郭敬 李尚鲁 金锴 李婷 朱业

摘 要：为推进浙江省海洋灾害重点防御区划定工作，提高沿海地区海洋灾害风险管理水平，提炼了重点防御区划定的关键技术问题，提出划定技术环节和流程。技术方法可为浙江省其他县（市、区）划定风暴潮灾害重点防御区提供参考，对提高海洋灾害防御能力、保护沿海人民生命财产安全和促进海洋经济发展具有积极的现实意义。

关键词：风暴潮灾害;重点防御区;危险性指数

中图法分类号：P731.23        文献标志码：A     DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2020.0314

1  研究背景

风暴潮灾害是我国的主要海洋灾害之一，浙江省是全国遭受风暴潮灾害最严重的地区之一，据统计，浙江省每3至5年即会遭受1次特大台风风暴潮灾害。开展风暴潮灾害风险评估、划定风暴潮灾害重点防御区，对防御和降低风暴潮灾害威胁，保护人民群众生命财产安全，促进经济社会健康发展具有积极的现实意义。

石先武等（2013年）对典型重现期风暴潮估计、可能最大风暴潮计算、风暴潮物理脆弱性和社会脆弱性分析进行总结和分析，并提出了我国风暴潮风险评估急需解决的问题以及未来的研究重点。张月霞等（2015年）和王勤等（2017年）分别针对温州市和温岭市开展了风暴潮风险评估和区划研究，通过评估危险性和脆弱性，得出风险等级区划成果。

以往对风暴潮风险评估的研究主要通过各类承灾体来判断其风险性，成果繁多且没有突出重点区域，给地方政府防御风暴潮带来诸多不便。本文选取玉环市为试点，根据风暴潮危险性，结合七大类海洋灾害重点承灾体，以乡镇（街道）为单位，划定风暴潮灾害重点防御区，可以极大方便地方政府开展风暴潮灾害防御工作，并为浙江省开展相关工作提供技术参考。

2  资料与方法

2.1  资料简介

本文中所用的岸线、近海水深地形数据为浙江近海调查测量数据，外海水深地形资料来自于美国国家海洋大气局（National Oceanic and Atmospheric Administration）公布的ETOPO2全球地形数据集，分辨率为;承灾体信息来自于浙江测绘调查数据;潮位资料来自于坎门海洋站逐时观测数据;台风相关资料来自于CMA热带气旋最佳路径数据集。

2.2  技术方法

（1）判定重点防御县

选取坎门站作为玉环市的代表性潮位站，围绕风暴潮的自然属性和成灾属性来建立重点防御县评价体系。自然属性主要为风暴潮强度，以风暴增水作为评价指标，按照增水量值的大小来进行等级划分。成灾属性方面，以风暴潮超警戒情况作为评价指标，按照最高超警戒值的大小进行等级划分。用危险性等级指数评估潮位站危险性。

收集代表站20年以上的台风风暴潮资料，计算其年均危险性指数，若年均危险性指数大于7（含7），则将玉环市判定为风暴潮灾害重点防御县，若小于7则判定为一般防御县。

（2）划定重点防御区

选择影响玉环市的最不利台风路径，分别计算了不同等级台风情景下风暴潮漫堤淹没情形，并得出不同情景代表站坎门站的高潮位。对坎门站逐年最高潮位序列进行重现期分析，得出不同重现期高潮位值。选擇当地设计堤防标准对应的多年一遇的潮位值，查找高潮位相近的台风淹没情景，开展现场调研、测量，修正其淹没范围，结合核电、危险化学品企业、电力设施、人口密集区、临海工业园区、学校、医院等七类海洋灾害重点承灾体的分布情况，以乡镇（街道）为单位，划定玉环市风暴潮灾害重点防御区。

3  划定过程

3.1  确定重点防御县

风暴潮危险性指数的计算公式为：

式中：Sg为风暴增水指数;Hg为风暴潮超警戒指数。风暴增水和超警戒高潮位均是引发风暴潮灾害的重要因素，其中超警戒高潮位和风暴潮灾害的相关性略高，因此两者的权重系数分别取0.4和0.6。

玉环市选取坎门站作为代表站，收集了1985—2014年这30年共36场坎门站增水超过50cm的台风过程（见表3、表4），根据公式（2）、（3）计算，坎门站风暴增水指数Sg值为275，风暴潮超警戒指数Hg值为250，代入公式（1）（4）计算得出坎门站风暴潮年均危险性指数为8.7，因此将玉环市判定为风暴潮灾害重点防御区。

3.2  划定重点防御区

（1）台风风暴潮淹没计算

计算台风风暴潮采用丹麦水力学研究所的无结构网格平面二维模型MIKE21软件FM模块。采用三角形网格和四边形网格的耦合计算模型，其中堤坝及道路采用四边形网格，其他区域采用三角形网格，外海边界囊括台风48小时警戒线，涵盖渤海、黄海、东海、日本海、朝鲜海峡、台湾海峡、长江口、杭州湾及钱塘江，并对浙江沿海、乐清湾、玉环附近海域局部加密网格，最小分辨率为50m。

选择能够引起最不利增水的0608号台风作为设计台风，将最大风暴增水叠加到天文高潮时，选取代表站（坎门验潮站）6—10月份19年的大潮平均高潮位290cm作为天文潮控制条件，计算了915hPa、925hPa、935hPa、945hPa、955hPa及965hPa六种不同等级台风情景下风暴潮漫堤淹没情形，并得出不同情景代表站坎门站的高潮位（见表5）。

（2）台风强度选择

对坎门站1985—2014年这30年逐年最高潮位序列进行第Ⅰ型极值分布方法计算（见图1），得出坎门站不同重现期高潮位值（见表6）。

综合玉环市海防情况，玉环市海塘共计44条，其中一线海塘29条，二线海塘15条，多为土石混合堤，一线、二线海堤的设计堤防标准除玉环电厂围堤200年一遇外，其余均为10～50年一遇。其中50年一遇防护标准的海堤有12条，20年一遇的有12条，10年一遇的有18条。所以选择50年一遇高潮位可以反映出当前玉环市防护情况下风暴潮破坏情况，通过对比表5中六种不同等级台风强度下坎门站最高潮位值，945 hPa台风强度下，坎门站高潮位530cm与50年一遇高潮位值533cm最为接近，所以选择945 hPa台风淹没情形作为划定重点防御区的依据。

（3）淹没深度选择

根据Jonkman建立的人口伤亡率与淹没水深之间的脆弱性曲线分析（见图2），当淹没深度小于0.5m时，开始出现人员伤亡情况。根据我国防灾减灾救灾工作坚持以人为本、民生优先的根本宗旨和 “不死人、少伤人、少损失”的最高目标，选择淹没深度达到0.5m以上的区域作为划定风暴潮灾害重点防御区的依据。

综上，选择945hPa对应的台风风暴潮淹没范围和0.5m及以上淹没深度作为划定玉环市风暴潮灾害重点防御区的依据。

（4）划定过程

选择玉环市945hPa对应的台风风暴潮淹没范围，并筛选淹没深度大于0.5 m（含）的区域，将区域内面积较大的水系和山体剔除。采取市、镇级相关管理部门座谈，当地居民调研和现场测量等方式，依据以下标准修正风暴潮灾害危险区的边界线：①危险区向陆地一侧的边界线尽可能沿高速公路、城市道路、堤坝、岸线、山体、等高线和行政边界划定，避免割裂居民区、建筑、厂区和农田等承灾体;②根据相关管理部门的建议，增加易受灾的重要区域和减少非易受灾的区域;③根据历史上淹没发生情况和高程变化情况，对危险区范围进行修正。

根据历史灾情显示，核电、危险化学品企业、电力设施、人口密集区、临海工业园区、学校、医院等七类承灾体，由于其人类活动频繁、经济体量大，一旦发生严重的风暴潮灾害，将造成重大的人员伤亡和经济损失。所以，划定重点防御区需在危险区的基础上，考虑这七大类海洋灾害重点承灾体。统计各乡镇危险区内包含七大类海洋灾害重点承灾体的情况，以乡镇（街道）为单元，将危险区含有重点承灾体的乡镇划定为风暴潮灾害重点防御区。

（5）划定结果

根据上述过程，划定后玉环市风暴潮灾害危险区总面积为111.4km2，占玉环市行政区划总面积的24.6%，共涵盖10个乡镇（街道），分别为芦蒲镇、清港镇、沙门镇、玉城街道、坎门街道、海山乡、干江镇、大麦屿街道、楚门镇和龙溪镇。其中，清港镇的危险区面积最大，面积为27.7km2，楚门镇的危险区面积最小，面积为0.7km2。

危险区内的承灾体包括变电所1个、人口集聚区37个、医院5所、学校8所、电力设施3个和化工企业6个。

经过统计，玉环市风暴潮灾害危险区中2个镇（楚门镇、龙溪镇）不包含七大类重要承灾体。因此将芦蒲镇、清港镇、沙门镇、玉城街道、坎门街道、海山乡、干江镇、大麦屿街道这8个镇（街道）划定为玉环市风暴潮灾害重点防御区。

4  结论

本文围绕风暴潮的自然属性和成灾属性来建立重点防御县评价体系，并且根据风暴潮模式计算漫堤淹没情形，结合当地堤防水平和七大类海洋灾害重点承灾体分布，归纳总结一套划定重点防御区的技术方法。并以玉环市为试点，判定其为重点防御县，并将芦蒲镇、清港镇、沙门镇、玉城街道、坎门街道、海山乡、干江镇、大麦屿街道这8个镇（街道）划定为玉环市风暴潮灾害重点防御区。划定结果与实地调研结果和当地管理部门的防御重点区域相符合。该技术方法可为浙江省其他县（市、区）划定风暴潮灾害重点防御区提供参考。

风暴潮灾害重点防御区的划定研究可提高沿海地区海洋灾害风险管理水平，该成果如何应用也是风暴潮防灾减灾工作中应该考虑的问题，本文从浙江省减灾工作实情出发，提出以下建议。

（1）制订风暴潮灾害重点防御区管理办法。管理办法应当明确指导思想、基本原则、组织机构及职责，并着重在重点防御区选划、重点防御区应用、重点防御区建设等方面考虑，对衔接涉海规划、重大工程的风险评估、海洋预警预报、风险隐患排查、宣传教育、制定应急预案、应急演练、应急救援等方面做出要求及建议，全面提升风暴潮灾害综合防范能力。

（2）设立重点防御区标识牌。应在风暴潮灾害重点防御区内重要地标、人口密集区、重大工程处选择合适区域设立重点防御区标识牌。标识牌应注明该区域内重点防御区范围、管理负责人员名单、联系方式、附近海洋灾害避灾点的位置信息等。

（3）建立重点防御区管理队伍。建立乡镇级重点防御区管理队伍，主要职责为负责风暴潮灾害重点防御区管理办法的执行以及灾情报送等工作。乡镇政府、各个村委（社区）、重大工程企业都要指派至少1名相关负责人作为联系人，由县级政府部门统一领导，做好风暴潮灾害防御知识宣传、防灾避险资料发放、预警信息传递、应急联络、灾情收集和报告等工作。

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