温岭市台风风暴潮灾害风险评估和区划研究

文章选取对温岭市最不利的台风路径,采用SWAN和MIKE21模型计算台风风暴潮淹没深度,对淹没深度进行分类并划分危险性等级;根据温岭市土地利用类型进行脆弱性等级划分;建立台风风暴潮和承灾体致灾因子指标体系,得出风险水平等级区划。结果表明,温岭市台风风暴潮灾害风险最大的区域在东部产业聚集区、松门镇沿海、乐清湾温峤镇西南角和坞根镇西北角,其次在隘顽湾顶部分区域,再次在滨海镇和松门镇部分区域,其他地区风险相对较小。     

青岛地区风暴潮灾害易损性风险区划建模

风暴潮灾害风险是由风暴潮危险性、承灾体脆弱性、暴露性和防潮减灾能力决定的,其中承灾体脆弱性、暴露性和防潮减灾能力构成了风暴潮灾害的易损性.结合目前国内对风暴潮灾害危险性研究较为深入,而对易损性研究欠缺的现状,以青岛沿海风暴潮为例,建立了风暴潮灾害易损性风险区划模型.模型首先通过风险因子识别建立了风险评价指标体系,然后采用聚类分析将研究区域进行综合分类,再用熵值法、灰色关联分析及模糊综合评价法分别对各地区潮灾风险进行量化,最后应用熵值—灰色—模糊组合方法从主客观角度定性定量进行综合风险区划排名,将青岛九区市划分为4个不同风险等级,揭示了青岛近海地区风暴潮灾害风险的地域差异性,为因地制宜地制定防灾减灾措施与规划提供了科学依据.     

黄河三角洲沿岸海浪风暴潮耦合作用漫堤风险评估研究

海浪、风暴潮是重要的海洋灾害因子,过去人们主要对这些灾害因子本身进行研究,而对它们作用的承灾体研究甚少。实际上,只有它们作用的承灾体遭到破坏,才产生海洋灾害。本研究的目的就是要针对海浪风暴潮漫堤灾害,提出漫堤灾害的风险评估标准及风险评估方法和程式,为沿海防灾减灾提供科学依据。针对黄河三角洲示范区,根据漫堤程度,提出了漫堤灾害风险等级标准,并基于建立的海浪和风暴潮潮汐数值模式及长期预测结果,提出了风险评估方法和程式步骤。对黄河三角洲近岸海域主要堤段进行了多年一遇和典型台风过程漫堤灾害的风险评估。得到的结果是:该区沿岸海堤在风暴潮水位下一般都不能发生水位漫堤现象,只有加上波浪作用时,才会出现海水漫堤;当发生五十年一遇的风暴潮、浪时,多数的海堤的风暴潮、浪漫堤灾害风险在3—4级,即有效波高的浪已爬上或接近爬到堤顶;9216和9711号台风所产生的风暴潮、浪灾害约为150—200年一遇的情况。从实际情况看,本研究中提出的漫堤风险评估标准、评估方法是可行的,评估结果为有效防减海浪风暴潮漫堤灾害造成的损失提供了参考。     

浙江省沿海县级风暴潮危险性区划研究

以浙江省沿海13个潮位站30 a(1985—2014年)共85次的台风风暴潮历史过程资料为基础,利用统计相关以及数值模拟对个别潮位站进行资料增补,确保资料丰富、全面。选用风暴增水和超警戒两个自然属性因子进行等级划分,考虑权重后计算得到浙江沿海县级风暴潮危险性指数。在此基础上,以20 a资料时长和危险性指数7为衡量标准,通过资料法及包含历史灾情在内的综合法对浙江沿海县级风暴潮危险性进行区划。研究结果表明:在33个浙江沿海县中18个可划为风暴潮灾害重点防御区,约占全部沿海县的54.5%,主要位于浙江的中南部和杭州湾北岸。上述沿海县在海洋灾害风险管理和涉海产业的利用规划中应重视风暴潮灾害影响并应加强风暴潮灾害风险评估工作。     

上海市风暴潮灾害调查评估工作的现状、问题和对策

风暴潮灾害是威胁上海的主要海洋灾害之一。科学客观地做好风暴潮灾害调查评估工作，对于风暴潮灾害的观测预报、风险评估和辅助决策等具有重要意义。文章在分析上海市风暴潮灾害调查评估现状的基础上，针对存在的调查评估内容不全面、工作机制不健全、灾情调查口径不统一和技术规范不完善等不足，提出明确风暴潮灾害调查评估主体、建立“1+2+5+X”海洋灾害调查评估工作机制、建立风暴潮灾害调查评估分级响应机制和编制风暴潮灾害调查评估工作手册等建议，为上海市风暴潮灾害调查评估的科学化、标准化和制度化提供参考。     

河北省海啸灾害风险评估和区划研究

基于康奈尔多电网耦合海啸模型（COMCOT）数值模式建立研究区海啸数值模型,利用模型对6个地震海啸源情景场进行模拟计算,通过对各海啸源下数值模拟结果的综合分析,确定研究区海啸灾害危险性分布;根据土地利用类型数据资料确定研究区承灾体脆弱性分布;通过危险性、脆弱性评估成果,综合确定研究区海啸灾害风险性评估和区划成果。结果表明：河北省遭受海啸灾害风险最高等级为Ⅱ级,主要分布在唐山市和秦皇岛市沿海区域;沧州市沿海区域海啸灾害风险等级较小,为Ⅲ级和Ⅳ级。     

人工鱼礁工程的风险评估

对台风暴潮影响下的嵊泗海域人工鱼礁工程做了风险评估,考虑了台风暴潮中出现的大浪和风暴潮减水对鱼礁联合作用的危害。风险评估分为危险灾害识别、失效概率计算、失效后果评估、风险准则评定和风险管理决策几个主要的步骤。在失效概率的计算中采用基于应用设计点的重点抽样法随机模拟的技术,这一随机模拟技术可以广泛的应用与海洋工程结构的风险评估当中。     

沿海地区风暴潮灾害的脆弱性组合评价及原因探析

以典型海洋灾害风暴潮为研究对象,以国家海洋局统计公报数据、国家统计局和各省市统计数据为数据源,将粗糙集理论(RST)与组合赋权策略(CWM)结合建立了基于RST-CWM的风暴潮灾害脆弱性组合评价模型。利用粗糙集的知识简约属性、投影寻踪组合赋权思想进行沿海各省市地区海洋风暴潮灾害脆弱性的综合评价。测算结果表明:沿海地区基于RST-CWM模型的风暴潮灾害脆弱性呈现出一定的空间差异性,但研究区各省市海洋风暴潮灾害脆弱性与地理位置分布没有必然的联系,说明在沿海地区开展海洋防灾减灾工作,若只注重地理区划并不一定能改善当地风暴潮脆弱程度。研究区各省市海洋灾害脆弱程度大小排序为:山东、天津、福建、广东、广西、辽宁、江苏、浙江、海南、河北、上海,同时,各省市的脆弱性要素即暴露性、敏感性及适应性构成有所差异,说明完备海洋风暴潮防灾减灾机制的驱动力是多样的,风暴潮防治应综合考虑灾害本身和人为因素。     

舟山市风暴潮承灾体脆弱性评估研究

以舟山市为研究对象,从自然和社会两个方面出发进行脆弱性评估。选择土地利用类型为指标进行自然脆弱性评估;选取人口房屋密度、城镇化率、区域疏散度等9个指标,采用SDSVI指数与AHP决策分析法进行社会脆弱性评估,其中SDSVI指数是参考沿海脆弱性指数CVI构建的风暴潮承灾体社会脆弱性指数。在此基础上,对综合脆弱性评估进行分析与探究。结果显示,脆弱性由高到低依次为:岱山县、嵊泗县、普陀区、定海区。研究结果可为政府应对风暴潮灾害以及进一步开展相应的风暴潮灾害风险评估工作等提供科学参考。     

河北省海冰灾害风险评估和区划研究

开展海冰灾害风险评估和区划,有助于指导结冰海区沿岸各级政府制定和优化海冰防灾减灾决策,以最大限度地减轻海冰灾害造成的损失。本研究选取冰厚、密集度及冰期和各类承灾体密度、规模等作为评估指标,将河北省沿海县级行政区所辖海域作为基本评估单元,利用权重分析等方法,对河北省的海冰灾害风险进行综合评估。在此基础上,结合海冰防灾减灾的实际需求对河北省的海冰灾害风险进行空间区域的等级划分,并绘制风险等级分布图。所得结果较为真实地揭示了海冰灾害风险在河北省所辖海域的分布状况,可为河北省的海冰灾害风险管理等提供依据。     

System Analysis of Disaster Prevention Design Criteria for Coastal and Estuarine Cities

—In China,estuarine and coastal cities are mostly regional economic development centers.Thedisasters by combined effect of upper reach flood,storm surge and typhoon waves are primary obstaclesto the economic development of such cities.Thus the risk analysis and system analysis of flood-stormsurge-wave disaster,economic loss and flood-storm surge control measures play a very important role inthe sustainable development of coastal cities.There are three types of coastal cities for consideration.Thefirst type of city is like Tianjin.The most significant damage is from the upper reach flood.The effect ofstorm surge is negligible,because in the estuary of the Haihe River,tidal locks are built.The Grey MarkovModel(GMM)is used to forecast the flood peak level.GMM combines the Grey system and the Markovtheory into a high-precision model.The predicted flood peak levels are close to the measured data.A syn-thetic model is established for economic assessment,risk analysis and flood-control benefit estimation.Asa n     

雷州市沿海风暴潮淹没危险性评估*

文章基于近岸海洋数值模式ADCIRC (a parallel advanced circulation model for oceanic, coastal and estuarine waters)和近海波浪数值模式SWAN (simulating waves nearshore), 建立雷州市高分辨率的风暴潮-海浪耦合漫滩数值模型, 并反演了对雷州市影响较为严重的1415号台风“海鸥”的风暴潮过程。经过对比分析得出, 波浪对雷州市沿海海域的风暴潮产生重要影响。然后以8007号台风路径为基础, 构造了7个不同等级共35组台风风暴潮案例, 计算分析出不同等级台风强度下雷州市风暴潮淹没范围及水深。900hPa等级下, 雷州市淹没面积达到463.2km²。文章还构造了60组可能最大风暴潮事件集, 计算得到雷州市可能最大台风风暴潮淹没范围及水深分布。在可能最大台风影响下, 大量海水将漫过海堤, 造成极其严重的淹没灾害, 雷州市总的淹没面积可达602.0km², 其中465.8km²的淹没面积达到了危险性等级 Ⅰ 级, 淹没水深大于3m。雷州市东岸的淹没灾害大于西岸。     

滨海新区温带风暴潮灾害风险评估研究

建立了一套基于非结构三角网、适用于滨海新区的高分辨率风暴潮漫滩数值模式,在陆地区域分辨率达到50~80 m,对两次典型的温带风暴潮进行模拟得到满意结果。计算了塘沽站19 a平均天文高潮值并根据对历史天气过程的分析,选取制定了4个强度的天气系统,而后模拟得到不同强度下滨海新区的温带风暴潮最大淹没范围。综合考虑风暴潮淹没风险与承灾体脆弱性制作出滨海新区温带风暴潮灾害风险图。结果表明:大部分地区都存在风暴潮灾害风险,沿海地区风险大于内陆,其中天津新港、临港工业区、海河北岸地区、大港地区南部的灾害风险最大。     

基于多致灾因子相似的热带气旋检索方法研究:以风暴潮-海浪灾害预评估为例

热带气旋引起的风暴潮-海浪灾害成灾频率高、致灾强度大,对我国沿海地区造成的人员和经济损失惨重。预评估阶段需要在灾前对研究区可能造成的损失等进行快速的综合判定。从历史热带气旋中检索出与目标热带气旋位置及各种致灾因子强度相似的热带气旋是快速、准确地预评估风暴潮-海浪灾害的重要方法。面向风暴潮-海浪灾害预评估,提出了一种基于多致灾因子的相似热带气旋检索方法。用于相似检索的致灾因子数据包括:从中国气象局西北太平洋热带气旋最佳路径数据集中提取并经处理得到的1949~2013年影响湛江市的112场热带气旋的路径中心点位置、中心气压、最大风速、最大风速半径及移动速度数据,112场热带气旋的模拟风场、风暴潮及海浪数据。首先,利用相似离度方法对热带气旋进行路径相似性检索;其次,利用最优相似系数方法计算中心气压、最大风速半径、最大风速、移动速度、风场、风暴潮及海浪强度指标的相似系数进行一次检索;然后,根据风场、风暴潮及海浪模拟数据的获取情况,分别基于路径-强度及风场-风暴潮-海浪综合相似性指标进行二次检索;最终给出历史热带气旋的综合相似排序。以2013年尤特热带气旋为例,利用上述方法检索了与其最为相似的5场历史热带气旋。该方法综合考虑了热带气旋路径及多种致灾因子的相似,兼顾了检索的速度及质量,是进行快速、准确的风暴潮-海浪灾害预评估的重要基础。     

基于KPCA-RBF模型的风暴潮灾害经济损失预测

作为破坏性最强的海洋灾害,风暴潮灾害每年都给我国沿海地区造成了巨大的经济损失,运用科学的方法模型合理预测风暴潮灾害经济损失对指导沿海地区的防灾减灾工作意义深远。本文基于风暴潮灾害的成灾特点建立了风暴潮灾害直接经济损失预评估指标体系,由于评估指标数据高度非线性,采用核主成分分析（KPCA）对高维非线性数据进行降维优化,并利用径向基函数（RBF）神经网络对降维后的数据进行训练,从而实现对风暴潮灾害直接经济损失的预测。选取广东省1996—2018年的32个风暴潮灾害损失样本对模型进行仿真测试,结果表明,KPCA-RBF预测模型集成了核主成分分析和径向基函数神经网络的优势,预测结果精度高,学习收敛速度快,对风暴潮灾害数据序列有较好的非线性拟合能力。     

渤、黄海天文潮—风暴潮相互作用及其对极值水位的贡献

基于Delft3D模型建立了中国渤、黄海风暴潮数值模型,选取1979—2020年影响该海域的93场风暴过程（包括台风、寒潮和温带气旋）,模拟了所产生的风暴增水和风暴潮总水位。采用泊松—皮尔逊复合极值分布理论,推算了渤、黄海对应不同重现期的极值水位;通过数值试验,对天文潮—风暴潮非线性相互作用对极值水位的贡献进行了量化分析。研究结果表明,渤海的莱州湾、渤海湾,以及黄海的江华湾、西朝鲜湾风暴增水最大,其中江华湾北侧和渤海湾西南侧的百年一遇风暴增水可达4 m;天文潮—风暴潮非线性相互作用在潮差较大、水深较浅的河口、湾顶区域更为显著,与耦合模型结果相比,非线性作用使极值水位值偏小,天文潮、风暴潮增水的线性叠加可显著高估极值水位,高估的幅值可达0.5~0.8 m。考虑重现期极值水位是海岸灾害防护工程的关键设计参数之一,对海岸构筑物的安全和建造成本影响极大,应重视天文潮—风暴潮非线性相互作用对重现期水位的影响。     

我国风暴潮灾害及防灾减灾战略

本文在分析了1949-1997的风暴潮及其重大灾害事件后指出，从上世纪九十年代以来，我国风暴潮灾害的经济损失已呈显著上升的趋势，减轻重大台风风暴潮灾害所造成的经济损失，已成为我国风暴潮减灾工作的当务之急。为此提出了减轻重大风暴潮灾害的战略要点：（1）充分利用一切媒体使人民具有预防重大风暴潮灾害的意识；（2）加强对重大风暴潮及其灾害的科研工作；（3）修订全国沿海岸段的防潮工程规划；（4）制订海洋减灾法规和有关规范；（5）建立风暴减灾保险的机制。     

台州沿海地区台风风暴潮淹没风险分析

台州市是我国遭受台风风暴潮灾害最为严重的地区之一,对台州地区进行风暴潮淹没风险分析对于该区域的海洋防灾减灾工作有着十分重要的意义。找出对整个评估区域各控制点均能产生较大增水的台风路径作为淹没风险分析的基础路径,同时为保守起见,保证每次台风过程的最大增水均叠加在当地天文高潮上,根据台风强度不同分为6个等级对应风暴潮的不同强度,评估分析六个不同等级的台风风暴潮叠加到台州当地天文高潮所产生的风暴潮灾害。评估中还充分考虑了实际一维海堤等对评估结果的影响,评估结果更加合理。从分析的结果来看,由于台州市区高程普遍偏低,一旦出现海水漫堤的情况,将会在评估区域内造成大面积的淹没,受灾程度视淹没深度和范围不同而不同。     

海岸带城市洪水淹没风险评价研究——以青岛市为例

目前国内海岸带城市洪水淹没风险领域中较多关注单一致灾因子(风暴潮)导致的淹没,缺乏对导致海岸带洪水发生的其他致灾因子的自然属性和社会属性的综合考量。根据风险的内涵,借鉴国外综合性风险评价理念,将洪水淹没自然机理模型与概念框架模型相结合,选取能表征风险发生概率的自然过程指标以及能表征风险危害性后果的社会经济类指标,构建具有针对性的海岸带型洪水淹没风险评价指标体系,对青岛市洪水淹没风险进行综合评估。研究得出青岛市洪水淹没风险指数值为0.3240,根据我国主要海域自然灾害等级划分(表3),可知其风险等级为3,危险性属于中等水平;确定了青岛市洪水淹没风险的各类致灾体与其影响因素之间的相关性;并得出洪水淹没风险的自然因素和人为可控因素两类关键性控制指标制定短期和长期性的适应策略和行动,充分利用可调节因素,有效加强并提高防范性指标,以期到达最大程度上降低青岛市洪水淹没风险。