风暴潮灾害耦合风险数值模型及分析处置研究

Storm surge disaster risk is mainly due to storm surge coupled with sea level rise at the same time in the inland of the heavy flood or earthquake caused by debris flow induced landslides collapse caused heavy casualties and property losses of extreme natural disasters. Global climate change and fast urbanization development in our country extreme disasters. Disaster prevention and mitigation system needs quantitative risk analysis and efficient forecast warning technology. This project fucouses on storm surge as the main risk, sea and land risk coupling numerical model as a complicated system of the breakthrough point, the multidisciplinary combined with field survey and positioning observation research methods, the establishment of risk disposal system on the regional distribution of different risk stack make early warning. The sea - land extreme disaster risk control factors of the complex mechanism, by, the hydrological, geological features and human activities and so on the many kinds of different time and space scale variable factors, through the numerical simulation and the maximum application field monitoring data, based on GIS integrated sea - land disaster risk zoning, probability map, damage magnitute maps, trigger conditional characteristics of the comprehensive disaster risk management model, Risk numerical model and the 3S and modern communication technology will be integrated the early warning information platform. Research results will provide comprehensive disaster prevention and mitigation methodology in China.

风暴潮灾害风险耦合是指海域因风暴潮涨水同时内陆遇特大暴雨洪水引发泥石流或地震诱发滑坡崩塌造成重大伤亡与财产损失的极端自然灾害。全球气候变化及过速城市化发展使我国极端灾害频发。防灾减灾体系的关键环节是风险定量分析与处置预警技术。本项目以风暴潮为主要灾种，选择山东半岛沿海为重点区域，将风暴潮与陆地风险耦合数值模型作为研究重点，采用多学科联合，结合野外考察与定位观测的研究方法，建立风险处置系统对区域不同分布的风险叠加预警系统。海-陆极端灾害风险控制因素机理复杂，受海洋、水文、地质地貌及人类活动等多种不同时间和空间尺度的变量因素影响，通过数值模拟从而最大限度的应用野外监测数据，建立基于GIS集成的海-陆灾害危险区划，风险概率图谱、破坏强度、诱发条件等特征的灾害全面风险分析评估模型。研究成果将为我国全面防灾减灾体系的建立提供方法论与技术支撑。

本研究重点探讨我国极端风暴潮灾害发生的基本规律及其耦合影响程度等问题。以风暴潮灾害风险耦合和沿海城市风险处置模型的建立为主线，以风暴潮复合灾害风险处置模型及城市防洪排涝与核电工程风险模拟；应用系统风险函数建立关键灾害风险耦合数值模型；基于海洋风暴潮等复合极端灾害风险辨识与评估指标体系的建立为主要研究内容，立足于解决重大海洋灾害与地质灾害耦合的风险数值模型、风险处置优化模型和示范问题。城市化发展与核电设施的密布使沿海灾害风险处置与防治面临新的挑战，本项目在上述风险辨识、评估，数据分析与模型构建的基础上，研究更为完善的风险处置与防灾对策，其中包括研究区域风险处置方案。区域风险处置评估综合管理含海平面上升、风暴潮、海啸、城市洪水、淹水等。依未来全球气候变迁的情境，进行风险处置评估模型、建立海洋灾害风险处置对策评估模型进行城市防洪设施受海水与淹水冲击评估与风险度评估。将上述系统的结果以数据库的方式建立防灾减灾风险处置信息化平台，选择沿海城市与重点核电设施为试点进行模型整合测试，得到风暴潮、水灾、泥石流等灾害潜势图与防灾风险处置动态模拟结果。研究团队在系统分析风险评估研究的基础上，结合构造地质与地震断裂领域研究成果和山地灾害泥石流、滑坡与洪水灾害的研究成果，刻画风暴潮极端灾害风险耦合数值模型,建立风险处置方案的定量计算优化模型与典型灾害风险应用示范模型，建立时空区域风险划分图谱与标准化程序。研究思路以风险变量计算为核心，构成一个集成的风险评估系统，研究成果将为风暴潮灾害以及海洋灾害学提供一定的指导意义。