基于PGIS的社区洪涝灾害概率风险评估——以福建省泰宁县城区为例

以福建泰宁县城区为例,基于PGIS 和概率（情景）风险分析方法,开展社区尺度的洪涝灾害风险研究。利用1949-2011年13 次历史洪灾资料,计算了洪水的强度-超越概率,得出大于洪峰流量2929.18 m³/s 和洪峰水位281.50 m的年超越概率为1.6%。在此情景下,县城淹没面积达1.3 km²（占总面积31.0%）,最大淹没深度超过3.5 m,最长淹没时间超过10小时,共有1846 幢建筑物（占全部建筑的42.2%）受影响。分别针对受灾区域房屋建筑、住宅室内财产和商户室内财产,建立灾损方程,评估损失价值,并绘制灾损地图。结果表明,洪涝灾害对社区造成的影响显著,有必要制定应急预案,建立早期预警等进行防灾降险。     

基于PGIS的社区洪涝灾害概率风险评估简

以福建泰宁县城区为例,基于PGIS 和概率（情景）风险分析方法,开展社区尺度的洪涝灾害风险研究。利用1949-2011年13 次历史洪灾资料,计算了洪水的强度—超越概率,得出大于洪峰流量2929.18 m³/s 和洪峰水位281.50 m的年超越概率为1.6%。在此情景下,县城淹没面积达1.3 km²（占总面积31.0%）,最大淹没深度超过3.5 m,最长淹没时间超过10小时,共有1846 幢建筑物（占全部建筑的42.2%）受影响。分别针对受灾区域房屋建筑、住宅室内财产和商户室内财产,建立灾损方程,评估损失价值,并绘制灾损地图。结果表明,洪涝灾害对社区造成的影响显著,有必要制定应急预案,建立早期预警等进行防灾降险。     

洪灾风险规避下的珠三角未来城市扩张模拟和灾损减缓评估

在共享社会经济路径(SSPs)和代表性浓度路径(RCPs)耦合情景框架下,结合以洪水风险规避为导向的城市扩张策略,模拟未来城市扩张空间格局,并对比多种情景下的洪泛区城市扩张水平以及年期望损失,以对不同策略下的灾损减缓效果进行评估。研究表明,在SSP5-RCP8.5的自然扩张情景下,珠三角地区2080年的洪泛区新增城市面积为1 633 km²(相当于2021年广州、佛山和中山的建成区面积总和),占总新增城市面积的31.5%;洪水年预期损失达23 413亿元。若通过减排使未来发展为SSP2-RCP4.5的自然扩张情景,洪泛区新增城市面积可减少至1 059 km²(-35.1%),占总新增城市面积的29.8%;洪水年期望损失可降低至14 165亿元(-39.5%)。若在城市扩张过程中加入洪灾风险规避策略,即在SSP5-RCP8.5的洪灾风险规避情景下,洪泛区新增城市面积可减少至1 358 km²(-16.8%),占总新增城市面积的26.2%;洪水年期望损失可降低至20 010亿元(-14.5%)。从评估结果看,减排以及洪灾风险...     

台风对广东涝、旱的影响

根据广东４３年的登陆台风和４７个气象站的月（季）雨量资料,定量分析了登陆台风的时间变化、空间分布,以及与县域、区域、省域月（季）雨量变化的关系。指出登陆台风及其时空变化对广东夏、秋月（季）雨量有如下的多重影响：一是增加县域平均月（季）雨量和月（季）涝型事件的概率;二是造成全省平均月（季）雨量不均匀和涝旱不一;三是维持大范围正常的月（季）雨量和产充足的水资源,其影响最大。     

基于IOSM的苏州市自然灾害损失风险分析

基于灾害损失历史统计数据,借助于内外集模型(IOSM)进行自然灾害风险分析。首先确定观测区间并检验观测样本的分布形式,基于此确定其可能性-概率分布矩阵PPD,然后计算灾害损失的风险期望值,并基于ArcGIS制作不同灾害情境下各灾害损失指标的风险分布图。针对苏州市主要自然灾害类型,选取受灾人口、倒塌房屋、农作物受灾面积和直接经济损失作为灾害损失指标进行灾害风险分析,得到以下主要结论:1)不同灾害类型下各灾害损失指标的风险水平和复现期不同,其中台风导致200万人口、12 500hm2农作物受灾和42.5万间房屋倒塌的复现期均为7.2~7.5a。2)不同类型灾害的损失特征和程度不同,台风对人口、农作物和房屋的影响最大;洪涝灾害的直接经济损失最大,说明洪涝灾害后果最严重;风雹对各项指标的影响都比较小,与其影响区域小、持续时间短等局部灾害特征有关。3)各类型灾害损失风险呈现显著的空间差异特征,对台风导致的灾害损失风险分析表明,吴中区、吴江市、常熟市和张家港市的灾害风险最大;常熟市和吴中区台风导致受灾人口和农作物减产的风险最大,市区周围台风导致受灾人口风险最小;常熟市台风导致房屋倒塌的风险最大。4)灾害发生概率及其可能性共同决定灾害损失风险。研究成果对民政部门制订、调整、规划救灾对策以及民生保险预算具有重要意义。     

极端洪灾情景下上海汽车制造业经济损失与波及效应评估

随着全球气候变暖和全球极端气象、水文事件日益多发,沿海低地地区的产业系统面临着极端洪水等灾害的严重威胁。开展极端洪灾情景下沿海特大城市的产业经济损失评估,分析产业网络的波及效应,识别出产业空间损失最为严重的地带,可为沿海城市的气候变化适应和灾害风险管理提供新的思路与方法。以上海黄浦江极端洪灾模拟结果为灾害情景,基于2013年上海汽车制造业第三次经济普查微观数据,评估了上海汽车制造业受灾后的直接经济损失、停产损失,并结合投入—产出模型评估了上海汽车制造企业停产引发波及效应造成的产业关联损失。分析结果表明,在极端洪灾情景下:(1)上海市共有451家汽车制造企业受到灾害影响,占上海汽车制造企业总数的23.1%。(2)上海汽车制造业厂房建筑、生产设备、整车存货直接经济损失分别为3.1亿元、196.1亿元、9.7亿元。汽车整车制造企业、零部件及配件制造企业的停产损失分别为209.1亿元、69亿元,对相关产业分别造成了1037.6亿元、144.7亿元产业关联损失。受到相关产业停产、减产影响后,汽车整车制造、零部件及配件产业关联损失分别为120.9亿元、247.1亿元。产业关联损失明显大于停产损失和直接经济损失。(3)浦东新区生产设备直接经济损失和停产损失较为严重,分别为93.4亿元、221.7亿元,分别占全市的47.6%、79.7%。上海通用整车厂所在的浦东新区金桥镇停产损失为184.1亿元。(4)由于2.5~3.0 m洪水水深区间分布有两家大型整车厂,因此停产损失最为严重,高达255.2亿元。上海市各级政府需要进一步加强黄浦江、苏州河流域的防汛工程以及工业园区的防洪设施建设;相关企业需要制定周密的业务连续性规划,降低企业停产后波及效应衍生的系统性风险。     

基于情景的上海台风风暴潮淹没模拟研究

台风风暴潮是上海地区面临的主要自然灾害类型,历史上对该区域造成了极为严重的灾害损失。通过上海沿海多站点水文频率分析结果发现,由于高标准海塘的防护,上海发生风暴潮漫堤淹没的几率较小。在此基础上,构建了两处溃堤点6种重现期台风风暴潮溃堤情景,采用高精度洪水数值模型(FloodMap)开展台风风暴潮淹没情景模拟。结果显示,溃堤情景下,风暴潮淹没仅发生在局部小范围区域内。因此,可以认为在目前高标准海塘的保护下,上海受台风风暴潮灾害影响有限。但是,未来需重点关注全球气候变化可能导致的极端台风风暴潮事件。     

基于孕灾环境的全球台风灾害链分类与区域特征分析

在全球气候变化与经济一体化的背景下,台风引发的次生灾害构成灾害链,加剧人口、经济等多方面的损失。以2000-2010年案例数据为基础,依据台风所经过区域的孕灾环境特性,提出了全球台风灾害链分类体系,并统计得出类型与强度的区域特征：在西北太平洋,主要发生于山地（丘陵）区（占34.4%）,强度为3.1;在南太平洋,主要发生于岛屿区（占59.2%）,强度为2.6~3.0;在北印度洋,主要发生于河口海岸区（占35.8%）,强度为0.7~0.9;在南印度洋,主要发生于平原区（占31%）,强度为2.6;在北大西洋与东北太平洋,主要发生于平原海岸区（分别占24.7%与31.2%）,强度分别为2.0~2.3和2.3。研究结果可为台风灾害链自动识别、动态模拟与预测提供理论基础,用以支持区域防灾减灾建设与应急响应策略制定。     

冰雪灾害造成森林乔木层C贮量损失评估与分析——以福建省长汀县为例

以因冰雪灾害造成森林资源损失较为严重的福建省长汀县为例,选取受灾乔木林为研究对象,结合实地踏查和典型抽样统计数据,评估森林乔木层C贮量损失并分析其主要影响因素.分析结果表明:冰雪灾害造成长汀县乔木林地受损面积达40 178.87 hm2,占灾前面积的19.1%;损失蓄积95.69×104 m3,占灾前蓄积的38.6%,折合成森林乔木层C贮量损失34.55×104 t,占灾前C贮量的41.4%,受损最为严重的四都、红山、古城等6个乡(镇、场)都靠近武夷山脉南麓;同一区域相同的立地条件下,针叶树种比阔叶树种受灾严重,松组和杉组C贮量相对损失比均超过阔叶树组的3倍,其中松组C贮量损失23.02×104 t,占总C贮量损失的66.6%,占灾前松组C贮量的65.0%;中龄林C贮量损失12.84×104 t,占灾前中龄林C贮量的56.6%,相对损失比最大,近成过熟林次之,幼龄林最小;海拔越高,C贮量损失比例越大,海拔450 m以上区域C贮量损失达30.15×104 t,占总C贮量损失的87.3%;迎风坡面和山脊西北侧的乔木林受灾相对严重,朝西、西北、北3个方向的C贮量损失20.11×104 t,占总C贮量损失的58.2%;位于中上部坡位的乔木林受灾相对严重,且坡位越高,C贮量损失越大.     

海平面上升的生态损失评估——以深圳市蛇口半岛为例

受全球变暖和人类活动的影响,全球海平面上升威胁海岸带社会经济的可持续发展,已成为各国政府和科学研究关注的焦点。在总结前人研究成果的基础上,本文对区域海平面上升的生态损失评估进行了初步探索。以深圳市蛇口半岛为研究区,预测研究区2100年相对海平面上升幅度,评估海平面上升对风暴潮、土地淹没的影响以及造成的生态价值损失。研究结果表明:(1)风暴潮加剧。2100年相对海平面上升1m,100年一遇最高潮位重现期减为小于10年一遇。海平面上升后50年一遇和100年一遇最高潮位分别为3m和3.3m,威胁沿岸工程设施安全;(2)淹没沿岸土地。研究区内4816.2ha土地受到淹没威胁,占研究区面积的16.6%,其中以建设用地和养殖水域为主,分别占淹没区面积的近60%和30%,面临巨额经济损失;(3)生态价值损失在不同重现期潮位下分别达到1966.55万元/a、4472.92万元/a和5052.83万元/a,地均价值损失分别占深圳市地均GDP(2000年计价)的0.8%,1.1%和1.2%,使深圳市地均GDP(2000年计价)存在约一个百分点的潜在损失。     

城市暴雨内涝情景模拟与灾害风险评估

Scenario modelling and the risk assessment of natural disasters is one of the hot-spots in disaster research.However,up until now,urban natural disaster risk assessments lack common procedures and programmes.This paper selects rainstorm waterlogging as a disaster to research,which is one of the most frequently occurring hazards for most cities in China.As an example,we used a small-scale integrated methodology to assess risks relating to rainstorm waterlogging hazards in the Jing’an District of Shanghai.Based on the basic concept of disaster risk,this paper applies scenario modelling to express the risk of small-scale urban rainstorm waterlogging disasters in different return periods.Through this analysis of vulnerability and exposure,we simulate different disaster scenarios and propose a comprehensive analysis method and procedure for small-scale urban storm waterlogging disaster risk assessments.A grid-based Geographical Information System (GIS) approach,including an urban terrain model,an urban rainfall model and an urban drainage model,was applied to simulate inundation area and depth.Stage-damage curves for residential buildings and contents were then generated by the loss data of waterlogging from field surveys,which were further applied to analyse vulnerability,exposure and loss assessment.Finally,the ex-ceedance probability curve for disaster damage was constructed using the damage of each simulated event and the respective exceedance probabilities.A framework was also devel-oped for coupling the waterlogging risk with the risk planning and management through the exceedance probability curve and annual average waterlogging loss.This is a new explora-tion for small-scale urban natural disaster scenario simulation and risk assessment.     

中国台风强度等级与可能灾害损失标准研究

台风灾害给中国沿海地区造成了严重损失,进行台风风险评估将为台风灾害有效规避提供科学依据,探讨台风强度等级和灾害损失之间的关系是台风风险定量评估的基础。利用1954-2008年间登陆中国东南沿海的174场成灾台风路径数据和对应的灾情记录数据,对台风强度等级和承灾体(农作物、人口、房屋和社会经济)的8项指标的损失数量关系进行分析,并对台风强度等级与各项损失率指标之间的关系进行拟合,得出各项灾损指标的损失率曲线。基于台风强度等级划分标准和损失率曲线,建立了适合于我国的四个强度等级的台风灾害损失标准划分方案:微度、轻度、中度和重度,对应的损失率用承灾体的社会经济指标来表征。研究表明:当台风强度等级达到第4等级时,灾害造成的损失率均有较大幅度的增加。本文构建的台风灾害损失标准可为进一步定量评估承灾体脆弱性及损失风险提供依据和参考。     

基于历史暴雨洪涝灾情数据的城市脆弱性定量研究——以北京市为例

基于历史暴雨洪涝灾情数据构建脆弱性曲线,定量研究北京市在不同降雨量下的宏观脆弱性。分析显示,在现有的抗灾能力下,相同降雨量所导致的农作物受灾率值最高,死亡失踪率值最低;随着最大2 d降雨量增大,承灾体的损失率增加明显,当最大2 d降雨量重现周期达到百年一遇时,在现有的社会经济暴露状况下,受灾人口数将达到147.4万人,死亡失踪人数也将有可能达到50人左右,农作物受灾面积有可能达到7万hm²,倒塌和损坏房屋将可能达到60万间,直接经济损失可能超过400亿元。北京市的洪涝灾害风险管理力度还有待加强。     

上海地区不同重现期的风速估算研究

基于上海气象站历史风速观测资料,采用极值I型和皮尔逊III型分布估算了上海市不同重现期最大风速的时间变化以及各区（县）不同重现期最大和极大风速的空间分布。结果表明,1901~2011年,上海市10、30、50和100 a重现期的最大风速分别为21.0、24.9、26.7和29.2 m/s。1974~2011年期间,上海各区（县）10 m高度10、30、50和100 a重现期的最大风速都是以南部沿海地区南汇或金山最大,分别为19.0、21.4、22.6和24.1 m/s;各重现期极大风速也是以南汇或金山最大,分别为32.3、36.4、38.4和41.0 m/s。中心城区各重现期的最大和极大风速都最小。     

Influence of canopy and topographic position on soil moisture response to rainfall in a hilly catchment of Three Gorges Reservoir Area,China

Rainfall provides essential water resource for vegetation growth and acts as driving force for hydrologic process, bedrock weathering and nutrient cycle in the steep hilly catchment. But the effects of rainfall features, vegetation types, topography, and also their interactions on soil water movement and soil moisture dynamics are inadequately quantified. During the coupled wet and dry periods of the year 2018 to 2019, time-series soil moisture was monitored with 5-min interval resolution in a hilly catchment of the Three Gorges Reservoir Area in China. Three hillslopes covered with evergreen forest(EG), secondary deciduous forest mixed with shrubs(SDFS) and deforested pasture(DP) were selected, and two monitoring sites with five detected depths were established at upslope and downslope position, respectively. Several parameters expressing soil moisture response to rainfall event were evaluated, including wetting depth, cumulative rainfall amount and lag time before initial response, maximum increase of soil water storage, and transform ratio of rainwater to soil water. The results indicated that rainfall amount is the dominant rainfall variable controlling soil moisture response to rainfall event. No soil moisture response occurred when rainfall amounts was 8 mm, and all the deepest monitoring sensors detected soil moisture increase when total rainfall amounts was 30 mm. In the wet period, the cumulative rainfall amount to trigger surface soil moisture response in EG-up site was significantly higher than in other five sites. However, no significant difference in cumulative rainfall amount to trigger soil moisture response was observed among all study sites in dry period. Vegetation canopy interception reduced the transform ratio of rainwater to soil water, with a higher reduction in vegetation growth period than in other period. Also, interception of vegetation canopy resulted in a largeraccumulated rainfall amount and a longer lag time for initiating soil moisture response to rainfall. Generally, average cumulative rainfall amount for initiating soil moisture response during dry period of all sites(3.5–5.6 mm) were less than during wet period(5.7–19.7 mm). Forests captured more infiltration water compared with deforested pasture, showing the larger increments of both soil water storage for the whole soil profile and volumetric soil water content at 10 cm depth on two forest slopes. Topography dominated soil subsurface flow, proven by the evidences that less rainfall amount and less time was needed to trigger soil moisture response and also larger accumulated soil water storage increment in downslope site than in corresponding upslope site during heavy rainfall events.     

基于GIS的辽河三角洲潜在海平面上升淹没损失评估

辽河三角洲是海平面上升的主要脆弱区。本文以GIS为平台 ,以盘锦市 1∶10 0 0 0 0地形图和土地利用图作为底图 ,结合社会经济统计数据 ,获得地面 1km× 1km范围高程值以及评估单元基础数据 ,并计算出在没有防护、不同潮位背景、海平面上升不同高度的条件下 ,辽河三角洲未来海平面上升将淹没的土地面积、受灾人口和经济损失、生态损失 ,以及不同土地利用类型的淹没面积及相应的经济价值。可为制定区域减灾防灾战略提供科学依据     

Runoff and soil erosion on cultivated rainfed terraces in the Middle Hills of Nepal

The paper presents runoff and soil erosion measurements from plots on outward-sloping rainfed agricultural terraces in the Likhu Khola drainage basin, Middle Hills, Nepal, for the pre-monsoon and monsoon periods of 1992 and 1993. Runoff coefficients ranged from 5% to over 50%, depending on the nature of the rainfall event and the characteristics of the terrace. Total rainfall amount provided the highest level of explanation for the variation in runoff. Soil losses ranged from 2.7 to 8.2 t ha^–1 for 1993 and up to 12.9 t ha^–1 for 1992. The higher losses were associated with red, finer-grained soils. The majority of these rates are lower than the rates of soil loss that have been commonly perceived for the Middle Hills of the Himalaya. However, they are broadly similar to rates obtained from the few other studies that have examined runoff and erosion under traditional rainfed cultivation. The results suggest that a re-evaluation of the degree of land degradation in such areas may be necessary. Relationships between soil loss and rainfall characteristics were highly variable but were improved considerably when vegetation cover was included. This indicates that the maintenance of some form of ground cover is advisable if runoff and erosion are to be minimized.     

干旱荒漠区绿洲边缘典型固沙灌木的降水截留特征

在民勤绿洲边缘,降水对维持固沙灌木持续稳定发挥固沙功能具有重要作用。本文选择民勤绿洲边缘3种主要固沙灌木为研究对象,观测了降雨条件下降水穿透量和冠层截留量,分析了降水穿透量和冠层截留量与降雨量之间的关系以及截留率与降水强度之间的关系,比较了不同灌木群落的降水截留特征。结果表明,不同灌木的降水截留存在明显差异,梭梭、柽柳、生长良好白刺、衰退白刺冠层最大截留量和截留容量分别为0.6 mm、0.6 mm、0.4 mm、0.3 mm和0.8 mm、0.8 mm、0.5 mm、0.2 mm;在两年总降水量255.3 mm条件下,梭梭、柽柳和生长良好白刺3种灌木群落冠层截留损失分别为44 mm、88 mm和32 mm,占降水总量的16.6%、33.1%和12.0%;当降雨强度<0.8 mm·h-1,梭梭和柽柳降水截留率随降水强度增加均呈递减趋势;当降水强度>0.8 mm·h-1时,梭梭冠层截留量与降水量的比率基本稳定在0.2～0.3之间,柽柳在0.3～0.4之间;当降水强度<0.5 mm·h-1,生长良好白刺灌丛的降水截留率随降水强度增加呈下降趋势;当降雨强度>0.5 mm·h-1,生长良好白刺灌丛截留率基本维持在0.1～0.2之间;降雨强度>0.4 mm·h-1时,衰退白刺截留率稳定在0.05～0.1之间。