1990-2016

1990—2016年全國洪澇災害直接經濟損失度（圖5）呈明顯下降趨勢，其中最高的1994年Z達到3.7，即洪澇災害造成直接經濟損失占當年GDP的比重高達3.7%；進入21世紀以來，Z均＜1.0，其中2015年最低，Z僅為0.02，即洪澇災害造成直接經濟損失僅占GDP的0.02%。

圖5 1990—2016年洪澇直接經濟損失災損度趨勢Fig. 5 Variation and trends of disaster loss index of direct economic losses caused by flooding during the period from 1990 to 2016

洪澇災害造成的直接經濟損失呈增加趨勢（圖6），也與全國年均降水呈中低度正相關，R（相關系數）為0.22 ，即降水偏多10%的年份，洪澇災害直接經濟損失明顯偏多；澇災直接經濟損失災損度與GDP增長呈負相關，即GDP增幅越大洪澇災害直接經濟損失災損度越小，洪澇災害直接經濟損失災損度與所占GDP成反比，R值為－0.6。

圖6 洪澇災害直接經濟損失變化及年降水量與平均比差變化趨勢Fig. 6 Variation and trends of direct economic losses caused by the floods, relative anomalies

2.2 年代際洪澇災損度趨勢

2.2.1 年代際洪澇受災和成災面積災損度分析

根據式（2），可以得出表6，從表6分析，1950—2016年，年代際洪澇災損度呈波動性變化。20世紀70年代，受災和成災災損度均為最低值，Z分別為3.6、1.5，即在70年代洪澇災害造成的受災和成災面積只占種植總面積的3.6%、1.5%；90年代受災和成災災損度均為最高值，Z分別為7.2、3.8，即在90年代洪澇災害造成的受災和成災面積占種植總面積的7.2%、3.8%。21世紀以來，年際洪澇面積災損度有明顯下降趨勢。

表6 年代際洪澇受災和成災面積災損度變化Table 6 Interdecadal variations of disaster loss index for affected areas and injured areas caused by the floods

從年代際計算結果和變化趨勢分析，洪澇受災和成災的災損度，從20世紀50年代到80年代有逐漸增加趨勢，到90年代達到最高，進入21世紀呈逐漸下降趨勢，其中成災面積災損度回落到20世紀五六十年代水平，但從全國年降水量分析，21世紀初降水量總體偏多，這進一步說明除年總降水外，洪澇成災面積災損度的高低還受到其他因素影響。

2.2.2 年代際洪澇倒塌房屋災損度分析

根據年代際洪澇災損度計算公式，可以得出表7，從表7分析，1950—2016年，年代際洪澇災害造成的房屋倒塌絕對數在20世紀90年代前呈波動上升，到90年代達到最大，房屋倒塌年均達到293.2萬間。進入21世紀則呈大幅下降，至2010—2016年房屋倒塌年均僅70.3萬間，不到最高時的1/4。從年際災損度分析，下降趨勢特別明顯，至2010—2016年間Z僅為0.3，即農村每萬平方米居住面積年均房屋倒塌僅為0.3間。

表7 年代際洪澇倒塌房屋災損度Table 7 Interdecadal variations of collapsed houses caused by flooding in China during the period from 1950 to 2016

2.2.3 年代際洪澇人口死亡災損度分析

根據年代際洪澇災損度計算公式，可以得出表8，從表8分析，1950—2016年，年代際洪澇災害造成的人口死亡無論是絕對量，還是災損度均呈大幅下降，從絕對量分析，20世紀50年代最高時達到每年平均死亡8571人，到21世紀初降至年均死亡954人；從災損度分析，洪澇造成的人口死亡下降趨勢則更為明顯，即在總人口量不斷增加，洪澇強度趨勢變化不明顯的情況下，洪澇造成的人口死亡大幅下降，到21世紀初Z降至0.07，即每10萬人口洪澇災害死亡0.07人，相當于每千萬人口死亡7人，僅為20世紀50年代的1/20。

表8 洪澇災害人口死亡年代際災損度趨勢Table 8 Interdecadal variations of mortalities caused by the floods

2.2.4 年代際洪澇直接經濟損失災損度分析

根據年代際洪澇災損度計算公式，可以得出表9，從表9分析，1990—2016年，洪澇直接經濟損失災損度呈明顯下降，20世紀90年代Z最高達年均達到2.3，即洪澇直接經濟損失占年均GDP的2.3%，到21世紀初Z降至0.5，即洪澇直接經濟損失僅占年均GDP的0.5%，但由于GDP總量的增加，洪澇直接經濟損失的絕對總量仍呈增加趨勢。

表9 年代際洪澇直接經濟損失災損度Table 9 Interdecadal variations of direct economic losses caused by flooding in China during the period from 1990 to 2016

3 結論

1）1950—2016年，全國洪澇災損度總體均呈下降趨勢，且進入21世紀下降趨勢更為明顯。其中到21世紀初，洪澇成災、倒塌房屋、人口死亡、直接經濟損失災損度較20世紀90年代分別下降100%、500%、400%、460%，充分說明了我國尊重自然規律，科學治理與防御洪澇災害取得了顯著成就。

2）自20世紀60年代向公眾發布氣象預報以后，我國洪澇災害造成的死亡人口，60年代較50年代就減少了50%，但這一比例直至90年代再沒有出現新低。進入21世紀自2005年全國向公眾傳播氣象災害預警，各級政府根據洪澇災害預警及時組織人員轉移安置后，因洪澇災害造成的人口死亡則出現大幅下降。根據統計從2006—2016年，因各種自然災害，各級政府根據應急預案，主動組織緊急轉移人口年均達到1231萬人次，這成為有效減少和避免洪澇災害造成人口死亡的重要舉措，關鍵在于預警等非工程性措施發揮了主要作用。

3）21世紀16年來，洪澇災害農業成災面積逐步下降，在此時段并非全國年代際降水量減少，其主要原因在于極大地改善了洪澇災害承災體：一則因水稻種植面積減少，根據統計21世紀近10年水稻種植面積較20世紀90年代年平均少種植200萬 hm2；二則除澇面積增加207.8萬 hm2。

4）洪澇災害造成的直接經濟損失總量，與年降水量呈低弱正相關，與GDP總量增長呈較強正相關，更與水產經濟發展高度相關，根據農業部年度漁業經濟報告統計，21世紀初水產年均直接經濟損失為20世紀90年代的5倍。但可預計隨著我國GDP總量增長趨穩，洪澇災害造成的直接經濟損失總量也會逐步趨穩或下降。

5）我國氣候年際降水量并無明顯增減趨勢，但年際波動比較明顯，在可比較的56年中有2年次偏多超過10%，基本為30年一遇，未來波動性洪澇災害仍不可避免。因此，治理和防御洪澇災害必須尊重自然規律，既須給洪水出路，又須為洪水讓路，還須用好洪水之利；既要繼續改善洪澇災害承災體，又要更加注重發揮非工程性措施作用。