豫中地區傳統村落洪澇災害敏感性評估

張運興 李紫陽 楊美玉 翟飛飛 李海棟

摘 要：為有效評估傳統村落洪澇災害敏感性，提升災害風險防范能力，以豫中地區傳統村落為研究對象，基于災害學理論，借助ＧＩＳ 平臺繪制地理信息圖，結合熵權法、ＡＨＰ－熵權法計算評估指標權重，并利用加權柵格數據疊加分析，獲取村落敏感性區劃圖表。結果表明：豫中地區傳統村落洪澇災害環境以中度敏感為主，三分之二的傳統村落處于中低敏感水平，結構上呈現“ 中間大、兩端小”的橄欖球形；空間分布上，中低敏感水平的傳統村落主要分布在高海拔遠河區域；熵權法和ＡＨＰ－熵權法評估共同高敏感性傳統村落有７ 個，即平頂山市寶豐縣馬街村、大營村、翟集村，郟縣紙坊村、小張莊村，漯河市郾城區裴城村和許昌市禹州市扒村。

關鍵詞：洪澇災害；敏感性評估；傳統村落；豫中地區

中圖分類號：ＴＶ１２２；Ｋ９０１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０３．００７

引用格式：張運興，李紫陽，楊美玉，等．豫中地區傳統村落洪澇災害敏感性評估［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（３）：３３－３８．

全球氣候變化加劇，極端降雨事件頻發，使部分國家和地區飽受洪澇災害威脅［１］ 。中國是農業大國，也是氣象災害最為嚴重的國家之一，受暴雨洪澇災害影響，農村地區經濟損失巨大［２］ 。２０２１ 年河南省中北部“７·２０”特大暴雨洪澇災害嚴重威脅多處村莊安全，為農村防災減災敲響了警鐘［３］ 。傳統村落作為鄉村空間系統的重要構成要素，是地域傳統文化、民俗風情的重要載體，承載著大量的歷史記憶、人文生態、建筑美學和社會發展軌跡［４－５］ 。受其特殊的地理環境、有限的基礎設施等因素制約，傳統村落古建筑、古遺址等因災損毀事件頻發，造成許多嚴重損失［６－７］ 。

目前，傳統村落開發利用日趨城鎮化。而城鎮化過程破壞原有自然景觀地理格局，導致村落不透水層覆蓋面積、舊河道、自然排水網絡等發生劇烈改變，致使村落排水功能受到影響。此外，村落林草植被破壞，土壤水土流失，生態環境脆弱，一旦發生極端暴雨，因村落區域內土壤蓄水能力嚴重不足而極易引發洪澇災害［８－９］ 。面對以上問題，國外學者已針對洪水、氣候變化對農村居民點危害的評估與防范開展了系列研究［１０－１１］ ；國內專家就洪澇災害背景下典型傳統村落歷史環境脆弱性及適應性風險評估［１２］ 、村落環境提升改善［１３－１４］ 進行了探索與研究。

基于此，本文以豫中地區國家級傳統村落為研究對象，選取根據地貌估算暴雨洪澇災害風險的地貌學方法，從地形、土壤和土地利用等地質地貌狀況出發，綜合評估豫中地區傳統村落洪澇災害孕災環境敏感性，以期豐富農村區域災害系統數據庫，有效預見與防范豫中地區傳統村落的洪澇災害風險，為傳統村落的防洪減災規劃與監測防范措施提供科學參考，進而豐富傳統村落保護的理論與技術手段，服務鄉村振興戰略。

１ 研究區概況

豫中地區包括鄭州、許昌、平頂山和漯河４ 個市，是河南省經濟最發達的地區，其傳統村落分布見圖１。該區地處我國第二、第三階梯過渡地帶，西靠伏牛山脈，東鄰黃淮平原，地勢西高東低，落差較大；屬于典型的暖溫帶大陸性季風氣候區，四季分明，夏季即雨季，冬季寒冷干燥，年均降水量６００ ～７００ ｍｍ；跨黃河、淮河兩大流域，區內河流眾多。地形地貌和氣候因素造成豫中地區洪澇災害多發，使其成為河南省洪澇災害高風險區之一［１５］ 。據國家氣象局分析， ２０２１ 年“７·２０”特大暴雨主要是受臺風“煙花”和副熱帶高壓氣流的影響，大量的水汽通過偏東風源源不斷從海上輸送到陸地，河南省太行山區、伏牛山區特殊地形對偏東氣流起到抬升輻合效應，在河南中北部集結成雨。與此同時，豫中地區是“中華文明起源的核心區域”，現存傳統村落眾多，是河南省傳統村落三大集聚區之一，見圖２［１６］ ?；谔厥獾牡匦蔚孛?，面對多發的洪澇災害，亟須進行豫中地區傳統村落洪災應急管理與風險管理研究。

２ 數據來源及研究方法

２．１ 數據來源

豫中地區傳統村落洪澇災害敏感性評估數據主要包括：１） 住建部公布的５ 批共４８ 個國家級傳統村落經緯度坐標，通過百度ＡＰＩ 獲??；２） 河南?。常?ｍ 數字高程數據（ＤＥＭ），來源于地理空間數據云（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ． ｇｓｃｌｏｕｄ． ｃｎ）；３） 河南省土地利用數據，分辨率為３０ ｍ×３０ ｍ，來源于地理國情監測云（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ．ｄｓａｃ． ｃｎ）；４） 中國１ ∶ ４００ 萬土壤粒徑分布數據，來源于地球系統科學數據共享網（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ． ｒｓｅｒｆｏｒｕｍ．ｃｏｍ），利用掩膜提取技術，裁剪出豫中部分；５） 豫中地區行政邊界矢量數據，來源于國家基礎地理信息中心（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ． ｎｇｃｃ． ｃｎ）。

２．２ 研究方法

加權柵格數據疊加分析是柵格數據疊加方法引入“權重”概念產生的加權疊加方法，其中線性加權疊加法（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ， ＷＬＣ） 應用最為廣泛，是常用的洪澇敏感性評估方法，即使存在數據稀缺或權重因子分配復雜的情況，也能夠產生可靠的結果［１７］ 。其公式為

式中：ＷＬＣｉ 為村落ｉ 所有評估因子的加權柵格屬性值，Ｗｊ 為因子ｊ 的標準化權重，ｒｉｊ 為村落ｉ 中因子ｊ 的屬性等級賦值。

熵權法注重數據客觀性，指標權重計算過程相對簡單，且普適性較強，近年來在國內外研究中得到廣泛應用；層次分析法（ＡＨＰ）由美國運籌學家Ｓａａｔｙ 提出，是一種簡便、靈活且實用的定權方法，可用于洪澇災害評估［１８］ 。本文利用熵權法、ＡＨＰ－熵權法等方法進行綜合分析，以獲取共同性結果。

２．２．１ 熵權法確定權重

熵權法是利用客觀指標屬性計算指標權重的客觀賦權法。首先構建評價指標矩陣Ａ ＝ （Ｙαβ ）ｍ×ｎ ，計算指標特征比值Ｐαβ ，然后根據Ｐαβ 計算第β 個指標的信息熵Ｓβ ，最后計算出指標β 的權重ＷＳβ 。評估指標所得熵值越小，所占權重反而越大，表示的信息量越多，變異程度也越大。其計算公式為

式中：α 為研究村落序號；β 為傳統村落α 所對應地理指標序號；Ｐαβ 為第α 個研究村落第β 個指標的比重。

２．２．２ ＡＨＰ－熵權法綜合確定權重

通過ＡＨＰ（層次分析法）和熵權法分別得到綜合風險評價指標的主觀權重和客觀權重，采用主、客觀權重相結合的方法計算豫中地區傳統村落環境敏感性評價指標的綜合權重［１９］ 。

２．３ 傳統村落洪澇敏感性評估指標選取及權重確定

多種因素共同作用導致洪澇災害的發生?；谘芯繀^域數據的可獲性原則，選取高程、坡度、地形曲率、距河流距離、地形起伏度、植被覆蓋度、土地利用類型、土壤質地等８ 個影響因子進行可視化分析。

降雨會在低洼地區積聚，海拔較低的區域容易引發洪澇災害，地形坡度越小發生洪澇災害的可能性越大［２０］ 。研究人員根據研究目的將區域高程劃分不同的區間［２１］ 。鑒于研究區域及對象的不同，本文利用自然斷點分級法將豫中地區高程及坡度劃分為６ 個區間（見表１）。

曲率表示曲面的彎曲程度，地形曲率是影響地表徑流的一個重要因素，可用于評估洪澇敏感性，分為凹面、平面和凸面［２２］ 。其中，凹面和平坦的區域比凸面更易受到洪澇災害的影響。

距離河流遠近與受洪水侵襲的可能性有密切關系［２１］ 。發生極端降雨事件時，河流流量增大，沖刷沿岸低洼區域，極有可能引發近水區域洪澇災害。研究表明，流域內傳統村落的空間分布具有顯著的“親水性”特征，呈現近水分布趨勢［２３］ 。因此，為精確梳理豫中地區傳統村落與河流的距離關系，本文結合區域實際情況，利用ＡｒｃＧＩＳ１０．８ 對河流多環緩沖區進行分析，將傳統村落與河流的距離劃分為６ 個區間（見表１）。

地形起伏度是指區域內最高點與最低點的高程差，反映了地形變化的宏觀特征［２４］ 。暴雨發生時，區域地形起伏度越小，越易產生積澇。本文將豫中地區地形起伏度劃分６ 個區間（見表１）。

鑒于內部構成及耐水性的差異，不同土地用地類型對暴雨洪澇災害的響應不同［２５］ 。資料顯示［１０，２６］ ，最有可能發生洪澇災害的用地類型為水域、建設用地，其次為耕地、草地，最后為林地。

植被覆蓋度是指植被在地面的垂直投影面積占區域面積的百分比，其度量特征影響區域內的地表徑流和滲透能力［２７］ 。洪澇發生率與植被覆蓋度成反比，區域植被越繁茂，越有助于攔洪蓄水。本文將豫中地區植被覆蓋度分為６ 個區間（見表１）。

根據中國土壤質地分類制，表層（深度３０ ｃｍ 以上）土壤的質地可分為３ 類，分別為粗質、中質、細質。較細質地土壤賦值最高，一般情況下細顆粒土壤具有較小的孔徑，可以減慢或減少水的滲透，從而導致較高的洪水敏感性［１０］ 。

根據前文公式，權重計算結果見表１。３ 結果分析洪澇災害風險可分為３ 個、５ 個或１０ 個等級［２６］ 。將基于熵權法及ＡＨＰ－熵權綜合評估法所確定的權重值代入加權柵格數據疊加分析公式中，豫中地區傳統村落孕災環境敏感性劃分為３ 個等級，并繪制敏感性區劃圖及分類表（見表２）。

熵權法與ＡＨＰ－熵權法共同高敏感性傳統村落共計７ 個，占村落總數的１４．６％，包括平頂山市寶豐縣大營村、翟集村、馬街村，郟縣紙坊村、小張莊村，漯河市郾城區裴城村，許昌市禹州市扒村；共同中度敏感性村落共計１６ 個，占總數的３３．３％，包括許昌禹州市白北村、淺井村、張西村，平頂山汝州市半扎村，寶豐縣程莊村，郟縣齊村、張店南村、王英溝村、渣園村、李渡口村、北街村，魯山縣李老莊村等；共同低敏感性村落有６個，占總數的１２．５％，包括鄭州登封市楊家門橋村、安溝村、楊林村，平頂山市汝州市青山后村，郟縣蘇墳村，魯山縣紅石崖村。

１）高敏感性村落。此類村落多位于較平坦的山前沖積平原和平原，地勢低洼，地形起伏度??；居民點集中，房屋緊湊，土地利用類型以耕地、建設用地為主，植被覆蓋度小且６０％的村落分布在距離河流５００ ｍ 范圍內，孕災環境敏感性高，易受洪澇的威脅。如漯河市郾城區裴城村，濃縮了黃淮平原地區傳統村落選址的典型特征［２８］ ，地處黃淮平原，地勢平坦，河流環繞，周邊無山脈丘陵，近代經常受到“黃河奪淮” 洪水的肆虐。

２）中、低敏感性村落。此類村落多位于山區丘陵或山前沖積平原，地勢總體上有一定坡度，距離河流２～５ ｋｍ，村落依山勢而建，居民點分散，土地利用類型以林地為主，植被覆蓋度高。暴雨來臨時，洪水沿山谷沖刷，受損的主要區域為村落近水低海拔田地，或人工搭建的簡易過水橋。如許昌市禹州市魏井村，據當地村委會人員介紹，村落地處山腰，很少受到洪澇災害的侵襲。２０２１ 年７ 月２０ 日特大暴雨期間，僅鄰近河流的低海拔農田被洪水侵襲，人工搭建的簡易過水橋受損。

４ 討論

本文從宏觀角度出發，基于災害學理論，運用地貌學方法，以豫中地區４８ 個國家級傳統村落為研究對象，初步確定了豫中地區傳統村落洪澇災害孕災環境敏感性分區。傳統村落作為一個綜合體，內外部環境要素復雜，應綜合分析其孕災環境。如臨灃寨村，分析表明其地處洼地，為孕災環境高敏感性區，但村落建在洼地中一塊龜背形狀的高地上，由西向東逐漸抬高，形成傾斜地勢，暴雨來臨時，村落內部地表徑流能迅速排出村外［２９］ 。再如漯河市郾城區裴城村，據當地村民描述“解放后的幾次大水患，唯有裴城村地勢高而幸免于難；水患之時，村中擠滿了周圍村落來此避難的群眾”［３０］ 。裴城村地處洪澇多發區，洪澇災害孕災環境敏感性高，證明本研究評估結果的可參考性。同時，裴城村村址地勢高于周邊地區，也反映了古人對村落選址的嚴謹性。

暴雨洪澇災害風險評估是致災危險性、孕災敏感性、承災易損性和防災救災能力四者綜合作用的結果［３０］ 。孕災環境敏感性因子是重要的本底條件之一，今后我們將結合致災危險性、村落本體易損性及村落居民抗災救災能力等評估指標，構建豫中地區洪澇災害風險評估模型，繪制基于地理信息系統的豫中地區傳統村落洪澇災害風險區劃圖，為傳統村落災害管理提供參考依據。

鑒于相關研究數據的缺乏，研究人員對于包括傳統村落暴雨洪澇在內的農村區域各類災害的認識和研究受到限制。因此，政府亟須開展農村區域災害系統數據庫方面的專項研究，推動對這一系列災害問題的解決［９］ ?；诖?，本研究將進一步通過走訪豫中地區傳統村落，進行實地勘測，探究豫中地區傳統村落與水共生的山水格局，豐富農村區域災害系統數據庫，為鄉村振興背景下村落綜合防災建設提供參考依據。

５ 結論

本文綜合熵權法、ＡＨＰ－熵權法，借助ＧＩＳ 加權柵格疊加技術，評估了豫中地區傳統村落洪澇災害敏感性，并將豫中地區傳統村落環境敏感性劃分為低敏感、中度敏感、高敏感等３ 個等級。研究發現：

１）豫中地區傳統村落孕災環境整體處于中度敏感水平，三分之二的傳統村落處于中低敏感水平；結構上呈現“中間大，兩端小”的橄欖球形，環境敏感性特征較為明顯。

２）綜合熵權法、ＡＨＰ－熵權法評估發現，隨著評估因子權重的不同，最終評估結果也會發生相應的變化?？臻g分布上，豫中地區孕災環境中低敏感水平的傳統村落主要分布在高海拔遠河區域。熵權法、ＡＨＰ－熵權法評估共同高敏感性的傳統村落有７ 個，即平頂山市寶豐縣大營村、翟集村、馬街村，郟縣紙坊村、小張莊村，漯河市郾城區裴城村，許昌市禹州市扒村。

３）傳統村落內外環境要素復雜，宏觀層面的分析并不能精確地評估傳統村落的暴雨洪澇風險，應綜合各種因素，結合實地勘測，探究豫中地區傳統村落與水共生的山水格局，完善農村區域災害系統數據庫。

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【責任編輯 許立新】