湖北省自然灾害区划研究

安　然　李映东　张　舟

(华中师范大学城市与环境科学学院，湖北武汉　430079)

摘　要　本灾害区划借鉴前人在自然灾害区划理论与方法的研究，结合湖北省情并收集整理省内相关自然灾害数据，通过数理统计方法计算自然致灾因子和自然灾害成灾综合指数，在综合湖北省自然灾害致灾因子和自然灾害成灾空间分异基础上得出湖北省自然灾害区划初步结果。

关键词　自然灾害　综合区划　自然致灾因子　自然灾害成灾

1　导言

自然灾害区划是通过研究自然灾害从孕育、发生、发展到消亡的过程在时空尺度上的规律，对其进行区域划分，通过对特定区域自然灾害发生的可能性和灾害损失的严重性评估，可为区域防灾减灾对策的制定提供基本依据，从而促进区域可持续发展的实现。［1－2］

近年来，国内许多学者陆续开展了自然灾害区划的理论与方法的研究，有的还尝试进行了全国或部分省区的自然灾害综合区划，提出了一些实际方案。史培军等在分析内蒙古自然致灾因子的空间群聚型、时间群发性规律时，用致灾因子多度、均灾次、发生频度等指标进行了区域规律分析，随后还通过ISODATA模糊聚类分析方法进行了全国自然灾害区域划分;［3－4］王静爱等在已建立的中国自然致灾因子数据库基础上，利用致灾因子多度、相对致灾因子强度和被灾指数等指标得到了全国自然致灾因子区域分异图，并建立了由自然灾害多度、灾次比、均灾次、成灾指数等指标构成的全国自然灾害数据库(1949－1990);［5－7］张兰生等将致灾因子、承灾体等7个指标进行综合对全国2364个县级行政单位进行聚类分析，并得到全国自然灾害区划方案。［8］省内学者刘敏等在分析湖北省雨涝灾害孕灾环境、致灾因子、承灾体密度和经济发展水平基础上综合评价了湖北省雨涝灾害风险程度的地域差异，并将湖北省雨涝灾害分为极重度、重度、中度和轻度四个风险区。［9］

2　湖北省主要自然灾害概况

湖北省位于亚热带北缘，属于典型的亚热带季风性气候，冬干夏雨、雨热同期，降水量的年际和区际分布差异较大;地形上西、北、东三面环山，中间低洼、向南敞开，江、河、湖、库众多，长江、汉江等过境客水量大，是自然灾害多发、频发地带，也是我国多灾、重灾地区之一。洪、涝(合称水灾)、旱、冰雹、滑坡、泥石流、崩塌(包括塌陷)、作物病虫害、森林病虫害是湖北省主要致灾因子和灾种，其中洪、涝、旱是造成湖北省经济损失最大、影响范围最广、发生频率最高的三类自然灾害。

湖北省洪涝灾害具有群发性特点，主要表现在襄樊、武汉、随州以及荆州、荆门等江汉平原地区，尤其是荆江大堤两岸出现“外洪内涝”的特点;严重的水土流失、崩塌、滑坡与泥石流等地质灾害在恩施、十堰、宜昌、咸宁等地山区以山洪暴发的形式与平原地区的洪水溃堤、决口同时并存，出现以山区和平原为中心的多个灾害群。［10］干旱灾害在湖北各地均有发生，以岗丘地区居多，尤其是鄂北岗地最为严重，被称作湖北的“旱包子”，为全省多旱区。湖北省是我国地质灾害多发省份之一，因受地域性自然地理或地质环境制约，不同地区发育着不同的灾害种类。鄂西山体高大、垂直切割厉害，人类活动频繁，恰好与暴雨中心重叠，滑坡、崩塌、泥石流灾害经常发生，包括恩施州、十堰市、神农架林区所辖的全部及宜昌市、荆门市所辖的部分县(市)，该区域滑坡、崩塌、泥石流数量占全省的90．98%;鄂东南低山丘陵区，以岩溶地面塌陷为主，包括咸宁地区、黄石市及武汉市的一部分，岩溶地面塌陷数量占全省的96．6%;鄂东北低山丘陵区以泥石流为主。［11－12］

3　自然灾害区划方法

本区划在参考中国主要自然致灾因子表并结合湖北省情的基础上，拟定湖北省自然致灾因子数为10，包括洪、涝、旱、冰雹、滑坡、泥石流、崩塌(包括塌陷)、作物病害、作物虫害、森林病虫害，涉及气象、地质、生物等三大类在湖北省均具代表性的自然灾害。通过对湖北省108个县级单位自然灾害资料的整理，本区划选取统计年份从1956年到2005年50年间的数据，各地方涉及致灾因子影响面积以50年平均值为准。

3．1　指标体系

3．2　指标项与计算方法

自然灾害区划综合指数用以评估特定区域自然灾害发生的可能性和灾害损失的严重性，包括自然致灾因子综合指数和自然灾害成灾综合指数两个二级指标项，计算公式如下:

式中，Wh为自然灾害区划综合指数，Zh为自然致灾因子综合指数，Ch为自然灾害成灾综合指数。

自然致灾因子综合指数包括自然致灾因子多度和自然致灾因子被灾指数两个二级指标项，自然致灾因子多度反映自然致灾因子在一定区域内的群聚性程度，是一个相对值并随对比的区域而变化，自然致灾因子被灾指数反映某县域所受各种自然致灾因子影响面积的百分比，计算公式如下:

式中，Hd为自然致灾因子多度，Hc为自然致灾因子被灾指数，n为县域自然致灾因子数，N为全省自然致灾因子数且N= 10，Si为县域第i种致灾因子影响面积比且i∈(1，n)，Si∈(0，1)。

自然灾害成灾综合指数包括自然灾害频次和自然灾害灾次比两个二级指标项，自然灾害频次反映一定区域内自然灾害发生频率，自然灾害灾次比反映自然灾害在一定区域内的群发程度，计算公式如下:

式中，Df为自然灾害频次，Dr为自然灾害灾次比，m为县域自然灾害发生次数，统计年数Y= 50，M为全省自然灾害发生次数。

3．3　等级划分

依据自然致灾因子综合指数的分布规律，可将湖北省自然致灾因子划分为四个等级，分别为微度［0，0．5)、轻度［0．5，1．0)、中度［1．0，1．5)和重度［1．5，∞)，见表1。

表1　湖北省自然致灾因子等级

依据自然灾害成灾综合指数的分布规律，可将湖北省自然灾害成灾程度划分为四个等级，分别为微度［0，0．1)、轻度［0．1，0．3)、中度［0．3，0．5)和重度［0．5，∞)，见表2。

表2　湖北省自然灾害成灾程度等级

根据上述计算方法得到湖北省各县市区自然灾害区划综合指数，依据自然灾害区划综合指数的分布规律并结合湖北省情，可将自然灾害区划划分为四个等级，分别为危险性小、危险性略大、危险性较大、危险性大，其中危险性小∈［0，0．4)，危险性略大∈［0．4，0．8)，危险性较大∈［0．8，1．2)，危险性大∈［1．2，∞)，见表3。

表3　湖北省自然灾害区划等级(www.xing528.com)

3．4　区划技术流程

4　湖北省自然灾害区划

4．1　自然致灾因子区域分异

湖北省自然致灾因子多度区域分异较大，从20%～100%均有分布，显示出湖北省自然致灾因子具有空间群聚性特征。自然致灾因子多度高值区包括鄂西山区的十堰市和宜昌市的部分县区，襄樊市的宜城市、谷城县、保康县和恩施州全境;鄂东南丘陵区的黄陂区、新洲区、大冶市、阳新县、梁子湖区、赤壁市、通城县;大别山区的英山县和江汉平原的钟祥市、沙洋县、汉川县、仙桃市。围绕这些高值区，自然致灾因子多度值逐渐减小，包括鄂西的十堰市、宜昌市和襄樊市的主城区，鄂东南的武汉和黄石市的部分城区以及江汉平原的东宝区、掇刀区、荆州市全境和天门市，多度值主要分布在40%～60%。以武汉市中心城区为代表的自然致灾因子多度低值区，还包括襄樊市的南漳县等地区分布在20%～30%。

湖北省自然致灾因子被灾指数高低相差极大，从小于1%到大于200%，区域分异十分明显。自然致灾因子被灾指数表现出以鄂西的张湾区、郧县、郧西县、枝江市、远安县、襄阳区、枣阳市为中心超过100%的高值区，其中郧县达到了203%的湖北省最高值。小于10%的低值区包括武汉市中心城区以及黄石、十堰、宜昌、襄樊等市的部分县区，湖北省的其他地区为自然致灾因子被灾指数大于10%到小于100%的过渡地区。自然致灾因子被灾指数与自然致灾因子多度具有直接关系，一般二者成正相关关系，二者在分布上具有部分一致性，其中最突出的是鄂西北郧县、郧西县。

湖北省自然致灾因子综合指数区域分异相对较小，从小于0．5到2相差4倍多。自然致灾因子综合指数重度值分布在鄂西的郧县、郧西县、远安县、宜都市、襄阳区、枣阳市以及鄂东南的通城县，各高值区均接近或大于1．5，其中郧县达到了2的湖北省最大值。围绕这些重度地区，自然致灾因子综合指数逐渐降低，构成了自然致灾因子综合指数轻中度地区，主要包括鄂西大部、鄂东南武汉市部分远城区，黄石市、鄂州市、孝感市、黄冈市、咸宁市、随州市市区，大别山区各县及江汉平原大部。自然致灾因子综合指数微度地区数值在0．5以下，分布在以武汉市中心城区为代表的地区，还包括南漳县、茅箭区、鄂城区、黄梅县、大悟县。

图1　湖北省自然致灾因子区域分异图

4．2　自然灾害成灾程度区域分异

湖北省自然灾害成灾综合指数分布较为集中，绝大多数地区分布在0．5以下的低值区。自然灾害成灾重度即自然灾害成灾综合指数在0．5以上的高值区包括鄂西的竹山县、秭归县、长阳自治县、宣恩县、鹤峰县，鄂东南的孝昌县、崇阳县。紧邻这些高值区的自然灾害成灾中度地区包括鄂西的竹溪县、房县、兴山县、当阳市、保康县、恩施市、建始县，大别山区的大悟县、罗田县、英山县。湖北省其他大部分地区自然灾害成灾综合指数数值较低，自然成灾程度属于轻微度地区。

图2　湖北省自然灾害成灾区域分异图

4．3　自然灾害区域分异

湖北省自然灾害危险性区域分异较为明显，自然灾害危险性综合指数在0～1之间均匀分布，有个别地区数值大于1。从总体上看，鄂西及大别山区自然灾害危险性较大，鄂东南丘陵区及江汉平原自然灾害危险性相对较小，自然灾害危险性综合指数呈现西高东低、北高南低的趋势。鄂西的郧县、郧西县、竹山县、远安县、秭归县、长阳自治县、宜都市、襄阳区、宣恩县、鹤峰县以及鄂东南的通城县这些自然灾害危险性综合指数的高值区构成了湖北省自然灾害危险性极大地区，其中秭归县自然灾害危险性综合指数达到1．56为湖北省的最大值。以这些高值区为中心，周围分布的是自然灾害危险性综合指数0．6～0．8的自然灾害危险性大的地区，包括鄂西北张湾区、丹江口、竹溪县等，鄂东南的黄陂区、新洲区、梁子湖区等，大别山区的麻城市、红安县、罗田县以及江汉平原的钟祥市。自然灾害危险性较大的地区包括基本呈连片分布，包括鄂西的猇亭区、夷陵区和神农架林区，鄂东南的东西湖区、蔡甸区、西塞山等，江汉平原的掇刀区、京山县、沙洋县、荆州市全境、仙桃市、潜江市，这些地区自然灾害危险性综合指数分布在0．4～0．6。自然灾害危险性略大和无危险性的地区，其自然灾害危险性综合指数在0～0．4分布，其中危险性略大的地区包括鄂西的茅箭区、西陵区、襄城区、樊城区，鄂东南的洪山区、汉南区、黄石港区、铁山区、鄂城区、黄梅县、咸安区，以及江汉平原的东宝区和天门市;而无危险性的地区则包括江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、武昌区、青山区和南漳县。

图3　湖北省自然灾害区划图

通过分析，湖北省洪涝灾害主要分布在江汉平原地区特别是荆江大堤两岸，以及省内部分山区;旱灾的发生以岗丘地区居多，特别是鄂北岗地最为严重;地质灾害主要分布在鄂西及鄂东南部分山区。湖北省自然灾害危险性区域分异较为明显，从总体上看，鄂西北、鄂西南山区及鄂东南部分地区自然灾害危险性相对较大，省内其他丘陵区、岗地及江汉平原地区自然灾害危险性相对较小，自然灾害危险性综合指数呈现西高东低、北高南低的趋势。

参考文献

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