本文關鍵詞：天津市濱海新區(qū)主要自然災害風險評估

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【摘要】： 自然災害風險是當代國際社會、學術界普遍關注的熱點問題。沿海城市是世界上人口、經濟和社會發(fā)展的重要區(qū)域和集聚中心,也是自然災害易發(fā)和頻發(fā)區(qū)域。天津市濱海新區(qū)是繼深圳經濟特區(qū)、浦東新區(qū)之后,又一帶動區(qū)域發(fā)展的新的經濟增長極。然而,特殊的自然地理條件和沿海人為活動的影響,使濱海新區(qū)成為我國沿海受自然災害影響較大的地區(qū)之一。開展天津市濱海新區(qū)主要自然災害風險評估研究將為該區(qū)制定綜合自然災害風險管理范式、應急控制預案和可持續(xù)發(fā)展模式提供理論基礎和科學依據。 在國家自然科學基金項目(40730526、40571006和70703010)的資助下,本文在運用經驗模態(tài)分解(EMD)和Mann-Kendall等方法分析天津市濱海新區(qū)主要自然災害變化特征及其形成機理的基礎上,基于概率分析和情景模擬,運用編譯的基于GIS的計算機程序和水文數學模型對天津市濱海新區(qū)地面沉降、暴雨內澇、風暴潮等自然災害進行了風險評估,依此提出了天津市濱海新區(qū)自然災害風險管理的對策和建議。 本文取得的主要結論如下: (1)天津市濱海新區(qū)主要自然災害各自特征如下:累計地面沉降較大、地面沉降趨勢減緩;海平面持續(xù)上升、月平均海平面汛期較高;降水總體趨于減少、年內分配不均、暴雨頻次增多且強度增大;年最高潮位持續(xù)較高、各月出現頻率不均、風暴潮出現頻次不斷增加、風暴潮災害嚴重。 (2)基于自然災害系統理論構建了既反映累計地面沉降情況又考慮地面沉降主要致災因子及其變化發(fā)展趨勢的地面沉降相對風險評價指標體系,天津市濱海新區(qū)地面沉降相對風險評估結果表明:該區(qū)地面沉降高風險區(qū)和較高風險區(qū)主要位于漢沽區(qū)城區(qū),塘沽區(qū)胡家園街、杭州道街、向陽街和新港街,津南區(qū)葛沽鎮(zhèn),以及大港區(qū)的中塘鎮(zhèn)和小王莊鎮(zhèn)。 (3)鑒于地面沉降演化的地質系統漸變性特征,從主要致災因子考慮建立地面沉降數值模型。設計三種地下水開采方案,編譯計算機程序預測地下水位動態(tài)變化過程中的地面沉降值,并計算不同方案下的地面沉降損失。至2020年,三種方案下天津市濱海新區(qū)最大累計沉降量分別達650mm、520mm和150mm;全區(qū)平均累計沉降量分別達268mm、177mm和95mm;地面沉降損失分別達122.21×10~8元、80.71×10~8元和43.32×10~8元。 (4)自行開發(fā)了基于GIS的洪水淹沒區(qū)計算模塊,利用模塊中無源淹沒程序計算和模擬了不同重現期暴雨內澇的淹沒范圍和淹沒深度,根據不同淹沒水深損失率計算出淹沒損失。現狀條件下,發(fā)生千年一遇、二百年一遇和五十年一遇暴雨時,天津市濱海地區(qū)分別有22.85%、20.06%和16.42%的土地不同程度受淹,淹沒損失分別達28.16×10~8元、23.89×10~8元和18.46×10~8元。 (5)根據地面沉降和海平面上升預測結果設計了最不利、適中和最理想化三種情景,分別評估了2020年三種情景下不同重現期暴雨內澇風險。至2020年,發(fā)生千年一遇、二百年一遇和五十年一遇暴雨時,在最不利的情景一下:天津市濱海新區(qū)分別將有32.73%、29.34%和26.01%的土地不同程度受淹,受淹人口分別為225～338萬、203～305萬和176～264萬,淹沒損失分別達220.89×10~8元、181.39×10~8元和139.12×10~8元;在最理想的情景三下:該區(qū)分別將有29.06%、25.83%和22.58%的土地不同程度受淹,受淹人口分別為200～300萬、179～268萬、150～224萬,淹沒損失分別達174.48×10~8元、135.29×10~8元和111.53×10~8元。 (6)根據歷史上典型風暴潮淹沒情景,在現有防潮堤的情況下,運用圣維南和薄壁堰自由出流等公式推求不同頻率風暴潮進潮量,利用開發(fā)的有源淹沒程序計算不同頻率風暴潮淹沒范圍。天津市濱海新區(qū)出現頻率為5%、1%和0.5%的年最高潮位分別達4.54m、4.92m和5.08m(大沽零點基面);現狀條件下,三種頻率風暴潮可能淹沒的土地面積分別達5.25km~2、58.38 km~2和118.50km~2;淹沒損失分別達1.79×10~8元、3.93×10~8元和5.06×10~8元。 (7)根據天津市濱海新區(qū)主要自然災害風險評估結果,確定天津市濱海新區(qū)自然災害風險管理的對策:加強地面沉降防治管理、加強防洪減災體系建設、加強瀉湖——防潮堤等海擋工程體系建設以及加強“三廊三帶三區(qū)”生態(tài)用地的布局和建設等。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：X43

【引證文獻】

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本文編號：1158217