珠江三角洲河网区极端水位事件风险传递规律

为研究珠江三角洲河网区极端水位事件的风险传递规律,基于13个水位站点1957—2016年的月水位资料,利用pair-copula结构构建珠三角河网区水位的风险传递模型,分析不同情景下极端水位在空间上的风险传递机制及其时间变化规律。结果表明:在低降水量条件下,珠三角河网区低水位风险顺向(上游至下游)和逆向(下游至上游)传递的概率均显著增大;高降水量条件下夏季丰水期的高水位顺向传递风险更高,低降水量条件下冬季枯水期的低水位顺向和逆向传递风险均较高;受人类活动影响,在高降水量条件下,1987—2016年夏季丰水期的高水位顺向传递风险比1957—1986年显著增强;在低降水量条件下,1987—2016年冬季枯水期低水位的顺向和逆向传递风险比1957—1986年显著增强。

“多碰头”复合灾害遭遇组合概率及重现期计算方法研究

为揭示变化环境下“多碰头”复合水文地质灾害的风险规律,采用二维Copula联合概率函数,构建具有“藤状”结构的复合灾害遭遇组合概率分布模型,对模型进行精确拟合,选用log-lik、AIC、BIC三种拟合优度检验方法进行优选。针对不同灾害发生情景,计算复合灾害遭遇组合的联合累积概率及肯德尔联合重现期。以粤港澳大湾区佛山站(降雨-滑坡(泥石流)-山洪)以及灯笼山站(台风-风暴潮增水-洪水)复合灾害遭遇组合事件为例,构建三类灾害组合的概率分布模型。结果表明,随着单一灾害情景的极端性增加,复合灾害遭遇组合联合累积概率及重现期相应增大,从而揭示了复合灾害的风险模式。本研究可为预估“多碰头”复合灾害遭遇组合的风险提供理论支持,对于复合水文地质灾害风险预估有参考意义。

极端降水影响下粤港澳大湾区城市洪涝人口暴露度预估

通过构建基于多维条件概率模型的城市洪涝人口暴露度评估方法,以粤港澳大湾区珠三角九市为研究对象,开展了2030—2100年中度温室气体排放情景(SSP2-4.5)的气候变化和不同降水强度情景下,受城市洪涝威胁的人口暴露度的预估分析。结果表明,在中等强降水情景下,未来粤港澳大湾区城市受洪涝威胁的最大人口暴露度将超过6000人/km^(2);在极端暴雨情景下,受城市洪涝威胁的最大人口暴露度可达到8000~12000人/km^(2)。此外,在极端暴雨影响下,未来广州西部、广州与佛山交界区域、深圳大部分区域和东莞与深圳交界区域将始终是粤港澳大湾区受城市洪涝威胁的人口暴露高风险地区,平均人口暴露度高达3500人/km^(2)以上。以上研究结果可为制定未来粤港澳大湾区综合防洪策略和提升城市洪涝安全韧性水平提供科学依据。

基于pair-copula结构的珠江三角洲河网区水位空间依赖性分析

基于1957—2016年珠江三角洲河网区15个水文站月平均水位资料,利用pair-copula结构构建水位空间依赖性模型生成样本数据,并采用F-madogram方法定量评估不同时期、不同时间尺度和不同距离范围内珠江三角洲河网区的水位空间依赖性。结果表明:珠江三角洲河网横向发育区域比东南45°方向发育区域水位空间依赖性弱;夏季丰水期水位空间依赖性比冬季枯水期水位空间依赖性显著增强,且季节尺度下水位空间依赖性比全年尺度下水位空间依赖性弱;受人类活动影响,在远距离情况下夏季丰水期1987—2016年的水位空间依赖性比1957—1986年显著增强;在较小距离范围内年极小月水位1987—2016年的空间依赖性比1957—1986年显著减弱,在远距离情况下年极大月水位1987—2016年的空间依赖性比1957—1986年显著增强。

基于RVA法分析水库及支流入汇对黔江中游水文情势影响

以黔江中游为例,利用M-K及滑动T检验法得到受龙滩-柳江联合影响下黔江中游径流、柳江入汇流量突变点为2009年,确定仅受柳江入汇、龙滩水库影响下及受龙滩-柳江联合影响下黔江中游突变前后序列,基于RVA法得到三种序列情况下描述黔江水文情势特征的水文改变指标。结果表明,黔江中游水文情势在2009年发生了高度变化,是受龙滩水库调度蓄丰补枯的调节作用及支流柳江汇入的影响;柳江入汇流量与黔江中游水文情势变化程度呈反比关系,变异后因支流入汇缓解龙滩修建及运行后下游剧烈的径流演变,维持河道原有的形态功能,减轻了对黔江中游生态环境的影响。