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研究成果 | 我国沿海风暴潮灾害发生频率空间分布研究
风暴潮灾害等级的划分包括风暴潮致灾强度和风暴潮灾害强度的分级，前者偏重风暴潮自然过程强度的分级，后者主要指灾害损失或是灾度的分级，本文的灾害等级划分针对前者。
目前在我国并没有统一的标准，本文综合考虑风暴增水和超警戒潮位两个指标，风暴增水可以客观反映风暴潮自然过程致灾强度的大小，超警戒潮位值考虑了当地的设防能力，能够反映风暴潮过程可能导致的淹没情况。考虑到我国灾害应急响应等级一般划分为4级，基于杨华庭等和郭洪寿等人的划定标准，将风暴潮灾害划分一般潮灾、较大潮灾、严重潮灾、特大潮灾四个等级，详细划分标准见表1：
基于每个验潮站或水文站增水和潮位概率分布曲线，分别计算不同等级潮灾超警戒潮位和增水的重现期，取每个等级重现期较小者为该站点不同等级潮灾发生的年遇水平。按照最近邻准则，选取每一个岸段最具代表性的验潮站不同等级潮灾重现期为该岸段不同等级潮灾发生的年遇水平，将各岸段四个等级风暴潮重现期按照2 年、5 年、10 年、20 年、50 年、100 年、200 年、500 年、1000 年为界限，划分为10 个频率段，表征不同等级风暴潮发生频率空间分布，编制了一般潮灾、较大潮灾、严重潮灾和特大潮灾发生频率分布图。
从一般潮灾发生频率分布图可以发现，我国沿海绝大部分地区都受风暴潮灾害的影响，一般潮灾在沿海都可能发生，对于辽东湾沿岸、河北唐山沿岸、山东北部沿岸( 威海除外) 、海南南部和西部沿岸区域，受风暴潮灾害影响很小，一般潮灾发生的概率在10 ～ 20 年一遇，其他沿海区域一般潮灾重现期在5 年以下。
从较大潮灾发生频率分布图可以发现，河北秦皇岛沿岸、辽东半岛沿岸、山东半岛威海沿岸、海南岛的南部和西部沿岸特大潮灾发生频率在100年一遇以上，这些区域会受到较大风暴潮影响，但是发生频率较低; 而对于其他沿岸区域，发生特大潮灾发生频率大都在50 年一遇一下，受风暴潮灾害的影响较大。
从严重潮灾发生频率分布图可以发现，渤海湾、莱州湾、长江口、杭州湾、浙江南部到福建北部沿岸、广州南部到雷州半岛东部沿岸严重潮灾发生频率都在50 年以下，严重潮灾一般对一个区域的生产生活对造成较大影响，这些区域风暴潮灾害发生频率也较为频繁。
从特大潮灾发生频率分布图可以发现，雷州半岛东部沿岸部分地区在特大潮灾发生频率10 年一遇以下水平，对于珠江口、浙江南部等区域，特大潮灾发生可能性在10 ～ 50 年一遇之间，这些区域历史上都发生过特大潮灾，这些区域是我国沿海风暴潮灾害重点防御地区，有发生风暴潮极端灾害事件甚至巨灾的可能性。
我国沿海渤海湾底部沿岸和莱州湾沿岸是风暴潮多发区，以温带天气过程引发的风暴潮占主导因素; 而长江口沿岸、福建北部福州到浙江南部台州、广东惠州、珠江口到阳江、雷州半岛东部沿岸等沿海区域以台风风暴潮为主; 南方风暴潮灾害易发区发生特大潮灾的可能性比北方要大。
历史上温带风暴潮增水最大值曾达到3. 55 m，台风风暴潮增水最大值曾达到5. 95 m。长江角、珠三角一带是我国沿海经济和人口分布密集区，属于国家层面风暴潮灾害风险防范的重点区域。对于辽宁省大部分沿岸、河北唐山沿岸、山东北部沿岸、海南南部和西部沿岸受风暴潮灾害影响较小区域，几乎不可能发生较大风暴潮灾害。
随着我国沿海地区社会经济的发展以及国家对海洋灾害防灾减灾工作的重视，风暴潮灾害造成的人员伤亡呈逐年下降趋势，而风暴潮灾害造成的直接经济损失则呈明显增加趋势，沿海地区面临的风暴潮防灾减灾形势依旧严峻。通过分析我国沿海地区不同等级风暴潮灾害发生频率分布特点，制定对应的风暴潮灾害防御对策才能更好地满足风暴潮灾害风险管理需求。综合考虑风暴增水和超警戒潮位，划分风暴潮灾害等级，不同等级潮灾的发生频率在我国沿海呈现明显空间分布特征，基于本文研究结果提出如下风暴潮灾害防御对策与建议：
(1) 福建北部福州到浙江台州沿岸、广东珠江口到阳江沿岸、雷州半岛东部沿岸是风暴潮灾害严重且多发区，发生概率在10 ～ 100 年一遇; 严重潮灾发生概率在5～50 年一遇，是我国沿海风暴潮灾害的最严重的区域，风暴潮灾害以台风风暴潮为主，发生频率和强度都较大。这些区域也是我国沿海社会经济最发达的区域，是我国风暴潮灾害重点防御区，风暴潮灾害设防标准应达到100～500 年一遇。
(2) 渤海湾、莱州湾、长江口、杭州湾等区域是风暴潮灾害易发区，发生特大潮灾概率较低但严重潮灾的频率较高，历史上这些区域也发生过特大潮灾。渤海湾和莱州湾以温带风暴潮为主，目前防护能力主要以沙土堤、抛石为主，大多不是标准海堤。而长江口和杭州湾等地区受台风影响时，经常与上游洪水极易造成“三碰头”等洪水灾害，造成较大的人员伤亡和财产损失。这些区域应加强风暴潮灾害防御水平，设防标准应该以典型重现期极值水位作为参考，防御水平至少达到20 年一遇。对于上海、天津等特大城市经济发达和人口密集区域，防御水平应达到100年一遇。
(3) 对于鸭绿江口沿岸、河北秦皇岛和唐山北部沿岸、成山头－ 青岛沿岸、广西防城港沿岸、海南东南部和南部沿岸，风暴潮灾害发生的强度和频率都不大，发生较大潮灾的可能性都较小，对于风暴潮灾害发生频率较低的这些区域，防护标准可适当降低或不做工程性防护。
文章来源：本文节选自《我国沿海风暴潮灾害发生频率空间分布研究》一文，原刊于《灾害学》2018年第1期，系中国海洋发展研究会与中国海洋发展研究中心联合设立项目“重特大海洋动力灾害应对策略研究”的研究成果。
作者：石先武，高廷，谭骏，国志兴，国家海洋局海洋减灾中心