楚雄州的地理位置是云贵高原中部，在东经100˚35'~101˚48'、北纬24˚30'~25˚15'之间(见 图1 )。气候类型为亚热带季风气候，干季和湿季很明显，一日内温差较大，但一年内温差较小，冬季较温暖，夏季温度不高，日照充足，霜期较短。多年平均降水量在864 mm左右，年均气温在15.6℃左右。1978年以来，楚雄州干岛效应和热岛效应越来越明显，随着经济的发展，楚雄州的城市热岛强度在提高，湿度在降低 [16] 。城市的干旱和洪涝灾害发生频次在提高。本文地图下载自中华人民共和国自然资源部标准地图服务网站，审图号是GS(2022)4309号，底图未做更改。

为了定量描述降水出现异常的情况，国内外学者提出了很多监测指数，假设降水量服从概率密度函数Person-Ⅲ分布，将降水量转化为以Ｚ为变量的标准正态分布，通过对降水量的频率分析，确定旱涝的情况 [17] 。

$z_i=\frac{6}{c_s}{\left(\frac{c_s}{2}{\phi }_i+1\right)}^{\frac{1}{3}}-\frac{6}{c_s}+\frac{c_s}{6}$ (1)

$c_s=\frac{{{\displaystyle \sum }}_{i=1}^n{\left(x_i-\bar{x}\right)}^3}{n{\sigma }^3}$ (2)

${\phi }_i=\frac{x_i-\bar{x}}{\sigma }$ (3)

$\sigma =\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{{\displaystyle \sum }}}{\left(x_i-\bar{x}\right)}^2}$ (4)

$\bar{x}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{{\displaystyle \sum }}}{x}_i$ (5)

式(1)~(5)中：Z_i是旱涝指数；c_s是偏态系数，c_s越大，越能体现旱涝程度； ${\phi }_i$为降水量标准变量； $x_i$为降水量序列(I = 1, 2, ∙∙∙, n)；n为序列长度； $\bar{x}$为n年的平均降水量(mm)；σ为标准差。根据计算出的旱涝指数(Z_i)，按照 表1 把旱涝灾害划分为重涝、大涝、偏涝、正常、偏旱、大旱、重旱7个等级 [18] 。

本文运用Morlet小波分析进行楚雄州1978~2022年旱涝灾害多时间尺度的趋势分析，运用小波实部图像分析楚雄州近45年的旱涝灾害周期变化。小波分析是在傅里叶分析方法上提出的，属于时频分析方法，把一簇小波通过平移和伸缩来拟合时间序列，分析其周期性和变化情况，对未来时间作出预测 [19] 。其中，小波函数 $\psi \left(t\right)\in L^2\left(R\right)$是生成一簇函数来逼近时间序列，公式为：

$W_f\left(a,b\right)={\left|a\right|}^{-\frac{1}{2}}\underset{R}{{\displaystyle \int }}{f}_{\left(t\right)}\bar{\psi }\left(\frac{t-b}{a}\right)\text{d}t\underset{R}{{\displaystyle \int }}f\left(t\right)$ (6)

式(6)中： $W_f\left(a,b\right)$为子小波， $\bar{\psi }$是小波母函数Ψ的共轭函数，a是伸缩尺度，b为平移因子。

小波方差公式为：

$Var\left(a\right)=\underset{-\infty }{\overset{\infty }{{\displaystyle \int }}}{\left|W_{f\left(a,b\right)}\right|}^2\text{d}b$ (7)

式(7)中： $Var\left(a\right)$表示小波方差。

ARIMA模型全称为差分自回归移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model，简记ARIMA)，也叫求和自回归移动平均模型，是由博克思(Box)和詹金斯(Jenkins)于70年代初提出的著名时间序列预测方法，所以又称为box-jenkins模型、博克思–詹金斯法。其中，ARIMA(p, d, q)称为差分自回归移动平均模型，AR是自回归，MA为移动平均，p为自回归项，q为移动平均项数，d为时间序列较为平稳时所做的差分次数。

非线性模型(nonlinear model)指反映自变量与因变量间非线性关系的数学表达式。非线性模型的一般形式是 [20] ：

$Y_i=f\left(X_{i1},X_{i2}\cdots ,X_{ik}\cdots ,{\beta }_1,\cdots ,{\beta }_j\right)+{\mu }_i$ (8)

式(8)中：Y_i是被解释变量； $X_i{}_1,X_i{}_2,\cdots ,X_{ik}$是解释变量； ${ß}_1,\cdots ,{ß}_j$是模型参数； ${\mu }_i$为扰动项。式中解释变量的个数k与参数个数j不一定相等。

PPRR理论在危机管理中占有重要的地位，根据危机的发生及变化过程，对不同的时机采取相应的应对策略，包括4个阶段，分别是预防阶段(prevention)、准备阶段(preparation)、反应阶段(response)和恢复阶段(recovery)。在危机发生前做好预防和准备能够有效减少危机的发生和更加合理地应对危机，在危机发生后做出及时有效的反应和恢复措施能够减少危机带来的影响 [21] 。本文针对这四个阶段详细分析了楚雄州旱涝灾害应急管理情况并提出了相应的对策，为楚雄州旱涝灾害应急管理提供科学依据。

旱涝灾害包括了干旱和洪涝两种灾害类型，由于楚雄州位于云南省易发生干旱和洪涝的地区，研究它的特征和应急管理具有现实意义。本文以楚雄州1978~2022年的年降水量作为研究基础，运用Z指数和小波分析方法结合SPSS 27.0对相关数据进行分析，得出楚雄州近45年旱涝灾害的类型、等级和发展趋势，模拟预测出未来10年的旱涝情况。

通过对楚雄州1978~2022年年降水量的计算，得出Z指数，根据 表1 ，进一步划分干旱灾害和洪涝灾害的等级、类型。明确楚雄州近45年干旱和洪涝灾害分别对应的年份和年数，判定旱涝灾害的严重程度。处理结果如下 图2 所示。

由楚雄州1978~2022年旱涝等级柱状图可看出：在45年的时间内楚雄州的干旱灾害类型远多于洪涝灾害类型。结合 表1 ，得出楚雄州在1978~2022年内：正常的年份共15年，干旱年份有18年，洪涝年份有12年。其中，大涝年份为1990、1991、1995、1998、1999、2001、2002、2008和2016年，偏涝年份为1986、2000和2022年，大旱年份为1979、1980、1982、1984、1987、1988、1989、1992、1993、2003、2006、2010、2012、2013、2014和2019年，重旱年份为2009和2011年( 表2 )。

研究发现，楚雄州旱涝灾害在近年来不仅发生的频率较高，并且在发生的年份上具有连续性，如1987~1989年为3年连续干旱、2009~2014年为6年连续干旱；1990~1991年为2年连续大涝，1998~2002年为5年连续洪涝年。楚雄州属于亚热带季风气候区，干湿季分明，降水主要集中在雨季，因此，楚雄州雨季的洪涝灾害强度和破坏程度都比较大。

利用1978~2022年的楚雄州年降水量计算出的Z指数作为研究的数据基础。为减轻边界效应对研究的影响，在模拟小波系数时先进行了数据的扩展延长，向前扩展了42年，向后扩展了41年。利用Morlet小波分析绘制出小波实部等值线图和方差图。

图3 为楚雄州Z指数小波系数实部等值线图，横坐标代表年份(年)，纵坐标代表时间尺度。当图中呈现红色，数值为正值，表示对应年份的小波实部较大，且数值越大，该年洪涝灾害发生的概率越大；当图中呈现蓝色，数值为负值，表示对应年份的小波实部较小，且数值越小，当年干旱灾害发生的可能性越大。

图4 为楚雄州Z指数小波方差图，横坐标表示时间尺度，纵坐标代表小波方差。方差图中三个明显的峰值，对应的年份分别为6年、11年和34年，其中34年是主周期，其小波方差值最大，次周期为6年和11年。楚雄州在近45年里，旱涝灾害有周期波动现象，并以34年为主要波动周期，且呈现干旱年–洪涝年–干旱年的周期性波动。

在34年主周期上，从 图3 小波实部等值线图可以看出楚雄州旱涝灾害特征为：在1978~1980、1995~2002、2016~2018年为正值，小波实部大，发生洪涝灾害，1981~1994、2003~2015、2019~2022年为负值，小波实部小，发生干旱灾害。

将楚雄州年降水量Z指数进行时间预测和非线性预测，为楚雄州近10年来的旱涝灾害防控提出一些建议。在旱涝趋势预测图中，横坐标表示年份，纵坐标为Z指数，由 表1 可知，Z指数大于−0.842且小于等于0.842是正常年份，若某年的Z指数大于0.842，则说明那一年为洪涝年，数值越大，说明洪涝灾害的强度越大，而某年的Z指数小于等于−0.842，则说明那一年为干旱年，数值越小，说明干旱灾害的强度越大。故由 图5 可知：楚雄的降水从1978~2022年经历了下降–上升–下降–上升–下降–上升的趋势，具体表现为：1980~1985年、1998~2012年、2020~2022年的趋势为下降阶段，说明在这几年内，Z指数大致呈下降趋势，楚雄州气候是由湿润逐渐趋于干燥，干旱灾害发生的频率升高，洪涝灾害发生的频率降低；而在1978~1980年、1985~1998年、2012~2020年的趋势为上升阶段，说明在这几年内，Z指数大致呈上升趋势，楚雄州的气候是由干燥趋于湿润，干旱灾害的频率降低，洪涝灾害发生的频率增高。

根据预测的Z指数分析，在未来的10年内，Z指数波动幅度较大，其中有4年是正常年，4年为洪涝年，2年为干旱年( 表3 )。在2024、2025、2026、2030年可能发生洪涝灾害，在2027、2028年可能发生干旱灾害。总体上看，楚雄州在近10年应该加强对旱涝灾害的防控，尤其是2025年可能发生较大强度的洪涝灾害，2027年可能发生较大强度的干旱灾害。

楚雄州的旱涝灾害应急管理自建国以来经历了三个主要时期，第一个时期是新中国成立以来至2003年非典之前，这一时期以单一灾种的防灾减灾为主，防灾减灾等工作由单部门负责不同的任务，各部门之间的综合协调能力较弱，难以开展综合的防灾减灾工作；第二个时期是2003年非典爆发之后至2018年国家组建应急管理部之前，制定了综合的防灾减灾规划，以一案三制(应急预案、应急体制、应急机制、应急法制)为核心开展了旱涝灾害应急工作，应对旱涝灾害的综合协调性有较大的提升；第三个时期是2018年国家组建应急管理部之后，这一时期楚雄市依照国家要求，将有关部门的职能进行整合，成立了应急管理局，以统筹协调旱涝灾害等的应急管理工作，综合协调能力有了进一步的提升。自市应急管理局成立以来，应对各种旱涝灾害乃至其他突发事件的综合处理能力虽然有了一定的提升，也符合国家深化各类改革的要求，但在各类灾害应急处理中仍然存在一些问题。故本文以PPRR为理论基础，对楚雄州旱涝灾害应急管理在灾害预防、救灾准备、灾害爆发的反应和灾害恢复方面所存在的问题进行分析，并提出科学的应对策略。

(一) 预防阶段

对于干旱灾害，存在系统预警不够完善。历史干旱记录缺乏、水资源分布不均、气候变化趋势预测缺乏、旱后的措施不足等问题。导致了在干旱发生时，信息传递不畅，影响应急机制的有效运行，楚雄州的水资源无法得到有效保障；对于洪涝灾害，存在缺乏洪涝相关知识的宣传、系统预警不够完善、预警设施空间分布不均等挑战。存在的这些问题使洪涝灾害的预防工作开展困难。

(二) 准备阶段

对于干旱灾害，应急准备协调差。未从全局考虑，缺乏整体性和连贯性，部门之间缺乏协调和连接，楚雄州未能及时对应急计划进行修订和完善，导致计划中的部分内容已经过时或不再适用；对于洪涝灾害，存在管理预案设计质量不高。内容有相似性和笼统性，缺乏具体的内容与明确的分工，没有把洪涝灾害与楚雄州的实际情况结合起来，且防御设施老化、运用不合格、农业蓄洪调控不合理、排污系统实行雨污合流等问题。楚雄州旱涝灾害频繁发生，这些问题对旱涝灾害应急响应的效率和效果产生了影响。

(三) 反应阶段

对于干旱灾害，存在应急响应不及时的问题。监测的气温、降水等相关数据不够准确、不够及时，预警信息没有及时发出，导致农村偏远地区干旱灾害传播慢，且信息在传递过程中存在随层递而损失的情况；对于洪涝灾害，存在部门事务独立协调差。人员配置缺乏、政府没有完整的信息途径、部门的抗灾能力不强、力量分散、装备不足等问题。这些问题导致无法把旱涝灾害的危害降到最低，这对应急响应的及时性和有效性构成了挑战。

(四) 恢复阶段

对于干旱灾害，存在恢复重建工作滞后、资源调配不合理、资金保障不到位、缺乏科学的指导和规划、恢复重建工作规划不合理、灾后经验不足、部分县市节水意识不强等问题；对于洪涝灾害，存在缺乏灾后的总结与反思。对于受灾状况、具体的抢救手段总结不到位，无法针对性地提出解决措施，资金保障不到位、缺乏科学的指导等问题。这些问题导致无法针对性地提出解决方案，难以提高抗灾减灾能力，影响到旱涝灾害后的恢复工作和受灾地区的长期发展。

(一) 干旱灾害应急管理对策

1) 提前判断，及时启动响应

楚雄州各级部门要高度重视旱情监测，水务部、气象部和水文局等相关部门应该固定时间开展会议分析旱情，或者根据实际情况不定期开展会议，在旱灾容易发生的时间段内做好抗旱防火专题预报，对干旱灾害天气发布预警。根据干旱程度，及时启动抗旱应急响应，如2024年1月19日，楚雄州防汛抗旱指挥部对楚雄市、大姚县、永仁县、元谋县、禄丰市6个县市启动抗旱应急Ⅳ级响应。

2) 科学统筹调度，确保供水安全

坚持“生活在前、生产在后”的原则，在保证了居民的生活用水后，再进行生产。当干旱灾害发生时，合理调控现有库塘蓄水，及时调整供用水计划，水量调配要合理。统筹考虑生活、生产、生态用水，兼顾重点产业发展和重大项目建设用水需求，突出做好大生产用水保障工作。

3) 强化措施落实，确保抗旱实效

强化部门间协调配合，多渠道筹集安排抗旱资金，从人力、财力、物力、技术等方面全力支持抗旱救灾工作。投入大量抗旱力量、设施、车辆和机械，通过引、提、调、拉运水等措施，临时解决人畜饮水困难。

4) 加强宣传，使节水观念深入人心

通过互联网、广播等方式宣传节约水资源的知识，提高群众节水意识，倡导水资源的二次利用。在广场、公园等公共场所开展节约用水主题教育活动，培养人们节约用水和爱护水资源的良好习惯。对水资源需求量大的地方，实施严格的用水管理制度和安全管理制度，确保饮用水和食品卫生安全。

(二) 洪涝灾害应急管理对策

1) 完善应急预案，明确职责分工

制定详细的抗洪应急预案，明确各级各部门在防汛抗旱工作中的职责和分工，确保应急工作井然有序地进行。成立防汛抗旱指挥部及其办公室，领导、组织和协调好楚雄州的防汛抗旱工作。

2) 加强监测预警，提前采取措施

利用现代化技术监测手段，对水情、雨情、工情、洪涝灾情等信息进行实时监测，及时掌握可能产生灾害的各种因素。根据监测结果和预报信息，提前采取措施，如清理排水管网、加固防洪工程等，降低洪涝灾害风险。

3) 强化应急处置，确保人民安全

当洪涝灾害发生时，快速启动应急预案，组织相关人员前往受灾区开展救援工作。优先保障人民群众的生命安全，及时疏散和转移受困人员，提供必要的生活救助和医疗救治。

4) 加强防洪设施建设，提高应对洪涝灾害的能力

加快防洪排涝基础设施建设，如更新改造排水排污管道、增设视频监控和瞭望塔等基础设施。对城区易涝点进行重点治理，疏通堵塞的雨水管道和接点，健全城区排水体系。

5) 加强宣传教育，提高公众意识

通过多种渠道开展防汛知识宣传教育，提高公众对洪涝灾害的认识和防范意识。在学校和社区等公共场所组织防汛演练和培训活动，提高公众的洪涝应急自救能力。