在全球變暖和海平面上升背景下,沿海地區(qū)臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險已經(jīng)成為國際社會和學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注的熱點問題和科學(xué)前沿。通過系統(tǒng)梳理和借鑒前人研究成果,探討了臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害與風(fēng)險的內(nèi)涵和關(guān)系,提出了臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估的理論模型與方法體系。針對臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害影響的多種時空尺度和區(qū)域特征,分別采用適宜的評估方法開展了中國沿海地帶的臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害綜合風(fēng)險、典型沿海城市(上海)臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險和沿海感潮河流(黃浦江)臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估的實證研究。主要研究工作和結(jié)論如下： (1)提出了臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估的理論方法體系。區(qū)分了廣義和狹義臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害,以及臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害與風(fēng)險的關(guān)系,認(rèn)為未來臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險的變化趨勢還存在很大的不確定性。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估的框架,主要包括風(fēng)險辨識、風(fēng)險分析和風(fēng)險評價3個步驟8個環(huán)節(jié),詳細(xì)說明了各個評估環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容。此外,重點分析了臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害關(guān)聯(lián)性以及災(zāi)害損失類型。最后,提出了相對風(fēng)險和絕對災(zāi)害風(fēng)險評估方法,具體闡述了這兩類方法優(yōu)缺點、適用范圍和評估流程。 (2)深入辨識中國沿海地帶臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險,具有孕災(zāi)環(huán)境復(fù)雜、歷史災(zāi)情嚴(yán)重、致災(zāi)機理多樣等特征。采用相對風(fēng)險度量方法從致災(zāi)因子危險性和承災(zāi)體脆弱性兩個方面優(yōu)選了14個代表性指標(biāo)因子,構(gòu)建了指標(biāo)體系來評估中國沿海地帶(不包括臺灣和遠(yuǎn)海島)廣義的臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害綜合風(fēng)險。利用層次分析法獲取了各指標(biāo)的權(quán)重,并構(gòu)建綜合風(fēng)險評估模型。評估結(jié)果顯示：中國沿海地帶總體處于風(fēng)險序列的中間部分,沒有出現(xiàn)極高和極低風(fēng)險等級區(qū)域。30.99%的沿海地帶屬于低風(fēng)險等級,主要分布于沿海海拔較高的山地丘陵地區(qū)和海南、廣西沿海；絕大部分(62.71%)沿海地帶處于中等風(fēng)險；雖然僅6.30%的沿海地帶處于高風(fēng)險等級,但是主要分布于人口最為稠密、經(jīng)濟最發(fā)達、地勢最低平的三角洲河口的天津、上海和廣州市沿岸。 (3)選取上海市作為典型研究區(qū)開展沿海城市臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估。通過風(fēng)險辨識發(fā)現(xiàn)該區(qū)域面臨的主要風(fēng)險是沿海海塘潰堤所導(dǎo)致的潮災(zāi)和極端潮位引發(fā)的淹沒。因此,分別選取兩個潰堤點構(gòu)建了6種重現(xiàn)期潰堤淹沒情景,還從海平面絕對上升、構(gòu)造沉降和壓實沉降三個方面預(yù)測了未來上海地區(qū)相對海平面上升值,并與最大天文潮高和極端臺風(fēng)風(fēng)暴增水預(yù)測值相結(jié)合提出了未來可能極端潮位。采用FloodMAP數(shù)值模型的二維水動力模型和GIS的種子蔓延算法分別模擬潰堤和極端潮位淹沒情景�；趯嵉卣{(diào)查數(shù)據(jù)和參考已有研究成果,構(gòu)建了七種用地的直接經(jīng)濟損失方程,并依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給各類用地賦值。間接經(jīng)濟損失則參考前人研究,利用與直接損失的比例系數(shù)關(guān)系來確定。研究結(jié)果顯示：潰堤情境下,淹沒區(qū)域極小(僅1 km2左右),損失亦較少,屬于低風(fēng)險等級；極端潮位情景下,上海市幾乎全被淹沒,且淹沒深度極高(大部分超過5m),經(jīng)濟總損失達2035.65億元,對上海具有毀滅性影響,屬于不可接受風(fēng)險。 (4)以黃浦江為例開展了沿海感潮河流臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估。利用FloodMAP數(shù)值模型的一維和二維水動力模型相結(jié)合對9711號臺風(fēng)風(fēng)暴潮開展情景模擬和驗證,模擬結(jié)果與實際情況較為吻合,得到適合該區(qū)域的模型參數(shù)。基于61年黃浦江主要水文站歷年最高潮位數(shù)據(jù),利用P-Ⅲ頻率分析計算了各站潮位的重現(xiàn)期,并與前人統(tǒng)計結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),各重現(xiàn)期潮位均顯著升高,外灘“千年一遇”防汛墻目前僅能防御“二百年一遇”潮位。運用FloodMAP模型分別模擬5種重現(xiàn)期和極端潮位時災(zāi)害情景。通過各街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)來評估人口脆弱性。研究結(jié)果顯示：各重現(xiàn)期臺風(fēng)風(fēng)暴潮主要對沿江1-2公里區(qū)域內(nèi)造成較為嚴(yán)重的影響,50年 一遇風(fēng)暴潮屬于高風(fēng)險,其余均為中等風(fēng)險；極端潮位時,淹沒半徑超過4公里,淹沒面積達到374.19km2,最大淹沒深度6.84m,經(jīng)濟總損失達894億元,可能造成災(zāi)難性影響,屬于不可接受風(fēng)險。 我國沿海地區(qū)作為世界上臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害影響最為嚴(yán)重的區(qū)域之一,急需建立一套科學(xué)實用的風(fēng)險評估范式。盡管本文對臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估的理論、方法和案例開展了較為系統(tǒng)的研究,但是由于所涉及的變量因素繁雜,現(xiàn)有的研究手段還存在諸多瓶頸,因此,未來應(yīng)在多災(zāi)種情景模擬與綜合風(fēng)險評估、巨災(zāi)風(fēng)險評估與應(yīng)對、多時空尺度風(fēng)險評估及尺度轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域進一步深化研究,從而為沿海地區(qū)減災(zāi)降險和管理決策提供依據(jù)。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：P731.23
【文章目錄】：
論文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    第一節(jié) 選題依據(jù)
    第二節(jié) 研究意義
    第三節(jié) 立題背景
    第四節(jié) 研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險研究進展
    第一節(jié) 致災(zāi)因子危險性分析
    第二節(jié) 承災(zāi)體脆弱性分析
    第三節(jié) 災(zāi)害風(fēng)險評估
第三章 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估理論與方法
    第一節(jié) 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險的概念
    第二節(jié) 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估的理論體系
    第三節(jié) 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害系統(tǒng)分析
    第四節(jié) 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險分析內(nèi)容
    第五節(jié) 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評價內(nèi)容
    第六節(jié) 臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估方法
    第七節(jié) 小結(jié)
第四章 中國沿海地帶臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害綜合風(fēng)險評估
    第一節(jié) 風(fēng)險辨識
    第二節(jié) 風(fēng)險分析
    第三節(jié) 風(fēng)險評價
    第四節(jié) 對策與建議
    第五節(jié) 小結(jié)
第五章 沿海城市臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估
    第一節(jié) 風(fēng)險辨識
    第二節(jié) 風(fēng)險分析
    第三節(jié) 風(fēng)險評價
    第四節(jié) 對策與建議
    第五節(jié) 小結(jié)
第六章 沿海感潮河臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險評估
    第一節(jié) 風(fēng)險辨識
    第二節(jié) 風(fēng)險分析
    第三節(jié) 風(fēng)險評價
    第四節(jié) 對策與建議
    第五節(jié) 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    第一節(jié) 主要結(jié)論
    第二節(jié) 創(chuàng)新之處
    第三節(jié) 問題與展望
附錄
讀博期間發(fā)表論著
參考文獻
后記

【引證文獻】

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本文編號：2832342