中国沿海台风灾害风险评估研究

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在全球气候变暖和快速城市化的背景下,台风及其引发的大风、暴雨和风暴潮的强度和频率增强,台风灾害对沿海地区造成的损失加大,严重威胁着人类社会的可持续发展。因此,如何进行沿海台风灾害风险管理,减少台风灾害损失,已成为当前迫切需要研究和解决的重点课题。在国家自然科学基金重点项目“沿海城市自然灾害风险应急预案情景分析”(40730526)的支撑下,本文借鉴前人研究成果,构建了台风灾害系统理论,提出了台风灾害系统风险评估的理论框架和方法体系。考虑台风灾害系统特点和研究区域特征,分别采用基于指标体系法和基于风险曲线修正法开展了中国沿海地区台风灾害综合风险评估和典型沿海城市(上海)台风风暴潮灾害动态风险评估的实证研究。研究成果旨在为沿海地方政府制定防灾减灾政策提供理论依据和科技支持。主要研究工作和结论如下:(1)提出了台风灾害系统风险评估的理论和方法体系。构建了台风灾害系统理论,认为台风灾害系统是在全球气候变化和快速城市化的背景下,形成的一种动态变化的灾害链系统,主要由台风大风、暴雨和风暴潮分别引发的灾害链构成;在此基础上,提出了台风灾害系统风险评估的理论框架,主要包括风险辨识、风险分析和风险评价3个步骤9个环节:最后,在归纳总结灾害风险评估方法的基础上,初步提出了沿海台风灾害综合风险评估和台风风暴潮灾害动态风险评估的方法和流程。(2)从研究区域自然社会经济概况和登陆台风特征2个方面对中国沿海地区台风灾害综合风险进行辨识;分别从致灾因子、历史灾情、暴露-易损性和防灾抗灾能力4个方面优选代表性指标,构建指标体系,计算指数值,分析指数的空间分布特征;利用层次分析法确定指数权重,根据指数等级定量化指数,根据构建的综合风险评价模型,计算台风灾害综合风险指数值,并对计算结果进行分析评价。评价结果显示:中国沿海地区2%的地级市属于高风险等级,主要分布在广东省的汕尾市和汕头市;18%的地级市属于较高风险等级,主要分布在海南省及广东省、福建省和浙江省的沿海台风灾害发生频次多、强度大,人口、经济密集的区域;26%的地级市属于中等风险等级,主要分布在广西省的沿海地级市,上海市,长江三角州附近及广东省、福建省和浙江省的内部地区;54%的地级市属于较低、低风险等级,主要分布在河北省、辽宁省、北京市、天津市及广西省和山东省的大部分地区;宏观上,广东省台风灾害风险最大,海南省、福建省和浙江省台风灾害风险较大。(3)选取上海市作为典型研究区域,选取台风风暴潮作为典型研究灾种,开展沿海城市台风风暴潮灾害动态风险评估。基于海平面上升对台风风暴潮影响的动态性和缓慢性及台风风暴潮对海堤破坏的空间差异性,选取浦东合流污水竹园排放口作为典型研究案例,采用风险曲线拟合和修正的方法,对海平面上升情景的背景下,台风风暴潮增水-溃堤-淹没情景的灾害风险进行分析评价。评价结果显示:海平面上升情景背景下,上海沿海台风风暴潮增水-溃堤-淹没灾害风险呈现对数函数变化趋势。海平面上升Om和0.5m时,上海沿海地区台风风暴潮灾害风险值依次约为0.0045亿元和6.2497亿元,属于可接受风险,海平面上升1.0m时,台风风暴潮灾害风险值约为51503.7489亿元,属于不可接受风险。未来海平面上升对台风风暴潮灾害风险的影响非常大。
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