本文摘要：這篇經(jīng)濟師職稱論文發(fā)表了河北省雪災(zāi)風(fēng)險的定量評估造成的經(jīng)濟損失，隨著重現(xiàn)期的增加, 雪災(zāi)積雪深度也在增加。在承德、唐山交界以及唐山東南部地區(qū), 30年一遇雪深達44 cm, 50年一遇高達66 cm。對于雪荷載敏感的結(jié)構(gòu), 承德與唐山交界處、唐山東部應(yīng)滿足100年
這篇經(jīng)濟師職稱論文發(fā)表了河北省雪災(zāi)風(fēng)險的定量評估造成的經(jīng)濟損失，隨著重現(xiàn)期的增加, 雪災(zāi)積雪深度也在增加。在承德、唐山交界以及唐山東南部地區(qū), 30年一遇雪深達44 cm, 50年一遇高達66 cm。對于雪荷載敏感的結(jié)構(gòu), 承德與唐山交界處、唐山東部應(yīng)滿足100年一遇雪壓0.5 k N/m2以上。承災(zāi)體的損失風(fēng)險受到致災(zāi)因子、承災(zāi)體暴露度和脆弱性的綜合影響。
關(guān)鍵詞：經(jīng)濟師職稱論文,經(jīng)濟損失,致災(zāi)因子, 風(fēng)險評估
雪災(zāi)是影響河北省的主要氣象災(zāi)害之一, 易導(dǎo)致能見度降低, 阻礙交通正常運行, 甚至損壞高壓輸電線, 壓塌蔬菜棚室和民房[1], 造成社會經(jīng)濟損失與人員傷亡。對于冀北地區(qū), 雪災(zāi)大大影響農(nóng)產(chǎn)品運輸和銷售[2]。2009年11月8-12日河北出現(xiàn)全省范圍的降雪天氣, 47個縣市的最大積雪深度突破當(dāng)?shù)赜袣庀笥涗浺詠淼臍v史極值, 328.4萬人受災(zāi), 162.7 khm2農(nóng)作物受災(zāi), 6 590間房屋倒塌或損壞, 直接經(jīng)濟損失達15.3億元。開展雪災(zāi)的危險性高低、強度大小及可能的損失評估, 已成為開展雪災(zāi)災(zāi)害風(fēng)險管理的重要內(nèi)容。
目前的雪災(zāi)研究已有很多, 主要涉及時空特征、暴雪天氣過程和預(yù)報、致災(zāi)因子及災(zāi)情分析[3-5]三方面, 多集中在青海、內(nèi)蒙等高原牧區(qū), 且局限于雪深大小、日數(shù)長短等致災(zāi)因子作為雪災(zāi)等級評價指標(biāo)。李凡等[6]基于GIS和RS工具, 通過層次分析和聚類分析法, 對果洛地區(qū)的積雪深度、持續(xù)天數(shù)、積雪面積比三個指標(biāo)進行了危險性評估。以往研究中, 將承災(zāi)體脆弱性、暴露性和承災(zāi)體風(fēng)險作為雪災(zāi)風(fēng)險評估的研究相對較少[7], 而致災(zāi)因子是風(fēng)險評估的基礎(chǔ), 暴露度和脆弱性評價是災(zāi)情預(yù)估的核心[7-8]。
主要評估方法中, 指標(biāo)評估法是通過建立多指標(biāo)評估體系和已有雪災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)來確定雪災(zāi)大小, 但要求動態(tài)更新的指標(biāo)資料, 且僅可定性反映風(fēng)險的相對大小, 而基于歷史災(zāi)情的脆弱性曲線, 則可建立不同致災(zāi)強度與人口、經(jīng)濟等承災(zāi)體損失的定量化關(guān)系, 來反演期望損失值[9]。本文針對河北省雪災(zāi)風(fēng)險研究薄弱和實際業(yè)務(wù)需求的現(xiàn)狀, 以致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體暴露度和脆弱性評估為基礎(chǔ), 通過建立承災(zāi)體脆弱性曲線, 利用災(zāi)害風(fēng)險評估理論, 對不同重現(xiàn)期下雪災(zāi)經(jīng)濟損失風(fēng)險進行定量研究, 為河北省開展雪災(zāi)定量化風(fēng)險評估業(yè)務(wù)和防災(zāi)減災(zāi)決策提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。
1 資料來源
致災(zāi)因子數(shù)據(jù)為河北省1951-2017年142個國家地面氣象站的逐日積雪深度資料, 來自河北省氣象局。災(zāi)情數(shù)據(jù)為1984-2017年河北省各縣域雪災(zāi)災(zāi)情統(tǒng)計數(shù)據(jù), 主要字段包括災(zāi)害開始時間、結(jié)束時間、發(fā)生地點、天氣過程描述、損失數(shù)據(jù)、災(zāi)情描述等, 來自河北省氣象局與《中國氣象災(zāi)害大典 (河北卷) (2008) 》。承災(zāi)體數(shù)據(jù)的各縣域內(nèi)逐年地區(qū)生產(chǎn)總值來自河北省統(tǒng)計局的經(jīng)濟年鑒資料 (http://www.hetj.gov.cn/) , 地均GDP (單位面積內(nèi)直接經(jīng)濟損失) 空間分布數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心, 基于2010年分布數(shù)據(jù), 通過查閱2011-2015年河北省年末總GDP數(shù)據(jù), 計算年均GDP增長率, 計算得到河北省2015年地均GDP柵格數(shù)據(jù), 分辨率為1 km×1 km。地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自河北省地理信息局。
2 研究方法
2.1 雪壓計算方法
雪壓為單位水平面積上的雪重, 根據(jù)積雪深度和積雪密度可計算得到雪壓, 公式如下[10]:式中:h為積雪深度 (m) ;ρ為華北地區(qū)積雪密度, 取值130 kg/m3[10];g為重力加速度, 取值9.8m/s2。
2.2 致災(zāi)因子危險性評估方法
在概率論意義上, 氣候概率分布模式是根據(jù)長時間歷史實測資料的樣本分布進行極值變化的推算, 利用極值理論, 計算極值概率分布函數(shù)和重現(xiàn)期, 這對于客觀及定量評價氣象災(zāi)害強度具有重要意義[11]。根據(jù)概率分布理論[12], 假定X為連續(xù)性隨機變量, 對于任意實數(shù)x而言, X式中:X代表積雪深度的極值變量, F (X) 為其累計概率分布, f (x) 為概率密度函數(shù), x表示某一取值 (年最大值) , 則最大值的重現(xiàn)期
根據(jù)歷史逐日資料分別提取年最大日積雪深度和年最大日雪壓, 構(gòu)建致災(zāi)因子年極值數(shù)據(jù) (Annual Maximum, AM) 序列。使用極值I型 (Gumbel) 、Weibull、Pearson-III型、正態(tài)分布等10種常見分布函數(shù)對各站點序列進行分布擬合。由于最大似然法 (Maximum Likelihood Estimation, MLE) 能適應(yīng)不同極值模型參數(shù)估計需求, 參數(shù)估計效果精確度高[13], 因此選擇該方法估計模型參數(shù), 通過Kolmogorov-Smirno (KS) 檢驗法確定最優(yōu)分布函數(shù)[14], 然后計算不同重現(xiàn)期下雪災(zāi)對應(yīng)的致災(zāi)因子強度, 通過GIS技術(shù)反距離權(quán)重插值法得到空間分布。
2.2 承災(zāi)體脆弱性評估方法
根據(jù)災(zāi)情統(tǒng)計和氣象觀測資料, 獲取雪災(zāi)發(fā)生時的直接經(jīng)濟損失和致災(zāi)因子數(shù)據(jù), 通過年鑒資料查詢相應(yīng)時間和地點的地區(qū)生產(chǎn)總值, 計算雪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟損失率;通過致災(zāi)因子數(shù)據(jù)歸一化得到致災(zāi)強度指數(shù)�；贛atlab 2014a, 通過線性、多項式、指數(shù)、高斯等回歸方法, 繪制致災(zāi)強度指數(shù)-因災(zāi)經(jīng)濟損失率擬合曲線, 根據(jù)擬合度檢驗結(jié)果, 得到河北省雪災(zāi)經(jīng)濟損失的脆弱性曲線。
2.3 承災(zāi)體損失風(fēng)險評估方法
風(fēng)險是致災(zāi)因子、承災(zāi)體暴露度和脆弱性共同作用的結(jié)果。根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險評估理論體系, 不同年遇型風(fēng)險為由致災(zāi)因子作用而導(dǎo)致的承災(zāi)體損失的可能性, 即損失期望值[15]。對于經(jīng)濟損失風(fēng)險而言, 計算公式如下:
式中:R (t) 為t年一遇的風(fēng)險;H (t) 為t年一遇的致災(zāi)因子強度, V為承災(zāi)體 (經(jīng)濟) 的脆弱性函數(shù);E為承災(zāi)體 (經(jīng)濟) 的價值。
3 結(jié)果與分析
3.1 致災(zāi)因子危險性評估
雪災(zāi)致災(zāi)因子危險性是指積雪深度、降雪量等要素的強度、頻率和變化規(guī)模, 一般情況下, 降雪強度越大, 積雪越深, 雪災(zāi)的致災(zāi)風(fēng)險就越大[9]。本文選取積雪深度和日雪壓作為雪災(zāi)致災(zāi)因子危險性評價指標(biāo)。圖1為不同重現(xiàn)期下河北省雪災(zāi)年最大日積雪深度的危險性分布圖。由圖1可見, 隨著重現(xiàn)期的增加, 積雪深度和范圍逐漸增加。重現(xiàn)期為5年一遇時, 西部太行山區(qū)和張家口東北部、承德、唐山北部的致災(zāi)強度相對較高, 積雪深度在10 cm以上。10年一遇時, 全省絕大部分地區(qū)積雪深度介于11~15 cm之間, 而張家口東北部、承德和唐山北部的積雪深度致災(zāi)強度相對更高, 達到15 cm以上。30年一遇時, 高值區(qū)主要分布在石家莊西部山區(qū)、張家口東北部、承德以及唐山北部和南部, 積雪深度超過20 cm, 而50年一遇時, 幾乎整個太行山區(qū)和保定以北地區(qū)均在20 cm以上。而在承德、唐山交界處及唐山東南部, 致災(zāi)因子危險性更高, 30年一遇積雪深度達44 cm, 50年一遇高達66 cm。總體來說, 地勢較高的河北西部山區(qū)和北部張承地區(qū)的雪災(zāi)致災(zāi)因子危險性較高, 這是由于相對平原而言, 山區(qū)或壩上等高海拔區(qū)氣溫相對偏低, 持續(xù)低溫不利于積雪融化, 導(dǎo)致積雪深度更大, 致災(zāi)危險性較高。
基本雪壓為雪荷載的基準(zhǔn)壓力, 是指結(jié)構(gòu)試用期間, 在水平地面上根據(jù)氣象記錄資料經(jīng)統(tǒng)計得到的可能受到的最大雪壓值[16]。根據(jù)《GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》, 一般建筑結(jié)構(gòu)的基本雪壓采用50年重現(xiàn)期的雪壓, 對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu) (主要指大跨、輕質(zhì)層蓋結(jié)構(gòu)) , 采用100年重現(xiàn)期的雪壓[10]。圖2為不同重現(xiàn)期河北省雪壓致災(zāi)強度分布圖。重現(xiàn)期為10年一遇時, 除衡水和滄州地區(qū), 其他大部分地區(qū)雪壓在0.16~0.20 k N/m2之間。30年一遇時, 石家莊西部、張家口、承德及唐山南部和北部的雪壓達0.20 k N/m2以上, 而張家口東北部的沽源縣和承德南部興隆縣的雪壓相對較高, 超過0.30 k N/m2。根據(jù)50年一遇雪壓分布, 河北西部山區(qū)和北部地區(qū)的基本雪壓在0.25 k N/m2以上, 其中, 張家口中東部、承德以及唐山地區(qū)的北部和南部, 建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計應(yīng)滿足基本雪壓在0.30 k N/m2以上。而對于雪荷載敏感的結(jié)構(gòu), 石家莊西部和保定以北地區(qū)應(yīng)滿足0.36~0.50 k N/m2, 承德與唐山交界處、唐山東部樂亭縣附近則應(yīng)滿足0.5 k N/m2以上的雪壓。
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