江蘇宿遷地區水稻暴雨洪澇災害災損分析

沈偉+姚海濤+王文清+張瑩+吳新勝

摘要：在根據宿遷地區水稻種植品種和地形特征對水稻種植區進行劃分的基礎上，利用宿遷地區2003—2013年水稻產量資料和2008—2013年水稻遭受暴雨洪澇災害保險理賠資料，計算出水稻遭受暴雨洪澇災害造成的損失率。結果發現，孕災環境對水稻受暴雨洪澇災害影響最大，災損最重的是Ⅲ區，其次是Ⅰ區，Ⅱ區和Ⅳ區比其他6個區重；水稻的易損性（水稻品種）次之，粳稻重于秈稻；暴雨洪澇災害對水稻種植的主要影響階段是水稻的孕穗揚花期和灌漿成熟期。

關鍵詞：水稻；種植區劃分；暴雨洪澇災害；災損率

中圖分類號：S422 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2016）09-0089-05

水稻是江蘇省宿遷市重要糧食作物之一，全市播種面積超過20萬hm2，總產量達到16.5億kg；其中優質粳稻播種面積接近11.3萬hm2，平均產量8 250 kg/hm2，總產量達9.07億kg。水稻生長季節跨整個汛期，特別是8月以后的臺風多發季節，臺風引發的暴雨、大暴雨及其伴隨的大風對水稻最終產量的形成影響巨大，暴雨洪澇災害是危害水稻生產最主要的自然災害之一，它與農業經濟效益緊密相聯[1]。準確、定量地評估暴雨洪澇災害風險對宿遷水稻生產的影響，對發展宿遷地區水稻種植業具有重大意義。根據目前比較公認的自然災害風險形成機制理論，水稻暴雨洪澇災害主要是由暴雨洪澇的危險性（暴雨強度）、水稻的暴露度（種植面積）、水稻的易損性（水稻品種）、孕災環境的敏感性（地形特征）和抗災能力等因素相互綜合作用形成的[2-9]。

1 資料來源

1.1 水稻產量數據

各鄉鎮（不含街道辦）水稻產量（kg/hm2）數據源于宿遷市各縣（市、區）統計局統計年鑒，時間為2003—2013年。

1.2 水稻災損理賠數據

水稻災損理賠數據源于承擔宿遷市農業保險業務的中國人民財產保險股份有限公司宿遷分公司提供的2008—2013年（2008年宿遷市開始試行農業保險理賠業務，其中2011年全市無保險理賠資料，實際資料使用年限為5年）的理賠資料。在統計鄉鎮水稻災損個例時規定：當某鄉鎮出現暴雨洪澇災害，有1個或1個以上自然村出現水稻災損賠付案例時，視該鄉鎮發生1次水稻暴雨洪澇災害案例。

1.3 地理信息數據

利用ArcGIS技術，從美國地理信息中心網站提取宿遷邊界、高程等數據，制作宿遷鄉鎮行政區劃圖和地理分布圖。

1.4 現行的《江蘇省政策性農業保險水稻種植保險條款》主要相關內容

經過政府部門審定的合格品種，符合當地普遍采用的種植規范標準和技術管理要求，并且種植場所在當地洪水水位線以上的非蓄洪、行洪區的生長正常的水稻可以參加水稻保險；在保險期內，由于暴雨、洪水、內澇、風災、雹災、凍災以及旱災、病蟲害直接造成水稻損失，損失率達到10%以上時，保險人可以按照保險合同約定取得賠償。

2 研究方法

某一地區的作物產量是時間序列，受不同歷史時期各種因素的影響，如生產力水平、栽培技術、氣候條件等[10-12]。然而，同一歷史時期由于農作物位于不同地域，導致地理條件不同，從而影響農作物產量的災害損失。研究災害損失以產量絕對值為對象，這些損失值會因為受歷史時期生產力水平、地域不同等因素的影響而沒有時間和空間上的可比性；用災害導致的農產品產量或者收入的損失額的比率（它是研究災害損失規律的基本隨機變量）作為研究對象，由于不同歷史時期生產力水平不同，農作物的產量、抗災性能等都有所不同，這樣的“損失率”序列不具有時間上的可比性。因此， 筆者引入了不受時間和空間影響的相對氣象產量的概念，即災損率，作為研究暴雨洪澇災害造成宿遷地區水稻生產災害損失的研究對象。

2.1 趨勢產量計算方法

影響水稻產量的各種因素可以按照性質和時間尺度分為農業技術措施、氣象條件和隨機因素3類，因此農作物產量序列由3個部分疊加而成，即

用（4）式的相對產量來表示作物產量的波動，不受時間和空間影響，且具有可比性。當實際產量高于趨勢產量即Yw>0時，則ξ>0，表示增產，即氣象條件對作物生長發育總體有利；當實際產量低于趨勢產量，即Yw<0，則ξ<0，表示減產，即氣象條件對作物生長發育總體不利，出現災損。所以當ξ<0時，反映出的是氣象條件給作物生長發育帶來的災害損失的比率，ξ客觀地描述出作物因氣象災害造成的災害損失的大小，ξ負值越大，表示災害損失越大。

3 基于水稻種植品種和地形特征的種植區劃分

3.1 宿遷地區地形特征

宿遷地處黃淮海平原，東南部為洪澤湖，西北部為駱馬湖，整體地形是西高東低，南部和西部為崗丘地形，大部分地區海拔在40 m以下，最高海拔為71.2 m，東部為平原，海拔多在15 m以下，最低海拔為2.8 m。通過對高程數據的坡度計算，全區除南部地區，絕大部分地區坡度在0.5°或以下，南部丘陵地區坡度一般為1°～4°，最大坡度不過25°。宿遷地區河網密布，為典型的蘇北水鄉，境內有著名的淡水湖——洪澤湖和駱馬湖，水域面積2 367 km2，占總面積的22.4%。宿遷境內一級河流有京杭大運河、淮河，二級河流有古黃河、新沂河，三級河流有六塘河、淮沭河、徐洪河、汴河、新濉河、濉河等，另外還有較小的民便河和人工河流及滯洪區，如沙疆河、黃墩湖滯洪區等（圖1）。

3.2 水稻種植品種分布特征

江蘇省宿遷市地區目前水稻種植主要為三大主產區：一是沂河以北中熟中粳稻主產區，代表縣（市、區）為沭陽縣；二是大運河以南，洪澤湖周邊中熟中粳稻主產區，代表縣（市、區）為泗洪縣、泗陽縣和宿城區；三是沭陽沂河以南、宿豫大運河以東、泗陽大運河以北高產雜交秈稻優勢產業區，代表縣（市、區）為泗陽縣、沭陽縣、宿豫區（圖2）。

3.3 水稻種植區劃分

按照水稻種植品種相同和地形特征相似的原則，把宿遷水稻分為以下10個種植區域（圖3），各水稻種植區的地理特征見表1。

4 災損率的計算

利用（1）式至（4）式可以計算出每個縣（市、區）各鄉鎮的水稻災損率，選取最優曲線擬合的方法模擬歷年水稻趨勢產量，分離出氣象產量，再利用（4）式計算出災損率。以Ⅳ區為例，說明各區各鄉鎮趨勢產量、氣象產量和災損率的計算過程。

4.1 趨勢產量的擬合

選擇最優擬合曲線，要求擬合精度R2均大于0.60，分別對各鄉鎮水稻產量進行擬合，Ⅳ區趨勢產量擬合效果和擬合方程見圖4[其他縣（市、區）各鄉鎮趨勢產量擬合附圖略]。

4.2 災損率的定量計算

將趨勢產量計算結果帶入（3）式得到各鄉鎮的氣象產量，再將趨勢產量和氣象產量帶入（4）式，得到相對氣象產量，即災損率。Ⅳ區水稻氣象災害災損率變化見圖5（其他區各鄉鎮災損率計算結果附圖略）。

災損率數據分析結果表明，宿遷水稻災損率逐年變化趨勢有一致性，即災損率的增加或減少相對一致，但受水稻種植品種和地理位置差異的影響，災害損失嚴重程度有很大的差異性，即災損率差距較大。

5 江蘇宿遷地區水稻暴雨洪澇災害損失分析

結合保險公司提供的理賠數據，剔除其他氣象災害造成的損失，宿遷地區暴雨洪澇災害造成的災損統計結果見表2、表3。

5.1 達到理賠標準的災損率分析

2008—2013年（其中2011年無資料）全市共出現達到理賠標準的個例計195鄉鎮次，占總鄉鎮次的37.5%。其中，2010年達到賠償標準97鄉鎮次，占鄉鎮次93.7%；2012年達到理賠標準僅8鄉鎮次，占鄉鎮次7.7%。

從表2可見，位于洪澤湖西部的Ⅲ區出現賠償案例最多，占該區鄉鎮次的68.0%；其次是位于西南部丘陵和高崗地區的Ⅰ區和Ⅱ區，賠償案例分別占該區鄉鎮次的56.7%和54.3%；這3個區都位于宿遷市南部，地形相對復雜，達到理賠標準的鄉鎮次占總鄉鎮次的比例都在50%以上。出現賠償案例最少的是Ⅵ區，占該區鄉鎮次的22.5%；其次是Ⅳ區和Ⅴ區，達到理賠標準的鄉鎮次數占該區鄉鎮次的比例分別為22.9%和26.7%，這3個區都位于宿遷市的東部，地勢相對平坦，泄洪通道多，排水系統流暢；其他4個區位于宿遷市的西北部和北部，達到理賠標準的鄉鎮次數占總鄉鎮次的比例在30%～50%之間。說明就宿遷市當地的特殊地形而言，地形相對平坦，排水暢通的地區水稻暴雨洪澇災害發生概率明顯偏小，洪澤湖西部低洼地區和南部及西部丘陵高崗地區容易造成局部積水，產生較大的暴雨洪澇災害。從水稻種植的品種分布來看，Ⅴ、Ⅵ、Ⅸ區種植秈稻，達到理賠標準的鄉鎮次數占這3個區總鄉鎮次的29.7%；種植粳稻的7個區達到理賠標準的鄉鎮次數占7個區總鄉鎮次的43.4%，明顯比種植秈稻區高。

5.2 災損發生的生育期分析

從水稻暴雨洪澇災害發生在水稻生長發育的生育期來看，苗期至分蘗拔節期沒有出現過達到理賠標準的個例，孕穗期至揚花期出現148例，占總數的75.9%；灌漿至成熟期出現47例，占總數的24.1%。說明孕穗揚花期和灌漿成熟期是宿遷地區水稻種植受暴雨洪澇災害威脅最大的時段，而在分蘗拔節期以前，暴雨洪澇災害對宿遷市水稻種植基本不造成大的影響（表3）。

5.3 各區災損率分析

從暴雨洪澇災害給水稻帶來的災損率來看，宿遷地區暴雨洪澇災害造成的水稻平均災損率為1.80%，其中Ⅲ區最大，災損率達到3.09%；其次是Ⅰ區，災損率為2.97%；再次為Ⅶ區，災損率為2.25%；其他幾個區災損率都在1.7%以下，災損率最小的是Ⅳ區，為0.71%。種植秈稻地區的平均災損率為1.40%，種植粳稻地區的平均災損率為1.97%（表3）。

6 結論與討論

暴雨洪澇災害給宿遷地區水稻生產造成的平均災損率為1.80%；受暴雨洪澇災害影響最大的是Ⅲ區，其次是Ⅰ區，Ⅱ區和Ⅳ區比其他6個區重；對種植品種而言，粳稻重于秈稻；主要影響階段是水稻的孕穗揚花期和灌漿成熟期。

宿遷地形相對復雜的南部洪澤湖西岸和丘陵高崗地區易發生暴雨洪澇災害，出現達到理賠標準的概率大；東部地形平坦，排洪水道暢通，出現達到理賠標準的概率小。這與相關文獻的研究結果“一旦災害發生時，大面積單一地形相比于多樣性地形，所受影響會更大，即容易形成同質性的災害” [13-16]相反，這是居于宿遷的特殊地形和排洪系統的特例。

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