陕西省防洪安全度现状评价研究*
2022-11-30张家荣余平勇徐腾飞
张家荣 余平勇 徐腾飞
(商洛学院 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室,陕西 商洛 726000)
0 引言
对防洪安全度进行评价,制定科学的洪涝灾害应对措施,不仅关系到区域经济的可持续发展,而且事关社会的稳定,同时还是制定水安全战略的重要决策依据[1-2],具有重大意义。对区域防洪安全整体状况进行评价,有利于维护区域防洪安全,有利于准确把握区域今后防洪减灾工程建设与管理工作重点,有利于促进洪水灾害的有效管理并为政府相关决策提供技术支持与参考[3]。
国外在水安全方面的研究最早始于1956年FORRESTERJW提出的系统动力学法(SD),采用定性定量相结合的方法,处理高阶、非线性复杂的系统问题;1970年SAATY T L运用AHP[4],确定供水安全不同目标层指标权重,首次提出适用于多目标、多层次、多方案供水安全决策问题的解决方法;1981年BEZDEK J C[5]将1971年TARMURA S[6]提出的聚类分析法进行改进,最先推广并应用于供水安全评价中。
国内早期对于水安全评价的研究多集中在从不同角度出发,通过构建综合指标体系,从分类指标方面对供水安全展开评价,指标体系大都针对较为确定的研究区域进行构建,采用理论分析以及对比借鉴的方法,运用可持续发展的指标进行分析[7],从而对特定区域的供水安全进行评价。20世纪80年代后期,国内开始了关于洪水灾害评价方面的研究,最先集中研究洪灾的自然属性,20世纪90年代以后转而研究洪灾的社会经济属性,并取得巨大进展,为定量评估洪灾损失奠定基础。在洪灾危险度研究方面,李吉顺团队提出了“相对危险度”及“综合危险度”2个概念,通过相关数据对暴雨洪水灾害进行危险性评估,首次对全国暴雨灾害风险区域进行了划分[8]。当前洪灾风险评价方法研究主要是基于指标体系、情景分析、历史灾情数据、地理信息系统、水文与水动力学模拟等方面进行的区域风险评价[9-10],单纯对于区域防洪安全度评价的研究相对很少[11-12]。本文利用数量分析法与文献研究法,分别从防洪安全度评价指标体系的建立、防洪安全度计算与分级、陕西省防洪安全度评价及结果分析4个方面,展开陕西省防洪安全度现状评价研究,以期为降低洪灾损失、维护区域社会繁荣稳定、促进社会经济和谐发展提供一定的参考。
1 评价方法
防洪安全度即防洪安全的保障程度,用于评价防洪工程体系对区域减轻洪水灾害损失、保障社会和谐稳定以及促进经济发展的状况,主要是通过分析防洪工程体系对区域经济和社会等相关领域的保障程度来确定。防洪安全和供水安全是国家和区域水安全的重要组成部分。防洪安全度是对人类受到洪涝灾害侵害程度的反映[13]。
1.1 指标体系的建立
考虑到防洪的主要目标是保障生命和财产安全,因此选择社会、经济2类指标建立评价指标体系,如图1所示。指标体系中的社会指标主要用于衡量人的安全或风险程度,经济指标主要用于衡量资产和经济活动的安全或风险程度[14]。
图1 防洪安全评价指标体系
社会指标主要包括因洪死亡人数(Fd),因洪死亡人数占洪水风险区总人口的比例,即因洪死亡率(Rfd)。Fd和Rfd反映了洪水对生命的威胁程度。
经济指标主要包括洪灾经济损失(De),洪灾经济损失与GDP之比,即因洪经济损失率(Rd)。De和Rd从总体上衡量了洪水风险区经济风险(或安全)程度。
1.2 防洪安全度计算与分级
根据大量国内外洪涝灾害死亡率和经济损失率梳理分析,建立了防洪安全指数与评价指标对照表[15-17],如表1所示。
表1 防洪安全指数与评价指标对照
利用防洪安全评价指标,计算防洪安全度:
式中,D、E分别为研究对象区域的因洪死亡率指数和因洪经济损失率指数;D、E分别为因洪死亡率和因洪经济损失率的权重;为防洪安全度。
分项指标的权重反映了各指标的重要性和对综合指标的贡献。就防洪安全而言,生命至上的理念使保障生命安全成为防洪安全的首要目标和中心任务,因此,因洪死亡率指标的权重应当远高于其他指标的权重,以反映其重要性。按照这一原则,将因洪死亡率指标的D权重取0.7,将相对次要的因洪经济损失率指标的权重E取0.3。
防洪安全分为以下4个等级:
1)Ⅰ级:防洪安全度得分在80~100,表示安全区域,即洪水风险得到很好的控制,区域总体处在安全状态下。
2)Ⅱ级:防洪安全度得分在60~80,表示基本安全区域,即洪水风险处在基本可控范围之内,区域总体处在基本安全状态下。
3)Ⅲ级:防洪安全度得分在40~60,表示较不安全区域,即洪水风险控制能力有限,区域总体处在较不安全状态下。
4)Ⅳ级:防洪安全度得分在40以下,表示不安全区域,即洪水风险控制能力低下,洪灾对区域生命和财产构成较大威胁。
2 陕西省防洪安全度评价
结合2007—2018年陕西省各地区洪灾损失均值情况,如表2所示,利用防洪安全评价指标对陕西省11市、三大片区(陕北、陕南、关中)防洪安全度进行评估。
表2 2007—2018年陕西省各地区洪灾损失均值对比
利用防洪安全评价指标,结合防洪安全度计算式,对陕西省三大片区防洪安全度进行计算,得到陕西省11市三大片区防洪安全度及相应人口数量如表3所示。陕西省防洪安全度平均值为67.74,总体处于基本安全状态。
3 结果与分析
由表2可知,2018年陕西省总人口为3 864万人,近12年的年均因洪死亡人数约39人,约为全国年均因洪死亡人数的2.4%;因洪死亡率约0.000 101%,小于我国21世纪的因洪死亡率0.000 18%,防洪安全度较高。陕西省因洪死亡人口主要集中在陕南和陕北山丘区。陕西省近12年年均洪灾经济损失约69.22亿元,以2018年全省GDP为2.44万亿元衡量,陕西省因洪经济损失率约0.28%,远低于全国因洪经济损失率0.6%,防洪安全度较高。陕西省因洪经济损失率超过全国平均水平的市(县)有:咸阳市、渭南市、延安市、榆林市、安康市和商洛市。
由表3可知,从片区上看,关中片区防洪安全度为91.53,处于安全状态,洪水风险能得到很好的控制;陕南片区和陕北片区防洪安全度分别为63.21和61.04,处于基本安全状态,洪水风险处在基本可控范围。从各市(县)来看,西安市、铜川市、宝鸡市、咸阳市、渭南市、韩城市防洪安全度处于80~100,处于安全状态,洪水风险能得到很好的控制;延安市和汉中市防洪安全度分别为68.57和78.58,处于基本安全状态,洪水风险处在基本可控范围;榆林市、安康市和商洛市防洪安全度分别为58.60、56.32和57.16,属于较不安全区域,洪水风险处在较不安全状态,但值得注意的是,以上3市得分较为接近基本安全状态的下限,随着防洪工作的不断深入推进,3市洪水风险都能处于可控范围。
表3 陕西省防洪安全度评价及对应人口数量
续表3
由表3还可以看出,陕西省有6市处于安全区域,人口数量为2 448.3万人,占陕西省总人口的63.36%;有2市处于基本安全区域,人口数量为571.2万人,占陕西省总人口的14.78%;有3市处于较不安全区域,人口数量为844.5万人,占陕西省总人口的21.86%。三大片区中的关中片区处于安全区域,人口数量占陕西省总人口的63.36%;陕北片区、陕南片区处于基本安全区域,人口数量占陕西省总人口的36.64%,防洪工作任务繁重。
4 结论
根据我国“三步走”发展战略要求,2030年年均洪灾死亡人数应控制在1 000人之内,防洪安全度达到75以上,年均洪灾经济损失率控制在GDP占比的0.25%之内;2050年要建成完善的防洪减灾体系,年均因洪灾死亡人数控制在600人以内,防洪安全度达到80以上,年均洪灾经济损失率控制在GDP占比的0.06%之内。通过前文分析可以看出,陕西省防洪减灾工程体系还存在明显短板和突出薄弱环节,防洪能力与经济发展水平不相适应。综上所述,得出以下结论:
1)陕西省防洪安全度区域不均,水平参差不齐。防洪安全度高的城市如西安市、铜川市、宝鸡市、韩城市都达到90以上,防洪安全度低的城市如榆林市、安康市、商洛市则不足60。
2)陕西省防洪安全度平均值为67.74,总体处于基本安全状态,整体水平有待提升。
3)陕西省防洪工作任务繁重。三大片区中的关中片区处于安全区域,人口数量占陕西省总人口的63.36%;陕北片区、陕南片区处于基本安全区域,人口数量占陕西省总人口的36.64%。
针对以上结论,结合陕西省实际情况及2030年、2050年防洪安全总目标,提出以下建议:①在防洪任务严峻的主要流域建设防洪控制性水利枢纽;②设立专项资金,对堤防标准普遍偏低、抗灾能力较差以及未达到设计能力的防洪工程进行彻底改造;③持续加大中小河流治理和山洪灾害防治力度;④加固堤防及病险水库闸工程;⑤优化改善城市给排水系统,解决城市内涝问题;⑥配套防洪非工程体系;⑦提高水情信息采集系统站网、站点密度;⑧建立有效的防洪涝预警体系。