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海岸侵蚀灾害损失评估方法研究

王传珺 吴英超 马恭博 王伟伟 付元宾

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海岸侵蚀灾害损失评估方法研究

    作者简介: 王传珺(1986-), 女, 辽宁大连人, 硕士, 工程师, 主要从事海岸地质灾害研究, E-mail:cjwang@nmemc.org.cn;
  • 中图分类号: X820.3

Research on assessment method of coastal erosion disaster loss

  • CLC number: X820.3

  • 摘要: 探讨了海岸侵蚀灾害损失的评估方法,给出了土地经济损失、植被经济损失、基础设施经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用以及旅游价值损失等各项海岸侵蚀灾害导致的经济损失的计算方法,并选取土地损失面积、直接经济损失、旅游价值损失三个指标,以行政区为单位来确定海岸侵蚀灾害的灾度等级。最后应用该评估方法对大连市海岸侵蚀灾害损失进行评估。
  • 表 1  沙滩价值评估指标权重

    Table 1.  The index weight of the beach value assessment

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    表 2  C2判断标准

    Table 2.  The judgment standard of C2

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    表 3  海岸侵蚀灾害分级标准

    Table 3.  The standard of coastal erosion disaster grade

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    表 4  海岸侵蚀灾害灾度分级标准

    Table 4.  The standard of coastal erosion disaster degree

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    表 5  大连市海岸侵蚀灾害损失情况统计

    Table 5.  The statistics of coastal erosion disaster loss situation in Dalian

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    表 6  大连市各县区海岸侵蚀灾害损失情况

    Table 6.  The situation of coastal erosion disaster loss in the counties of Dalian

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    表 7  大连市各县区海岸侵蚀灾害灾度等级

    Table 7.  The degree of coastal erosion disaster in the counties of Dalian

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-18
  • 录用日期:  2017-09-22
  • 刊出日期:  2019-02-20

海岸侵蚀灾害损失评估方法研究

    作者简介:王传珺(1986-), 女, 辽宁大连人, 硕士, 工程师, 主要从事海岸地质灾害研究, E-mail:cjwang@nmemc.org.cn
  • 1. 国家海洋环境监测中心, 辽宁 大连 116023
  • 2. 辽宁省海洋水产科学研究院, 辽宁 大连 116023

摘要: 探讨了海岸侵蚀灾害损失的评估方法,给出了土地经济损失、植被经济损失、基础设施经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用以及旅游价值损失等各项海岸侵蚀灾害导致的经济损失的计算方法,并选取土地损失面积、直接经济损失、旅游价值损失三个指标,以行政区为单位来确定海岸侵蚀灾害的灾度等级。最后应用该评估方法对大连市海岸侵蚀灾害损失进行评估。

English Abstract

  • 海岸侵蚀是我国海岸带分布最广的一种灾害地质类型,在我国18 000多公里的大陆海岸线和14 000多公里的岛屿岸线上普遍存在,具有地域的广泛性,几乎所有开敞的淤泥质海岸和70%左右的沙质海岸均遭受侵蚀[1],导致土地损失,房屋、道路、沿岸工程和旅游设施损毁,对海岸带资源可持续开发和环境保护构成全面而持久的威胁,给沿海地区的社会经济带来较大损失。

    目前,对海岸侵蚀灾害的研究多集中于海岸侵蚀灾害的形成机理及其防治对策,而海岸侵蚀灾害损失评估方法相关的研究甚少,张梁等指出地质灾害的灾度根据直接经济损失和死亡人数分为特大灾害、大灾害、中灾害、小灾害四个等级[2];王文海、吴桑云等将台风暴潮灾害中渔业损失、船只损失、人员损失之外的损失均作为海岸侵蚀灾害损失,包括土地损失、堤坝和码头的损失、毁坏房屋等直接经济损失和由于堤坝被破坏而引起的间接经济损失,并以行政区为单位,选取10项指标采用综合评估法将海岸侵蚀灾害灾级分为特大灾、大灾、中灾、小灾、轻灾五个等级[3];丰爱平和夏东兴认为岸线后退造成的土地损失是海岸侵蚀最为显著的部分,其直接经济损失主要包括岸线后退造成的房屋倒塌和报废、公路、海岸防护工程的废弃、码头港池的报废、粮食减产的损失、岸线侵蚀加固和修建防护工程的投入、城镇和村庄的搬迁投入等,并也以行政区为单位,选取损失土地面积、直接经济损失两项指标参照张梁的地质灾害灾度分级标准将海岸侵蚀灾害的灾度划分为四个等级[1];Alexandrakis.G等人认为海岸侵蚀对沙滩旅游价值的影响与沙滩与城市的距离、沙滩宽度、用于旅游的面积、游玩率、酒店数和房间数等有关[4],但这些研究成果都没有提到海岸侵蚀灾害经济损失的计算方法,因此,本文尝试研究海岸侵蚀灾害造成经济损失的计算方法,建立我国海岸侵蚀灾害损失评估指标体系并规范评估标准,客观评估我国海岸侵蚀灾害造成的经济损失,以期全面、准确地反映灾情,为防灾和减灾提供科学参考。

    • 海岸侵蚀是指由自然因素、人为因素或者两种因素迭加而引起的海岸线位置的后退、岸滩(包括海滩或潮滩)下蚀[5]。海岸侵蚀灾害损失评估是通过调查和统计海岸侵蚀灾害造成的损失,依据土地损失面积和灾害直接经济损失(房屋、道路、护岸、码头等基础设施经济损失、植被经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用等)、旅游价值损失,以县区为行政区单位确定灾害灾度等级。

      海岸侵蚀灾害经济损失包括土地经济损失、植被经济损失、基础设施(房屋、道路、护岸、码头)经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用和海岸侵蚀灾害导致的旅游价值损失等。

    • 土地经济损失主要依据调查的侵蚀面积,并根据不同地区和不同土地类型得出的土地价格进行计算。

      式中:El为土地经济损失(万元),指由于海岸侵蚀造成土地流失而产生的经济损失;Se为侵蚀面积(m2),指在一定周期内海岸侵蚀造成的土地损失面积;Pl为土地单价,指当年该区域的基准地价,可在“中国城市地价动态监测网”中查询各地各区域基准地价和地价增长率,当没有当年基准地价数据时,可由往年基准地价和土地增长率求得。

    • 植被经济损失是指被侵蚀的土地上生长的植被遭到侵蚀破坏而产生的经济损失,如农用地要考虑农作物的经济损失,林地要考虑树木的经济损失。

      式中:Ec为农作物经济损失;Scl为农作物损失面积(m2);Rco为农作物的产出率(%);Pc农作物的单价(万元/m2)。

      式中:Et为树木经济损失;Ndt为受损树木数量(棵);Pt为树木单价(万元/棵)。

    • 基础设施经济损失为当地当时修复被破坏设施所需要的费用,是房屋、道路、护岸、码头等各项基础设施经济损失的总和。

      式中:Ei为房屋、道路、护岸、码头护岸等基础设施总经济损失;Ei为房屋、道路、护岸、码头护岸等基础设施经济损失;L为房屋面积(m2)、道路、护岸、码头护岸等长度(m);Pi为基础设施重置单价(万元/m或万元/m2);Ri为基础设施损失比,对于房屋是指破损房屋面积占该房屋总面积的百分比;对于道路、护岸、码头护岸是指单位长度上破损部分宽度占总宽度的百分比,当基础设施破损部分较大不能继续使用需重建时,Ri=1。

    • 海岸防护工程是指为了防止海岸侵蚀造成的岸滩流失、海岸崩塌等灾害损失而建设的各类工程设施,包括护岸、护坡、挡墙等。新建海岸防护工程投入费用为该岸段在一定周期内新建的护岸、护坡,挡墙等海岸防护工程所投入的费用。

      修复工程包括对岸滩上海岸侵蚀破坏的建筑物和设施(房屋、道路、护岸、码头等)的恢复重建工程、对侵蚀冲刷的岸滩实施的补砂养滩工程、景观绿化等。修复工程投入费用为该岸段在一定周期内修复的被海岸侵蚀破坏的房屋、道路、护岸、码头等建筑物和设施,以及补砂养滩工程、景观绿化等所投入的费用。

    • 旅游价值损失是指海岸侵蚀灾害导致的沙滩旅游区旅游价值的损失。

      式中:Et为海岸侵蚀导致的旅游价值损失;Vt为完整自然沙滩的旅游资源价值;Le为侵蚀岸段长度;Lb为完整自然沙滩长度;C1为与海岸侵蚀有关的沙滩旅游价值占总价值的比例系数;C2为不同等级海岸侵蚀每年导致的旅游价值损失系数。

      沙滩旅游资源价值采用旅游资源价值评估方法中的收益现值法[7-8]进行计算, 假设未来年纯收益(A)每年不变[8-9]

      式中:Vt为沙滩旅游资源价值;A5为近5 a的年均纯收益,P为资本化率,可通过近5 a的相关数据求得,资本化率=安全利率+风险收益率+通货膨胀率=2.59%+2.77%+2.34%=7.7%[8]

      式中:A为年纯收益;Rt为旅游年总收入,指门票、食宿费、停车费、服务性费用(游艇、潜水、遮阳伞、摄影、购物、其他娱乐服务费用)的总和;St为旅游年总支出,指海滩每年的运营维护费用,主要包括旅游资源开发、建设、维护费用、员工工资、沙滩修复、监测、税金等。

      式中:A为年纯收益;Nd为日均游客人数;Da为一年游览天数;Ap为人均收益。

      C1,构架沙滩的价值评估指标体系,各指标的权重通过专家打分的方式获得,并进行均一化(见表 1),选择与海岸侵蚀有关的指标(海滩宽度、长度、坡度、沉积物、滨岸植被、旅游基础设施)的权重累加计算得到C1=0.40。

      表 1  沙滩价值评估指标权重

      Table 1.  The index weight of the beach value assessment

      C2,严重侵蚀岸段按照5 a的有效价值期计算;强侵蚀岸段按照5~10 a;较强侵蚀按照10~20 a;微侵蚀按照20~50 a;稳定大于50 a;淤积按照5~50 a,C2可参照表 2根据不同的侵蚀强度等级取值。

      表 2  C2判断标准

      Table 2.  The judgment standard of C2

    • 马宗晋等提出灾度的概念,并将灾度定义为“在单位区域内,某次灾害所造成的损失量”[10],丰爱平等将“一次海岸侵蚀灾害”定义为“在单位时间内某一区域海岸侵蚀灾害活动程度及其导致的后果”[1]。参考张梁[2]、丰爱平[1]等人的研究成果,本文选取土地损失面积、直接经济损失(房屋、道路、护岸、码头等基础设施经济损失、植被经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用)、旅游价值损失三个指标,以县区为行政区单位来确定海岸侵蚀灾害的灾度等级,土地损失面积分级方案直接引用丰爱平[1]的分级方案,由于海岸工程比陆地工程造价高,直接经济损失分级方案是在张梁[2]地质灾害灾度分级方案的基础上进行调整确定的,旅游价值损失分级方案是本文创新性提出的,海岸侵蚀灾害灾度分级标准见表 3

      表 3  海岸侵蚀灾害分级标准

      Table 3.  The standard of coastal erosion disaster grade

      根据震级和风级的计算原理,利用对数函数关系,将灾害损失量折算成一个指数,从而使不同时间、不同地点、不同灾种之间的灾情大小都能够进行比较[11-15]

      当土地损失面积L≥10 hm2、直接经济损失DC≥100万元、旅游价值损失T≥100万元时,利用对数函数关系,把各因子的数目折算成规范化指数:

      式中:L为土地损失面积(hm2);IL为土地损失面积的规范化指数。

      式中:DC为直接经济损失,指房屋、道路、护岸、码头等基础设施经济损失、植被经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用;IDC为直接经济损失的规范化指数。

      式中:T为旅游价值损失(万元);IT为旅游价值损失的规范化指数。

      当土地损失面积L<10 hm2、直接经济损失DC<100万元、旅游价值损失T<100万元时,则利用线性函数关系,把各因子的数目折算成规范化指数:

      然后把各因子的规范化指数直接相加,作为灾害损失的定量指标:

      表 4  海岸侵蚀灾害灾度分级标准

      Table 4.  The standard of coastal erosion disaster degree

    • 在收集历史资料的基础上,于2016年10月在大连市开展了海岸侵蚀灾害损失调查,发现11个岸段有灾害损失情况。应用本文的海岸侵蚀灾害经济损失的计算方法,大连市11个有侵蚀损失的岸段土地损失共1.38 hm2,土地经济损失约1722万元;一间房屋毁坏,4处护岸毁坏共220 m,基础设施经济损失共23.5万元;新建和修复基础设施投入费用约1393万元,人工补沙投入1565万元,共投入2958万元;李官、仙浴湾、金石滩三个沙滩旅游价值损失共2953万元;2016年大连市海岸侵蚀灾害带来的经济损失约7656.5万元,具体损失情况见表 5

      表 5  大连市海岸侵蚀灾害损失情况统计

      Table 5.  The statistics of coastal erosion disaster loss situation in Dalian

      汇总各县区海岸侵蚀灾害损失情况,瓦房店市李官镇、仙浴湾、红沿河、江石底、驼山西5个岸段土地损失面积共0.55 hm2;基础设施经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用等直接经济损失共546万元;旅游价值损失共2921万元。旅顺和平公园、西湖咀、大黑石3个岸段土地损失面积共0.17 hm2;直接经济损失共2095万元。金州杏树屯、金石滩、城子村3个岸段土地损失面积共0.66 hm2;直接经济损失共340.5万元;旅游价值损失32万元,各县区损失情况见表 6。应用本文的海岸侵蚀灾害灾度分级方法对大连市瓦房店、旅顺、金州的海岸侵蚀灾害情况进行评估,评估结果为大连市瓦房店为中灾,旅顺、金州均为小灾(见表 7),大连市其他地区未发现海岸侵蚀灾害损失,均为无灾。

      表 6  大连市各县区海岸侵蚀灾害损失情况

      Table 6.  The situation of coastal erosion disaster loss in the counties of Dalian

      表 7  大连市各县区海岸侵蚀灾害灾度等级

      Table 7.  The degree of coastal erosion disaster in the counties of Dalian

    • 本文主要探讨海岸侵蚀灾害损失的评估方法,给出了土地经济损失、植被经济损失、基础设施经济损失、新建防护工程和修复工程投入的费用以及海岸侵蚀灾害导致的旅游价值损失等经济损失的计算方法,所采用的经济损失计算方法很大程度上还是建立在经验、假设、推导的基础上,在计算方法、数据选取的准确性等方面还存在一定不足,因此经济损失计算结果只是一个粗略的估算值,仅为海岸侵蚀灾害损失评估提供参考。本文选取土地损失面积这一海岸侵蚀灾害最为显著的特征以及直接经济损失、旅游价值损失作为评估指标,以县区为行政区单位利用对数函数法确定海岸侵蚀灾害的灾度等级。有关评估理论以及评估方法还需要在实践中进一步深入的研究和探讨,并进行验证。

参考文献 (15)

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