黄河流域洪涝灾害社会脆弱性评价与分析

程书波 岳颖 刘玉 杨小林

摘 要：洪涝灾害对黄河流域的生产生活产生了巨大威胁。以黄河流域76个地级城市为研究对象，构建了黄河流域洪灾社会脆弱程度评价指标体系，运用熵权-CRITIC法、模糊综合评价法对2009—2018年黄河流域76个城市的社会脆弱性进行评价，结果表明：①2009—2018年黄河流域社会脆弱性的敏感性持续下降、暴露度小幅上升、适应能力大幅提升，整体上社会脆弱性表现为持续下降;②社会脆弱性分布呈现上下游高、中游低、南高北低的空间特征;③省会城市的暴露度较高，但敏感性低、社会适应能力高，因此其社会脆弱性低于周边地市;④黄河流域洪灾致脆类型空间分布差异性显著，上、中、下游分别以高敏感性致脆型、低适应能力致脆型、高暴露度致脆型为主。最后，讨论了建设基础设施以及产业结构升级在改善洪涝灾害社会脆弱性中的潜力，为防灾减灾提供支撑。

关键词：洪涝灾害;社会脆弱性;致脆类型;黄河流域

中图分类号：P426.616;TV882.1

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.02.010

引用格式：程书波，岳颖，刘玉，等.黄河流域洪涝灾害社会脆弱性评价与分析[J].人民黄河，2022，44（2）：45-50.

Abstract： Flood disasters have created a huge threat to the production and life of the Yellow River Basin. This study took 76 cities in the Yellow River Basin from 2009 to 2018 as the research object and built the Yellow River Basin flood disaster social vulnerability assessment system. Using the entropy-CRITIC method and the fuzzy comprehensive evaluation method， the evaluation on social vulnerability of 76 cities in the Yellow River Basin from 2009 to 2018 was conducted. The research results show that （a） from 2009 to 2018， the sensitivity of the social vulnerability of the Yellow River Basin continues to decline， the exposure is increased slightly and the adaptability is increased significantly. The overall social vulnerability shows a continuous decline. （b） The distribution of social vulnerability presents the spatial characteristics of high in upstream and downstream， low in midstream， high in the south and low in the north. （c） Provincial capital cities have high exposure， but low sensitivity and high social adaptability， so their social vulnerability is lower than that of surrounding cities. （d） The spatial distribution of the embrittlement types of flood disasters in the Yellow River Basin is significantly different. The upper， middle and lower reaches are mainly composed of high-sensitivity， low-adaptability and high-exposure embrittlement types. Finally， this research discussed the potential of infrastructure construction and industrial structure upgrading in improving social vulnerability to flood disasters for the purpose of providing support for disaster prevention and mitigation.

Key words： flood disaster;social vulnerability;brittle type;Yellow River Basin

1 引 言

黃河流域资源丰富，人口、经济密度大，在我国经济社会发展和生态安全方面具有重要的作用[1]。2019年9月18日，习近平总书记主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会，提出洪涝灾害风险是黄河流域的最大威胁[2]。黄河流域自古以来饱受洪涝灾害威胁，先秦至民国期间，共发生决溢1 590次，改道26次[3]。近年来随着社会的快速发展，暴露于黄河流域洪灾威胁下的人口、经济基数大幅攀升，各地防洪救灾公共服务发展不平衡、不充分[4]，黄河流域“小水大灾”现象频发[5]。减少黄河流域洪灾威胁，不仅需关注洪涝灾害致灾因子等自然要素，还需关注承灾区域的人口特征、收入水平、经济结构、基础设施情况和社会保障程度等方面的社会因素。

脆弱性指系统易受气候变化造成的不利影响的程度，社会脆弱性是脆弱性的维度之一，与自然脆弱性所关注致灾因子的特征和强度不同[6]。社会脆弱性指的是社会群体易受损害的状态以及从灾害中恢复的能力，是人口、社会特征的函数[7]。社会脆弱性关注人和社会在脆弱性形成中的作用，探索使人类易受灾的各类社会因素，研究提高社会适应能力和恢复能力的机制及对策[8-10]。在黄河流域洪涝灾害频发而致灾因子难以控制的现实条件下，社会脆弱性评价通过研究和调整社会因素，为降低受灾损失提供了新的思路[11-13]。

目前，针对黄河流域社会脆弱性的研究主要集中于黄河三角洲及局部区域。典型成果如刘凯等[14]将敏感性和应對性看作社会脆弱性的两个基本维度，基于二者的比率构建社会脆弱性模型，并分析了黄河三角洲地区的社会脆弱性时空演变规律;周苏娥等[15]从暴露度、敏感性和适应能力3个维度构建模型，对河西地区自然—社会系统脆弱性进行了评估;黄晓军等[16]参考VSD框架，从暴露度、敏感性和适应能力3个维度构建评估框架SVAF，从多角度评估了西安市的社会脆弱性。已有研究多为黄河流域局部地区的脆弱性研究，缺乏对全流域社会脆弱性的宏观研究。

本研究通过分析社会脆弱性的含义，参考现有研究成果，从暴露度、敏感性和适应能力3个维度构建了黄河流域洪涝灾害社会脆弱性分析框架与评价指标体系，对2009—2018年黄河流域76个地级市进行评价，识别黄河流域各地级市洪涝灾害社会脆弱性致脆类型，以期为流域洪涝灾害社会脆弱性的评价提供借鉴，为因地制宜制定黄河流域洪涝灾害社会脆弱性减缓与治理对策提供参考。

2 研究区域与研究方法

2.1 研究区域与数据来源

黄河流域地处中国北部，位于东经96°至119°、北纬32°至42°间，流域面积约为79.5万km2。参照黄河流域范围及中国地市行政边界，以地市级作为研究尺度，通过ArcGIS选取重叠区域，如图1所示。考虑地区洪灾社会脆弱性与黄河流域的关联，本研究界定的黄河流域是指黄河自然流域所涉及的地区，即山东、河南、山西、陕西、内蒙古、宁夏、四川、甘肃和青海9省（区）的76个地级市（州、盟）。考虑到洪灾对黄河流域社会脆弱性的空间分异，选择黄河流域上中下游自然分界点作为划分依据，借鉴黄河流域现有分区研究[17-18]，将黄河流域分为上游地区、中游地区与下游地区。

本研究以市域单元作为洪灾社会脆弱性评价对象，以《中国城市统计年鉴》、各省（区）统计年鉴以及第六次人口普查结果为数据来源，选取人口、经济密度及财政预算收入、人均GDP等作为指标，数据时间跨度为2009—2018年。地市行政边界数据来源于资源环境与科学数据中心（http：//www.resdc.cn）2015年中国地市行政边界，黄河流域边界数据的来源为国家地球科学系统数据中心（http：//www.geodata.cn/）2002年中国1∶250 000一级流域分级数据集。

2.2 黄河流域洪灾社会脆弱性指标体系

VSD（Vulnerability Scoping Diagram）框架从暴露度、敏感性和适应能力三方面分析脆弱性，规范性强，易于操作，目前已得到广泛关注与应用[19-20]。本文参照VSD框架，遵循可代表性、可操作性、可获得性等指标选取准则[21]，参考已有研究成果[22-24]，在以往研究成果的基础上[25-28]，结合社会脆弱性概念以及黄河流域现实情况，从人口、经济、基础设施等角度出发，构建包含暴露度、敏感性和适应能力的黄河流域洪灾社会脆弱性指标体系，见表1。

暴露度是社会系统在洪灾下暴露程度的参数，暴露度越高，社会脆弱性越高。选取人口密度反映人口暴露程度，选取经济密度反映经济暴露程度。敏感性是社会系统容易受到洪灾破坏的影响程度，由社会系统的特征决定，敏感性越高，社会脆弱性越高。第一产业及其从业人员受洪灾影响较大，本研究选取第一产业占GDP比重指标代表经济潜在易破坏程度，选取从事第一产业人口比例指标反映人口潜在易受破坏程度。适应能力指社会系统面对洪灾的恢复能力，社会人群、经济和基础设施等适应能力越高，社会脆弱性越低。选取人均GDP指标反映个体经济能力，选取万人平均财政预算收入指标反映社会经济保障能力，选取万人平均卫生机构床位数指标反映社会基础设施的完善度，选取万人拥有大学生人数指标反映人群应对灾害的适应能力，选取万人水利、环境和公共设施管理从业人数指标反映社会管理适应能力。暴露度、敏感性和适应能力共同构成社会脆弱性。

采用熵权-CRITIC组合权重法确定指标权重，即分别利用熵权法[29]和CRITIC法[30]计算出权重，再将两个权重结果求算术平均值得到最终的组合权重W，计算方法如下：

式中：W为组合权重;W1为熵权法的权重;W2为CRITIC法的权重。

正向属性的指标表示该指标值越大，社会脆弱性越高;负向属性的指标表示该指标值越大，社会脆弱性越低。

2.3 数据处理与评价方法

2.3.1 数据处理

为消除各指标量纲差异，采用标准化方法对原始指标数据进行预处理。计算公式如下：

正向指标标准化公式为

负向指标标准化公式为

2.3.2 评价方法

本文采用模糊综合评价法和排序比较法评价洪涝灾害社会脆弱性。通过构建洪灾社会脆弱性模型，综合评价黄河流域洪涝灾害社会脆弱性，其表达式为

式中：SoVI为社会脆弱性指数;EI、SI、AI分别为暴露度、敏感性和适应能力指数。

EI、SI、AI分别通过将各项原始数据标准化后与表1中的组合权重相乘求和计算得出，暴露度与敏感性具有正向作用，适应能力则具有抵消作用，三者共同反映了社会脆弱性。

为了进一步衡量3个维度对黄河流域洪灾社会脆弱性的影响，判别黄河流域洪灾社会脆弱性的致脆原因及类型，在计算3个维度指数基础上，分别对76个城市2018年的暴露度、敏感性和适应能力进行排序，每个城市排序最靠前的属性即为其致脆因子。计算公式为

式中：Si为第i个城市的致脆因子;EIranki为第i个城市暴露度在76个城市中的顺序;SIranki为第i个城市敏感性在76个城市中的顺序;AIranki为第i个城市适应能力在76个城市中的顺序。3种属性中排序最靠前的属性即为致脆因子。

3 结果与分析

3.1 黄河流域社会脆弱性时间演变规律

结合源数据及社会脆弱性评价模型，可以计算得出2009—2018年黄河流域洪灾暴露度、敏感性、适应能力指数及社会脆弱性综合指数。从图2可以看到，2009—2018年黄河流域暴露度和适应能力不断提升，其中暴露度10 a间上升32.55%，适应能力上升76.69%;10 a间敏感性和社会脆弱性持续下降，其中敏感性下降29.82%，社会脆弱性下降57.73%。整体来看，近10 a来随着黄河流域经济不断发展、公共设施逐步完善及公共服务水平显著提升，黄河流域应对洪涝灾害的能力大幅增长，社会脆弱性指数呈现明显减小趋势。

3.2 黄河流域社会脆弱性空间分布特征

计算2009—2018年黄河流域洪灾社会脆弱性3个维度的指数，按式（4）计算得到社会脆弱性指数，选取4个等间隔年份（2009年、2012年、2015年及2018年）绘制脆弱性分布演变图。

3.2.1 暴露度空间分异特征

黄河流域洪灾暴露度分布演变如图3所示。可以看出，2009—2018年黄河流域暴露度指数整体呈上升趋势，空间上呈现出自上游向下游逐渐增大的趋势。暴露度等级高的地区主要集中分布在黄河下游地区及省会城市，等级低的地区主要集中在上游以及部分中游地区。

2009—2018年黄河流域人口、经济不断增长，暴露于洪涝灾害风险之下的人口、经济损失持续增加，暴露度指数整体呈上升趋势。从地形来看，上游多为山地，中下游以平原和丘陵为主，下游的山东、河南地区一直以来都拥有高人口密度和高经济密度的特点，是洪涝灾害社会暴露度高的主要分布区域。下游地区暴露度指数平均值远高于中上游地区，约为中游的3倍、上游的5倍。省会城市较其他地级市暴露度更高，平均值约为非省会城市的2.3倍，反映了当前城镇化发展过程中省会城市对周边地区的“虹吸”效应明显，人口密度及经济密度高于其他地市。

3.2.2 敏感性空间分异特征

黄河流域洪灾敏感性分布演变如图4所示。可以看出，2009—2018年黄河流域敏感性指数整体呈下降趋势，敏感性分布的空间集聚特征较为显著，基本呈现自上游向下游逐渐减少的趋势。上、中、下游地区敏感性指数平均值分别为0.24、0.12、0.10。敏感性较高的地区主要分布在黄河上游，较低的地区集中在中下游。省会城市敏感性指数更低，仅为其他非省会城市敏感性指数的1/4。

2009—2018年黄河流域人口、经济结构不断调整，第一产业从业人员比例及占GDP比重持续下降，社会面对洪灾风险的敏感性整体呈下降趋势。黄河上游各地第一产业占GDP比重高，城镇化程度低，人员对农业依赖程度高，具有较高的经济与人口敏感性，这与该类地区处于我国西部地区、经济发展水平较低的现状相符。省会城市因其就业机会多，青年劳动力所占比重高于其他地级市，且对第一产业的依赖度偏低，经济产业结构更富韧性，因此敏感性显著低于周围其他地级市。

3.2.3 适应能力空间分异特征

黄河流域洪灾适应能力分布演变如图5所示。可以看出，2009—2018年黄河流域适应能力指数整体呈上升趋势，适应能力分布呈现以省会为高值中心、周边地市逐渐递减的空间积聚特征。高适应能力地区的分布整体而言较为分散。

2009—2018年黄河流域社会保障能力、基础设施完备程度和社会人群适应能力显著提升，社会面对风险的适应能力不断上升。高适应能力指数地区多为省会或经济发展程度高的地区，应对洪灾风险的自适应能力强。低适应能力指数地区分布较为分散，多为经济发展程度较低的地区，其社会保障能力、基础设施完备程度和社会人群适应能力也较低，该类地区应对洪灾风险的适应能力弱。省会城市经济发展程度高、基础设施完备、社会保障能力强，适应能力指数平均值约为非省会城市的2倍。

3.2.4 社会脆弱性空间分异特征

根据式（4）计算可得黄河流域洪灾社会脆弱性指数，黄河流域洪灾社会脆弱性分布演变如图6所示。可以看出，2009—2018年黄河流域洪灾社会脆弱性指数整体呈下降趋势，上游地区社会脆弱性下降速度高于中下游地区;社会脆弱性分布呈现上下游高、中游低、南高北低的空间积聚特征。下游地区社会脆弱性指数平均值远高于中上游地区，约为中游的3倍、上游的2倍。高社会脆弱性指数地区主要分布在上游的青海、甘肃和下游的河南、山东等地。低社会脆弱性指数地区多分布于中游的山西、陜西和上游的内蒙古等地。省会城市社会脆弱性指数平均值仅为-0.04，而非省会城市均值为0.15，省会城市社会脆弱性远低于非省会城市。

2009—2018年黄河流域暴露度小幅度上升、敏感性持续下降、适应能力大幅提升，因此社会脆弱性水平呈显著下降趋势。下游地区的暴露度及敏感性高，且适应能力较低，因此其社会脆弱性高。低社会脆弱性指数地区与高适应能力地区具有较高的重合度，可见适应能力对社会脆弱性反向影响作用大。省会虽暴露度较高，但其敏感性低、社会适应能力高，因此社会脆弱性显著低于周边地市。

3.3 黄河流域各市社会脆弱性致脆类型分析

为了衡量暴露度、敏感性和适应能力3个维度对各市洪灾社会脆弱性影响的程度，根据式（5）计算结果确定各地区社会脆弱性的致脆类型，即高暴露度致脆型、高敏感性致脆型和低适应能力致脆型3种类型。

如图7所示，2009—2018年黄河流域洪灾社会致脆类型由以低适应能力致脆型为主转变为以高暴露度致脆型为主，洪灾社会致脆类型空间积聚效应较为明显，上游地区以高敏感性致脆型为主，中游地区以低适应能力致脆型为主，下游地区以高暴露度致脆型为主。纵观黄河流域76个地级市，高敏感性致脆型主要集中在上游的甘肃、青海、四川、宁夏、内蒙古和中游的陕西等地，高暴露度致脆型绝大多数分布在黄河下游的山东、河南以及省会及经济发展水平较高的地区，低适应能力致脆型主要分布在黄河中游的山西、陕西、甘肃和上游的甘肃、青海等地。

从时间演变来看，2009—2018年高/较高社会脆弱性城市数量呈现显著的下降趋势（见表2），3种致脆类型中，低适应能力致脆型城市数量大幅度下降，显然适应能力对高社会脆弱性地区影响巨大。因此，降低黄河流域的社会脆弱性，应重点关注提升地区社会适应能力。

4 结论与建议

4.1 结 论

社会脆弱性是反映应对洪涝灾害时承灾体的社会固有属性，分析社会脆弱性对于识别承灾体的地域属性、降低地区社会脆弱性、提高风险应对能力，进而提升地区韧性至关重要。基于社会脆弱性分析框架，以黄河流域76个地级市为研究对象，基于洪涝灾害特征从暴露度、敏感性和适应能力3个维度构建黄河流域社会脆弱程度评价指标体系，采用熵权-CRITIC法、模糊综合评价法和排序比较法，分析了2009—2018年黄河流域76个地级市的社会脆弱性程度及致脆类型。研究结论如下：

（1）2009—2018年，黄河流域社会脆弱性的敏感性持续下降、暴露度小幅上升、适应能力大幅提升，整体上社会脆弱性表现为持续下降。

（2）社会脆弱性分布呈现上下游高、中游低、南高北低的空间特征，其中暴露度自上游向下游增大、敏感性自上游向下游减弱、适应能力以省会为高值中心向周围辐射递减。

（3）省会城市的暴露度较高，但敏感性低、社会适应能力高，因此其社会脆弱性低于周边地市。

（4）黄河流域洪灾致脆类型空间分布特征显著，上游以高敏感性致脆型为主，中游以低适应能力致脆型为主，下游主要是高暴露度致脆型。低社会适应能力是导致高社会脆弱性的重要因子。

4.2 建 议

通过对黄河流域洪灾社会脆弱性的研究，认为降低黄河流域洪涝灾害社会脆弱性需要关注以下几方面的工作：

（1）下游地区的人口经济暴露度高，因此整体社会脆弱性高。从现实灾情看，黄河洪灾自古多发生于下游，降低黄河流域社会脆弱性应重点关注河南、山东两省。

（2）社会适应能力不足是导致高社会脆弱性的重要原因，降低黄河流域整体社会脆弱性，应重点关注低适应能力地区。应强化基础设施支撑，提升公共服务水平，扩大社会保障范围，进而持续提升社会适应能力。

（3）省会城市社会脆弱性显著低于非省会城市，应积极扩大省会的龙头效应，充分发挥其对周边地区经济及社会适应能力的拉动作用。

（4）黄河上游的内蒙古、甘肃、宁夏、青海等地农业依赖度过高，致使敏感性高，应通过调整产业结构，降低地区经济敏感性，进而降低该地区的社会脆弱性。

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【责任编辑 许立新】