每日消息!以上海為例，定量預(yù)估沿海城市的洪水風(fēng)險(xiǎn)，以及不同適應(yīng)措施的“性價(jià)比”

氣候變化、海平面上升、地面沉降、快速城市化等因素的綜合影響下，沿海城市未來(lái)發(fā)生洪水的頻率和損失都可能顯著增大，為沿海城市可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何刻畫洪水風(fēng)險(xiǎn)、定量預(yù)估其未來(lái)動(dòng)態(tài)變化，并選擇有效的適應(yīng)措施？

上海師范大學(xué)溫家洪教授、杜士強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)通報(bào)》2021年第28—29期發(fā)表論文“基于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)和水文—水動(dòng)力模型的沿海城市洪水風(fēng)險(xiǎn)與適應(yīng)”，開發(fā)了一套多學(xué)科的綜合方法，用于綜合分析沿海城市洪水風(fēng)險(xiǎn)的未來(lái)變化趨勢(shì)，以及適應(yīng)措施的成本效益。作者還以上海為例，利用該方法分析了未來(lái)（2050年）極端風(fēng)暴洪水情景下住宅建筑的暴露、損失、風(fēng)險(xiǎn)及相應(yīng)適應(yīng)措施的成本效益。

（1）精細(xì)尺度承災(zāi)體建模。

(資料圖片)

作者基于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，獲取了居委會(huì)的平均房?jī)r(jià)，繪制出2017年上海住宅小區(qū)及居委會(huì)尺度住宅均價(jià)的空間分布。總體而言，中心城區(qū)的房?jī)r(jià)最高，并向郊區(qū)逐漸下降。按照作者對(duì)2050年上海住宅建筑資產(chǎn)價(jià)值及其空間分布的預(yù)測(cè)，資產(chǎn)價(jià)值將集中分布在外環(huán)線以內(nèi)和其周邊區(qū)。

（2）未來(lái)極端風(fēng)暴洪水情景下的風(fēng)險(xiǎn)分析。

水文水動(dòng)力模擬——耦合TOMAWAC、TELEMAC和MIKE1D/2D三個(gè)模型，綜合考慮海平面上升和地面沉降等因素，作者模擬了海洋和陸地的水動(dòng)力過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了“風(fēng)”“暴”“潮”“洪”一體化的海岸洪水?dāng)?shù)值模擬，繪制了2050年不同重現(xiàn)期的極端風(fēng)暴洪水淹沒(méi)地圖。模擬結(jié)果顯示，在RCP4.5、RCP8.5、RCP8.5High-end三種排放情景下，上海中心城區(qū)和南部區(qū)域（杭州灣北岸）淹沒(méi)最深。外環(huán)線周邊也有部分區(qū)域受淹情況嚴(yán)重。在200年一遇時(shí)，極端風(fēng)暴洪水主要呈現(xiàn)零散分布，5000年一遇形成主城區(qū)的連片分布區(qū)。

暴露及損失分析——三種未來(lái)情景下，隨著風(fēng)暴洪水重現(xiàn)期增大，住宅建筑暴露資產(chǎn)隨之增大。總體而言，200年一遇情景下呈零星分布，主要分布在外環(huán)兩側(cè)，5000年一遇時(shí)則在外環(huán)內(nèi)外的主城區(qū)形成連片分布區(qū)。損失空間分布格局與暴露相似。

風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)——在三種情景下，2050年上海市住宅建筑的年平均期望損失（EAD）分別為7.0億元、7.7億元和8.9億元。中心城區(qū)的EAD分別為3.8億元、4.2億元和4.8億元，均占總量的55%左右。

（3）適應(yīng)措施的成本效益。

研究者重點(diǎn)分析了以非工程性措施為主的干措施和濕措施，通過(guò)降低暴露和脆弱性來(lái)降低住宅建筑洪水風(fēng)險(xiǎn)。在RCP4.5、RCP8.5和RCP8.5 High-end未來(lái)情景下，實(shí)施干措施后，2050年上海住宅建筑的年效益（即減少EAD的數(shù)值）為5.5億元~6.7億元；實(shí)施濕措施后，住宅建筑的年效益為6.3億元~7.8億元。兩種適應(yīng)措施都可有效地將2050年住宅建筑的年期望損失從7.0億元~8.9億元減少到0.68億元~2.19億元。

極端風(fēng)暴洪水年期望損失（EAD）的當(dāng)前情景、未來(lái)變化和適應(yīng)效果風(fēng)險(xiǎn)（即EAD的減少）

采用不同折現(xiàn)率，干措施的凈現(xiàn)值為8.73億元~32.86億元，效益成本比為1.37~1.61；濕措施的凈現(xiàn)值為37.51億元~66.57億元，效益成本比為5.69~6.71。濕措施的凈現(xiàn)值和效益成本比分別是干措施的2.0~4.3倍，4.2倍。通過(guò)以上分析發(fā)現(xiàn)：折現(xiàn)率越大，干措施和濕措施的凈現(xiàn)值、效益成本比越小；在三種排放情景下，實(shí)施濕措施防洪效果更佳。

在8%、6%和4%折現(xiàn)率下，干措施（a）和濕措施（b）的凈現(xiàn)值，及干措施（c）和濕措施（d）的效益成本比

該研究可為科學(xué)理解和有效適應(yīng)上海未來(lái)洪水風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)，該綜合分析方法也可應(yīng)用于其他沿海城市的洪水風(fēng)險(xiǎn)和適應(yīng)策略研究。

本文來(lái)自《科學(xué)通報(bào)》

標(biāo)簽： 沿海城市 效益成本比 成本效益 空間分布 資產(chǎn)價(jià)值