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题目:陕西秦岭南北地区暴雨时空分布与暴雨灾害风险评价

关键词:陕西秦岭南北,暴雨,时空分布,灾害风险评价

  摘要


随着人类社会不断发展进步,人类对环境的破坏日益加剧,导致生存环境越来越脆弱,地震、洪涝、泥石流、干旱、暴雨等自然灾害层出不穷,且在全球变化背景下呈愈演愈烈之势,严重威胁人民生命财产安全、社会安定和区域可持续发展。其中暴雨灾害是我国常见的自然灾害之一,其产生常常伴随洪灾和涝渍灾等次生灾害,现已成为国内外重点研究内容。秦岭南北地区因受季风气候和秦岭的阻挡作用,致秦岭地区暴雨频发,暴雨灾害严重,给人们的生产、生活造成巨大危害。目前,对于秦岭南北的暴雨灾害研究较少,本文通过对暴雨时空分布与暴雨灾害风险的研究,对区域生态环境、经济可持续发展和政府决策提供理论依据和政策支持。
本文收集和整理了秦岭南北16个气象站点1960 ~ 2012年年降水量数据、1967 ~ 2012年逐日降水数据和2009 ~ 2011年16个县、市的社会经济数据。利用SPSS、EXCEL、MATLAB、ArcGIS软件,根据小波分析法和克里格插值法对秦岭南北暴雨的时间和空间分布进行了分析;依据自然灾害系统论、自然灾害风险评估理论和AHP决策分析法,从致灾因子、孕灾环境、承灾体以及防灾减灾能力方面构建了秦岭南北暴雨灾害风险评价指标体系;采用AHP决策分析法计算各指标的权重值,根据加权综合评价法建立暴雨灾害风险评价模型,并根据秦岭南北16个气象站点的逐日降水数据和16个县、市的社会经济数据,利用ArcGIS软件的克里格插值法和栅格计算器得出秦岭南北16个县、市的暴雨灾害风险程度。通过研究,得出以下主要结论:
(1)秦岭南北年降水量时空分布特点。多年来秦岭地区年平均降水量为788.4mm,降水呈波动下降趋势,最大年降水量发生在1983年,最小降水量发生在1997年,两者比值为2.32。秦岭地区在50年代中后期、60年代、80年代和21世纪初为多雨期,在70年代、90年代为少雨期。年均降水量在空间上存在显著差异,佛坪和石泉年均降水量最大,西安和武功年均降水量最少,整个地区呈现降水量南多北少、西多东少的分布特点。区域降水有准21年的长周期和7年、4年的短周期。
(2)秦岭南北暴雨时空分布特点。暴雨的发生有明显的季节变化,全年暴雨日数呈单峰型。最早发生在4月,最晚结束于11月,暴雨主要发生在7月,占暴雨总数的38.1%,6~9月四个月的暴雨总日数占全年的90.8%。多年来平均暴雨量变化不明显,暴雨日数年际间变化较显著,80年代和21世纪初是暴雨多发期,90年代初期是暴雨发生最少的时期。21世纪以来,是暴雨明显增加,日最大降水量达到多年来最高时期。
从空间上来看,秦岭地区暴雨有南部大于北部、西部大于东部的格局,秦岭南部的暴雨日数和平均暴雨量都高于秦岭北部。各站平均暴雨量波动不大,暴雨日数差异显著,石泉、汉中、佛坪、安康、岚皋、商南暴雨总日数在80d以上,石泉的暴雨日数是西安的4.125倍。大暴雨主要发生略阳、佛坪、石泉、岚皋、汉中,占总次数的54.12%。暴雨日数在时间上存在21~24年和7年的准周期,日最大降水量以4年和7年准周期最为突出,暴雨日数和日最大降水量同时存在7年和20年左右准周期。
(3)暴雨灾害风险评价因子分析。暴雨灾害的风险分别从致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的脆弱性和防灾减灾能力方面分析。在致灾因子方面,汉中市区、石泉县、安康市区、商南县处于高危险区;在孕灾环境方面,汉中市区、安康市区、眉县、武功县、户县处于高敏感区;在承灾体方面,汉中市区、武功县、西安市区处于高脆弱区;在防灾减灾能力方面,宝鸡市区、西安市区位于高防灾能力区。
 (4)暴雨灾害风险评价。暴雨灾害高风险地区主要分布在秦岭南部,这些地区的年暴雨日数和年降水量都较高,暴雨发生频繁,危险性大。又因为地形、环境等有利于诱发灾害,人均GDP发展水平不高等因素,研究区内处于暴雨灾害高风险区的有汉中市区、安康市区、石泉县和商南县,暴雨灾害低风险地区有宝鸡市区和商洛市区。
汉中市区在致灾条件、孕灾环境、承灾体方面都处于高值区,防灾减灾能力处于次高值区,因此综合暴雨灾害风险指数在高风险区;安康市区、石泉县、商南县的致灾因子处于高危险区,孕灾环境属于次高敏感区,承灾体方面分别是次高脆弱区和中等脆弱区,防灾减灾能力处于中等防灾能力区,综合指数达到高风险区。
宝鸡市区因致灾因子危险性低,孕灾环境在次高敏感区,承灾体脆弱性处于中脆弱区,防灾减灾能力在高防灾能力区,综合各指标得到风险指数在低风险区;商洛市区的致灾因子在低危险区,孕灾环境在次高危险区,承灾体在低脆弱区,防灾减灾能力在次低防灾能力区,综合得出商洛市区的暴雨灾害风险程度低。
(5)根据对秦岭南北地区暴雨灾害的研究,为减小暴雨灾害带来的损失,本文提出了防灾减灾的如下几点建议:加强防灾减灾工程的建设;加强对水文要素的监测力度及提高暴雨灾害预报的准确性;提高人们对灾害的认识程度;完善灾害预警和应急机制;做好环境保护、水土保持工作。