洞庭湖地区洪水灾害风险评估

综合当前国内外学者的理论及方法,以灾害风险系统是致灾因子、孕灾环境和承灾体共同作用的系统为基础,对洞庭湖地区进行洪水灾害风险评估,其中致灾因子用暴雨及以上降雨的加权频次来描述,孕灾环境用地形和河网密度来描述,承灾体脆弱性用内在脆弱性和抗灾救灾能力来描述。首先,对区域洪水致灾因子危险性进行评估;其次,对孕灾环境危险性进行评估;再次,对承灾体脆弱性进行评估;最后,对三者进行叠加分析得出洞庭湖地区洪水灾害风险区划图。其中,沿长江地区、湘江入湖地区和澧水河入湖地区洪水灾害风险高;其次是沿洞庭湖周围地区风险较高;洞庭湖地区边缘风险较低。     

基于TRMM数据的京津冀暴雨风险评估

对卫星降水数据TRMM 3B42-V7在京津冀地区的适用性进行了分析,利用2008-2012年的TRMM,并以致灾危险性因子、孕灾环境因子、承灾因子为评估体系,选取连续两日暴雨天数、暴雨日数、暴雨量均值、5 a的4月至9月降水季年值、坡度及综合GDP等6项指标,采用快速聚类方法对京津冀暴雨风险进行了评估。结果表明:(1)高分辨率的TRMM卫星数据能较好地反映京津冀地区的真实降雨特征,对暴雨事件的判断及降水量值误差控制良好。(2)聚类分析将整个研究区域分为4个子类:第1,2类暴雨风险较低,第3,4类暴雨风险较高;京津冀中部东北-西南方向及其东南向延伸的大部分地区为暴雨风险高的区域,应注重防范由暴雨引发的山地灾害及城市内涝等灾害。     

甘肃省地震灾害时空分布特征研究

基于GIS平台对甘肃省历史地震灾害进行了时空分布特征分析,以期为甘肃省地震灾害评估、应急救援工作提供科学依据。研究结果表明:(1)甘肃省历史上发生过强烈地震(M≥4.75)188次,地震灾害在空间上分布于59个区县,遍布甘肃省13个地市(除金昌市),全省地震灾害无显著的空间分异格局;(2)甘肃省在大地震灾害影响程度上存在显著的差异,根据区域差异大致可将甘肃省划分为2个区域:河西和河东地区。河西地区的地震灾害震中烈度比同震级的河东地区地震小,地震灾害影响范围也较小;(3)区域地震活动呈现周期性的起伏变化,其中1917-1936年为甘肃省近百年来地震活动最为频繁的阶段,发生过3次特别重大地震灾害(M≥7.0),目前甘肃省正处于另一个地震活跃期;(4)地震灾害人员伤亡存在地区差异,同震级地震河东地区人员伤亡较河西地区严重。甘肃省农村人口比重偏大,地震灾害比其他经济发达省份更为严重。     

湘江流域洪水灾害综合风险评价

依据灾害系统理论,在综合考虑致灾因子、孕灾环境和承灾体的基础上,从致灾因子、孕灾环境的自然属性和承灾体的社会属性两方面出发,以县级行政单元为基本评价单元,进行了湘江流域洪水灾害的综合风险评价。在综合考虑降雨量、地形以及历史上洪水灾害发生频次等自然因素的条件下,利用地图代数分析得到了湘江流域洪水灾害危险性评价图;在综合考虑人口密度、耕地面积百分比、人均GDP和单位面积水库和塘坝容量等社会经济指标的基础上,利用模糊综合评判法得到了湘江流域洪水灾害脆弱性评价图。在此基础上采取“乘”模型的计算公式,即风险=危险性×脆弱性,将湘江流域洪水灾害风险划分为高风险、较高风险、中等风险、较低风险和低风险5个等级,并借助地理信息系统软件编制了湘江流域洪水灾害综合风险等级评价图。     

河西走廊泥石流灾害危险性评价及影响因子分析

河西走廊是丝绸之路经济带的黄金段和纽带,在国家"一带一路"战略中区位特殊,地位重要。以甘肃省地质灾害报告数据为基础,结合河西走廊地形地貌、水文、土壤和植被等情况,选取高程标准差、坡度、表层0~100 cm内的粘粒和砂粒含量、5-10月降雨量、河网密度和植被覆盖度等7个环境变量,利用Arc GIS技术建立了泥石流沟发育样点和环境变量空间分布图层,构建了河西走廊泥石流灾害危险性最大熵(Max Ent)分布模型,预测了河西走廊泥石流灾害危险性分布概率P,划分危险性等级,完成了河西走廊泥石流灾害危险性评价制图,并分析了各环境变量对P的贡献率和响应曲线。结果表明:P为0~0.95;其中,极高度危险区(0.5≤P≤0.95)面积约2.57万km~2,约占河西走廊总面积的9.92%;高度危险区(0.2≤P0.5)面积约4.11万km~2,约占河西走廊总面积的15.87%;中度危险区(0.09≤P0.2)约4.90万km~2,约占河西走廊总面积的18.92%;低度危险区(0≤P0.09)约14.32万km~2,约占河西走廊总面积的55.29%。     

基于AHP-熵权法的西宁地区汛期暴雨灾害风险评估

本研究结合主观与客观灾害评估,利用西宁地区的地理信息、水系、土地利用、社会经济、气象要素、灾害等信息,运用层次分析法、熵权法、AHP-熵权组合法对西宁地区5区2县暴雨灾害进行风险评估。结果表明：暴雨灾害高风险面积占比最大是城北区,其次是湟源县、大通县和湟中区。较高以上风险面积占比超过50%乡镇与后期灾情资料检验基本吻合,暴雨灾害高风险指标乡镇也与实际灾情乡镇相对应,具有指示意义。3种方法进行比较,发现熵权法更能突出局部乡镇的较高以上风险,AHP-熵权组合法则平衡了熵权法与AHP法的共同影响,并能随着数据进行动态评估,有助于提高西宁地区防灾减灾工作的灵活性与可持续性,为预防暴雨灾害提供决策参考。     

云南省干旱灾害风险评估

基于自然灾害风险理论,利用云南省129个县(市、区)的气象、社会经济和地理信息数据,从干旱灾害致灾因子危险性、成灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个方面选取15个评价指标构建了干旱灾害风险评估模型,对干旱灾害风险进行了评估。研究结果表明:云南省低、次低、中、次高、高等级干旱灾害风险的面积分别占全省总面积的13.4%,29.8%,28.2%,19.6%和9.1%。干旱灾害风险空间分布比较复杂,大致沿哈巴雪山—点苍山—哀牢山一带,西部地区干旱灾害风险总体较低,东部地区干旱灾害风险相对较高。南盘江流域、红河流域、金沙江下游地区为典型的干旱灾害高风险区;三江并流区及澜沧江下游地区为干旱灾害低风险区。利用近10 a的旱灾受灾面积和总经济损失对评估结果进行了验证,表明构建的评估模型总体能反映云南省干旱灾害风险水平,可为干旱灾害风险管理提供依据。     

延河流域加权信息量法地质灾害分区研究

以延河流域为例,依据区县地质灾害详细调查资料,建立GIS地质灾害数据库,包含地理数据、基础地质数据、地质灾害点数据和栅格数据,选取坡度、坡型、植被、河谷地貌、地层、降雨量、道路距离、居民点8因素,采用加权信息量法进行地质灾害易发性分区研究。结果表明,延河流域高易发面积为1 664.96 km~2,占流域总面积的19.2%,灾害点有486处,灾害点密度为0.29处/km~2;中易发面积为3 102.02 km~2、占流域总面积的35.8%,灾害点有300处,密度为0.10处/km~2;低易发面积为3 888.99 km~2,占流域总面积的44.9%,灾害点有171处,密度为0.04处/km~2。     

西安市老城区暴雨内涝模拟及其灾害风险评估

城市内涝灾害严重影响城市可持续发展,其灾害风险不仅受内涝积水影响,更与城市地形、人口分布和建成环境紧密相关。通过SWMM模型与GIS工具对西安市老城区10、20、50、100 a这4个重现期下2 h降雨进行暴雨内涝模拟,同时从危险性、暴露性和脆弱性出发构建内涝灾害风险评价体系,叠加运用传统数据与新兴多源数据计算内涝灾害指数。研究表明：西安市老城区在4个重现期下都出现较为严重的积水,排水管网系统尚不足以抵御10 a一遇的暴雨。积水严重区域主要集中在道路交叉口和城墙下穿区域、大面积城市广场和停车场、地势低洼处三类区域,主要原因是这些区域管线交汇且地势低洼,或存在大面积铺装且缺乏快速排水系统,或场地低洼且管网设计标准较低。西安市老城区内涝中、高风险区域主要集中在积水严重的道路交叉口、城墙下穿区域、城市广场和地势低洼处,主要原因是这些区域本身易积水,再加上周边的城市道路、人流车流、敏感设施相对密集,暴雨内涝影响严重。研究结果有助于深入认知城市内涝灾害风险,也有助于政府和相关人员准确绘制内涝风险地图。     

区域洪水灾害风险评估体系(Ⅱ)——模型与应用

准确了解区域洪水灾害风险分布状况及规律,对于洪水灾害预警与管理具有重要意义。首先分析了模糊综合评估法的原理,以GIS空间技术为手段,建立了基于GIS的洪水灾害风险评估模型。然后以马来西亚洪水灾害风险评估应用为例,剖析了洪水灾害风险模糊评估的方法及过程,利用该模型计算出洪水灾害风险并制作了洪水灾害风险等级图和风险指数图。结果表明,该模型对于评价洪水灾害风险是行之有效的。     

西气东输工程沿线陕西段洪水风险评价

在ARC/INFO的支持下,利用1:5万的DEM,1:25万全国数字化地形图,以及定边、靖边、子长和延川4县1:10万土地利用图与多年水文统计资料,通过叠加分析,对西气东输工程沿线陕西段的洪水风险进行了评估.选取地形、降水、土地利用和社会经济易损性4个因子进行综合分析,分别得到了它们对洪水影响的栅格图,通过对各栅格图的叠加,得到了洪水风险分级图.结果表明,管线西部的定边和靖边,其降水量较低,海拔较高,村镇密度相对较低,洪水风险较低,主要为1级、2级和3级;管线西部的子长和延川县,其地形起伏大,降水量大,植被覆被较低,村镇密度大,洪水风险较大,主要为4级和5级,风险最高的地区集中在秀延河、永坪川、清涧河、东部丘陵沟壑区河谷平原、黄河周围地区及子长县的大部分地区.     

基于GIS的长江中下游地区洪灾风险分区及评价

国内外近几年的发展表明,在所有可能避免和减轻自然灾害的措施中,最简单有效的方法就是通过在科学研究基础上进行风险区划,将自然灾害管理提高到风险管理的水平.在长江流域数字化地图的基础上,选取不同重复期(20,50,100年),及包括1870年历史洪水和1931,1935,1954,1991,1995,1996,1998,1999和2002年共10次洪水,借助Arcview地理信息系统的空间分析和叠加功能,对长江中下游地区的洪水灾害危险性进行了初步评价.首先参考洪水灾害淹没图和相关历史文献记录资料,构建10次洪水受灾县(市)分布图;其次对这10次洪水受灾县(市)分布图进行叠加,得到长江中下游地区洪涝灾害风险性评价图.分析表明:长江中下游地区洪水风险的分布是有规律的,而且具有明显的地理意义.有4个明显的高危风险区,分别是洞庭湖、鄱阳湖两湖平原的湖滨地区和公安以下的长江中游河段的沿江一带,尤其是荆江河段以及两江相夹地势低洼的江汉平原;沿高危风险区外侧为高风险地区,重点在汉江下游、资、沅、澧水、清江流域、皖沿江地区以及太湖流域的部分地区;沿长江于高危风险和高风险地区两侧分别为风险较小地区;其他地区对于洪水灾害而言则为安全地区.评价结果与长江中下游的实际情况基本吻合.     

山区农民泥石流灾害风险感知和可接受风险研究

基于泥石流灾害可接受风险调查问卷的分析,从泥石流灾害关注程度和类型、可接受性及灾害可接受风险3个方面阐述农民对泥石流灾害可接受风险的感知和态度。研究结果表明：(1)农民普遍关注泥石流灾害,主要关注的灾害后果是财产损失,财产损失中主要关注的是房屋;(2)农民对泥石流灾害可接受性分别是：距离为<5 km、频次为100年1次或更长时间1次、预警时间为<1 h和保险费用为<100元;(3)农民可接受的受灾人数、死亡人数、死亡比例、个人直接经济损失和总直接经济损失分别为≤100人、≤1人、≤5×10^-7/a、≤1 000元和≤10万元;(4)影响农民对泥石流灾害风险感知和风险态度以及可接受风险水平的主要人口特征是36～45岁、女性、受教育程度初中学历以及收入<1 000元/月的群体。     

地震与洪水作用下结构风险分析与设计研究进展∗

我国是世界上地震与洪水灾害最为严重的国家之一,两种灾害影响范围广泛,且很多地区为两种灾害的双易发地区,同时考虑地震与洪水作用的结构风险分析与设计是防灾减灾领域研究的重要问题。综述了国内外地震与洪水易发区结构性能分析与设计理论的研究进展,统计分析了地震与洪水的历史数据,根据洪水成因将地震?洪水灾害划分为地震伴随暴雨洪水、地震引发溃坝洪水两类,明确了地震与洪水的联合成灾机制和不同概率模型。总结归纳了地震?洪水灾害的不同表现形式,包括地震?洪水冲击接续作用、洪水冲刷?地震接续作用、洪水浸泡?地震接续作用,论述了地震与洪水作用下结构响应分析及易损性分析的研究现状,着重介绍了洪水冲刷?地震接续作用下结构全寿命风险评估和设计方法的研究进展,为进一步开展地震?洪水灾害的其他表现形式研究提供了新的思路。 总结分析表明,地震与洪水接续作用加重了致灾程度,增大了结构失效风险,基于全寿命周期的结构抗多灾设计方法,能够有效减少灾害影响和损失,对于工程防灾减灾具有重要意义。     

国内外不同尺度的旱灾风险评价研究进展

作为旱灾风险管理实践的科学基础,旱灾风险评价愈来愈受到社会各界的广泛关注。在阅读大量文献的基础上,从4个不同的区域尺度对国内外旱灾风险评价研究进展作了综述。结果表明:(1)目前所有区域尺度研究中,农业旱灾风险评价研究较多;(2)地区尺度的旱灾风险评价是研究其他尺度的切入点,可为实现空间尺度上推(全球和国家尺度)和下推(县乡农户尺度)旱灾风险评价结果的转换提供依据;(3)随空间尺度从全球和大洲→国家→地区→地方尺度,旱灾风险评价的文献量逐渐增多,内容逐渐深入;(4)旱灾风险对饥荒和粮食安全的影响、农业系统和农作物承灾体的旱灾风险评价是目前研究的热点。在此基础上,指出旱灾发生频率较低但生态环境敏感区的旱灾风险评价需加强;从干旱灾害链的角度以及综合旱灾风险与脆弱性、恢复性、适应性的关系来研究旱灾风险是今后的重点。     

基于泊松-对数正态复合极值模型的洪水灾害损失分析

在国际紧急灾害数据库的支持下,得到了中国在1980-2008年间发生的年洪水灾害发生次数、年单次洪水灾害经济损失极大值和年洪水灾害经济总损失3个统计指标;根据复合极值理论,利用泊松-对数正态复合极值模型对洪水灾害经济损失进行了分析。研究结果表明:(1)洪水灾害经济损失遵从对数正态分布;(2)单次极值经济损失与年经济总损失具有高度相关性;(3)复合极值方法可有效地用于洪水极值重现期的重建;(4)与传统的经验频率计算方法相比,该方法能克服因资料年限短、数据不足而造成的洪灾重现周期估算困难。     

基于GIS的太湖流域暴雨洪涝灾害风险定量化研究

暴雨洪水灾害是威胁人类的区域重要气象灾害,暴雨风险研究具有重要的现实意义。在GIS/RS技术支撑下,采用AHP层次分析法和综合指数方法对太湖区域暴雨洪水风险压力进行了定量化研究。研究发现:①由于降水频度高危险性指数为5.5～7.1,湖西区属于重度危险到极度危险区;浦东浦西区危险性指数为4.5～5.5,属于中度危险到重度危险区;武澄锡区、阳澄淀泖区由于地势低洼,危险性指数为4.2～5.5,属于轻度危险到重度危险区;杭州湾北岸的杭嘉湖区、浙西区受径流影响,危险指数为2.3～4.8,属于微度危险到中度危险区。②上海的浦东、浦西区与苏州、无锡、常州、杭州、镇江的脆弱性指数为7～10,属于重度脆弱到极度脆弱区;张家港、常熟、太仓、昆山以及浙北地区的湖州、嘉兴等地脆弱性指数为4.8～7.0,属于中度脆弱到重度脆弱区;浙西的山区脆弱性指数为1～4.6,属于微度脆弱到轻度脆弱区。③太湖流域北岸的湖西区、武澄锡区、阳澄淀泖区以及浦东浦西区的综合风险指数较高;杭嘉湖区次之;浙西区综合风险最低。     

基于GIS技术的海绵城市内涝灾害数值可视化研究

研究基于GIS技术的海绵城市内涝灾害数值的可视化技术,为城市内涝灾害预防和控制提供可靠分析依据。通过GIS技术采集海绵城市河道、排水口、管网等建模数据后,采用基于GIS技术的海绵城市内涝灾害分析模型对某场暴雨进行实测,通过同频率放大方法,获取不同重现期暴雨的设计降雨过程线,依据过程线以及SWAT模型获取不同重现期的洪峰过程以及积水淹没情况(深度、区域),并通过GIS可视化显示洪峰过程以及积水淹没情况(深度、区域)。可视化模拟结果显示,以安徽六安市为例,采用GIS技术对单个栅格的高程值与建筑物在地面以上的高度相加值进行DEM修正后,六安市内涝积水深度更清晰、准确度;随着重现期的延长,暴雨强度、淹没水位高度、淹没面积、最大积水深度也逐渐增加;从六安市暴雨内涝不同重现期淹没场景中可以看出,随着重现期的延长,淹没区域在六安市3D图中的范围越来越大;5年和25年一遇的洪水淹没区范围很小,但60年一遇的洪水淹没区在六安市北面范围很广,且在西南临界区域分布也较广。     

复杂河网平原地区的防洪调度决策——基于洪水灾害时空模拟的西洞庭湖冲柳地区案例研究

长江中下游大部分复杂河网平原地区的防洪调度决策由于缺乏全面准确的灾害预测手段而一直处于过度依赖经验调度的局面。这类调度手段适应性和操作性较强,但缺乏准确性和时效性,特别是存在着资源的极大浪费和极端条件下的洪水溢出情况。提出了从洪灾风险出发,通过运用ERDAS,Damage Calculator等模型相关模块,在GIS环境下对复杂河网平原地区进行洪水灾害的时间和空间动态模拟,预测和分析区域内各种条件下的洪灾风险时空分布,在此基础上计算洪水优化调度分洪序列,并最终制定针对性的防洪调度决策。研究结果表明,以洪水灾害风险为依据,在对区域洪水进行时空动态模拟基础上形成的防洪调度方法能够更有针对性地解决或缓解复杂河网平原地区特大洪水时期的分洪限洪问题,降低洪灾损失。     

基于PSR和AHP方法的西安市城市内涝脆弱性评价体系构建与脆弱度评估

本文基于灾害系统理论和"压力-状态-响应"模型(PSR),构建了城市内涝脆弱性指标体系。利用2010、2012、2016、2017年共4期西安市统计年鉴数据提取了西安市城市内涝脆弱性指标,使用AHP(层次分析法)计算指标权重,提出城市内涝脆弱度指数,并综合分析评价了西安市城市内涝的脆弱程度。研究结果表明:自然和社会状态对城市内涝的脆弱性起决定性作用,外在压力和后期响应作用次之。其中,水面面积、排水管网密度、坡度、暴雨强度是对城市内涝脆弱度影响最大的因子,均大于10%;建成区面积、暴雨次数、人口、从业人数、投入资金、绿化率、GDP、防洪堤长度对城市内涝脆弱度的影响一般,影响力在2%-9%之间;年降雨量、年降雨天数、道路长度对城市内涝脆弱度影响较小,均小于2%。西安市4期的城市内涝脆弱度指数均为较低水平,说明西安市的城市内涝脆弱度指标平稳,灾害风险小,比较适宜人居。西安市城市内涝脆弱性评价,对区域城市管理、灾害预警、推进海绵城市建设等具有重要意义。