城市大灾风险：气象特征、损失状况及管理对策优化——以郑州“7·20”特大暴雨和台风“烟花”为例

叶明华 陈 康 华东师范大学

叶明华，华东师范大学统计学院（统计与数据科学前沿理论及应用教育部重点实验室）教授。

陈康，华东师范大学经济与管理学部金融学（保险方向）博士研究生。

随着我国城镇化水平的不断提高，城市的人口、财产愈趋集聚，在面临极端暴雨、台风、洪涝等大灾风险时所遭受的经济损失和造成的社会影响相较以往更加严重，这也对城市大灾风险管理提出了更高要求。本文以2021年郑州“7·20”特大暴雨和台风“烟花”为例，对极端自然灾害的气象特征、损失状况及保险保障等进行分析，并在此基础上从事前、事中和事后三个时点优化城市大灾风险管理的对策。

一、郑州“7·20”特大暴雨的气象特征与损失状况

（一）郑州“7·20”特大暴雨的气象特征

我国幅员辽阔，从北方的东三省到南方诸多省域，均有发生特大暴雨所致洪涝灾害的可能性。据图1可知，最近五年的全国年平均降水量大约在600至700毫米，并且降水量存在较为明显的“大小年”［根据气象学的界定，降水量（precipitation）是指一定时间内，从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）水，未经蒸发、渗透、流失，而在水平面上积聚的深度。降水量除了降雨量外，还包括降雪、冰雹等。特大暴雨一般统计其降雨量，但气象年鉴一般统计的是降水量，可姑且认为降水量主要构成为降雨量］。

图1 全国平均降水量（2016—2020年）

地处我国中原腹地的郑州，西部高，东部低，中部高，东北和东南低，属北温带大陆性季风气候，四季分明。从1984年至2020年郑州市降水量状况（见图2）可知，郑州市历年降水量符合我国降水量的“大小年”特征，并且2003年郑州市降水量最大为1011毫米，2013年降水量最小为353毫米，常态下郑州市年平均降水量为627毫米。但是2021年7月18日18时至21日0时，郑州市突然出现持续性的强降雨过程，全市普降大暴雨、特大暴雨，打破了郑州市年平均降水量的常态。在此期间，郑州市单日降雨量达552.5毫米，其中小时最大降雨量达201.9毫米（7月20日16时至17时），突破中国大陆小时降雨量历史极值（198.5毫米，河南林庄，1975年8月5日）。不论是小时降雨量还是单日降雨量均突破1951年郑州气象局建站以来的历史纪录，其中，郑州市二七区尖岗气象站24小时降雨量高达696.9毫米，超过郑州年平均降水总量。73个气象站（占比约38%）累积降雨量超过500毫米，降雨量最大的新密白寨达875毫米，郑州市的郑州、登封、新密、荥阳、巩义等5个气象站日降雨量超过有气象记录以来的极值。

图2 郑州市历年降水量与降水量均值（1984—2020年）

（二）郑州“7·20”特大暴雨的损失状况

郑州“7·20”特大暴雨强度大、持续时间长，呈现出典型的城市内涝型灾害特征，造成人员伤亡、交通损毁、农田绝收等各项损失。据统计，河南省全省因暴雨所致直接经济损失约1337.15亿元，其中郑州市直接经济损失约为532亿元（本节关于本次河南省特大暴雨灾害的相关数据除注明出处外，皆为作者根据河南省政府新闻办召开的河南省防汛救灾新闻发布会、河南省加快灾后重建新闻发布会上公布的统计数据整理汇总而来，最终数据以官方发布为准）。

1.人员伤亡人数较多

根据相关统计数据，河南全省共有150个县（市、区）、1664个乡镇、1481.4万人受灾；组织紧急避险93.38万人，转移安置人员147.08万人。郑州市遇难292人，失踪47人。其中，因洪水、泥石流导致189人遇难；因房屋倒塌导致54人遇难；因地下室、车库、地下管廊等地下空间溺亡39人，其中地铁5号线14人遇难，京广路隧道6人遇难；另有其他遇难者10人。遇难人口中，郑州市内五区和四个开发区共遇难108人，下属巩义市遇难64人、荥阳市58人、新密市46人、登封市12人、新郑市2人、上街区2人。据遇难人数分布可知，本次灾害是以郑州市为中心、暴雨引发的城市型内涝风险。

2.交通设施与居民财产损毁严重

根据国家自然灾害灾情统计：第一，基础设施方面，郑州市特大暴雨导致常庄水库、郭家咀水库及贾鲁河等多处工程出现险情。第二，交通设施方面，特大暴雨导致市政道路损毁2730处，干线公路损毁1190处，城市道路塌陷2075处，城区内67座隧道桥梁受损，农村道路损毁6415处，损失最为严重的是郑州市地铁五号线和京广路隧道。第三，生活设施方面，郑州市主城区1194个小区因灾停电，1864个小区停水；倒塌房屋30106户、89001间；数百个小区的地下车库和数以万计的车辆被洪水淹没，据中国人保河南省分公司估算本次特大暴雨导致郑州市约40万辆车遭受不同程度水渍浸泡。

3.农业直接经济损失程度高

河南省是我国农业大省，近三年其粮食产量连续超过1300亿斤，占全国10%；2020年河南省蔬菜产量占全国10%，猪肉产量约占全国8%，“7·20”特大暴雨对郑州市和河南省农业生产产生重大影响。据河南省应急管理厅统计，特大暴雨导致农作物受灾面积1620.3万亩，成灾面积1001万亩，绝收面积513.7万亩，受灾农村1126个，倒塌房屋5.28万间。

综上，不论是受灾人口还是遇难人数，不论是桥梁、隧道、道路塌陷还是居民生活设施损毁，不论是农业种植还是农业养殖，本次特大暴雨给河南省尤其是郑州市造成了巨大的直接经济损失。面对严峻灾情，政府相关部门迅速组织各方救援力量进行抢险救灾：第一，救灾人员方面，约有5290名部队官兵、3万名公安干警、16.4万名志愿者、5556人外地救援队伍、40多万名党员干部参与防汛救灾。第二，电网抢修方面，国家协调24个省市国网公司1万名维修人员、181台发电车、1000多台大功率发电设备，参与抢修郑州市受损变电站。第三，供水抢修方面，3000多名供水抢修人员接续奋战，加速供水设施抢修维护。暂未恢复供水小区，全部安排临时取水点和送水车。第四，道路交通抢修方面，5000余名抢修人员奋战在损毁公路、桥梁、涵洞和乡村道路的抢修除险一线。

二、台风“烟花”的气象特征及对上海的影响

（一）台风“烟花”的气象特征

2021年第6号台风“烟花”于7月18日2时被中央气象台升格为热带风暴，7月21日11时被中央气象台升格为强台风，其在近十年台风影响中，降雨量排名第一，最大风速排名第二，仅次于2019年的第9号台风“利奇马”，具有强度大、移速慢，累积降雨量大等特点。

比较图4台风“烟花”路径与图3郑州“7·20”特大暴雨的降雨量可知，台风影响的风险区域是动态的，其移动轨迹之快、穿过的陆地面积之大，令其导致的受灾区域面积较大；而暴雨影响的风险区域是静态的，其所致损失往往以最大降雨量为核心点向四面辐射，具有较强的灾害中心区与辐射区之分。

图3 2021年“7·20”特大暴雨期间河南降雨量实况图

图4 2021年台风“烟花”路径图

台风既会带来“风灾”损失，也往往带来“涝灾”损失。从图5可知，在台风“烟花”影响的范围内，浙江、上海、江苏、安徽东部和中南部、山东南部等地的降雨量尤为显著。进一步比较图5台风“烟花”过程降水量和图3郑州市“7·20”特大暴雨降水量可知：第一，台风带来的涝灾呈现出“带状”，而特大暴雨产生的涝灾往往呈现为“环状”；第二，台风产生的大于600毫米降水量的区域较小，而特大暴雨产生的大于600毫米降水量的区域较大；第三，台风所致暴雨往往集中于沿海有限区域内，而特大暴雨的发生具有较大随机性，不论是南方还是北方，不论是内陆还是沿海，皆有可能。

图5 2021年台风“烟花”过程降水量

（二）台风“烟花”对上海的影响

在郑州“7·20”特大暴雨分析基础上，本文选取台风“烟花”影响下的主要城市上海，对城市大灾风险作城市间比较分析。据上海中心气象台统计，在“烟花”对上海影响期间（7月24日8时至27日8时），上海市最大降水为金山亭林镇402.1毫米，其中小时降雨量最大值出现在金山亭林镇为47.2毫米（7月24日5时35分至6时35分）；其间陆地和沿江沿海地区普遍出现9到12级阵风，洋山港区最大阵风14级。本次台风“烟花”给上海所带来的降水量约占1984年至2020年上海市年均降水量（1235.8毫米）的1/3（见图6），而郑州市特大暴雨的降水量基本接近年均降水量。

图6 上海市历年降水量和降水量均值（1984—2020年）

进一步对比1984年至2020年上海市和郑州市年均降水量（表1）可以发现，两个城市的降雨呈现如下特点：第一，上海市降水量均值与中位数均远高于郑州市，上海市常年降水量约为郑州市的2倍。第二，从偏度值可知，郑州市降水量具有右偏特征，上海市降水量具有左偏特征；从峰度值可知，郑州市降水量具有厚尾特征，其出现极端降水量的概率较高。第三，从变异系数来看（标准差除以均值），上海市降水量变异系数为19.29%，郑州市降水量变异系数为22.11%，说明其非正常降水概率高于上海市。

表1 上海市和郑州市年降水量描述性统计分析（1984—2020年，单位：毫米)

三、典型城市特大暴雨风险损失与保险赔付

表2显示了近年来直辖市和省会城市遭遇的典型特大暴雨损失与保险赔付情况。据表2可知：

表2 典型城市特大暴雨风险损失与保险赔付

第一，城市特大暴雨具有典型的季节性特征。不论是内陆城市的特大暴雨还是沿海城市的台风，均以7月份为最。表2显示的城市特大暴雨基本发生于7月份，因此7月份的防汛抗洪是城市大灾风险防范工作的重中之重。

第二，城市特大暴雨所致损失具有走高趋势。从2007年重庆和济南的特大暴雨到2021年郑州特大暴雨，直接经济损失呈现几何级数增长，究其原因，一是大城市人口密集程度大大提升，据河南省统计年鉴显示2007年郑州市常住人口为736万人，2020年人口普查显示郑州市常住人口为1260万人；二是城市经济产值快速增长，郑州统计年鉴显示，2007年郑州市GDP为2486.7亿元，2020年郑州市GDP为12003亿元。人口密度持续上升和GDP快速增长使得城市大灾的直接经济损失急剧攀升。

第三，城市特大暴雨损失的保险赔付占比较低。重庆、济南、北京和郑州特大暴雨损失中保险赔付不及10%；2021年郑州特大暴雨造成直接经济损失为1337.15亿元，保险业赔付约为98.04亿元，保险赔付占比约为7.33%；扣除机动车赔付，郑州特大暴雨中非车损失的保险赔付不及4%。与之相比，据第一财经统计，台风“烟花”造成上海、浙江和宁波三地报损金额约11亿元，保险赔付占直接经济损失的比重超过三成。

四、城市大灾风险管理的优化对策

（一）事前需就重大风险点和最大可能损失进行重点预警与防范

大灾风险可能产生的损失涉及方方面面，需要多维、多渠道的数据整合方可进行灾害损失模拟与预防，尤其需要城市雷达气象观测数据、城市建筑空间分布数据、郊区农作物生长数据、路面与主干线受损实时数据、道路交通与车辆数据、城市管道分布数据等。有些数据为政府部门所掌控，有些微观动态数据则为行业所深谙。建议通过政府部门的宏观数据与行业微观数据之间的有效整合以期实现：其一，对城市大灾风险可能产生的最大损失进行动态模拟，从而做好风险防范和风险损失补偿的应对预案；其二，对城市大灾风险所可能引发的重大风险点进行预测、排查与提前布控，郑州“7·20”特大暴雨中由于未曾考虑到郑州大学第一附属医院的地理位置，未对医院内部结构与仪器设备可能发生的损失进行预测，导致郑大一附院最终产生的直接经济损失高达13亿至15亿元；其三，对城市大灾风险可能产生的关联风险提前进行阻断，尤其是阻断大灾风险中各个风险点在时间维度和空间维度可能引致的较强相关性。

（二）事中需积极引入市场化的风险管理力量与技术

国务院发布的“新国十条”中提出“政府通过向商业保险公司购买服务等方式，在公共服务领域充分运用市场化机制”，要求保险业运用保险机制创新公共服务方式，提升大灾风险保障的效益，保险业参与大灾风险管理可从以下方面实现：其一，在大灾风险管理理念上，改变政府包揽的灾害管理与救助模式，健全完善保险业参与灾前预防、资金筹集，灾后补偿、恢复重建的各个链条；其二，在大灾应急管理能力上，保险业可基于既往赔付大数据，与国土、农业、林业、水利、气象、地质等部门联动，针对机动车投保人、农户投保人、工程投保人和企业投保人进行风险排查，帮助提高风险应急能力；其三，在大灾风险分散机制上，可通过商业保险建立区域性大灾风险共保体，提高大灾风险的再保险供给能力，转移台风、特大暴雨等极端天气的大灾损失风险，通过市场化的保险手段，整体提升区域性一体化的大灾风险管理能力。

（三）事后需综合评估大灾风险的直接损失与间接损失

城市大灾的间接损失主要包含两方面：其一是微观企业视角的直接损失所引致的间接损失，主要指大灾导致企业和个人财产损失与人身伤亡进而引起的间接损失，例如台风导致的厂房损毁，进而导致工业企业的生产停工和利润损失等；其二是宏观经济视角的间接损失，主要包括“停学、停工、停运”导致社会整体化的间接损失。目前城市大灾风险管理体系倾向于关注和旨在降低直接经济损失，忽略了大灾风险的间接损失。特大暴雨或者台风过后，城市管理部门主要对草木、园林、林业、农业、道路和车辆损失进行统计，但是鲜有涉及间接损失分析。间接损失往往是隐性损失且程度难以估算，不管是因遭遇台风或特大暴雨所产生的间接损失，还是停工停产引致的间接损失，建议在城市大灾风险管理体系中引入科学的间接损失估算方法，全面评估大灾风险综合损失，以更好地服务于灾后救助和灾后融资决策。