变化条件下长江下游地区防洪问题与韧性提升对策

长江下游地区圩区广布、城镇众多、水网稠密,汛期受长江上中游来水、长江口及沿海高潮和本地暴雨共同威胁。目前,该地区形成了以江河湖海堤防为基本屏障,以水库、湖泊和蓄滞洪区为洪涝调蓄空间,以长江及区域主要河道为洪涝行泄通道,各类闸站相配套的防洪治涝工程体系。但近年来长江流域大洪水事件表明,长江下游防洪工程薄弱环节仍然明显,蓄泄矛盾突出,空间统筹治理和工程协同调度不足,灾害风险预防管控存在盲区,同时还面临着气候水文和经济社会条件双重变化的复杂形势。为强化长江下游地区洪涝灾害风险集成调控、提升应对大洪水的韧性,需在稳固长江干流防洪屏障和行洪主通道的基础上,科学优化各水系洪涝蓄泄格局、加快补齐防洪基础设施短板、促进洪涝治理空间均衡协调、加强洪涝灾害风险管控预防、提升防洪管理智慧化水平。同时,还应针对长江下游地区重大防洪科技问题开展系统深入研究。

基于CMIP6的秦岭北麓未来极端降水洪涝风险分析

随着全球变暖,极端降水的风险评估已成为学术界和各国政府广泛关注的焦点。为准确分析秦岭北麓在全球变暖情景下未来洪涝灾害事件风险时空分布,基于CMIP6降水数据、地理数据及社会经济数据,采用博弈论组合赋权法结合熵权法和层次分析法构建洪涝灾害风险评估模型,对未来两种情景(SSP245和SSP585)、两个时段(2040—2060年和2070—2090年)的洪涝灾害风险进行评估。结果表明:1)危险性较高的地区主要分布于蓝田县和山区低洼地区,随着年份及情景的变化,危险性有明显的增高趋势;2)脆弱性较高的地区主要在周至县、鄠邑区和长安区北部及山区公路地区;3)极端降水洪涝致灾风险等级较高的地区主要集中在蓝田县和临潼区,不同情景下洪涝致灾风险随时间呈增加趋势。

基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估

围绕城市洪涝灾害过程中对人口动态风险评估的需求,在城市水文水动力模型基础上,提出了基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估方法,分别设置孕灾环境智能体、致灾因子智能体、承灾体智能体的运行规则,并给出多智能体之间的通信机制,以实现城市洪涝灾害过程人口动态风险定量评估。以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为例,利用SWMM和LISFLOOD-FP模型,模拟50年一遇设计降雨情景下的洪涝灾害过程,并基于NetLogo模型构建城市洪涝灾害承灾体动态风险评估模型对研究区中的人口动态风险进行了评估。结果表明:50年一遇设计降雨情景下,研究区洪涝风险面积从降雨历时T=4 h的0.608 km^(2)增加到T=30h的2.202 km^(2);常规模拟情景下,研究区低风险人口数持续下降、高风险人口数持续上升,最终低风险人口数稳定占比为75.75%,高风险人口数稳定占比为22.85%;在设置救援避险策略后,研究区低风险人口数先下降后升高,在T=4.5 h时,最低人口数占比为92.30%,而高风险人口数先升高后降低,最高人口数占比为7.07%,最终低风险人口数稳定占比为100%。

郑州“7·20”特大暴雨内涝成因及灾害防控

当前全球气候变化导致洪涝灾害频繁发生,尤其一些高强度、极端性的城市降水洪涝事件更是严重损害了人民群众的生命财产安全。郑州“7·20”特大暴雨内涝灾害是新中国成立以来最严重的城市内涝灾害,国内外专家学者对暴雨的特性及成因、内涝形成机理与防治途径等开展了大量研究。系统回顾郑州“7·20”特大暴雨城市内涝灾害,梳理了近年来城市内涝及郑州“7·20”特大暴雨内涝灾害的相关研究和主要成果,解析了郑州“7·20”特大暴雨的重现期、时空分布、形成机理等特性;分析了内涝形成机理与防治途径以及城市排水防涝基础设施、洪涝应急指挥、风险管理和城市规划中存在的主要问题。“7·20”特大暴雨具有极端性和难预测性的特点,其中单日和累积降水均超过历史极值。台风、地形以及“雨岛效应”的耦合影响造成了此次强降水天气过程。“7·20”特大暴雨城市内涝灾害暴露出郑州城区排水防涝基础设施、建设存在明显短板,河道防御体系存在瓶颈,应急设施和管理能力不足等问题。基于上述问题,应适当调整内涝防治标准,增强洪涝风险管理与规划建设管控措施,建设外洪内涝同防控的工程体系,加强城市洪涝智慧调度与应急指挥决策等方面的能力。

基于FFPI模型的甘肃陇南山区山洪灾害风险评价

山洪是山区小流域由强降雨引发的突发性、破坏性强的自然灾害,对当地人民的生命和财产安全形成极大威胁。以往的研究多基于单沟或小流域尺度、采用成熟的评估体系和模型。如何在地形多样、地质结构复杂的山区评估山洪灾害仍需进一步探索。以山洪灾害频发的甘肃陇南山区为例,引入山洪潜在指数(flash flood potential index,FFPI)构建评价体系和框架。首先选取坡度、土地利用、土壤质地和植被覆盖度,结合层次分析法与信息熵综合定权构建了研究区山洪潜在指数FFPI的空间分布;其次引入0~24 h累计最大降雨量、雨季日均降雨量和汇流累积量作为驱动因子,国内生产总值GDP、人口密度和道路密度为承灾体,分别获取研究区山洪灾害的危险性和风险空间分布,并与该区历史山洪灾害数据进行验证。研究结果表明:采用耦合FFPI模型对甘肃陇南山洪灾害风险评价的准确率较高,有95.77%的历史山洪灾害数据分布于中、高和极高风险分区。从行政区划分析,研究区山洪灾害高风险和极高风险区主要分布在武都区的汉王镇、成县、康县部分地区,占比分别为31.5%、28.3%和18.1%;低风险区位于礼县、舟曲县和文县部分区域,占其县区比例分别为18.9%、18.4%和13.6%。从流域范围分析,研究区山洪灾害高风险区主要集中在山区地势平缓、人口密度较大、经济较为发达的河流下游地区,低风险区主要集中于地势较高的西部和北部,评价结果与研究区调查的山洪灾害实际情况一致。研究结果可为甘肃省陇南山区山洪灾害防治及相关研究提供参考和理论依据。

云南楚雄彝族自治州洪涝风险评估

利用降水资料、地形资料与社会经济数据,建立楚雄彝族自治州(以下简称楚雄州)洪涝风险评估体系及评估模型.运用层次分析法计算出各个洪涝指标的权重值,再用加权综合评价法建立各影响因子模型,并用GIS(Geographic Information System)软件对数据结果制图,对致涝因子危险性、孕涝因子敏感性和承涝因子脆弱性3个指标进行分析,得到楚雄州洪涝风险的危险性、敏感性、脆弱性和综合风险评估指数.结果表明:楚雄州致涝因子危险性最高的是双柏县,危险性值是0.575,危险性最低的区域是元谋县,危险性值是0.067;楚雄州孕涝因子敏感性较高的是元谋县,敏感性值是0.392,敏感性最低的是双柏县,敏感性值是0.074;楚雄州承涝因子脆弱性最高的区域是双柏县,脆弱性值是0.194,脆弱性最低的区域是楚雄市,脆弱性值是0.011.洪涝风险综合评估的最高风险区域主要是双柏县,风险指数是0.437,最低风险的区域主要是元谋县,风险指数是0.137.

深圳河流域内陆侧洪涝风险分析

基于致灾因子、孕灾环境、承灾体与防灾减灾能力四大风险要素对深圳河流域内陆侧的洪涝风险进行分析,构建以雨、洪、潮叠加的复杂致灾因子危险性和高度城市化带来的高易损性为特征的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系,用层次分析法修正熵权法以确定评价指标的权重,得到洪涝的危险性风险、易损性风险和综合风险区划。结果表明:福田区西南部至罗湖区西南部是极高危险性与极高易损性的统一体,在防洪减灾中应予以较全方位的重点防护,其他低易损性且高危险性地区只需根据主导的危险性因子给予有所侧重的防护措施;构建的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系可为政府防灾减灾规划与防洪应急响应提供必要的参考依据,亦可为防灾资源分配和灾后恢复重建提供有效信息。

暴雨洪涝受灾人口与雨涝危险性指数关系模型研究

建立可监测、可预报的雨涝危险性指数与暴雨洪涝受灾人口的关系模型,对暴雨洪涝灾前、灾中、灾后人口受灾情况快速评估具有重要意义。以湖北省为例,利用小时降水、日最大降水量、累积降水量与暴雨持续天数等气象资料以及水系、高程等孕灾环境资料,构建了雨涝危险性指数。结合历史洪涝受灾人口资料,建立基于雨涝危险性指数的暴雨洪涝受灾人口灾损曲线。按照重现期划分雨涝危险性等级,并通过计算不同重现期雨涝危险性指数的致灾阈值,建立危险性等级与受灾人口的定量关系模型。结果显示:(1)湖北省暴雨高危险区主要位于江汉平原以东,其次是鄂西南南部、江汉平原南部。(2)通过历史暴雨过程受灾情况比较,包含小时雨量和孕灾环境的雨涝危险性指数更能呈现暴雨过程的受灾程度。(3)湖北省暴雨洪涝受灾人口与雨涝危险性指数呈幂函数关系,年及暴雨过程实际受灾人口与拟合受灾人口的相关系数分别达0.800和0.891。(4)利用5 a、10 a和20 a三个重现期将雨涝危险性指数划分为三个等级,当雨涝危险性指数超20 a一遇时,预计受灾人口将达12万人以上。

气候变化背景下城市洪水风险管理体系国际比较与启示:以伦敦、纽约、郑州为例

【目的】在全球气候变化和城市化进程不断加快的背景下,洪水灾害发生的频次不断提高,损失愈加严重。2021年伦敦、纽约和郑州发生特大洪水灾害,对城市运营和市民生活造成严重破坏,研究对比三座城市的洪水风险管理体系具有现实意义。【方法】基于灾前、灾中、灾后的分析逻辑,从规划、立法、管理组织体系、工程建设、灾后援助等维度对伦敦、纽约和郑州的洪水风险管理体系内容进行比较。【结果】研究发现:(1)灾前规划不充分、风险预警效果不佳是三座城市洪水防御普遍存在的管理问题。(2)灾中郑州存在灾害应急响应不及时、部门管理分散的问题,伦敦和纽约存在着救援能力不足的问题。(3)灾后三城处理措施各有侧重,城市之间的措施具有一定的互补性。【结论】针对上述问题提出了改善的建议:(1)城市在防洪优化改善中应重视城市土地利用和规划。(2)城市应提高防洪意识,科学有序应对气候变化。(3)各城市进行洪水风险管理行政体系调适与改革,提高洪水灾害风险治理能力。研究成果对完善城市洪水风险管理体系,提高城市暴雨洪涝灾害应对能力有参考价值。

超常规极端暴雨洪涝灾害应对的国际比较研究:以2021年中美德暴雨洪涝灾害为例

【目的】分析国际上不同地区暴雨洪涝灾害的多主体应对措施,对提高全球暴雨洪涝灾害治理能力具有重要价值。【方法】运用多要素比较分析的方法,以2021年发生超常规极端暴雨洪涝灾害的中、美、德三国为例,分析了各国社会多主体综合应对灾害的能力。首先从政府的一体化管理、全过程管理和央地协作管理三个层面分析了中美德政府在面对暴雨洪涝灾害时的应急反应特征与效果。其次分析了社会公众、企业和非营利组织面对暴雨洪涝灾害的应急反应,重点分析了保险企业在灾害管理中的作用。最后探究了中美德暴雨洪涝灾害治理中的有效做法和反应失灵的共性原因,并在此基础上提出了暴雨洪涝灾害风险综合治理的措施。【结果】研究发现:(1)在政府和社会公众的应急反应上,三国政府应急管理模式不尽相同,产生的减灾效果也有差异,但社会公众在灾害风险管理中都发挥了不可替代的重要作用。(2)中美德三国面对洪涝灾害的应急反应各有其有效做法,治理措施失灵背后也有相似的共性原因。三国政府在应对暴雨洪涝灾害中都出现了预报预警精度不够、科技支撑能力不足,城市基础设施老旧、城市防御能力减弱,主体间协同不足、信息共享平台欠缺等问题。【结论】我国应不断完善触发自然灾害应急响应机制,推动完善多主体应急协调联动机制,完善城市应急预案和建设方案,提高对不实信息的舆论管理能力和建立中国特色的巨灾保险体制,提高我国应对暴雨洪涝等自然灾害的应急管理和风险治理水平。研究结果对于国际上应对气候变化和制定防灾减灾政策具有重要参考价值,能够为政府有效应对暴雨洪涝灾害和提高灾害风险治理水平提供借鉴。

茂名市1980—2021年气候变化特征分析

文章利用线性趋势法、水文变异综合诊断系统以及标准化降水指数对茂名市1980—2021年降水、气温序列进行分析,发现茂名市降水呈微弱减少趋势,每年减少1.04 mm,而气温呈较为明显的上升趋势,增加幅度为0.156℃/10 a,降水和气温分别于1986和2019年发生跳跃变异,标准化降水指数揭示2020年开始茂名市气候状况变化为偏干旱。

人工影响天气作业在气象防灾减灾中的作用分析

气象灾害会对人类社会和经济造成巨大的影响,而人工影响天气作业在一定程度上可以改变和调节天气状况,降低灾害风险和减轻灾害损失。分析了人工影响天气作业在预防洪涝灾害、控制风暴和台风、减轻冰雹危害、增加干旱地区的降水等方面的作用,并探讨了提高气象监测能力、增强天气预报精准性、提高气候模拟和预测能力、建立健全灾害监测与预警系统等措施,以期为提高防灾减灾能力提供科学支持。

天津城区洪涝风险识别与公共空间韧性承灾

极端气候条件下城市洪涝灾害频发,而城市在应对灾害时呈现出抗扰性弱、自然调蓄空间不足、应急管理能力不强的特征,本研究利用ArcGIS分析现状河流流量和流向,提取洪涝廊道与战略点,计算洪涝淹没区,并针对天津市主城区的河流水系构建三级缓冲区域,根据评价结果分析安全格局,并划分低、中、高三级洪涝安全格局。同时,参考相关文献构建洪涝承灾能力韧性评价指标体系,结合主城区洪涝安全格局,将洪涝淹没风险区域与低安全格局区域叠加,最终选取四个不同的公共空间节点进行分析和实例评价,综合评价结果提出公共空间韧性承灾策略,为城市综合韧性的提高提供研究基础。

Global Rainstorm Disaster Risk Monitoring Based on Satellite Remote Sensing

Methods of rainstorm disaster risk monitoring(RDRM)based on retrieved satellite rainfall data are studied.Due to significant regional differences,the global rainstorm disasters are not only affected by geography(such as topography and surface properties),but also by climate events.It is necessary to study rainstorm disaster-causing factors,hazard-formative environments,and hazard-affected incidents based on the climate distribution of precipitation and rainstorms worldwide.According to a global flood disaster dataset for the last 20 years,the top four flood disaster causes(accounting for 96.8%in total)related to rainstorms,from most to least influential,are heavy rain(accounting for 61.6%),brief torrential rain(16.7%),monsoonal rain(9.4%),and tropical cyclone/storm rain(9.1%).A dynamic global rainstorm disaster threshold is identified by using global climate data based on 3319 rainstorm-induced floods and rainfall data retrieved by satellites in the last 20 years.Taking the 7-day accumulated rainfall,3-and 12-h maximum rainfall,24-h rainfall,rainstorm threshold,and others as the main parameters,a rainstorm intensity index is constructed.Calculation and global mapping of hazard-formative environmental factor and hazard-affected body factor of rainstorm disasters are performed based on terrain and river data,population data,and economic data.Finally,a satellite remote sensing RDRM model is developed,incorporating the above three factors(rainstorm intensity index,hazard-formative environment factor,and hazard-affected body factor).The results show that the model can well capture the rainstorm disasters that happened in the middle and lower reaches of the Yangtze River in China and in South Asia in 2020.

基于GIS技术的洪涝灾害风险评估与区划研究——以辽河中下游地区为例

目前,对洪涝灾害风险的评价方法虽然不少,但还没有能提出一个集成化的指数来对其进行分析。综合考虑了形成我国东北地区洪涝灾害风险的4个因子,以辽河中下游地区为研究对象,基于G IS技术和自然灾害风险评估方法,从气象学、地理学、灾害科学、环境科学等学科观点出发,提出了洪涝灾害风险指数,用其来评估不同县相关损失风险及各因子对风险的贡献,并绘制出了辽河中下游洪涝灾害风险区划图。

基于GIS技术的广东省洪涝灾害风险区划

洪涝灾害风险区划是洪灾评估与管理的重要内容。运用自然灾害风险评价的理论和方法,借助GIS平台对广东省进行了洪涝灾害风险区划,以期对该省防灾减灾工作提供科学依据。通过分析洪灾形成的主要因子,选取自然致灾因子危险性、承载体社会经济易损性和抗灾指数3个指标,借助ArcGIS软件分析得到了广东省洪涝灾害危险性分区图、社会易损性分区图和工程防洪能力分区图;最后,按照风险评估理论将3个指标进行叠加后,形成了广东省以县为单元的洪涝灾害综合风险区划图。研究结果表明,最容易发生洪涝灾害的地区集中在河流汇聚的中部和珠江三角洲地区;易损性最高的地区集中在珠江三角洲和潮汕地区;抗灾能力最弱的地区集中在粤北经济较落后的地区;综合各种因素,珠江三角洲地区虽然处于高危险区上,但因其防洪能力较强,降低了受灾风险;而粤北山区因防洪能力较弱,处于高风险区。评价结果与广东省近几年的情况基本吻合。

湖北省雨涝灾害的风险评估与区划

随着我国灾害科学研究的不断深入及经济建设的日益发展 ,从风险角度分析灾害已成为灾害分析的一种新视角 ,它有助于决策者进行灾害管理和制定减灾策略时有针对性地选择最优技术政策 ,防患于未然。雨涝灾害是湖北省最严重的气候灾害之一 ,据统计 ,湖北省平均每年受雨涝危害的农田面积为 80 .6 2万hm2 ,成灾面积为 47.0 7万hm2 ,特别是 80年代以来湖北省工农业生产重地江汉平原和鄂东雨涝事件明显增多 ,严重威胁和制约着我省国民经济持续稳定发展。依据自然灾害风险分析原理 ,在分析湖北省雨涝灾害孕灾环境、致灾因子、承灾体密度和经济发展水平及承灾体的抗灾能力的基础上 ,综合评价了湖北省雨涝灾害风险程度的地域差异 ,以能综合体现风险程度的风险指数作为指标 ,将湖北省雨涝灾害分为极重度、重度、中度和轻度四个风险区 ,并提出了相应的对策措施 。

我国南方早稻洪涝灾害指标试验研究

我国南方早稻在抽穗期正逢雨季,易受到洪涝灾害的影响。为了确定不同的洪涝程度对早稻产量及产量结构因素的影响,2007年在江西、湖南、湖北三地进行了洪涝试验。通过减产百分率进行的灾害水平鉴定得出:水淹1/2株高处达3d,4d为轻度影响;水淹1/2株高处达5d,水淹2/3株高处达3d,4d为中度影响;水淹2/3株高处达5d,水淹4/5株高处达3d,4d,5d为重度影响。

黑龙江省暴雨洪涝灾害风险区划

以黑龙江省81个气象台站1961-2008年的逐日降水数据、社会经济资料、地理信息数据以及灾情数据为基础,运用GIS技术,对黑龙江省暴雨洪涝灾害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性等评价因子进行综合分析,采用加权综合分析法以及GIS中自然断点分级法,构建了暴雨洪涝灾害风险评估模型,将黑龙江省划分为高、次高、中等、次低和低5个等级风险区。结果表明,黑龙江省暴雨洪涝灾害风险呈"东西高-南北低"的分布,松嫩平原大部、三江平原北部和南部地区处于高-次高风险区,哈尔滨西北部、大庆东南部、绥化北部和西部以及鹤岗中部地区,属于高风险区;而大兴安岭地区和东南半山区处于低-次低风险区,发生暴雨洪涝灾害的几率较低。灾情验证结果表明,实际灾情的高值-次高值分布与风险区划结果基本符合,风险区划模型具有较高的实际应用价值和研究意义。

中国城市洪涝致灾机理与风险评估研究进展

近年来,在全球气候变化和城市化快速发展的共同影响下,中国城市洪涝灾害日益严重,已经成为影响中国城市公共安全的突出问题,严重制约经济社会的持续健康发展。变化环境下城市洪涝致灾机理与风险评估研究是完善城市防洪除涝减灾体系、提升城市防洪除涝能力的重要依据。本文阐述了气候变化和城市化发展对城市洪涝灾害的影响机制,系统分析了城市洪涝灾害的驱动要素和致灾机理,梳理了城市洪涝灾害的风险评估和分区方法,并以济南市海绵城市示范区为例,对城市洪涝灾害风险分区方法进行了分析和对比。