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张家界市洪涝灾害农业风险评估研究-农学论文 张家界市洪涝灾害农业风险评估研究 辛学飞1，黄骏1，胡艳阳1，吕昆坤2，陈梦琼1，朱金菊1 （1湖南省张家界市气象局，湖南张家界427000；2湖南省湘西自治州气象局，湖南吉首416000） 摘要：洪涝灾害是发生频率较高、危害较重的一种自然灾害。因此，对洪涝灾害进行风险评估，能够有效减轻灾害损失，提高社会经济效益。本研究利用张家界地区桑植、永定、慈利3 个站点1981—2010 年的降水资料、张家界市主要农作物播种面积、洪涝受灾面积、成灾面积以及减产粮食量等数据，建立洪涝风险评估模型；根据逐日降水量数据的伽玛(gamma)分布特征，对其进行拟合，再分析计算张家界地区主要农作物需水量的特征值，对主要农作物进行洪涝风险评估。结果表明：张家界地区发生洪涝风险的概率很高，相对而言，发生低级别洪涝风险的概率更高；农作物遭受洪涝风险的概率自西向东逐渐增加，需水量越大的农作物遭受洪涝风险的概率越低。 关键词：洪涝风险；伽玛(gamma)分布；作物需水量 中图分类号：P426.616 文献标志码：A 论文编号：cja 基金项目：湖南省气象局2013 年“短、平、快”课题基金支撑(XQKJ14B040)。 第一作者简介：辛学飞，男，1983 年出生，辽宁朝阳人，工程师，硕士，研究方向：天气气候预报与预测。通信地址：427000 湖南省张家界市气象局，Tel：0744-8389815，E-mail：[emailprotected]；[emailprotected]。 收稿日期：2014-12-09，修回日期：2015-03-04。 0 引言 暴雨是中国主要灾害性天气之一，暴雨常常引起山洪暴发、山体滑坡、泥石流等地质灾害和城市内涝，直接影响工农业生产。洪涝灾害对农作物生长和农业发展影响很大，因此中国专家、学者对洪涝农业风险评估做了大量研究工作，利用不同指标建立洪涝评估模型[1-7]；有选取合适的降水概率模型，对洪涝灾害进行评估[8-10]；还有利用GIS 技术对洪涝灾害风险进行评估与区划[11-15]；另外，还有从具体的农作物需水量出发，对洪涝灾害风险进行评估[16-23]。这些研究表明，降水量的时空变化对洪涝风险影响很大。另外，洪涝灾害风险不仅受天气气候条件和下垫面性质的影响，还与当地防洪抗灾能力等诸多因素有关。张家界市位于湖南省西北部，地处长江中下游，每年遭受洪涝灾害的概率很高，而张家界地区又是一个依托农业和旅游业为主体的地区，因此对张家界地区进行洪涝风险研究，有着十分重要的意义。本研究拟选取适合的因子对洪涝灾害进行风险评估，再根据作物需水量特征值，对主要农作物进行洪涝风险评估，以期为张家界地区的农作物合理布局提供一些可行的依据。 1 资料与方法 1.1 资料来源 本研究主要收集了张家界地区1981—2010 年的降水资料，张家界市主要农作物播种面积、洪涝受灾面积、成灾面积以及减产粮食量等数据。 1.2 研究方法 洪涝灾害属于突发性灾害，受天气气候条件、地质条件和植被、社会经济能力、防洪抗灾能力等诸多因素影响。因此，洪涝灾害的发生具有不确定性。本研究引入受灾率、成灾率、降水变率、灾害脆弱度、灾害损失率5 个反映洪涝灾害风险的因子，再采用自然灾害风险指数法将洪涝灾害风险归结为以上5 个因子共同作用的结果。 1.2.1 受灾率Ps 受灾率指洪涝受灾面积Ss 占播种面积S的比率，见公式(1)。 Ps=Ss/S………………………………………… (1) 1.2.2 成灾率Pc 成灾率指洪涝成灾面积Sc 占播种面积S的比率，见公式(2)。 Pc=Sc/S ……………………………………… (2) 1.2.3 历年5—9 月降雨量R的变率V 因张家界地区在5—9 月期间发生洪涝的概率较大，本研究采取5—9 月降雨量与历年同期平均降雨量Rˉ 之比表示降水变率，见公式(3)。 V =R/Rˉ ………………………………………… (3) 1.2.4 灾害脆弱度E 本研究以成灾面积与受灾面积之比表示灾害脆弱度，见公式(4)。 E=Sc/Ss………………………………………… (4) 1.2.5 灾害损失率F 指洪涝灾害对农业生产的影响，主要表现在粮食减产程度上。因此，采用受灾率表示灾害损失率，见公式(5)。 F=r· Ps ………………………………………… (5) 式中：r 只考虑了受灾面积不同程度时对