1、【文章编号】10063862(2023)02002309规划研究城市发展研究 30 卷 2023 年 2 期 Urban Development Studies Vol30 No2 202323面向城市洪涝的社会脆弱性空间识别与规划策略 以南京市为例陈轶1刘涛2，*张峰3叶志聪4(1南京工业大学 建筑学院，江苏 南京，211816;2北京大学 城市与环境学院，北京，100871;3中规院(北京)规划设计有限公司，北京，100044;4中国科学院地理科学与资源研究所，北京，100101)【摘要】气候变化和城镇化的双重力量作用下，日益频繁的洪涝灾害已成为中国城市面临的重大挑战。通过社会脆弱性评估识
2、别易受淹地区并提出相应的规划策略，是降低风险和增强气候适应性的重要途径。以南京市为例，通过构建面向洪涝的城市社会脆弱性评价框架，识别南京社会脆弱性的空间分布特征。结果表明:社会脆弱性总体上呈现“中心外围”模式，即中心城区和远郊区社会脆弱性高，近郊区社会脆弱性低，进一步划分了“高暴露型”、“高暴露高敏感型”、“高暴露低适应型”和“低适应型”四种政策分区，并提出了具体的应对措施。【关键词】城市洪涝;社会脆弱性;空间识别;规划策略;南京【中图分类号】TU984.1【文献标识码】A基金项目:国家自然基金青年基金项目(41701186、41801146);住房与城乡建设部软科学项目(20172012)*
3、通讯作者:刘涛(1987)，男，博士，北京大学城市与环境学院，研究员，博士生导师，研究方向为人口迁移和城乡规划。E-mail:liutao pkueducn城市洪涝灾害严重影响着城市安全，不仅带来巨额经济损失、加剧贫困发生率，还严重阻碍着各国社会、经济与环境的可持续健康发展，城市洪涝预警及其防范成为当今全球关注的热点问题之一1。2015 年，联合国减灾风险办公室(UND)通过全球减灾领域的 仙台框架，将脆弱性纳入减灾框架关键词。2016 年，联合国气候变化框架公约(UNFCCC)对国际损失和损害机制进行了首次审核，强调了当前和未来与气候有关的灾害影响的防控重要性2。2017 年，在墨西哥坎昆举
4、行的全球减少灾害风险平台再次重申，仙台框架 的实施情况需要长期监控实施。据统计，20 世纪因洪灾导致的经济损失占到全球经济损失的三分之一3。中国每年因洪灾造成的经济损失占国民生产总值的比例远高于美国、日本等发达国家，洪涝问题十分典型。城市洪涝对人口稠密的城市地区具有更强的破坏性4，其影响范围表现出明显的空间上的不均衡性。脆弱性后果不仅仅取决于洪涝灾害本身，还与所在地理环境的物质空间、社会结构、组织制度等人文因素密切相关5。社会脆弱性是重要分析框架之一，其目的在于识别城市洪涝高风险区和脆弱群体，为不同类型的空间提供有效的适应性规划策略。国际上，城市洪涝的社会脆弱性评估及洪涝风险地图绘制，已成为该
5、领域制定洪涝灾害减缓与适应对策的重要依据67，与西方相比，我国洪涝影响下城市社会脆弱性研究聚焦时空演变及驱动机制810，目前尚处于起步阶段。本文梳理城市洪涝社会脆弱性评价的研究进展，构建城市洪涝社会脆弱性评价框架和指标体系;以南京市为例开展实证研究，识别面向洪涝的社会脆弱性类型和区划，进而提出具有针对性的城市洪涝社会脆弱性减缓与治理对策。1面向城市洪涝的社会脆弱性评价研究进展近年来，脆弱性评估已成为应对全球气候变化领域中有效的分析工具，气候灾害相关的灾前规划和应急准备成为关注重点。关于气候变化的分析维度，大量的研究集中在灾害的物理维度，即回答了“什么灾害类型?在哪里发生?何时发生?”的问题，但
6、物理维度的研究不能解答“影响了谁?为什么会发生?”的问题。相比于传统的自然脆弱性研究对灾害结构属性及生物物理损失的关注，社会脆弱性重视人和社会在脆弱性的形成以及降低中的规划研究陈轶等:面向城市洪涝的社会脆弱性空间识别与规划策略 以南京市为例24城市发展研究 30 卷 2023 年 2 期 Urban Development Studies Vol30 No2 2023作用，并将人与社会的主动适应性作为脆弱性评价的核心问题11。社会脆弱性的研究为预测、评估灾害风险提供了新的分析工具，关注灾害应对过程中可调节、可改进的社会组织维度，对灾害研究具有重要意义，因此成为了学界研究的热点1213。洪涝灾害
7、发生概率高、影响范围广、风险危害大，在气候变化和城镇化双重作用下，受城市洪涝影响的范围也在持续加大。针对面向洪涝的社会脆弱性研究，其研究方法和评价指标遵循社会脆弱性与自然灾害的一般性分析框架。在脆弱性评价方面，集中在脆弱性的时空演化特征1214、驱动因子57 等议题。卡特(Cutter)较早提出了基于地方的灾害模型(Hazards of Place，HOP)，被广泛应用于单一或综合灾种的脆弱性研究15。通过面向洪涝的社会脆弱性驱动因素文献综述，适应能力、人口特征、健康、土地所有权、邻里特征、风险感知和社会经济地位是主要驱动要素16。社会脆弱性的量化评估一直是脆弱性研究中的关键问题和技术难点。通
8、常主要采取的方法有综合指数评估法，量化处理方法包括因子分析法14、主成分分析法7、层次分析法17、BP人工神经网络分析法及空间建模18 等;基于脆弱性曲线的评估法，也被普遍应用于评估一系列灾种强度与各种承灾个体受影响程度的关系，能够精确地度量个体脆弱性。例如，对承灾人群，特别是弱势群体的脆弱性，通过调查问卷的形式进行了分析19;将研究区内的建筑按照年限、楼层、材料等属性进行分类后，针对各类别选取样本进行灾后实地调查或机械试验，以确定不同致灾因子强度下的灾损率20;基于洪涝灾害未来模拟情景，对受灾弱势群体及受灾区域房屋状况进行了调查，该类方法适用于社区类小尺度的社会脆弱性评估20;利用多准则模型
9、(Multi-Criteria Approach，MCA)的方法将住宅土地利用类别，社会和医疗保健、生态指标加权利用“多准则模型”集成，这种多准则方法的优点在于能够通过权重设置反映经济社会生态等多维度的洪涝风险的不确定性，并且能较好模拟洪涝灾害在不同情境下的淹没范围及空间表征2122。基于理论框架的社会脆弱性评价模型也在近年得到长足发展，如 Wisner 等人12 的 PA 框架，Turner 等人23 的 AHV 框架，以及 Birkmann 等人24 的 MOVE 框架等，由于对社会脆弱性概念界定和驱动机制的理解不同，分析框架也存在较大差异。国内社会脆弱性研究起步较晚，已有研究主要集中在自
10、然灾害扰动下的社会脆弱性研究2528，缺乏社会脆弱性过程和内在机理的深入探讨，研究尺度上，多以宏观和中观尺度为主，社区尺度的研究较少。面向城市洪涝的社会脆弱性研究为识别脆弱性地区、制定适应性策略并降低社会经济损失提供了重要参考3。在实践管理中，除了传统的工程性防洪措施外，国内外已形成低影响开发、海绵社区等，这些规划设计与风险管理手段提供了综合性的应对策略。因此，有必要将社会脆弱性研究作为制定与实施适应性策略的重要参考。目前我国面向洪涝的城市社会脆弱性研究尚处于 起 步 阶 段，已 有 研 究 评 价 尺 度 集 中 在 区域6，26，28 或城市27，社区尺度较少;宏观尺度的脆弱性研究不能反映
11、其内部小范围内社会脆弱性的变化，难以为防灾、减灾及灾后重建提供精准有效的信息;对致脆因子差异的研究较少，面向城市洪涝的社会脆弱性分区和规划应对是洪涝风险管理的重要内容，可为不同类型的适应性措施提供参考依据。本文在城市洪涝脆弱性理论与实证研究基础上，以南京市为例，尝试构建适合南京地区且有一定普适性的城市洪涝社会脆弱性评价框架和指标体系，以期为相关研究提供方法讨论和结果参考。2研究区域、数据与方法2.1研究区域南京市是江苏省省会，我国东部地区重要的中心城市，总面积 6587km2，2020 年，常住人口 931.47万人，城镇化率 86.80%。南京市作为全国 31 个重点防汛城市之一，地处江河下
12、游，属于典型的“洪水走廊”。近年来，南京每年都遭受了不同程度的城市内涝侵袭，每年 6 月、7 月都是内涝的多发期，对居民正常生产生活造成严重影响。2011 年 7 月 20日特大暴雨之后，内涝积水点有 60 余处;2012 年 7月 14 日，有 40 余处内涝积水点;2013 年 6 月的强降雨造成 40 余处内涝积水点;2016 年 7 月，南京河西、雨花城区大规模积水。2020 年 7 月 18 日，长江洪水改写了南京水文史最高纪录。本文研究区域为南京市域 11 个区县 99 个街道，将南京划分为中心城区、近郊区和远郊区(图 1)。陈轶等:面向城市洪涝的社会脆弱性空间识别与规划策略 以南
13、京市为例规划研究城市发展研究 30 卷 2023 年 2 期 Urban Development Studies Vol30 No2 202325图 1南京市圈层划分示意图资料来源:作者自绘2.2数据来源2.2.1社会脆弱性数据人口数据。来源于南京市统计局第六次人口普查数据(2010)。经济数据。平均房价采用Python 程序，抓取 2018 年安居客网站(https:/nanjinganjukecom/)共 2994 个二手房数据，采用地理编码获取每个小区的经纬度，将其与街道边界叠加求均值获得;零售业密度和公司企业密度数据来源 2012 年百度地图 POI，共采集到零售业 8658 个，企业
14、 公 司 7681 个，零 售 业 中 八 大 行 业 占 比 为64214111。设 施 数 据。数 据 集 来 源 于2018 年百度地图爬取，共采集南京市范围内 7 类兴趣点(Place of Interest，POI)共 18333 个，公园 152个，敬老院 146 个，小学 439 个，医院 368 个，幼儿园935 个，中学 192 个，公交站点 14794 个。用于计算各类设施在街道的分布密度。2.2.2洪涝数据遥感影像来源于中分辨率的 Landsat 8 卫星影像(数据获取时间为 2018 年 9 月)，土地利用数据来源于“全球 30m 地表覆盖数据(GlobeLand30)
15、”中南京市 2010 年的遥感影像;土壤类型数据来源于“江苏省1 100 万土壤类型数据”，采用 Mercator 投影校正。降雨数据。来源于南京市气象站点2015 年 1 月 1 日至 2020 年 2 月 4 日降雨数据，选取2015 年 69 月的日降雨量数据，模拟南京市典型洪涝灾害情景下日径流深度。2.3指标体系以 联 合 国 政 府 间 气 候 变 化 专 门 委 员 会(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)第三次评估报告29 的定义为基础，参考其概念框架，结合国内外已有的相关文献与实证研究成果，综合考虑数据的可得性，本文从暴
16、露度、敏感性和适应能力三个维度构建南京市面向城市洪涝的社会脆弱性评价指标体系，分别反映城市内部各地区发生洪涝灾害的可能性、受到灾害影响的强度及减轻损害的能力(表1)。尽量选取通用性指标，兼顾其普适性。2.3.1暴露度暴露度反映城市系统受到洪涝扰动的可能性2324。已有研究通过洪涝灾害的强度、频率、持续时间等指标衡量暴露度16。本文使用易涝区占比、平均海拔、平均地形起伏度和植被覆盖率 4 个指标反映南京市的暴露度水平。易涝区占比使用ArcSWAT 模型进行洪涝径流模拟，通过输入南京市2015 年 6 至 9 月的日降雨量、高程、土地利用与土壤类型数据，将径流深度超过 0.4m 的区域视为具有产生严重的洪涝可能性19。海拔越低、植被覆盖越稀疏、地形起伏越小的地区更易发生洪涝灾害，反映出较高的暴露度水平16。2.3.2敏感性敏感性反映城市系统受到洪涝灾害影响的程度7，2324。敏感性包括人口结构、经济水平等社会特征变量，和建成面积等建成环境变量30。本文使用建设用地占比、人口密度、老龄比例、儿童比例、外来人口比例、农业户口比例和女性比例共 7 个指标反映南京市的敏感性水平。建设用地占比和人口