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      臨江城市交通系統洪澇承災能力評估研究

      發布時間:2021-12-07 11:02所屬分類:交通運輸加入收藏

      摘 要:針對臨江城市交通系統承受洪澇災害的能力評估問題,從致災因子、孕災環境、承災載體和應急管理4個維度分析城市交通系統承災能力的影響因素,并基于數據的可得性和指標的相關性

        摘 要:針對臨江城市交通系統承受洪澇災害的能力評估問題,從致災因子、孕災環境、承災載體和應急管理4個維度分析城市交通系統承災能力的影響因素,并基于數據的可得性和指標的相關性,構建城市交通系統洪澇災害承災能力評估指標體系和評估模型,以武漢市為例開展臨江城市交通系統承災能力分析評估,得到武漢市歷年來交通系統承災能力水平,對比實際驗證了結果的可信性,進而提出提升臨江城市交通系統洪澇災害承災能力提升的具體對策和建議。

        關鍵詞:臨江城市;洪澇災害;交通系統;承災能力

        0 引言

        洪澇是對人類危害最大的自然災害之一,也是我國最主要和最嚴重的自然災害之一。近年來,受全球氣候變化因素的影響,極端天氣頻繁出現,局部暴雨頻次和強度加大,我國長江流域洪澇災害頻繁發生,尤其是長江中下游平原地區,地形平坦開闊,地勢較低,極易遭受洪水侵襲。由于臨江城市的特殊地理環境,在遭受長時間強降雨后,江河水位上漲,城市網管系統趨于飽和,極易發生城市內澇,在極端情況下因江河堤壩失穩或潰口,導致洪水蔓延,將會更加嚴重地威脅到臨江城市的經濟發展建設和人民的生命財產安全。當城市遭受洪澇災害影響時,首當其沖的就是城市的交通系統。穩健的城市交通系統不僅有效降低洪災所造成的故障概率,而且還能給城市其他子系統提供必要的應急救援,減少洪澇災害所帶來的干擾和損失。為有效提升城市交通系統的“韌性”,不僅需要從管理層面出臺相關的政策和措施,投入相匹配的人力、物力、財力進行交通基礎設施“強韌”建設,還需要從科學的層面研究城市交通系統的承災能力構成,通過評估城市交通系統的承災能力,為交通部門提供防災建設的指導意見,協助臨江城市政府應急管理部門提前預防,有效應對城市洪澇災害。

        從城市交通系統承災能力科學研究層面,目前有關城市交通系統承災能力的研究主要集中在交通系統脆弱性上,包括對地鐵車站系統、軌道交通系統、道路交通系統等某種交通系統脆弱性的研究,或兩種及以上交通系統的復合脆弱性研究。此外,學者還探討了地震、洪水、空氣污染等自然災害對城市交通系統的影響,并對其通行能力進行評估。部分學者根據城市交通系統所獨具的特點和功能,選取了城市道路交通系統、公共安全應急設施、防災救災專用設備、災害防救專業人員等14個方面因素作為評價指標, 構建城市交通系統抗災能力模型。城市災害功能體系由以下三部分組成:即孕災環境的穩定性、致災因子的風險性和承災體的脆弱性,因此對交通系統承災能力的評估應綜合考慮孕災環境、致災因子和承災體三個方面。此外,目前有關城市交通系統承災能力的評估運用主觀賦權法較多,如層次分析法、突變級數法等,而主觀賦權法具有較強主觀性,容易受判斷者自身的經驗、個人偏向等影響。

        本文將從如何降低洪澇災害對臨江城市造成影響的問題出發,根據城市交通系統對城市承災能力的重要影響,綜合考慮孕災環境穩定性、致災因子風險性和承災體脆弱性三個方面的相互作用,從防災能力、抗災能力、救災能力和恢復能力四個能力維度,構建臨江城市交通系統承災能力評估指標體系,開展臨江城市交通系統承災能力分析評估,并以武漢市為例,分析歷年來武漢市交通系統承災能力水平,并從能力提升的視角,提出臨江城市交通系統洪澇災害承災能力的提升對策。

        1 城市交通系統承災能力評價指標體系構建

        目前尚未有關于城市交通系統承災能力的相關定義,因此,本文在借鑒城市承災能力含義的基礎上,圍繞城市洪澇災害背景,將城市交通系統承災能力定義為城市交通系統這一承災體對城市洪澇災害的前期預警、預測、預防、災害期間的救災、救護,災后的重建和恢復的綜合能力,由系統防災能力、系統抗災能力、系統救災能力和系統恢復能力等四種能力組成?;谝陨纤姆N能力,對城市交通系統承災能力評估指標體系進行科學構建??紤]到交通系統承災體系是一個復雜系統,在對評價指標進行選擇時,不僅要針對具體的評價對象、評價內容進行分析,還必須采用一些篩選方法對指標進行簡化,除去不需要指標。本文采用頻度統計法,基于收集的使用頻率較高的指標,篩選并剔除影響力較小或者具有重復性的部分指標,從致災因子、孕災環境因子、承災體因子和應急管理因子等4個維度初步構建了由32個指標所組成的城市交通系統洪災承災能力風險評估指標體系。為進一步開展承災能力計算,還需要考慮指標數據的可得性和相關性,對于不可獲取數據的指標要進一步舍棄,并保留高相關的指標用于評估分析。為實現這一目的,本文選取長江中下游的臨江城市武漢作為研究對象,從《武漢市統計年鑒》以及中經網統計數據庫、中國國家統計局、中華人民共和國水利部、湖北省水文水資源中心、武漢市水務局、武漢市統計局、百度等數據統計網站和政府部門公布的相關公告中收集2010-2019年的相關數據,舍棄無法獲得的14個指標并保留18個數據指標,如表1所示。

        進一步采用SPEARMAN相關系數,計算表1中18個指標間的相關系數,將計算結果進行可視化展示,如圖1所示。從圖1中,可以看出初選出的18個指標間的兩兩相關關系。根據相關性的定義,對相關系數大于等于0.8的指標進行標記,如表2所示。從表2中可以看出,除了第1、2、3、4個指標,其他指標均有高度相關的指標。汽車站數(4)、軌道交通數(5)、城際鐵路數(6)都是用于測度交通樞紐防洪條件;軌道交通客運量(11)、公路客運量(12)都是用于測度地鐵工程總長度占城市道路總長度的比重。因此,可以進一步去掉指標6和12,簡化評估指標數量。

        2 臨江城市交通系統洪澇風險承災能力評估

        2.1 評估模型構建

        一方面考慮到主觀賦權法中個人偏好的賦權可能導致評價結果產生偏差的風險較高;另一方面系統理論中熵值法得到了普遍應用,根據熵的大小判斷綜合指標離散程度取得了良好的效果。因此,本文采取熵值法對城市交通系統洪災承災能力進行客觀評價。

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