四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

卿清濤,徐金霞,周 斌,徐沅鑫,鄧國衛(wèi),鐘燕川,張玉芳

(1 四川省氣候中心,四川 成都 610072;2 高原與盆地暴雨旱澇災(zāi)害四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610072;3 四川省農(nóng)業(yè)氣象中心,四川 成都 610072)

受季風(fēng)氣候的影響，我國暴雨主要集中出現(xiàn)在夏季，也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)旺季，暴雨引發(fā)的災(zāi)害損失是最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一[1]。根據(jù)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)，四川省主要?dú)庀鬄?zāi)害以干旱受災(zāi)面積最廣，而暴雨洪澇的損失最大[2]。

水稻是我國也是四川省的主要糧食作物，其抵御漬澇災(zāi)害的能力較強(qiáng)，但如果經(jīng)歷長時(shí)間持續(xù)降水或強(qiáng)降水，或被洪水較長時(shí)間淹沒，仍會(huì)造成大面積的減產(chǎn)甚至絕收。夏季暴雨盛發(fā)季節(jié)正是水稻生產(chǎn)關(guān)鍵期。研究認(rèn)為，暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)宿遷地區(qū)水稻生產(chǎn)造成的平均災(zāi)損率為1.8%[3]；中國平均每年由于洪澇災(zāi)害造成的水稻產(chǎn)量損失，約占其所有災(zāi)害損失的25%[4]，可見暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)水稻的生產(chǎn)危害很大。目前，國內(nèi)外學(xué)者在洪澇災(zāi)害對(duì)不同生育期水稻生產(chǎn)的影響、水稻洪澇災(zāi)害指標(biāo)、水稻抗?jié)衬芰Φ确矫孢M(jìn)行了大量的研究[5-7]。洪澇災(zāi)害的影響不僅與水稻所處的生育期有關(guān)，而且與淹沒時(shí)間長短和淹沒深度有關(guān)；相對(duì)而言，移栽期至返青期、返青期至分蘗期、分蘗期至孕穗期降水對(duì)水稻的產(chǎn)量形成影響較小，抽穗期至乳熟期降水會(huì)造成空殼率及秕谷率增加[8]。

氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[9]一般從致災(zāi)危險(xiǎn)性、承災(zāi)體暴露性、承災(zāi)體脆弱性與防災(zāi)減災(zāi)“四因子”概念出發(fā)，研究各因子所包含的區(qū)劃指標(biāo)，構(gòu)建區(qū)劃模型，基于GIS技術(shù)繪制風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，區(qū)劃災(zāi)種包括暴雨洪澇[10-14]、霧霾[15]、冰雹[16]等。近幾年，許多學(xué)者基于自然系統(tǒng)理論[17]和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法[18-19]，逐漸開展作物的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，如將冷害發(fā)生概率、種植面積和單產(chǎn)減產(chǎn)率分別作為致災(zāi)危險(xiǎn)性、承災(zāi)體暴露性和承災(zāi)體脆弱性指標(biāo)，開展了水稻低溫災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[20]；通過計(jì)算作物關(guān)鍵生育期水分虧缺指數(shù)和熱量指數(shù)，建立干旱指標(biāo)和冷害指標(biāo)，構(gòu)建基于玉米干旱災(zāi)害和冷害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并得出災(zāi)害發(fā)生的頻次和強(qiáng)度以及防災(zāi)減災(zāi)能力是決定災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最關(guān)鍵的2個(gè)影響因子[21]。

前人對(duì)四川省單季稻氣象災(zāi)害的研究主要集中在低溫冷害、高溫?zé)岷22]；或是將整個(gè)四川省水稻生產(chǎn)區(qū)作為一個(gè)分區(qū)開展了西南地區(qū)水稻洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究[23]，但四川省地域?qū)拸V，地形地貌復(fù)雜，各地氣候差異大，導(dǎo)致水稻生育期時(shí)間各有不同。目前關(guān)于四川省水稻的暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究很少。本研究在以往前人的基礎(chǔ)上，根據(jù)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)理論、水稻各生育期的特點(diǎn)以及暴雨的氣候規(guī)律[2,24]，以四川省單季稻洪澇敏感期(拔節(jié)期-成熟期)為研究時(shí)段，綜合分析四川省水稻不同生育期的洪澇災(zāi)害發(fā)生情況及影響程度，從暴雨洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性、暴露度、脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力入手，構(gòu)建區(qū)劃模型，開展四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究，以期為單季稻主產(chǎn)區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)和種植制度調(diào)整提供參考。

1 研究資料與方法

1.1 資料來源

氣象觀測(cè)資料：1961-2017年四川省單季稻種植區(qū)123個(gè)氣象站逐日降水資料。

農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)資料：1986-2015年四川省單季稻種植區(qū)46個(gè)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站不同生育期(播種期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、成熟期)單季稻的生長發(fā)育情況，水稻空殼率及農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站所在縣的水稻平均產(chǎn)量和種植面積。

地理信息資料：四川省1∶100萬GIG數(shù)據(jù)的水系和行政邊界資料，分辨率為30 m×30 m的高程數(shù)據(jù)。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料：2016年四川省統(tǒng)計(jì)年鑒資料，包括各縣的GDP、農(nóng)村人口、農(nóng)業(yè)總收入、耕地面積、機(jī)械總動(dòng)力、旱澇保收面積比等。

1.2 研究區(qū)域和單季稻洪澇敏感期時(shí)間的劃分

根據(jù)四川省農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站多年的觀測(cè)資料以及水稻產(chǎn)量資料，得出省單季稻主要產(chǎn)區(qū)位于四川盆地區(qū)和攀西地區(qū)，結(jié)合四川省氣候區(qū)劃結(jié)果[25]將單季稻產(chǎn)區(qū)具體劃分為7個(gè)區(qū)域：成都平原區(qū)(Ⅰ)、盆中丘陵區(qū)(Ⅱ)、盆南丘陵低山區(qū)(Ⅲ)、盆東平行嶺谷區(qū)(Ⅳ)、盆北深丘低山區(qū)(Ⅴ)、川西南山地半濕潤氣候區(qū)(Ⅵ)和川西南山地干熱河谷區(qū)(Ⅶ) (圖1)。

四川省暴雨洪澇災(zāi)害盛發(fā)時(shí)段為盛夏，結(jié)合洪澇對(duì)水稻生育期的影響以及水稻生育期時(shí)間觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害影響的敏感時(shí)段為拔節(jié)期-孕穗期、孕穗期-抽穗期和抽穗期-成熟期。根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)的四川省單季稻暴雨洪澇敏感期的時(shí)段劃分結(jié)果見表1。

1.3 研究方法

本研究從暴雨洪澇災(zāi)害的致災(zāi)危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、承災(zāi)體暴露性、防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)方面，分析暴雨洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。四川省單季稻暴雨洪澇區(qū)劃方法主要運(yùn)用百分位法、歸一法、加權(quán)平均法、層次分析法和自然斷點(diǎn)法[10-13,15]。依據(jù)層次分析法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，結(jié)果見表2。

表2 單季稻洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)及其權(quán)重值Table 2 Regionalization index and weight value of flood disaster for single cropping rice

2 四川省單季稻暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.1 致災(zāi)危險(xiǎn)性因子

根據(jù)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃理論，致災(zāi)危險(xiǎn)性通常考慮災(zāi)害出現(xiàn)的頻次和強(qiáng)度。本研究中致災(zāi)危險(xiǎn)性因子主要考慮各區(qū)域單季稻敏感生育期暴雨洪澇災(zāi)害出現(xiàn)的頻次和強(qiáng)度。利用1961-2017年四川省單季稻主產(chǎn)區(qū)123個(gè)氣象站逐日降水資料，按單季稻生育期分別統(tǒng)計(jì)1～10 d及10 d以上的降水過程，并要求過程中至少有1 d降水量≥50 mm，建立不同歷時(shí)的10個(gè)序列，利用百分位法，分別統(tǒng)計(jì)第60，80，90，95，98百分位過程雨量，將暴雨強(qiáng)度分為5級(jí)。根據(jù)此分級(jí)結(jié)果，使用加權(quán)指數(shù)法計(jì)算致災(zāi)危險(xiǎn)性因子(H)：

(1)

式中:H為危險(xiǎn)性因子;Sj為水稻各生育期暴雨洪澇危險(xiǎn)指數(shù)；Wj為各生育期暴雨洪澇權(quán)重， 根據(jù)專家打分法確定，拔節(jié)期-孕穗期、孕穗期-抽穗期、抽穗期-成熟期Wj分別取值0.3,0.4,0.3；WWi為不同等級(jí)暴雨頻次的權(quán)重系數(shù)，根據(jù)層次分析法確定，具體取值見表2；Pi為不同等級(jí)暴雨的頻次。

2.2 承災(zāi)體脆弱性因子

脆弱性是指承災(zāi)體承受一定的災(zāi)害強(qiáng)度打擊后受到損失的容易程度，反映了承災(zāi)體抵御災(zāi)害的能力。對(duì)于單季稻暴雨災(zāi)害而言，主要考慮地形、水系和坡度3個(gè)指標(biāo)，計(jì)算模型見式(2)：

V=Wv1×T+Wv2×W+Wv3×S。

(2)

式中：V為脆弱性因子；T、W、S分別為地形指標(biāo)、水系指標(biāo)和坡度指標(biāo)；Wv1、Wv2、Wv3分別為地形、水系和坡度的權(quán)重值，由層次分析法確定，分別為0.400，0.400，0.200。

2.2.1 地形指標(biāo) 地形指標(biāo)主要考慮高程和高程標(biāo)準(zhǔn)差，因?yàn)榈貏?shì)如果低洼平坦，洪水難以迅速宣泄，易于造成暴雨洪澇災(zāi)害。表3是高程和高程標(biāo)準(zhǔn)差組合的地形指標(biāo)賦值，據(jù)此可獲得T值。

表3 地形高程及高程標(biāo)準(zhǔn)差的組合賦值Table 3 Combination weighting approach results of digital elevation and standard deviation

2.2.2 水系指標(biāo) 水系指標(biāo)采用河網(wǎng)密度指數(shù)表示，將一定半徑范圍內(nèi)的河流總長度作為中心格點(diǎn)的河流密度，半徑大小使用系統(tǒng)缺省值。本研究使用30 m×30 m網(wǎng)格DEM數(shù)據(jù)，在ArcGis平臺(tái)計(jì)算河網(wǎng)密度，即可獲得W值。

2.2.3 坡度指標(biāo) 本研究利用30 m×30 m的網(wǎng)格DEM資料，在ArcGis平臺(tái)計(jì)算坡度指標(biāo)。坡度(SLOPE)是反向因子，坡度越大，越不利于洪澇形成。坡度指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

(3)

2.3 承災(zāi)體暴露性因子

暴露性是指在致災(zāi)因子影響范圍內(nèi)承災(zāi)體的數(shù)目和價(jià)值，只有當(dāng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)源有可能危及風(fēng)險(xiǎn)承災(zāi)體時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，暴露性越大，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也越大。本研究利用四川省單季稻種植面積與耕地面積的比值(水稻種植率)建立單季稻暴露性(E)評(píng)估模型：

E=Srice/Scul。

(4)

式中：E為暴露性因子，Srice為某縣的水稻種植面積，Scul為該縣的耕地面積。

2.4 防災(zāi)減災(zāi)能力因子

防災(zāi)減災(zāi)能力是受災(zāi)區(qū)對(duì)氣象災(zāi)害的抵御和恢復(fù)程度，是為應(yīng)對(duì)水稻暴雨洪澇災(zāi)害所造成損害而進(jìn)行的工程和非工程措施?？紤]到這些措施和工程建設(shè)必須要有當(dāng)?shù)卣慕?jīng)濟(jì)支持，本研究以2016年四川省社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料為基礎(chǔ)，考慮農(nóng)村人口人均收入(農(nóng)業(yè)總收入/農(nóng)村人口)、機(jī)械總動(dòng)力和旱澇保收面積比作為防災(zāi)減災(zāi)指標(biāo)，采用加權(quán)法構(gòu)建防災(zāi)減災(zāi)模型。

R=Wr1×G+Wr2×M+Wr3×A。

(5)

式中：R為防災(zāi)減災(zāi)能力因子；G、M、A分別為四川省農(nóng)村人口人均收入、機(jī)械總動(dòng)力、旱澇保收面積比指標(biāo)值；Wr1、Wr2、Wr3為以上3個(gè)指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重值，采用層次分析法確定，分別為0.297，0.165和0.538。

2.5 四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害區(qū)劃模型

在上述分析的基礎(chǔ)上，建立以致災(zāi)危險(xiǎn)性、承災(zāi)體暴露性、承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力因子為基礎(chǔ)的四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害區(qū)劃模型。根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃理論，組成風(fēng)險(xiǎn)的各因子影響是非線性的，通常采用多元指數(shù)相乘模型，具體計(jì)算公式如下：

P=Hwh×Ewe×Sws×(1-Rwr)。

(6)

式中：P為水稻暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；H、E、S、R分別致災(zāi)危險(xiǎn)性因子、承災(zāi)體暴露性因子、承災(zāi)體脆弱性因子、防災(zāi)減災(zāi)能力因子；wh、we、ws、wr為以上4個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)因子的權(quán)重值，采用層次分析法確定，分別為0.567，0.224，0.134和0.074。

依據(jù)公式(1)～(6)，分別計(jì)算四川省單季稻暴雨致災(zāi)危險(xiǎn)性因子、脆弱性因子、暴露性因子、防災(zāi)減災(zāi)能力因子和暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，在ArcGis平臺(tái)上進(jìn)行插值計(jì)算，采用自然斷點(diǎn)法進(jìn)行分級(jí)，即可得到相應(yīng)的區(qū)劃圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 四川省單季稻暴雨洪澇危險(xiǎn)性的區(qū)劃

圖2為四川省單季稻不同生育期暴雨洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果。由圖2-a可見，1961-2017年四川省水稻拔節(jié)期-孕穗期，暴雨洪澇危險(xiǎn)區(qū)等級(jí)以中等和低等危險(xiǎn)區(qū)為主，盆北深丘低山區(qū)、盆南丘陵低山區(qū)、川西南山地干熱河谷區(qū)和川西南山地半濕潤氣候區(qū)為低危險(xiǎn)區(qū)；盆中丘陵區(qū)的大部分地區(qū)、成都平原區(qū)和盆東平行嶺谷區(qū)的大部分地區(qū)為中等危險(xiǎn)區(qū)；盆中丘陵區(qū)的雅安東部、眉山中部和樂山西北部均是高危險(xiǎn)區(qū)，另外盆中丘陵區(qū)北部的綿陽中部、德陽北部局部地區(qū)以及盆東平行嶺谷區(qū)的局部地區(qū)也是高危險(xiǎn)區(qū)。

由圖2-b可知，四川水稻孕穗期-抽穗期暴雨低危險(xiǎn)區(qū)主要集中在盆中丘陵區(qū)和盆北深丘低山區(qū)的東部以及盆南丘陵低山區(qū)的大部分地區(qū)、川西南山地半濕潤氣候區(qū)北部和東部；高危險(xiǎn)區(qū)面積明顯比拔節(jié)期-孕穗期大，包括成都平原區(qū)西南部、盆中丘陵區(qū)西南部和西北部、盆北深丘低山區(qū)廣元市的西部以及川西南山地干熱河谷區(qū)局部地區(qū)；其余地區(qū)為中等危險(xiǎn)區(qū)，其面積比拔節(jié)期-孕穗期明顯減小。

由圖2-c可知，四川水稻抽穗期-成熟期暴雨洪澇高危險(xiǎn)區(qū)集中在兩個(gè)區(qū)域，其中一個(gè)區(qū)域?yàn)榕柚星鹆陞^(qū)西南大部分地區(qū)，另外一個(gè)是盆東平行嶺谷區(qū)絕大部分地區(qū)；中等危險(xiǎn)區(qū)主要集中在盆中丘陵區(qū)西北部和西南部地區(qū)、盆北深丘低山區(qū)的北部以及盆南丘陵低山區(qū)局部地區(qū)等；低危險(xiǎn)區(qū)的面積最大，包括川西南山地干熱河谷區(qū)和半濕潤區(qū)、成都平原、盆南丘陵低山區(qū)的大部分地區(qū)以及盆北深丘低山區(qū)的西部地區(qū)。

由圖2-d可知，四川水稻全生育期暴雨洪澇危險(xiǎn)等級(jí)分布特征比較明顯，其中種植區(qū)域的南半部基本為低危險(xiǎn)等級(jí)區(qū)，包括川西南山地干熱河谷區(qū)和半濕潤氣候區(qū)以及盆南丘陵低山區(qū)，除此以外，盆北深丘低山區(qū)局部地區(qū)以及盆中丘陵區(qū)的一些零散區(qū)域也是低危險(xiǎn)區(qū)；高危險(xiǎn)等級(jí)區(qū)集中盆中丘陵區(qū)西南部和綿陽西部地區(qū)以及盆東平行嶺谷區(qū)；成都平原區(qū)以及盆中丘陵區(qū)和盆北深丘低山區(qū)的大部分地區(qū)都是中等危險(xiǎn)區(qū)。

3.2 四川省單季稻暴雨洪澇脆弱性的區(qū)劃

圖3是四川省單季稻暴雨洪澇脆弱性敏感等級(jí)的區(qū)劃結(jié)果。由圖3可以看出，四川水稻暴雨洪澇脆弱性中高敏感區(qū)位于成都平原區(qū)和盆中丘陵區(qū)大部分地區(qū)以及盆東平行嶺谷區(qū)的谷地、盆南丘陵低山區(qū)的丘陵地區(qū)，低敏感區(qū)主要集中在川西南山地干熱河谷區(qū)和半濕潤區(qū)、盆北深丘低山區(qū)大部分區(qū)域、成都平原區(qū)和盆中丘陵區(qū)與高原山地接壤的區(qū)域、盆南丘陵低山區(qū)的山地以及盆東平行嶺谷區(qū)的嶺地。脆弱性的敏感程度與地形、坡度密切相關(guān)，平原淺丘區(qū)域地形平坦，坡度小，水系相對(duì)豐富，更容易形成洪澇；而高山嶺地區(qū)域?qū)邓慕亓裟芰Σ?，不易形成洪澇?/p>

圖3 四川省單季稻暴雨洪澇脆弱性區(qū)劃等級(jí)的的空間分布Fig.3 Spatial distribution of flood damage vulnerability zoning of single cropping rice in Sichuan

3.3 四川省單季稻暴雨洪澇暴露性的區(qū)劃

圖4為四川省單季稻暴雨洪澇暴露性的區(qū)劃結(jié)果。由圖4可見，單季稻暴雨洪澇高暴露區(qū)域主要集中在盆北深丘低山區(qū)西部、盆東平行嶺谷區(qū)、盆南丘陵低山區(qū)東南部以及盆中丘陵區(qū)東南的內(nèi)江和自貢的部分地區(qū)，其中E值高于0.75的高值區(qū)在盆東平行嶺谷區(qū)和盆北深丘低山區(qū)西部，呈現(xiàn)片狀分布, 包括達(dá)州市、廣元市西北部和綿陽市北部。中等暴露區(qū)域分布面積較廣,主要集中在川西南山地干熱河谷區(qū)和半濕潤區(qū)、盆中丘陵區(qū)北部、盆北深丘低山區(qū)東部和南部。當(dāng)上述地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重洪澇災(zāi)害時(shí), 因水稻種植面積比例大，暴露度高，減產(chǎn)的可能性大。而在成都平原區(qū)、盆中丘陵區(qū)南部和中部以及盆北深丘低山區(qū)的中部地區(qū),單季稻種植比例低，屬于低暴露度區(qū)域,單季稻受暴雨洪澇災(zāi)害影響較小。

3.4 四川省單季稻暴雨洪澇防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)劃

圖5是四川省單季稻暴雨洪澇防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)劃等級(jí)的分布。由圖5可見，四川水稻暴雨洪澇防災(zāi)減災(zāi)高能力區(qū)域集中在成都平原區(qū)以及鄰近的盆中丘陵區(qū)；低防災(zāi)減災(zāi)能力區(qū)主要集中盆北深丘低山區(qū)、盆東平行嶺谷區(qū)以及川西南山地半濕潤區(qū)的大涼山地區(qū)。防災(zāi)減災(zāi)能力高低與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)水利設(shè)施和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)，防災(zāi)減災(zāi)能力高的區(qū)域，抵御暴雨洪澇災(zāi)害的能力越強(qiáng)，暴雨洪澇造成的損失相對(duì)較低，反之亦然。

3.5 四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害的區(qū)劃

圖6是四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)的空間分布。由圖6可見，四川省水稻暴雨洪澇災(zāi)害以中、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為主。高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在3個(gè)連片區(qū)域，一是盆中丘陵區(qū)的西南部，包括雅安市東部、眉山市的中部以及樂山市的西北部等地；二是盆東平行嶺谷區(qū)，包括廣安市和達(dá)州市的大部分地區(qū)；三是盆中丘陵區(qū)西北部，包括綿陽市中西部和西南部、德陽市中部，其中盆東平行嶺谷區(qū)降水量豐富，水稻種植面積和種植比例高，多數(shù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一般，因此水稻暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高。上述3個(gè)地區(qū)均屬于四川省三大暴雨集中區(qū)，分別為以達(dá)州市為中心的大巴山暴雨區(qū)、以雅安市為中心的青衣江暴雨區(qū)和以綿陽市為中心的盆西北暴雨區(qū)。中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)包括成都平原區(qū)、盆中丘陵區(qū)、盆北深丘低山區(qū)的東部、盆南丘陵低山區(qū)的丘陵地區(qū)以及川西南山地干熱河谷的局部區(qū)域。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要位于四川水稻種植區(qū)的南部、北部地區(qū)，其中南部包括川西南山地干熱河谷區(qū)和半濕潤區(qū)、盆中丘陵區(qū)南部與川西南山地接壤的區(qū)域以及盆南丘陵低山區(qū)的盆周山區(qū)區(qū)域，北部包括盆北深丘低山區(qū)的大部分區(qū)域，這些區(qū)域暴雨危險(xiǎn)等級(jí)中等或偏輕，山地多，地形起伏大，當(dāng)?shù)厮痉N植率較低，因此水稻暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)低。

圖6 四川省水稻暴雨洪澇災(zāi)害區(qū)劃等級(jí)的空間分布Fig.6 Spatial distribution of flood disaster risk zoning of single cropping rice in Sichuan

4 討 論

水稻是四川省最主要的糧食作物之一，其生長發(fā)育階段跨整個(gè)汛期，近年來四川省汛期極端降水事件增加，盆地秋雨也進(jìn)入了年代際秋雨偏多期，使得暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)水稻的影響增大。本研究以四川省單季稻的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)資料以及氣候分區(qū)研究為基礎(chǔ)，將四川省單季稻主產(chǎn)區(qū)分為7個(gè)區(qū)域，并結(jié)合暴雨洪澇對(duì)水稻生育期的影響以及水稻生育期的觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定了不同區(qū)域的水稻生育期時(shí)間，最終以對(duì)水稻暴雨洪澇敏感的3個(gè)生育期作為研究時(shí)段，利用百分位法計(jì)算不同生育期各級(jí)暴雨頻次，通過層次分析法確定影響權(quán)重，計(jì)算水稻不同生育期和全生育期暴雨洪澇危險(xiǎn)因子，更為客觀地反映了暴雨洪澇對(duì)各區(qū)域單季稻生產(chǎn)的危險(xiǎn)程度。本試驗(yàn)對(duì)單季稻暴雨洪澇災(zāi)害脆弱性進(jìn)行研究，同時(shí)考慮了地形、水系、坡度3個(gè)要素的影響，資料更為全面[26]，這是因?yàn)樗翟桨l(fā)達(dá)的區(qū)域，其對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的承受能力越低，坡度大的區(qū)域有利于降水排泄，不易造成洪澇災(zāi)害。因此，綜合多個(gè)指標(biāo)得到的水稻暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃結(jié)果在空間分布上更加精細(xì)，得到的水稻暴雨洪澇災(zāi)害區(qū)化等級(jí)空間分布更符合四川省單季稻生長的實(shí)際情況。

本研究對(duì)四川省單季稻暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的構(gòu)建，是基于暴雨洪澇對(duì)各區(qū)域水稻的綜合影響，結(jié)合了不同等級(jí)暴雨頻次、地形、水系、坡度、水稻種植率、農(nóng)村人口人均收入、機(jī)械總動(dòng)力和旱澇保收面積比等因素影響，因此其詳細(xì)地反映了四川省各個(gè)不同區(qū)域水稻暴雨洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。本研究還存在一些不足，如水稻屬于沼澤作物，在分析危險(xiǎn)性因子的影響時(shí)僅考慮了暴雨級(jí)的降水影響，而對(duì)降水量低于50 mm的降水未做考慮。此外在暴露性和防災(zāi)減災(zāi)能力在研究過程中，資料是以縣域?yàn)閱挝贿M(jìn)行分析的，對(duì)縣域內(nèi)部不同區(qū)域的差異還需進(jìn)一步精細(xì)化。在研究過程中，本研究也未考慮水稻品種、排水措施、人為管理措施等對(duì)水稻洪澇的影響，且四川省水稻生育期伴有多種災(zāi)害，影響水稻安全生產(chǎn)的氣象災(zāi)害除了暴雨洪澇之外，還有干旱、高溫?zé)岷?、低溫冷害等，本研究僅僅討論了暴雨洪澇對(duì)水稻的影響，不同災(zāi)害對(duì)水稻生產(chǎn)的共同影響也將是今后研究的主要目標(biāo)。

5 結(jié) 論

本研究以暴雨洪澇對(duì)水稻生長發(fā)育影響為基礎(chǔ)，確定了四川省單季稻拔節(jié)期-孕穗期、孕穗期-抽穗期和抽穗期-成熟期為暴雨洪澇災(zāi)害敏感期，根據(jù)災(zāi)害區(qū)劃的理論，從組成災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的致災(zāi)危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、承災(zāi)體暴露性和防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)方面，構(gòu)建了四川省單季稻暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)體系和模型，最終將四川省單季稻暴雨洪澇災(zāi)害區(qū)劃分為低、中等、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，其中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)集中在盆中丘陵區(qū)西南部的雅安東部、眉山中部和樂山西北部，盆中丘陵區(qū)西北部的綿陽中西部和德陽中部區(qū)域以及盆東平行嶺谷區(qū)的達(dá)州、廣安絕大部分區(qū)域，上述地區(qū)均屬于四川省三大暴雨集中區(qū)。