导语

  

内容提要

  

    本书是“十二五”国家科技支撑计划项目“重大自然灾害综合风险评估与减灾关键技术及应用示范”系列成果报告之一，内容主要涉及第四课题“重大自然灾害风险处置关键技术与应用示范”中的部分研究成果。在项目总体框架内，本书以风险管理理论为基础，重点论述全球气候变化背景下以我国山东沿海风暴潮为主的海洋灾害风险评估及减灾策略等专题研究。本书主要内容包括：在阐述风暴潮灾害的孕灾机制及过程的基础上，建立了风暴潮与天文潮耦合数值模型和二维风暴潮伴随同化模型；构建了以典型海岸带灾害风暴潮为主要致灾因子的综合风险评估指标体系，建立并优化了多目标海岸带灾害导致经济损失和人员伤亡的风险评估与预警模型；评估了全球气候变化背景下海平面上升对极值水位重现期的影响及山东沿海地区极值水位的淹没风险；以山东沿海灾害野外调查为案例，分析了山东省干旱、暴雨洪涝等气象灾害的时空特征，并对沿海地区海洋灾害综合风险进行了评估研究；提出了我国沿海典型城市重点区域海洋灾害防灾减灾工程措施与对策等。
    本书可供海洋灾害预警预报、海洋国防建设、海洋工程、渔业养殖、海岛旅游、水利工程、地理科学、气象科学、风险评估与管理、防灾减灾等领域的沿海地区政府公务人员、科研和工程技术人员、企业管理人员以及大专院校海洋、水利、防灾减灾等方面的相关师生参考。

序
前言
1  风暴潮灾害及其风险理论机制
  1.1  风暴潮及其灾害的理论基础
    1.1.1  风暴潮定义及种类
    1.1.2  风暴潮灾害的影响因素
  1.2  风暴潮灾害的风险评估理论
    1.2.1  风暴潮的危险性
    1.2.2  风暴潮灾害承灾体的易损性
    1.2.3  风暴潮综合风险区划评估
  1.3  本章小结
2  风暴潮灾害和形成机制
  2.1  风暴潮引起的灾害
  2.2  风暴潮灾害的历史资料评估
    2.2.1  时间分布
    2.2.2  空间分布
  2.3  引发风暴潮的自然因素
  2.4  海平面上升对风暴潮灾害的影响
    2.4.1  概述
    2.4.2  海平面上升对海岸带地区的影响
    2.4.3  海平面上升对台风的影响
  2.5  本章小结
3  风暴潮数值模型与预报预警
  3.1  风暴潮模型的基本理论
  3.2  风暴潮与天文潮耦合的数值模型
    3.2.1  风暴潮模型
    3.2.2  天文潮模型
    3.2.3  风暴潮与天文潮耦合模型
    3.2.4  7203号台风的个例计算
  3.3  风暴潮数值预报方法
    3.3.1  伴随同化方法
    3.3.2  正则化方法
    3.3.3  7203号台风和8509号台风的个例计算
  3.4  风暴潮监测与预报预警
    3.4.1  风暴潮监测
    3.4.2  风暴潮预报预警现状
    3.4.3  基于扩展卡尔曼滤波的风暴潮预警研究
    3.4.4  基于极限理论的风暴潮预警研究
    3.4.5  基于传统机器学习模型的风暴潮灾害损失预测研究
    3.4.6  基于深度学习模型的风暴潮增水预测研究
  3.5  本章小结
4  气候变化与风暴潮灾害适应
  4.1  气候变化对风暴潮灾害的影响
    4.1.1  气候变化与海平面上升状况
    4.1.2  气候变化下风暴潮灾害的未来发展趋势
  4.2  气候变化下风暴潮极端灾害风险评估
    4.2.1  气候变化背景下海平面上升对极值水位重现期的影响——以山东半岛为例
    4.2.2  气候变化对沿海地区极值水位淹没风险的影响——以山东沿海地区荣成市为例
  4.3  气候变化背景下极值水位的风险及其适应对策
    4.3.1  气候变化背景下极值水位的风险
    4.3.2  适应对策
  4.4  本章小结
5  山东省气象灾害时空特征
  5.1  山东省基本概况
    5.1.1  位置与范围
    5.1.2  自然地理特征
    5.1.3  社会经济特征
    5.1.4  自然灾害特征
  5.2  山东省气象干旱时空特征
    5.2.1  数据与方法
    5.2.2  结果与分析
  5.3  山东省暴雨洪涝灾害时空特征
    5.3.1  数据与方法
    5.3.2  结果与分析
  5.4  本章小结
6  山东沿海海洋灾害风险评估及减灾策略
  6.1  海洋灾害风险评估的过程
  6.2  山东沿海城市海洋灾害的确定
  6.3  山东沿海地区海洋灾害综合风险评估
    6.3.1  致灾因子的危险性
    6.3.2  海洋灾害承灾体的脆弱性
    6.3.3  山东沿海地区防灾减灾能力的抵御性
    6.3.4  利用粗糙集理论对评价指标进行简化
    6.3.5  单一评价指标的选取及评价结果
    6.3.6  基于离差最大化的组合评价模型
    6.3.7  检验方法集的相容性
    6.3.8  组合权重及组合风险评价值的计算
  6.4  山东沿海区域海洋灾害综合风险的结果分析
  6.5  山东沿海各市海洋灾害的防灾减灾策略
  6.6  山东沿海各市海洋灾害及防灾工程实地调查
    6.6.1  重点海堤
    6.6.2  海岸侵蚀
    6.6.3  围填海状况
    6.6.4  海水入侵及盐渍化
    6.6.5  结论
  6.7  风暴潮及城市洪涝灾害风险预警——以寿光市为例
    6.7.1  区域概况
    6.7.2  风暴潮灾害统计
    6.7.3  避灾点及应急疏散路线规划
    6.7.4  结论与对策
  6.8  本章小结
7  海洋灾害工程措施
  7.1  现在及未来风险防御工程措施
    7.1.1  减灾目标
    7.1.2  现在及未来风险防御工程措施减灾策略识别及分析
    7.1.3  减灾措施的优先等级确定
  7.2  重点区域防灾减灾工程措施的仿真模拟
    7.2.1  土木工程灾害的仿真模拟
    7.2.2  土木工程在灾害性荷载下的损伤机理研究
    7.2.3  海浪作用下土木工程破坏的三维仿真
    7.2.4  VR技术在土木工程防灾各阶段的功能
    7.2.5  土木工程灾害应对策略及避灾模拟
  7.3  BIM在我国沿海城市海洋灾害防灾减灾中的应用
    7.3.1  建筑物子系统
    7.3.2  市政设施子系统
    7.3.3  道路子系统
    7.3.4  海港海堤子系统
    7.3.5  BIM在我国沿海海洋灾害防灾减灾中的应用流程
  7.4  重点区域防灾减灾工程措施
    7.4.1  黄岛区海堤现状
    7.4.2  黄岛区海堤存在的关键问题
    7.4.3  黄岛区防灾减灾工程对策
    7.4.4  海堤的设计及经济评价
  7.5  本章小结
参考文献