
临清市大风灾害风险评估与区划.docx
9页临清市大风灾害风险评估与区划 山东省聊城市光明电力服务有限责任公司临清分公司2 山东省临清市 252600山东省临清市第一中学高二.13班3 山东省临清市 252600Summary 在我国气象观测业务中规定,瞬间风速达到或超过17m / s(或目测估计风力达到或超过8级)的风,称为大风大风灾害是一种农业气象灾害,对农业生产有害的风主要是台风、季节性大风、地方性局地大风等风灾是山东省临清市主要的气象灾害之一大风可造成农作物受灾,吹翻船只和车辆,吹折树枝甚至拔起树干,引发城乡危房和户外广告倒塌事故,折断电杆,造成电力设施瘫痪对交通运输、渔业、农业以及人的生命财产造成,破坏力极强揭示其分布特点变化规律及开展大风灾害危险性和风险性评估,对于防灾减灾合理安排农业生产有着重要作用Keys:大风灾害;风险评估;区划引言大风气象灾害风险评价是气象灾害研究中的一个新领域,目前对大风灾害风险进行评价的很少本文从山东省临清市2000年-2020年大风的特征、大风灾害危险性、风险性评估等方面进行了大风灾害的分析,以灾害风险理论为基础,选择致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力三个主要因子,结合临清市地貌特征,采用加权综合法对大风气象灾害风险程度进行评价,探讨临清市大风气象灾害风险的空间分布规律,并提出相应的防御对策,为相关部门科学决策提供智力支持。
1.大风历史特征值统计1.1大风日数历年变化临清市2000—2020年历年大风日数呈增加趋势(图1),历年大风日数均少于10d,2003和2004年大风日数相对最多,一般在8d以上,次之为2014年为6.4d,区域内平均大风日数为3d图1 2000—2020年临清市大风日数历年变化图(天)1.2 极大风速历年变化临清市2000—2020年历年极大风速呈减少的变化趋势(图2)临清市2000—2020年历年极大风速历年极大风速均在29.0m/s以下,其中2011年极大风速最大,戴湾站为28.3m/s,其次为2005年,临清站极大风速为28.0m/s图2 2000—2020年临清市极大风速历年变化图(m/s)1.3 大风日数空间分布利用临清市周边国家气象站2000—2020年历年大风日数数据,平均每年大风日数少于5d,其中以尚店镇年平均大风日数最多,平均每年大风日数大于12.2d,青年街道、八岔路镇、烟店镇、唐园镇老赵庄镇、金郝庄镇、刘垓子镇、松林镇、戴湾镇、潘庄镇相对最少,潘庄镇最少为1.4d1.4 极大风速空间分布利用临清市周边国家气象站2000—2020历年极大风速数据,采用反距离权重插值方法插值得到临清市极大风速空间分布图,临清市历年极大风速分布与平均大风日数分布规律较为接近,临清市历年极大风速由西部向东部北方向减小,其中以八岔路镇大部极大风速最小,平均极大风速为20.0m/s左右,尚店镇极大风速相对较大,平均极大风速超过24.0m/s,临清市西部、中部、北部极大风速相对较小,平均极大风速小于19.0m/s。
2.大风危险性评估选取临清市临近的国家气象站2000—2020年历年大风日数、极大风速数据作为临清市大风致灾因子,使用熵值法确定大风日数和极大风速的权重比为1:1,对各站大风日数、极大风速进行空间归一化后,建立大风危险性评估综合指数,采用反距离插值方法得到临清市大风危险性评估结果并进行制图,结果见图3尚店镇、康庄东北部、青年街道、新华街道中部和金郝庄镇南部为大风致灾高危险性地区,大辛庄街道大部、刘垓子镇西部、新华街道西部、青年街道东部金郝庄镇南部为大风致灾较高危险性地区,戴湾镇、康庄镇大部、魏湾镇、先锋街道东部、松林镇、老赵庄镇、刘垓子镇东部、烟店镇、潘庄镇、八岔路镇中部和西部、唐园镇西部为大风致灾低危险性地区,其他地区为大风致灾较低危险性地区图3 临清市大风致灾危险性区划图3.大风灾害气候成因及对策在不同的季节,造成风害的天气系统也不同冬季和春季,伴随着冷空气的爆发,经常出现的是大范围的寒潮大风,以偏北风为主,气温低,持续时间较长夏季和秋季,大范围的大风主要是由热带气旋和台风造成的,常出现在沿海地区,台风登陆后,常造成风灾、涝灾和风暴潮由局部强烈对流形成的风暴天气在春夏季也经常出现雷暴大风、龙卷风等造成范围小、破坏性极强的风害。
龙卷风是大气中最强烈的一种涡旋现象,破坏力极强,发生范围小,风速大,会造成较大灾害飑线是一种范围很窄有强风并伴随着雷暴大雨的天气带,经常出现在强烈的冷锋前面,常伴有强大的阵雨和冰雹,是一种破坏力巨大的灾害性天气飑线和龙卷风经过的地方,可拔起大树,吹断树枝,摧毁庄稼,对农业危害很大沙尘暴是大风造成的一种恶劣天气,大量的尘土、沙粒被大风卷入空中,随高空风漂移,空气混浊,能见度低,也会造成风害采取一系列措施,如加大对防风设施建设的投入力度,大力推广植树造林、种草等建设,加强监测预报预警尽量减少风险可能造成的损失,促进经济社会的可持续发展4大风风险评估与区划4.1大风孕灾环境敏感性选用海拔高度作为大风的孕灾环境敏感性指数(S)采用自然断点法将高程分为5个等级,按照高层越高越敏感进行赋值4.2 大风承灾体易损性评估选取格点的人口密度、人均GDP、小麦、玉米等农作物面积,分别建立承载体易损性指数(Vi),包括暴露度(E)和脆弱性(F),即Vi=E·F当无法获取大风造成的直接经济损失、人员伤亡、农作物受灾面积等数据时,则直接用承灾体暴露度表征其易损性4.3 大风灾害风险评估结合致灾因子危险性指数(H)、孕灾环境敏感性指数(S)、承灾体易损性指数(Vi),以加权求积的方法对不同承灾体进行风险评估,(V)=HWH·SWS·ViWVi,Vi为承灾体易损性,包括暴露度(E)和脆弱性(F),即Vi=E·F。
WH、WS、WVi分别为各指数权重,权重比为5:2:3,各权重系数之和为1计算前各因子进行归一化处理,利用熵权法、专家打分法等确定权重以经济为承灾体进行风险评估时,以地均GDP表征暴露度,大风灾害直接经济损失占GDP的比重表征脆弱性;以人口为承灾体进行风险评估时,以人口密度表征暴露度,大风灾害造成人员伤亡数占人口比重表征脆弱性;以农业为承灾体进行风险评估时,以小麦、玉米、水稻等农作物播种面积表征暴露度,以农业受灾面积占播种面积比重表征脆弱性由于获取的大风造成的直接经济损失、人员伤亡、农作物受灾面积等数据极少,直接用承灾体暴露度表征其易损性根据大风灾害风险指标值分布特征,定义风险等级区间,基于地理信息系统中自然断点分级法,将大风灾害风险按5级分区划分,即高风险区、较高风险区、中等风险区、较低风险区和低风险区4.3.1大风灾害人口风险评估青年街道东部、新华街道西部、尚店镇中部、金郝庄镇东南部小部分地区人口大风灾害风险为高或较高等级;潘庄镇北部、唐园镇西北部八岔路中部零散地区、戴湾镇西北部和东南部、康庄镇中部零散地区人口大风灾害风险为较低或低;其他地区的人口大风灾害风险为中级4.3.2大风灾害GDP风险评估青年街道东部、新华街道西部、尚店镇中部、金郝庄镇东南部小部分地区GDP大风灾害风险为高或较高等级;潘庄镇北部、唐园镇西北部八岔路中部零散地区、戴湾镇西北部和东南部、康庄镇中部零散地区GDP大风灾害风险为较低或低;其他地区的GDP大风灾害风险为中级。
4.3.3大风灾害小麦、玉米风险评估尚店镇为小麦和玉米大风灾害高风险地区,小麦和玉米大风灾害较高风险地区为青年街道、大辛庄街道、刘垓子镇、唐园镇中部和东部、刘垓子镇大部分地区、新华街道中部和南部、老赵庄镇西部;魏湾镇东部边缘地区、康庄镇东部、金郝庄镇小麦和玉米大风灾害风险为中级;其他地区小麦和玉米大风风险为较低或低5. 结论从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力4方面考虑,借助ArcGIS强大的空间信息处理功能,实现了以30 m×30 m栅格为单元的大风灾害风险区划结果表明:尚店镇、康庄东北部、青年街道、新华街道中部和金郝庄镇南部为大风致灾高危险性地区,从风险区划各指标的分析来看高风险性是由致灾因子的高危险性及承灾体的高易损性共同引起的;该结果直观地展现了临清市大风灾害的分布特点,为政府及相关部门因地制宜采取减灾对策,妥善调整土地利用现状提供了科学依据气象灾害产生的机理复杂,涉及的因素也较多临清市气象灾害具有较强的地域性,更增加了风险管理和区划分析的难度本研究选取了网格化的人口数量、GDP 数据,结果以气象灾害的实际区域为界线,打破了以行政单元为统计范围的制约,区划结果科学客观,区划精度大幅提高。
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