1、第一章 自然災害(zrnzihi)基本概念及基本理論1.1自然災害(zrnzihi)災害(zihi)指因致災因子所造成的人員傷亡、財產損失與資源破壞的情況。致災因子可能引起人民生命傷亡及財產損失與資源破壞的各種自然和人為因素。1.1.1災害鏈一種災害發生引發一系列災害發生的現象串發性災害鏈：指因某一種原生災害發生后，誘發產生的一系列的災害現象。并發性災害鏈：指某一原因或某個地區同時所產生或發生的一系列的災害現象。1.1.2 災害群災害群聚： 災害多度（DD）=單元災種數（n）/區域災種總數（N） 單位：% 災害群發： 災害頻度（DF）=期間災害發生頻次（f）/時段災害發生頻次（F） 單位：%

2、1.1.3災害強度和被災指數相對致災強度：自然致災因子造成的相對破壞或毀壞能力的程度，是造成區域災情的基本原因（條件）。被災指數：某縣域所受各種自然致災因子影響的規模程度，為被災指數（C）1.1.4災害機制物質與能流耗散機制與災害生態機制 A：物質和能流耗散機制 因為災害系統是一類非平衡的耗散系統。就邏輯概念來說，它表現出系統物質流和能量流的一系列擾動漲落相變新態-的耗散機制，具體則表現為系統的波動、漸變與突變。波動與漸變目前可以利用時間序列分析的方法建立動態機制模型；突變則可利用突變論模型轉換為災害突變機制模型。災害系統的物質與能量流的耗散機制，其核心是災害時空變化的動力學過程，集中反映了災

3、害系統的致災過程。B：災害生態機制指災害系統所具有的一系列共同或相似的生態學特征，主要揭示成災過程。（1）反饋機制正反饋機制使系統越來越不穩定的過程。負反饋機制使系統越來越穩定的過程。（2）閥值機制在致災因子與承災體的相互作用下，出現致災的臨界值（域）的機制。（3）遲滯與綜合加重機制遲滯環境災害、人為災害均表現出明顯的致災與成災的時間差，把這種時間差理解為災害系統的遲滯機制。如：沙漠化；人吃污染水等等。遲滯機制的作用對災害系統致災成災的預報，進而進行減災等有重要的指導價值。綜合加重(jizhng)機制即通常(tngchng)所說的“1+12”的系統放大機制，是災害系統致災群發與群聚(qn j)

4、在成災過程中的集中表現。1.2自然災害分類1.2.1 災害的類型按成因分自然災害、人為災害和自然人為災害三類。自然災害因自然變異為主因并表現為自然態的災害，即“天災”。又可分為：天文災害和地球災害。人為自然災害從成因上看，人為自然災害是在一定的自然環境背景下由于人類社會活動引起的。人類及社會災害由于人為因素為主因，并表現為人為態的災害，即“人禍”。按災害形成過程的時間緩急劃分 突發性災害指持續時間短，起始速度快的災害。即突然爆發、發展迅速、使人猝不及防，給社會造成震動或激變。一般指自然災害，即狹義的自然災害。漸發性災害指持續時間長，起始速度慢的災害。即發展緩慢、逐漸成災，但影響面積廣、持續時間

5、長，如不及時防治，同樣可以造成巨大損失。按損失劃分 直接損失由災害造成的人員傷亡和財產（不動產）直接經濟損失，按單年價格折算。包括：固定資產損失和直接造成的減產或損失。間接損失是一個爭議較多，較難計算的問題，多數人應包括：社會經濟關聯型損失指由災變對社會經濟系統造成的直接破壞通過社會經濟系統的網絡而引發的社會經濟系統的其它破壞，其中最主要的是產業關聯型損失。災害關聯型損失指由一種災害引發的次生災害造成的經濟損失。資源關聯型損失既包括傳統意義上的人力資源和資本資源的損失對未來經濟增長的影響，又包括災害中的自然資源破壞在可持續意義上對未來發展能力的影響。按致災因子劃分 氣象、水文類災害干旱、洪澇、

6、寒潮、冰雹、連陰雨等；海洋類災害臺風、海嘯、風暴潮、赤潮等；地質類災害滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂縫等；地震類災害地震；生物類災害病害、蟲害、鼠害、毒草等；土地退化類災害土壤侵蝕、風蝕沙化、草地退化、土地鹽堿化等。 1.2.2 自然災害的主要類型1）氣象、水文災害 含義(hny)指由大氣、水文作用對人類生命財產、經濟(jngj)建設和社會的持續發展造成的損害或有害影響。影響(yngxing)因素地理位置；地形；經濟；人口以及工農業生產的特征。分布特點A具有顯著的地區特點（南北方、東西部、內陸沿海、高山平原等差異，這不僅反映在災害類型上，更表現為同一災種在不同地區也有不同特征。）；B群聚性

7、和群發性特征（指一種或多種氣象、水文災害?？稍谀骋坏貐^或不同地區同時或相繼發生群聚/多度；同時，氣象、水文災害在某一地區頻繁發生或延續時間長群發/頻度）。災種多主要有干旱、洪澇、寒潮、霜凍、冰雹、連陰雨等。 干旱(drought)（1）含義由于較長時間內無雨或少雨造成的空氣干燥、土壤缺水的現象。（2）旱災干旱導致工農業生產等經濟活動與人類生活受到危害時稱為旱災。（3）旱災的成因A自然因素的影響氣象因素、水土資源組合的不平衡B人為因素的作用（4）旱災的后果：A影響農業，造成糧食大幅度減產；B造成水源不足，開采地下水引起地面沉降，海水倒灌；C影響大中城市工農業生產、建設和其他方面；D還能導致環境的

8、惡化沙漠化等。（5）主要防治措施：A興修水利。建造大、中、小型水庫，修建塘壩，配置排灌渠道，挖鑿機井和水井，做到蓄水、保水和合理用水；B營造水土保持林、農田防護林林帶能減小風速，減少徑流量，保持積雪，提高空氣和土壤濕度，既能防止干旱又能涵養水源；C采取各種技術措施保墑。如及時翻耙，中耕除草，噴灑抑制蒸發劑和覆蓋等減少土壤的蒸發，儲蓄降水，防止干旱。洪澇(flood)（1）含義某地長期降雨或暴雨，雨量過于集中，導致河流泛濫、山洪暴發、低洼積水、植被被淹等。其標準是： 1I2 大澇年（2）澇災指水流或積水超出天然或人工的限制范圍，危及人類生命財產的現象。（3）洪澇的形成條件：A自然條件：一是充足的

9、水源、二是河道與地形地勢不能及時排除那些迅速增加的水體。B人類活動（4）洪澇災害產生的后果：A直接造成人畜傷亡；B沖毀或淹沒建筑物與人類(rnli)財產；C破壞鐵路、公路、通訊線路(xinl)與其它工程、設施；D使農作物與經濟作物(jngj zuw)欠收或絕收，土質惡化；E使工農業生產以及其它人類活動中斷；F導致某些疾病的流行；G誘發某些次生災害，如崩塌、滑坡、泥石流等地質災害和病蟲害發生。（5）洪澇災害的防治對策：江河的防洪一般采用綜合治理的方法，科學地系統地安排蓄、泄、滯、分等工程措施或環節。防洪的工程措施主要指在江河、湖畔修建各種抗洪措施。如對河道裁彎取直、河槽拓寬、河道清障、清淤等途徑

10、整治河道，修理堤防，可提高河道的泄洪能力；在上游開展水土保持工程，中下游修建蓄洪水庫等措施咳控制上游洪水來量；在重點保護對象附近或其它需要的地方，修建江河的分洪工程或滯洪工程等。防洪的非工程措施是指在洪水發生之前，通過技術、法律、政策、組織、管理、教育等手段，進行防洪物質準備、人力安排，優化調動洪水或系統性設計抗洪搶險救災方案、加強洪水監測、預報，對洪泛區的土地科學地劃分與管理，以及開展洪水保險等。通過這些途徑，可有效地減少洪澇災害造成的損失。寒潮(cold wave)（1）含義指高緯度地區聚集的強冷空氣南侵造成大范圍的急劇降溫，并伴有大風、大雪、霜凍等特殊天氣現象。（2）危害（產生的后果）：

11、A對畜牧業、農業造成嚴重危害。B破壞交通、通訊等生命線工程。C寒潮大風還可能拔起樹木，摧毀建筑物，造成工廠、礦山停工停產。D寒潮降溫易使某些類型的疾病增多。如心臟病、風濕病等。E寒潮在我國西北和北方地區還常引起沙塵暴和暴風雪等災害性天氣。（3）防御措施：A掌握寒潮氣候規律，合理搭配品種。B加強寒潮的預報及其應用。C運用綜合栽培技術防御寒潮災害。2）海洋災害臺風(typhoon)/熱帶氣旋(topical cyclone)（1）含義發生在熱帶或亞熱帶海洋面上的氣旋性渦漩，主要依靠水汽凝結時放出的潛熱發展的。（2）臺風的主要致災因素A狂風與巨浪狂風和巨浪造成的災害主要有*可摧毀大片的建筑物或工程設

12、施；*吹斷通訊與輸電線路；*毀壞農作物或經濟作物；*造成嚴重的人畜傷亡與財產損失；*臺風在海面上引起的巨浪使來不及躲避的船只顛覆沉沒。B暴雨與洪水災害臺風造成的暴雨產生的災害有*常常造成山洪爆發，江河橫溢(hngy)，淹沒農田村莊，沖毀道路橋梁；*引發泥石流、滑坡等多種次生災害，給人民(rnmn)生命財產造成重大損失。C風暴潮風暴潮產生(chnshng)的災害有*引起海水暴漲，吞沒沿岸田舍；*可使海浪沖毀海堤，海水倒灌，給人民的生命財產造成巨大的損失；*還會引起土地鹽堿化，淡水資源污染，海岸侵蝕等次生災害。（3）熱帶氣旋的防御對策A利用電視、電臺、報紙、刊物等宣傳媒介經常廣泛地開展防御臺風災害

13、的公眾教育，使人民群眾掌握必要的防災、抗災和救災知識。B增強綜合抗臺風能力。主要包括：*提高房屋建筑質量，在沿海地區采用石頭、鋼筋水泥等材料建造房屋，增強抗臺風能力。*合理安排農作物生產布局，選擇具有較強抗臺風能力的優良品種，使農作物生長關鍵期和臺風頻繁發生時間錯開等，減少臺風造成的損失。*大力開展植樹造林，把沿海防護林建設作為生態建設的重點工程來抓，減輕臺風的威脅。*充分發揮水利工程防臺效益，做好防護堤、水利工程的維護、加固工作。*積極開展救援工作。臺風影響期間要迅速組織搶險救災，切實保障災民的生活；臺風過后要組織群眾盡快恢復生產，重建家園，力爭把損失減少到最低限度。*臺風對海上運輸和捕撈作

14、業影響很大，應急時采取“停、繞、穿”等方法避免。停在安全處躲避到臺風過后再繼續航行；繞適當改變航線以避免與臺風相遇；穿在臺風到來之前迅速地穿過臺風將要經過的地區。3）地震災害（earthquake disaster）（1）含義由地球活動引起的人們通過感覺和儀器可察覺到的地面振動。（2）地震災害指由強震（震級大于5級）的破壞性引起的有害于人類生存與社會發展的現象。（3）地震的分布規律不均勻，大多集中在一些帶狀區域內（地震帶），且集中在北緯60度南緯60度之間。（4）地震的活動特點周期性特征，即活動期與平靜期交替出現。（5）地震災害的防治對策A、地震預報對策：B、抗震對策：即如何根據“小震不壞、中

15、震可修、大震不倒”的原則，對建筑物采取結構性抗震措施，以提高其抗震能力。為此：*要盡量選擇地層堅實，地下水位較深，沒有散沙層、淤泥冊層、填土層的，不是故河道、池塘的，構造活動性較弱的地基。*如果必須在條件較差的場地建筑，則應進行地基處理。*建筑物的平、立面要整齊，不要有突凹形狀或重的懸掛物。*開間要小，隔墻要多，建筑物重新要低，高度不要超過抗震限度。*建筑材料、墻體厚度等方面要符合抗震(kngzhn)要求，聯結部位或薄弱環節要有加強措施。*結構(jigu)要勻稱，建筑物的整體性要好。*施工(sh gng)要保證質量。對于較重要的建筑物，要由專業人員按國家頒布的規范進行設計。C、防災的組織管理對

16、策：通過地震減災立法，防災規劃和預案的制定，責任制的劃分與落實，防災措施的設計，約束與協調政府機構、團體、個人的行為，使之有利于防災系統的完善與良好運行。D、防災的經濟對策：平時儲備財力以備減災（包括災后安置）之需，生產與合理的分片儲備抗、防、救災用物質以應急。努力優化投、效關系，在確保減災的系統性效果的基礎上，通過合理使用經費、促使效益增值等途徑使減災中的財力消耗盡量減小。此外，防災保險也是一種行之有效的互助式的防災經濟儲備手段，對于災后恢復與重建也有很大幫助。E、防災的人工環境對策：即通過城市規劃時的合理選址，用地分區，各類建筑與公用工程設施的系統性、動態性規劃與設計，避開不利的自然環境，

17、營造一個有利防災、救災的人工環境。具體措施：*要注意使次生災害危險源遠離人口密集區及重要單位或關鍵性的救災支持因素儲備地附近，并建立良好的防護措施。*城市重要部位要易于得到救援和保護。*空曠場地與交通網絡要有利于避難與救災。*防災、救災設施與支持因素要布局合理。對于目前不符合上述原則的老地區要根據具體情況，結合社會發展與經濟衡量進行適當改進。F、教育和訓練對策：即通過宣傳、教育、培訓、演習等途徑改善民眾的災害意識，提高民眾對災害的認識及防災、救災（自救為主）知識，減少其應急反應的盲目性和隨意性。此類對策不但有助于群眾在破壞性地震發生前采取積極的防災措施，地震發生時指揮群眾按預定方案避震疏散，或

18、自救互救，以達到減少傷亡和損失的目的；而且可以減少因心理傷害導致的疾病、不正當行為性傷亡，或其它有害的奢華效應。特別可以增強群眾抗謠言的能力（由于破壞性地震是對人民的生命財產危害很大的自然災害，因此一旦有人誤傳地震預報或散布地震謠言，可能引起社會恐慌與劇烈的有害反應，并造成巨大的經濟損失甚至人員傷亡。若群眾對目前地震預報的途徑、發布預報的權限、以及地震前兆、地震防災等方面有一定的了解，就會增加識別假地震預報的能力，即使聽到了臨震預報，也應當采取較為冷靜和恰當的反應）。G、地震救災對策：指大地震發生后一個時間較短的緊急時期內所采取的救人，搶救搶修重要財產和工程設施，控制災情發展阻止其繼發或蔓延，

19、防止次生災害的發生等方面。但地震救災對策卻遠非實施救濟災是采取的措施。這有賴于震前在信息、預報、物質、設施、計劃、設計、組織、訓練等方面做大量的工作。H、恢復與重建對策：即在大震后的一定時期后，緊急救災期已過，災害破壞現象已得到妥善的處理，災情已被控制時，可著手恢復災區社會正常的活動與秩序。在未來的地震減災與社會發展的雙層基礎上，結合地震破壞后的城市狀況，規劃與設計城市的新貌。對于震后的工程設施與各類建筑物，或修補或重建。以達到經濟、防災能力強、并有利于社會發展的目的。1.3自然災害的某些(mu xi)共同特性1）現代(xindi)災害的基本特征成災條件越來越復雜(fz)，災害種類越來越多災害

20、分布越來越廣，受災對象越來越多，災害造成的破壞損失越來越嚴重災害的長期效應更加突出，對人類的影響更加深遠嚴重破壞資源和環境災害的相關性加強，常形成復雜的災害鏈和災害群人類社會經濟發展對現代災害具有重要影響災害的不可避免性和可減性2）從地理學角度分析自然災害的共同特征自然災害的普遍性與恒久性特征自然災害的多樣性與差異性特征自然災害的全球性與區域性特征自然災害發生的不確定性與可預測性特征自然災害的突發性與遲緩性特點自然災害的遷移性、滯后性和重現性特征自然災害后果的雙重性特征1.4全球自然災害概況1.4.1自然災害是一個社會問題 自然災害類型多、分布廣、風險大、損失大 災害與社會發展、減災投入呈同步

21、增長 制定減災規劃已成為一個重要的社會問題 1.4.2各大洲自然災害特點 亞洲自然災害概況 亞洲自然災害的基本特點類型俱全：危害巨大：分布廣泛：區域差異明顯。亞洲自然災害的形成因素 位置特殊：面積巨大：古陸破碎：季風氣候最典型。歐洲自然災害概況基本特點類型較少，但人為災害比較多：以西歐、南歐為主要分布區。形成原因地理位置位于西風帶，氣候單一，氣象災害少：面積小。非洲自然災害概況基本特點災害類型少，但人為災害較嚴重：以氣象災害（干旱）為主。形成原因古陸古老而穩定：高原大陸：干旱地區面積大。北美洲自然災害概況基本特點類型齊全，是亞洲災害類型的縮影：災害損失巨大：分布廣泛：區域差異顯著。形成條件特殊

22、的海陸位置：準季風氣候特征：工業發達。南美洲自然災害概況基本(jbn)特點災害類型少，氣象災害不突出，主要是火山(hushn)、地震、泥石流災害等：森林砍伐嚴重：區域差異明顯，西海岸自然災害多。形成(xngchng)原因古老大陸為主體，但西部為地殼活動帶、高山帶，所以多地質、地貌災害：人為活動不合理。大洋洲自然災害概況基本特點多火山、地震：區域差異明顯，大陸以氣象災害為主；島嶼以火山、地震為主。形成原因島嶼處在環太平洋地震帶上，所以多地質地震災害。大陸古老完整，缺乏高大山地，所以干旱等氣象和森林火災多。 1.4.3全球自然災害時空分布規律全球自然災害空間分布規律集中在兩大災害群聚帶。環太平洋沿

23、岸幾百公里寬的自然災害帶北緯2050度之間的環球自然災害帶全球自然災害群聚的原因從孕災環境角度中緯度地帶、海陸過渡地帶、氣候系統過渡地帶是全球孕災環境最不穩定的地帶，也是自然災害群聚的地帶。 從承災體角度地區差異體現在人口稠密、經濟發達地區和人口稀疏、經濟不發達地區。從致災因子角度同樣呈現出明顯的地帶與非地帶分異規律，即表現為災害多度和強度的地域分異。它們的分布與孕災環境的分布規律基本一致。從地理角度由于資源開發的不平衡、海陸分布不均等導致陸地災害比海洋嚴重、北半球災害重于南半球等。1.5中國自然災害概況1.5.1中國自然災害形成和發生的地理背景 我國幅員遼闊，環境條件復雜等導致災害類型多。地

24、理位置獨特，海陸兼備典型的季風國家。地質構造復雜地形條件復雜環境條件多樣，又是農業大國。生態系統比較脆弱。人口眾多，經濟落后導致承災體脆弱，防災、抗災、承災能力低。 人口與經濟水平分布不均作為承災體的自然資源（可再生資源）分布不均1.5.中國自然災害的特點 強度(qingd)大 ；頻次(pn c)高 ；危害面廣 ；破壞性大 ；韻律(ynl)性與群發性 ；轉移性 ；繼發性和制約性 。1.5.中國自然災害的分布規律1）災害的時間特征研究 研究災害的時間間隔分布特征，是沿用研究地震事件發生的時間分布特征的方法，因為地震研究是我國最早開展的。人們在研究地震時間間隔的分布特征時，發現了兩相鄰地震的時間間

25、隔T與其值在一定區間內出現的頻次NT之間存在以下兩種關系式： （1）、lgNT=T （2）、lgNT=lgT一般地震的發生是一種隨機事件，而與地震密切相關的地震災害同樣也是隨機事件。根據研究結果表明：盡管地震災害的形成，除了地震因素外還有很復雜的社會因素（如人口密度、財產等），但是地震災害的時間分布同樣也遵從以上公式（1）、（2）。例如：中國地震災害（死亡人數大于1000人）的時間間隔T與其頻次NT之間有以下關系式： （3） lgNT=1.810.37T 又如日本地震災害（死亡人數大于1000人）的時間間隔T與其頻次NT之間的關系是： （4） lgNT=1.342.19T在取得（3）、（4）之

26、后，又對火災的時間分布特征進行了研究，根據我國三個地區的火災資料的研究結果表明，火災的時間間隔一頻次同樣存在公式（1）、（2）的關系。所以有必要研究公式（1）、（2）在災害學中的普遍意義。即研究其它災害的時間分布是否具有公式（1）、（2）的特征。研究災害時間分布特征的方法有多種，歸結起來如下：若選擇應用兩相鄰災害之間的時間間隔變化來表示災害的時間分布，則可設：某地區在一定時間內發生了幾次災害，其發生的時間分別為：t1、t2、t3、-tn，則災害的時間間隔T可有：t2 t1、 t3 t2-，由此，任何兩相鄰災害的時間間隔可由下式給出： （5） T=tntn-1由公式（5）可求得n次災害的時間間隔

27、系列，該系列可以表示災害的時間分布。但由于災害的發生時間并不具備明顯的周期性特征，所以這里不采用T的自然時間序列來研究其分布，而采用以T值的大小順序排列，并按一定的統計區間，分別統計各區間的值的出現頻次，進而研究其分布特征。具體的工作過程如下步驟：確定研究地區的范圍，并根據災害背景性預報的要求及災害頻度，確定災害等級的統計下限；研究確定統計時間段；研究災害資料，編制研究地區的災害目錄（包括災害地點、時間及災害強度）；計算災害時間間隔T，確定統計區間的時間范圍，并統計各區間的出現頻次；研究T的區間與頻次NT的關系，求得災害的時間關系分布式；研究應用災害(zihi)時間分布關系式進行災害背景性預報

28、問題。由公式(gngsh)（5）按中國災害(zihi)目錄計算災害的時間間隔，對中國七種自然災害2129年內的時間分布狀況統計可得：時間間隔很小的出現的頻次較高；很大的出現的次數少。在被統計的2129年內，時間間隔最大值為101年，采用最小二乘法擬合可得以下公式： （6） lgNT=2.001.92T此式即為中國七種主要災害的時間間隔分布關系式。但上式有較大的偏差，訂正災害統計時間由公元前1801949年為公元9491949年，仍采用最小二乘法擬合得下式： （7） lgNT=2.192.94T經檢驗，（7）式較（6）式顯著性要好。2）區域(中國)自然災害時間分布規律災害輕重交替，呈現不規則的周

29、期性自然災害的月際分布中國旱災多發月為310月份，相對集中于59月，持續時間長，其中又以6、7兩個月為最頻繁。中國洪澇災害時間較為集中，大部分發生于69月份，進入7月份，洪澇災害發生數迅速上升，8月份仍保持高勢頭，這兩個月是洪澇災害最多發期。若以每兩個月為單位，從1月開始，上半年洪澇災害數呈倍增現象，到7、8月災害數約為5、6月的3倍，9月以后迅速減少。中國旱澇災害的時間分布又隨地域不同而異。王錚等提出：中國自然災害在歷史時間可以分為三個大域，即走向黑河騰沖方向的胡煥庸線以西的西域（西部災害域）；胡線以東約北緯34度以北的北域（北部災害域）；胡線以東北緯34度的準秦嶺淮河線以南的南域（南部災害域）。如： 南域：開始于6月，79月最盛，10月后開始減少 旱災 北域：3月份開始增多，6月最重，611月份開始