基于GIS的广西暴雨洪涝灾害的时空特征与脆弱性评价

廖春贵+熊小菊+胡宝清

摘 要：该文在搜集整理2015年广西壮族自治区暴雨洪涝灾情数据的基础上，采用灾情数据的数理统计方法，从时空角度对洪涝暴雨灾害的特征进行分析，并对其暴雨洪涝灾害的脆弱性进行评价。结果表明：2015年广西共发生14场暴雨洪涝灾害，灾害月际分布不均，夏季最为集中，发生灾害的次数桂东>桂北>桂中>桂南>桂西；南宁市的暴雨洪涝灾害脆弱性和农作物脆弱性最高，河池市的人口脆弱性最高，桂林市的经济脆弱性最高；暴雨洪涝灾害脆弱性在空间分布上以中部区域为中心，分别向西、向南降低。

关键词：暴雨洪涝灾害；时空特征；脆弱性评价；广西

中图分类号 P531 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）05-0029-05

Abstract：Records for rainstorm-floods in Guangxi in 2015 were analyzed for disaster temporal-spatial distribution and vulnerability assessment of flood disaster. The results show that a total of 14 storm floods in Guangxi in 2015，disasters on international distribution，the summer is most concentrated，the amount of disaster was east>north>central>south>west；the vulnerability assessment and crop vulnerability of flood disaster is the most in Nanning，population vulnerability of flood disaster is the most in Hechi，economic vulnerability of flood disaster is the most in Guilin.

Key word：Flood disaster；Spatial and temporal characteristics；Vulnerability assessment；Guangxi

在气候变暖、海平面上升的环境下，我国自然灾害发生的频率和强度及影响范围不断上升[1]。自然灾害引起的直接经济损失、受灾人口、农作物受灾面积也出现不断增加的趋势[2]。暴雨洪涝灾害是由长期暴雨或降水而造成大量积水和径流淹没低洼地区造成的人口、经济财产损失的自然灾害[3]，我国的暴雨洪涝灾害大部分是由暴雨引发的，其发生频率高、影响范围大、造成经济损失高[4]。我国每年因暴雨洪涝灾害影响的农田面积平均在70萬hm2，每年造成的经济损失在100亿元以上[5]。

2015年中国有20多个省（区）发生暴雨洪涝灾害，受灾人口约2 000万人，死亡人数108人、失踪20人以上；暴雨洪涝灾害造成的紧急转移安置人口约100万人，农作物受灾面积1 700万hm2，暴雨洪水造成4.4万间房屋倒塌。暴雨洪涝灾害给我国的社会经济发展、人民生命健康带来严重的威胁。而处在我国南部沿海地区的广西壮族自治区降水丰富、暴雨量大，每年因暴雨引发的山洪、泥石流等灾害也给人民的生命财产造成了巨大威胁。据统计，2015年广西洪涝灾害造成约300万人受灾，因灾死亡28人，南宁、百色、梧州等地区紧急转移安置约15万人；暴雨洪涝灾害造成16.7万hm2农作物受灾，其中成灾有8.7万hm2；有7 000多间房屋倒塌。暴雨洪涝灾害造成直接经济损失高达2.2亿元，其中农业损失1.3亿元，家庭财产损失3 000多万元。

因此，需要对广西的洪涝灾害进行研究分析，分析其时空特征，找出重灾区在哪里，哪个时段比较容易发暴雨洪涝灾害，切实为广西减灾防灾工作提供科学的参考依据。目前，国内外对洪涝灾害时空格局特征开展了大量的研究。如陈香等根据福建省气象灾害年鉴提供的数据资料，对福建省的暴雨洪涝灾害时空格局进行研究分析，提出了具有针对福建沿海地区的防灾减灾对策[6-7]；杨佩国等利用EM-DAT中的灾害记录数据资料，对亚太地区近20年洪涝灾害的时空特分析[8]；廖永丰等对我国21世纪初发生的的自然灾情，进行空间分析[9]；还有学者对广西暴雨洪涝的时空分布特征及成因、风险评估与区划、防御对策等进行相关研究[10-16]。Barredo运用欧洲1970—2005年间的暴雨洪涝灾害数据进行研究，发现洪涝灾害出现加重的现象，暴雨洪涝灾害的加重主要是人口的脆弱性增加造成的[17]；而SREX报告也指出干旱、暴雨等能否构成灾害，很大程度上由脆弱性和暴露度水平决定，脆弱性和暴露度是决定灾害风险的关键因素。国内学者对暴雨洪涝灾害的脆弱性进行了相关研究[18-23]，如尹占娥等利用GIS技术对上海浦东区暴雨涝灾害的脆弱性进行分析[18]；王艳君等对我国暴雨洪涝灾害脆弱性的时空特征进行分析[19]；金有杰等根据人口、GDP等数据，利用空间化技术对暴雨洪涝灾害的脆弱性进行探讨[20]。分析脆弱性的时空特征和脆弱性的评价是灾害风险评估、管理的重要内容之一，灾害脆弱性的分析研究能够为灾害的预报预警、防灾减灾工作提供依据。本文采用灾情数据的数理统计方法，搜集梳理了2015年广西壮族自治区暴雨洪涝灾害的灾情数据资料，包括受灾人口、灾害发生的次数以及造成的农作物受灾面积等，从时间和空间角度对暴雨洪涝灾害的特征进行分析，进而对其暴雨洪涝灾害的脆弱性分析评价，切实为广西壮族自治区的经济社会发展和实施防灾减灾规划工作提供科学依据和理论参考。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况 广西壮族自治区位于北纬20°54′～26°24′，东经104°26′～112°04′，属中亚热带季风气候区和南亚热带季风气候区，气候温暖、降水丰富。各地级市年平均气温16.0～23.0℃，各地级市年降水量均在1 070～

2 000mm，降水时空分布不均，东部沿海地区多，西部地区少，各地级市多年平均水面蒸发量在600～1 200mm，降水量在年内和年际之间的时空分布差异大。广西地貌类型复杂多样，地势西北高东南低，区内有红水河、南流江、西江等流域，河网密度大，受东南季风的影响，每年暴雨出现的次数较多，而且降水历时较短暴雨量大，区内的河流水位变幅大，喀斯特地区范围广排水不畅，遇到暴雨容易引发洪涝灾害。

1.2 资料与方法

1.2.1 资料来源 根据暴雨洪涝灾害的时空特征与脆弱性评价的基本要素分析和研究目的，应用广西地情网、广西气象局网站的2015年各类暴雨洪涝灾害统计资料，以及广西壮族自治区民政厅发布的《灾情快报》中各县的受灾次数、受灾人口、直接经济损失和农作物受灾面积等数据资料。

1.2.2 暴雨洪涝灾害的脆弱性指标及评价方法 在脆弱性指标的选取上，用受灾人口作为人口脆弱性指数VP；农作物受灾面积来表示农作物脆弱性指数VC；各县（市、区）的直接经济损失为经济脆弱性指数VE。依据人口脆弱性指数VP、农作物脆弱性指数VC和经济脆弱性指数VE的等级数构建暴雨洪涝灾害脆弱度指数（V），V=（VP等级数+VC等级数+VE等级数）/3。根据广西暴雨洪涝灾害的实际情况将脆弱性指数分级如表1所示。

2015年广西发生的暴雨洪涝灾害与常年相比，4月中旬就出现了，来的比较早。由图1可知，2015年广西暴雨洪涝灾害发生主要集中在5月、6月和9月，其中5月份发生的次数最多为4次；5月和6月发生的暴雨洪涝灾次占全年灾次的一半。由图2可知，2015年广西暴雨洪涝灾害事件中，有7次造成的损失比较大，经济损失惨重。5月18—20日这次暴雨洪涝灾害，造成的直接经济损失最高达9 500万元；受灾人口最多的是发生在7月22—31日这次暴雨洪涝灾害，其受灾人口高达101.87万人；6月13—15日这次暴雨洪涝灾害造成的农作物受灾面积最大高达4.9万hm2，占全年农作物受灾面积的29.4%。广西暴雨洪涝灾害年内分布不均，夏季最为集中。

直接经济损失对比

2.2 空间分布特征 强降水是引发暴雨洪涝灾害的主要原因之一，广西降水的空间分布受到不同的地形地貌等条件的影响。从地势上看广西西北高东南低，受到地形的影响，全区降水分布差异明显，西北喀斯特石灰岩地区排水不畅，暴雨洪涝灾害频繁发生。利用广西气象局网站2015年各类暴雨洪涝灾害统计资料，以及广西壮族自治区民政厅发布的《灾情快报》中各县的受灾次数、受灾人口、直接经济损失和农作物受灾面积的数据资料，分析暴雨洪涝灾害灾次的空间分布。由图3可知，广西暴雨洪涝灾害发生的次数在空间分布上总体表现由东北部地区向西南部地区减小，其中发生灾害的次数中桂东>桂北>桂中>桂南>桂西。桂东地区在2015年共发生28次，发生的暴雨洪涝灾害最多，占总数的27.2%；桂西地区发生的暴雨洪澇灾害次数最少，仅有13次。由图4可知，广西各地级市发生暴雨洪涝灾害的灾次在空间分布上差异较大，河池、南宁以及百色的灾次位居前3位，发生的暴雨洪涝灾次分别为16次、12次和12次；崇左的暴雨洪涝灾次最少，仅1次。

3.3 农作物脆弱性特征 以各县（市、区）的农作物受灾面积为农作物脆弱性指数，2015年广西14个地级市的平均农作物脆弱性指数为6 000hm2。桂中地区的农作物脆弱性最高，在空间分布上表现为中部东部地区向西南部地区逐渐递减的。南宁市的农作物受灾面积最大，达到19 301hm2；其次为贺州、柳州，分别达到16 000hm2和15 700hm2；玉林是农作物受灾面积最少的地区，农作物受灾面积仅为2 884hm2。

3.4 暴雨洪涝灾害脆弱性评价 脆弱性是决定灾害风险及其影响的关键因素之一。灾害经济损失的增长主要是受灾人口和经济资产暴露度的增加。在暴露度同样的环境下，灾害不利影响的程度和类型取决于脆弱性。本文在脆弱性指标的选取上，用受灾人口的来表示人口脆弱性指数；农作物受灾面积来表示农作物脆弱性指数；各县（市、区）的直接经济损失作为经济脆弱性的指数。依据人口脆弱性指数VP、农作物脆弱性指数VC和经济脆弱性指数VE的等级数构建暴雨洪涝灾害脆弱度指数（V），V=（VP等级数+VC等级数+VE等级数）/3，最后以地级市为基本制图单元编制出暴雨洪涝脆弱性评价图。由图8可知，南宁、贺州、河池的暴雨洪涝灾害脆弱性位居前3位，暴雨洪涝灾害脆弱性分别为5.33、4.67和5.0；其次为钦州、柳州，钦州、柳州的暴雨洪涝灾害脆弱性为4.33和4.0；崇左市的脆弱性最小，仅为1.33。2015年广西暴雨洪涝灾害脆弱性在空间分布上以中部区域为中心，分别向西、向南降低。

4 结论与讨论

本次研究采用2015年广西地情网、广西气象局网站的各类暴雨洪涝灾害统计资料，以及广西壮族自治区民政厅发布的《灾情快报》中各县的受灾次数、受灾人口、直接经济损失和农作物受灾面积等资料，对广西暴雨洪涝灾害的时空格局和脆弱性进行分析，主要结论如下：

（1）基于灾情数据的数理统计方法，重建了广西2015年4—11月14场暴雨洪涝的时空特征，客观的反映2015年广西暴雨洪涝灾害的分布规律，暴雨洪涝灾害区域涉及14个地级市，其中较大范围的有11场。暴雨洪涝灾害月际分配不均，夏季最为集中，暴雨洪涝主要发生在5—9月，5月和6月发生的灾次占全年灾次的一半。7月22—31日这次暴雨洪涝灾害的受灾人口最多，高达101.87万人。

（2）暴雨洪涝灾害发生的次数在空间分布差异大，总体表现为由桂中桂东地区向桂西地区减小的，暴雨洪涝灾害的次数中桂东>桂北>桂中>桂南>桂西，其中河池、南宁和百色的暴雨洪涝灾害灾次位居前3位。

（3）暴雨洪涝灾害脆弱性在空间分布上以中部区域为中心，分别向西、向南降低；人口脆弱性由中北部地区向西南部地区减小；经济脆弱性由桂东北地区向桂西南地区减小；桂中地区的农作物脆弱性最高，在空间分布上表现由中东地区向西南部地区减小。南宁市的暴雨洪涝灾害脆弱性和农作物脆弱性最高，河池市的人口脆弱性最高，桂林市的经济脆弱性最高。

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（责编：张宏民）