陜西省自然災害脆弱性研究

高蕾

(寶雞文理學院地理與環境學院,陜西省災害監測與機理模擬重點實驗室,陜西 寶雞 721013 )

自然災害是超出了人類周圍環境承受限度的各種自然物質和能量聚集、爆發所致的災害。一次毀滅性的自然災害，可使社會經濟生活陷入癱瘓，影響社會穩定和公共安全[1]。隨著人類社會科技創新能力不斷增強，防災減災的物質實力和技術手段也有大幅度提升，但自然災害發生的強度和頻率卻沒有減弱[2]。根據陜西省民政廳發布的歷年全省自然災害情況[3]顯示，2009—2015年陜西省自然災害造成的受災人口、農作物受災面積、直接經濟損失均維持在較高水平，并表現出隨機性。 其中，2010年全省自然災害造成的直接經濟損失為歷年最高值，達到了302.16億元；死亡失蹤人口為歷年最高值，達到了387人；農作物絕收面積為歷年最高值，達到了1 405.83千公頃；倒塌民房數量為歷年最高值，達到了58.51萬間。2014年自然災害造成的受災人口為歷年最高值，達到了2 354.78萬人；農作物受災面積為歷年最高值，達到了2 371.08千公頃。自然災害給陜西省社會經濟發展、人民生命財產安全帶來嚴重威脅。

脆弱性(Vulnerability)概念是在20世紀80年代，由地學研究領域的領軍人物Timmerman[4]首先提出的，他認為脆弱性是系統在災害發生時產生不利響應的程度，后被廣泛應用于各個學科領域。關于脆弱性的概念，不同學者有不同看法。Turner等[5]認為脆弱性是災害造成系統或子系統遭受損害的程度。王艷梅[6]認為脆弱性是由于受到災害影響而使系統遭受損害的程度或可能性。關于脆弱性的評價方法，國內外的研究學者都有不同的研究方法。周瑤等[7]把脆弱性曲線作為精確評估脆弱性的方法，對自然災害脆弱性進行研究。孫蕾等[8]對我國沿海城市所面臨的自然災害高風險性提出了脆弱性評價方法。分析與評價自然災害脆弱性是災害風險評估與管理的重要內容，可以為防災減災、預報預警部門提供決策依據。

本文根據陜西省2009—2015年各市(區)災情數據，選定脆弱性評價指標體系，包括受災人口、農作物受災面積及直接經濟損失等，分析研究區域自然災害的時空分布特征，并對其自然災害脆弱性進行評價，為開展城市自然災害脆弱性研究提供借鑒。

1 研究區概況

陜西省位于中國西北部，位于105°29′E～111°15′E和31°42′N～39°35′N。地域東西窄，約160～490 km;南北長，約880 km。全省縱跨黃河、長江兩大流域,轄西安、銅川、寶雞、咸陽、渭南、延安、榆林、漢中、安康、商洛10個地級市和楊凌農業示范區，總面積為2.058×105km2。截至2016年底，全省常住人口為3 812.62萬人。陜西省地勢特點為南北高，中部低；西部高，東部低。全省平均海拔為1 127 m，平均坡度為19.9°。陜西省屬大陸季風性氣候，由北向南依次過度為溫帶、暖溫帶和北亞熱帶。年均降水量為576.9 mm,降水量分布南多北少，汛期一般出現在6～7月，暴雨相對集中，關中、陜南地區洪澇災害頻發。年均氣溫為13 ℃，溫度分布是由南向北逐漸降低，冬冷夏熱，四季分明。受地貌特點、氣候條件、地形因素等自然要素的影響，陜西省滑坡、洪澇、冰雹、干旱、霜凍、地震等自然災害頻發，評估自然災害脆弱性，減輕自然災害損失成為陜西省社會經濟可持續發展的重要課題。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

根據自然災害脆弱性評價的研究目的和基本要求，應用陜西地情網的陜西年鑒[9]、市縣年鑒[10]、地情叢書[11]等資料庫，結合2009—2015年陜西省各市(區)災情統計數據[12]，以及陜西省民政廳發布的《災情快報》中各縣災情數據資料[3]，選取了相應數據指標對陜西省10市1區的自然災害脆弱性進行評價。

2.2 自然災害脆弱性指標選取及研究方法

2.2.1 指標選取

參考楊佩國等[13]的研究成果，結合研究區域中各市(區)的災情統計數據及文本資料，確定用受災人口表示人口脆弱性指數VP、用農作物受災面積表示農作物脆弱性指數VC、用各市(區)的直接經濟損失表示經濟脆弱性指數VE。

2.2.2 研究方法

(1)數據標準化處理

為消除數據單位不統一的影響，本文采用極差法對原始數據進行標準化處理[14]，具體處理方法見公式(1)。

(1)

其中，Xij為標準化后的指標變量值，xi為原始數據，xmax為第i項指標最大值，xmin為第i項指標最小值。

(2)自然災害脆弱性指數

(2)

其中，VI為自然災害脆弱性指數，Xij為標準化后的變量值，w為數據指標的權重(VP、VC、VE權重均為1/3)。VI值越大，災害脆弱性越大；反之就越小。

3 結果與分析

通過對人口脆弱性指數VP、農作物脆弱性指數VC、經濟脆弱性指數VE進行處理，建立自然災害脆弱性評價標準，并進一步計算出陜西省各地區歷年自然災害脆弱性指數，見表1。根據楊凌區位的特殊性，結合陜西省統計習慣，將楊凌區的數據歸并到咸陽市進行核算。結合計算結果，運用ArcGIS10.2編制自然災害脆弱性空間分布圖，見圖1。

表1 陜西省歷年自然災害脆弱性指數Table 1 The natural disaster vulnerability index of Shaanxi Province over the years

由表1可以看出， 2009—2015年陜西省各市自然災害脆弱性指數表現為：西安市、銅川市較低，具體表現為2012年、2015年西安市的自然災害脆弱性指數為0，除2011年外，其他年份該指數均為較低水平；2009年、2011年、2014年銅川市的自然災害脆弱性指數為0，其他年份該指數均為較低水平。渭南市的自然災害脆弱性指數最高，具體表現為2009年、2011年該市的自然災害脆弱性指數為1，其他年份該指數均為較高水平。寶雞、咸陽、延安、漢中、榆林、安康、商洛市的自然災害脆弱性指數為中等到較高水平，具體表現為2009年咸陽、榆林市的自然災害脆弱性指數為較高水平，2010年安康市的自然災害脆弱性指數為較高水平，2011年延安、安康市的自然災害脆弱性指數為較高水平，2012年漢中市的自然災害脆弱性指數為較高水平，2013年渭南、延安市的自然災害脆弱性指數最高，榆林市該指數為較高水平，2014年商洛市的自然災害脆弱性指數為較高水平，2015年咸陽、渭南、延安市的自然災害脆弱性指數為較高水平。

圖1 陜西省歷年自然災害脆弱性分布圖Fig.1 Natural disaster vulnerability distribution of Shaanxi Province over the years

3.1 人口脆弱性分析

將受災人口作為研究人口脆弱性指數的數據指標，2009—2015年陜西省年平均受災人口為1 390.96萬人。自然災害的人口脆弱性在時空分布上表現為除西安市、銅川市人口脆弱性指數較低之外，其余地市表現為2009—2012年、2014年指數由西部地區向東部地區，由北部地區向南部地區逐漸增大的特點；2013年、2015年指數由西部地區向東部地區，由南部地區向北部地區逐漸增大的特點。西安市雖人口眾多，但地形條件良好，極端天氣發生頻率較小，人口脆弱性指數最低；而其他市受地貌特點、氣候條件、地形因素等影響，人口脆弱性指數偏高。

3.2 農作物脆弱性分析

將農作物受災面積作為農作物脆弱性指數的數據指標，2009—2015年陜西省農作物年平均受災面積為1 424.15千公頃。自然災害的農作物脆弱性在時空分布上表現為除西安市、銅川市農作物脆弱性指數較低之外，其余地市表現為除2011年外，指數由西部地區向東部地區，南部地區向北部地區逐漸增大的特點，2011年指數由西部地區向東部地區，北部地區向南部地區逐漸增大的特點。從農田耕種面積來看，西安、銅川市小于其他市，加之地形因素、氣候條件影響，該地區農作物脆弱性指數最低，而其他地區的耕種面積及氣候條件使得農作物脆弱性指數偏高。

3.3 經濟脆弱性分析

將自然災害導致的直接經濟損失作為經濟脆弱性指數的數據指標，2009—2015年陜西省直接經濟損失的年均值為159.66億元。自然災害的經濟脆弱性在時空分布上表現為除西安市、銅川市經濟脆弱性指數較低之外，其他地市表現為2009年、2013年、2015年指數由西部地區向東部地區，南部地區向北部地區增大的特點；2010年、2011年、2012年指數由西部地區向東部地區，南部地區向北部地區增大的特點。西安、銅川市的人口脆弱性、農作物脆弱性均為低指數水平，經濟脆弱性受其他指數影響也在最低水平。渭南市的人口脆弱性、農作物脆弱性均處于高水平，加上地形條件、氣候因素等，災害發生頻次較多，導致該市經濟脆弱性指數最高。

3.4 自然災害脆弱性分析

自然災害脆弱性程度與人口脆弱性、農作物脆弱性、經濟脆弱性指標相關。由圖1可知，2009—2015年陜西省各地市自然災害脆弱性表現為2009年渭南市自然災害脆弱性最高，咸陽、榆林市較高，寶雞市中等，延安、西安、漢中、安康、商洛市較低，銅川市最低；2010年渭南市自然災害脆弱性最高，安康市較高，咸陽、漢中、商洛市中等，寶雞、榆林、延安市較低，西安、銅川市最低；2011年渭南市自然災害脆弱性最高，延安、安康市較高，榆林、漢中、西安、商洛市中等，寶雞、咸陽市較低，銅川最低；2012年渭南市自然災害脆弱性最高，漢中市較高，榆林、延安、安康、商洛市中等，寶雞、咸陽市較低，銅川市最低；2013年延安、渭南市自然災害脆弱性最高，榆林市較高，寶雞、咸陽、商洛市中等，漢中較低，安康、西安、銅川市最低；2014年渭南市自然災害脆弱性最高，商洛市較高，榆林、咸陽、漢中、安康市中等，寶雞、西安、延安市較低，銅川市最低；2015年榆林市自然災害脆弱性最高，延安、咸陽、渭南市較高，漢中市中等，寶雞、商洛市較低，安康、銅川、西安市最低。綜上所述，渭南市的人口脆弱性、農作物脆弱性、經濟脆弱性程度均較高，其自然災害脆弱性也相對較高，而其他市的人口脆弱性、農作物脆弱性、經濟脆弱性程度處于中等到較低水平，尤其西安、銅川市最低，自然災害脆弱性也相對較低。

4 結論

陜西省歷年自然災害脆弱性研究表明：

(1)受災人口、農作物受災面積是研究區域自然災害脆弱性的直接表現形式，災害造成的直接經濟損失是自然災害脆弱性的間接表現形式。

(2)陜西省自然災害脆弱性具有明顯的時空分布差異性，自然災害脆弱性較高的地區主要分布在東部，而中部的西安、銅川市是自然災害脆弱性較低地區。

(3)為降低區域自然災害脆弱性，需完善社會保障及防災減災應急體系，提高居民災害風險和防災意識，進一步推進區域經濟發展，持續做好防災、減災、救災工作。

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