本文摘要：這篇經(jīng)濟(jì)師職稱(chēng)論文發(fā)表了河北省雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估造成的經(jīng)濟(jì)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(dá)44 cm, 50年一遇高達(dá)66 cm。對(duì)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(mǎn)足100年
這篇經(jīng)濟(jì)師職稱(chēng)論文發(fā)表了河北省雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估造成的經(jīng)濟(jì)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(dá)44 cm, 50年一遇高達(dá)66 cm。對(duì)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(mǎn)足100年一遇雪壓0.5 k N/m2以上。承災(zāi)體的損失風(fēng)險(xiǎn)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(jì)師職稱(chēng)論文,經(jīng)濟(jì)損失,致災(zāi)因子, 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
雪災(zāi)是影響河北省的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一, 易導(dǎo)致能見(jiàn)度降低, 阻礙交通正常運(yùn)行, 甚至損壞高壓輸電線(xiàn), 壓塌蔬菜棚室和民房[1], 造成社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。對(duì)于冀北地區(qū), 雪災(zāi)大大影響農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸和銷(xiāo)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(gè)縣市的最大積雪深度突破當(dāng)?shù)赜袣庀笥涗浺詠?lái)的歷史極值, 328.4萬(wàn)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(jì)損失達(dá)15.3億元。開(kāi)展雪災(zāi)的危險(xiǎn)性高低、強(qiáng)度大小及可能的損失評(píng)估, 已成為開(kāi)展雪災(zāi)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)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(shí)空特征、暴雪天氣過(guò)程和預(yù)報(bào)、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(zhǎng)短等致災(zāi)因子作為雪災(zāi)等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。李凡等[6]基于GIS和RS工具, 通過(guò)層次分析和聚類(lèi)分析法, 對(duì)果洛地區(qū)的積雪深度、持續(xù)天數(shù)、積雪面積比三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了危險(xiǎn)性評(píng)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(xiǎn)作為雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究相對(duì)較少[7], 而致災(zāi)因子是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ), 暴露度和脆弱性評(píng)價(jià)是災(zāi)情預(yù)估的核心[7-8]。
主要評(píng)估方法中, 指標(biāo)評(píng)估法是通過(guò)建立多指標(biāo)評(píng)估體系和已有雪災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定雪災(zāi)大小, 但要求動(dòng)態(tài)更新的指標(biāo)資料, 且僅可定性反映風(fēng)險(xiǎn)的相對(duì)大小, 而基于歷史災(zāi)情的脆弱性曲線(xiàn), 則可建立不同致災(zāi)強(qiáng)度與人口、經(jīng)濟(jì)等承災(zāi)體損失的定量化關(guān)系, 來(lái)反演期望損失值[9]。本文針對(duì)河北省雪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)研究薄弱和實(shí)際業(yè)務(wù)需求的現(xiàn)狀, 以致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體暴露度和脆弱性評(píng)估為基礎(chǔ), 通過(guò)建立承災(zāi)體脆弱性曲線(xiàn), 利用災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論, 對(duì)不同重現(xiàn)期下雪災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量研究, 為河北省開(kāi)展雪災(zāi)定量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(lái)源
致災(zāi)因子數(shù)據(jù)為河北省1951-2017年142個(gè)國(guó)家地面氣象站的逐日積雪深度資料, 來(lái)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(jì)數(shù)據(jù), 主要字段包括災(zāi)害開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、發(fā)生地點(diǎn)、天氣過(guò)程描述、損失數(shù)據(jù)、災(zāi)情描述等, 來(lái)自河北省氣象局與《中國(guó)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(lái)自河北省統(tǒng)計(jì)局的經(jīng)濟(jì)年鑒資料 (http://www.hetj.gov.cn/) , 地均GDP (單位面積內(nèi)直接經(jīng)濟(jì)損失) 空間分布數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)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(guò)查閱2011-2015年河北省年末總GDP數(shù)據(jù), 計(jì)算年均GDP增長(zhǎng)率, 計(jì)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(lái)自河北省地理信息局。
2 研究方法
2.1 雪壓計(jì)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(jì)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(xiǎn)性評(píng)估方法
在概率論意義上, 氣候概率分布模式是根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間歷史實(shí)測(cè)資料的樣本分布進(jìn)行極值變化的推算, 利用極值理論, 計(jì)算極值概率分布函數(shù)和重現(xiàn)期, 這對(duì)于客觀及定量評(píng)價(jià)氣象災(zāi)害強(qiáng)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(jī)變量, 對(duì)于任意實(shí)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(jì)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(jiàn)分布函數(shù)對(duì)各站點(diǎn)序列進(jìn)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(jì)需求, 參數(shù)估計(jì)效果精確度高[13], 因此選擇該方法估計(jì)模型參數(shù), 通過(guò)Kolmogorov-Smirno (KS) 檢驗(yàn)法確定最優(yōu)分布函數(shù)[14], 然后計(jì)算不同重現(xiàn)期下雪災(zāi)對(duì)應(yīng)的致災(zāi)因子強(qiáng)度, 通過(guò)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(píng)估方法
根據(jù)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)和氣象觀測(cè)資料, 獲取雪災(zāi)發(fā)生時(shí)的直接經(jīng)濟(jì)損失和致災(zāi)因子數(shù)據(jù), 通過(guò)年鑒資料查詢(xún)相應(yīng)時(shí)間和地點(diǎn)的地區(qū)生產(chǎn)總值, 計(jì)算雪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失率;通過(guò)致災(zāi)因子數(shù)據(jù)歸一化得到致災(zāi)強(qiáng)度指數(shù)�；贛atlab 2014a, 通過(guò)線(xiàn)性、多項(xiàng)式、指數(shù)、高斯等回歸方法, 繪制致災(zāi)強(qiáng)度指數(shù)-因?yàn)?zāi)經(jīng)濟(jì)損失率擬合曲線(xiàn), 根據(jù)擬合度檢驗(yàn)結(jié)果, 得到河北省雪災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失的脆弱性曲線(xiàn)。
2.3 承災(zāi)體損失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)評(píng)估理論體系, 不同年遇型風(fēng)險(xiǎn)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(duì)于經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)而言, 計(jì)算公式如下:
式中:R (t) 為t年一遇的風(fēng)險(xiǎn);H (t) 為t年一遇的致災(zāi)因子強(qiáng)度, V為承災(zāi)體 (經(jīng)濟(jì)) 的脆弱性函數(shù);E為承災(zāi)體 (經(jīng)濟(jì)) 的價(jià)值。
3 結(jié)果與分析
3.1 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)估
雪災(zāi)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性是指積雪深度、降雪量等要素的強(qiáng)度、頻率和變化規(guī)模, 一般情況下, 降雪強(qiáng)度越大, 積雪越深, 雪災(zāi)的致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)性評(píng)價(jià)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(xiǎn)性分布圖。由圖1可見(jiàn), 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(shí), 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(qiáng)度相對(duì)較高, 積雪深度在10 cm以上。10年一遇時(shí), 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(qiáng)度相對(duì)更高, 達(dá)到15 cm以上。30年一遇時(shí), 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(guò)20 cm, 而50年一遇時(shí), 幾乎整個(gè)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(xiǎn)性更高, 30年一遇積雪深度達(dá)44 cm, 50年一遇高達(dá)66 cm�？傮w來(lái)說(shuō), 地勢(shì)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(xiǎn)性較高, 這是由于相對(duì)平原而言, 山區(qū)或壩上等高海拔區(qū)氣溫相對(duì)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(xiǎn)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(jì)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(duì)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(qiáng)度分布圖。重現(xiàn)期為10年一遇時(shí), 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(shí), 石家莊西部、張家口、承德及唐山南部和北部的雪壓達(dá)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(duì)較高, 超過(guò)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(jì)應(yīng)滿(mǎn)足基本雪壓在0.30 k N/m2以上。而對(duì)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(mǎn)足0.36~0.50 k N/m2, 承德與唐山交界處、唐山東部樂(lè)亭縣附近則應(yīng)滿(mǎn)足0.5 k N/m2以上的雪壓。
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