全球变暖背景下中国城市内涝风险预估

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随着全球变暖加剧,极端降水事件更为频发,城市内涝灾害层出不穷,对人们日常的生产生活造成了不利的影响,因此有必要对全球变暖背景下的城市内涝风险进行预估,并提出相关建议,为城市市政规划提供科学支撑。本文使用住房与城乡建设部制定的“城市内涝防治标准”数据来衡量我国城市的地表排水能力,以及气象站日降水量数据、第六次耦合模拟比较计划(CMIP6)的GFDL-CM4降水量模式数据对SSP585和SSP245两种情景下城市内涝风险进行未来预估,在此基础上进一步对21世纪我国城市内涝时空分布特征进行归因分析。此外,利用Pearson-Ⅲ型概率分布模型、耿贝尔型概率分布模型以及指数型概率分布模型对城市不同重现期下年最大日降雨量进行概率计算,以制定理想化的“城市内涝防治标准”。主要得出以下结论:(1)住房与城乡建设部制定的“城市内涝防治标准”可以作为衡量城市排水能力的科学指标,并且城市内涝防治标准呈现出由东部、东南部沿海向西北内陆递减,等级高的城市内涝防治标准高于等级低的空间分布特征。(2)在SSP245和SSP585情景下,我国城市极端降水事件、未来内涝频数、内涝强度在2055年左右出现显著突变,因此可以将2055年作为分界线,分析2021-2055年(21世纪前期)、2066-2100年(21世纪后期)两个时间段的城市内涝状况。(3)SSP245情景下,城市内涝频发区、内涝强度较高地区、内涝风险等级较高地区空间上集中在华北地区、山东半岛北部地区、长江中下游地区、云南省南部地区。时间上,21世纪后期城市内涝频发区、内涝强度较高地区以及城市内涝风险等级略高于21世纪前期。化石燃料燃烧驱动下的未来发展情景将面临更大的防涝挑战。(4)SSP585情景下,城市内涝频发区、内涝强度较高地区以及城市内涝风险等级较高地区在空间上也集中分布在华北地区、山东半岛北部地区、长江中下游地区、云南省南部地区。区别之处在于甘肃省中东部地区也成为内涝风险较高地区。时间上表现出21世纪后期城市内涝频发区、内涝强度较高地区以及城市内涝风险等级明显高于21世纪前期的特征。(5)SSP245与SSP585相比较,时空分布特征相似,城市内涝频发区、内涝强度较高地区以及城市内涝风险等级较高地区在空间上集中分布在华北地区、山东半岛北部地区、长江中下游部分地区、云南省南部地区以及甘肃省中东部部分地区;时间上表现出21世纪后期高于21世纪前期的特征。然而,SSP585情景下,2021-2055年、2066-2100年城市内涝频数、内涝强度以及内涝风险等级明显高于SSP245情景。(6)在21世纪,我国极端降水事件的增加导致我国城市内涝灾害更为频发、内涝强度以及内涝风险更高。为降低城市内涝灾害发生可能性,应在21世纪后期及时提升华北地区、山东半岛北部地区、长江中下游部分地区、云南省南部地区以及甘肃省陇南等部分甘肃省中东部地区的城市内涝防治标准。
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