天津中南部平原地區氣象干旱災害綜合承災能力分析

邵絲露

天津師范大學地理與環境科學學院，天津 300387

氣象干旱是指特定時間內的降水量、蒸發量未達到平衡，水量入不敷出造成的水資源短缺的現象。當其給當地的農業生產和日常生活帶來嚴重影響并造成經濟損失時即構成災害。天津市的氣象干旱災害在中南部平原地區尤為典型，該地區包括市內六區和東麗、武清、西青、津南、北辰、寶坻、寧河、靜海[1]，屬于暖溫帶半濕潤季風氣候冬季盛行風西北風，夏季盛行風向偏南風。論文以上述區域為研究對象，意在分析各區氣象干旱災害的綜合承災能力，并提出一些防范措施或建議，以期為天津市的防災抗災提供幫助。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

氣象干旱空間分布特征方面選用的數據為2000—2016年的天津市統計年鑒中9個觀測站點的年降水量數據，單位均為毫米。氣象干旱災害承災能力分析方面選用的數據為2016年的天津市統計年鑒中9個觀測站點的年平均氣溫、地區國內生產總值、公共安全預算支出、人口密度和供用水總量。

1.2 研究方法

1.2.1 降水量距平百分率

氣象干旱的評價指標眾多且各有利弊，其中降水量距平百分率適合我國半干旱、半濕潤地區。該指標只需降水量數據且計算簡單，結果比較明顯。因此本文利用降水量距平百分率指標，從年尺度分析研究區域氣象干旱的空間分布特征。降水量距平百分率是指某一時間段內的降水量與多年同一時期的平均降水量之比的百分率[2]，公式如下

式中，Pa為降水量距平百分率，P為某時段的降水量，P為多年同期平均降水量即2000—2016年的氣候平均值， 為時段Pi的降水量，n 為樣本數[2]。

基于我國旱情評估標準，在年尺度上根據降水量距平百分率（Pa）將氣象干旱劃分為無旱（—15≤Pa）、輕旱（—30≤Pa＜—15）、中旱（—40＜Pa≤—30）、重旱（—45＜Pa≤—40）和特旱（Pa≤—45）5 個等級[2]。

1.2.2 氣象干旱災害承災能力評價模型

評價一個地區的氣象干旱災害綜合承災能力，即綜合考慮自然、經濟、社會等方面的諸多影響因子，分析研究區域對于這一災害的抗御、救護以及恢復的綜合能力。由此，本文選取自然指標、經濟指標和社會指標，三者組成評價準則層。自然指標包括2016年年均氣溫和2000 —2016年各區發生氣象干旱的頻率，經濟指標包括2016年各區國內生產總值和公共安全預算支出，社會指標包括2016年各區人口密度和供用水總量。其中，氣溫、干旱頻率、人口密度和干旱災害成正相關，國內生產總值、公共安全預算、供用水總量和干旱災害的風險以及造成的損失呈負相關。

對各評價指標的數據進行一致化和無量綱化處理。將年平均氣溫、氣象干旱頻率和人口密度取倒數，其余使用原值，然后將上述數據按照極差化法進行無量綱化處理。極差化法公式如下

式中，y為無量綱化后的評價指標；x為某一指標； xmin為指標x數據中的最小值；xmax為指標x數據中的最大值[3]。

將經過標準化處理的評價指標代入下式，即可得到研究區域各區的綜合承災能力值。公式如下

式中，D為綜合承災能力值，Ci為評價指標i的承災能力值，Wi為評價指標i所占的權重，n為評價指標的個數[4]。

2 結果與分析

本文利用層次分析法[5]，得到各指標所占的權重如表1所列，其中對氣象干旱災害影響最大的指標為供用水總量和氣象干旱頻率。

表1 各評價指標所占權重

將經過公式（3）處理的相關數據及其所占的權重代入公式（4）進行計算，得到各區氣象干旱災害綜合承災能力值。市內六區、東麗區、西青區、津南區、北辰區、武清區、寶坻區、寧河區、靜海區承災能力值分別為0.58、0.08、0.55、0.43、0.09、0.48、0.91、0.60、0.50。綜合承災能力值越高，代表承災能力越強，發生氣象干旱災害的可能性就越低。各區的氣象干旱綜合承災能力值由大到小依次為寶坻、寧河、市內六區、西青、靜海、武清、津南、北辰和東麗。而2000—2016年各區發生氣象干旱的頻率由大到小依次為東麗、北辰、市內六區、武清、津南、靜海、西青、寧河區和寶坻。大多數區氣象干旱的承災能力與其近17年間發生氣象干旱的實際頻率相對應，說明對研究區域各區承災能力大小的比較基本合理。

綜合分析各評價指標（分別經過標準化處理并乘以權重），影響各區承災力的主要因素各有不同。根據“木桶原理”，東麗氣象干旱頻率為研究區域中的最低值，該區的其他指標處于中等水平，說明造成該區承災能力弱的短板為氣象干旱頻率。東麗的年平均氣溫較其他區高，且17年的年平均降水量較其他區低，導致該區發生氣象干旱的頻率較高。同理，造成北辰承災能力弱的主要因素為氣象干旱頻率和供用水總量。津南主要因素為人口密度和供用水總量，該區人口密度僅次于市內六區，但供用水總量為各區中最低值，造成水資源不足。武清主要因素同樣為氣象干旱頻率，但其國內生產總值較高，促使其承災力中等偏下。靜海主要因素為年平均氣溫、國內生產總值和公共安全預算支出，該區年均氣溫較高，年均降水量較低，經濟指標較低，造成其氣象干旱風險較大，但其人口密度較低，供用水總量適中，促使其承災力適中。西青區各指標適中，公共安全預算較高，使其承災能力較強。市內六區主要因素為年均氣溫、氣象干旱頻率和人口密度，但其經濟指標和供用水總量較高，使其承災能力較強。寧河主要因素為國內生產總值和安全預算支出，但其年均氣溫和人口密度為研究區域中最低，使其承災能力較強。寶坻各指標適中且年均氣溫較低，供用水總量較高，促使其承災能力最強。

3 防災減災建議

根據上述分析，年平均氣溫較高的區，如市內六區、靜海多由城市熱島效應造成，可通過增加綠化和水體面積、減少人為熱排放、鋪設透水性公路、調整城市布局以加強城市通風等措施來降低城市溫度；氣象干旱頻率較高的區，如東麗、北辰、武清、市內六區，可在雨季適當增多人工降雨，增加降水量，緩解干旱情況。

國內生產總值和公共安全預算支出較低的區（如寧河和靜海），應大力發展高效環保產業，提高其經濟水平，從而加大公共安全預算的投入，為預防氣象干旱以及災后救助做好準備。

人口密度較高的區（如津南和市內六區），應適當調整城市布局，將產業或部門分散設置，各區進行產業協調，同時優化交通，促進人口流動；供用水總量較低的區（如津南和北辰），應做好本區的蓄水工作，有條件可以修建水庫或者小型抗旱水利設施，并調整農林牧副漁用水結構，多種植耗水少、耐旱的作物，同時注重節水灌溉。

各區都應完善應急、抗旱、調水預案，做好節約用水工作，同時處理好水資源循環利用，城市管道設置雨污分流。此外應加強各學科之間的聯系，開展綜合研究，提高包括氣象干旱災害在內的自然災害預測水平，及時采取措施，將損失降到最低。

4 結語

本文通過分析研究區域對氣象干旱災害的綜合承災能力，得出天津市各區的氣象干旱綜合承災能力由大到小依次為寶坻、寧河、市內六區、西青、靜海、武清、津南、北辰和東麗的結論。防災減災不僅是政府的工作，更需要每一位市民的參與，時刻謹記并踐行保護水資源、合理利用水資源，愛護我們賴以生存的環境。