基于栅格与云模型的风暴潮洪水风险模拟评估方法——以珠海市香洲区为例

随着气候变化和海平面上升，风暴潮、洪水等自然灾害对沿海城市地区造成的破坏不断加重，风暴潮灾害的发生具有显著的突发性和短历时性，准确高效地应急响应可以显著降低潮灾的损失和影响。尽管目前使用二维水动力学模型建模方法十分成熟，并且计算能力也有较大的提升，但这种方法仍然不适用于许多实时应用。选取受“1713”号天鸽台风影响严重的珠江三角洲地区为例，提出基于栅格水动力学的元胞自动机模型，充分利用高精度DEM数据进行淹没预测，无须进行预处理及网格划分，大幅减少处理计算时间，并引入云模型对风暴潮灾害进行了综合风险评估。实验结果表明，该替代模型在区域最大洪水范围、深度、历时方面都可以提供与MIKE 21模型相当的结果，在保证风暴潮洪水模拟结果准确性的情况下，可将计算效率提高62.4%，洪水风险的制图可视能够较为全面反应风暴潮对区域经济、人口及社会环境的影响，预判灾害风险等级。研究成果可为城市潮灾应对与精细化应急管理提供科学支撑。