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1、第 20卷 第 1期2011年 2月?自?然?灾?害?学?报JOURNAL OF NATURAL DISASTERSVo.l 20 No.1Feb.2011?收稿日期:2009-06-15;?修回日期:2010-08-20?基金项目:国家自然科学基金重点项目(40730526)?沿海城市自然灾害风险应急预案情景分析?;国家自然科学基金项目(41071324);?城市多灾种自然灾害综合风险评估研究?以上海为例?作者简介:殷杰(1983-),男,博士研究生,主要从事环境地学与灾害风险管理研究?E?mai:l rjayq ?通讯作者:尹占娥,副教授?E?mai:l zhaneyin 文章编号:100
2、4-4574(2011)01-0124-05沿海城市自然灾害损失分类与评估殷?杰1,尹占娥1,2,许世远1(1?华东师范大学 地理系,上海 200062;2?上海师范大学 地理系,上海 200234)摘?要:在系统总结国内外沿海城市自然灾害损失评估研究现状的基础上,对现有的自然灾害损失评估方法进行了探讨。针对当前研究中出现的灾害损失类型划分界定不清晰,对次生灾害损失和间接损失无法进行有效的定量评估等问题作了比较明确的阐述,从社会损失和经济损失两个方面建立了沿海城市自然灾害损失分类体系。在此基础上,提出了人员损失、直接损失和间接损失的评估方法。最后,提出了未来自然灾害损失评估研究中有待继续完善和
3、开展的工作。关键词:沿海城市;自然灾害;损失分类;损失评估中图分类号:X43?文献标志码:AClassification and assess ment of natural disasters?loss in coastal citiesYI N Jie1,YIN Zhan?e1,2,XU Shi?yuan1(1.D epart ment of Geography,East China Nor malUniversity,Shanghai 200062,China;2.Depart ment of Cteography,ShanghaiNor malUniversity,Shanghai 2
4、00234,China)Abstract:In view of study on natural disaster loss assessment of coastal cities in china and oversea,themethods ofnatural disaster loss assessment are discussed.This paper analyzes the problems about current loss classificationmethods,such as how to effectively assess secondery disaster
5、loss and indirect loss,and build up coastal city naturaldisaster loss classification system from social loss and econom ic loss.On the basis of coastal city natural disasterloss classification system,thispaper puts forward the loss assessmentmodels for human loss,direct loss and indirectloss.F inall
6、y,some suggestions and orientations for research are presented for future.Key words:coastal city;natural disaster;loss classification;loss assessm ent沿海城市是自然灾害易发和频发区域,也往往是人口集聚、国民经济和社会发展的重要区域和战略中心,我国沿海城市承载着全国 25%以上人口,创造 55%以上国民生产总值 1。自改革开放以来,沿海城市发展伴随着经济和人口增长急速加快,加之在全球气候变化的大背景下,各种自然灾害发生频率和强度有逐渐增强的趋势,自
7、然和人为因素相互作用的致灾、成灾频率呈非线性提高,对灾害的?放大效应?更为显著 2-3。据估计,仅上海市每年因各种灾害就造成 2100余人死亡,直接经济损失至少 40亿元 4。快速、高效、准确的进行自然灾害损失评估,对于灾害管理以及制订应急预案具有重要意义。通过对灾害损失的分析,可以找到造成灾害的主要环节,以便针对这些环节采取预防措施,从而大大提高减灾工作的科学性和减灾投入的合理性 5。但是由于自然灾害系统的复杂性,致灾因子众多、孕灾环境千差万别以及承灾体自身脆弱性,不可避免的给自然灾害评估带来了很多不确定性。目前,自然灾害损失评估方法众多,还没有一种公认的评估方法,主要问题在于对各种自然灾害
8、的破坏损失类型划分界定不清晰,往往存在相互重叠的部分,故无法准确计算出灾害损失。本文在综述国内外沿海城市自然灾害损失评估研究现状的基础上,针对我国沿海城市和主要自然灾害类型特征,拟从承灾体类型划分着手进行灾害损失分类,并在此基础建立评估方法,以期能够进一步提高我国沿海城市灾害损失评估的可操作性和科学性。1?自然灾害损失评估研究现状1.1?国外自然灾害损失评估的研究现状国外自然灾害损失评估研究起步较早,成果较多,在沿海城市地区灾害损失评估的研究中比较有代表性的评估方法和模型主要包括以下几种:(1)HAZUS-MH;由美国联邦应急管理局(FEMA)和美国国家建筑科学院(NIBS)开发的多灾害损失评
9、估模型(前身是 HAZUS,地震损失评估模型)是目前为止应用范围最广,功能最强大,种类齐全的损失评估系统,其主要研究地震、飓风和洪水 3种灾害类型,并且建立了一整套基础资料数据库,是建立在 GIS平台上的基于风险分析的损失评估软件包 6。(2)ECLAC,由 UN-ECLAC(联合国拉丁美洲和加勒比海经社理事会)提出的一套评估自然灾害对社会经济影响的方法,该方法的创新理念在于将自然灾害损失评估与国家(区域)长期的社会经济发展规划相结合,从而将灾害风险管理与国家的宏观经济决策有机地结合在一起。ECLAC评估方法涵盖了各种自然灾害对社会经济和人类活动的影响,主要从3各方面进行评估:直接破坏;间接损
10、失和宏观经济损失 7。(3)国际气候变化组织 IPCC的 7步式 CM 脆弱性评价方法从社会经济损失、生态系统损失以及文化和历史遗产损失等 5个方面建立评估指标体系,已经对24个国家的沿海城市进行了评估 8。(4)丹麦水资源及水环境研究所(DH I)开发的 M IKE系列模型可以对沿海城市地区的各种水动力和水环境灾害进行损失评估和模拟。(5)国立哥伦比亚大学和美洲发展银行开发的灾害风险管理指标系统建立了灾害赤字指数、地方灾害指数、通用脆弱性指数和风险管理指数等四个综合指标来评估美洲加勒比海 12各国家的灾害损失和风险管理的情况 9。(6)美国的 SLOSH 模型,运用地理信息系统为模型输入水深
11、资料和地面数字高程资料,通过确定风暴潮灾害风险区从而估算出风暴潮损失 10。(7)美国的 Sujit和 RuellLee提出了水深一损失曲线方法,用以计算特大洪水(如溃坝)时的经济损失 11。加拿大的 Ed wardA.M cbean和 JackGeorrie等将水深一损失曲线方法进一步改进,还考虑淹没历时和水流速度,以及预报时间对损失的影响 12,成为目前洪水灾害损失研究中最为常用的评估方法。1.2国内自然灾害损失评估的研究现状国内对自然灾害损失评估的研究起步较晚,刚开始主要是通过借鉴国外研究方法和模型进行修正改进后的应用。例如比较常见的利用数理统计方法(模糊数学、层次分析法等)建立评估模型
12、和指标体系,后来随着 GIS和 RS技术发展,一些学者利用 GIS和 RS手段建立了简单的自然灾害损失评估系统。其中代表性的研究工作主要有许世远等开展了沿海城市自然灾害综合评估,对影响沿海城市的洪水、台风、风暴潮等灾害类型进行了综合分析与动态评估,并在天津、上海以及温州等地开展了实证研究,在此基础上开发了评估工具集和情景分析模块 1;马宗晋等提出的?灾度?概念已在国内灾害损失评估的研究中得到了较为广泛的应用 13,并相继出现了一些类似的灾害损失划分方法,在此基础上出台了一系列灾害损失评估的国家规范和标准,如民政部将灾情划分为特大灾、大灾、中灾和小灾等,国家地震局编写了?地震现场工作?第四部分:
13、地震灾害直接损失评估(GB/T 18208.4-2005)?。总的看来,国内外自然灾害损失评估研究发展迅速,各种评估方法和手段日趋成熟,多灾种多时相的综合评估系统不断出现,应用上述各种评估方法在沿海地区进行了大量的实证研究工作。但是,以往的研究中对于自然灾害损失类型的划分方法较为简单且粗略,很多损失类型在实际评估中由于操作困难而被忽略;另外,很多研究对于直接损失和间接损失界定不清晰,如有些将救灾投入和次生灾害损失归为直接损失,有些又作为间接损失。大多数研究只是针对灾害直接经济损失进行评估,而对于间接经济损失、次生灾害损失、人员伤亡损失以及生态环境资源损失等的评估则较少涉及。?125?第 1期?
14、殷?杰,等:沿海城市自然灾害损失分类与评估2?沿海城市自然灾害损失分类对自然灾害损失进行分类是灾害评估的首要环节。目前,对自然灾害损失的分类还没有一个被普遍认可的方案,各种标准都存在类型划分不够清晰、合理的问题。通常把灾害损失分为社会损失和经济损失。社会损失指人员生理心理损伤和对人类正常生活、社会组织、社会活动、社会发展以及生态环境破坏造成的影响等;关于经济损失,目前国内外公认的自然灾害经济损失分为两大类:直接损失(direct losses)和间接损失(indirect losses)14。直接损失是自然灾害的致灾因素造成的物质破坏(physical da m age),包括建筑物自身破坏损
15、失、室内外财产损失、基础设施的损失以及对资源造成的破坏损失等。间接损失是指直接损失的后续影响,主要包括救灾投入,灾后的重建费用,企业减停产、搬迁、延期交货违约、原材料价格上涨、库存不能及时销出等造成的损失,工资收入损失、地价变动、公共服务部门(水、电等)损失等;自然灾害所产生的影响也不全是负面的,灾后重建往往会需要大量原材料和产品供应,带来很多就业机会和商业机会,从而刺激生产提高效益,政府和民间组织往往也会投入更多精力到灾害预防工作中,提高人群的防灾减灾意识,降低灾害风险。从上述自然灾害损失分类和定义可以看出:直接损失是致灾因素的直接后果,是有形的,时间上紧接着灾害产生,空间上仅限于灾区,可以
16、确切的统计出实际价值的损失;间接损失则很难划分的非常清楚,甚至于对间接损失的理解还存在诸多争议,在时空上跨度较大,难以定量计算。同时,在进行自然灾害损失分类的时候经常会讨论次生灾害损失的归属问题,有的研究把次生灾害损失归为间接损失,有的把它归为直接损失,因为它同属于物质破坏损失。本文认为,次生灾害损失同样可分为次生直接损失和次生间接损失,在进行灾害损失计算时可以直接归入到直接损失和间接损失之中。借鉴国内外研究方法,依据综合性、代表性、科学性、可操作性原则,参照受灾体属性特征和国民经济类型划分,将与沿海城市地区相关的自然灾害损失进行详细分类(如表 1)。表 1?沿海城市灾害损失分类表Table1
17、?Classification ofnatural disaster?loss in coastal cities灾害总损失 L社会损失 S人员损失 T人员生理心理创伤、生活行为方式的改变等社会活动 H对社会活动的破坏、社会习俗和文化的改变、社会矛盾激化、社会秩序恶化、社会组织管理机制的失效等社会发展 G人口流失、生态环境恶化等造成社会发展减速、停滞或倒退经济损失 E直接损失 D建筑房屋损失 D1居住用房损失 D11、商业用房损失 D12、行政用房损失 D13、公共事业用房损失 D14室内外财产损失 D2室内财产损失 D21、室外财产损失 D22生命线系统损失 D3给排水系统损失 D31、电力
18、系统损失 D32、供气系统损失D33、供热系统损失 D34、通信系统损失 D35交通设施损失 D4铁路设施损失 D41、公路设施损失 D42、桥隧设施损失 D43、机场设施损失 D44、轨道交通损失 D45、港口设施损失 D46、航道码头损失 D47关键设施损失 D5水利工程设施损失 D51、核设施损失 D52、军事设施损失D53、危险物堆放点损失 D54、民防工程损失 D55自然资源损失 D6动植物资源损失 D61、土地、矿产资源损失 D62、水资源损失D63、自然旅游景观资源 D64其他损失 D7市政公用设施损失 D71、文物古迹损失 D72、文化场馆设施损失 D73间接损失 I救灾重建投
19、入 I1救灾直接投入(物质和费用)I11、搬迁安置费用 I12、灾后重建费用 I13社会经济损失 I2减停产(业)损失 I21、关联产业损失 I22、公共部门损失 I23、宏观经济影响 I243?沿海城市自然灾害损失评估方法鉴于社会损失无法定量评估,这里只考虑社会损失中的人员损失情况。自然灾害造成的人员死伤、失踪以及无家可归人口情况直接来自于政府部门的灾后统计调查报告。此外,还可结合人口统计等资料进行伤?126?自?然?灾?害?学?报?第 20卷亡原因、地点以及性别年龄等方面的分类统计。本文以上述沿海城市自然灾害损失分类为基础,将具体讨论各项自然灾害经济损失的评估计算方法。3.1?直接损失评估
20、在进行灾后损失评估调查时,首先需要确定评估区域的范围以及各区域灾害影响程度。同时,如果受灾区域范围太大,无法逐一进行调查,可通过选取抽样点进行抽样调查的方式进行评估。(1)在自然灾害发生后,对于建筑房屋的损失评估不可能逐一进行,因此可以通过抽样调查得到各种破坏等级的面积占总面积的比例,即?破坏比?来计算,而有些房屋的破坏程度较轻,仅需要部分修复,所以损失就不是造价的全部,因此利用?损失比?表示某种程度下灾害损失与造价之比,建筑房屋损失等于建筑总面积与破坏比、损失比和重置单价的乘积 14,各种建筑类型结构的灾后损失之和就是建筑受灾的总损失,其公式表达为:?D1=?ni=1?4S=1?kj=1Ts
21、(i)?S(i,j)?BS?S(j)?(1)式中:i为评估区编号,共 n区;S为建筑房屋类型编号,共 4类;j为破坏等级编号,共 K 个等级;Ts(i)为 i评估区 S类房屋面积;?s(i,j)为 i评估区 S类房屋 j的破坏比;Bs为 S类房屋单位面积造价(重置单价);?s(j)为 S类房屋 j级破坏的损失比。这里的重置单价指的是重建同类型房屋的单位面积造价,但是不包括地价、改建费用和折旧。(2)对于室内财产的评估可参考房屋损失的计算公式:?D2?ni=1?mS=1?kj=1Ts(i)?s(i,j)?Ws(i,j)?(2)式中:Ts(i)为 i评估区 S类房屋面积;?s(i,j)为 i评估区
22、 S类房屋 j的破坏比;Ws(i,j)为 i评估区 S类房屋 j级破坏的单位面积室内财产损失值。室外财产损失统计可结合主管部门和保险公司的报告来统计。(3)生命线系统主要以管线类结构为主,同时有部分单体工程结构。因此,生命线系统损失等于管线损失和单体结构损失之和,各种生命线系统类型的损失之和就是生命线系统受灾的总损失,其公式表达为:?D3=?5s=1Ls?Bs+?5s=1Rs?s?(3)式中:Ls为 S类管线的破坏长度;Bs为 S类管线的修复或重置单价;Rs为 S类单体结构的重置单价;?s为 S类单体结构的损失比。(4)交通设施的评估方法与生命线系统类似,交通设施损失等于线路损失和单体结构损失
23、之和,将各种交通设施类型的损失进行加和就得到交通设施总的受灾损失,公式表示为:?D4=?7s=1Ls?Bs+?7s=1Rs?s?(4)式中:Ls为 S类交通线路的破坏长度;Bs为 S类交通线路的修复或重置单价;Rs为 S 类单体结构的重置单价;?s为 S类单体结构的损失比。(5)各种关键设施的损失评估由主管部门上报。(6)对于具有一般商品价值属性的自然资源损失可以通过资源损失量与资源市场价格的乘积获得;而对于不具有一般商品属性的自然资源损失评估可根据模糊数学的方法,将影响资源价值的自然、社会和经济因素归纳形成一个矩阵 R,再将评估要素的权重值与 R进行复合运算,计算出资源的综合价值 15,将资
24、源损失量与资源综合价值相乘即得到这部分资源损失;其公式可表示为:?D6=?ms=1Cs?Ms+?ms=1Cy?Qy?(5)式中:Cs为 S类自然资源的损失量;Ms为 S类自然资源的市场价格;Cy为 y类自然资源的损失量;Qy为 y类自然资源的综合价值。(7)其他损失评估由主管部门上报。3.2?间接损失评估目前,间接损失的评估方法主要有两大类:经济学模型和统计(经验)模型。前者利用复杂的经济学理论和模型如投入-产出影响模型等进行估算;后者通过资料统计确定相关灾害-损失间的回归系数,如损失与 GDP的统计经验系数,与直接损失比例关系(如灾害风险管理指标系统中认为灾害的间接损失为直接损失的 0.5到
25、 1.5倍之间)等。以上两种评估方法对于灾害的间接损失类型和影响因素考虑的不够全面,可?127?第 1期?殷?杰,等:沿海城市自然灾害损失分类与评估操作性和科学性有待提高,都无法准确估算出灾害的间接损失,且对数据要求较高,目前在我国难以实现。本文根据上述自然灾害损失分类结果,从救灾重建投入和社会经济损失两方面建立间接损失的评估方法。(1)救灾、搬迁安置费用和灾后重建费用根据政府公布的数据统计。(2)社会经济损失中企业减停产的损失由灾前单日产值减去灾后单日产值再乘以减停产天数,其公式为:?I21=?ms=1(Ps-As)Ds?(6)式中:Ps为 S类企业的灾前单日产值;As为灾后单日产值;Ds为
26、 S 类企业的停产天数。(3)关联产业的损失可利用往年年均产值乘以年均增长率减去灾年产值。?I22=?ms=1(Ks?Rs-Ms)?(7)式中:Ks为 S类产业往年的年均总产值;Rs为 S类产业的年均增长率;Ms为 S类产业灾年的总产值。(4)公共事业部门损失由各主管部门上报。(5)对于灾害的宏观经济影响的评估主要分 4个部分即 GDP增速减缓造成的损失、总体投资损失、物价和通货膨胀损失和金融期货股票价值损失,其计算公式为:?I24=GDP?R+(T-V)+GDP?N+(H-F)?(8)式中:GDP为受灾区域的国民生产总值;R 为 GDP减缓的增长率;T 是总体投资额;V 是实际投资额;N 为
27、通货膨胀率;H 为金融期货股票灾前市值;F 为金融期货股票灾后市值。4?结论与讨论本文在前人的研究基础上,对以往研究中存在的损失类型划分不清晰等问题做了一定的改进,同时补充了以往部分评估方法中没有涉及到的损失类型(如自然资源损失等),从承灾体类型划分出发系统总结了沿海城市主要的自然灾害损失类型,并在此基础上建立评估方法,尤其对间接损失的估算突破了传统的经济学模型和统计(经验)模型方法,根据自然灾害间接损失分类,分别给出各种损失类型的定量化评估方法,是一种简便可行的通用方法。但是对灾害的社会损失、生态环境损失以及如何定量评估自然灾害的正面影响等方面还没有建立有效的评估方法,在未来的工作中需要进一
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