上海市黃浦江防汛墻的安全性評(píng)價(jià)及洪水危險(xiǎn)性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 15:16
上海是中國(guó)最大的沿海城市和經(jīng)濟(jì)中心。由于地勢(shì)低平,加之氣候變化和城市快速發(fā)展,上海市長(zhǎng)期以來(lái)受到洪澇災(zāi)害的威脅。黃浦江貫穿上海市中心城區(qū),也成為了上海市洪澇災(zāi)害的主要來(lái)源。臺(tái)風(fēng)季節(jié),臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的強(qiáng)降雨、風(fēng)暴增水,如與天文高潮位“三碰頭”,則可能對(duì)整個(gè)上海城市防汛帶來(lái)巨大的壓力。數(shù)十年來(lái),為確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全,黃浦江沿岸防洪系統(tǒng)不斷地得到加固、加高。本研究借鑒荷蘭VNK2堤防系統(tǒng)洪水風(fēng)險(xiǎn)的分析方法,選擇上海市黃浦江流域?yàn)榘咐芯繀^(qū),基于上海市高分辨率的地形高程數(shù)據(jù),收集整理黃浦江左、右岸堤防設(shè)計(jì)資料、地質(zhì)勘測(cè)資料、歷史災(zāi)情資料,確定黃浦江防汛墻的主要失效模式,利用Prob-2b概率計(jì)算模型嵌套的蒙特卡洛法和FORM法計(jì)算堤防漫堤、潰堤概率,開展黃浦江防汛墻的可靠性評(píng)價(jià);在此基礎(chǔ)上,考慮海平面上升、地面沉降等氣候與非氣候因素,對(duì)黃浦江防汛墻失效堤段開展洪水危險(xiǎn)性分析,主要結(jié)論如下:(1)通過(guò)考慮未來(lái)海平面上升和區(qū)域地面沉降等氣候與非氣候因素,本研究預(yù)測(cè)了上海市未來(lái)相對(duì)海平面上升值。以2010年為基準(zhǔn)年份,預(yù)測(cè)2030、2050、2100年,RCP2.6情景下,5%-95%置信區(qū)間的預(yù)測(cè)值分...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
華東師范大學(xué)2020屆碩士學(xué)位論文2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)方法13圖2-1研究區(qū)位置Fig.2-1Locationofthestudyarea值得一提的是,地面沉降是上海地區(qū)地形上的一種特殊現(xiàn)象。地面沉降是在人類生產(chǎn)活動(dòng)影響下,由第四紀(jì)松散覆蓋層中砂層的壓密及粘性土層的壓縮固結(jié)而引起的地面標(biāo)高降低的工程地質(zhì)現(xiàn)象3,1965年之前,上海地面沉降速率較快,自1921年發(fā)現(xiàn)的45年間,年均沉降速率達(dá)到39mm,累計(jì)地面沉降達(dá)到1.66m;通過(guò)控制地下水開采量,上海地區(qū)的地面沉降在20世紀(jì)60年代后期得到有效控制,年均沉降量減少到6mm左右(龔士良,2008)。然而地面沉降一直在緩慢的進(jìn)行,這樣的地質(zhì)現(xiàn)象將導(dǎo)致沿海地區(qū)洪澇災(zāi)害加劇,城市防汛排澇工程能力下降;同時(shí),黃浦江邊很多碼頭、倉(cāng)庫(kù)也因沉降導(dǎo)致進(jìn)水,使得上海作為貨物集散中心樞紐的功能受到威脅(龔士良等,2008;王寒梅,2013)。除地面沉降外,上海市作為沿海城市還深受全球變暖帶來(lái)的海平面上升的影響,二者的疊加作用使得上海地區(qū)成為受海平面上升影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一(劉敏等,2016)。沿海地區(qū)的重大洪澇災(zāi)害必須考慮海平面上升與臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮、潮汐、波浪等綜合疊加的影響。除此之外,河口三角洲地帶及沿海城市的人為地面沉降對(duì)未來(lái)海平面上升的影響也不容忽視(蔡榕碩,2019)。李永平等(1998)基于上海7個(gè)驗(yàn)潮站近30年的實(shí)測(cè)潮位數(shù)據(jù),采用時(shí)間序列分析方法構(gòu)建了海平面變化的非線性預(yù)測(cè)模型,并結(jié)合上海地區(qū)未來(lái)地面沉降值,給出了未來(lái)503上海市地方志辦公室http://www.shtong.gov.cn
華東師范大學(xué)2020屆碩士學(xué)位論文2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)方法17圖2-2黃浦江市區(qū)段防汛墻實(shí)測(cè)墻頂高程與設(shè)計(jì)高程比較Fig.2-2ComparisonbetweentheelevationoffloodwallandthedesignelevationalongHuangpuRiver2.2.2研究方法1.相對(duì)海平面上升預(yù)測(cè)區(qū)域海平面變化受冰凍圈變化、區(qū)域地質(zhì)沉降、洋流等因素的影響。RobertE.Kopp等(2014)通過(guò)考慮冰原、冰川和冰蓋融化、海洋學(xué)過(guò)程(海水的熱膨脹)、陸地蓄水以及冰川均衡調(diào)整、地面沉降等非氣候因素,構(gòu)建了全球各地區(qū)驗(yàn)潮站在三種典型的溫室氣體濃度路徑(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)下區(qū)域海平面上升的數(shù)據(jù)集,其中中國(guó)以長(zhǎng)江口上海呂泗驗(yàn)潮站為例。區(qū)域海平面上升主要取決于該地區(qū)的地面沉降等非氣候因素,因此,本研究中相對(duì)海平面上升的預(yù)測(cè)將考慮氣候驅(qū)動(dòng)下上海呂泗驗(yàn)潮站的絕對(duì)海平面上升與未來(lái)上海地面沉降速率(6±1mm/y)(龔士良,2008),所有的相對(duì)海平面上升值得預(yù)測(cè)均以2010年為基準(zhǔn)年份。表2-2上海相對(duì)海平面上升預(yù)測(cè)值(單位:cm)Tab.2-1RelativesealevelriseprojectionsinShanghai(unit:cm)年份RCP2.6(5%)RCP2.6(50%)RCP2.6(95%)RCP4.5(5%)RCP4.5(50%)RCP4.5(95%)RCP8.5(5%)RCP8.5(50%)RCP8.5(95%)203011213212213112223120502545652647682750732100561021486311416575136197上海相對(duì)海平面上升的預(yù)測(cè)如表2-1所示?梢园l(fā)現(xiàn),在氣候和非氣候因素(沉降)的影響下,區(qū)域海平面將在21世紀(jì)逐步上升。2030年,三種典型濃度路徑下的相對(duì)海平面將上升21-22cm;到2050年,RCP2.6下的相對(duì)海平面上升
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海平面加速上升對(duì)低海拔島嶼、沿海地區(qū)及社會(huì)的影響和風(fēng)險(xiǎn)[J]. 蔡榕碩,譚紅建. 氣候變化研究進(jìn)展. 2020(02)
[2]基于層次分析法和熵權(quán)法的堤防安全評(píng)價(jià)[J]. 顧延芊. 黑龍江水利科技. 2019(10)
[3]堤防工程風(fēng)險(xiǎn)分析理論方法綜述[J]. 楊端陽(yáng),王超杰,郭成超,郝燕潔,劉琪. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2019(10)
[4]國(guó)外堤防風(fēng)險(xiǎn)管理現(xiàn)狀及對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 劉高峰,龔艷冰,王慧敏,賴小瑩. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2019(10)
[5]基于改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的防洪堤安全綜合評(píng)價(jià)[J]. 鐘小樟. 黑龍江水利科技. 2019(06)
[6]綠色堤防鐫刻使命——解讀上海城市防汛防臺(tái)安全的生命線[J]. 杜靜安. 生命與災(zāi)害. 2018(12)
[7]基于Infoworks RS的新沭河潰堤洪水風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 柳楊,范子武,劉國(guó)慶,馬振坤,烏景秀,楊暢. 水電能源科學(xué). 2018(08)
[8]基于蒙特卡羅法的感潮河段漫堤風(fēng)險(xiǎn)率研究[J]. 李江林,顧圣平,邵雪杰,歸力佳,咸京. 人民黃河. 2018(06)
[9]上海黃浦江防汛墻墻頂標(biāo)高分界修訂研究[J]. 崔冬,何小燕,賀英,陸倩. 中國(guó)防汛抗旱. 2018(04)
[10]模糊層次分析法在河道堤防工程安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 王恩. 山西建筑. 2017(10)
博士論文
[1]典型沿海城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D]. 權(quán)瑞松.華東師范大學(xué) 2012
[2]中國(guó)沿海臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D]. 殷杰.華東師范大學(xué) 2011
碩士論文
[1]洪澇災(zāi)害影響下城市應(yīng)急服務(wù)空間可達(dá)性研究[D]. 經(jīng)雅夢(mèng).華東師范大學(xué) 2019
[2]海平面上升與可能最大風(fēng)暴潮復(fù)合作用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及其適應(yīng)策略研究[D]. 易思.華東師范大學(xué) 2018
[3]寧夏黃河堤防風(fēng)險(xiǎn)分析及洪水影響評(píng)估[D]. 龐金龍.天津大學(xué) 2016
[4]基于洪水?dāng)?shù)值模擬的堤防安全評(píng)價(jià)與對(duì)策研究[D]. 姜彪.大連理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3065423
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
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【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
華東師范大學(xué)2020屆碩士學(xué)位論文2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)方法13圖2-1研究區(qū)位置Fig.2-1Locationofthestudyarea值得一提的是,地面沉降是上海地區(qū)地形上的一種特殊現(xiàn)象。地面沉降是在人類生產(chǎn)活動(dòng)影響下,由第四紀(jì)松散覆蓋層中砂層的壓密及粘性土層的壓縮固結(jié)而引起的地面標(biāo)高降低的工程地質(zhì)現(xiàn)象3,1965年之前,上海地面沉降速率較快,自1921年發(fā)現(xiàn)的45年間,年均沉降速率達(dá)到39mm,累計(jì)地面沉降達(dá)到1.66m;通過(guò)控制地下水開采量,上海地區(qū)的地面沉降在20世紀(jì)60年代后期得到有效控制,年均沉降量減少到6mm左右(龔士良,2008)。然而地面沉降一直在緩慢的進(jìn)行,這樣的地質(zhì)現(xiàn)象將導(dǎo)致沿海地區(qū)洪澇災(zāi)害加劇,城市防汛排澇工程能力下降;同時(shí),黃浦江邊很多碼頭、倉(cāng)庫(kù)也因沉降導(dǎo)致進(jìn)水,使得上海作為貨物集散中心樞紐的功能受到威脅(龔士良等,2008;王寒梅,2013)。除地面沉降外,上海市作為沿海城市還深受全球變暖帶來(lái)的海平面上升的影響,二者的疊加作用使得上海地區(qū)成為受海平面上升影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一(劉敏等,2016)。沿海地區(qū)的重大洪澇災(zāi)害必須考慮海平面上升與臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮、潮汐、波浪等綜合疊加的影響。除此之外,河口三角洲地帶及沿海城市的人為地面沉降對(duì)未來(lái)海平面上升的影響也不容忽視(蔡榕碩,2019)。李永平等(1998)基于上海7個(gè)驗(yàn)潮站近30年的實(shí)測(cè)潮位數(shù)據(jù),采用時(shí)間序列分析方法構(gòu)建了海平面變化的非線性預(yù)測(cè)模型,并結(jié)合上海地區(qū)未來(lái)地面沉降值,給出了未來(lái)503上海市地方志辦公室http://www.shtong.gov.cn
華東師范大學(xué)2020屆碩士學(xué)位論文2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)方法17圖2-2黃浦江市區(qū)段防汛墻實(shí)測(cè)墻頂高程與設(shè)計(jì)高程比較Fig.2-2ComparisonbetweentheelevationoffloodwallandthedesignelevationalongHuangpuRiver2.2.2研究方法1.相對(duì)海平面上升預(yù)測(cè)區(qū)域海平面變化受冰凍圈變化、區(qū)域地質(zhì)沉降、洋流等因素的影響。RobertE.Kopp等(2014)通過(guò)考慮冰原、冰川和冰蓋融化、海洋學(xué)過(guò)程(海水的熱膨脹)、陸地蓄水以及冰川均衡調(diào)整、地面沉降等非氣候因素,構(gòu)建了全球各地區(qū)驗(yàn)潮站在三種典型的溫室氣體濃度路徑(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)下區(qū)域海平面上升的數(shù)據(jù)集,其中中國(guó)以長(zhǎng)江口上海呂泗驗(yàn)潮站為例。區(qū)域海平面上升主要取決于該地區(qū)的地面沉降等非氣候因素,因此,本研究中相對(duì)海平面上升的預(yù)測(cè)將考慮氣候驅(qū)動(dòng)下上海呂泗驗(yàn)潮站的絕對(duì)海平面上升與未來(lái)上海地面沉降速率(6±1mm/y)(龔士良,2008),所有的相對(duì)海平面上升值得預(yù)測(cè)均以2010年為基準(zhǔn)年份。表2-2上海相對(duì)海平面上升預(yù)測(cè)值(單位:cm)Tab.2-1RelativesealevelriseprojectionsinShanghai(unit:cm)年份RCP2.6(5%)RCP2.6(50%)RCP2.6(95%)RCP4.5(5%)RCP4.5(50%)RCP4.5(95%)RCP8.5(5%)RCP8.5(50%)RCP8.5(95%)203011213212213112223120502545652647682750732100561021486311416575136197上海相對(duì)海平面上升的預(yù)測(cè)如表2-1所示?梢园l(fā)現(xiàn),在氣候和非氣候因素(沉降)的影響下,區(qū)域海平面將在21世紀(jì)逐步上升。2030年,三種典型濃度路徑下的相對(duì)海平面將上升21-22cm;到2050年,RCP2.6下的相對(duì)海平面上升
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海平面加速上升對(duì)低海拔島嶼、沿海地區(qū)及社會(huì)的影響和風(fēng)險(xiǎn)[J]. 蔡榕碩,譚紅建. 氣候變化研究進(jìn)展. 2020(02)
[2]基于層次分析法和熵權(quán)法的堤防安全評(píng)價(jià)[J]. 顧延芊. 黑龍江水利科技. 2019(10)
[3]堤防工程風(fēng)險(xiǎn)分析理論方法綜述[J]. 楊端陽(yáng),王超杰,郭成超,郝燕潔,劉琪. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2019(10)
[4]國(guó)外堤防風(fēng)險(xiǎn)管理現(xiàn)狀及對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 劉高峰,龔艷冰,王慧敏,賴小瑩. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2019(10)
[5]基于改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的防洪堤安全綜合評(píng)價(jià)[J]. 鐘小樟. 黑龍江水利科技. 2019(06)
[6]綠色堤防鐫刻使命——解讀上海城市防汛防臺(tái)安全的生命線[J]. 杜靜安. 生命與災(zāi)害. 2018(12)
[7]基于Infoworks RS的新沭河潰堤洪水風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 柳楊,范子武,劉國(guó)慶,馬振坤,烏景秀,楊暢. 水電能源科學(xué). 2018(08)
[8]基于蒙特卡羅法的感潮河段漫堤風(fēng)險(xiǎn)率研究[J]. 李江林,顧圣平,邵雪杰,歸力佳,咸京. 人民黃河. 2018(06)
[9]上海黃浦江防汛墻墻頂標(biāo)高分界修訂研究[J]. 崔冬,何小燕,賀英,陸倩. 中國(guó)防汛抗旱. 2018(04)
[10]模糊層次分析法在河道堤防工程安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 王恩. 山西建筑. 2017(10)
博士論文
[1]典型沿海城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D]. 權(quán)瑞松.華東師范大學(xué) 2012
[2]中國(guó)沿海臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D]. 殷杰.華東師范大學(xué) 2011
碩士論文
[1]洪澇災(zāi)害影響下城市應(yīng)急服務(wù)空間可達(dá)性研究[D]. 經(jīng)雅夢(mèng).華東師范大學(xué) 2019
[2]海平面上升與可能最大風(fēng)暴潮復(fù)合作用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及其適應(yīng)策略研究[D]. 易思.華東師范大學(xué) 2018
[3]寧夏黃河堤防風(fēng)險(xiǎn)分析及洪水影響評(píng)估[D]. 龐金龍.天津大學(xué) 2016
[4]基于洪水?dāng)?shù)值模擬的堤防安全評(píng)價(jià)與對(duì)策研究[D]. 姜彪.大連理工大學(xué) 2010
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