摘 要

洪涝灾害已成为我国频繁发生且损失严重的自然灾害之一，随着社会的不断发展和自然环境的变化，其影响也将逐渐增加。洪涝灾害仍是对武汉市洪山区影响较为严重的一种灾害类型。因此开展洪涝灾害风险调查与分析研究，具有重要的理论意义和实践价值。

本论文在对国内外洪涝灾害风险研究现状进行综合分析基础上，论述风险评估的相关概念。通过对洪山区洪水灾害系统的分析，据此构建洪涝灾害风险评价指标体系。选择定性与定量相结合的层次分析法对所构建的指标体系进行评价，并对洪山区进行实证分析，结果表明洪山区关山街洪涝灾害风险性最高，天兴乡最低，论证了模型是可行的,并提出防灾减灾的对策建议。最后对全文的工作进行总结和未来研究展望。通过本文研究结果表明文中对洪山区洪涝灾害风险评价模型的可行性和实用性，在防汛抗旱和抢险救灾等方面具有更进一步的应用前景。

关键词：洪涝灾害，风险评估，武汉市洪山区，评价指标,防灾减灾

Abstract

Flood disasters have become frequent and serious natural disasters in China. With the continuous development of society and changes in the natural environment, its impact will also gradually increase. Flood disaster is still a serious type of disaster in Hongshan District of Wuhan. Therefore, it is of great theoretical and practical value to carry out flood risk investigation and analysis.

Based on the comprehensive analysis of the current situation of flood risk research both at home and abroad, this paper discusses the relevant concepts of risk assessment. Based on the analysis of flood disaster system in Hongshan District, a flood risk assessment index system is constructed. The analytic hierarchy process, which combines qualitative and quantitative analysis, is used to evaluate the established index system and to carry out an empirical analysis on Hongshan district. The results show that the flood and waterlogging disaster in Hongshan district is the most dangerous and the Tianxing township is the lowest. The model is feasible and the countermeasures and suggestions for disaster prevention and reduction are put forward.Finally, the paper summarizes the work and prospects for future research. The results of this paper show the feasibility and practicability of the risk assessment model of flood disaster in Hongshan District, and have a further application prospect in flood prevention and drought relief and disaster relief and disaster relief.

Keywords: flood disaster, risk assessment, flood area of Wuhan city, evaluation index,disaster prevention and mitigation

目录

摘要 Ⅲ

Abstract Ⅳ

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1灾害风险与风险评估概念 1

1.2.2风险评估方法进展 2

1.3主要研究内容 3

1.4研究方法和技术路线 3

1.4.1研究方法 3

1.4.2技术路线 4

第2章 风险评估相关概念 6

2.1背景情况 6

2.2风险评估概念 6

2.3风险评估常用方法 7

2.4 风险评估的意义 7

第3章 武汉市洪山区洪涝灾害成因分析 8

3.1洪水灾害及其历史概况 8

3.1.1洪水灾害 8

3.1.2 洪水历史概况 8

3.2洪灾成因分析 8

3.2.1洪水灾害系统 8

3.2.2洪山区洪涝灾害孕灾环境识别 9

3.2.3洪山区洪涝灾害致灾因子识别 11

3.2.4洪山区洪涝灾害承灾体易损性分析 11

第4章 基于层次分析法的洪涝灾害风险评估 12

4.1研究方法 12

4.1.1建立层次结构模型 12

4.1.2构造判断矩阵 13

4.1.3单准则排序 14

4.1.4一致性检验 14

4.1.5层次总排序 15

4.2指标体系的建立 15

4.2.1指标选取的原则 15

4.2.2指标的构建流程 16

4.2.3指标选取结果 16

第5章 实证分析-以武汉市洪山区为例 17

5.1建立洪涝灾害风险评估层次模型 17

5.2构造判断矩阵及一致性检验 18

5.3提升洪山区洪涝灾害防灾减灾能力的对策建议 21

5.3.1防灾减灾 21

5.3.2结构性减灾 22

5.3.3非结构性减灾 22

第6章 全文总结与研究展望 24

6.1 全文总结 24

6.2 研究展望 24

参考文献 25

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

当前洪涝灾害的发生频率越来越高，造成的影响也在不断增大，对整个社会的稳定发展以及人类的生命财产安全已然构成严重威胁,应当引起我们对洪涝灾害的高度重视。

美国国家洪水保险计划通过绘制洪水风险图，将此广泛应用在在洪泛区管理，帮助洪泛区的居民进行洪灾避难与灾后救助等方面。《国家综合减灾“十二五规划”》以及《国家防灾减灾科技规划（2010~2020年）》等等都将自然灾害风险评估与防灾减灾的研究作为国家重点开展和支持工作，显而易见进行灾害风险评估的重要性。

尽管人们能够采取各种结构性措施和非结构性措施来减小洪水灾害发生的频次和影响程度，但由于自然和经济方面的原因，洪水灾害目前还很难做到彻底防范或是根本消除，因此开展洪水风险评估十分重要。洪涝灾害风险评估能够帮助我们趋利避害，更好地保障人民群众的生命和财产安全，有利于区域土地的科学规划，谋求更好地生存和发展，同时对洪涝灾害应急管理的创新和完善具有指导意义和现实意义。

1.2 国内外研究现状

1.2.1灾害风险与风险评估概念

风险是指所发生的不确定性或非期望事件，往往通过损失的大小表现出来。灾害风险可以表达为：Risk = f (E, H, V)，其中E表示孕灾环境稳定性，H表示致灾因子危险性，V表示承灾体脆弱性，灾害风险由三者综合而成的一个复杂的函数关系。而洪灾风险的内涵不仅包含洪水灾害发生的频率，也包含灾害造成的不利结果。

国外对洪涝灾害风险评估研究从20世纪50年代开始，早期对洪涝灾害的研究只通过建立洪水模型，对不同时期的洪水特征进行记录来进行宏观层面研究。威廉姆和奥瑟^[1]在1982年所著的《自然灾害风险防灾与减灾政策》中论述了自然灾害风险评估的一般程序，包括对灾害风险的辨识、灾害风险的估算以及灾害风险评价三个部分。

国际上广泛采用的风险评估的步骤是来自于美国国家科研委员会^[2]在1983年公布的报告，在“联邦政府的风险评估报告”中制定了风险评估的四个步骤：（一）灾害风险的辨识，（二）灾害风险的暴露评估，(三）灾害风险的强度—反应，（四）灾害风险评价。魏一鸣^[3]等指出，从洪涝灾害的事件演变过程，将洪涝灾害评估分为：第一个阶段是洪涝灾害影响评估、第二个阶段是洪涝灾害预评估、第三个阶段是洪涝灾害实时评估，最后进行洪涝灾害灾后评估。

20世纪80年代初，美国绘制了江河洪水危险图，为美国的防灾减灾工作给予莫大帮助，同时也为洪涝灾害影响评价提供了新得想法和思路。中国国家气象局对旱涝灾害进行了摄入研究和探讨，以及水利部对历史大型洪涝灾害都进行了考证和评价，全国自然灾害综合研究组等^[4]对全国的自然灾害完成了区划工作。

1.2.2风险评估方法进展

综合国内外洪涝灾害风险评价的研究现状，在对风险评估方法的理论框架的系统梳理后，将风险评估方法大致上分为四种类型^[5]。

（1）基于历史灾情数据和资料的灾害风险评估

这种办法计算相对简略，评估不需要很详细和复杂的地理数据，但一般难以获取长时间序列的历史灾情数据资料，同时评估结果是区域性洪涝灾害风险，不足以体现洪涝灾害风险的空间差异。刘新立和史培军^[6]以长江流域1736~1911年的历史洪涝灾害数据和资料作为基础，以“受灾县、次”为指标，应用马尔科夫链，计算1911~1915年长江流域的洪涝灾害风险。秦年秀和姜彤^[7]通过历史洪水灾情资料对长江中下游地区的洪涝灾害危险性进行初步研究。同时Benito等^[8]开发基于长时间序列历史洪灾数据和规范记录，整合多科学方法构建评估洪水风险的方法。谭徐明等^[9]应用近三百年的洪水灾害资料序列，结合当前自然数据和社会的经济数据，利用数据库和GIS技术，深入剖析了区域洪水风险并且在此基础上绘制了全国洪水风险区图。

（2）基于指标体系的灾害风险评估

这种方法普遍认为洪涝灾害风险是一个复杂的函数，是由致灾因子的危险性、承灾体的暴露性以及脆弱性之间相互作用而形成的统一整体。杜鹃等^[10]从致灾因子、孕灾环境和承灾体三个层面，构建评价指标体系，对湘江流域进行洪水灾害综合风险评估。蒋新宇等^[11]分别从灾害危险性、承灾体暴露性、脆弱性和区域防灾减灾能力四个方面，选择并构建评价指标体系，然后对松花江流域洪涝灾害风险进行分析与评估。刘少军等^[12]基于洪涝灾害风险指标体系，深入分析和评估了海南岛台风的过程，以及所引发的洪涝灾害风险大小。何报寅、张海林、张穗等^[13]从洪水灾害危险性和社会经济易损性两个方面出发，绘制了湖北省洪水灾害综合风险评估图。

（3）RS与GIS技术耦合的灾害风险评估

RS与GIS技术耦合的灾害风险评估方法在最近几年得到较大发展，主要是通过借助GIS技术来获取洪涝灾害遥感图像中的丰富而有用的信息数据，根据计算区域被淹没次数，再应用风险分析模型，就可以进行区域洪涝灾害风险的大小的评价。此方法可以更加直观地反映区域洪涝灾害的空间分布特征和规律，一般情况下，大多用于灾情的实时监控，以及提供防灾减灾的信息支持。郑伟等^[14]利用得到的雷达图像和灾前的TM图像叠加重合，能够快速而又精确得到洪水淹没范围。Huang等^[15]在GIS技术中提取1991年、2003年和207年江苏里下河地区内涝灾害时NOAA VHRR和MODIS遥感影像中的淹没范围信息进行区域内涝风险评估。朱静^[16]提出一种基于RS和GIS的洪涝灾害风险评估方法，利用遥感影像提供的可靠数据，对城市洪涝灾害进行风险评估。

（4）基于情景模拟的灾害风险评估

这种方法是通过构建合适的情景进行评估，包含不同概率的致灾因子情景以及社会人文经济情景，再应用所构建的水文、水动力模型，从而模拟不同情景下的洪涝灾害情况，分析和计算不同承灾体的受损情况，对洪涝灾害风险进行评估。该方法能更为直观并且准确地反映灾害风险的空间分布特征及其规律，为灾害减轻和缓解提供了数据支撑。赵庆良等^[17]提出了在GIS技术的支持下的洪水淹没的一种模拟方法，对龙湾区“海棠”台风暴雨进行实证分析。赵思键和黄崇福^[18]应用情景分析法对淮河流域的水稻进行洪涝灾害风险评估，绘制区域风险区划图。目前洪水灾害预报和损失评估大多应用洪水数值模拟技术，进行模拟洪水泛滥成灾过程，从而显示洪水特征的空间动态变化。西方发达国家政府部门在洪涝灾害风险研究领域形成了较为成熟的方法和工具。其中荷兰Delft水力学研究所开发的Delft 3D模型，广泛应用于水文气象灾害的情景模拟分析与风险评估。

1.3主要研究内容

（1）阐述洪涝灾害、风险评估的有关概念。

（2）探讨风险评估相关概念及意义。

（3）收集并整理分析武汉市洪山区洪涝灾害案例及相关数据，从孕灾环境、致灾因子、承灾体三个层面分析灾害成因。

（4）利用层次分析法，设计并选取评估指标，对洪山区洪涝灾害风险进行评估。

（5）选取武汉市洪山区进行洪涝灾害风险的实证分析，结合FEMA关于洪水危险区分区设计原则，提出防灾减灾的对策建议。

1.4研究方法和技术路线

1.4.1研究方法

（1）文献分析法。阅读并整理归纳有关洪涝灾害风险评估方面的文献资料，总结和记录国内外相关研究的成果及进展。

（2）案例分析法。本文调查和分析了武汉市洪山区历史洪涝灾害情况，结合洪山区再进行指标的设计和选取。

（3）比较分析法。由于国内对洪涝灾害风险管理的研究尚未十分成熟，对洪涝灾害风险评估的研究较国外研究发展也相对滞后，通过对国内外洪涝灾害风险评估的理论成果，进行比较分析来获得一定的理论支持。

（4）实证研究法。以武汉市洪山区为例进行洪涝灾害风险评估的实证分析，并据此提出提高洪山区洪涝灾害防灾减灾的对策建议。

1.4.2技术路线

绪论

风险评估相关概念

武汉市洪山区洪涝灾害成因分析

基于层次分析法的洪涝灾害风险评估

实证分析-以武汉市洪山区为例

全文总结与研究展望

研究背景与意义

国内外研究现状

研究内容与方法

背景情况

风险评估概念

评估方法和意义

洪水灾害及概况

洪灾成因分析

研究方法

指标体系的建立

建立指标模型

风险评价

对策建议

全文总结

研究展望

图1-1 全文技术路线图

1. 风险评估相关概念

2.1背景情况

随着城市化水平的逐步提高，社会财产及资本更加集中，全球气候及环境的急剧变动，自然灾害所造成的人员伤亡和财产损失也日趋严重^[19]。对风险的评估^[20]能够帮助人们从危机事件^[21]中获取经验和总结教训，使得危机风险管理更有效果。

我国在危机风险管理评估上^[22]缺乏必要的理论基础以及实践积累。具体表现如下：

（一）危机风险评估模式无法应对现代洪涝灾害危机。我国的风险评估一直都是单一管理模式。这种模式有利于各司其职，往往表现出较高的效率，但是随着危机出现了新变化，具有了群发性特点,灾种和致灾源也迅速地增多，导致传统危机风险评估模式无法应对现代洪涝灾害危机。

（二）危机风险意识淡薄。从政府方面看，经常忽视了危机爆发前的监测预警工作，尤其缺少风险的评估机制，往往不能及时预测危机和有效防止危机发生。再者从社会民众方面上看，公众作为危机风险管理的一大主体^[23]，缺少风险防范意识和基本的自救知识。

（三）缺乏危机风险评估的联动机制，行政管理体制不畅。目前的行政管理体制存在诸多弊端，很难形成快速而有效的危机评估与反应管理机制。各主体部门之间缺乏联动、协调和演练,严重影响了处置效率。

（四）危机风险评估尚不成熟。目前对危机风险评估的研究，很少有关评价原理以及评价模型建立的探讨，尤其缺乏一个对危机风险评估的全面系统的评价。

2.2风险评估概念

风险评估是指，对于风险事件中可能存在的所有风险因素进行辨识与分析，对人们的各个方面造成影响的程度和损失的可能性大小进行量化评估的过程。即风险评估就是量化某一事件带来的影响程度或损失的可能性大小。

风险评估包括四个主要内容：

（一）评估某一风险事件发生的可能性大小；

（二）评估某一风险事件造成的可能的结果范围和危害程度；

（三）评估某一风险事件预期发生的时间；

（四）评估某一风险事件中的一个风险因素所导致风险事件的发生频率。

风险评估过程由以下六个基本步骤构成。

1. 选择风险评估方法。 （2）考虑决策者的风险态度。

（3）考虑风险的特征。 （4）建立定性或定量的评估系统。

（5）对评估数据进行解释结果。 （6）根据评估结果做决策。

2.3风险评估常用方法：

风险评估常用方法有以下几种：

（一）风险因素分析法

风险因素分析法是指对可能导致风险发生的所有可能因素进行分析，从而确定风险发生概率大小。其一般步骤是：调查存在的风险源→识别风险转化的条件→确定是否具备风险转化的条件→估计风险可能发生的后果→风险评价。

（二）模糊综合评价法