黃驊市沿海風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃研究

丁玉蓉，王世彬，劉仕潮，劉有才，王平

（1.河北省水文工程地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021；2.河北省地礦局第四水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北 滄州 061000；3.國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心，北京 100081）

1 引言

黃驊市位于渤海灣西岸，地勢(shì)平緩，河流密布，自西南向東北略傾斜，坡降為1/8 000～1/15 000，地面標(biāo)高一般為2～15 m，東部沿海岸線一帶地面標(biāo)高為1～4 m。由于特殊的地理位置和地形作用，黃驊市常年受溫帶風(fēng)暴潮影響，臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮的影響也不容忽視[1]。由于黃驊市沿海地區(qū)地勢(shì)較為平坦，一旦發(fā)生漫堤，將出現(xiàn)大面積淹沒(méi)。據(jù)1982—2020年驗(yàn)潮資料統(tǒng)計(jì)，黃驊站溫帶風(fēng)暴潮最大增水值有8 a 超過(guò)200 cm，最大值達(dá)到266 cm。風(fēng)暴潮在當(dāng)?shù)卦斐傻慕?jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)十億元，1992 年、1997 年、2003 年和2011 年風(fēng)暴潮災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失均超過(guò)1 億元。在2003 年溫帶風(fēng)暴潮中，黃驊港最高潮位為333 cm，潮水越過(guò)海堤缺口和海防路后沿河道上溯50 km，28 個(gè)村莊大面積進(jìn)水，500 戶居民房屋進(jìn)水，受災(zāi)人口約15 萬(wàn)，418 個(gè)涵閘被沖毀，1 310 艘漁船損毀，46 個(gè)鹽場(chǎng)被淹，5 hm2鹽田受災(zāi)，損失達(dá)3.04 億元。

風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃是風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)，是踐行提高自然災(zāi)害防治能力建設(shè)的一項(xiàng)重要工作，可對(duì)沿海的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、工程建設(shè)、各類涉海生產(chǎn)和生活活動(dòng)起到積極的防范和預(yù)警作用，同時(shí)為沿海設(shè)防工程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)參考[2]。沿海地區(qū)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃是國(guó)內(nèi)外社會(huì)和學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，國(guó)外對(duì)相關(guān)評(píng)估理論和方法的研究相對(duì)較早，已在不同城市開(kāi)展應(yīng)用，并取得了良好的效果。我國(guó)近年來(lái)也開(kāi)展了相關(guān)評(píng)估方法和理論的研究工作，國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心于2007年完成了“河北省海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及應(yīng)急技術(shù)方案”項(xiàng)目，全國(guó)首份風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估圖問(wèn)世[3]。2013 年全國(guó)海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃試點(diǎn)工作開(kāi)展，河北省作為省尺度試點(diǎn)開(kāi)展了風(fēng)暴潮災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃工作。該工作利用河北省2′岸段典型重現(xiàn)期風(fēng)暴潮增水和潮位數(shù)據(jù)，制作了河北省基于增水和超警戒潮位的風(fēng)暴潮危險(xiǎn)等級(jí)分布圖[4]。

2 研究方法

本文應(yīng)用海洋水動(dòng)力計(jì)算模型（A parallel ADvanced CIRCulation model for oceanic，coastal and estuarine waters，ADCIRC）開(kāi)展了黃驊市臺(tái)風(fēng)和溫帶風(fēng)暴潮漫灘數(shù)值模型研究，評(píng)估了不同工況條件下風(fēng)暴潮災(zāi)害的危險(xiǎn)性，結(jié)合承災(zāi)體脆弱性分析開(kāi)展風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃研究，并提出對(duì)策建議。

2.1 風(fēng)暴潮災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

（1）漫灘模型建立與檢驗(yàn)

收集黃驊市歷史風(fēng)暴潮水文與氣象觀測(cè)資料、1:10 000 的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)提取的高程數(shù)據(jù)、沿海及其沿岸的地形數(shù)據(jù)（海堤、河流和河口、主要公路、養(yǎng)殖區(qū)和鹽場(chǎng)），利用30 a再分析氣象場(chǎng)重構(gòu)易對(duì)黃驊市造成風(fēng)暴潮的臺(tái)風(fēng)和溫帶天氣系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)。

對(duì)風(fēng)暴潮災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算，其中很重要的一項(xiàng)就是將海堤的位置和頂高反映到模式的網(wǎng)格中。利用目前已有的數(shù)值模型，如POM（Princeton Ocean Model）、ELCIRC（Eulerian-Lagrangian CIRCulation）和FVCOM（Finite-Volume Coastal Ocean Model）等，均不能完全達(dá)到上述要求，因此我們選用ADCIRC 模型來(lái)構(gòu)建臺(tái)風(fēng)和溫帶風(fēng)暴潮漫灘數(shù)值模型[5-7]，版本為50.99。由于臺(tái)風(fēng)和溫帶氣旋在影響范圍和強(qiáng)度上的不同特點(diǎn)，本文采用兩種來(lái)源的風(fēng)場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)暴潮模型。臺(tái)風(fēng)在水平方向上風(fēng)速相對(duì)變化較大，需要較高的分辨率來(lái)刻畫(huà)臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)變化，因此選用Holland[8]臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模型來(lái)驅(qū)動(dòng)臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮。溫帶氣旋影響范圍較大，往往還會(huì)出現(xiàn)溫帶氣旋和冷高壓共同作用的情況，風(fēng)場(chǎng)需要反映計(jì)算區(qū)域內(nèi)整體天氣形勢(shì)，因此選用過(guò)去30 a 再分析風(fēng)場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)溫帶風(fēng)暴潮。

（2）數(shù)據(jù)處理及網(wǎng)格劃分

漫灘模型的計(jì)算區(qū)域范圍是117°～130°E，21°～41°N，包括渤海、黃海以及東海部分海域。高程數(shù)據(jù)為覆蓋黃驊市的1∶10 000 的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)提取，該數(shù)據(jù)基于85高程，最高分辨率約50 m。模式計(jì)算范圍較大，分辨率很高，約有75%的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)分布在風(fēng)暴潮可能淹沒(méi)的陸地區(qū)域，既消除了邊界對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，又大大縮短了計(jì)算時(shí)間，整套高分辨率網(wǎng)格包括了844 190個(gè)三角形單元，共計(jì)426 189個(gè)節(jié)點(diǎn)。

黃驊市近海和外海的水深數(shù)據(jù)采用分辨率為2′×2′的ETOPO2 和GEBCO 水深數(shù)據(jù)。海岸線和海堤數(shù)據(jù)參考?xì)v史數(shù)據(jù)，結(jié)合外業(yè)調(diào)查進(jìn)行修正后綜合確定。

（3）天文潮及典型風(fēng)暴潮模擬檢驗(yàn)

在AP1綜合異常區(qū)經(jīng)槽探施工共發(fā)現(xiàn)七條鉬礦體，其中TC16探槽揭露出四條（Ⅰ-Ⅳ），TC14-1號(hào)探槽揭露出三條（Ⅴ-Ⅶ）。這幾條礦體均賦存在寶力高廟組北東向構(gòu)造破碎帶中，破碎帶中巖石以蝕變安山巖為主，巖石碎裂局部為斷層泥，可見(jiàn)有明顯的褐鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、硅化等礦化蝕變?，F(xiàn)對(duì)這幾條鉬礦體概述如下：

采用精細(xì)化風(fēng)暴潮數(shù)值模型模擬了2019年8月的潮位過(guò)程，模擬的站點(diǎn)分別為京唐港站、曹妃甸站、塘沽站和黃驊站。黃驊站的天文潮模擬情況見(jiàn)圖1。京唐港站模擬天文潮的平均絕對(duì)誤差為19.7 cm，曹妃甸站誤差為21.4 cm，塘沽站誤差為23.3 cm，黃驊站誤差為23.6 cm，模型模擬的天文潮與調(diào)和分析的結(jié)果相位重疊好，模擬潮位的誤差合理。

圖1 黃驊站天文潮模擬與調(diào)和分析結(jié)果對(duì)比Fig.1 Comparison of astronomical tide simulation and harmonic analysis results at Huanghua station

采用精細(xì)化風(fēng)暴潮數(shù)值模型，對(duì)產(chǎn)生重大風(fēng)暴潮災(zāi)害的數(shù)次臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮過(guò)程（6005、7203、9711、0509、1410、1909）和溫帶風(fēng)暴潮過(guò)程（20031011、20090213、20090415、20130320、20151107、20161022）進(jìn)行了數(shù)值模擬。從模擬結(jié)果可以看出（見(jiàn)圖2和表1），黃驊沿海高分辨率非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的風(fēng)暴潮模型可以較好地刻畫(huà)風(fēng)暴潮過(guò)程，所建立的風(fēng)暴潮模式可靠。

表1 黃驊站風(fēng)暴潮計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的誤差統(tǒng)計(jì)分析表Tab.1 Statistical analysis of the error between calculated and measured storm surge values at Huanghua station

圖2 黃驊站風(fēng)暴潮計(jì)算值與觀測(cè)值比較Fig.2 Comparison of calculated and observed storm surge values at Huanghua station

（4）風(fēng)暴潮災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

綜合考慮歷史天氣過(guò)程和當(dāng)?shù)靥煳母叱鼻闆r，利用建立好的精細(xì)化風(fēng)暴潮漫灘模型，配合當(dāng)?shù)靥煳母叱保?jì)算不同等級(jí)天氣系統(tǒng)影響下的陸地淹沒(méi)水深和分布。

主要步驟包括：①臺(tái)風(fēng)等級(jí)的劃分。取黃驊沿海400 km 范圍內(nèi)歷年經(jīng)過(guò)本海區(qū)的臺(tái)風(fēng)最小中心氣壓值為進(jìn)入該區(qū)域的熱帶氣旋中心氣壓年極值序列，采用極值Ⅰ型分布計(jì)算千年一遇的臺(tái)風(fēng)中心氣壓值，作為該區(qū)域采用的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)氣壓值，根據(jù)臺(tái)風(fēng)中心氣壓和風(fēng)速的關(guān)系，最終確定本次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估劃定的臺(tái)風(fēng)等級(jí)和風(fēng)速（見(jiàn)表2）。②溫帶天氣系統(tǒng)的選取。以引起“0311”特大溫帶風(fēng)暴潮災(zāi)害的溫帶天氣形式作為黃驊市溫帶風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)分析的溫帶天氣系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上用風(fēng)速作為不同級(jí)別天氣系統(tǒng)劃分的依據(jù)。選擇18 m/s、22 m/s、27 m/s、32 m/s 和36 m/s 風(fēng)速作為5 檔天氣系統(tǒng)劃分標(biāo)準(zhǔn)。③臺(tái)風(fēng)路徑的確定。選取1949 年以來(lái)登陸河北最強(qiáng)的7203 號(hào)“Rita”臺(tái)風(fēng)路徑為基礎(chǔ)平移，每隔1/4R（R取60 km）生成一條臺(tái)風(fēng)路徑，從這些路徑中尋找一條對(duì)黃驊市影響最為嚴(yán)重的路徑。計(jì)算得出以7203 號(hào)“Rita”臺(tái)風(fēng)原路徑向南偏移1.75R的路徑為最有利于黃驊市沿海風(fēng)暴增水的臺(tái)風(fēng)路徑。④天文潮的疊加。選取黃驊潮位站連續(xù)19 a（2000—2018年）月最高天文潮10%超越概率高潮位作為天文潮位，用以疊加臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮情況。

表2 風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估臺(tái)風(fēng)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Typhoon classification criteria for storm surge risk assessment

利用ADCIRC 模式進(jìn)行風(fēng)暴潮淹沒(méi)計(jì)算，分別得到各類臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度等級(jí)下可能的最大淹沒(méi)深度與分布范圍，并以此對(duì)風(fēng)暴潮淹沒(méi)開(kāi)展危險(xiǎn)性分析。依據(jù)淹沒(méi)深度大小，將風(fēng)暴潮災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為4個(gè)等級(jí)（見(jiàn)表3）。

表3 風(fēng)暴潮危險(xiǎn)性分級(jí)表Tab.3 Risk classification of storm surge

2.2 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估區(qū)劃

風(fēng)暴潮災(zāi)害脆弱性評(píng)價(jià)采用定性評(píng)價(jià)方法，即以土地利用二級(jí)分類作為風(fēng)暴潮災(zāi)害脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)評(píng)估區(qū)域進(jìn)行定性脆弱性等級(jí)劃分[9]。脆弱性等級(jí)分為4 級(jí)，每個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)于具體的土地利用類型。若評(píng)估單元內(nèi)有重要的承災(zāi)體，或者有因風(fēng)暴潮災(zāi)害產(chǎn)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的承災(zāi)體，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整脆弱性等級(jí)，依靠ArcGIS 軟件的數(shù)據(jù)管理和可視化功能，利用分級(jí)色彩表示各土地利用類型的脆弱性等級(jí)，得到黃驊市土地利用脆弱性區(qū)劃圖。

依據(jù)黃驊市風(fēng)暴潮危險(xiǎn)性和脆弱性評(píng)估結(jié)果，基于區(qū)域?yàn)?zāi)害系統(tǒng)理論的計(jì)算方法評(píng)價(jià)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性。風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用公式[10]：

式中，R代表風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；H代表危險(xiǎn)性；V代表脆弱性。H依據(jù)選擇的臺(tái)風(fēng)或溫帶天氣系統(tǒng)下計(jì)算得到的風(fēng)暴潮危險(xiǎn)性值，取4 級(jí)。V由承災(zāi)體脆弱性決定，取4 級(jí)。將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)（R）劃分為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（1≤R≤2）、較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（3≤R≤6）、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（8≤R≤9）和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（12≤R≤16）。依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，以沿海社區(qū)（村）為基本單元，綜合考慮了河北省海洋功能區(qū)劃、行政界線和風(fēng)險(xiǎn)大小的同質(zhì)性等因素，將風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（Ⅰ級(jí)）、較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（Ⅱ級(jí)）、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（Ⅲ級(jí)）和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（Ⅳ級(jí)）4級(jí)。

3 風(fēng)暴潮災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

從歷史風(fēng)暴潮數(shù)據(jù)看，海堤損毀沒(méi)有預(yù)想的嚴(yán)重，主要以防浪墻損毀為主?；趽p害發(fā)生的客觀情況，我們按照表4 來(lái)評(píng)估海堤損毀情況的種類和對(duì)應(yīng)的損毀條件。

表4 海堤損毀條件表Tab.4 List of dyke damage conditions

3.1 臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮

對(duì)于臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮過(guò)程，在985 hPa 及以下強(qiáng)度的臺(tái)風(fēng)影響下，沿岸不會(huì)出現(xiàn)漫堤，海堤后方不會(huì)發(fā)生淹沒(méi)。在975 hPa 強(qiáng)度影響下，沿岸開(kāi)始出現(xiàn)輕微漫堤，海堤后方發(fā)生小面積淹沒(méi)，淹沒(méi)水深不大，岐口—西高頭以及后徐家堡—馮家堡一帶海堤出現(xiàn)了輕微漫堤，堤后出現(xiàn)了小范圍淹沒(méi)，風(fēng)暴潮危險(xiǎn)等級(jí)大多在Ⅱ級(jí)以下。在965 hPa 及以上強(qiáng)度臺(tái)風(fēng)影響下，海堤后方開(kāi)始出現(xiàn)大面積淹沒(méi)，淹沒(méi)水深隨著臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增加而逐漸加大。在955 hPa強(qiáng)度臺(tái)風(fēng)影響下，黃驊沿岸最高潮位超過(guò)海堤堤頂高程1～2 m，大量海水涌入堤后陸域，淹沒(méi)面積和淹沒(méi)水深較之前等級(jí)有明顯擴(kuò)大，沿岸海堤幾乎都有可能出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p毀。堤后淹沒(méi)深入內(nèi)陸的距離自南向北逐步增加，淹沒(méi)最遠(yuǎn)可達(dá)海新村—邢莊科村一帶區(qū)域（見(jiàn)表5）。

表5 一級(jí)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度（955 hPa）影響下淹沒(méi)統(tǒng)計(jì)Tab.5 Inundation statistics under the influence of the first-level typhoon intensity（955 hPa）

3.2 溫帶風(fēng)暴潮

溫帶風(fēng)暴潮和臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮危險(xiǎn)性評(píng)估使用同一套網(wǎng)格，采用中尺度模式的再分析風(fēng)場(chǎng)驅(qū)動(dòng)模型。在22 m/s 及以下強(qiáng)度溫帶天氣過(guò)程影響下，沿岸不會(huì)出現(xiàn)漫堤，海堤后方不會(huì)發(fā)生淹沒(méi)。在27 m/s強(qiáng)度溫帶天氣過(guò)程影響下，沿岸開(kāi)始出現(xiàn)輕微漫堤，漫堤主要集中在北部的岐口—西高頭；南部馮家堡一帶堤后陸域出現(xiàn)小面積淹沒(méi)，淹沒(méi)水深不大，風(fēng)暴潮危險(xiǎn)等級(jí)基本都在Ⅲ級(jí)以下。在風(fēng)速18 m/s、22 m/s和27 m/s 強(qiáng)度溫帶天氣過(guò)程影響時(shí)，考慮海堤的潰決作用與不考慮海堤潰決情況一致，淹沒(méi)區(qū)域沒(méi)有變化。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到32 m/s 和36 m/s 時(shí)，海堤后方都會(huì)出現(xiàn)大范圍的淹沒(méi)，大部分風(fēng)暴潮危險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，黃驊港區(qū)完全被淹沒(méi)，風(fēng)暴潮危險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)以上，風(fēng)暴潮危險(xiǎn)性等級(jí)較高。在風(fēng)速36 m/s情況下，堤后危險(xiǎn)性Ⅰ級(jí)的區(qū)域相應(yīng)增大，淹沒(méi)水深隨著臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增加而逐漸加大，北部的淹沒(méi)范圍達(dá)到了高口村—方莊村一帶，南部的淹沒(méi)范圍達(dá)到了前苗村—東辛莊村一帶，淹沒(méi)深度在1.2～3.0 m之間（見(jiàn)表6）。

表6 十二級(jí)（36 m/s）溫帶天氣系統(tǒng)強(qiáng)度影響下淹沒(méi)統(tǒng)計(jì)Tab.6 Inundation statistics under the influence of the intensity of the 12th level（36 m/s）extratropical weather system

4 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃

4.1 脆弱性分析

黃驊市存在兩個(gè)分布面積較大的高脆弱性（Ⅰ級(jí)）區(qū)域，分別位于中捷產(chǎn)業(yè)園區(qū)沿海區(qū)域和黃驊港區(qū)域。黃驊市設(shè)施農(nóng)用地、公園與綠地以及風(fēng)景名勝設(shè)施用地等較低脆弱性（Ⅲ級(jí)）承災(zāi)體數(shù)量較小，因此黃驊市境內(nèi)的Ⅲ級(jí)脆弱性面積較小。除上述區(qū)域外，黃驊市大部分區(qū)域的承災(zāi)體對(duì)風(fēng)暴潮災(zāi)害的承載能力較高，屬于低脆弱性（Ⅳ級(jí)）區(qū)域。黃驊市Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)的脆弱性面積分別為564.72 km2、51.28 km2、51.60 km2和1 537.29 km2，占黃驊市總面積的比例分別為25.6%、2.3%、2.3%和69.7%，Ⅳ級(jí)脆弱性面積最大，也就是說(shuō)，黃驊市大部分區(qū)域的承災(zāi)體對(duì)風(fēng)暴潮災(zāi)害的抗擊能力相對(duì)較強(qiáng)。

4.2 臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮

黃驊市風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積隨臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增大而增大，在995 hPa、985 hPa、975 hPa、965 hPa、965 hPa（潰堤）、955 hPa和955 hPa（潰堤）7種情況下，黃驊市風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積分別為36.58 km2、62.29 km2、139.11 km2、491.80 km2、573.47 km2、843.79 km2和879.02 km2。在風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別方面，995 hPa、985 hPa 和975 hPa 下風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)主要為Ⅲ級(jí)；965 hPa 和965 hPa（潰堤）情況下，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)面積相當(dāng)；955 hPa 和955 hPa（潰堤）情況下，Ⅰ級(jí)和Ⅲ級(jí)面積較大。受臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮影響的區(qū)域包括黃驊港、新村回族鄉(xiāng)、南排河鎮(zhèn)、羊三木回族鄉(xiāng)、南大港農(nóng)場(chǎng)、中捷友誼農(nóng)場(chǎng)和呂橋鎮(zhèn)。

4.3 溫帶風(fēng)暴潮

溫帶風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積隨溫帶天氣系統(tǒng)風(fēng)速的增大而增大，18 m/s、22 m/s、27 m/s、32 m/s、32 m/s（潰堤）、36 m/s 和36 m/s（潰堤）7 種情況對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面 積 分 別 為42.69 km2、57.09 km2、102.25 km2、644.74 km2、699.89 km2、1 153.59 km2和1 184.54 km2。32 m/s 和32 m/s（潰堤）天氣系統(tǒng)情況下，Ⅰ～Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積相當(dāng)，Ⅳ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積最大。36 m/s 和36 m/s（潰堤）天氣系統(tǒng)情況下，Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積最大，Ⅰ級(jí)次之，Ⅱ級(jí)最小。受溫帶風(fēng)暴潮影響的鄉(xiāng)鎮(zhèn)與臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮一致。

對(duì)比臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮和溫帶風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果可見(jiàn)，溫帶風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積比臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮大。對(duì)于最嚴(yán)重的臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮，黃驊市的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積為879.02 km2，其溫帶風(fēng)暴潮的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積為1 184.54 km2。南排河鎮(zhèn)和新村回族鄉(xiāng)兩種風(fēng)暴潮災(zāi)害造成的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積相當(dāng)，然而對(duì)于其他鄰海或近海鄉(xiāng)鎮(zhèn)，如舊城鎮(zhèn)、南大港農(nóng)場(chǎng)、中捷友誼農(nóng)場(chǎng)和羊三木回族鄉(xiāng)，溫帶風(fēng)暴潮造成的風(fēng)險(xiǎn)性災(zāi)害面積均大于臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮。

4.4 風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃以社區(qū)（村）評(píng)估結(jié)果為依據(jù)，當(dāng)同一個(gè)社區(qū)（村）分布有兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，取高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；評(píng)估單元大部分有淹沒(méi)時(shí)，按照評(píng)估等級(jí)劃定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；評(píng)估單元有零星淹沒(méi)且等級(jí)較低的，可不劃定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。據(jù)此，本文最終形成黃驊市風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃（見(jiàn)表7）。

表7 黃驊市沿海社區(qū)（村）風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃Tab.7 Storm surge disaster risk zoning in coastal communities（villages）in Huanghua City

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）本文以河北沿海風(fēng)暴潮災(zāi)害為例，利用ADCIRC 建立了高分辨率風(fēng)暴潮漫灘模型，選取典型風(fēng)暴潮過(guò)程進(jìn)行模擬驗(yàn)證，計(jì)算模擬了不同等級(jí)天氣過(guò)程影響下的淹沒(méi)范圍及水深分布，對(duì)臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮及溫帶風(fēng)暴潮危險(xiǎn)性進(jìn)行了分級(jí)，綜合承載體脆弱性評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行了風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃，為當(dāng)?shù)貫?zāi)害防治、應(yīng)急疏散、防災(zāi)減災(zāi)、產(chǎn)業(yè)布局和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃提供了技術(shù)參考。

（2）通過(guò)多工況風(fēng)暴潮數(shù)值計(jì)算可知，955 hPa（潰堤）工況臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮和十二級(jí)36 m/s（潰堤）工況溫帶風(fēng)暴潮影響范圍最大，淹沒(méi)范圍最廣。十二級(jí)36 m/s（潰堤）工況溫帶風(fēng)暴潮影響面積最大，為1 184.54 km2，易遭受風(fēng)暴潮影響的地區(qū)包括黃驊港、新村回族鄉(xiāng)和南排河鎮(zhèn)等地。

5.2 建議

（1）根據(jù)上述結(jié)論，我們認(rèn)為在黃驊沿海地區(qū)，需要加強(qiáng)海堤建設(shè)和維護(hù)，提升防洪御潮體系，增強(qiáng)各海堤特別是歧口村及其以南岸段海堤的防沖刷能力；入海河流兩側(cè)的堤防工程有待完善，局部地段高程需要加高，由于風(fēng)暴潮發(fā)生時(shí)都伴有強(qiáng)降雨，因此需要做好向陸一側(cè)的排水工作。

（2）本文構(gòu)建的風(fēng)暴潮預(yù)測(cè)模型及計(jì)算結(jié)果考慮了多重不利因素的疊加，具體評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)范圍可能會(huì)偏大，有待在今后的工作中結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步修正。