城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估研究——以上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)為例.pdf

1、隨著全球氣候變暖和城市化進(jìn)程的加快,城市暴雨內(nèi)澇已引起各國政府和學(xué)者的高度關(guān)注。社區(qū)作為組成現(xiàn)代城市的基本單元,在城市減災(zāi)降險中具有重要的基礎(chǔ)作用。因此,以社區(qū)為基礎(chǔ)的災(zāi)害風(fēng)險管理成為近年來國際社會普遍認(rèn)可并被實踐證明是行之有效的管理災(zāi)害的理念與手段,而風(fēng)險評估作為社區(qū)災(zāi)害風(fēng)險管理的基礎(chǔ)和前提則成為各國學(xué)者探討的熱點問題之一。本文以國家自然科學(xué)基金重點項目“沿海城市自然災(zāi)害風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案情景分析(40730526)”和教育部人文社科青年基

2、金項目“基于PGIS的社區(qū)災(zāi)害風(fēng)險管理模式研究(11YJCZH241)”為依托,在實地考察和調(diào)研典型城市社區(qū)(上海普陀區(qū)金沙居委地區(qū))暴雨內(nèi)澇災(zāi)害及其風(fēng)險管理現(xiàn)狀,并獲得大量文獻(xiàn)資料和一手?jǐn)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,綜合運用PGIS方法、情景分析方法和概率統(tǒng)計方法開展了典型城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估的實證研究。主要研究工作和結(jié)論如下:
　　1.提出了城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估的理論框架與方法體系。在對城市社區(qū)、暴雨內(nèi)澇和災(zāi)害風(fēng)險等基本概念進(jìn)

3、行分析與界定,并對災(zāi)害風(fēng)險評估的相關(guān)理論進(jìn)行梳理與分析的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估的理論框架,認(rèn)為城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估就是在風(fēng)險評估專家和當(dāng)?shù)夭煌嫦嚓P(guān)者共同參與下,綜合運用PGIS(參與式GIS)、情景分析和概率統(tǒng)計等方法,對研究區(qū)不同情景下的內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行模擬、分析、評價與表達(dá)的全過程,主要包括風(fēng)險識別、風(fēng)險模擬和風(fēng)險評價與表達(dá)等3個主要內(nèi)容,分8個步驟完成。
　　2.構(gòu)建了城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險

4、評估模型。在全面分析城市暴雨內(nèi)澇成因和參考已有內(nèi)澇模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估模型,主要包括內(nèi)澇災(zāi)害數(shù)據(jù)庫、城市社區(qū)暴雨內(nèi)澇模型和城市社區(qū)風(fēng)險模型等三個模塊,并通過重建研究區(qū)2012年8月臺風(fēng)“?？钡膬?nèi)澇災(zāi)情,驗證并修正了模型參數(shù),使模擬結(jié)果與實際情況較為吻合。
　　3.對上海城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害歷史災(zāi)情進(jìn)行了分析?；跉v史災(zāi)情數(shù)據(jù),對上海市近60年(1951-2010)來暴雨內(nèi)澇的歷史災(zāi)情進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:

5、
　　(1)城市自然環(huán)境受人為影響較大,主要表現(xiàn)為不透水面增大,地面沉降和水域面積減少,加上經(jīng)濟發(fā)達(dá)、人口眾多和密布的城市基礎(chǔ)設(shè)施,大大增加了澇災(zāi)風(fēng)險;
　　(2)從時間上看,暴雨內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生數(shù)量總體呈現(xiàn)增長的趨勢,且主要集中在6-8月,從空間上看,暴雨內(nèi)澇災(zāi)害以中心城區(qū)最多,沿江沿海次之,內(nèi)陸區(qū)縣相對較少;
　　(3)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害具有較強的擴散效應(yīng),其擴散的通道主要有城市生命線系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等,且主要通過

6、直鏈?zhǔn)綌U散、直鏈發(fā)散式擴散、循環(huán)式擴散和發(fā)散式擴散等四種擴散方式對城市不同類型的承災(zāi)體產(chǎn)生影響。
　　4.選取上海普陀區(qū)金沙居委地區(qū)為例,運用PGIS方法對研究區(qū)居民的暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險認(rèn)知進(jìn)行了全面的分析。運用基于PGIS的半結(jié)構(gòu)式問卷調(diào)查、訪談、實地測量等方法,對社區(qū)居民的暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險認(rèn)知進(jìn)行了分析,主要包括風(fēng)險知識、風(fēng)險態(tài)度和風(fēng)險行為等三方面的內(nèi)容。分析結(jié)果表明:
　　(1)社區(qū)居民認(rèn)為暴雨內(nèi)澇災(zāi)害每年平均發(fā)生3-4

7、次,且多集中在7-9月份,主要影響集中在研究區(qū)中部區(qū)域;
　　(2)社區(qū)居民認(rèn)為當(dāng)積水深度在腳踝及以下時(0-15cm),對家庭有一定的影響,在小腿肚及以下時(15-30cm),對家庭影響較大,超過小腿肚時(>30cm),對家庭影響最大;
　　(3)一半以上居民認(rèn)為內(nèi)澇災(zāi)害形成是自然原因,所有居民在災(zāi)前、災(zāi)中和災(zāi)后均采取不同的措施,但均沒有認(rèn)識到或不重視排水管道的清理與疏通問題。
　　5.運用情景分析方法對研究區(qū)暴雨內(nèi)

8、澇災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行了分析。基于ArcGIS軟件,運用情景分析方法對研究區(qū)4種排水情景下(0mm/h,18mm/h,36mm/h和50mm/h)的8種重現(xiàn)期(5a,10a,30a,50a,100a,200a,500a和1000a)暴雨的內(nèi)澇風(fēng)險進(jìn)行了模擬與分析,主要包括危險性分析,暴露分析和脆弱性分析等三部分內(nèi)容。
　　危險性分析表明:
　　(1)所有內(nèi)澇情景下,暴雨內(nèi)澇危險性均集中在研究區(qū)中部的金沙新村和解放村,積水面積占研究區(qū)

9、總面積的比例在0％-47.8%,最大積水深度在0-0.52m之間,但均隨著暴雨重現(xiàn)期的增長而增加,隨著排水量的增大而減小;
　　(2)32個內(nèi)澇災(zāi)害情景中,高危險性占21個,中危險性占9個,而低危險性僅占2個;
　　(3)4種排水情景下,200a及以上重現(xiàn)期暴雨的內(nèi)澇危險性均具有高危險性;
　　(4)隨著排水量的增大,暴雨內(nèi)澇的中危險性年超越概率由100%減小為6.8%,高危險性年超越概率由26%減小為0.8%。

10、>　　暴露性分析表明:
　　(1)各種內(nèi)澇情景下,暴露的家庭數(shù)量最多的是791戶,最少的為0戶,但均位于研究區(qū)中部,建筑結(jié)構(gòu)主要以磚木結(jié)構(gòu)為主;
　　(2)暴露家庭數(shù)量隨著暴雨重現(xiàn)期的增長而增多,隨著排水量的增大而減少,但減少的程度與重現(xiàn)期大小成反比;
　　(3)在4種排水情景下,200a、500a和1000a一遇暴雨分別有30戶、137戶和216戶家庭均暴露在高危險性區(qū)域,是防澇減災(zāi)中需要重點關(guān)注的對象。
　　

11、脆弱性分析表明:
　　(1)研究區(qū)暴雨內(nèi)澇的脆弱性主要體現(xiàn)在居民家庭的墻面、地板和室內(nèi)財產(chǎn)等三個方面;
　　(2)各種內(nèi)澇情景下,絕大多數(shù)暴露家庭的的墻面損失率在0-0.06之間,地板損失率均為1;
　　(3)只有高危險性內(nèi)澇情景下部分暴露家庭的室內(nèi)財產(chǎn)會遭到損失,其損失率分布在0-0.12之間。
　　6.對研究區(qū)多種情景的內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行了評估。在風(fēng)險分析的基礎(chǔ)上,對各種情景的內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行了分析與評價,結(jié)果

12、表明:
　　(1)絕大多數(shù)家庭的內(nèi)澇損失均在0-1000元之間,且主要位于研究區(qū)中部的金沙新村;
　　(2)各類損失均隨著暴雨重現(xiàn)期的增大而增長,隨著排水量的增大而減小,其中室內(nèi)財產(chǎn)損失增長和減小均最快,其次是地板損失,墻面損失增長和減小均最慢;
　　(3)根據(jù)四種排水情景下8種重現(xiàn)期建立的超越概率-損失曲線,得出研究區(qū)年平均內(nèi)澇損失分別為:0mm/h排水情景下為25895元,18mm/h排水情景下為10672元,36

13、mm/h排水情景下為6781元,50mm/h排水情景下為1937元。
　　城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及災(zāi)害學(xué)、風(fēng)險學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境學(xué)和社會學(xué)等多個學(xué)科的理論與方法。本文只是從社區(qū)的角度對城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估做了部分有益的探索,相對于本研究領(lǐng)域科學(xué)理論的拓展和現(xiàn)實問題的解決還僅僅是一個開端。今后,還需要在居民參與和當(dāng)?shù)仫L(fēng)險知識采集與應(yīng)用、城市不同尺度風(fēng)險評估方法與范式、風(fēng)險動態(tài)評估和實證研究等方面進(jìn)行深入的