中圖法分類號:TV211 文獻標志碼:A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2025.06.002
0 引言
2023年3月IPCC《第六次評估報告綜合報告:氣候變化2023》提出,人為活動導致的全球氣候變化已經影響到各地諸多極端天氣和氣候事件。近年由于極端天氣導致的特大洪澇災害呈趨多增強、風險增加的趨勢,如2020 年太湖流域性特大洪水[2]、2021年鄭州“ 7?20′′ 特大暴雨災害、2023年京津冀特大暴雨等,2021年臺風“煙花”也給上海市及浙江省帶來了多個超歷史的汛情記錄,洪澇災害已經成為制約城市穩定健康發展、事關人民生命財產安全的重要影響因素之_[3-4]。濱江臨海城市應對洪澇潮復雜災害的能力已成為防汛安全韌性的具體體現,迫切需要構建一種評價指數來科學衡量城市防汛安全保障能力。
目前,有關城市發展和水安全評價方面的指數已有數十種,從指數關注程度看,城市發展類指數[5-]中涉水指標均關注水基礎設施建設與城市發展的匹配程度,典型指標有污水處理廠集中處理率、供水管道普及率等;而城市安全類指數[7-9]在關注水基礎設施建設的基礎上同時關注自然災害防御能力,典型指標有人均自然災害直接損失、防范自然災害設施的缺陷等。水安全[10-12]和幸福河湖類指數[13-14]中防洪安全主要關注因洪死亡率、因洪經濟損失率、堤防保護人口率、堤防達標率和洪澇災后恢復能力。針對城市應對洪澇災害韌性評估[15-17]多從城市承災體的脆弱性、公共應對能力等方面設計指標。由此可見,不同類型指數對城市水安全各方面的關注重點有所不同。而在防汛安全評價領域,也有著一套與之緊密相關且分類明確的指標體系。
防汛安全評價的指標體系可分為3類: ① 針對洪澇災害防御 印[18-20],分為工程與非工程措施,側重于防汛安全建設管理防御過程; ② 針對災害風險防控[21-23],分為危險性、暴露性、易損性和防災減災能力,側重于社會經濟發展與災害防御的相互作用; ③ 針對防洪系統綜合評價[24],一般按要素從經濟性、社會性、技術性和可持續性方面開展評價。針對評價指標,工程體系建設方面的指標側重于防汛工程的規劃達標程度,管理能力提升方面的指標側重于監測預警能力、災害管理能力、搶險救災能力、科技宣傳能力等,此外經濟社會條件和水文條件等反映城市經濟社會和自然基底的指標亦有提及。
整體來看,目前已有的防汛安全評價體系還存在以下問題:在水利新發展理念運用方面還不夠充分,“四預”能力指標體現較少或較為零散,部分指標評價方法不明且數據獲取不易;未完全匹配系統治水的方針,少見城市排水系統防汛能力的相關評價指標體系;不能完全適用于上海超大城市防汛安全的需求,缺少體現韌性的指標和評估上海市特有汛情災害應對的指針性指標。為此,本文以保障城市防汛安全韌性為核心,從高水平防御和高效能治理兩個維度,建立防汛安全指數的評價體系,通過科學的分區分類評估防汛各環節效能來反映區域防汛安全保障能力,發揮“體檢單”和“指揮棒”的作用,指導防汛管理部門找準問題、補齊短板,引領全市防汛安全保障能力提質增效。
1 研究區域概況
上海市位于長江三角洲東緣,地處長江流域和太湖流域下游,濱江臨海,地勢低平(全市平均海拔 3~ 4m ,佘山吳淞高程基面),屬典型的平原感潮河網地區。境內河網交織,水系密布,共有4.6萬余條(個)河湖(其中骨干河道226條),河湖水面率 10.33% ,水閘設施近2900座。地處亞熱帶南緣和東亞季風區,臺風影響和降雨較多,常年平均降雨量 1 259mm ,汛期平均降雨量超過全年的 50% 。
特定的地理環境和氣象條件,使上海市在盡享漁耕舟楫之利的同時,也備受水患、臺風災害的侵擾。歷史上易受上游洪水、天文大潮、區域暴雨和臺風暴潮的多重影響,區域防汛減災形勢和格局復雜。在長期災害防范應對中,已經建成由“千里海塘、千里江堤、區域除澇、城鎮排水\"4道防線組成的城市防汛工程體系,形成了由“組織指揮、預案預警、信息保障、搶險救援”組成的工作體系。
同時,上海市作為超大城市,常住人口近2500萬,正在推進“五個中心”和社會主義現代化國際大都市建設。在人口規模巨大、經濟活動高度發達的城市發展基礎上,上海市具有洪澇災害高風險和城市高度脆弱的雙重特征,是全國重點防洪城市之一。
2 上海市防汛安全指數評價體系構建
2.1 總體框架
防汛安全指數(floodcontrolsafetyindex,FSI)是反映上海市及其各行政區防汛安全保障能力的綜合指數。防汛安全指數具有動態性,其評價指標體系和標準需要結合防汛關注重點、評價時間、重點推進工作進行動態調整。評價原則主要為:體現問題導向、需求導向、目標導向,注重科學評價、分類指引,統籌兼顧、突出重點,可操作性強、可測評比,評分具有權威性。因此,本文建立的防汛安全指數評價體系既需具有普適性又需兼顧時效性。
2.2 防汛安全指數指標體系
在構建指標體系過程中,面對區域發展不平衡的問題,不能只評估工程防御能力,還應充分統籌城市發展與人民安全,充分考慮區域天然稟賦差異,采用層次分析法來構建,主要由目標層、系統層、準則層、指標層4個層次組成。
(1)目標層。防汛安全指數反映上海市及其區域防汛安全保障能力的整體狀況,
(2)系統層。將防汛安全指數評價總體目標解析為兩大子系統,從反映高水平防御的工程能力和反映高效能治理的管理能力兩個維度進行評價,由工程能力指數和管理能力指數組成。科學完善的防汛減災體系應實現防汛減災工程體系與防汛減災管理手段有機結合,既要抓好防汛工程防護的“硬實力”,也要抓好管理能力的“軟實力”,同時協調好韌性與安全的關系,將受災損失降至最小,實現最佳的減災效益
(3)準則層。反映系統層所涵蓋的關鍵環節和因素。其中,工程能力指數由擋水工程指數、蓄水工程指數和排水工程指數等二級指標組成,主要反映上海市在防御風暴潮洪災害中的堤防、河湖及調蓄設施、泵閘及排水系統等承擔不同防汛功能的工程設施安全保障能力;管理能力指數由“四預”指揮指數、防御調度指數和搶險救援指數等二級指標組成,主要包括反映防汛指揮和輔助決策應對的“四預”(預報、預警、預演、預案)能力、反映設施日常養護效能和調度運行情況的能力、反映物資儲備和搶險隊伍等的救援能力。
(4)指標層。依據指標篩選原則,針對上海市的汛情和市情,結合上海市災害成因、致災特點、城市防汛減災具體需求等因素,綜合考慮指標科學性、規劃目標可達性、數據客觀性,經5輪專家和部門評議,選取了16個三級指標,具體見表1。
2.3 防汛安全指數評價方法
防汛安全指數評價是一個多準則、多指標、雙系統的綜合評價,根據以往相關評價方法,可采用灰色關聯度法、層次分析法、主成分分析法、模糊綜合評判法、TOPSIS評價法、人工神經網絡法等。各種評價方法的出發點不同,解決問題的思路不同。本次評價指標中含有定性和定量2類指標,為體現簡便易行、可操作性強且便于統一計算的特點,采用百分制。單項指標打分同樣采用百分制,正向賦分,根據指標釋義及相應的計算方法評分后,按各自權重計算總分。
全市及各行政區防汛安全指數由公式(1)~(3)計算得出,全市平均水平為16個行政區防汛安全指數的均值。


式中: FSI 為防汛安全指數值; Fi 為一級指標中第 i 項指標的得分, i 為一級指標下標,從1到2,分別表示工程能力指數和管理能力指數; Ki 為第 i 項一級指標的權重;A為加分項得分, B 為扣分項得分(負值); Si,j 為第 i 項一級指標中第 j 項二級指標的得分, j 為二級指標下標 ,j=1,2,3;Hi,js 為第 i 個一級指標中第 j 個二級指標權重; Ti,j,k 為第 i 項一級指標第 j 項二級指標中第k 項三級指標的得分; k 為三級指標下標, k=1,2,… K;Wi,j,kt 為第 i 個一級指標中第 j 個二級指標的第 k 個三級指標權重。
指標權重采用等權重輔以主觀賦權法進行確定,權重分配以均衡為主,又對近期需要強化的工作有所側重,由防汛專家和管理部門咨詢打分的方式綜合確定。系統層考慮到管理能力已普遍較高,需要在2035年前加快完成防汛工程體系建設,因此工程能力指數權重取0.60,略大于管理能力指數的權重0.40。

二級指標中,工程能力指數以補短板重點任務建設為“指揮棒”,目前上海市擋水能力已普遍較高,近期重點推進排水工程和蓄水工程達標建設,后兩項權重略高;管理能力指數體現“預防為主、防抗救結合”的原則來設置,“四預”能力和決策指揮能力建設是需要持續發力的重點工作,因此“四預”指揮指數的權重高于防御調度指數和搶險救援指數。而搶險救援指數中,搶險救援成效是檢驗防汛能力建設成效的直接績效指標,因此其權重相對較高。
2.4 防汛安全指數評價標準
防汛安全指數FSI和一、二級評價指標(包含 Fi )Si,j )均分為4個等級,分別是安全、較安全、基本安全、不安全,其中較安全和基本安全再細分為偏上、中等、偏下3個等級。具體分值劃分經5輪測算和專家研判,認為基本反映上海市各行政區現狀防汛安全保障能力,分值劃分區間見表2。

3 實踐應用
基于研究建立的防汛安全指數評價體系,分別對2015,2020年和2023年上海市16個行政區開展防汛安全指數評價研究,并對“十三五”規劃期和“十四五”規劃中期開展綜合評價。
3.1 數據來源
工程能力指數對應指標評價的數據來源于當年《上海市河道(湖泊)報告》,評價當年對標市政府批復的《上海市防洪除澇規劃 (2020~2035) 》《上海市城鎮雨水排水規劃 (2020~2035)? 的工程完成程度;管理能力指數對應指標評價的數據來源于當年防汛工作完成情況對標指標計算方法統計得出。由于雨水調蓄設施達標率由于調蓄設施剛啟動建設,尚未有完工設施,因此本次評價未計人,其權重均分給蓄水工程指數中的其他3個指標。
3.2 “十三五”規劃期間防汛安全指數綜合評價
經評價,2015年度防汛安全指數為72.25分,處于基本安全水平,其中,工程能力指數為66.13分,處于基本安全中等水平;管理能力指數為81.43分,處于較安全中等水平。2020年度防汛安全指數為80.33分,處于較安全水平,相較2015年提升8.08分;工程能力指數提升至70.89分,處于基本安全偏上水平。“十三五”期間通過防洪堤防和海塘工程達標改造、河道綜合整治、排澇泵閘和排水系統建設,防汛安全“四道防線”工程不斷鞏固,但排水工程指數是主要制約因素(圖1),整體水平距離2035年規劃標準還有一定差距,還需要持續的提標達標建設。管理能力指數提升至2020年度的94.49分,處于安全水平,高效能治理取得一定成效,其中“四預”指揮指數提升幅度最為明顯。“十三五”期間通過水文監測站網建設升級改造,開展洪水風險圖建設,編制超標洪水防御預案,建設“上海市防汛防臺指揮系統”,實現防汛信息“全面、實時、精準”和防汛處置“快速、聯動、閉環”目標,災害防御管理體系更加完善。

3.3 中 “十四五”規劃中期防汛安全指數綜合評價
考慮本文選取的“十四五”規劃中期時間節點為2023年6月,尚未經歷完整汛期,無法正確評判指數,因此采用2023年度值作為“十四五”規劃中期防汛安全指數。經測算,2023年度上海市防汛安全指數為81.56分,處于較安全中等水平,較2020年度提升1.23分,提升幅度小于“十三五”規劃期。整體上,管理能力仍強于工程能力水平。
從高水平防御方面看,工程能力指數為75.41分,處于較安全偏下水平,較2020年度提升4.52分。3項準則均有所提升,其中排水工程指數提升幅度最大,為10.86分(圖1),可見“十四五”期間補短板效果明顯,但仍為主要制約能力指數。各項指標中,外圍水閘泵站達標率提升幅度最大,提升14.22分,從不安全水平提升至基本安全中等水平;骨干河道達標率提升幅度最小,提升0.30分,可見城市發展用地緊約束和防汛需要的骨干輸排水通道及調蓄空間之間仍存在一定矛盾(圖2)。

注:正值表示提高,負值表示下降。
從高效能治理方面看,管理能力指數為90.78分,處于安全水平,但較2020年降低3.71分。3項準則均有所降低,“四預”指揮指數降幅最大,達6.55分。各項指標中有提升的為搶險救援成效指標,提升8.41分,從較安全偏上水平提升至安全水平;防汛物資儲備到位率降幅最大,超過12分,從安全水平降至較安全偏上水平。“四預”指揮指數降低的主要制約指數為預案預演指數,部分區由于預案編制更新和預演工作不到位導致降幅過大,超過10分;防御調度指數降低的主要制約指標為運維保障指數,是部分區的設施養護資金保障和設施達標運維程度略有降低導致;搶險救援指數降低的主要制約指標為防汛物資儲備到位率,由于防汛專業物資儲備管理辦法和定額標準正在調整中,對物資種類、儲存年限、輪換等提出了更高的要求,反映出各區需要及時跟進調整。
3.4 區域防汛安全指數綜合評價
從區域上看(圖3\~4),總體上中心城區防汛安全保障能力高于郊區,2023年度楊浦區、青浦區、黃浦區防汛安全指數高于85分,處于較安全偏上水平。從“十三五”規劃期提升結果來看,楊浦區、崇明區、長寧區、寶山區、虹口區5個區提升幅度超過10分;從“十四五”規劃中期提升結果來看,金山區、奉賢區提升幅度較大,超過7分。


對各區防汛安全指數進行描述性統計分析(表3)可知, 2015~2023 年各區防汛安全指數均值呈上升趨勢;變異系數呈下降趨勢,從2015年的6.240下降至2023年的3.618,說明各區之間的指數差異不斷縮小;偏度系數2023年度僅為0.017,說明各區指數分布接近于正態分布;峰度系數呈微降后明顯上升趨勢,說明指數接近的區域呈現集中分布現象。整體來看,各區間防汛安全保障能力以提升為主,各區間的差距在縮小,充分體現了“體檢單”的作用,各區在補短板上持續發力。

4結論
(1)防汛安全指數是全面系統考量防汛安全保障能力的綜合性指數,就上海地區而言,具有致災因子多樣、不同區域致災原因不一、自然基底和能力基礎區域差異大、可評價指標繁多的特點,需要基于上海市防汛管理工作特點抓住防汛安全保障的關鍵因子和重要環節,建立精煉、客觀、科學、易評的評價體系。本文通過文獻調研、部門評價和專家咨詢等多種形式,經多輪測算和研判,建立了兩大類6個準則16個指標組成的防汛安全指數指標體系,制定了指標評價方法和評價標準,可基本反映上海市及各區防汛安全保障能力。
(2)“十三五”規劃期間上海市防汛安全指數從2015年的72.25分提升至2020年的80.33分,從基本安全提升至較安全水平。其中,工程能力指數從2015年的66.13分提升至2020年的70.89分,管理能力指數從2015年的81.43分提升至2020年的94.49分。(3)2023年上海市防汛安全指數為81.56分,處于較安全中等水平。工程能力指數75.41分弱于管理能力指數90.78分,主要制約能力指數為排水工程指數,需要加大排水、泵閘等基礎設施建設投入,盡快完成提標建設。高效能治理方面需編制完善極端天氣下的防汛應急預案,各區需要加強應對極端天氣的演練力度,進一步提升防汛物資儲備現代化水平。
(4)防汛安全指數存在區域差異,中心城區防汛安全保障能力高于郊區,2023年分數最高的為楊浦區。至“十四五”規劃中期,奉賢區和金山區防汛安全指數提升最為明顯,超過7分。建議各區針對“體檢”出的短板進一步分析防汛各環節中的關鍵薄弱點,找出制約指數提升的主要因素,盡快補齊短板和弱項,
(5)防汛安全指數指標體系需根據實際定期更新,建議深化研究韌性指標,優化指標打分細則,并根據需求將不同時期重點工作任務標準化后納入指標體系。
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(編輯:謝玲嫻)
Abstract:AsoneofthekeyfloodcontrolcitiesinChina,ShanghaiCityhasthedualcharacteristicsofhighriskofflooddisastersandhighurbanvulnerability.Toenhancethefloodcontrolsafetyresilience,itisnecessrytoevaluatetheflodcontrolsafety capabilitiesofShanghai City.Withensuringtheresilienceofurbanfloodcontrolsafetyasacore,afloodcontrolsafetyindex (FSI)evaluationsystemconsistingoftwocategories,sixdimensions,and16indicatorswasestablishedfromthedimesionsof high-leveldefenseandeficient governance.Theindex evaluationmethodandFSIevaluationstandardswere formulatedandapplied toevaluatethefloodcontrolsafety guaranteecapabilityofShanghaiCityandits16administrativedistricts.Theresultsshow thattheFSIinShanghaiCityhasincreasedfrom72.25pointsin2O15to81.56points in2023,whichisatarelativelysfelevel butwithcertainregionaldiferences.OverallheSIinthecentralurbanareaishgherthanthatintesuburbs,andteegineeringcapacityindexisweakerthanthemanagementcapacityindex.Themainconstraintcapacityindexis thedrainageengineering index.Guidedbytheconstraintcapacityindex,FSIcanbeusedtoguidefloodcontrolmanagementdepartmentstofillthegapsby increasing investmentinfloodcontrolinfrastructureandeliminatingvariousfloodcontrolsafetyhazards.Thiscanleadtotheimprovementofthecity'sfloodcontrolcapacityand providereference forothercities inChinatocaryoutrelevant evaluations.
Keywords:floodcontrolsafety index;floodcontrolsafetyresilience;engineeringcapacityindex;managementcapacityindex; evaluation system; Shanghai City