盛廣耀　廖要明　扈海波

摘要洪澇災(zāi)害是雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)重點(diǎn)考慮的問題。特別是在氣候變化的趨勢下，未來雄安新區(qū)是否會發(fā)生歷史上曾多次出現(xiàn)的 嚴(yán)重洪澇，為社會各界所關(guān)注。本文通過整理地方歷史文獻(xiàn)中的洪澇災(zāi)害記錄，建立雄安新區(qū)1949-2018年洪澇災(zāi)害災(zāi)情數(shù)據(jù)集， 分析了過去70年洪澇災(zāi)害事件及其影響等級的時空變化特征。結(jié)合1960年以來的降水觀測數(shù)據(jù)，利用logit估計方法，分析了不同 時期各種影響因素對于洪澇災(zāi)害發(fā)生及災(zāi)害等級的邊際效應(yīng)，評估了未來氣候變化的極端降水增量情景下，雄安新區(qū)內(nèi)澇災(zāi)害事件 及高等級洪澇發(fā)生的風(fēng)險。研究發(fā)現(xiàn)：①雄安新區(qū)最近70年有39年發(fā)生過洪澇災(zāi)害。但從時間變化特征看，自20世紀(jì)80年代以后 洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率和災(zāi)情等級顯著降低。從空間分布特征看，發(fā)生頻次最高的安新縣平均2年發(fā)生1次，最低的容城縣平均10年 發(fā)生1次。②日最大降水量（或連續(xù)最大降水量）、主汛期降水量是影響洪澇災(zāi)害發(fā)生的最重要降水指標(biāo)。水利設(shè)施對控制洪澇災(zāi)害 發(fā)生的效果顯著，地形因素的影響也十分明顯。而因洪致災(zāi)是導(dǎo)致高等級洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的決定性因素。③在現(xiàn)有水利設(shè)施條件 下，安新縣遭受現(xiàn)50年一遇（177 mm）、雄縣遭受100年一遇（208 mm）日最大降水時就可能發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害，起步區(qū)所在的容城縣即使 現(xiàn)日降水極值再增加30%，也不大可能發(fā)生。④本地極端強(qiáng)降水不足以導(dǎo)致高等級洪澇災(zāi)害的發(fā)生。只有在發(fā)生洪水致災(zāi)的同時， 當(dāng)日極端降水強(qiáng)度增加15% （300 mm）以上時，有縣域會發(fā)生2級及以上洪澇災(zāi)害;當(dāng)主汛期降水量達(dá)到355 mm以上時，則可能有縣 域會發(fā)生3級及以上洪澇災(zāi)害。本文最后討論了雄安新區(qū)應(yīng)對洪澇災(zāi)害的建設(shè)適應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞 雄安新區(qū);洪澇災(zāi)害;風(fēng)險評估;歷史文獻(xiàn)

中圖分類號 F062 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002 -2104（2020）06 -0040 -13 DOI ： 10.12062/cpre. 20200406

雄安新區(qū)建設(shè)是我國的“千年大計、國家大事”，對于 雄安新區(qū)可能存在嚴(yán)重洪澇災(zāi)害的風(fēng)險一直為社會所關(guān) 注。雄安新區(qū)位于河北省保定市境內(nèi)，完整包含雄縣、安 新、容城三縣。從歷史上看，洪澇是雄安地區(qū)發(fā)生頻率最 高、社會經(jīng)濟(jì)損失最重的自然災(zāi)害。氣候上，雄安新區(qū)屬 暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，降水集中于夏秋兩季。地形 上，雄安新區(qū)地處“九河下梢”，屬太行山麓平原向沖積平 原的過渡帶，地勢相對低洼，易發(fā)生洪澇災(zāi)害。有歷史記 載以來，雄安三縣洪澇災(zāi)害頻發(fā)。安新縣有“十年九澇” 之說，“自東漢以來，見于文字記載的水災(zāi)多達(dá)300余 次”[1〕;“明朝至民國期間（公元1368-1949年）洪瀝災(zāi) 173次”⑵;雄縣“元世祖至元六年（1269年）至民國37年 （1948年），境內(nèi)共發(fā)生特大澇災(zāi)56次，平均12年一 遇”[3「'自明朝成化六年（公元1325年）至中華人民共和 國成立前的634年中，經(jīng)《海河流域歷代災(zāi)害史料》記載的 較大的水災(zāi)共115次，平均每百年18.4次”[4;容城縣“據(jù)

歷史資料記載，1883—1982年的百年間，大澇18次，平均 五六年一遇”[5。歷史上洪澇災(zāi)害對雄安三縣的破壞性 大，曾多次造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，危害民眾生計和人民生 活。例如，明嘉靖三十二年（1553年），安新縣“大雨壞民 田廬，人畜死者無算，大水穿新安北城流入十字街。翌年 春大饑，人相食;夏秋大水”[1;雄縣“夏霖雨四十余日，官 舍民房損大半，市可行船”，次年“大饑，莩者載道，人 相食”[4。洪澇災(zāi)害的影響是雄安新區(qū)建設(shè)過程中必須重 點(diǎn)考慮和深入研究的問題，尤其是在氣候變化趨勢下的這 一問題。郝志新等⑹利用歷史文獻(xiàn)重建了過去300年雄 安新區(qū)洪澇年表及其時空分布特征。吳婕等[7]使用 RegCM4區(qū)域模式對21世紀(jì)中期雄安及其周邊區(qū)域的氣 候變化情況進(jìn)行了預(yù)估?，F(xiàn)有文獻(xiàn)定量評估氣候變化下 洪澇災(zāi)害風(fēng)險及其影響程度的研究不多。溫泉沛等曰采 用灰色關(guān)聯(lián)法、正態(tài)信息擴(kuò)散法，分別構(gòu)建了基于受災(zāi)面 積比重和成災(zāi)面積比重的暴雨洪澇災(zāi)害相對災(zāi)情指數(shù)及 其風(fēng)險估算模型，分析了東南地區(qū)氣候變暖前后暴雨洪澇 災(zāi)害的風(fēng)險變化。吳紹洪等⑵提出包括自然災(zāi)害的破壞 力（或承險體損毀標(biāo)準(zhǔn)）、承險體的暴露度、災(zāi)害發(fā)生可能 性或孕災(zāi)環(huán)境三個成分的自然災(zāi)害風(fēng)險定量評估模型。 胡恒智等[10]介紹了國際上應(yīng)用于洪澇風(fēng)險領(lǐng)域的魯棒決 策、信息差距及適應(yīng)對策路徑3種穩(wěn)健決策方法。Dottrni 等[11]使用一個多模型框架，在假設(shè)目前的脆弱程度和未 來適應(yīng)措施不存在的情況下，分別估計了不同升溫 （1.5 T、2.0T、3.0T）情景下洪水災(zāi)害帶來的人員傷亡 損失、直接經(jīng)濟(jì)損失和隨后的間接影響（福利損失）。張 君枝等[12]利用第五次耦合模式比較計劃（CMIP5 ）提供的 氣候模式模擬結(jié)果，結(jié)合FloodArea洪水淹沒模型，對全球 升溫1.5 T和2 . 0 T情景下北京市極端降水和淹沒風(fēng)險進(jìn) 行了分析。

本文擬通過雄安三縣地方史料對1949—2018年洪澇 災(zāi)害記載的整理，統(tǒng)計分析最近70年洪澇災(zāi)害事件及其 影響等級在時間和空間上的變化特征;結(jié)合1960年以來 雄安三縣的降水資料，采用離散選擇模型，估計洪澇災(zāi)害 發(fā)生及其等級與各種影響因素之間的關(guān)系，評估氣候變化 的降水情景下洪澇災(zāi)害，特別是高等級洪澇災(zāi)害發(fā)生的風(fēng) 險;并簡要探討雄安新區(qū)的建設(shè)適應(yīng)措施，以期為雄安新 區(qū)的規(guī)劃建設(shè)以及制定防洪減災(zāi)措施提供參考。

1資料來源與分析方法

1. 1資料來源

本文主要使用文獻(xiàn)資料整理的洪澇災(zāi)情數(shù)據(jù)和氣象 站點(diǎn)觀測的降水量數(shù)據(jù)。文獻(xiàn)資料包括雄安三縣地方史 料和調(diào)研收集的近年災(zāi)情資料，其中地方史料包括1949 年后的兩輪地方志，包括《安新縣志滬1《安新縣志： 1978—2008》心《雄縣志》⑶《雄縣志：1990—2012》'蚓《容 城縣志》6《容城縣志：1990—2010》'15〕以及《安新縣水利 志》'2《雄縣水利志》'4和《中國氣象災(zāi)害大典·河北 卷滬16等。根據(jù)這些文獻(xiàn)資料對洪澇災(zāi)害的災(zāi)情記錄，建 立雄安地區(qū)1949—2018年洪澇災(zāi)害發(fā)生事件及其影響程 度的年表數(shù)據(jù)集。降水量數(shù)據(jù)來自于國家氣候中心的中 國地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集。通過降水量日值數(shù)據(jù)分別 得到洪澇災(zāi)害發(fā)生期間各降水量指標(biāo)數(shù)據(jù)，如日最大降水 量、連續(xù)最大降水量、月最大降水量、主汛期（7月10日一 8月10日）降水量、七八月降水量和年降水量。

1.2分析方法

1.2.1洪澇災(zāi)害影響等級的確定方法

利用地方歷史文獻(xiàn)資料建立雄安地區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)生 時間、類型及其影響程度的災(zāi)情數(shù)據(jù)集。首先，通過對文 獻(xiàn)資料的整理，按年代順序梳理歷次洪澇災(zāi)害發(fā)生事件及 災(zāi)情記錄，形成1949—2018年雄安三縣洪澇災(zāi)害年表。 然后，依據(jù)各次洪澇災(zāi)害災(zāi)情記錄的描述，區(qū)分洪澇災(zāi)害 類型，提取受災(zāi)面積、成災(zāi)面積、倒塌房屋、死傷人口、受災(zāi) 人口、經(jīng)濟(jì)損失等災(zāi)情數(shù)據(jù)，確定洪澇災(zāi)害的受災(zāi)情況，評 估雄縣、安新、容城三縣歷次洪澇災(zāi)害的影響程度，并以此 劃分等級。最后，確定雄安地區(qū)總體的洪澇災(zāi)害發(fā)生及其 等級情況。在分析雄安地區(qū)發(fā)生情況時，只要其中一縣某 年發(fā)生洪澇災(zāi)害，則認(rèn)為雄安地區(qū)當(dāng)年發(fā)生了洪澇;在確 定洪澇災(zāi)害影響等級時，如三縣認(rèn)定的某年洪澇災(zāi)害等級 不一致，以三縣中認(rèn)定的最高等級為雄安地區(qū)該年的洪澇 災(zāi)害等級。

洪澇災(zāi)害等級序列的確定，參考《洪澇災(zāi)情評估標(biāo) 準(zhǔn)》（SL579 -2012）劃分為四個等級：特別重大洪澇災(zāi)害 （4級）、重大洪澇災(zāi)害（3級）、較大洪澇災(zāi)害（2級）和一 般洪澇災(zāi)害（1級）。由于歷史文獻(xiàn)只零星有倒塌房屋、死 傷人口、受災(zāi)人口、經(jīng)濟(jì)損失等災(zāi)情數(shù)據(jù)，而農(nóng)作物受災(zāi)面 積或成災(zāi)面積則較為齊全，可以計算農(nóng)作物受災(zāi)面積占當(dāng) 年耕地總面積比例。因此，本文主要以農(nóng)作物受災(zāi)面積占 當(dāng)年耕地總面積比例為主要指標(biāo)，輔之以其他洪澇災(zāi)害損 失數(shù)據(jù)及具體描述，確定雄安三縣歷史年份洪澇災(zāi)害的災(zāi) 情等級。農(nóng)作物受災(zāi)面積占各縣耕地面積比例的具體閾 值區(qū)間為：>60%為4級特別重大、30% -60%為3級重 大、15% -30%為2級較大、<15%為1級一般洪澇災(zāi)害 （本研究忽略受災(zāi)面積很小的輕微災(zāi)害）。其中，如有成 災(zāi)面積而無受災(zāi)面積的，按受災(zāi)面積大于等于成災(zāi)面積估 算。此外，容城縣1954、1955、1956年災(zāi)情缺少受災(zāi)面積 和成災(zāi)面積，則根據(jù)洪澇災(zāi)害的具體描述予以估計。

1.2.2洪澇災(zāi)害的風(fēng)險評估方法

本文重點(diǎn)關(guān)注的是氣候變化下不同降水量指標(biāo)對雄 安新區(qū)洪澇發(fā)生及其等級的影響。研究中的被解釋變量 分別為洪澇災(zāi)害是否發(fā)生和洪澇災(zāi)害等級，均為分類數(shù) 據(jù)，故本文采用離散選擇模型（或稱定性反應(yīng)模型）。首 先，分別將不同降水量指標(biāo)納入模型進(jìn)行單因素logit回 歸，通過計算洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的預(yù)測準(zhǔn)確度，找出導(dǎo)致 洪澇發(fā)生最直接的降水量指標(biāo);其次，將表征水利設(shè)施和 地形特征的變量納入模型，對比分析各變量對洪澇災(zāi)害發(fā) 生及其等級的影響差異和邊際效應(yīng);最后，據(jù)此利用logit 模型的后估計方法，評估氣候變化降水增量情景下洪澇災(zāi) 害尤其是高等級洪澇災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險。

2洪澇災(zāi)害等級的時空特征及影響因素

2.1洪澇災(zāi)害等級的時間變化特征

按照洪澇災(zāi)害等級序列劃分標(biāo)準(zhǔn)，將雄安三縣 1949—2018年發(fā)生的洪澇災(zāi)害逐年進(jìn)行等級劃分，然后確定雄安新區(qū)總體的洪澇災(zāi)害等級（見圖1）。

從總體發(fā)生特征來看，雄安地區(qū)70 a中有39 a發(fā)生 過洪澇災(zāi)害，平均每1.8 a發(fā)生1次。從洪澇災(zāi)害影響程 度看，當(dāng)年至少一縣發(fā)生4級特大洪澇災(zāi)害10次，平均每 7 a發(fā)生1次，占年次數(shù)的25.6% ;3級重大洪澇災(zāi)害發(fā)生 7次，占年次數(shù)的18% ;2級較大洪澇災(zāi)害和1級一般洪澇 災(zāi)害各發(fā)生11次，各占28.2% o

從時間變化特征來看，雄安新區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)生頻次和 影響等級呈不斷降低的趨勢。按洪澇災(zāi)害發(fā)生頻次分析， 可以劃分為1949—1981年和1982—2018年兩個時段。

（1）1949-1981年，洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率高、影響等 級大。這一時段雄安地區(qū)幾乎年年有洪澇發(fā)生，33 a中有 30 a發(fā)生洪澇災(zāi)害，僅1965.1971和1972年未發(fā)生洪澇災(zāi) 害，平均每1.1a一遇。其中，4級特大洪澇災(zāi)害均發(fā)生在 這一時期，平均每3.3 a一遇。

（2）1982—2018年，洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率和影響等級 明顯降低。這一時段37a中有9 a發(fā)生過洪澇災(zāi)害，每4.1a一遇。其中，以1級一般災(zāi)害居多，占年洪澇災(zāi)害的 44%;未發(fā)生4級特大洪澇。近20 a來，雄安新區(qū)洪澇災(zāi) 害的頻率和等級則更低，1997—2010年連續(xù)14 a未曾有 一縣發(fā)生等級洪澇災(zāi)害。

2.2洪澇災(zāi)害等級的空間分布特征

從空間差異特征來看，在雄安新區(qū)三縣中安新、雄縣 洪澇災(zāi)害發(fā)生頻次高，容城洪澇災(zāi)害發(fā)生頻次低。1949— 2018年70a中，安新、雄縣各發(fā)生洪澇災(zāi)害35次、29次; 安新發(fā)生頻次高，平均每2a 一遇;容城洪澇災(zāi)害明顯較 少，有記載的僅有7次，每10 a 一遇。同樣分為1949— 1981年和1982—2018年兩個時段分析。

（1）1949—1981年洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率高、災(zāi)情重。33 年中安新、雄縣分別發(fā)生洪澇災(zāi)害28次、24次，平均每 1.18 a、1.38a 一遇，且4級特大洪澇災(zāi)害占比高，分別發(fā) 生了 6次、9次;容城發(fā)生洪澇災(zāi)害5次，均為3級和4級 洪澇災(zāi)害。

（2）1982—2018年洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率低、災(zāi)情普遍較 輕。37 a中安新、雄縣分別發(fā)生洪澇災(zāi)害7次、5次，無4 級特大洪澇災(zāi)害;容城僅發(fā)生洪澇災(zāi)害2次，且無3級和4 級洪澇災(zāi)害。

2.3洪澇災(zāi)害等級的類型特征

從洪澇災(zāi)害的類型看，雄安三縣洪災(zāi)發(fā)生頻次低于澇 災(zāi)，但災(zāi)情等級高;洪災(zāi)、澇災(zāi)的發(fā)生有明顯的時間差異。 1949—2018年，雄縣、安新、容城三縣共發(fā)生71次縣域洪 澇災(zāi)害，其中洪災(zāi)29次、澇災(zāi)42次。洪災(zāi)發(fā)生所造成大 的災(zāi)情等級普遍較高，3級、4級特大洪災(zāi)分別發(fā)生8次、 16次。從空間分布特征看，安新、雄縣發(fā)生洪災(zāi)次數(shù)多但 少于本縣澇災(zāi)，容城洪災(zāi)次數(shù)少但多于本縣澇災(zāi)。

從時間分布特征看，洪災(zāi)主要發(fā)生1965年以前。

（1） 1949—1964年三縣共發(fā)生洪災(zāi)22次、澇災(zāi)12次， 這一時間段洪災(zāi)占全部洪災(zāi)的76%，占此期間洪澇總數(shù) 的64.7% o這一時期，由于水利設(shè)施脆弱，大清河水系諸 河流遇上游洪水，河道乃至白洋淀水位猛漲，多導(dǎo)致堤防決口，呈現(xiàn)“遇洪必重”的災(zāi)情特點(diǎn)。其中，1949、1954、 1955，1956和1963年三縣同時發(fā)生堤防決口而造成特大 洪澇災(zāi)害。1963年特大洪水后，在毛澤東同志“一定要根 治海河”的號召下，大清河水系進(jìn)行了全面治理，此后雄安 三縣的洪水危害大為減輕。

（2）1965-2018年洪澇災(zāi)害以澇災(zāi)為主，三縣發(fā)生澇 災(zāi)30次、洪災(zāi)僅7次。安新縣1968、1988、1996和2012年 因上游河流洪水人淀，導(dǎo)致淀區(qū)內(nèi)農(nóng)作物和水產(chǎn)養(yǎng)殖不同 程度受災(zāi)。這一時期，即使遇大的洪水也很少發(fā)生堤防決 口情況，僅有2次決口或溢洪、1次分洪的災(zāi)情記錄。雄 縣1977年分洪道溢洪導(dǎo)致“44萬畝積水，沖毀橋涵閘壩 百余座，損壞機(jī)井505眼，倒塌房屋6 416間”'4〕;容城縣 1995年8月“萍河水位上漲，河道堵塞，堤防決口，'15〕; 1996年雄縣分洪道分洪“致使分洪道內(nèi)8萬畝大秋作物 絕收”'蚓。

2.4影響洪澇災(zāi)害發(fā)生及程度的因素

雄安地區(qū)所屬的氣候類型和所處的地理環(huán)境決定了 雄安三縣是歷史上洪澇災(zāi)害的多發(fā)區(qū)，而水利建設(shè)狀況直 接影響到災(zāi)害發(fā)生及其災(zāi)情的嚴(yán)重程度。

氣象因素。雄安地區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候。 自設(shè)立氣象觀測站點(diǎn)以來，三縣混合平均年降水量僅為 498. 7 mm，但降水變率大，年極端最大降水量為941.7 mm （1988年安新），極端最小降水量為193.3 mm（1968年安 新）;而且降水主要集中于夏秋兩季，6—9月降水量約占 全年的80%，特別是七月下旬到八月上旬，易產(chǎn)生引發(fā)洪 澇災(zāi)害的氣象條件。

地形因素。雄安新區(qū)處在大清河水系沖積扇上，屬太 行山麓平原向沖積平原的過渡帶，總地勢自西北向東南略 有傾斜，西北較高，東南略低，地勢平緩，多低洼地，易發(fā)生 洪瀝水患。其中，安新縣地面自然坡度為1：2 000，西半部 最高海拔10 m，東半部最低海拔5. 5 m;雄縣地勢坡度比 一般為1 ：5 000，海拔高度7 ～ 14 m;容城縣自然縱坡千分 之一左右，海拔標(biāo)高7～19m。三縣平均海拔以容城最高， 雄縣次之，安新最低。以地形條件來看，洪澇災(zāi)害發(fā)生的 風(fēng)險安新最高、雄縣次之、容城最低。

水利因素。雄安新區(qū)屬海河流域，境內(nèi)白洋淀為大清 河水系中游緩洪、滯瀝的大型平原洼淀，承接大清河系南 支潴龍河、唐河、府河、漕河、瀑河、萍河、孝義河及大清河 北支白溝引河等八條河流的洪瀝水，河道和淀周堤防的防 洪能力對洪澇災(zāi)害的發(fā)生有很大的影響。歷史上特大洪 澇災(zāi)情均是由洪水使河道或淀周堤防決口所導(dǎo)致。自20 世紀(jì)60年代中期大力開展水利工程建設(shè)以后，雄安三縣 再未發(fā)生特大洪澇災(zāi)害?？梢姺篮榕艥吃O(shè)施的建設(shè)狀況， 在很大程度上決定了雄安新區(qū)洪澇災(zāi)害的發(fā)生及其災(zāi)情 等級。

流域因素。雄安新區(qū)洪澇災(zāi)害除受本地氣象、地形和 水利等因素影響外，還受到流域性上述諸因素的影響，特 別是受到白洋淀上游諸條河流夏季洪水的威脅。除本地 極端降水外，白洋淀上游地區(qū)的強(qiáng)降水經(jīng)常導(dǎo)致雄安地區(qū) 境內(nèi)河流水位猛漲，從而大大增加雄安地區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害 的風(fēng)險。其中1956，1963和1996年最為典型?！?956、 1963年境內(nèi)降雨量僅600 mm左右，大清河仍出現(xiàn)洪水猛 漲，堤防潰決，造成大面積澇災(zāi)”日。其主要致災(zāi)因素在于 白洋淀上游地區(qū)極端降水情況的發(fā)生。隨著水利工程的 大規(guī)模建設(shè)，白洋淀上游九河上興修了大大小小一百多座 水庫，總庫容約36億m3。雄安地區(qū)洪澇災(zāi)害自20世紀(jì)七 八十年代后大為減輕一個重要原因，是上游水庫在汛期起 到了調(diào)蓄洪水的作用。

3氣候變化下雄安新區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估

3.1數(shù)據(jù)和描述性統(tǒng)計

本研究有兩個被解釋變量：洪澇災(zāi)害發(fā)生與否 （disaster）和洪澇災(zāi)害影響等級（grade）。是否發(fā)生洪澇災(zāi) 害變量（disaster）為二分類數(shù)據(jù)，某年某縣發(fā)生了洪澇災(zāi) 害為1，未發(fā)生為0。洪澇災(zāi)害等級變量（grade）為有序多 分類數(shù)據(jù)，表示洪澇災(zāi)害的影響程度，某年某縣未發(fā)生洪 澇災(zāi)害為0，發(fā)生1級一般洪澇災(zāi)害（受災(zāi)面積比例< 15%）為1，發(fā)生2級較大洪澇災(zāi)害（受災(zāi)面積15% ～ 30%）為2，發(fā)生3級重大洪澇災(zāi)害（受災(zāi)面積30% ～ 60%）為3，發(fā)生4級特大洪澇災(zāi)害（受災(zāi)面積> 60%）為

4。數(shù)據(jù)來自本研究所整理的雄安三縣1949—2018年洪澇 災(zāi)害災(zāi)情數(shù)據(jù)集。

本研究的核心解釋變量為降水量。洪澇災(zāi)害的發(fā)生根 本上是由降水所導(dǎo)致，只有當(dāng)流域或者區(qū)域面雨量達(dá)到某 一臨界條件時才會出現(xiàn)[17]o這其中既可能由短時間的強(qiáng) 降水（如某日或某連續(xù)降水）所造成，本文選擇年內(nèi)日最 大降水量（ma"day）、連續(xù)最大降水量（maxcont）指標(biāo);也 可能由一段時間內(nèi)降水過多所造成，選擇主汛期（7月 10—8月10日）降水量（period）、月最大降水量 （maxmonth）、7—8月 降水量（jid-a"g）和年降水量 （annual）指標(biāo)。由于雄安三縣建立地面氣象站時間不同， 因此所獲得的降水量數(shù)據(jù)起始年份并不一致。安新縣降水 量數(shù)據(jù)自1960年起，容城縣自1968年起，雄縣自1974年起。

洪澇災(zāi)害的發(fā)生及其等級與水利設(shè)施的建設(shè)狀況有 很大關(guān)系。1963年海河流域特大水災(zāi)發(fā)生后，河北省制定 了治理海河的“兩個十年”規(guī)劃。第一個十年，即從1964年 到1973年，工程重點(diǎn)放在中下游防洪河道和排瀝骨干河 道治理方面;第二個十年，即1974年到1983年，續(xù)建、新 建、擴(kuò)建、加固大中型水庫，提高防洪安全標(biāo)準(zhǔn);擴(kuò)建排渠， 提高除澇標(biāo)準(zhǔn)[18]o雄安三縣的地方志也記載了具體的水 利建設(shè)過程和標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此，本文以水利設(shè)施建設(shè)階段的劃 分，設(shè)定表征水利設(shè)施狀況變化的虛擬變量“水利設(shè)施水 平”（facilities），即 1964 年以前為 1，1964—1973 年為 2， 1974—1983年為3，1984年以后為4?，F(xiàn)階段的水利設(shè)施水 平為河道防洪標(biāo)準(zhǔn)10 ～ 20 a 一遇、除澇標(biāo)準(zhǔn)5 ～10a 一遇。

此外，還有表征境內(nèi)河流汛期洪水和三縣地形特征的 控制變量。從歷史情況看，雄安新區(qū)洪澇災(zāi)害的發(fā)生及其 等級不僅與本地降水情況有關(guān)，而且還與大清河水系上游 地區(qū)降水所引起過境洪水有關(guān)，故選取虛擬變量“是否因 洪致災(zāi)” （flood）。如果某次洪澇災(zāi)害主要由河流洪水泛濫 所造成，則“是否因洪致災(zāi)”（flood）變量取值為1，否則為 0。此變量用于考察洪水對洪澇災(zāi)害等級的影響。同時，洪 澇災(zāi)害的發(fā)生與當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛矤顩r也有很大關(guān)系，故選 擇三縣平均海拔高度（altitude）和地形坡度比（slope）表示 區(qū)域的個體特征。表1報告了樣本變量描述性統(tǒng)計特征。

3.2模型設(shè)定與估計方法

采用概率估計和回歸模型，利用歷史洪澇災(zāi)情資料和 相關(guān)氣象數(shù)據(jù)評估研究區(qū)域的風(fēng)險，是暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險 分析的基本方法之一頃。洪澇災(zāi)害發(fā)生與否是一個二值 反應(yīng)變量，故采用二分類logit模型進(jìn)行分析。模型設(shè)定 如下：

， P

log 1 p = a0 + /31 ram + 02 facilities + 03 Xi （ 1）

模型假定洪澇災(zāi)害發(fā)生與否的概率函數(shù)為“邏輯分 布”的累積分布函數(shù)，則

P=P （ disaster = 1）

exp（/30 + /31 rain + 02 facilities + 03 Xi）

= （2 ）

1 + exp（/30 + /31 rain + 02 facilities + 03 Xi）

其中^為雄安地區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害的概率，P/（1 -P） 則表示洪澇災(zāi)害的發(fā)生比即洪澇災(zāi)害發(fā)生與不發(fā)生的概 率之比;rain為日最大降水量、連續(xù)最大降水量、月最大降 水量、主汛期降水量、七八月降水量、年降水量等各降水指 標(biāo)變量，facilities為防洪設(shè)施水平變量，X為表征個體特征 的其他控制變量，如海拔高度、地形坡度比。

洪澇災(zāi)害影響等級屬于等級分類變量（未發(fā)生為0、 一般為1、較大為2、重大為3、特大為4），采用有序Logit 模型進(jìn)行分析。模型一般形式如下：

]P（y' ^ j） 〃 ，

log1-P（『，W j）='伽 ，

通過有序logit模型能夠計算出累計發(fā)生風(fēng)險，即：

exP（ai -伽，） ，

P3 W） =1+e*p（a，-伽） '

對特定的Yi的預(yù)測為：

exP（aj -伽，）

（y' =][X' ） = 1 +exp（a， - fiX））-

exp（^.-1 -伽） （5）

1 + exp（a.-1 - fx）

出于簡化表達(dá)形式的目的，式中用y代表被解釋變量 “洪澇災(zāi)害影響等級”，x代表各解釋變量也表示在x，條件 下的條件概率;a是模型的截距項(xiàng)，代表有j - 1個取值的 常數(shù)項(xiàng)，可視為基準(zhǔn)累計發(fā)生風(fēng)險;而0則是與xi相對應(yīng) 的一組回歸系數(shù)。有序logit模型將y變量的多個分類拆 分成多個二分類logistic回歸，在這些二分類logistic回歸 中，除截距項(xiàng)以外的系數(shù)。均相等。因此有序logit模型 需滿足比例優(yōu)勢假定，它也被稱為比例優(yōu)勢模型。本文在 不確定這一假定是否成立的情況下，同時為了能夠更清楚 分析高等級洪澇災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險，將“洪澇災(zāi)害影響等 級”變量的分類進(jìn)行合并（即較高等級洪澇災(zāi)害為1、較低 及未發(fā)生為0），直接將其轉(zhuǎn)換成新的二分類logit模型進(jìn) 行分析。模型設(shè)定如下。

其中，加入虛擬變量flood，即“是否因洪致災(zāi)”。

3.3洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的風(fēng)險評估

將是否發(fā)生洪澇災(zāi)害作為被解釋變量，通過二分類 logit模型評估雄安新區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險。

首先，分別將不同降水量指標(biāo)納入模型進(jìn)行單因素 logit回歸，并計算洪澇災(zāi)害發(fā)生的預(yù)測準(zhǔn)確度。按二分類 logit預(yù)測的一般標(biāo)準(zhǔn)，若發(fā)生概率的預(yù)測值N0. 5，則認(rèn)為 其預(yù)測結(jié)果事件發(fā)生;反之，則認(rèn)為不發(fā)生。將預(yù)測值與 樣本數(shù)據(jù)實(shí)際值比較，得到正確預(yù)測的準(zhǔn)確度，從而找出 引發(fā)洪澇最直接的降水量指標(biāo)。

由于洪水致災(zāi)并不完全取決于本地降水，更多是由上 游地區(qū)降水所引起河道洪水在本地泛濫所造成，因此在分 析過程對此進(jìn)行了區(qū)分。單因素logit估計的結(jié)果顯示 （見表2）：不同降水變量的單因素logit模型有較好的擬合 優(yōu)度，各降水量變量在-%水平上顯著，且能較好的預(yù)測 洪澇災(zāi)害事件發(fā)生與否的概率。強(qiáng)降水指標(biāo)變量（日最大 或連續(xù)最大降水量）對是否發(fā)生洪澇災(zāi)害的影響，明顯大 于區(qū)間降水指標(biāo)變量，且預(yù)測準(zhǔn)確度也高于區(qū)間降水量變 量，表明強(qiáng)降水是洪澇災(zāi)害發(fā)生最主要的原因。在強(qiáng)降水 指標(biāo)中，日最大降水量的影響略大于連續(xù)最大降水量，洪 澇災(zāi)害事件發(fā)生概率的預(yù)測準(zhǔn)確度基本一致。在區(qū)間降 水量指標(biāo)中，主汛期降水量的影響較大，且模型的預(yù)測準(zhǔn) 確度相對較高。

對比全部樣本與剔除洪災(zāi)樣本的結(jié)果，剔除洪災(zāi)樣本 的預(yù)測準(zhǔn)確度均有所提高，但模型擬合度、回歸系數(shù)和平 均邊際效應(yīng)均有所下降。這是因?yàn)楸镜亟邓?，一是會增?洪水致災(zāi)的概率和影響;二是即使洪水未泛濫成災(zāi)，但如 果河道水位居高不下、區(qū)域內(nèi)積水無法排出（俗稱“關(guān)門 澇”），本地降水的影響必然會增加。

其后，采用剔除洪災(zāi)后的樣本，納入表征水利設(shè)施水 平和表征個體特征的控制變量，分析不同降水量指標(biāo)對內(nèi) 澇災(zāi)害發(fā)生的影響程度。不同時間尺度的降水量指標(biāo)存 在很大的相關(guān)性，特別是強(qiáng)降水指標(biāo)之間（日最大降水量 與連續(xù)最大降水量）、區(qū)間降水指標(biāo)之間（主汛期降水量、 月最大降水量、7—8月降水量和年降水量）高度相關(guān)，同 時納入模型中將產(chǎn)生多重共線性的問題。通過逐步回歸 分析后發(fā)現(xiàn)（見表3）：日最大降水量和主汛期降水量、連 續(xù)最大降水量和主汛期降水量兩個變量組合，經(jīng)VIF檢驗(yàn) 不存在共線性問題，模型的擬合度較好且洪澇災(zāi)害事件發(fā) 生概率的預(yù)測準(zhǔn)確度高;兩個模型對主汛期降水量、水利 設(shè)施水平、海拔高度和地形坡度比的估計結(jié)果僅有很小的 差異，連續(xù)最大降水量對內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的影響略高于日最 大降水量。

表3的估計結(jié)果顯示：日最大降水量、連續(xù)最大降水 量、主汛期降水量和水利設(shè)施水平以及個體地形因素變量 均在1%水平上顯著。其中，日最大降水量、連續(xù)最大降 水量和主汛期降水量系數(shù)為正，表明這三個降水量指標(biāo)直 接影響洪澇災(zāi)害的發(fā)生;水利設(shè)施水平系數(shù)為負(fù)，表明洪 澇災(zāi)害發(fā)生的概率隨水利設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)而降低的; 此外，海拔高度、地形坡度比系數(shù)為負(fù)，表明地形因素對洪 澇災(zāi)害的發(fā)生有很大影響，地形高度越高、坡度比越大，發(fā) 生洪澇災(zāi)害的風(fēng)險越低。

由于日最大降水量是氣象觀測和研究最常用的降水 量指標(biāo)，本文以下主要以含日最大降水量的模型進(jìn)行說 明。回歸系數(shù)不便于直接解釋各變量變化對于洪澇災(zāi)害 事件發(fā)生的相對風(fēng)險，故將其轉(zhuǎn)換為。日值（Odds Rati。， 又稱發(fā)生比、幾率比）。在各自控制其他變量的情況下，日 最大降水量、主汛期降水量每增加10mm，發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的 概率分別是不發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的1.20倍（Exp0" =1.20，p <0.01），1.10 倍（Exp00S>g=1.10，p<0.01）;而隨著水利 設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，某一階段內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險僅為 之前的 0.28 倍（Exp-/63 =0.28，p <0.01）。

由于地形因素的影響，雄安三縣洪澇災(zāi)害發(fā)生概率具 有明顯的區(qū)域差異。通過對區(qū)域異質(zhì)性的估計發(fā)現(xiàn)：安新 發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的風(fēng)險最高，雄縣發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的概率為安 新的0.49倍，容城僅為安新的0.02倍。

本文還對不同時間起點(diǎn)的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行了估計。除 1960-2018年觀測樣本外，本文按照三縣氣象站建站時間 差異，分別對1968—2018年和1974—2018年兩個時間段 樣本組也進(jìn)行了估計。不同樣本組的模型估計結(jié)果，模型 擬合度和預(yù)測準(zhǔn)確度略有差異但變化不大;日最大降水 量、連續(xù)最大降水量的影響逐步略增，主汛期降水量的影 響逐步略減，而水利設(shè)施的作用不斷增強(qiáng)。

進(jìn)一步地，為了更明確地解釋各變量的影響，計算各 解釋變量對于洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的平均邊際效應(yīng)，即某一 解釋變量變動一個單位，洪澇災(zāi)害發(fā)生的平均概率如何變 化。由1960—2018年剔除洪災(zāi)樣本的估計結(jié)果可見（見 表4）：日最大降水量、主汛期降水量每增加10 mm，發(fā)生洪 澇災(zāi)害的平均預(yù)測概率將增加1.46、0.79個百分點(diǎn);而隨 之水利設(shè)施建設(shè)階段的不斷推進(jìn)，后一階段發(fā)生洪澇災(zāi)害 的平均預(yù)測概率將比之前減少10.03個百分點(diǎn)。從不同 時間段樣本組估計的平均邊際效應(yīng)看，日最大降水量、主 汛期降水量的變化很小;但水利設(shè)施水平的變化明顯， 1974—2018年平均邊際效應(yīng)是1960—2018年的2倍多， 表明水利設(shè)施防洪防澇的能力不斷提升。此外，從個體分 組的平均邊際效應(yīng)看，日最大降水量、主汛期降水量對安 新縣是否發(fā)生洪澇災(zāi)害的平均邊際效應(yīng)最大，對容城縣的 邊際影響最低;同樣，水利設(shè)施建設(shè)對降低安新縣發(fā)生洪 澇災(zāi)害風(fēng)險的邊際效果也最為明顯。

最后，利用logit模型的后估計方法，推測氣候變化情 景下雄安新區(qū)內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的可能性。國家氣候中心課 題組《雄安新區(qū)未來氣候變化及氣候風(fēng)險評估報告》 （2018）預(yù)測的中等排放情景（RCP4.5）下未來氣候變化情 況：21世紀(jì)近期（2026—2045年），相對于1986—2005年 雄安新區(qū)夏季平均降水增加值大都在5% -10%，集合平 均的雄安新區(qū)在5.5%，年平均降水與夏季降水變化較為 一致;RX5day（最大5日降水量）變化較小，增加1.0%; R95P（大于基準(zhǔn)期內(nèi)95%分位點(diǎn)日降水量總和）變化值 為34. 1%。吳婕等[7]所進(jìn)行的RCP4. 5（典型濃度路徑）中 等排放情景下氣候變化模擬結(jié)果也得出：未來年平均降水 將有所增加，21世紀(jì)中期雄安的增加值為8%左右 （±10%）;冬季降水相對增加較多（25%左右），其他季節(jié) 增加值一般在10%以內(nèi);降水極端指數(shù)RX1day（日最 大降水量）未來也將增加，且數(shù)值大于平均降水的增 加，雄安增加值為16%左右（±16% ）。綜合兩者比較一 致的預(yù)測結(jié)果，可以大致推算本文所關(guān)心的三個降水 量指標(biāo)預(yù)測變化：日最大降水量增加約在15% ～ 30%，連續(xù)最大降水量基本不變（增加1% ），主汛期降 水量增加約在5% - 10%。

不同時期水利設(shè)施狀況與洪澇災(zāi)害發(fā)生密切相關(guān)，這 里所關(guān)注的是現(xiàn)階段水利設(shè)施水平下的可能性?；?logit模型和1960—2018年的觀測樣本，本文估計了隨著 日最大強(qiáng)降水量、主汛期降水量的變化，雄安新區(qū)發(fā)生澇 災(zāi)的預(yù)測概率變化。由于洪澇災(zāi)害主要關(guān)心的是極端天 氣氣候事件，表5主要匯報日最大降水增加30%、主 汛期降水量均值增加10%情景下內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生的預(yù) 測概率。

（1） 在現(xiàn)有水利設(shè)施條件下，當(dāng)前即使日最大降水量 達(dá)到100 a 一遇（208.0 mm），雄安新區(qū)（均值狀態(tài)）也不大 可能發(fā)生澇災(zāi);而如果日最大降水量達(dá)到有記錄的最大值 （263.4 mm），則可能會發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害（預(yù)測概率均值大于 0.5）。但分縣來看，安新縣遭受50 a 一遇（177.1mm）、雄 縣遭受100 a一遇（208.0 mm）的極端降水時可能發(fā)生 內(nèi)澇。

（2） 在水利設(shè)施條件不變、主汛期降水量均值增加 10%的情況下，如果再遭受230 mm（相當(dāng)于現(xiàn)50 a 一遇日 最大降水增加30%）以上極端降水時，雄安新區(qū)（均值狀 態(tài)）可能會發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害。其中，安新遭受160 mm（相當(dāng) 于現(xiàn)20 a 一遇日最大降水增加30%）、雄縣遭受200 mm （相當(dāng)于30 a年一遇日最大降水增加30%）以上極端降水 時就可能發(fā)生;容城即使降水極值再增加30%，也不大可 能發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害。

3.4發(fā)生高等級洪澇災(zāi)害的風(fēng)險評估

相較于是否發(fā)生洪澇災(zāi)害，我們更關(guān)心雄安新區(qū)發(fā)生 高影響等級洪澇災(zāi)害事件的風(fēng)險。對此，本文進(jìn)一步地將 洪澇災(zāi)害等級變量作為被解釋變量，考察不同等級洪澇災(zāi) 害事件的發(fā)生概率。此時，加入是否因洪致災(zāi)變量，以考 察上游洪水對雄安新區(qū)洪澇災(zāi)害等級的影響。

有序多分類logit模型必須滿足比例優(yōu)勢假定條件， 而當(dāng)洪澇災(zāi)害等級變量劃分為5個等級分類時，經(jīng)檢驗(yàn)多 數(shù)自變量不滿足這一假定條件。本文采取以下三種方式 合并洪澇災(zāi)害等級分類進(jìn)行估計：一是將受災(zāi)面積大于 30%的洪澇災(zāi)害等級合并（即2級及以上洪澇災(zāi)害合并分 類為2、1級洪澇災(zāi)害為1、未發(fā)生為0），重新設(shè)定洪澇災(zāi) 害等級變量（grade1），經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蜐M足比例優(yōu)勢假定條 件，可采用有序logit模型。二是將受災(zāi)面積是否大于 15%作為分類標(biāo)準(zhǔn)（2級及以上洪澇災(zāi)害為1、以下為0）， 生成新的二分類洪澇災(zāi)害等級變量（grade2），采用二分類 logit模型。三是將受災(zāi)面積是否大于30%作為分類標(biāo)準(zhǔn) （3級及以上洪澇災(zāi)害為1、以下為0），生成另一種洪澇災(zāi) 害等級分類（grade3），也采用二分類logit模型。

為保證估計結(jié)果的穩(wěn)健性，本文考慮了可能會因有限 樣本和稀有事件而存在的偏差問題。在按照等級劃分的 洪澇災(zāi)害中，較高等級洪澇災(zāi)害發(fā)生頻次較低（2級以上 占12.26%、3級以上占5.81%）。盡管并不十分少見，但 在有限樣本容量下，則可能放大有限樣本偏差的影響。對 此，本文采取兩種方法解決有限樣本和稀有事件偏差[2°]o 方法一是使用King和Zeng針對稀有事件和有限樣本提 出的偏差修正估計logit模型[21];方法二是使用非對稱的 補(bǔ)對數(shù)-對數(shù)模型，該模型使用極值分布，相較于邏輯分 布的原點(diǎn)對稱，事件發(fā)生概率趨于1的速度快于趨于0的 速度，適用于二值因變量中一個結(jié)果相對于另一個結(jié)果很 少的情況。

表6采用不同估計方法分別對三種洪澇災(zāi)害等級分 類的被解釋變量進(jìn)行回歸。從回歸（5） - （10）的結(jié)果可 以看出，不同方法得到的估計系數(shù)有所差異，補(bǔ)對數(shù)-對 數(shù)、稀有事件偏差修正logit回歸的標(biāo)準(zhǔn)誤比普通logit回 歸有所下降，變量的顯著性基本沒變，模型均通過了 1% 水平上的顯著性檢驗(yàn)，因此能夠得到穩(wěn)健的結(jié)果。有序多 分類logit回歸（4）的總體預(yù)測準(zhǔn)確度相對較低，二分類普 通logit、稀有事件偏差修正logit、補(bǔ)對數(shù)-對數(shù)模型回歸的總體預(yù)測準(zhǔn)確度較高且相差不大。同時，考慮到結(jié)果的 可理解性和可應(yīng)用性，本文主要按二分類洪澇災(zāi)害等級模 型的估計結(jié)果進(jìn)行分析。

不論采取何種等級分類方式，因洪致災(zāi)都是導(dǎo)致高等 級洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的最主要原因。在控制其他變量的 情況下，因洪致災(zāi)將使高等級洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的風(fēng)險急 劇上升。具體以普通二分類logit的回歸結(jié)果看，發(fā)生2級 及以上洪澇災(zāi)害等級的概率是其之下的30倍（Expo's = 30.4，p<0.01），發(fā)生3級及以上洪澇災(zāi)害等級的概率是 以下的24倍（Exp3"2 =30.4，p<0.01）。總之，因洪致災(zāi) 是雄安新區(qū)發(fā)生高等級洪澇災(zāi)害的決定性因素。

日最大降水量、主汛期降水量對于不同方式劃分的高 等級洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的影響有所差異。從有序多分類 logit模型（4）的回歸結(jié)果看，日最大降水量、主汛期降水量 均對較高等級洪澇災(zāi)害的發(fā)生有顯著性影響。從二分類 模型（5）～（10）的回歸結(jié)果看，具體到2級及以上、3級及 以上等級洪澇災(zāi)害有明顯差異。日最大降水量對于2級 及以上洪澇災(zāi)害事件的影響顯著，但對于3級及以上較大 洪澇災(zāi)害事件不顯著。主汛期降水量對于2級及以上較 大洪澇災(zāi)害事件的影響不顯著，但對于3級及以上較大洪 澇災(zāi)害事件則顯著。也就是說，除因上游洪水致災(zāi)外，日 最大降水量不大可能導(dǎo)致3級及以上洪澇災(zāi)害的發(fā)生;但 如果主汛期降水過多，則會增加3級重大和4級特大洪澇 災(zāi)害的發(fā)生概率。

水利設(shè)施對于控制高等級洪澇災(zāi)害的發(fā)生具有很大 作用。不管采取何種等級分類方式，水利設(shè)施變量均在 1%水平上顯著為負(fù)，顯示隨著水利設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)， 較高的水利設(shè)施建設(shè)水平能有效降低高等級洪災(zāi)災(zāi)害的 發(fā)生概率。模型（5）的估計結(jié)果顯示：水利設(shè)施建設(shè)某一 階段發(fā)生2級及以上較大洪澇災(zāi)害事件的概率，僅為前一 階段的 0 . 29 倍（Expf 2335 = 0 . 29，p<0.01）。模型（10）結(jié) 果則表明：發(fā)生3級及以上較大洪澇災(zāi)害事件的概率，則 會進(jìn)一步降低到前一階段的0. 15倍（Exp"m=0. 15， p <0.01）。

進(jìn)一步地，分別估計各解釋變量對于2級及以上、3 級及以上洪澇災(zāi)害發(fā)生的邊際影響。通過對模型（5）～ （7）、（8）～（10）回歸結(jié)果的綜合研判，對于2級及以上洪 澇災(zāi)害事件，普通logit模型優(yōu)于另兩個模型;對于3級及 以上洪澇災(zāi)害事件，補(bǔ)對數(shù)-對數(shù)模型優(yōu)于其他模型。盡 管三個模型估計出來的邊際效應(yīng)相差不大，但為穩(wěn)妥起 見，本文利用普通logit模型（5）、補(bǔ)對數(shù)-對數(shù)模型（10） 分別估計各解釋變量對于2級及以上、3級及以上洪澇災(zāi) 害事件發(fā)生的平均邊際效應(yīng)（見表7）。表7平均邊際效 應(yīng)的估計結(jié)果顯示如下。

（1） 對于2級較大及以上洪澇災(zāi)害，日最大降水量的 邊際影響較大;每增加10 mm，發(fā)生2級及以上洪澇災(zāi)害 等級的平均概率將增加1.70%。

（2） 對于3級較大及以上洪澇災(zāi)害，主汛期降水量的 邊際影響較大;每增加10 mm，發(fā)生3級及以上洪澇災(zāi)害 等級的平均概率將增加0 . 55%。

（3） 因洪致災(zāi)是導(dǎo)致影響較高等級洪澇災(zāi)害發(fā)生的 重要原因，如果因河流上游來水造成洪水泛濫，發(fā)生2級 及以上、3級及以上等級洪澇災(zāi)害的平均概率將分別增加 17. 87% ，6 . 56%。

（4） 水利設(shè)施建設(shè)的作用也很明顯，水利建設(shè)水平每 一階段的提高，發(fā)生2級及以上洪澇災(zāi)害的平均概率則降 低6 . 45%，發(fā)生3級及以上洪澇災(zāi)害的平均概率則降低 4 22%。

（5） 比較有無洪災(zāi)發(fā)生時的邊際影響，在洪水致災(zāi)的 情況下，日最大降水量、主汛期降水量、水利設(shè)施水平的邊

際效應(yīng)均大幅提高，其中日最大降水量、主汛期降水量的 平均邊際效應(yīng)較無洪災(zāi)的情形提高了 3倍多。

最后，估計氣候變化情景下雄安新區(qū)發(fā)生高等級洪澇 災(zāi)害的可能性。同樣依據(jù)國家氣候中心課題組和吳婕等 所做的在中等排放情景（RCP4.5）下，到21世紀(jì)中期降水 量變化的預(yù)測結(jié)果。由于在現(xiàn)有水利條件下，較高等級洪 澇災(zāi)害發(fā)生概率低，而我們所關(guān)心的是極端天氣氣候事 件，表8僅匯報日最大降水量極值增加15%和30%、主汛 期降水量增加10%的情景下，雄安新區(qū)發(fā)生較高等級洪 澇災(zāi)害的預(yù)測概率。其中，2級及以上洪澇災(zāi)害基于普通 logit模型，3級及以上洪澇災(zāi)害基于補(bǔ)對數(shù)-對數(shù)模型。 計算結(jié)果如下所示。

（1） 當(dāng)日最大降水量達(dá)到有記錄的歷史極值時，即使 發(fā)生洪水泛濫致災(zāi)的情況，現(xiàn)有水利設(shè)施也能有效控制災(zāi) 害的范圍，雄安新區(qū)三縣也不大可能發(fā)生2級及以上洪澇 災(zāi)害。但如果在氣候變化的影響下，日極端降水強(qiáng)度增加 15%（300 mm）以上，且同時疊加洪水泛濫成災(zāi)，則可能有 縣域會發(fā)生2級及以上洪澇災(zāi)害。

（2） 當(dāng)主汛期降水量達(dá)到355 mm以上時，若疊加上 游洪水導(dǎo)致洪、澇同時發(fā)生，就可能有縣域會發(fā)生3級及 以上洪澇災(zāi)害;如果達(dá)到歷史記錄極值，則幾乎可以完全 肯定雄安三縣至少有一個縣會發(fā)生3級及以上洪澇災(zāi)害。 而只有當(dāng)主汛期降水極值增加10%，總體平均和無洪災(zāi) 情形下才可能發(fā)生3級及以上洪澇災(zāi)害，但從顯著性檢驗(yàn) 和置信區(qū)間看可信度很差。

4主要結(jié)論與討論

4.1主要結(jié)論

極端天氣氣候事件所引發(fā)的洪澇災(zāi)害是雄安新區(qū)建 設(shè)需要重點(diǎn)考慮的氣候?yàn)?zāi)害，特別是在全球變暖的大背景 下，氣候變化增量因素對該區(qū)域洪澇災(zāi)害的影響應(yīng)當(dāng)予以 高度重視。本研究從地方史料入手，整理、分析了最近70 a雄安三縣洪澇災(zāi)害發(fā)生及其等級在時間和空間上的特 征;結(jié)合1960年以來雄安三縣的氣象資料，采用logit方法 估計了各種因素對洪澇災(zāi)害發(fā)生及其影響程度的邊際效 應(yīng);據(jù)此評估了未來氣候變化的降水情景下，雄安新區(qū)洪 澇災(zāi)害事件及高等級洪澇發(fā)生的風(fēng)險。

（1） 從雄安地區(qū)總體情況看，最近70 a有39 a至少有 一縣發(fā)生過洪澇災(zāi)害，其中4級特大洪澇災(zāi)害（至少一縣 受災(zāi)面積比例>60%）10次，3級重大洪澇災(zāi)害（受災(zāi)面積 比例30% -60%）7次，2級較大洪澇災(zāi)害（受災(zāi)面積比例 15% -30%）11次，1級一般洪澇災(zāi)害（受災(zāi)面積比例< 15%）11次。從時間變化特征看，20世紀(jì)80年代初期以 前，幾乎年年有洪澇災(zāi)害發(fā)生;之后，洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率 和影響等級明顯降低。從空間分布特征看，安新洪澇災(zāi)害 發(fā)生頻次高，平均2 a一遇;容城洪澇災(zāi)害明顯較少，平均 10 a 一遇。從洪澇災(zāi)害的類型看，雄安三縣71次縣域洪 澇災(zāi)害中有澇災(zāi)42次、洪災(zāi)29次，洪災(zāi)的災(zāi)情普遍較重， 且多發(fā)生在1965年以前。

（2） 日最大降水量（或連續(xù)最大降水量）、主汛期降水 量是影響洪澇災(zāi)害發(fā)生的最重要降水指標(biāo)，日最大降水 量、主汛期降水量每增加10 mm，發(fā)生洪澇災(zāi)害的平均預(yù) 測概率將分別增加1.46、0. 79個百分點(diǎn)。水利設(shè)施對控 制洪澇災(zāi)害發(fā)生的效果明顯，地形因素的作用也十分明 顯。按時間分組估計的平均邊際效應(yīng)，日最大降水量、主 汛期降水量的變化很小;水利設(shè)施的階段影響邊際遞增， 1974—2018年比1960—2018年提高了 2倍多。按縣域個 體分組的估計結(jié)果，日最大降水量、主汛期降水量對安新 縣是否發(fā)生洪澇災(zāi)害的邊際效應(yīng)最大，對容城縣的影響最 低;當(dāng)然水利設(shè)施建設(shè)的效果也同樣如此。

（3） 因洪致災(zāi)是導(dǎo)致高等級洪澇災(zāi)害事件發(fā)生的決 定性因素。日最大降水量、主汛期降水量對高等級洪澇災(zāi) 害事件發(fā)生的影響有明顯差異。日最大降水量對于2級 及以上較大洪澇災(zāi)害事件的影響顯著，但不大可能導(dǎo)致3 級及以上洪澇災(zāi)害的發(fā)生;主汛期降水量對于3級及以上 較大洪澇災(zāi)害事件影響顯著，如果汛期降水過多，會增加 3級重大和4級特大洪澇災(zāi)害的發(fā)生概率。

（4） 依據(jù)已有研究對氣候變化降水量的預(yù)測結(jié)果，估 計了極端情況下洪澇特別是高等級洪澇災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險。 在現(xiàn)有水利設(shè)施不變的情況下，安新縣遭受50 a一遇 （177 mm）、雄縣遭受100 a 一遇（208 mm）的日最大降水 時，可能會發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害;雄安新區(qū)起步區(qū)所在的容城縣， 即使日降水極值再增加30%（342 mm），也不大可能發(fā)生 內(nèi)澇災(zāi)害。高等級洪澇災(zāi)害只有在疊加洪水泛濫致災(zāi)的 情形下，日降水極值增加15%（300 mm）以上，雄安三縣 中可能有縣域會發(fā)生2級及以上洪澇災(zāi)害;主汛期降 水量達(dá)到355 mm以上，可能有縣域會發(fā)生3級及以 上洪澇災(zāi)害。

4.2對適應(yīng)措施的討論

基于本文的研究，對氣候變化下雄安新區(qū)的建設(shè)適應(yīng) 措施提出如下建議。

（1） 從流域的層面規(guī)劃和布局防洪體系建設(shè)。依據(jù) 本文分析，因洪致災(zāi)是雄安新區(qū)發(fā)生高等級洪澇災(zāi)害的決 定性因素。因此確保雄安新區(qū)不發(fā)生大的洪澇災(zāi)害，不能 僅重視加大雄安新區(qū)的防洪排澇設(shè)施建設(shè)，還要考慮白洋 淀上游防洪、攔蓄能力以及下游的排洪、蓄洪能力，加大流 域性防洪設(shè)施建設(shè)。雄安新區(qū)的防洪建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與上下 游相匹配。

（2） 以順應(yīng)自然的思維謀劃區(qū)域洪澇災(zāi)害的防治體 系。根據(jù)歷史統(tǒng)計，雄安地區(qū)洪澇發(fā)生頻次最高、災(zāi)情最 重的區(qū)域主要還是白洋淀淀區(qū)及周邊，特別是在安新縣 （轄白洋淀85%面積）。應(yīng)最大限度的減少對白洋淀的開 發(fā)利用，加大白洋淀生態(tài)空間的治理和保護(hù)，恢復(fù)和提高 其生態(tài)功能，充分發(fā)揮其天然的緩洪滯洪能力。同時 在科學(xué)研究地理、水文因素的基礎(chǔ)上，因地制宜地規(guī) 劃區(qū)域防洪排澇系統(tǒng)，使之能夠適應(yīng)原有的自然排水 和滯蓄環(huán)境，則可大大減輕整個雄安地區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā) 生的風(fēng)險。

（3） 按災(zāi)害風(fēng)險等級分區(qū)確定內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)，適度提 高安新等風(fēng)險等級高區(qū)域的內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)。降水量對雄 安三縣是否發(fā)生洪澇災(zāi)害的邊際影響有很大差異，日最大 降水量、主汛期降水量對安新縣的邊際影響比容城縣高3 ～4倍。在氣候變化的極端降水情景下，安新縣域范圍發(fā) 生洪澇災(zāi)害的風(fēng)險等級遠(yuǎn)高于雄縣和容城。因此，外圍組 團(tuán)及其縣域的內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)洪澇災(zāi)害風(fēng)險的評估 結(jié)果確定，不宜采取統(tǒng)一的內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)。

（4） 以韌性城市建設(shè)，應(yīng)對氣候變化增量因素對于城 市內(nèi)澇的影響。城市內(nèi)澇是未來雄安新區(qū)防治洪澇災(zāi)害 的重點(diǎn)。除加強(qiáng)城市排水防澇設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)外，更應(yīng)以 低影響開發(fā)理念，營造合理的“三生空間”，將雄安新區(qū)起 步區(qū)及外圍組團(tuán)的建設(shè)規(guī)劃與土地利用規(guī)劃、城市水系、 園林綠地和道路系統(tǒng)規(guī)劃相結(jié)合，最大限度減少對開發(fā)區(qū) 域原有水文特征和水循環(huán)路徑的破壞，增強(qiáng)防控城市內(nèi)澇 的生態(tài)韌性，以較低的成本應(yīng)對極端天氣事件不確定性風(fēng) 險的沖擊。

（編輯：于杰）

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Risk evaluation for flood waterlogging disasters

in the Xiongan New Area under climate change

SHENG Guang-yao1 LIAO Yao-ming1 HU Hai-bo3

（1. Thinktank for Eco-Civilization Studies， Chinese Academy of Social Sciences， Beijing 100732， China;

2. Division of Ecological Clmate Assessment， National Climate Center， Beijing 100081， China;

3. Unban Climate and Ecology Development Research Center， Institute of Urban Meteorology， Beijing 100089， China）

Abstract Flood waterlogging disasters are a major concern in the planning and construction of the Xiongan New Area， which has been attacked by several severe flood and waterlogging disasters in history. Therefore， it is a great issue of concern for the society especially underthecircumstanceofclimatechange.Thisarticlecollectedthelocalhistoricalrecordsforfloodandwaterloggingdisastersandset up a data set of flood waterlogging disasters of the Xiongan New Area from 1949 to 2018. The flood waterlogging disaster events and their consequences along with the features of change in time and space during the past 70 years were further analyzed. Based on the rainfall observation data since 1960 and by means of logit estimation， the article analyzed the marginal effect of various influence factors ontheoccurrenceoffloodwaterloggingdisastersandthedisastergrade.Italsoevaluatedtheriskoffloodwaterloggingdisastersand high-grade disasters in the Xiongan New Area under extreme rainfall conditions in the future. The study found that：①Xiongan New Area experienced flood waterlogging disasters in 39 of the past 70 years. However， from the time change perspective， the frequency and thedisasterleveloffloodwaterloggingdisastersshowedasignificantdropsincethe1980s.From theperspectiveofspacedistribution ， AnxinCountywiththehighestfrequencywasdisaster-strickenonceeverytwoyears ， andRongchengCountywiththelowestfrequency once every ten years. ②The daily maximum rainfall （ or consecutive maximum rainfall） and the rainfall in the main flood period are the most important rainfall indicators afecting the occurrence of flood waterlogging disasters. Water conservancy facilities have significant efectsoncontrollingtheoccurrenceoffloodwaterloggingdisasters ， sodothetopographicalfactors.Andtheflood-causeddisasteristhe decisive factor leading to the occurrence of severe flood waterlogging disasters. ③ By virtue of current water conservancy facilities， Anxin County may face the waterlogging hazard when encountering the daily maximum rainfall of once-in-50-year （ 177mm） and Xiong Countyofonce-in-100-year （208mm ） .RongchengCountyincludingthestart-upareaoftheXionganNew Areawillnotfaceany waterlogging hazard danger even when the extreme value of daily rainfall increases by 30%. ④Extreme local heavy rainfall is not severe enoughtocausehigh-gradefloodwaterloggingdisasters.High-gradedisasterswillonlyhappenwhenfloodandwaterlogginghappen simultaneously. When the daily extreme value of rainfall rises by 15% （300mm） or above， some counties will suffer from a flood waterlogging disaster of grade 2 and above; when the rainfall during the major flood period amounts to 355mm or above， some counties will possibly have a disaster of grade 3 and above. On the basis of such analysis， the article finally discussed relevant adaptation measuresforfloodwaterloggingdisastersintheXionganNewArea.

Key words Xiongan New Area; flood waterlogging disaster; risk evaluation; historical document