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。     

厦门风暴潮淹没风险预警系统研究

为提高厦门防御台风风暴潮灾害风险的能力,辅助政府部门开展海洋防灾减灾工作,文章基于风暴潮数值模型开发厦门风暴潮淹没风险预警系统,并以1521号台风为例模拟其淹没风险。研究结果表明：风暴潮数值模型能较好地刻画影响厦门的台风风暴潮过程,满足风暴潮淹没风险分析需求;厦门风暴潮淹没风险预警系统采用按警戒潮位预警和按高程预警2种方法分析风暴潮淹没风险,可对影响程度不同的岸段采取不同的预警和防御措施;基于数值模型的风暴潮淹没范围与实地调查区域的淹没范围基本一致,可对未开展实地调查区域的淹没范围进行补充;今后须进一步完善厦门风暴潮淹没风险预警系统,同时建立厦门风暴潮风险评价体系。     

海平面上升的风险评估研究进展与展望

海岸带是海陆交互作用的集中区域,人类活动密集,面对未来海平面上升带来的影响具有敏感性和脆弱性。评估未来海平面上升对海岸带的风险,具有理论与实际意义。根据海平面上升风险评估研究框架,总结了海平面上升、海岸侵蚀、风暴潮淹没、海水入侵、湿地丧失等方面的研究现状,在此基础上,分析了目前研究存在的不足,并提出了海平面上升风险评估未来研究的关键问题。     

风暴潮灾害情景下海岸带暴露指数时空演变研究——以福建省东山湾为例

暴露指数反映了环境在面对极端天气事件时承受灾害的潜在风险程度。研究利用遥感影像数据、数字高程数据(DEM)、海洋水深及风力数据等, 基于暴露指数模型, 以福建省东山湾为案例研究区域, 对风暴潮灾害情景下的海岸带暴露指数及其时空演变进行分析。研究结果显示: (1)近十年来, 东山湾海岸带暴露指数总体呈下降趋势, 潜在风险程度为“中”及以上区域占比由67.14%下降至59.06%, 海岸带在面对风暴潮灾害等极端天气事件时潜在的风险程度总体降低, 海湾地貌类型差异及其形态变化是影响东山湾暴露指数产生波动的主要原因; (2)基于暴露指数评价结果, 结合海岸带开发利用现状, 研究可对东山湾海岸带生态环境的敏感区域进行识别, 并制定具有针对性的开发利用与风险防范对策, 为海岸带空间规划、生态保护修复格局的科学划定提供理论支撑, 在助力海岸带陆海统筹和可持续发展上具有重要意义; (3)研究提出的一种基于时间序列的暴露指数研究技术路线和框架, 可为海岸带脆弱性评估、海岸带韧性评估、海岸带灾害监测预警等相关研究提供新的研究视角, 在基于深度学习的海岸带灾害风险预警与灾害模拟等方面也具有较为广阔的应用前景。     

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。     

极地海岸带调查及前沿问题探析

文章提出了“极地海岸带”这一概念,并从海岸带内涵的视角深入阐述了极地海岸带的定义和范围,全面分析了极地海岸带的特殊性和重要性。从调查监测技术发展和涉及学科领域两个角度梳理总结了与极地海岸带相关的调查监测实践。同时,分析了极地海岸带调查研究的前沿问题,提出了极地海岸带资源生态要素的调查监测发展方向,即充分利用遥感和现场探测手段,以较低成本来探明大空间尺度和长时间序列下的极地海岸带区域资源环境生态要素与时空变化特征。最后,构建了“双源数据挖掘-空间耦合模拟-区域综合评估-影响模拟预测”的知识与技术体系,为我国构建极地海岸带区域资源生态管理与保护政策体系提供科技支撑。     

国土空间规划下海岸带的功能定位及空间响应——以上海海岸带为例

海岸带规划作为国土空间规划体系中的唯一涉海规划,不仅要对海岸带地区进行陆海统筹综合管控,而且要对海岸带地区的发展进行战略功能引导,以适应海洋强国建设的蓝色发展要求。文章分析新一轮国土空间规划对海岸带规划的新要求,提出海岸带规划进行功能定位和空间响应的规划策略和方法;结合上海海岸带发展实际,从多维战略对接、区域功能耦合、未来发展趋势应对3个方面谋划海岸带功能定位,提出海岸带“三心二市”的功能内涵;在此基础上提出海岸带空间响应策略,主要包括对接国土空间分层逻辑、海洋功能区划和岸线区段功能耦合、开放式分圈层分区划分、落实核心功能诉求。     

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。     

基于韧性视角的福建沿海风暴潮风险综合评估研究

本文基于城市安全韧性三角形模型,构建韧性城市视角下的风暴潮灾害综合风险评价框架,采用2011—2020年福建省33个沿海县(区、市)数据,通过城市适灾韧性评价指标体系,科学评价福建沿海城市适灾韧性水平时空分异特征,借助地理信息分析工具,综合风暴潮灾害危险性、脆弱性和城市韧性的评价结果,实现福建省域尺度风暴潮灾害综合风险区划。结果表明:(1)福建省2020年沿海城市适灾韧性水平从高到低依次为:福州、厦门、漳州、泉州、宁德、莆田;(2)随着各沿海城市适灾韧性水平的稳步提升,福建省风暴潮灾情等级指数呈下降趋势;(3)风暴潮综合风险I级区主要分布在莆田的兴化湾、湄洲湾沿岸;(4)在灾害防御建议方面,应重点关注河口、喇叭型湾口等地区,应重点防范北部路径和中部路径的台风风暴潮,应因地制宜制定海洋防灾减灾对策和韧性城市建设规划。     

基于多维影响机制的海岸带退缩线分级分类评估及管控研究——以东营市为例

海岸带退缩线是海岸带国土空间规划工作的重要部分,平衡沿海城市资源利用与生态保护需求,保障沿海地区健康可持续化发展的安全底线。目前我国海岸带退缩线缺乏系统的评估和管控体系,文章通过梳理社会经济价值、空间发展潜力、景观风貌风险、海洋灾害风险、生态环境价值5个影响维度与海岸带各类要素的关联机制,建立了陆海统筹的滨海地区海岸带退缩线重要程度的评估体系,总结我国海岸带退缩线分级分类差异化管控策略,并以东营市为例,进一步探讨了该评估体系在退缩线划定和管控层面的应用,以期为海岸带国土空间规划的管控提供参考。     

A1B气候情景下海平面变化对东中国海风暴潮的影响

用三维水动力模型Ecomsed,在第四次IPCC评估报告SRES A1B气候情景下,分析21世纪海平面变化对东中国海风暴潮及沿岸脆弱性的影响。在A1B气候情景海平面变化影响下,对17个台风个例进行模拟。结果表明:受海平面变化影响风暴潮增减水出现大概10 cm的变化,风暴潮增水提前,风暴潮增水时段延长;台风强度越大,海平面变化对风暴潮增水强度的影响越明显。海平面变化对海岸带脆弱性具有很大影响,苏北浅滩及环渤海海岸带脆弱性将增强,校核水位在东中国海将会增大。     

普陀沿海风暴潮淹没危险性评估

基于ADCIRC模型,建立了1套适用于舟山市普陀区的高分辨率风暴潮漫滩数值模式,对历史上影响该海域最严重的台风——9711号"维尼"进行风暴潮过程模拟,结果与实测吻合良好。以9711号台风路径为基础,构造了对普陀区沿海最有利增水的台风路径,并设定了5个不同强度的天气系统,充分考虑海堤对风暴潮淹没的影响,模拟得到了不同强度等级下普陀沿海风暴潮的最大可能淹没范围。结果表明,将风暴增水叠加到当地的天文高潮位上时,普陀区本岛区域和六横岛地区都存在着风暴潮淹没风险,水位均超过了当地的警戒潮位线,由于其近岸区海堤内的高程普遍较低,一旦出现海水漫堤的情况,将在普陀主城镇区发生大面积的淹没,淹没水深最大达2.5m左右,淹没面积达到26km2。     

海岸侵蚀作用下海岸带地区极端风暴洪水风险评估 —以上海石化为例

海堤是海岸带地区社会经济活动的重要保护屏障。海岸侵蚀的加剧将导致海堤稳定性和安全性降低, 增加海岸带地 区遭受极端风暴洪水的风险, 进而影响到海岸带地区的安全。本文选择上海石化这一遭受海岸侵蚀较为严重的区域作为研究 区, 利用 GIS 分析了 1972—2020 年近岸海床侵蚀特征, 并基于 2000—2020 年-5 m 等深线变化评估了上海石化近岸海堤的 稳定性。结果表明： 1972—2020 年间上海石化前沿海床整体以侵蚀为主, 石化近岸东侧以及西侧局部的浅滩侵蚀明显, 城 市沙滩中段、第 6 次围堤处以及码头东岸海堤稳定性最低。基于上述研究结果, 考虑海堤稳定性薄弱段出现极端风暴洪水漫 堤或溃堤情景, 模拟并分析了上海石化 2010 年 、2030 年和2050 年遭受千年一遇极端风暴洪水的风险。结果显示： 在 2010 年基准年情景下, 受海岸侵蚀作用最明显的城市沙滩和第6 次围堤区域遭遇极端风暴洪水的风险最高, 到 2050 年, 当前稳 定性较好的海堤安全性也将大大降低, 与 2010 年相比, 上海石化近岸地区的直接经济损失将会增加近 3 倍。     

多驱动因素下海岸带脆弱性研究进展

基于大量有关海岸带脆弱性文献的分析梳理,从动态角度构建了海岸带脆弱性概念体系,重点总结了引发海岸带脆弱性问题的驱动因素及其作用机制。在此基础上,深入分析了海岸带脆弱性定量评估方法与其适用范围和优缺点,包括IPCC通用方法、PSR模型、CVI指数等。海岸带极端气候事件和相关风险事件发生机制研究、海岸带自然生态系统的适应能力研究、人地系统要素过程的综合集成研究以及地方性在脆弱性评估中的应用研究将是未来海岸带脆弱性研究的主要方向。     

风暴潮淹没范围确定方法与应用——以台风“玛莉亚”风暴潮为例

确定风暴潮淹没范围是风暴潮灾害损失评估工作的核心内容。为提高海洋灾害调查水平,全面掌握灾害影响情况和制定灾害应对措施,文章梳理确定风暴潮淹没范围的主要方式,即遥感和现场调查;重点介绍现场调查手段的4种确定方法,即通过淹没痕迹、漂浮物聚集位置、植被变化和现场询问确定,并分别提出调查结果的可靠性判定方法;以2018年第8号台风"玛莉亚"造成的风暴潮淹没影响为实例,综合采用查找淹没痕迹、查找漂浮物聚集位置和现场询问3种方法,确定牙城镇风暴潮的淹没范围约为91.7万m2。研究结果表明:与采用遥感手段确定淹没范围相比,现场调查结果更具准确性和科学性,可适用于小规模淹没范围的确定,相关方法可行有效。     

海上化学品泄漏环境风险生态损害价值评估

海岸带化工园区化学品泄漏的环境风险问题已经成为威胁我国海洋生态资源的重要因素之一。对海上化学品泄漏的生态环境风险损失进行先期评估,并将价值评估信息纳入到海洋环境管理中,可为海岸带开发以及海岸带管理经济刺激手段的制定提供决策依据。本文选择厦门市海沧化工园区为典型案例区,进行海岸带化工园区化学品泄漏事故的风险生态效应识别与影响预测,评估环境风险的生态损害价值,从而为基于环境风险分析的海洋生态资源生态补偿的研究与实践提供借鉴。     

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。     

典型入海口海岸带生态环境质量遥感评价研究——以宝山区为例

为了研究入海口海岸带生态环境质量状况,基于遥感信息技术,从土地利用的角度,构建入海口海岸带生态环境遥感评价体系,通过层次分析法并结合专家咨询法,以上海市宝山区岸线向陆5 km区域为例进行评价,得到各区域综合评价值。结果表明,宝山区入海口海岸带以工矿仓储用地为主,该区域生态环境质量自西向东逐渐下降,在练祁河和马路河之间区域到达最低点,向东开始回升,总体生态环境质量呈较差状态。     

人地复合生态系统韧性研究进展及其对海岸带生态系统韧性研究的启示

在全球气候变化与人类高强度开发的双重影响下,人地复合生态系统和受陆海系统交互影响的海岸带地区生态脆弱性更加明显。如何有效把握人地复合生态系统发展动向,合理规划与调控社会经济活动、促进人地关系协调发展一直是可持续发展领域研究的重点课题。韧性作为系统的内在特征,在防范化解灾害风险、维护区域生态安全中发挥着重要作用,是人地复合生态系统可持续发展能力的重要表现。然而,目前关于人地复合生态系统韧性的内涵、评估方法等方面尚未形成统一的范式,韧性的量化评估方法存在较大差异。通过梳理和归纳现有研究成果认为,韧性经历了从工程韧性、生态韧性到演进韧性的转变,其概念及内涵仍在不断拓展与深化;总结对比了基于过程形成性和状态总结性的韧性评估方法发现,将韧性作为过程与结果的综合评估研究仍较为缺乏;在抵抗扰动、维持稳定和协调发展的韧性理念下,生态系统的保护与修复等将是区域可持续发展应用中人地复合生态系统安全的重要保障。根据人地复合生态系统韧性研究进展的分析结果,结合海岸带生态系统韧性研究的现状及不足,认为未来需要在加强海岸带生态系统韧性内涵挖掘、完善海岸带生态系统韧性评价体系、提高海岸带生态系统韧性监测精度、促进学...     

街区尺度风暴潮漫滩数值模拟

本文利用ADCIRC模型,在宁波市北仑区建立了街区尺度的风暴潮漫滩模型,北仑区陆地分辨率达5～10 m。模拟结果整体展现漫滩淹没城市街道建筑的过程,细致刻画了水流在街区和建筑错综复杂分布时的流动情况,以及不同建筑物附近水深的变化,比以往的漫滩模拟更加精细,体现街区尺度网格的优势。数值模拟结果表明:此模型可以较好地模拟1211号台风“海葵”和5612号台风“温黛”的风暴潮过程。利用卫星遥感图像对北仑区地物进行分类,考虑下垫面底摩擦变化对漫滩模拟的影响。对比未考虑底摩擦情况的模拟实验结果,淹没面积减少了21.4%,大部分区域水深降低在0.1～0.2 m,街区尺度网格细致展示出不同地物所在区域的水深降低程度以及淹没面积变化。