洪水災(zāi)害應(yīng)急避難場(chǎng)所選址規(guī)劃研究

徐志遠(yuǎn)，王山東，征 程，于大超

（1.河海大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210098）

洪水災(zāi)害應(yīng)急避難場(chǎng)所選址規(guī)劃研究

徐志遠(yuǎn)1，王山東1，征 程1，于大超1

（1.河海大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210098）

為了解決洪水災(zāi)害發(fā)生時(shí)應(yīng)急避難場(chǎng)所的選址規(guī)劃問(wèn)題，綜合考慮因地制宜性、安置可行性、可持續(xù)發(fā)展性等多個(gè)影響因素，建立層次化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法（AHP）建立層次分析模型并進(jìn)行定量計(jì)算，得到各個(gè)影響因素的權(quán)重。以安慶市望江縣高士鎮(zhèn)為例，利用模型進(jìn)行當(dāng)?shù)乇茈y場(chǎng)所選址規(guī)劃，得到了最優(yōu)避難方案，為當(dāng)?shù)氐谋茈y場(chǎng)所選址規(guī)劃提供參考。關(guān)鍵詞：洪水災(zāi)害；應(yīng)急避難場(chǎng)所；選址模型；層次分析法

我國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，受地理位置和氣候環(huán)境等多種因素的綜合影響，自然災(zāi)害頻繁發(fā)生[1]。洪水災(zāi)害是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，其影響范圍廣、發(fā)生頻繁、損失嚴(yán)重，給災(zāi)區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的威脅和損失[2]。

在我國(guó)，約有2/3的國(guó)土面積、50%的人口、35%的耕地和2/3的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值處在江河洪水的威脅之下[3-4]，每年因自然災(zāi)害造成的損失約為500～600億元，而洪水災(zāi)害占近60%，傷亡人口僅次于地震災(zāi)害[5]。面對(duì)洪災(zāi)，本著“以人為本”的原則，在通過(guò)工程措施避免洪災(zāi)發(fā)生的同時(shí)，提前做好避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移工作則顯得尤為重要。洪水災(zāi)害一旦發(fā)生，要能夠確保災(zāi)民的生命財(cái)產(chǎn)安全，將損失降至最低，而避難場(chǎng)所的選址規(guī)劃，則是避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)[6]。

本文通過(guò)對(duì)洪水災(zāi)害情況下應(yīng)急避難場(chǎng)所選址規(guī)劃問(wèn)題需要考慮到的影響因素進(jìn)行全面分析評(píng)估，篩選出主要的影響因素，采用層次分析法建立層次結(jié)構(gòu)模型，在有效結(jié)合專家意見(jiàn)及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，獲取每個(gè)影響因素的權(quán)重，再針對(duì)特定的選址規(guī)劃方案，根據(jù)具體地區(qū)的地形地貌特征、基礎(chǔ)設(shè)施、自然條件等，通過(guò)問(wèn)卷、專家打分得到數(shù)據(jù)資料，進(jìn)一步計(jì)算得到定量數(shù)據(jù)，從而可以選出最優(yōu)的選址規(guī)劃方案，為洪水災(zāi)害避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移提供決策參考[7-9]。

1 AHP選址規(guī)劃模型構(gòu)建

1.1 構(gòu)建層次分析結(jié)構(gòu)模型

將洪水災(zāi)害情況下的應(yīng)急避難場(chǎng)所規(guī)劃選址問(wèn)題進(jìn)行條理化、層次化處理，將決策問(wèn)題所包含的因素進(jìn)行分組，每一組作為一個(gè)層次，按照目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層的形式進(jìn)行排列，建立層次分析結(jié)構(gòu)模型。洪水災(zāi)害避難安置場(chǎng)所選址規(guī)劃層次分析結(jié)構(gòu)模型如圖1。

圖1 洪水災(zāi)害避難安置場(chǎng)所選址規(guī)劃層次分析結(jié)構(gòu)模型

如圖1所示，選擇因地制宜性、安置可行性、可持續(xù)發(fā)展性3方面因素作為準(zhǔn)則層。選定11個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為子準(zhǔn)則層，各指標(biāo)因素的涵義如表1所示。

表1 子準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.2 判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

建立層次分析結(jié)構(gòu)模型后，確立了上下層之間的關(guān)系，要解決的問(wèn)題則轉(zhuǎn)化為確定各層次各因素之間的權(quán)重。構(gòu)造判斷矩陣時(shí)，將專家的意見(jiàn)和針對(duì)具體情況指標(biāo)獲取的數(shù)據(jù)資料平衡分析得到各因素之間的相對(duì)重要性。判斷矩陣元素的標(biāo)度方法見(jiàn)表2。

表2 判斷矩陣元素標(biāo)度方法

各層次的判斷矩陣如表3～6所示。

表3 判斷矩陣A-B

λmax= 3.018 3，CI = 0.009 2， 查 表 得RI3=0.58，CR= CI/RI3=0.015 7＜0.10，判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)。

從判斷矩陣可以看出，對(duì)于準(zhǔn)則層B，因地制宜性所占的比重最大，在洪水災(zāi)害避難轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，如何給受災(zāi)群眾選擇最適宜的安置場(chǎng)所顯得至關(guān)重要；權(quán)重最小的是可持續(xù)發(fā)展，是一項(xiàng)滿足前述要求的前提下盡力完成而非必要性的安置因素。

表4 判斷矩陣B1-C

λmax= 4.018 3，CI = 0.027 1， 查 表 得RI4=0.90，CR= CI/RI4=0.030 1＜0.10，判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)。

從判斷矩陣可以看出，在制約因素因地制宜的子準(zhǔn)則層中，安全為重所占的權(quán)重最大，不論在何處選擇避難安置場(chǎng)所，人員的安全始終是擺在第一位的；道路通達(dá)同樣是一個(gè)重要因素，避難轉(zhuǎn)移過(guò)程中，避難場(chǎng)所選在道路通暢的地方會(huì)給轉(zhuǎn)移帶來(lái)相當(dāng)大的便利；基礎(chǔ)設(shè)施完善是進(jìn)行長(zhǎng)期安置的必要保障；權(quán)重最小的是就近安置，在前述因素都考慮完全后，再盡可能地就近安置。

表5 判斷矩陣B2-C

λmax= 5.171 1，CI = 0.042 8， 查 表 得RI5=1.12，CR= CI/RI5=0.038 2＜0.10，判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)。

從判斷矩陣可以看出，在制約因素安置可行性的子準(zhǔn)則層中，安置區(qū)域高程的權(quán)重最大，高程是安置時(shí)需要考慮的首要因素；其次是土地利用類型，安置區(qū)域需要適合人居住，如避洪村臺(tái)、莊臺(tái)；權(quán)重最小的是坡度與坡向。

表6 判斷矩陣B3-C

λmax= 2.000，CI = 0，CR=0＜0.10，判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)。

從判斷矩陣可以看出，在制約因素可持續(xù)發(fā)展性子準(zhǔn)則層中的2個(gè)因素，現(xiàn)有區(qū)域利用的權(quán)重要大于可持續(xù)發(fā)展的權(quán)重，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用現(xiàn)有區(qū)域設(shè)施進(jìn)行安置，其次才是在避難完成之后對(duì)安置材料物資等的再次利用。

1.3 層次總排序計(jì)算

對(duì)子準(zhǔn)則層進(jìn)行層次總排序計(jì)算，得到所有元素相對(duì)于目標(biāo)層的重要性排序權(quán)重，結(jié)果如表7所示。

表7 層次總排序計(jì)算結(jié)果

從結(jié)果可以看出，安全為重、安置區(qū)域高程、道路通達(dá)、現(xiàn)有區(qū)域利用等因素對(duì)洪水災(zāi)害避險(xiǎn)安置場(chǎng)所選址規(guī)劃的影響較大。

2 實(shí)例應(yīng)用

本文選取安慶市望江縣高士鎮(zhèn)洪水風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急避難場(chǎng)所選址規(guī)劃案例進(jìn)行應(yīng)用。高士鎮(zhèn)地處望江縣武昌湖畔，全鎮(zhèn)面積122 km2，總?cè)丝?萬(wàn)余人，轄16個(gè)行政村，鎮(zhèn)村道路四通八達(dá)，地勢(shì)由西北向東南緩斜，大致呈現(xiàn)丘陵-崗地-平原階梯狀分布。高士鎮(zhèn)三面鄰水，歷年受到洪水侵襲時(shí)，淹沒(méi)范圍較大，災(zāi)情嚴(yán)重。圖2為高士鎮(zhèn)遙感影像圖。

圖2 高士鎮(zhèn)遙感影像圖

根據(jù)長(zhǎng)江“54型”洪水加10 年一遇內(nèi)澇模型計(jì)算結(jié)果，高士鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)75%的區(qū)域被洪水淹沒(méi)，圖中標(biāo)注的3個(gè)區(qū)域?yàn)槲幢缓樗蜎](méi)的待選安置方案。其情況介紹如下：

方案A：位于高士鎮(zhèn)西邊黃河村、花園村、毛安村三村的交界處，地區(qū)較為空曠，可利用面積大，足以容納高士鎮(zhèn)受災(zāi)居民的安置，且與道路距離近，方便轉(zhuǎn)移，但是離武昌湖的距離較近。

方案B：位于高士鎮(zhèn)中部的漆嶺村內(nèi)，村中有部分避洪莊臺(tái)，現(xiàn)成的安置設(shè)施方便人員安置，有利于可持續(xù)發(fā)展，但是通向莊臺(tái)的道路為鄉(xiāng)村小路，不適宜大量的人員安置轉(zhuǎn)移，且離武昌湖的距離較近。

方案C：位于高士鎮(zhèn)中部高士村、虎山村的交界處，擁有大面積的避洪高地、莊臺(tái)，有利于避洪場(chǎng)所的可持續(xù)發(fā)展，且有連接各村的公路穿過(guò)，交通便利，可以滿足大量人員的安置轉(zhuǎn)移，離洪水的距離適當(dāng)。

對(duì)3個(gè)方案的各指標(biāo)因素邀請(qǐng)專家進(jìn)行5分制評(píng)分，評(píng)分結(jié)果如表8所示。

由上述打分結(jié)果可知，方案C為最優(yōu)避難場(chǎng)所選址規(guī)劃方案。

3 結(jié) 語(yǔ)

提出了利用AHP的方法，在以人為本、因地制宜、可行性安置、可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)急避難場(chǎng)所選址規(guī)劃研究的理念和指導(dǎo)思想下，建立層次分析結(jié)構(gòu)模型，對(duì)各選址原則進(jìn)行量化計(jì)算，最終得到各個(gè)影響因素的權(quán)重值。將模型應(yīng)用于評(píng)價(jià)安慶市望江縣高士鎮(zhèn)避洪轉(zhuǎn)移的3個(gè)避難方案，選擇出了最適宜的選址方案以供參考。通過(guò)分析計(jì)算數(shù)據(jù)與結(jié)果表明，本文提出的評(píng)價(jià)體系與模型具備可操作性、實(shí)用性和科學(xué)性，能夠給洪水風(fēng)險(xiǎn)避難場(chǎng)所的選址規(guī)劃提供一定的參考，但鑒于影響選址的各個(gè)因素之間有著復(fù)雜的相關(guān)性，此方法也存在理論和應(yīng)用上的局限性，有待更加深入地研究與探討。

表8 各方案評(píng)價(jià)表

[1] 何宗宜,韓用順．基于GIS技術(shù)的洪水淹沒(méi)計(jì)算分析系統(tǒng)[J]．地理空間息,2003,1(3):5-7

[2] 侯燕,賈艾晨．基于ArcEngine洪災(zāi)避難路徑選擇可視化方法研究[J]．水利與建筑工程學(xué)報(bào),2009(4):60-63

[3] 劉家福,李京,劉荊,等．基于GIS/AHP集成的洪水災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)——以淮河流域?yàn)槔齕J]．自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2008(6):110-114

[4] 聞珺．洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)研究[D]．南京:河海大學(xué),2007

[5] 姜俊厚．基于MIKE和GIS洪水風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的應(yīng)用研究[D]．大連:大連理工大學(xué),2010

[6] 劉強(qiáng),阮雪景,付碧宏．特大地震災(zāi)害應(yīng)急避難場(chǎng)所選址原則與模型研究[J]．中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010(8):129-135

[7] 侯燕,賈艾晨．基于ArcGIS的洪災(zāi)避難方案選擇研究[J]．水電能源學(xué),2010(9):106-109

[8] 王成．基于GIS和AHP法的鄉(xiāng)村避暑地選址研究[D]．重慶:西南大學(xué),2014

[9] 徐燕．AHP在生活垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)址定量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[D]．蘭州:蘭州大學(xué),2012

P208

B

1672-4623（2016）06-0025-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.06.008

徐志遠(yuǎn)，碩士，研究方向?yàn)镚IS工程。

2015-01-27。

項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41271538）。