环境监测及预报技术研讨会XXXX1031

罗阳，吴维登，林法琳，曾银东，方伟华，江文胜国家海洋局第三海洋研究所福建省预报台，北京师范大学，中国海洋大学2015年10月31日[e-mail]海峡两岸海洋减灾论坛暨第六届海峡两岸海洋环境监测及预报技术研讨会基于近岸多因子耦合数值模式的中国典型沿海县风暴潮灾害风险评估和区划研究汇报大纲2研究区概况34研究背景1主要成果与核心产品主要工作内容与关键技术5总结与展望6680543322188820610013362124128140371492161152951377601002003004005006002002200320042005200620072008200920102011直接经济损失(亿元)死亡(失踪)人数2002-2011年，海洋灾害直接经济总损失1339亿元，死亡（失踪）1876人。各类沿海区域经济发展规划的编制和沿海工程项目的审批和建设中普遍存在着对海洋灾害风险考虑和评估不足的问题已建和在建的沿海工程设防标准和实际防御能力是否满足区域内海洋灾害应对需要，没有专门的风险评估技术体系进行理论指导，2012年6月，国务院发布《海洋观测预报管理条例》，提出开展海洋灾害风险评估，预测和评估海啸、风暴潮等海洋灾害影响工作。2012年底，国土资源部向国务院上报了《关于开展海洋灾害风险评估和区划有关工作的请示》，提出由海洋局牵头，按照多部门参与、涵盖多灾害种类的原则，开展全国范围的海洋灾害风险评估和区划工作。2013年2月份，李克强总理在文件上圈阅同意开展该风险评估和区划工作。该工作分为国家、省、市、县四个尺度，开展风暴潮、海浪、海啸、海冰、海平面上升等海洋灾害风险评估和区划工作，分三个阶段逐步完成，目前已完成第一阶段工作，即第一批试点区的海洋灾害风险评估和区划工作。建立相关方法、标准与技术体系，为全国范围开展评估和区划工作提供支撑研究背景连江县位于福建东部沿海，介于北纬26°07′-26°27′，东经119°17′-120°31′之间。全县陆海总面积4280.15km2(包括的马祖列岛)。陆地面积1168.13km2,海域面积3112.02km2。全县人口62万，包含乡镇有16个。连江县境内的自然灾害主要是热带风暴(台风)造成的。其中农历七月最多，达19次，八月10次，六月8次，月份不明2次。新中国成立后，1952-1990年的39年间，台风在连江沿海登陆或受影响成灾的计53次，年均一次多。发生时间农历八月最多，达17次，七月12次，六月12次，五月4次，四月3次，三月2次、二月1次、九月1次、十一月1次。台风强度最大的多发生在农历初一或十五前后。研究区概况连江县2010年土地利用分布图（1:25000）连江县海防工程大部分集中在县城内陆东北部环罗源湾的沿海各乡镇（马鼻、透堡）、黄岐半岛西北部的大官坂围垦区（官坂）以及县城东部和东南部的沿海的各乡镇以及所辖的岛屿（浦口、晓澳、琯头以及所辖的粗芦岛）。最长的是马鼻海堤，约14km，其次是大官坂的北拓海堤，长约5.7km，浦口柘尾段海堤、琯头逢岐段、琯头东岸海堤以及坑园下屿海堤都比较短，其它海堤长度均在1-2km左右；除了大官坂的北拓海堤设计标准为50年一遇之外，其它海堤的设计标准都是20年一遇；海堤高程最高的是晓澳的道澳海堤，堤顶高程为8.0m，最低的是琯头的逢岐海堤，堤顶高程4.9m，其余海堤的高程均位于5m-7m之间。连江县主要承灾体包括学校、剧毒品和危险化学品存放点、液化石油站。其中，共有学校180所，中学45所，小学135所；共有剧毒品和危险化学品存放点3处，2处位于晓澳镇，1处位于坑园镇；液化石油站5处，分别位于苔录镇、黄岐镇、东岱镇、琯头镇和马鼻镇。连江县民政部门确定的避灾点合计343处（2011年统计），本项目对安置人数200人以上的避灾点进行现场定位、拍照与基本情况调查，合计145处。连江县沿海各乡镇均有避灾点分布，其中官坂、透堡、马鼻、晓澳、东岱、浦口、琯头的避灾点分布较为密集。近岸多因子耦合风暴潮增水精细化数值模拟不同等级台风风暴潮淹没水深模拟风暴潮灾害风险评估与区划主要研究内容近岸多因子耦合精细化数值模拟技术；风暴潮灾害风险评估与区划技术关键技术地方沟通现场校验台风、强台风、超强台风风暴潮灾害风险区划图情景分析法迭代分析法最佳路径法风暴潮灾害风险评估与区划技术导则技术路线图近岸多因子耦合精细化数值模拟技术技术路线综合考虑风暴潮增水、天文潮、近岸浪、径流等影响，在实际地形和划定边界条件下建立全溃堤和漫堤精细化数值模型。各模块关系图基础数据连江县1:10000的基础地理数据（DEM、DLG）1949-2010年台风路径点的日期、经纬度、中心最低气压和中心最大风速等指标连江县附近海域水深地形资料堤防资料：包括堤防经纬度、详细堤顶高程、长度闽江、敖江的98、99、2000年7月份的月平均流量观测资料；2001年-2010年3-9月份月平均流量观测资料2013年苏力、潭美台风实测资料计算区域与网格小网格覆盖范围大网格覆盖范围罗源湾和闽江口及附近的海域，东经为119°20´～121°，北纬为25°45´～26°55´东至台湾海峡和台湾岛，南至广东汕头，北至浙江温州的海域，东经为115°～125°，北纬为20°～29°30´小网格覆盖范围网格、水深和高程图网格空间分辨率为50米至3000米不等，陆地区域的网格空间分辨率高于50米。小网格覆盖区域的水深和高程图（高程大于15米的按15米画出）模式验证——不同风场模式比较与验证气压场模式取Jelesnianski（1965）标准气压场；风速场模式采用Jelesnianski（1965）热带风暴模式风场验证：2013年的苏力和潭美，验证点有四个风场模式验证站点模式验证——风暴潮模式增水验证11场历史台风进行风暴潮数值模式增水验证，台风编号为5903、6911、7301、7613、7705、9608、9714、0513、0519、0908水文站（10个）：东山、厦门、崇武、平潭、梅花、琯头、东冲、三沙、沙埕、前薛风暴潮增水验证水文站分布图模式验证——FVCOM模式潮位验证FVCOM模式验证潮位站分布图验证资料来自908项目，罗源湾三个点（T1，T2，T3），闽江口三个点（川石，定海，梅花），200908台风（莫拉克）2009年第8号台风“莫拉克”8月4日凌晨生成，5日加强为台风，8日23时45分在台湾花莲登陆，9日16时20分在福建霞浦再次登陆。形成：2009年8月2日；消散：2009年8月11日最高风速：155km/h（10分钟平均风速）；190km/h（1分钟平均风速）最低气压：945hPa波浪骑士布放位置：26°25.69323’N,119°54.45662’E，位于罗源湾口。模式验证——SWAN波浪模式验证莫拉克台风路径与测波浮标位置图模式验证——整体计算模型验证模型验证实测站点位置1307号台风（苏力，Soulik）路径图2013年7月13日1312号台风（潭美，Trami）路径图于2013年8月22日连江县可能最大热带气旋计算路径示意图各组次计算所需热带气旋参数由北京师范大学提供连江县参考点经纬度设为（119.70°E，26.28°N）热带气旋登陆主方向为-65°，辅方向为-125°和-5°（正北为0度，顺时针方向为正）每个方向平行设计6条台风，故每个等级台风合计计算18组，取叠加结果作为最大可能淹没范围设计全溃堤与漫堤两种工况等级台风风暴潮数值模拟计算组次各等级台风参数表风暴潮灾害风险评估和区划技术以《风暴潮灾害风险评估与区划（试点）技术导则（送审稿）》为依据（1）危险性评估通过最大可能台风风暴潮工况下，淹没区域水深识别危险性，水深越深，危险性越大。（2）脆弱性评估全国土地利用现状二级类空间单元作为脆弱性评估空间单元，根据土地利用现状二级类与脆弱性等级对应关系确定二级类空间单元的脆弱性等级。（3）风险评估基于风暴潮危险性等级评估结果、脆弱性等级评估结果，以及二者与灾害风险等级的对应关系，确定各土地利用现状二级类空间单元的风险等级。表1危险性等级与淹没水深对应关系表表3风暴潮灾害风险等级与危险性等级及脆弱性范围对应关系表连江县风暴潮灾害风险评估与区划试点工作报告连江县风暴潮灾害风险评估与区划试点技术报告连江县风暴潮灾害风险评估与区划试点工作图集连江县沿海村镇两百人以上避灾点现状图集不同等级台风淹没范围图集连江县海堤防护基本情况一览表及相关图集主要成果为连江县防灾减灾服务核心产品各等级台风风暴潮淹没范围图集风险评估与区划图集为地方各管理部门中长期规划服务国土局土地利用与开发安监局维持社会稳定民政局保障居民人生安全主要淹没区域居民应急疏散路径选划为连江县防灾减灾服务各等级台风风暴潮淹没范围图集风险评估与区划图集为地方各管理部门中长期规划服务国土局土地利用与开发安监局维持社会稳定民政局保障居民人生安全主要淹没区域居民应急疏散路径选划核心产品台风等级风暴潮全溃堤情景下，淹没区域主要集中在罗源湾南侧围垦区、西侧马鼻-透堡区、鳌江口区和乌猪港区四处；波及的乡镇包括马鼻、透堡、晓澳、黄岐、筱埕、官坂、琯头、安凯、坑园、东岱和浦口共计11个，淹没区域面积合计50.275km2，淹没水深最高为6.95m，出现在罗源湾南侧围垦区。强台风等级风暴潮全溃堤情景下，连江县淹没区域、波及的村镇与台风等级相同，淹没区域面积合计51.96km2，略大于台风等级结果（50.275km2），淹没水深最高为6.95m，与台风等级结果相同，出现在罗源湾南侧围垦区。超强台风等级风暴潮全溃堤情景下，连江县淹没区域、波及的村镇与强台风等级相同，淹没区域面积合计58.57km2，略大于强台风等级结果（51.96km2），淹没水深最高为7.26m，出现在罗源湾南侧围垦区。台风等级风暴潮漫堤情景下，连江县淹没区域主要集中在罗源湾西侧马鼻-透堡区、鳌江口区和乌猪港区3处，波及的乡镇包括马鼻、透堡、晓澳、琯头、东岱和浦口共计6个，淹没面积为35.14km2，淹没水深最高为6.0m，出现在鳌江口与粗芦岛北侧。强台风等级风暴潮漫堤情景下，连江县淹没区域主要集中区域与波及的乡镇与台风等级情况相同，淹没面积为37.56km2，淹没水深最高为6.5m，出现在鳌江口与粗芦岛北侧。超强台风等级风暴潮漫堤情景下，连江县淹没区域主要集中在罗源湾南侧围垦区、西侧马鼻-透堡区、鳌江口区和乌猪港区3处，波及的乡镇包括马鼻、透堡、晓澳、琯头、东岱、浦口、安凯和坑园共计8个，淹没面积为43.73km2，淹没水深最高为7.0m，出现在鳌江口与粗芦岛北侧。连江县风暴潮各脆弱性等级的具体情况如下：其中低（4）脆弱性等级所对应的面积最大，平均分布在县城各乡镇，主要集中在城关区域；较低（3）脆弱性等级主要分布在马鼻、透堡、大官坂围垦区、东岱、浦口和粗芦岛的沿岸区域；较高（2）脆弱性等级主要分布在黄岐南岸、苔录沿岸以及城关等内陆区域；高（1）脆弱性等级主要分布琯头粗芦岛沿岸。连江县风暴潮各危险性等级所对应的面积随着危险性等级的升高而呈减小的趋势。其中，低（4）危险性等级主要分布在大官坂围垦区以及马鼻镇河透堡镇的东部临海区域；较低（3）危险性等级主要分布在马鼻内陆区域、大官坂围垦区腹地、晓澳、东岱和琯头的临海区域；较高（2）危险性等级主要分布在透堡、浦口的临海区域和琯头粗芦岛的西部临海区域；高（1）危险性等级主要分布在透堡、官坂、浦口、晓澳和琯头粗芦岛的内陆区域。连江县风暴潮各风险等级所对应的面积随着风险等级的升高而呈减小的趋势。其中低（4）风险等级主要分布在晓澳与琯头交界的区域、黄岐的南部海域以及马鼻内陆地区；较低（3）风险等级主要分布在马鼻、浦口、琯头、以及琯头粗芦岛的西南沿岸；较高（2）风险等级主要分布在马鼻沿罗源湾海域以及大官坂垦区沿岸；高（1）危险性等级主要分布在浦口、晓澳、粗芦岛沿岸、大官坂垦区内陆地区、透堡和马鼻。为连江县防灾减灾服务各等级台风风暴潮淹没范