全球变暖导致洪水风险增加——长江洪水前景分析

近期在很多地方洪水越来越频繁且破坏性更大.20世纪90年代以来全球大洪水造成社会经济财产巨大损失,30次大洪水每次总损失额均超过10×10⁸美元.1990-1998年的9a时间的大洪水爆发的次数比1950-1985年期间Ma大洪水次数还要多.近年来中国大陆也遭受了若干重大洪水灾害(包括1996和1998年两次大的财产损失).与气候变率和变化相关的洪水灾害和易爆发程度的显著增加,这是当前最紧迫的问题.随着气温升高大气中持水量也增加,因此大规模强度的降水的可能性也增大.己观测到高而集中的大降水事件而且这种趋势在未来气候变暖条件下可能增加,大降水事件的增加是洪灾增加的必然条件.当然也有一些其它的非气象因素加剧洪灾的发生,比如土地利用变化(森林砍伐、城市化)导致土壤持水能力下降,径流系数增加;此外,人类占据了洪泛区,可能导致洪水损失增大.另外物质财富在洪泛区的积聚也导致了洪灾损失增加.毫无疑问,由于人类活动和气候的共同作用,未来洪水风险在很多地方可能增加.洪水易爆发程度被认为是暴露系数和调节能力的函数,而且在许多地方所有这些变量都可能增加.而随着暴露系数比人类调节能力增加快,因此洪水易爆发程度增大.然而,要完全从径流变化中区分气候因素导致的强烈自然变率还是直接的人为环境变化是很困难的.由于使用不同的假定情景和不同的气候模型,得到的未来环境的预测结果差异也很大.IPCC第三次评估报告中广泛讨论了气候变化与洪水之间的关系.IPCC第三次评估报告警告说,在东亚季风区非常湿润的季风季节出现的可能性非常大,进而会导致相应地区洪水风险增加.本文总结了迄今为此可收集到的有关长江洪水的资料.利用一些案例来分析研究未来假定情景下气候对水文的影响,并对东亚地区的模拟结果进行了讨论.     

西北某退役炼油厂地下水中挥发性有机物污染特征及健康风险评价

挥发性有机物(VOCs)可长期存在于地下水中,从而对人体产生危害。针对西北某退役炼油厂受有机物污染的浅层地下水,开展了地下水中挥发性有机物的污染特征调查,并对其可能产生的健康风险进行评价。研究结果表明,该场地地下水中共检出18种VOCs, VOC单体检出率范围为6.25%～56.25%。特征污染物以苯和1,2,4-三甲苯为主,两者检出率均为56.25%,对照我国《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)的Ⅲ类标准,苯和1,2,4-三甲苯超标率均达到50%。场地内污染物主要来自原液化气储罐区和原柴油灌区的垂向渗漏,表明这两个区域可能为该场地地下水的主要污染源,且污染物分布会受水文地质条件和地下水流向的综合影响,对场地下游地下水造成污染。健康风险评价结果表明,通过饮水途径造成的健康风险占据主导。83.3%的点位致癌风险值(CR)大于10^-6,可能存在致癌风险,其中位于渣油罐区GW11点位的致癌风险值大于10^-4,具有致癌风险;50%的点位危害商(HQ)大于1,会产生非致癌风险,对人体造成一定影响。因此,今后应加强对区域饮水问题的关注和管控...     

全球气候变化下海洋环流多尺度演变：联动协同与环境生态效应初探

海洋环流是海洋系统物质能量收支、配置、平衡、维持和变化的关键通道与机制。从全球海洋视角,基于目前海洋环流多变率动力过程与趋势演变的认知,重点综述气候变化下海洋环流的海盆尺度三维联动特征机制、洋际交换与协同、世界大洋经向输运变化以及相关的海洋气候与环境生态效应,依据研究现状和需求,提出研究建议。结果表明：全球一致性变暖路径与进程调控下,受驱动因子的演变与胁迫,海洋环流变化对副热带中高纬地区年际、年代际气候与环境变迁具有突出作用影响,并可产生显著环境生态效应和严重致灾风险。建议加大专精特新观测仪器自主研发,通过国际合作加大中高纬海洋环流多尺度动力过程综合调查的参与度和主导性,增强多学科融合交叉研究力度,有效提升深层次海洋环流变异及动力、环境、生态灾害影响的气候变化综合风险预测预评估和防治能力,为海洋领域能源开发、生态系统保护、气候变化应对与灾害风险治理提供必要的动力学参考。     

印度洋热力分异与洋际协同对中国气候的影响及关键灾害风险初探

印度洋是泛第三极海陆气系统的重要成员,同时是全面顺利推进“21世纪海上丝绸之路”建设的关键海域,其热力状况严重影响亚洲季风变异及我国和全球的气候变化。文章从印度洋热力异常的模态分型、中小尺度关联、海气相互作用过程、洋际协同效应以及对我国气候环境的关键影响风险等角度进行分析探讨,并针对研究现状和不足提出研究建议。结果表明：印度洋热力分异与跨区域多源、多尺度交互胁迫对我国东部季风气候与环境生态具有重要协同调控作用和高致灾风险。建议通过国际合作开展海洋全要素过程综合调查,夯实印度洋多维度系统观测体系,突出印度洋中小尺度动力过程研究,深化跨界面多尺度过程相互作用、影响和适应有关的耦合机理、联合影响、协同效应气候诊断分析,明确作用隶属和通道机制;发展大数据诊断人工智能和机器学习自适应自组织新方法与数字孪生新技术,丰富中小尺度理论和建模研发,提高我国季风气候和海洋环境变化及其极端灾害研究与预测水平,服务于关键风险预估和等级区划以及灾害精准防治,为“21世纪海上丝绸之路”的气候与海洋环境安全保障及我国防灾减灾与风险治理提供必要科学参考和科技支撑。     

国际水力压裂与地震关系研究进展及地质工作建议

水力压裂技术是开采致密气、煤层气、页岩油气、干热岩等资源的一项关键技术,随着中国页岩气主产区四川盆地及周缘规模化工业开采活动的不断推进,水力压裂等工作量激增,关于水力压裂是否诱发地震的问题受到各界高度关注。综述了国际水力压裂诱发地震风险的研究进展,梳理了国际上采取的有效风险防控措施,研究表明,水力压裂通过高压注入流体使岩石产生裂缝,不可避免地会导致微震活动发生;水力压裂诱发地震活动机理研究取得进展,为风险防控提供基础;水力压裂对三级以上地震活动影响有限,自然地震较少的地区人为地震活动记录也较少;水力压裂诱发微地震可能有助于释放累积的地应力或能量,降低大震风险;目前国际上水力压裂对地震的影响尚未量化。国际上已实施了应对水力压裂诱发地震风险的工程措施、法律制度、管理措施、技术研发等系列有效防控措施。对中国页岩油气、干热岩等资源开发提出建议：加强断裂构造调查评价,将水力压裂控制在距断层一定距离以内;加强微震监测,开展水力压裂地震危害评估;加强关键科学问题研究;加大公众科普宣传力度。     

拉萨市城关区扎西林卡后山崩塌风险评价及防治建议

扎西林卡后山崩塌为西藏拉萨地区及周边具有代表性的崩塌类型,通过实地地质调查、工程测量、地质测绘等工作手段,初步查明了地质环境条件,查明了危岩体分布及形态特征,在此基础上使用赤平投影法作出稳定性评价,并基于ROCKFALL进行了失稳危险性评价;确定了成因机制、稳定性、崩塌落石运动轨迹、运动距离等,有针对性的提出防治措施,对拉萨市周边及类似灾害的评价、治理具有一定的借鉴意义。     

利用改进的SCS水文预警模型提升山洪灾害风险应急制图的时效性——以长江经济带为例

山洪灾害防治是我国当前防汛减灾的薄弱环节,开展山洪灾害预警是防御山洪灾害最有效的方式之一,应急制图可为山洪灾害预警信息发布和决策部署提供有力的技术支撑。对于突发性强、时空过程变化剧烈的山洪灾害,常规应急制图方法的时效性难以满足实际需求。本研究利用参数少、结构简单的SCS模型能快速分析计算山洪灾害发生的可能性,结合“模型计算-应急制图-辅助决策”框架,以提升山洪灾害风险应急制图的时效性。2020年主汛期长江流域遭遇1998年以来最严重的汛情,迫切需要开展山洪灾害风险应急制图研究,本文以长江经济带为研究区开展研究。研究结果表明：(1)通过改进SCS模型,对划分的每个子流域进行气象数据的山洪灾害风险计算,并且通过构建前期基础数据库、快速数据处理工具,设计标准制图模板,提高了模型计算及应急制图效率,保证了应急制图的规范性,单幅应急专题图制图时间提升至约50 min;(2)将实时模型计算与应急制图结合,并且通过采用每日24 h降雨预报数据,实现专题图动态持续更新;(3)研究有效应用于2020年汛期长江经济带山洪灾害防御工作,累计制作150幅山洪灾害风险专题图支撑国家应急管理决策部署,取得了良好的...     

藏东察雅县城地质灾害风险评价及源头管控对策建议

以藏东察雅县城为研究区,选取高程、坡度、坡形、坡向、斜坡结构、地层、距断层距离共7个评价指标,运用证据权重法,构建了地质灾害易发性评价模型。以4种降雨频率（10%、5%、2%、1%）下的年最大日降雨量作为动态诱发因子,建筑、人口和交通设施作为承灾体,评价地质灾害的动态风险性。结果表明,研究区斜坡以中、低风险为主,围绕县城场镇两侧的斜坡出现少量高风险和极高风险区。随着降雨频率的降低,区内高风险区、极高风险区面积最大增长5.34%和0.07%;低风险区、中风险区面积最大变化幅度分别为28.33%和23.32%。基于风险评价结果,提出考虑不同降雨频率的地质灾害风险源头管控方法,具体为：针对10%、5%、2%和1%不同降雨频率下的极高风险区,建议分别采取工程治理、工程治理/专业监测、专业监测、专业监测/群专结合的管控手段;针对1%降雨频率下的高风险与中风险区,建议采取群专结合与群测群防。该风险管控体系考虑了不同降雨频率下斜坡的动态风险,可提高山区城镇地质灾害风险的管控精细化水平。     

地震重灾区诱发次生地质灾害风险评价研究

为了揭示地震重灾区与次生地质灾害的关联性,以某地震灾区为例,在分析次生地质灾害类型与危害的基础上,通过计算一次泥石流总量及流量确定其危险度,并引入易损性指数,确定各评价单元次生山地灾害的易损性大小,设置评价指标;结合研究区实际,采用层次分析法构建次生地质灾害风险评价模型,对地震重灾区诱发次生地质灾害风险进行评价。实验以次生地质灾害中的泥石流产生的灾害风险为例进行研究,结果表明,采用本文研究方法可在有效确定地震重灾区诱发次生地质灾害的位置方面具有一定优势,但在纵向地震造成次生地质灾害风险评价方面需进一步进行研究。     

基于模糊评价理论的海洋工程采办过程风险分析方法研究

在具体研究了现代项目风险分析和风险管理常用方法基础上,将其中的事故树法、智爆法及风险指数致命度分析法相结合,利用模糊评价理论,建立了海洋工程采办过程风险分析方法。应用该方法对“曹妃甸11-1／2(CFD11-1／2)”项目的采办过程进行风险分析,得到了采办过程中的风险事故树及风险指数排序,并对风险指数较大的风险点提出建议及改进措施,进行风险规避,对工程实践起到了很好的指导作用。