Exploring the role of risk perception in influencing flood losses over time

ABSTRACT

What implications do societies’ risk perceptions have for flood losses? This study uses a stylized, socio-hydrological model to simulate the mutual feedbacks between human societies and flood events. It integrates hydrological modelling with cultural theory and proposes four ideal types of society that reflect existing dominant risk perception and management: risk neglecting, risk monitoring, risk downplaying and risk controlling societies. We explore the consequent trajectories of flood risk generated by the interactions between floods and people for these ideal types of society over time. The results suggest that flood losses are substantially reduced when awareness-raising attitudes are promoted through inclusive, participatory approaches in the community. In contrast, societies that rely on top-down hierarchies and structural measures to protect settlements on floodplains may still suffer significant losses during extreme events. This study illustrates how predictions formed through social science theories can be applied and tested in hydrological modelling.     

黄河内蒙古段洪峰特征及水沙关系变化

本文通过黄河头道拐站1950-2009 年水沙年系列进行突变点分析, 识别出1969 年、1986 年、1996 年3 个突变点, 将黄河内蒙古段水文过程划分为4 个时期。在此基础上, 利用内蒙古段6 个水文站长系列日流量、日含沙量及泥沙组成数据, 划分了各站的夏汛洪峰, 并统计分析了分期洪峰的水沙分布特征和洪峰水沙关系, 揭示出夏汛洪峰流量和输沙率逐渐减少的规律:1996-2006 年与1954-1968 年相比, 夏汛洪峰水沙量占全年水沙的比例都减少了约一半, 流量级频率与输沙率乘积的峰值对应的流量也降低了约一半。分析认为, 黄河内蒙古段夏汛洪峰特征阶段性变化既有大型水库的影响, 又有气候变化及人类活动的影响, 而且后者的作用越来越大。分析发现, 20 世纪90 年代以前, 黄河上游水沙变化只是改变了内蒙古段来沙中粗颗粒泥沙的水沙关系, 显示出大流量输送粗颗粒泥沙能力相对增强的趋向;进入内蒙段后, 通过泥沙冲淤调整, 分粒径组泥沙水沙关系变化比较复杂。近期在水沙条件巨大变化下, 河流的输沙特性并没有发生根本变化, 但是无论全沙还是分组沙, 水沙关系曲线变陡, 大流量输送泥沙能力相对增强。     

黄河中下游地区夏季旱涝年低频振荡特征分析

利用1971-2010年NCEP/NCAR逐日再分析资料和黄河流域67个测站逐日降水资料, 对黄河中下游地区旱涝年的低频振荡特征进行了分析.结果表明: 黄河流域30~60 d低频降水呈现区域性分布的特征, 大值区位于黄河中下游地区, 10~20 d低频降水呈现整体性分布.黄河中下游地区旱涝年夏季降水普遍存在10~20 d和30~60 d的低频振荡, 10~20 d振荡强度整体上均强于30~60 d振荡,10~20 d低频振荡在旱涝年差异不显著.涝年30~60 d低频振荡较旱年显著, 涝年和旱年30~60 d低频振荡的传播特征不相同, 同时涝年的30~60 d低频振荡的传播特征也存在差异.影响涝年30~60 d低频降水的主要原因是低纬的低频振荡强度增强向北传播到黄河流域, 以及青藏高原热源的低频振荡向东北传播与西太平洋热源的低频振荡向西传播在黄河中下游交汇.正常年份的低频降水主要受低纬低频振荡向北传播的影响.     

江淮下游汛期降水与ENSO冷暖事件的关系——以里下河腹部地区为例

应用综合Niño指数,分析了江淮下游里下河腹部地区1957-2006年间汛期降水与ENSO冷暖事件的关系及环流形势。结果显示:汛期降水与ENSO冷暖事件的遥相关具有较为显著的阶段性特征。El Niño、La Nina的翌年汛期降水分别以负、正距平偏多,汛期降水的正负距平转换出现在1970年代末左右。汛期降水与Niño指数具有2-7 a左右的相似周期,且二者在1980年前后出现了明显的相位转换。El Niño翌年汛期降水为正距平的环流场显示,东亚环流经向呈“+、-、+”高度距平配置,且副高范围扩大,偏西偏北,存在典型的梅雨锋面,雨带停留在江淮下游地区,利于降水形成。而La Nina翌年汛期降水为正距平的环流场表明,副高位置偏东偏北收缩,东亚经向环流呈“-、-”位势高度距平,低、中层分别为西南风、偏东南风距平,缺少梅雨锋面,汛期降水偏多的程度较小。     

明清时期嘉陵江流域水旱灾害时空分布特征

在系统搜集、整理明清时期嘉陵江流域水旱灾害历史资料并对其进行量化统计分析的基础上,揭示了明清时期的500多年间嘉陵江流域水旱灾害存在如下特征:①水灾和旱灾频繁,而水灾略多于旱灾。两种灾害的发生频率分别为2.56年/次和3.03年/次;②水旱灾害主要发生在农历五、六、七月。在发生月份可考的灾害中,农历五、六、七月发生的旱灾超过了总数之半,水灾也达到水灾总数的69.5%;③涪江流域是水旱灾害发生最频繁的区域。涪江流域的水灾次数占嘉陵江流域水灾总数的31%,旱灾占嘉陵江流域的38%;④水旱灾害等级以一般性灾害和大灾害为主,特大灾害较少。明清时期嘉陵江流域的212次水灾中,一般性水灾147次,大水灾42次,特大水灾23次;所发生的179次旱灾中,一般性旱灾115次,大旱灾42次,特大旱灾22次;⑤森林覆盖率与水旱灾害的发生次数成反比例关系。本文所探讨的明清时期嘉陵江流域水旱灾害的时空分布特征对当前该区域的防灾减灾工作有重要的借鉴意义。     

三环泡滞洪区的水文功能研究

三环泡滞洪区对洪水的调蓄空间主要由滞洪区内的自然泡沼、周边围堤形成的防洪库容即显性空间和滞洪区湿地草根层、沼泽土壤或泥炭层中的孔隙所组成的隐性空间3部分组成。分析了三环泡滞洪区当前的水文情势的变化趋势及驱动力,结果表明,必须重视滞洪区在非汛期间的水量调控,有效维持滞洪区湿地土壤层的蓄洪能力,应确保不少于5000hm2水面,在冰冻季节湿地水深应大于2.0m,防止湿地水域生物因连底冻出现死亡;应调整三环泡滞洪区周边的农业产业结构,防止依赖开采地下水进行灌溉的水稻田继续发展;宜在三环泡滞洪区出口狼豁子处设计一个生态闸门,使其能有效调控三环泡滞洪区内的水位和泥沙平衡。经计算,三环泡滞洪区十年一遇滞洪区库容为2.43×108m3,入库流量为520m3/s,而泄量为154m3/s,经调蓄减少为366m3/s;地下水补充量达2070×104~3495×104m3,可以使周边258~349km2区域的地下水位回升1.0m,表明其对七星河和挠力河流域地表径流和地下水位的调节功能相当明显。     

滨河湿地地表水文评价指标与实例分析

基于洪水脉动理论,在归纳总结滨河湿地水文对滨河湿地生态系统影响因子的基础上,确立以淹没次数、淹没频率和淹没持续时间作为滨河湿地的水文评价指标,并以西安泾渭湿地为例,研究了1951年以来泾渭湿地地表水文变化。结果表明,与20世纪60年代相比,90年代泾渭湿地的淹没频率降低了69％以上;与1985年以前相比,1986～2000年的淹没持续时间也减小了80％左右;在5～10月期间,各月的淹没次数在20世纪90年代最少。     

基于小波分析的长江和黄河源区汛期、枯水期径流特征

利用db3小波分解和重构1965~2007年长江源沱沱河站、直门达站和黄河源吉迈站、唐乃亥站春汛期、夏汛期和枯水期流量数据,除沱沱河外,各站春汛期、夏汛期和枯水期流量皆呈下降趋势,各站流量下降速率依次为夏汛期>春汛期>枯水期。沱沱河站多年流量呈增加趋势,夏汛期变化速率依然高于春汛期。应用复Morlet小波分别分析上述4个水文站实测流量的周期特征。黄河源总体存在11~12a波动周期;长江源春汛期有4~6a波动周期,夏汛期有13~14a波动周期。不同流域春汛期、夏汛期和枯水期主周期分布规律不同。     

长江湖口-彭泽段江岸的变化及其对防洪安全影响

根据历史记载、遥感资料解释和野外现场调查,对长江湖口一彭泽县段江岸冲淤变化,及江中主要江心洲的变迁进行研究,该江段历史变化较复杂,但是总体是河流主流的“S”摆动,主流不断南迁总体南岸以侵蚀为主,北岸以淤积为主,在棉船洲地区由于该洲向北生长,则以北岸侵蚀为主。最后分析江岸变化对防洪安全的影响,江岸变化是重要的致灾因子。     

锦屏一级水电站左岸IV#～VI#山梁稳定性分析

锦屏Ⅰ级水电站左岸IV#～VI#山梁发育较多的深裂缝,分布有断层F2、F5、F9,这些断层、深裂缝在空间上交切组合形成了巨大的潜在不稳定块体,其在开挖及泄洪雨雾条件下的稳定性问题备受关注。在大量野外地质调查的基础上,总结了岩体裂隙分布特征及其对稳定性的影响,分析了IV#～VI#山梁在泄洪雨雾条件下整体及浅表部的变形失稳模式。在此基础上,运用三维数值模拟方法,分析IV#～VI#山梁在边坡开挖过程中地应力的变化情况,尤其是拉应力的分布范围,以此分析开挖对边坡稳定性的影响,可见开挖对山梁整体的应力分布未见明显影响,对边坡整体稳定性影响不大。运用 FLAC3D软件模拟泄洪雨雾时水文地质条件改变情况下的IV#～VI#山梁变形情况,并进行了参数变化及地下水位变化的敏感性分析。参数变化分析结果表明,与地下水位变化相比较,前者边坡稳定性的影响更明显。