《Sustainability》：Study on Flood Resilience Based on the DPSIR Framework from the “Engineering–Ecological–Management” Perspective: A Case Study of Zhejiang Province
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在全球气候变化与快速城镇化背景下，极端暴雨事件日益频发，城乡洪涝风险持续加剧，使洪水韧性成为城乡可持续发展的关键议题。为克服现有洪水韧性评价中指标体系严重同质化、跨维度因素间关联不清以及空间分异研究薄弱等问题，本研究基于“驱动力–压力–状态–影响–响应”（Dr
在全球气候变化与快速城镇化背景下，极端暴雨事件日益频发，城乡洪涝风险持续加剧，使洪水韧性成为城乡可持续发展的关键议题。为克服现有洪水韧性评价中指标体系严重同质化、跨维度因素间关联不清以及空间分异研究薄弱等问题，本研究基于“驱动力–压力–状态–影响–响应”（Driving-Pressure-State-Impact-Response，DPSIR）框架，从“工程–生态–管理”（Engineering-Ecological-Management，EEM）视角出发，构建了包含18项指标的浙江省洪水韧性评价指标体系。采用熵权法（Entropy Weight，EW）与层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）相结合的组合赋权法确定指标权重，并运用逼近理想解排序法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，TOPSIS）评估浙江省11个城市2004至2024年的洪水韧性指数（Flood Resilience Index，FRI）。借助障碍度模型（Barrier Degree Model，BDM）识别影响洪水韧性提升的关键障碍因子，并应用灰色关联分析法（Grey Relational Analysis，GRA）分析工程、生态与管理因素之间的关联程度。结果表明：（1）2004至2024年，浙江省全省平均FRI由0.1657上升至0.5021，增长率为203.09%，呈现出“全面改善、后期加速增长”的演变特征；（2）2024年，FRI的空间格局呈现“五级引领、四级连片、三级分散”的分层集聚特征：杭州、温州和衢州达到第五级洪水韧性，舟山仍处于第三级，其余城市均为第四级。2004至2024年间，城市间FRI差距呈“大–小–大”的倒V型轨迹；（3）关键障碍因子的演变与浙江省防洪管理的不同阶段高度一致，经历了补齐工程基础设施短板、“工程与生态”协同推进、工程缺口扩大与新障碍因子叠加三个阶段，“泵站及管网最大抽排能力”始终位列首要障碍因子；（4）工程、生态和管理三个维度的两两相关性存在差异：“工程–管理”相关性最高（0.7957），“工程–生态”相关性居中（0.7488），“生态–管理”相关性最低（0.7051），表明随着洪水韧性提升，绿色基础设施与管理体系之间的协调性仍然较弱。在此基础上，本研究从工程防御、生态修复和管理协调三个方面，针对浙北、浙东、浙南和浙西各城市提出了差异化的洪水韧性提升策略，为韧性城市建设和防洪决策提供了科学支撑。
研究背景与现存问题
在全球气候变化与快速城镇化的双重驱动下，极端降雨事件日趋频繁，城乡洪涝风险持续加剧。据水利部发布的《2025年中国水旱灾害防御公报》，当年洪涝灾害造成的死亡失踪人数和直接经济损失分别占全国自然灾害总和的78.73%和75.50%，严重威胁公众生命财产安全与城市正常运行。洪水韧性作为应对洪涝灾害的核心能力，涵盖灾前预防、灾中响应和灾后恢复的系统性功能，已成为可持续城乡发展的关键议题。然而，现有洪水韧性评价研究存在三大局限：一是评价指标严重同质化，既存在因素冗余，又未能充分反映特定区域的自然地理特征和地方防洪管理措施；二是对影响洪水韧性的障碍因子分析多停留在单一指标障碍度计算层面，未能揭示“工程–生态–管理”因素的跨维度关系；三是对洪水韧性空间格局的差异化分析薄弱，未深入探究其背后的关键要素关联。为此，本研究以浙江省为案例区，基于“驱动力–压力–状态–影响–响应”（DPSIR）框架，从“工程–生态–管理”（EEM）视角构建契合地方特征的洪水韧性评价指标体系，旨在揭示洪水韧性的时空演化规律、关键障碍因子及其层级关联，并提出差异化提升对策。
研究方法概述
研究人员综合运用了以下关键技术方法：首先，基于DPSIR框架从EEM视角构建包含18项指标的洪水韧性评价指标体系；其次，采用熵权法（EW）与层次分析法（AHP）相结合的组合赋权法确定指标权重，其中EW基于数据离散度挖掘客观权重，AHP依据7位来自城乡规划、景观、水文水资源管理、应急管理和水利工程等领域专家的判断获取主观权重，并通过鲁棒性指数确定主客观权重占比（最终选取客观权重80%、主观权重20%）；再次，运用逼近理想解排序法（TOPSIS）评估浙江省11个城市2004、2009、2014、2019和2024年的洪水韧性指数（FRI）；最后，引入障碍度模型（BDM）识别关键障碍因子，并采用灰色关联分析法（GRA）测度工程、生态和管理维度间的关联强度。
研究结果
3.1 洪水韧性的空间分异特征
2024年，浙江省洪水韧性空间分异呈现“五级引领、四级连片、三级分散”的分层格局。杭州（0.6126）、温州（0.5538）和衢州（0.6779）为第五级洪水韧性城市，分别领跑浙北、浙南和浙西片区；宁波等7个城市为第四级，连片分布于浙北平原、浙东沿海及浙中丘陵地区；舟山（0.3850）仅处于第三级，受海岛地形制约，其FRI仅为省级最大值（衢州）的56.8%。洪水韧性增长率呈现“沿海平原快于山区海岛、中心城市领先增长”的特征，浙北地区杭州持续领先，浙东地区宁波自2019年后逐渐拉大与舟山和台州的差距，浙南地区丽水与温州的FRI差距持续扩大，浙西地区衢州自2019年后FRI迅速攀升至省级最高。
3.2 洪水韧性的总体演化特征
从时间维度看，浙江省各城市洪水韧性呈现“整体等级跃升”特征。2004年11个城市中10个处于第一级洪水韧性，仅衢州为第二级；至2024年，杭州、温州和衢州达到第五级，7个城市为第四级，仅舟山停留在第三级。城市间FRI差距呈“小–大–小”的倒V型轨迹：2004年省级最小FRI（嘉兴）为最大值（衢州）的53.0%，2014年该比值升至77.8%，2024年又回落至56.8%。
3.3 洪水韧性的阶段性特征
2004至2024年，省级平均FRI从0.1657升至0.5021，增长203.09%，实现了从“一级主导”到“四五级主导”的跨越式发展。四个阶段的增长率分别为：2004至2009年24.26%（多数城市处于一级）、2009至2014年31.18%（10个城市升至二级）、2014至2019年23.44%（9个城市达三级，杭州率先进入四级）、2019至2024年50.60%（杭州、温州、衢州达五级）。从20年总增长率看，嘉兴以306.31%居首，丽水（110.54%）和金华（137.21%）相对较低。
3.4 不同主客观权重比例情景下的洪水韧性
研究人员设置了七种主客观权重比例情景进行敏感性检验。2024年各情景下城市FRI排名的Spearman秩相关系数介于0.891至1.000，均值为0.966；高值区始终集中于衢州、杭州湾环杭地区和温州，低值区持续出现在舟山和浙西南部分山区城市。无论城市排名还是空间格局的时间演化均未发生实质性改变，表明研究结果在合理权重范围内具有良好的鲁棒性。
讨论与结论
讨论部分： 浙江省11个城市的FRI呈全面改善趋势，得益于工程设施、生态修复和管理协调三方面的持续投入。省级平均FRI在2024年仅为0.5021，距高韧性城市要求仍有差距。“泵站及管网最大抽排能力”（R3）在五个观测年份均列首位障碍因子，且障碍度从2004年的21.66%升至2024年的38.14%，表明抽排能力不足始终是核心短板。“建成海绵城市面积占比”（R2）的障碍度呈倒V型变化，2014年峰值后逐步下降，与海绵城市建设推进阶段高度吻合。“累计恢复蓝绿空间面积占比”（R1）障碍度持续下降，反映生态修复成效渐显。2019年后，“短历时强降水事件年均频次”（P1）和“蓝绿空间调蓄容积”（S2）首次进入前五障碍因子，表明极端降水风险和蓝绿空间调蓄能力不足正成为新挑战。障碍因子演化可划分为三个阶段：2004至2014年为补齐工程基础设施短板期；2014至2019年为“工程与生态”协同推进期；2019至2024年为工程缺口扩大与新障碍因子叠加期。多维度关联分析显示，“工程–管理”相关性最高（0.7957），“工程–生态”居中（0.7488），“生态–管理”最低（0.7051），表明绿色基础设施与管理体系的协调性仍有较大提升空间。基于此，研究人员将11个城市分为浙北、浙东、浙南和浙西四类，从工程防御、生态修复和管理协调三方面提出了差异化提升策略。
结论部分： （1）2004至2024年，浙江省省级平均FRI由0.1657升至0.5021，增长203.09%，呈现“全面改善、后期加速增长”的演化模式；（2）2024年FRI空间格局呈“五级引领、四级连片、三级分散”的分层集聚特征：杭州、温州和衢州达第五级，舟山为第三级，其余城市为第四级。2004至2024年间城市间FRI差距呈“大–小–大”的倒V型轨迹；（3）关键障碍因子的演化与浙江省防洪管理不同阶段高度一致，历经补齐工程基础设施短板、“工程与生态”协同推进、工程缺口扩大与新障碍因子叠加三个阶段，“泵站及管网最大抽排能力”始终位列首要障碍因子；（4）工程、生态和管理三维度的两两相关性存在分化：“工程–管理”相关性最高（0.7957），“工程–生态”居中（0.7488），“生态–管理”最低（0.7051），表明随着洪水韧性提升，绿色基础设施与管理体系间的协调性仍然较弱。在此基础上，本研究从工程防御、生态修复和管理协调三方面提出了差异化的洪水韧性提升策略，为韧性城市建设和防洪决策提供了科学支撑。
