張新毅,范小露
(阜陽師范大學 歷史文化與旅游學院,安徽 阜陽 236037)
伴隨全球氣候變化,地質(zhì)災害的發(fā)生在我國漸呈常態(tài)化趨勢,21世紀人類對于自然環(huán)境的最大適應當屬災害適應[1],而對地質(zhì)災害基本特征的認識則是災害適應的重要前提。根據(jù)國務院2004年頒布施行的《地質(zhì)災害防治條例》,所稱地質(zhì)災害,包括自然因素或者人為活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關的災害。安徽省地處華北腹地,地勢南高北低,淮河與長江穿流而過,將安徽省分割為淮北平原區(qū)、江淮丘陵區(qū)和江南山地區(qū),平原、丘陵和山地面積各占約1/3。以秦嶺-淮河為界,淮河以北為溫帶半濕潤季風氣候,以南為亞熱帶濕潤季風氣候,每年5~9月份為為安徽省梅雨季節(jié),其中以皖南山區(qū)降雨量最大,每年集中降雨期亦是地質(zhì)災害的易發(fā)期[2]。安徽省大地構造歸屬三個構造單元:北部相對穩(wěn)定的華北克拉通、中部秦嶺褶皺造山帶和南部相對活躍的揚子板塊[3]。皖北地區(qū)地勢平坦,皖南地區(qū)地形起伏較大,斷裂構造發(fā)育,地形切割強烈,巖石破碎嚴重,片狀、層狀及風化巖石發(fā)育,加之雨量充沛,滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災害頻發(fā),水土流失嚴重。本研究以安徽省地質(zhì)災害為研究對象,分析其時空分布特征,并利用數(shù)據(jù)包絡分析(data envelopment analysis,DEA)方法進行地質(zhì)災害防治成效定量評價,以期對地質(zhì)災害防治提供理論支撐和方向參考。
本研究以《安徽統(tǒng)計年鑒》(下文簡稱“年鑒”)為數(shù)據(jù)源,選取2004-2017年地質(zhì)災害統(tǒng)計資料做地質(zhì)災害時間分布特征分析。由于統(tǒng)計資料中針對各市統(tǒng)計資料缺乏系統(tǒng)性,2004-2009年安徽省各市地質(zhì)災害統(tǒng)計數(shù)據(jù)未被收錄,故選取2010-2017年安徽省各市地質(zhì)災害資料做空間分布特征分析,并以此為根據(jù)做區(qū)域地質(zhì)災害危險性評價及分區(qū)。在地質(zhì)災害時空分布特征分析的基礎上,本研究以安徽省2017年地質(zhì)災害為對象,對相關數(shù)據(jù)進行無量綱化處理,建立BCC(Banker、Charnes and Cooper)模型,運用DEA方法定量評價地質(zhì)災害投入防治成效。
DEA被認為最好的效率評價方法,用于多個投入指標和多個產(chǎn)出指標的相對有效性評價[4]。其基本原理是根據(jù)現(xiàn)有決策單元(或影響因素)構造前沿效率面,所有決策單元的效率值均處于0~1之間,如果綜合產(chǎn)出效率為1,則表示現(xiàn)有決策單元的投入產(chǎn)出組合是有效的,如果綜合效率小于1,則表示想要提高效率,需對現(xiàn)有決策單元的投入量進行調(diào)整。DEA有點在于不受計量單位的影響,對于含0項可先行無量綱化處理,但不允許有負值出現(xiàn)。DEA包含多種計算模型,基于地質(zhì)災害實際情況,本文選擇規(guī)模收益可變的BCC模型,以投入為導向,研究地質(zhì)災害防治成效。
地質(zhì)災害的發(fā)生在時間上具有較大的隨機性,2004-2017年安徽省共發(fā)生地質(zhì)災害13 012起,其中2005年最多,共發(fā)生8 320起,占比63.94%;其次是2016年的724起和2015年的616起,分別占比5.56%和4.73%;最少當屬2017年,全年近發(fā)生58起,為14年中最低,首次跌破三位數(shù)如圖1,這與近些年安徽省地質(zhì)災害防治工作的大力投入密切相關。
圖1 安徽省2004~2017年地質(zhì)災害時間分布柱狀圖
根據(jù)年鑒統(tǒng)計數(shù)據(jù),2004-2017年安徽省共發(fā)生地質(zhì)災害13 012起,其中崩塌8 786起,滑坡3 621起,泥石流457起,地面塌陷142起,四類地質(zhì)災害占比分別為67.52%、27.83%、3.51%和1.09%??梢姡浪惖刭|(zhì)災害在安徽省居首位,其次是滑坡,泥石流和地面塌陷相對較少發(fā)生。2004-2017年 14年中,2005-2009、2013、2014和2017年崩塌類地質(zhì)災害占當年地質(zhì)災害總數(shù)50%以上,其中2005年占比最高,為77.46%;2004、2011、2015及2016年滑坡類地質(zhì)災害占主導,其中2011年比例最高,高達58.29%;泥石流發(fā)生次數(shù)最多的年份為2005年,高達333起,最少的是2004年和2017年,全年僅發(fā)生1次;地面塌陷以2007年為最高,全年共發(fā)生21起,2017年最少,僅1起。
地質(zhì)災害多數(shù)情況下作為次生災害發(fā)生,諸如洪澇災害發(fā)生后經(jīng)常伴隨滑坡、泥石流等地質(zhì)災害?;?、泥石流、崩塌等地質(zhì)災害的發(fā)生多數(shù)情況下與區(qū)域降水情況息息相關。比如2005年地質(zhì)災害與當年8個強熱帶風暴和臺風帶來的強降雨有關,2009年地質(zhì)災害主要發(fā)生于入梅后第一次強降雨和“莫拉克”臺風帶來強降雨期間[5]。
地質(zhì)災害的空間分布特征指示了地質(zhì)災害發(fā)生的區(qū)域性和易發(fā)性,在一定程度上,地質(zhì)災害的空間展布特征可作為地區(qū)危險性分級分區(qū)的重要依據(jù)。本研究以安徽省2010-2017年各市地質(zhì)災害資料數(shù)據(jù)為依據(jù),對安徽省16市年度地質(zhì)災害發(fā)生情況進行統(tǒng)計分析。為增強數(shù)據(jù)可對比性,本研究采用2011-2017年安徽省各市地質(zhì)災害數(shù)據(jù)進行危險性級別分區(qū),即易發(fā)區(qū)和重點防治區(qū)的界定分級。
根據(jù)2011-2017年安徽省各市地質(zhì)災害數(shù)據(jù),本研究綜合7年地質(zhì)災害發(fā)生次數(shù)將安徽省劃分為5個區(qū)級:1級安全區(qū)(地質(zhì)災害發(fā)生次數(shù)為 0)、2級偶發(fā)區(qū)(地質(zhì)災害發(fā)生次數(shù) 1~10)、3 級預警區(qū)(地質(zhì)災害發(fā)生次數(shù)為10~100)、4級危險區(qū)(地質(zhì)災害發(fā)生次數(shù)為100~500)和5級高危區(qū)(地質(zhì)災害發(fā)生次數(shù)>500),5個區(qū)級分別對應標識顏色紅、橙、黃、藍和白。其中,1級安全區(qū)為阜陽、亳州、淮北和宿州,2級偶發(fā)區(qū)有淮南、蚌埠、滁州和馬鞍山,3級預警區(qū)包括合肥、銅陵和五河,4級危險區(qū)為池州和宣城,5級高危區(qū)包含黃山、安慶和六安3市如圖2??梢?,安徽省地質(zhì)災害在空間展布上呈現(xiàn)高度集中性,集中于皖南地形地貌相對復雜的山地-丘陵區(qū)。值得注意的是,圖2所示地質(zhì)災害分區(qū)圖僅僅是對2011-2017年間安徽省發(fā)生的崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷4種主要突發(fā)性地質(zhì)災害的統(tǒng)計綜合,并未考慮其他地質(zhì)災害,如緩變型地質(zhì)災害地面沉降(阜陽市地面沉降最為嚴重)等。
總體而言,安徽省地質(zhì)災害的空間分布呈現(xiàn)南多北少的特點,其分布規(guī)律可能主要取決于地形地貌、地層巖性、活動構造等因素。就地形地貌而言,皖北主要為平原區(qū),地質(zhì)條件相對簡單,而皖南地貌則以山地、丘陵為主,地形起伏大,地貌條件的多樣性導致了皖南地質(zhì)災害的多發(fā)性和復雜性。地層巖性而言,皖北平原區(qū)多以第四紀沙土沉積為主,是地面沉降、塌陷等地質(zhì)災害的集中區(qū);皖南地層出露情況良好,以九華山、黃山、天目山等三大山系為例,主要組成巖性為極易風化破碎的花崗巖、灰?guī)r等,為崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件[3]?;顒訕嬙於?,中國東部最大活動斷裂帶——郯廬斷裂帶以南西—北東走向穿越安徽省南部,由此引發(fā)的地震活動時有發(fā)生,亦增加了皖南地質(zhì)災害發(fā)生的可能性。
圖2 安徽省地質(zhì)災害危險性級別分區(qū)圖
安徽省地貌地形復雜,地質(zhì)災害頻發(fā),針對地質(zhì)災害特征,安徽省相繼出臺了各種政策與措施,在最大程度上予以預警和防治。以2015年為基準,制定《安徽省地質(zhì)災害防治“十三五”規(guī)劃(2016—2020年)》,計劃在1∶5萬地質(zhì)災害調(diào)查的基礎上,實現(xiàn)全省地質(zhì)災害防治網(wǎng)格化全覆蓋,提高綜合監(jiān)測和防治能力,營造安全的生活生產(chǎn)環(huán)境。2016年3月,安徽省國土資源廳印發(fā)《安徽省突發(fā)地質(zhì)災害應急預案》,《預案》中對地質(zhì)災害組織指揮體系、預防檢測與預警、應急處理、善后恢復、應急保障、日常管理與責任獎懲等方面做了詳細規(guī)定與部署。2018年4,月安徽省地質(zhì)災害應急技術指導中心正式掛牌。
以2004-2017年為例,安徽省相繼投入地質(zhì)災害防治專項資金23.66億元,共建成地質(zhì)災害防治項目5 189個。從2004-2017年,安徽省地質(zhì)災害防治項目數(shù)與資金投入基本上呈逐年增加的趨勢,說明對于地質(zhì)災害的防治,安徽省一直在加大對地質(zhì)災害的防治投入。對于逐年增加的防治投入,成效亦十分顯著,2004-2017年安徽省地質(zhì)災害傷亡人數(shù)呈明顯下降趨勢,其中2014、2016及2017三年實現(xiàn)“零”傷亡如圖3。
圖3 安徽省地質(zhì)災害傷亡人數(shù)與防治項目相關性
DEA于1978年由美國運籌學家Charnes等人提出,是一種用于多個投入單元和多個產(chǎn)出單元相對有效性的評價方法[6]。DEA評價法由于其算法簡化、誤差降低且可避免主觀因素影響等優(yōu)點,被諸多學者應用[7-14],其中不乏對地質(zhì)災害防治成效進行DEA定量評價[15-21]。
本文基于安徽省16市2017年地質(zhì)災害數(shù)據(jù),通過無量綱化處理,利用DEA分析法,建立BCC模型,以地質(zhì)災害防治項目數(shù)、投入資金為投入變量,以地質(zhì)災害起數(shù)、經(jīng)濟損失為產(chǎn)出變量,進行防治有效性計算,結果見表1。其中,綜合有效性是技術有效性與規(guī)模有效性的綜合,是成效評價的直觀指標;技術有效性是衡量是否存在投入冗余的重要指標,其值越大表示對投入資源的使用效率越高,值達到1表示使用率為100%;規(guī)模有效性是評價投入資源規(guī)模性的重要指標,規(guī)模有效性越大表示需求缺口越小,若值為1,表明現(xiàn)有資源投入規(guī)模已達到需求,無需繼續(xù)增加;規(guī)模效益是對規(guī)模有效性指標的補充,“—”表示規(guī)模不變,“irs”表示投入規(guī)模需進一步增加。
根據(jù)地質(zhì)災害防治總效率由高至低將安徽省16市劃分為4個層級:防治成效顯著;治成效相對顯著、防治成效相對不顯著和防治成效不顯著見表2。
第1層級,總效率顯著,主要包括合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜陽、淮南、滁州8市,總效率值在0.95以上,地質(zhì)災害防治成效十分有效。其中淮北、亳州、蚌埠、阜陽和淮南皖北5市,技術有效性值、規(guī)模有效性值和綜合有效性值均達到了1,規(guī)模效益不變,說明投入與產(chǎn)出相對有效,投入資源使用效率很高,不存在資源冗余,同時現(xiàn)有資源投入規(guī)模剛剛好,需求與投入平衡,后期無需追增規(guī)模。合肥、宿州和滁州3市,規(guī)模有效性值均為1,說明規(guī)模有效,后期規(guī)模效益不變;技術有效性值相比另外皖北5市略低,說明資源投入未達到最佳效果,后期尚有提高的空間。總體而言,第1層級8市的地質(zhì)災害防治實現(xiàn)了技術有效性和規(guī)模有效性。從地形地貌條件來看,8市地處安徽中-北部平原-臺地區(qū),地質(zhì)構造相對簡單,地質(zhì)災害相對單一,地質(zhì)災害防治資金和專項整治項目的建設取得了十分有效的防治效果。
表1 2017年安徽省各市地質(zhì)災害防治投入DEA效率統(tǒng)計表
表2 安徽省地質(zhì)災害防治總效率層級分布結構
第2層級,總效率相對顯著,主要包括馬鞍山、蕪湖和宣城3市。該層級3個城市規(guī)模有效性均較高,馬鞍山與蕪湖為1,規(guī)模效益不變,宣城0.93,規(guī)模效益為增加。拉低3市總體有效性的指標是技術有效性,3市技術有效性在0.71~0.88之間,投入資源利用率有待提高,存在資源冗余現(xiàn)象。3市在2017年的地質(zhì)災害防治中,馬鞍山和蕪湖實現(xiàn)了“0”起地質(zhì)災害和“0”經(jīng)濟損失,而宣城專項資金投入4 691.3萬元,防治工程項目建設23個,發(fā)生地質(zhì)災害2起,經(jīng)濟損失2.5萬元,有待進一步加強地質(zhì)災害易發(fā)點的詳查與防治,以實現(xiàn)精確定位精準防治。
第3層級,總效率相對不顯著,總效率值在0.4左右,主要包括銅陵和池州2市。銅陵與池州2市技術有效性較高,在0.92~0.94之間,但規(guī)模有效性較低,均值在0.4左右,規(guī)模效益均為需增長型,規(guī)模有效性有大幅的增長空間??偠灾?,銅陵和池州2市在2017年地質(zhì)災害防治中實現(xiàn)了技術有效性,但規(guī)模有效性偏低,需進一步增加防治規(guī)模。
第4層級,總效率不顯著,總效率值均在0.2以下,主要包括六安、安慶和黃山3市。由圖2可知,六安、安慶和黃山3市乃是安徽省地質(zhì)災害的易發(fā)區(qū)和高危區(qū),歷年地質(zhì)災害頻發(fā),人員傷亡和經(jīng)濟損失亦屬全省最高序列,是安徽省地質(zhì)災害重點防治區(qū)。近年來,3市的地質(zhì)災害防治資金投入占全省地質(zhì)災害防治資金總投入50%以上,防治項目更是占到全省80%以上,但防治成效依然不甚理想。3市無論是技術有效性,還是規(guī)模有效性,均為實現(xiàn)高水平,投入資源利用效率不高,規(guī)模效益需增加。從地形地貌條件來看,3市位于大別山區(qū)和皖南山區(qū),地形起伏大,地質(zhì)災害觸發(fā)因素較多,屬于地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)和頻發(fā)區(qū),防治難度較大。
2004~2017年間,安徽省地質(zhì)災害以2005年最為嚴重,經(jīng)濟損失最大,人員傷亡最多;2017年地質(zhì)災害次數(shù)最少,“0”傷亡,且經(jīng)濟損失最小。年度分布具有較大隨機性,在很大程度上與當年強降雨情況有關。
安徽省地質(zhì)災害主要分布在西南部山區(qū),以黃山、安慶和六安最為嚴重,其次是池州和宣城,中北部丘陵平原區(qū)地質(zhì)災害相對較少。空間分布特征歸因于安徽省南北部地形地貌、地層巖性、活動構造的差異性。
DEA評價結果顯示,安徽身地質(zhì)災害防治成效分為4個層級:第1層級,總效率顯著,主要包含合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜陽、淮南、滁州8市,總效率值在0.95以上;第2層級,總效率相對顯著,主要包括馬鞍山、蕪湖和宣城3市;第3層級,總效率相對不顯著,總效率值在0.4左右,主要包括銅陵和池州2市;第4層級,總效率不顯著,總效率值均在0.2以下,主要包括六安、安慶和黃山3市。