山洪灾害损失评估及防御措施研究

2019-10-25 02:08张家荣刘建林李晓刚

四川环境 2019年5期

张家荣，刘建林，李晓刚

(1．商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西商洛 726000； 2. 陕西省教育厅，西安 710061)

据统计，各类自然灾害给人类社会造成的损失中，山洪灾害占30%，成为自然灾害之首，超过地震、干旱、热带气旋给人类造成的损失[1]。从山洪灾害造成的损失来看我国1950～1990年40年间，山洪灾害引发的死亡人数共计15.2万人，占洪涝灾害总死亡人数的67.5%，年死亡人数3 800人，农田受灾面积年约4 400万亩，房屋倒塌年约80万间，山洪灾害严重影响社会的可持续发展。

随着人类社会经济的不断发展以及自然环境的演变，山洪灾害造成的损失不断加大，对于山洪灾害造成的损失评估越来越受到社会的广泛关注，对于洪灾给人类社会造成的损失评估研究，我国起步较晚于80年代末开始，美国和日本分别于70年代初和70年代末开始[2～4]。

国内外研究灾害损失评估主要包含以下四方面内容：①损失评估指标体系的建立；②损失评估定量方法的确定；③依据灾情等级标准确定灾情等级；④灾害损失指标的计算[5]。对于洪灾损失评估指标的的研究有5指标(死亡人口、受灾人口、成灾面积、直接经济损失和受灾面积)[6]；有4指标(伤害人数、死亡人数、灾害损失持续时间和综合经济损失)[7]；有3指标(重伤人数、直接经济损失和死亡人数)[8]；有2指标(经济损失和人员伤亡)；有单指标(经济损失)[9]；还有建立7指标或12指标的。

如何科学合理的对山洪灾害造成的损失进行评估，对于实施抢险救灾、制定防洪减灾措施、降低灾害损失至关重要，既是山洪灾害风险管理的基础性工作，也是工程学、地理学、灾害学、经济学、社会学要研究的重要课题[10]。

1 山洪灾害指标体系的构成

由于影响山洪灾害损失的因素众多、不同学者研究的重点和角度不尽相同、各地区社会、经济、自然现状差异较大、评估手段和方法的不断发展[11]，尚未形成较为权威和统一的指标体系及计算方法[12]。

国内外对于洪灾损失评估指标的研究，不同学者研究的侧重点有所不同，文章在对相关学者研究成果总结和分析的基础上，结合近年我国山洪灾害损失特点及实践工作经验，建立的洪灾损失评估指标体系包括人员损失、财产损失、灾后救援损失以及生态环境损失4各方面，11个指标，较为科学、全面的反映了洪灾造成的损失，每项指标均可进行量化。指标体系构成如下图所示。

图山洪灾害损失指标体系Fig. Mountain torrent disaster loss index system

2 山洪灾害损失评估

2.1 人员损失

山洪灾害损失中人员损失包括两类，其一是因山洪灾害发生在成受灾区人员死亡而产生的损失，其二是因山洪灾害爆发而造成的医疗、受伤、误工、疾病等损失。可用公式表示为：

Cl=Dl+Sl

(1)

式中：Cl为因灾人员损失即伤亡损失；Dl为因灾死亡损失；Sl为因灾伤害损失。单位为万元。

人的生命与健康是很难用货币来衡量的，但是要对人员损失进行量化表达时是难以规避“人的价值”这一抽象问题的，“人的价值”从本质上讲社会中的人无论男女老少、高低贵贱其价值意义都是相同的，单就个人创造的经济效益多少来说，“人的价值”又是不相同的。因此在人员损失量化时用个人所创造的经济财富近似替代“人的价值”，对于因山洪灾害受伤的个体其损失包括误工费、医疗费等，可以用当地当年人均与受伤人数的乘积来估算；对于因山洪灾害死亡损失可以用因灾死亡人数、当地当年人均GDP和作为生产者的时间Tn(具有劳动能力年龄的上线减去死亡时年龄)的乘积来表示[10]，具有劳动能力年龄的上线可根据当地实际情况综合确定，当统计数据缺乏，难于确定时，亦可按法定退休年龄按性别分别统计计算。即：

(2)

(3)

式中：In为因灾受伤人数；Dt为因灾死亡人数； GDP为当地当年人均GDP，单位为万元；Tn作为生产者的时间。

2.2 财产损失

山洪灾害造成的财产损失包括两个方面，分别是直接经济损失与间接经济损失。直接经济损失包括：建筑损失、资产损失、交通损失、资源损失、管线损失等；间接损失包括：停减产经济损失和投资溢价损失。可用下式表示：

L财产=L直接+L间接=L建筑+L资产+L交通+L资源+L管线+L资源损失+L停减产+L溢价

(4)

式中L财产为财产损失；L直接为直接财产损失；L间接为间接财产损失；L建筑为建筑损失；L资产为资产损失；L交通为交通损失；L资源为资源损失；L管线为管线损失；L停减产为停产或减产的损失；L溢价为投资溢价损失。

影响直接损失的因素较多，承灾体范围较为广泛，在评估过程中应本着“宁缺毋滥”在计算出结果之后，根据实际情况再乘以一个修正系数α，α的取值范围为1～1.5。

2.2.1 直接财产损失

2.2.1.1 建筑损失

包括被因强降雨引起的山洪、泥石流、滑坡、崩塌损毁的住宅、办公楼、商店等建筑物，可按照不同构造类型的综合单价乘以与之对应的损毁面积进行量化。

(5)

式中:i为建筑物的第i种构造类型；Ti为第i种构造类型的建筑损失面积；Pi为第i种构造类型的综合单价(房屋毁坏的按全价计，损坏的按半价计)。

2.2.1.2 交通损失

交通损失是指由于山洪灾害爆开给受灾区公路、铁路、以及桥梁等交通设施造成的损失。

(6)

式中：L公路公路损失；L铁路铁路损失；L桥梁桥梁损失；T公路i第种类型公路损失长度(km)；P公路i为种类型公路综合单价(万元/km)；T铁路i第种类型铁路损失长度(km)；P铁路i为种类型铁路综合单价(万元/km)；T桥梁i第种类型桥梁损失长度(km)；P桥梁i为种类型桥梁综合单价(万元/km)；

对于公式里面的综合单价P公路i、P桥梁i及P桥梁i要根据当地地质地貌、建筑等级、当地的物资供应实际、材料市场信息价格等实际情况综合考虑。

2.2.1.3 管线损失

主要包括因山洪暴发造成受灾区的通讯线路、供水管道、供气以及供电线路的损失。可按照不同构造类型的综合单价乘以与之对应的损毁长度进行量化。

(7)

式中:为建筑物的第种类型的管线；T管线i为第种类型管线的损失长度(km)；P管线i为第种类型管线恢复功能的综合单价(万元/km)。

2.2.1.4 资产损失

资产损失指的是由于山洪灾害造成家禽牲畜、农业、室内财产以及其他损失。可用下式表示：

L资产=L禽畜+L农业+L室内+L其他

(8)

式中：L禽畜为家禽牲畜损失；L农业为农业损失；L室内为室内财产损失；L其他为其他损失；

对于家禽牲畜损失L禽畜可用按实际调查损失的不同家禽牲畜的数量乘以当地当年的市场平均价格来确定；农业损失L农业指的是由于山洪灾害致使农田土地受灾而造成农业收入减少，可按不同种类作物的市场价格、种植面积、平均亩产量三者乘积，并综合考虑气候状况、土地质量来确定；室内财产损失包括室内装修、家具、家用电器、生活用品、现金及其他贵重物品的损失，对于现金按实际损失计，其他贵重物品可按市场价值计，家用电器可按市场重置价计，室内装修、家具、生活用品可按所处地区、房屋类型、当地经济状况综合考虑后制定统一标准(元/间)计，并结合实际受灾情况、房屋破坏率等因素对标准进行调整，如1/2标准、3/4标准；其他损失包括山洪灾害造成的房屋附属设施(牛圈、羊圈、猪圈、禽舍、杂物房)损失，附属设施可按照其类型结合当地实际制定标准与其面积乘积来确定。

2.2.1.5 资源损失

此处资源损失指山洪灾害造成的土地资源损失。对于灾害无法恢复或者很难恢复的土地可用下式表示：

(9)

式中:i为第种类型的土地或者林地；Ti为第i种类型的土地损失面积(亩)；Pi为第i种类型的的土地资源基价(万元/亩)。

对于土地资源损失要根据实际情况，如：损失程度及等级、土地利用类型、等级等情况，对做以调整。由于大部分土地资源在灾后都可以通过改造得以恢复，所以土地资源损失可按清理恢复费计，大致可按该种土地资源基价的1%～1.5%。

2.2.2 间接财产损失

山洪灾害造成的间接损失主要包括停产或减产的经济损失以及投资溢价损失两部分。

2.2.2.1 停产或减产的经济损失

停产减产经济损失指的是企业、生产制造部门更换、清理、修复、补充因灾害造成的资产以及补充因灾害导致人员伤亡之前，被迫暂停或减少生产经营活动而产生的损失[13-14]。对于停产减产经济损失在量化时，采用有无对比法即无灾害生产状况与有灾害状况进行对比。若某地区企业受灾前产出曲线为 f1(t)受灾后产出曲线为f2(t)，L停减产表示停减产损失，由下式所示。

(10)

考虑资金时间价值，贴现率为r情况下则有：

(11)

2.2.2.2 投资溢价损失

这里的投资溢价损失是指资金用于生产性投资与用于补偿和恢复受灾损失相比所超出的那部分价值。对于大多数国家而言，由于投资的资金并不十分充裕，补偿和恢复受灾损失的花费，使得用于扩大再生产的投资减小，武靖源等在《洪灾经济损失评估模型研究》一文中将投资溢价损失看作是机会成本进行处理，在计算过程中用影子价格进行计量[15]，黄渝祥在其《费用- 效益分析》一书中给出了投资溢价损失计算的具体步骤[16]，设Ai为受灾后第t年用于补偿和恢复受灾损失而使得用于生产性投资较少的资金，投资溢价损失L溢价为由此产生的间接经济损失，则可用公式表示为：

(12)

式中: pinv′为修正后的投资影子价格；n为政府动用生产性资金补偿受灾损失的年数；is为社会折现率。

(13)

式中：pinv为投资的影子价格(以消费现值为计算单位)；s 为国民生产总值中用于积累的升值率[11]。

2.3 灾害救援损失

此处的灾害救援损失也做灾害救援费用，之所以将灾害救援费用看做损失，是因为由于山洪灾害的发生使得这部分资金未能按照原来既定流向参与生产产生增值，而是用于恢复和弥补山洪灾害造成的生产部分的停顿与破坏。灾害救援损失指为使受灾区生产得以恢复，社会恢复稳定，在政府的统一领导和广泛动员下，用于救灾以及灾区恢复对受灾区进行的医疗卫生救助、紧急救援投入、生活生产物资发放、临时安置、工程治理等促进生产恢复的投入费用。在考虑资金时间价值的情况下可用式(14)表示。

(14)

式中：n恢复至受灾前水平需要的年数；ai为第t年救灾投入；bt为第t年用于灾区恢复的费用；r为贴现率。

灾害救援损失是灾害损失中不可或缺的重要组成部分，在缺乏基础统计资料时，亦可参照《地震灾害损失评估工作规定》中提供的计算方法进行确定，在确定出直接经济损失的基础上加以确定[10，17]。由式(15)所示。

L救灾=1.5%L直接

(15)

式中：L救灾为灾害救援损失(万元)；L直接为灾害引起的直接经济损失(万元)。

2.4 生态环境损失

山洪灾害造成的生态环境损失的评估和量化是比较困难的，自然生态系统由生物系统以及物理化学系统组成。山洪灾害对生物系统的影响主要指山洪灾害爆发，洪水肆虐使得水量剧增、水质变化、地形变化对水体中以及陆地上的野生动植物造成的影响与损失；物理化学系统是山洪的主要载体，如土地利用方法、地形地貌以及地质条件等，山洪灾害对于物理化学系统的影响主要指由于山洪爆发引起的水体水质、环境工程地质、自然地质、环境污染等问题。可利用损失效益与恢复费用之和来确定[1，18]，见式(16)：

(16)

式中：L环境为山洪灾害造成的生态环境损失；n生态环境恢复至受灾前水平需要的年数；Ct为第t年生态环境的恢复费用；Gt为第t年生态环境的损失效益(可采用机会成本法加以确定)；r为贴现率。

3 山洪灾害损失评估实例

某市2014年先后两次普降大到暴雨，全市七县区普遍受灾7个县区144个乡镇(其中重灾乡镇84个)，全市各乡镇降雨量普遍在70～140mm，雨量超过100mm的有21个乡镇，雨量超过150mm的有10个乡镇，雨量超过200mm的有3个乡镇，紧急转移安置15.57万人。根据当地相关部门统计数据、报告损失情况如下。人数：死亡人数43人，受伤372人；房屋：因灾损失14 114间，其中土木12 198间(22 1130m2)；砖混1 829间(40 238m2)；杂房87间(609 m2)；交通：损毁预应力混凝土桥12座(共计427m)，砖桥6座(共计72m)；冲毁四级公路5 800m，三级公路2 300m；管线：损毁供电线路123 570m；供气管道520m；供水管道8 480m；电信光缆损失4 720m；财产：家禽30.5万只，牲畜13.2万头；大棚蔬菜水淹3 051亩，林果业受灾5 885亩，农作物受灾5 700亩，粮食减产2.7万kg；因灾损失贵重物品及现金4 500万，各类家具、家电、生活用品统计损失7 200万；禽畜圈舍3 500间(17 500 m2)；资源：旱地损毁2.17万亩，水浇地损毁1.81万亩，河滩地损毁13.29万亩；停减产：43家企业短期内难以复产，损失2.5亿；投资溢价：用两年时间进行补偿和恢复受灾损失，两年投入使得生产性投资减少分别为8 000万和5 000万；灾害救援：可在直接经济损失的基础上加以确定；生态环境：计划4年时间恢复每年投入费用均为3 000万；生态环境的损失效益分别为1 800万、1 000万、600万以及300万。

根据实际情况与前述计算方法，本次山洪灾害损失由人员损失、财产损失、灾害救援损失和生态环境损失四部分组成。人员损失由死亡损失和伤害损失构成，应用式(1)～(3)结合当年该地区人均GDP为5 000元，计算结果为938.5万元；财产损失分为直接经济损失和间接经济损失两类，直接经济损失包括：建筑损失、资产损失、交通损失、资源损失、管线损失，间接经济损失包括停产减产损失与投资溢价损失，根据损失统计结果，按照式(5)～(9)结合对应综合单价(基于当年相关定额、市场信息价格、重置价格综合确定)，计算得出直接经济损失45 400万元，间接经济损失按照式(10)～(13)，取贴现率8%，计算得出间接经济损失13 356万元；灾害救援损失按照式(15)确定，计算结果为681万元；生态环境损失按照式(17)，考虑资金时间价值，计算结果为12 845.45万元。综合以上本次山洪灾害损失共计73 220.95万元。

4 山洪灾害防御措施

4.1 坚持山洪灾害防御行政责任制度。坚持行政首长负责制，成立县镇两级政府及村委会以及行政村委会三级群测群防山洪灾害抢险组织机构；协调配合是指在各级政府的统一领导下水利、民政、林业、国土、财政、气象、建设、计划、交通、医疗卫生、通讯、公安等有关部门协调配合，认真履行部门职责，建立岗位责任制[19]。

4.2 做好山洪灾害易发区的普查工作。各级政府的防汛抗旱指挥机构要组织人员对辖区自然地理情况、历年山洪灾害的成因、山洪灾害造成的损失及其特点、社会经济情况(人口数量、房屋类型、水利及交通设施现在、通讯网络)、现有的山洪灾害防御体系现状(包括组织机构是否健全、管理制度是否完备、现有监测站网布设及通信设施设备、部门职责及责任人员)、气象水文情况、灾害隐患点等情况开展调查[20]。

4.3 建立健全群测群防系统。在水利部门及其他业务部门的技术指导下，组织山洪灾害易发区的官大人民群众及企事业单位，通过山洪灾害易发区的普查工作、山洪灾害防御指挥体系的建立、防御工作职责的落实、山洪灾害防御预案的编制、山洪灾害防御的宣传、培训、演练等，做好提前预防与及时监测[21-22]。

4.4 做好山洪灾害抢险队的常规训练。山洪灾害抢险队对于减少山洪灾害造成的损失，起着重要的作用，具有山洪灾害防御任务的区域应该在每年的汛期来临之前组织抗洪抢险队伍进行山洪灾害防御演习训练，通过演习能极大的提高抢险队的应急反应能力和工作熟练程度，提升抢险救灾效率。

4.5 加强宣传和培训。为了提高山洪灾害易发区人民群众对山洪灾害的认识，强化避灾意识，每年应组织山洪灾害防御宣传活动，从形式上可以多样，可分期分批进行：如开办宣传讲座、专题培训、张贴宣传标语、设立宣传栏、印发宣传手册挂图、发放明白卡、设立警示标牌等；参与人员可以根据实际情况确定可以是山洪灾害防御责任人、指挥部人员、监测人员、村组负责人、预警人员都可以参加。

4.6 编制完备的应急预案。制定县(市、区)、镇(乡)和行政村三级山洪灾害应急预案，在对山洪灾害易发区实际情况全面调查的基础上，从生态、气象、地质、水文等多种因素对本区域山洪灾害的发展趋势、特点、成因进行科学的论证[23]，然后认真编制切实可行的预案，并在实际工作中贯彻和落实。

4.7 提高救助能力。对于山洪做好易发区的民众应做好以下6方面以提高脆弱地区的防灾减灾能力[24]，提高水资源调度管理决策的科学性[25]，提高群众自救互救能力：①多了解山洪灾害防御的相关知识；②汛期尽量较少外出活动，外出之前多了解天气信息对水情雨情做到心中有数；③外出时勤于观察周围环境，选定好躲避路线；④多观察动植物、天气征兆；⑤一旦情况危急及时组织家人转移，并向邻居及主管人员报警；⑥事前参加灾害投保。

我国山洪灾害防御工作任务艰巨，只要本着认真负责的态度，加强流域治理，坚持群测群防的原则，科学的应对山洪灾害，不但能够极大的降低灾害损失，甚至有些山洪灾害是可以避免的。

5 结语

在各类自然灾害给人类社会造成的损失中，山洪灾害占30%，成为自然灾害之首，超过地震、干旱、热带气旋给人类造成的损失。我国由于山区、丘陵面积大，小流域密集，降雨时空分配不均衡，是一个山洪多发的国家，山洪灾害防御难度大，灾害隐患点多，山洪灾害的发生对人民群众生命构成很大的危害，环境造成极大的破坏，受到社会的广泛关注，是一个社会问题，给社会带来巨大的经济损失表现出其是一个经济问题。从山洪灾害造成的损失来看我国1950～2010年60年间，山洪灾害引发的死亡人数共计19.2万人，占洪涝灾害总死亡人数的76.5%，年死亡人数3 500人，农田受灾面积年约4 600万亩，房屋倒塌年约50万间，严重影响社会的可持续发展。