从洪水灾害到可管控的气候风险:适应性洪水治理与洪水韧性和可持续性指数(FRSI)的整合框架
《Journal of Environmental Management》:From flood hazard to governable climate risk: An integrated framework for adaptive flood governance and the Flood Resilience and Sustainability Index (FRSI)
【字体:
大
中
小
】
时间:2026年10月13日
来源:Journal of Environmental Management 9.2
编辑推荐:
•综合了62项经PRISMA筛选的研究,探讨可持续洪水缓解与恢复策略。•推进洪水韧性与可持续性指数(FRSI),用于综合韧性评估。•阐明FRSI指标领域及社会、环境和经济各维度的评分逻辑。•表明混合式结构性、基于自然、数字化和治理策略能增强洪水韧性。•指出治理—尺度不匹配是非
•综合了62项经PRISMA筛选的研究,探讨可持续洪水缓解与恢复策略。•推进洪水韧性与可持续性指数(FRSI),用于综合韧性评估。•阐明FRSI指标领域及社会、环境和经济各维度的评分逻辑。•表明混合式结构性、基于自然、数字化和治理策略能增强洪水韧性。•指出治理—尺度不匹配是非平稳气候风险下可规模化洪水风险削减的关键障碍。
**引言**
洪水是21世纪最具破坏性的气候敏感型灾害之一,其形成源于大气强迫、水文响应、土地利用变化、地貌特征、基础设施暴露和治理能力的相互作用。在当前气候变化背景下,这些相互作用变得更加剧烈且难以预测。根据NASA地球指标,大气温室气体浓度持续上升,2026年2月大气二氧化碳浓度达到约429 ppm;美国国家海洋和大气管理局(NOAA)则报告2026年4月莫纳罗亚月均值为431.12 ppm,确认了创纪录的温室气体浓度持续存在(NASA, 2026;NOAA, 2026)。与此同时,2024年成为全球年均气温首次超过工业化前水平1.5°C的日历年,哥白尼估计2024年较1850–1900年高出约1.60°C,世界气象组织报告较工业化前水平约高1.55°C(WMO, 2025)。尽管单一年份超过1.5°C并不意味着永久突破《巴黎协定》长期阈值,但这表明气候系统正运行在一个临界升温水平附近,在此水平下水文极端事件正变得更加频繁、强烈且具有空间破坏性(Kemarau等,2026a)。
这种升温加剧了关键的洪水生成过程。更温暖的大气容纳更多水汽,增加蒸发量,改变降水格局,并加强短时和持续性极端降水事件(Sa'adi等,2024)。这些变化增加了雨洪、河流洪水、沿海洪水和复合型洪水的发生概率,尤其是在排水系统、河道、洪泛区和沿海防御设施仍以历史气候假设为设计依据的地区(Sa'adi等,2026)。因此,洪水风险不能再被视为平稳不变。它日益受到气候放大的降雨强度、更高的前期土壤湿度、海平面上升、风暴潮暴露、不透水表面扩张、生态系统退化以及高风险区域开发管控执行不力等因素的影响(Sa'adi等,2024;Fernandes, 2025;Kemarau等,2026b)。
因此,洪水并非由单一过程驱动,而是由相互关联的气候、水文、地形和人为路径共同作用的结果(图1)。气象驱动因素包括极端降水、热带气旋、飓风和风暴潮,在气候变率和升温条件下均变得更加具有破坏性(Hamidi等,2025;Yuan等,2024)。气候变率改变降水格局,放大风暴强度,延长强降雨时段,往往使自然排水系统和工程防洪设施均不堪重负(Kemarau等,2026b)。在沿海地区,日益增强的风暴潮和海平面上升进一步增加了反复淹没和海岸洪水的暴露(Kemarau等,2025, 2026b)。
水文和地表过程进一步控制了洪水的时机、量级和空间范围。在温带和高纬度地区,融雪是河流水文洪水的主要贡献因素;而极端降雨可使河流径流超过河道容量,引发漫堤洪水(Zhou和Wu, 2024;Caporale和Rinaldi, 2025)。土壤饱和度、渗透性和前期湿度条件调节入渗—径流分配,直接影响洪水发生概率(Kemarau和Eboy, 2021)。与此同时,快速城市化、森林砍伐、植被清除以及对湿地或洪泛区的侵占减少了入渗、加速径流并削弱了自然持水功能(Zheng等,2024;Kuang等,2024;Wang等,2024)。在城市地区,这些压力往往与老化、容量不足或维护不当的排水基础设施叠加,增加了强降雨事件期间雨洪发生的可能性。
地理和地貌条件也调节着洪水脆弱性。近岸距离、低洼地形、潮汐动力学和海岸线形态影响着风暴潮和海平面上升相关洪水的范围和严重程度(Deng等,2024;Kemarau等,2025)。在某些情况下,地面沉降和地貌变化改变了排水路径,增加了局部洪水易发性(Kemarau等,2025)。这些相互作用的进程表明,洪水风险不仅是降雨量级的函数,还取决于暴露度、景观状况、基础设施能力和治理有效性。
近期的洪水灾害说明了传统洪水管理系统在气候压力下的日益不足。气候变化通过增加降雨强度、河流峰值径流和流量变异性加剧了水文极端事件,尤其是在传统防洪系统日益不足的城市和低洼沿海地区(Deng等,2024;Rohmat等,2024)。实证证据显示许多地区大雨频率上升,增强的蒸发和大气持水能力进一步放大了洪水危害(Kumar等,2024;Gomez Cunya等,2024;Dulawan等,2024)。在2000至2020年间,洪水占气候相关灾害的55%,全球受影响人数超过13.8亿(Zhou和Wu, 2024)。2022年巴基斯坦洪水造成经济损失超过300亿美元,进一步展示了在加速的气候压力下传统防洪系统的局限性(Kuang等,2024)。这些趋势凸显了超越反应性灾害应对、迈向综合性和可持续性导向的洪水韧性的需求。
可持续灾害管理将环境、经济和社会维度整合到灾害风险削减(DRR)中(Zheng等,2024;Wang等,2024)。这种方法将洪水管理从刚性结构防御和灾后恢复转向适应性、以社区为中心和韧性导向的策略(Rakha等,2024;Okunola等,2026)。《2015–2030年仙台灾害风险削减框架》强调风险治理、准备和韧性增强(Pariartha等,2024),而当代方法如社会-生态韧性模型和适应性管理框架推动综合的人—生态—技术洪水缓解(Dulawan等,2024;Liang等,2024)。同样,欧盟洪水指令和联合国可持续发展目标等政策工具为灾害风险削减与可持续发展目标的协调提供了重要指导(Mohanty和Karmakar, 2021;Mai等,2020)。
尽管取得了这些进展,关键的方法论和政策缺口仍然存在。现有的洪水管理框架提供了广泛的原则,但未能充分将综合、可衡量和可转移的工具用于同时评估洪水韧性与可持续性。危险地图、暴露模型、社会脆弱性指数、基础设施评估、生态指标、技术工具、治理评估和恢复指标往往被分别应用(Sa'adi等,2017)。这种碎片化限制了决策者比较韧性优先事项、识别系统薄弱环节、分配投资、监测进展以及将气候风险削减与可持续发展成果相连接的能力。近期评估进一步表明,由于暴露度增加、不安全的土地利用、准备不足、有限的机构协调和不充分的融资仍然嵌入在发展路径中,灾害风险持续上升(联合国减少灾害风险办公室,2024)。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)同样强调,有效的适应需要在生态系统、基础设施、聚居地、机构和脆弱社区之间进行整合。然而,许多适应系统仍然面临治理、融资、机构能力和实施方面的制约(IPCC, 2022)。洪水治理研究也报告了机构和部门间持续存在的碎片化问题,包括政策连贯性弱、执行不力、利益相关方参与有限和问责不足(Okunola, 2025)。尽管多维洪水韧性评估日益增多,但许多评估仍然具有情境特异性,未能完全在一个实用的治理工具内整合危险暴露、社会脆弱性、生态韧性、机构能力、技术准备度、财务恢复能力和可持续发展成果(Liu等,2025)。
该框架总结了全球气候变化驱动因素、气象强迫、土地利用开发、地貌条件、人为压力和Hydrological响应状态如何相互作用,塑造洪水的发生、量级、持续时间和空间范围。实线箭头表示直接系统贡献,灰色箭头表示间接或调节性联系,紫色箭头表示气候变化路径,虚线紫色箭头表示气候反馈回路。这一缺口证明了开发洪水韧性与可持续性指数(FRSI)作为适应性、可治理和可持续性导向的洪水风险管理的结构化决策支持框架的必要性。FRSI旨在在一个统一的评估逻辑中整合危险与暴露、脆弱性与公平、基础设施韧性、生态与自然基础韧性、治理能力、技术准备度和恢复-财务能力。通过这一做法,本研究将洪水重新定义为不仅是自然灾害,也是可通过综合政策、技术、金融、生态系统恢复和社区韧性来削减的可治理气候风险。据此,本研究由以下研究问题指导:
a) RQ1:在日益加剧的气候驱动洪水风险下,哪些洪水缓解和恢复策略表现出最强的有效性和可推广性?
b) RQ2:可持续性原则如何被整合到当代洪水灾害风险削减、恢复、治理和金融框架中?
c) RQ3:哪些治理、技术、生态和金融机制使洪水风险管理能够从碎片化应对转向适应性韧性?
d) RQ4:一个综合的洪水韧性与可持续性指数如何支持具有政策相关性的洪水韧性评估、优先排序和监测?
基于这些问题,本研究的目标是:
i) 评估现有洪水灾害管理框架和缓解策略的有效性;
ii) 考察可持续性原则如何被整合到洪水风险削减、恢复、治理和金融中;
iii) 识别加强适应性、包容性和气候韧性洪水治理的政策路径;
iv) 开发洪水韧性与可持续性指数作为综合洪水韧性评估的概念性决策支持框架。
核心论点是在二氧化碳浓度上升和气候变暖背景下,洪水风险不能仅通过孤立的工程建设、碎片化的治理或事后恢复来管理。相反,有效的洪水韧性需要能够预期、吸收、应对、恢复和转型于不断升级的气候极端之下的适应性系统。
**章节片段**
**方法**
本研究采用系统文献综述方法,识别、评估和综合同行评审的证据,探讨洪水缓解、恢复、治理和韧性的可持续灾害管理策略(图2)。该综述按照PRISMA 2020声明进行报告,该声明为系统综述中研究识别、筛选、资格评估和纳入的透明报告提供了指导(Page等,2021)。
**文献检索**
**洪水缓解与恢复研究的时间集中与主题演变**
审查的证据显示出洪水缓解与恢复研究近期的高度集中(图3)。仅在2002年至2014年间出版了三项研究,占审查语料库的4.8%。这些早期贡献主要是基于案例的,侧重于早期预警、地方洪水响应评估和机构洪水管理结构(Haque等,2002;Chau等,2014;Wilson等,2014)。2017年后出现了更明显的扩展,当时洪水风险治理、
**将洪水缓解重新定义为适应性韧性治理**
洪水缓解越来越多地被理解为治理挑战,而非纯粹的工程任务。传统措施,包括堤坝、大坝、防洪墙、围堤、河道化和排水系统,在暴露的城市、河流走廊和沿海聚居地仍然重要,因为它们为特定洪水阈值提供即时保护(Kundzewicz等,2020;Rakha等,2024)。然而,在日益加剧的
**结论**
这62项研究的系统综述揭示了一个反复出现的脱节:洪水风险干预手段的可用性与实施、维护和整合这些手段的机构能力之间存在差距。在缓解、恢复、治理、技术和金融方面,所报告的效益取决于风险信息是否指导决策、责任是否得到资源支持,以及保护措施是否覆盖脆弱群体。因此,该综合分析的核心贡献在于连接
**CRediT作者贡献声明**
Ricky Anak Kemarau:写作—审查与编辑、写作—原稿、监督、项目管理、概念化。Siti Norliyana Harun:资金获取、正式分析、数据整理。Daniel Ugih Echoh:资源、方法论、调查。Zulfaqar Sa'adi:验证、软件、资源、项目管理。Zaini Sakawi:监督、项目管理。Marlia Mohd Hanafiah:监督、项目管理。Oliver Valentine Eboy:可视化、验证、
**利益冲突声明**
作者声明他们没有任何已知的竞争经济利益或个人关系可能会影响本文所述工作。
Ricky Anak Kemarau | Siti Norliyana Harun | Daniel Ugih Echoh | Zulfaqar Sa'adi | Zaini Sakawi | Marlia Mohd Hanafiah | Oliver Valentine Eboy | Stanley Anak Suab
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号