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成果名称: 陕西暴雨灾害损失与影响预估研究

成果登记号: 9612018J0145

第一完成单位: 陕西省气候中心

联 系 人: 田亮

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

技术领域: 城市建设与社会发展

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

在全球气候变暖背景下,陕西省极端降水事件频频发生,因暴雨所造成的洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害加剧,损失愈来愈重。因此,提高暴雨事件的预报预警和影响预估,为政府防灾减灾提供科学依据就显得尤为重要和迫切。2012年1月申报陕西省科学技术研究发展计划项目《陕西暴雨灾害损失与影响预估研究》,5月15日批准立项,项目编号2012K12-03-02,资助基金4.0万元。

项目主要通过对陕西暴雨极端事件及历史暴雨灾情特征的分析,确定暴雨过程自评估指标和暴雨灾害损失与影响预估综合指标,对暴雨事件本身程度进行评估,判定评估事件的历史地位,构建单次暴雨过程灾害损失与影响预估方案,对暴雨过程可能造成的灾害损失与影响程度做出判断,为政府部门在暴雨灾害应急响应中提供重要决策依据,最大限度地减少暴雨天气所造成的灾害损失与影响。

通过对陕西多年暴雨时空特征的分析,得出以下结论:(1)陕西暴雨主要分布在陕南,陕北和关中年暴雨平均不足1天。暴雨最多的是陕南的镇巴,年暴雨日数接近5天,最少的是陕北的定边,年暴雨日数0.26天,平均4年出现一次。暴雨一般出现在5月至10月,暴雨站次占全年的97.5%,7-9月暴雨发生频次最多,占全年的79%。关中西部到陕南中南部暴雨在增多,陕南西部及陕北北部暴雨有减少的趋势。(2)短时暴雨(大于等于16mm/h)陕南秦巴山区和渭北、陕北塬区出现较频繁,而30mm/h以上的暴雨易出现在山地迎风坡、地形陡升区及喇叭口等特殊地形附近。(3)从各类气象灾害记录数看,暴雨洪涝最多,从各种灾害年均经济损失和死亡人数看,暴雨洪涝造成的损失最重。相比较,陕北暴雨洪涝损失较轻,关中次之,陕南最重。(4)统计逐年区域性暴雨过程发现,20世纪80年代及2000年代区域性暴雨过程显著偏多。选取暴雨过程平均降水量、日最大暴雨量、区域平均最大日雨量、暴雨范围和持续时间五个单项指标,将五个指标分别无量纲化后,采用等权重技术方案建立了暴雨过程综合强度评估模型。(5)利用重现期和百分位两种方法确定区域性暴雨过程强度等级评估指标阈值。对1961-2013年106个区域性暴雨过程进行了等级评估,其中特大暴雨过程5个,重大暴雨过程16个,较大暴雨过程32个,一般暴雨过程52个。排在前16位的暴雨过程与灾害大典中记载的造成重大灾害损失的暴雨过程如200308、199807、198108、200206、201007等暴雨过程基本一致,说明暴雨过程评估模型可以用于暴雨灾害影响与损失的评估及暴雨灾害影响的预评估。模型评估2011年9月17-18日的暴雨过程为特大暴雨过程,为25年一遇。结果客观合理,方法简单可行,便于业务应用。(6)分析了2011年渭河和汉江上游流域秋汛期大尺度环流,欧亚中高纬度地区位势高度距平场从西北到东南呈现"+ - +"的典型波列分布,副热带高压的东西进退和稳定维持对于雨带的建立影响最为明显。渭河和汉江上游流域水位的变化与流域上游强降雨过程有很好的对应关系。(7)利用小时降水量、灾情、地理和社会经济数据,采用主成分分析法、层次分析法等给出了暴雨致灾因子、孕灾环境脆弱度、承灾体易损性和抗灾能力4个指标,结合GIS技术,构建了陕西暴雨灾害风险度实时评估模型,并给出了风险评估指数,模型应用于2011年9月17-18日暴雨过程中验证,评估结果与灾情吻合较好,暴雨灾害风险实时评估模型可以在业务中应用。

构建以气象资料为基础的暴雨灾害损失评估模型及业务系统在气候决策服务及气候评价业务中应用,加快了气象灾害的灾前、灾中及灾后的快速评估,提高了气候决策服务的主动性、及时性。暴雨洪涝灾害风险区划图在2013和2014年汛期的气候预测服务材料中应用,副省长在多份暴雨事件评估服务材料上批示,要求做好暴雨洪涝灾害的防御工作。

由于暴雨灾害损失不但与致灾因子有关,还与承灾体的易损程度、环境敏感程度以及当地的防灾减灾能力有关。本研究所指暴雨为日降水量大于等于50毫米的降水,但短时暴雨可能诱发山体滑坡、泥石流等地质灾害,从而造成较大的灾害损失。今后将增加小时降水量资料来表征暴雨强度,将会更客观的预估暴雨灾害损失。

在本项目的支持下,发表核心期刊论文"1961-2011年陕西汛期短时降水变化特征"获2017陕西省自然科学优秀论文三等奖. 课题主持人2014年获中国气象局第六届"西部优秀青年"称号,培养2名青年技术人员晋升高级职称。