韧性视角下乡村洪涝灾害评价体系及模型构建
2022-11-30李芳玉
宋 岭 李芳玉
(华北水利水电大学,河南 郑州 450003)
洪涝灾害作为日益频发的自然灾害,给各个地区的经济和居民生活带来了巨大的影响。因此研究如何应对洪涝灾害,进行抗灾减灾已成为各个国家的研究热点。在城镇化快速发展的背景下,如何抵御洪涝灾害,减轻洪涝灾害带来的影响,探究如何抵抗洪涝灾害已经成为城镇化发展必不可少的研究课题[1]。在7.20事件中北山口镇也是此次洪涝灾害较为严重的地区,探究北山口镇白窑村如何去抵御洪涝灾害的影响,以及受到洪涝灾害后如何快速恢复,是很多研究者的目标。但是大多数研究往往针对大尺度的研究,对乡镇等乡村小尺度研究相对不足,此外对乡村的洪涝灾害韧性也鲜有研究。
韧性作为增强社区抵御能力以适应气候变化以成为国际普遍认可的有效途径之一。因此研究乡村洪涝灾害韧性具有十分重要的意义。建立适合我国乡村实际情况的韧性评价指标体系,计算韧性指数,研究乡村韧性提升策略,明确乡村未来在抗灾减灾方面的发展道路[2]。为乡村未来的建设和规划提供科学依据。
1 评价体系的构建
综合考虑乡村洪涝灾害的特点和不同群体的关注点之后,结合专家的指导和建议选取社会韧性、经济韧性、生态韧性、基础设施韧性、组织韧性,作为此次评价指标体系的中的一级指标以及36个二级指标。
2 韧性指标的权重计算
该文基于乡村韧性洪涝灾害权重计算模型,针对已建立的评价指标体系,经村庄相关负责人、从事防灾减灾领域研究的城市规划师、应急管理学学者、房地产开发商、给排水应用、资深景观设计师、建筑师等15位专家进行赋分[3]。从而进行乡村韧性洪涝灾害指标的权重计算,最终获得韧性视角下乡村洪涝灾害指标的权重。
2.1 模糊层次分析法权重计算
若R=(rij)n×n是模糊一致矩阵,则其权重向量Wi由公式(1)计算(其中a在实际应用中取a=0.5(n-1),这是重视元素间重要程度差异的取法)。
设矩阵A=(aij)n×n和B=(bij)n×n均为模糊判断矩阵,其中要检验判断矩阵A的一致性,只需要让I(A,B)≤a即可,一般a=0.1,如公式(2)所示。
这是矩阵A与矩阵B的相容性指标。
则根据公式(2),计算得A与W*的相容性指标I(A,W*)<1,即可得模糊判断矩阵A是满足一致性的,因此认为对W权重分配合理。
层次总排序指高层次逐层向低层次计算各元素相对目标层的重要性权重排序。以A层为例,因素A1,A2,…,An对应权重分别为a1,a2,…,an,较A层低一层的B层因素B1,B2,…,Bm,对应权重分别为b1,b2,…,bm。则B层总权重计算如公式(3)所示。
计算结果见表1。
表1 模糊层次分析法计算指标权重值
2.2 熵权法权重计算
将韧性评价各项指标制成打分表,共计15份,邀请相关领域专家对各项指标重要程度进行打分,根据打分结果制成韧性指标重要程度打分表,见表2。
表2 韧性指标重要程度打分
针对在指标层Aij下各指标的评价评分人数为Xijl,l即各打分值(l∈(0,10)),设Xijl在Bl评价类人数占总数的比例为P(Xijl),且若Xijl=0则该段分数不纳入计算,n为纳入计算而得分段数量,如公式(4)所示。
各指标层指标的总熵权如公式(7)所示。
所有指标计算结果见表3。
2.3 组合权重计算
将模糊层次分析法所得主观权值与熵权法所得客观权值进行组合赋权,根据表1模糊层次分析法计算指标权重值与表3韧性指标体系熵值、熵权及总熵权计算结果,运用公式(8)计算组合权重[4]。
表3 韧性指标体系熵值、熵权及总熵权
式中:w(a)i为第i个指标的FAHP权重;w(b)i为第i个指标的熵权权重。
3 案例概述
据报道2021年7月20日,郑州出现罕见持续强降水天气过程。截至 8月2日12时,全省共有150个县(市、区)、1663个乡镇、1453.16万人受灾。倒塌房屋30106户、89001间;农作物成灾面积5813.33 km2,绝收面积2533.33 km2,直接经济损失1142.69亿元,此次特大洪涝灾害共造成302人死亡,50人失踪。巩义市北山口镇是此次受灾较为严重的地区之一,通过初期资料审查中发现白窑村受洪涝灾害最严重,所以该文选择了白窑村庄作为实践评价的对象。
3.1 洪水灾害情况
白窑村2021年“7.20”特大暴雨,白窑村共有61户农宅受到影响,其中同组拆迁安置8户,原址重建11户,异地安置42户。根据土地踏勘,异地安置42户集中安置在村庄南侧。用于灾后重建的新建农宅宅基地面积为267m2。受灾中有2座桥梁、村庄内部6775米的道路被冲毁,640 米河道护堤全被冲垮,白冶河的河道损坏严重。白窑村村委、农宅院落、等大面积冲毁,其中电线杆、线路、路灯等电力设施等全部或部分被损坏。经粗略统计,灾害造成的各类经济损失达 1479万元。
3.2 乡村洪涝灾害韧性结果分析
将上述数据和各项指标带入评价模型中,得出洪涝灾害韧性一级指标中影响最大的是生态韧性,其中社会韧性和基础设韧性也在一定程度上有较大的影响。对一级指标从高到低依次是生态韧性、社会韧性、基础设施韧性、经济韧性、组织韧性,最终得到五个层面及综合层面的韧性评价结果。
3.2.1 社会韧性评价结果分析
北山口镇白窑村的社会韧性主要体现在二级指标中的人口密度和医生数量中,其次人口总数和移动电话数量在一定程度上也影响社会韧性,但64岁以上人口比重对社会韧性的影响较小。按照社会韧性指数从高到低进行排列可以得到人口密度、医生数量、移动电话数量、人口总数、14岁以下人口密度、64岁以下人口密度。
3.2.2 经济韧性评价结果分析
北山口镇白窑村的经济韧性主要体现在二级指标中的第三产业占比和失业率占比,其次就业率也在一定程度上影响社会韧性的指数。但是当地税收对经济韧性的影响程度较小。根据经济韧性的评价结果从高到低依次为第三产业占比、失业率、就业率、产业结构、人均GDP、生产设施、产业结构以及当地税收。
3.2.3 生态韧性评价结果分析
北山口镇白窑村的生态韧性主要体现在二级指标中从高到低可以得到植被覆盖率、人均道路长度、道路密度、河流长度、环境质量、学校数量、地形条件、降雨量、产业状况、绿化覆盖率、土地退化情况、生产设施、产业结构、当地税收以及年平均气温。
3.2.4 基础设施韧性韧性评价结果分析
北山口镇白窑村的基础设施韧性主要体现在二级指标中人均道路长度,其次互联网用户数量和避难场所所容纳人数也在一定程度上影响基础设施韧性的结果。从高到低依此是人均道路长度、互联网用户数量、避难场所所容纳人数、道路密度、学校数量、防洪设施数量、每百万户拥有私家车数量、应急设施数量。
3.2.5 组织韧性韧性评价结果分析
北山口镇白窑村的基础设施韧性主要体现在二级指标中现在党员数量,由于我国的相关政策不断完善,失业保险覆盖率和医疗保险覆盖率对组织韧性也起到一定的作用。从高到低依次为党员的数量、医疗保险覆盖率、人均医疗财政收入、心理援助设施数量、失业保险覆盖率、生活保障。
4 结论
该研究着重于乡村韧性洪涝灾害研究,与以市级为单位的韧性研究不同,着重于乡村尺度的韧性研究。选取5个一级指标,36个二级指标获取北山口镇白窑村的洪涝灾害韧性,并运用FAHP与熵权法结合的方法进行韧性权重的确定,通过计算得到乡村韧性洪涝灾害的评价数据,同时对乡村韧性洪涝灾害影响因素进行分析[5]。通过乡村韧性洪涝灾害的评价和分析,能够更清晰直观的看出村庄韧性的发展潜力,从而提出一些发展建议,从提升基础实力、加强基础设施建设、提升社会韧性、着重生态保护、加强组织教育五个层面提出乡村韧性洪涝灾害的提升策略[6]。为乡村韧性的未来发展提供一定的理论依据。