城市社區(qū)暴雨內澇災害風險評估研究——以上海市普陀區(qū)金沙居委地區(qū)為例.pdf

1、隨著全球氣候變暖和城市化進程的加快,城市暴雨內澇已引起各國政府和學者的高度關注。社區(qū)作為組成現(xiàn)代城市的基本單元,在城市減災降險中具有重要的基礎作用。因此,以社區(qū)為基礎的災害風險管理成為近年來國際社會普遍認可并被實踐證明是行之有效的管理災害的理念與手段,而風險評估作為社區(qū)災害風險管理的基礎和前提則成為各國學者探討的熱點問題之一。本文以國家自然科學基金重點項目“沿海城市自然災害風險應急預案情景分析(40730526)”和教育部人文社科青年基

2、金項目“基于PGIS的社區(qū)災害風險管理模式研究(11YJCZH241)”為依托,在實地考察和調研典型城市社區(qū)(上海普陀區(qū)金沙居委地區(qū))暴雨內澇災害及其風險管理現(xiàn)狀,并獲得大量文獻資料和一手數(shù)據(jù)的基礎上,綜合運用PGIS方法、情景分析方法和概率統(tǒng)計方法開展了典型城市社區(qū)暴雨內澇災害風險評估的實證研究。主要研究工作和結論如下:
　　1.提出了城市社區(qū)暴雨內澇災害風險評估的理論框架與方法體系。在對城市社區(qū)、暴雨內澇和災害風險等基本概念進

3、行分析與界定,并對災害風險評估的相關理論進行梳理與分析的基礎上,構建了城市社區(qū)暴雨內澇災害風險評估的理論框架,認為城市社區(qū)暴雨內澇災害風險評估就是在風險評估專家和當?shù)夭煌嫦嚓P者共同參與下,綜合運用PGIS(參與式GIS)、情景分析和概率統(tǒng)計等方法,對研究區(qū)不同情景下的內澇災害風險進行模擬、分析、評價與表達的全過程,主要包括風險識別、風險模擬和風險評價與表達等3個主要內容,分8個步驟完成。
　　2.構建了城市社區(qū)暴雨內澇災害風險

4、評估模型。在全面分析城市暴雨內澇成因和參考已有內澇模型的基礎上,構建了城市社區(qū)暴雨內澇災害風險評估模型,主要包括內澇災害數(shù)據(jù)庫、城市社區(qū)暴雨內澇模型和城市社區(qū)風險模型等三個模塊,并通過重建研究區(qū)2012年8月臺風“?？钡膬葷碁那?驗證并修正了模型參數(shù),使模擬結果與實際情況較為吻合。
　　3.對上海城市暴雨內澇災害歷史災情進行了分析?；跉v史災情數(shù)據(jù),對上海市近60年(1951-2010)來暴雨內澇的歷史災情進行了分析,結果表明:

5、
　　(1)城市自然環(huán)境受人為影響較大,主要表現(xiàn)為不透水面增大,地面沉降和水域面積減少,加上經(jīng)濟發(fā)達、人口眾多和密布的城市基礎設施,大大增加了澇災風險;
　　(2)從時間上看,暴雨內澇災害發(fā)生數(shù)量總體呈現(xiàn)增長的趨勢,且主要集中在6-8月,從空間上看,暴雨內澇災害以中心城區(qū)最多,沿江沿海次之,內陸區(qū)縣相對較少;
　　(3)暴雨內澇災害具有較強的擴散效應,其擴散的通道主要有城市生命線系統(tǒng)、產業(yè)鏈和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等,且主要通過

6、直鏈式擴散、直鏈發(fā)散式擴散、循環(huán)式擴散和發(fā)散式擴散等四種擴散方式對城市不同類型的承災體產生影響。
　　4.選取上海普陀區(qū)金沙居委地區(qū)為例,運用PGIS方法對研究區(qū)居民的暴雨內澇災害風險認知進行了全面的分析。運用基于PGIS的半結構式問卷調查、訪談、實地測量等方法,對社區(qū)居民的暴雨內澇災害風險認知進行了分析,主要包括風險知識、風險態(tài)度和風險行為等三方面的內容。分析結果表明:
　　(1)社區(qū)居民認為暴雨內澇災害每年平均發(fā)生3-4

7、次,且多集中在7-9月份,主要影響集中在研究區(qū)中部區(qū)域;
　　(2)社區(qū)居民認為當積水深度在腳踝及以下時(0-15cm),對家庭有一定的影響,在小腿肚及以下時(15-30cm),對家庭影響較大,超過小腿肚時(>30cm),對家庭影響最大;
　　(3)一半以上居民認為內澇災害形成是自然原因,所有居民在災前、災中和災后均采取不同的措施,但均沒有認識到或不重視排水管道的清理與疏通問題。
　　5.運用情景分析方法對研究區(qū)暴雨內

8、澇災害風險進行了分析?；贏rcGIS軟件,運用情景分析方法對研究區(qū)4種排水情景下(0mm/h,18mm/h,36mm/h和50mm/h)的8種重現(xiàn)期(5a,10a,30a,50a,100a,200a,500a和1000a)暴雨的內澇風險進行了模擬與分析,主要包括危險性分析,暴露分析和脆弱性分析等三部分內容。
　　危險性分析表明:
　　(1)所有內澇情景下,暴雨內澇危險性均集中在研究區(qū)中部的金沙新村和解放村,積水面積占研究區(qū)

9、總面積的比例在0％-47.8%,最大積水深度在0-0.52m之間,但均隨著暴雨重現(xiàn)期的增長而增加,隨著排水量的增大而減小;
　　(2)32個內澇災害情景中,高危險性占21個,中危險性占9個,而低危險性僅占2個;
　　(3)4種排水情景下,200a及以上重現(xiàn)期暴雨的內澇危險性均具有高危險性;
　　(4)隨著排水量的增大,暴雨內澇的中危險性年超越概率由100%減小為6.8%,高危險性年超越概率由26%減小為0.8%。

10、>　　暴露性分析表明:
　　(1)各種內澇情景下,暴露的家庭數(shù)量最多的是791戶,最少的為0戶,但均位于研究區(qū)中部,建筑結構主要以磚木結構為主;
　　(2)暴露家庭數(shù)量隨著暴雨重現(xiàn)期的增長而增多,隨著排水量的增大而減少,但減少的程度與重現(xiàn)期大小成反比;
　　(3)在4種排水情景下,200a、500a和1000a一遇暴雨分別有30戶、137戶和216戶家庭均暴露在高危險性區(qū)域,是防澇減災中需要重點關注的對象。
　　

11、脆弱性分析表明:
　　(1)研究區(qū)暴雨內澇的脆弱性主要體現(xiàn)在居民家庭的墻面、地板和室內財產等三個方面;
　　(2)各種內澇情景下,絕大多數(shù)暴露家庭的的墻面損失率在0-0.06之間,地板損失率均為1;
　　(3)只有高危險性內澇情景下部分暴露家庭的室內財產會遭到損失,其損失率分布在0-0.12之間。
　　6.對研究區(qū)多種情景的內澇災害風險進行了評估。在風險分析的基礎上,對各種情景的內澇災害風險進行了分析與評價,結果

12、表明:
　　(1)絕大多數(shù)家庭的內澇損失均在0-1000元之間,且主要位于研究區(qū)中部的金沙新村;
　　(2)各類損失均隨著暴雨重現(xiàn)期的增大而增長,隨著排水量的增大而減小,其中室內財產損失增長和減小均最快,其次是地板損失,墻面損失增長和減小均最慢;
　　(3)根據(jù)四種排水情景下8種重現(xiàn)期建立的超越概率-損失曲線,得出研究區(qū)年平均內澇損失分別為:0mm/h排水情景下為25895元,18mm/h排水情景下為10672元,36

13、mm/h排水情景下為6781元,50mm/h排水情景下為1937元。
　　城市暴雨內澇災害風險評估是一個復雜的系統(tǒng)工程,涉及災害學、風險學、地理學、環(huán)境學和社會學等多個學科的理論與方法。本文只是從社區(qū)的角度對城市暴雨內澇災害風險評估做了部分有益的探索,相對于本研究領域科學理論的拓展和現(xiàn)實問題的解決還僅僅是一個開端。今后,還需要在居民參與和當?shù)仫L險知識采集與應用、城市不同尺度風險評估方法與范式、風險動態(tài)評估和實證研究等方面進行深入的