沿海城市(广州)自然灾害研究报告

沿海城市自然灾害风险研究摘要：自然灾害是当代国际社会、学术界普遍关注的热点问题。随着自然灾害突发强度、频度和广度的不断增长，自然灾害预防工作显得格外重要。沿海城市作为人口集聚、国民经济、社会发展重要区域和战略中心，自然灾害带来的损失是剧烈、致命的，亟待开展沿海城市自然灾害风险研究。该领域目前主要探讨的问题：自然灾害类型与风险辨识；脆弱性评价指标体系与评价模型；自然灾害风险评估与风险管理；自然灾害数据管理范式研究等。沿海城市作为自然灾害频发和受损严重的地区，在全球变暖和快速城市化背景下，目前应集中开展自然灾害风险实证研究：沿海城市脆弱性评价指标体系和综合脆弱性评价方法；自然灾害风险评估程序规范和动态评估模型；自然灾害数据管理范式与模板；自然灾害风险评估018工具关键词：风险评估；风险管理；自然灾害；沿海城市1引言自然灾害是当代国际社会、学术界普遍关注的热点问题。早在1981年，成立了国际风险协会。开展灾害风险分析、风险管理与政策研究；1994年，联合国第一届国际减灾大会通过横滨战略，提出了建立更安全世界的预防、防备和减轻自然灾害的指导方针；1999年，国际全球环境变化的人文因素计划，设立了全球环境变化与人类安全综合研究计划办公室，重视自然灾害与城市脆弱性研究；2005年1月，联合国第二届全球减灾会议在日本神户举行，以国家与社区灾害防御能力建设为主题，提出了《兵库宣言》，为降低脆弱性和灾害风险提供了系统战略方法，其中自然灾害风险识别、评价、灾害风险监测与预警被列为未来10年减灾的五个优先领域之一气众多自然灾害根源于全球变暖，而全球变暖带来的重要影响是海平面上升。大量研究表明，海平面上升已是不争的事实。Gornitz等根据全球193个稳定潮汐站点的海平面变化记录估算出海平面上升速率为1mm/a，到2050年全球海平面要上升40~60cm；Barnett应用EOF方法分析了全球155个站点的海平面变化记录，估算出过去100年里，全球海平面上升14.3±1.4cm，而过去近50年海平面上升11.4±1.2cm；Nicholls等认为20世纪海平面上升速率为2.5mm/a，而21世纪由于人类活动的加剧，海平面上升将进一步加速；Cabanes等利用Topex/Poseidon卫星对全球海平面上升研究结果表明，在1993年1月到2000年12月间，海平面的上升速率为2.5±0.2mm/a；IPCC关于气候变化的第3份评价报告对20世纪导致海平面上升的不同因素的贡献进行了估算，认为最大的贡献因素是大洋变暖所造成的大洋热膨胀（导致海平面上升0.7mm/a），这一因素自20世纪50年代以来占主导地位，贡献次之的是大陆冰雪融化因素，导致海平面上升0.2-0.4mm/a,,贡献最小因素是由于人类活动而导致的陆地水资源存储量的改变，导致海平面上升速率为-1.1〜+0.4mm/a，取中值-0.35mm/a(即海平面在下降），综合这些因素可知全球海平面上升的速率为-0.8〜+2.2mm/a，中值为0.7mm/a，而最近的全球海平面上升研究结果表明上升速率接近2mm/a，为1.71-0.55mm/a，在纠正冰后期回弹后为1.84±0.35mm/a;Cohen等研究认为，到2050年、2100年和2200年，全球海平面上升幅度分别为15cm、35cm和80cm。我国东南沿海地区海平面也在不断上升。全球加速上升的海平面与中国沿海平原地带的自然和人为地面沉降相叠加，使中国沿海一些重要经济发展地区至2050年相对海面上升幅度将可能达到全球平均水平的2~3倍；对长江三角洲及毗连地区海平面上升研究表明，上海邻近海域海平面将在2050年上升50cm左右，长江三角洲北部沿海约上升45cm，而苏北滨海平原和杭州湾北岸在25~30cm之间；对广东海平面上升研究认为1955-1996年间该地区相对海平面上升速率为2.0~2.5mm/a;对香港过去45年海平面变化研究表明，香港海平面上升的速率为19±0.4mm/a。沿海城市是自然灾害易发和频发区域。它也往往是世界各地人口集聚、国民经济和社会发展的重要区域和战略中心，如我国沿海城市承载着全国25%以上人口，创造着55%以上国民生产总值。随着城市人口、经济快速发展，相伴而生的灾害隐患不断增多，原有的致灾因素和致灾源不断外延和激化，新的灾种和致灾源不断产生，人为因素的致灾、成灾频率呈非线性提高，灾害的放大效应，更为显著；而海平面上升、气候和海陆交互作用产生的复合型、多变性、突发性自然灾害，进一步加剧了沿海快速城市化地区的自然灾害强度与频度，变异型自然灾害类型繁多，沿海城市脆弱性日趋增强，社会经济损失巨大。如2004年8月发生的台风云娜，肆虐浙江15小时，导致全省死亡164人，失踪24人，直接经济损失高达181.28亿元；2005年8月底登陆美国新奧尔良的卡特里娜，'飓风，导致1069人遇难，经济损失超过千亿美元；2005年截至9月20日，中国共遭6大台风袭击，共造成1630人死亡，紧急转移安置1335万人，因灾造成的直接经济损失1630亿元；而2004年12月26日发生的印度洋特大海啸也为世界重新思考自然灾害管理模式与发展观提供了一个契机。可见，城市地位的重要性和面临自然灾害的高风险性，促使城市自然灾害研究受到了更大的关注。近年来，联合国人居处（UNHABITAT、美国国家海洋和气象局和欧盟等机构启动了城市自然灾害风险管理研究，建立城市脆弱性评价指标体系，强调自然灾害风险的动态评估研究，使其成为灾害研究的前沿领域。近20年来国际减灾战略的实施表明，在自然灾害预防、防备和减灾三项工作中，灾害预防工作最为重要，而灾害风险评估是灾害预防的重要工具，故本文着重论述深人开展城市自然灾害风险评估和管理领域的若干问题，尤其对我国沿海城市自然灾害风险研究的重点进行初步探讨，具有重要的科学价值与现实意义。2自然灾害类型与风险辨识目前全球各种灾害造成的损失中，洪水占40%,热带气旋占20%，干旱占15%，地震占15%，其余占10%。沿海城市作为遭受自然灾害频率和强度最高的区域，自然灾害对城市生命财产和社会物质财富造成重大危害。沿海城市自然灾害由不可控制或未加控制的因素造成，主要包括洪水、风暴潮、热带气旋和海啸等^。在全球变暖背景下，沿海城市自然灾害的强度和频率明显加剧。2.1洪水灾害洪水灾害是世界上最主要的自然灾害，防治洪灾是世界各国普遍关注的问题。洪灾不但影响沿海城市的基础设施，而且引发潮流和波浪的变化，改变着城市部分关键的自然和社会要素，可能导致霍乱等疫病的发生問。1970~1989年间，美国为了保护沿海城市的人口和建筑等免遭洪灾，耗资约1000~3000亿美元。我国是世界上受洪灾影响最大的国家之一，频繁的洪灾严重地制约着我国社会和经济的发展，中国现有100多座大中城市处于洪水水位之下，其安全受到严重威胁。自公元前206年至1949年间，有1092个年份发生了较大的洪灾，平均每两年发生一次。中国沿海地区由于所处地理位置、地形和季风气候等因素的共同作用，导致洪灾频繁发生，成为全国遭受洪水危害频数最多、影响范围最广的三个洪水多灾区之一。受来自太平洋热带海洋气团和印度洋赤道海洋气团影响，我国夏季吹偏南风，沿海地区降水多集中在5~10月。热带气旋登陆或过境常常带来狂风暴雨，沿海省市24小时和3天最大降水记录，约800是由热带气旋登陆创下的。同时，与热带和温带气旋相伴生的风暴潮又时常越过或摧毁海堤侵人低地；主干水系中上游过于集中的洪水与当地台风暴雨洪水和大潮高潮位相遇，极易形成严重洪水灾害。当北半球平均气温呈正距平时（即气温较常年偏高；)，中国东部长江以南和东北南部降水将偏多，尤以江苏、浙江和福建沿海降水增加最为显著問。如1915年7月，连日暴雨，西江、北江和东江洪水相遇，又逢大潮顶托，引发珠江三角洲200年一遇特大洪灾，致使三角洲堤围几乎全部溃决，受灾农田43万h㎡，受灾人数超过378万人，广州市被洪水淹没长达7天之久，损失惨重。1954年至1988年35年间，浙江沿海先后发生特大洪水11次，累计淹没农田157万342，倒塌房屋12.6万间，因灾死亡2116人间。2.2风暴潮灾害风暴潮是破坏性极强的自然灾害，全球沿海城市每年约有4500万人受到风暴潮灾害的影响。即便不考虑未来沿海地区人口和风暴频率的变化，在全球变暖背景下，当海面上升0.5m，将有约9000万人口受到风暴潮的影响，当海面上升1m，受影响的人口将达到1.2亿。在西北太平洋沿岸国家中我国遭受的风暴潮灾害最频繁，一年四季均有发生。台风风暴潮的致灾区域几乎遍及整个中国沿海，多发生在夏、秋季节。温带风暴潮的致灾区域主要集中在我国的渤、黄海沿岸，其中莱州湾最严重、渤海湾沿岸次之，海州湾沿岸再次之；9月至翌年6月均有发生，但多发生在冬半年〔11月至翌年4月)。我国历史上对沿海频发的特大风暴潮灾害曾有过大量文字记载，据不完全统计，仅公元前48年至公元1949年近2000年间，有较详细记载的特大风暴潮灾害就有576次，平均不足4年就有一次，一次死亡人数少则千人，多则数万至10多万口。近40多年来，风暴潮灾害死亡人数虽有所减少，但灾害直接经济损失则不断增加，据有关部门估算，近40年来，我国沿海风暴潮灾害每年造成的直接经济损失已由50年代的平均1亿元左右，增加到80年代后期的20亿元左右。仅就2003年，我国沿海地区共发生14次风暴潮灾害，造成直接经济损失达78.7亿元。2.3热带气旋灾害全球变暖还将导致沿海地区热带气旋灾害加剧。热带气旋是一种强烈的天气系统，强烈的热带气旋伴有狂风、暴雨、巨浪和风暴潮，活动范围很大，具有强大破坏力，是最强烈的灾害性天气系统，全球平均每年被命名的热带气旋约84个，一半左右达到飓风强度。西北太平洋（包括南海）是全球热带气旋发生频率最高的地区，平均每年有近26个被命名的热带气旋发生；东北太平洋是全球热带气旋活跃发生地，平均每年发生被命名热带气旋近17个；北印度洋地区热带气旋发生频率较低，仅占全球热带气旋发生数的70左右。自1960年起，印度和孟加拉国沿海城市至少遭受了8次大规模热带气旋袭击，每次死亡人数均超过万人；1970年热带气旋导致孟加拉国近30万人死亡，潮水向内陆运移150多km，孟加拉国、埃及和越南约800万~1000万人生活在海拔不足14m区域内，而这些地区都是毫无保护措施的河流三角洲地区。菲律宾以东洋面是全球热带气旋生成最多的地方，而中国是世界各国登陆热带气旋最多的国家，常年在我国登陆的热带气旋有7~9个。1970~2001年，32年西太平洋（包括南海）共生成热带气旋863个，年均27个，在我国登陆256个，年均8个。热带气旋在我国的登陆时间基本上位于7~12月间。从登陆区域看，我国沿海地区均有登陆，广东是我国登陆热带气旋次数最多的地区。登陆我国的热带气旋向北移动可超过50。N，向西可达104。E附近。热带气旋在我国陆上消失的位置最北是黑龙江最西可至云南东部。广西是陆上热带气旋消失数最多的地区，江西是在内陆省份消失率最大地区，而江苏是深人内陆后人海最多的地区。2.4海啸灾害海啸是沿海城市破坏性最大的自然灾害之一，它属于海洋地质灾害派生的一类自然灾害。根据成因海啸可分为4种类型，即由气象变化引起的风暴潮，火山爆发引起的火山海啸，海底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸。1900~2004年间，全球发生的海啸统计表明：太平洋发生711次海啸，约占全球海啸的75%，地中海110次（12%），大西洋91次（10%），印度洋34次（3%），重大海啸14次，死亡人数达14.3万人，但频率最低的印度洋，2004年12月26日却发生了全球最强的一次海啸灾害，造成死亡和失踪人数达30多万，其经济损失逾200亿美元，成为人类历史上记录到的同类灾害中死亡人数，经济损失最严重的一次。全球每2年发生1次局地破坏性海啸，每10年发生1次越洋大海啸。我国近海海域虽不具备地震海啸发生的海洋条件，但地震引起1~2M波高的潮水涌上岸的情况曾有发生。若发生7.5级以上强震，渤海和北黄海不会有地