开展复合洪水致灾因子间的联合重现水平分析，识别气候变化情景下复合洪水淹没影响，探讨城市灾害韧性演变规律，对沿海城市防灾减灾与城市的可持续发展具有重要现实意义。本研究以珠海市磨刀门水道区域为例，采用Copula函数计算了降雨-河流洪水复合灾害重现水平，利用海洋水动力数值模型Delft3D-FLOW模拟了未来海平面上升和台风强度增加情景下的台风风暴潮复合灾害过程，接着采用河流水动力数值模型HEC-RAS将台风风暴潮-降雨-河流洪水过程耦合，模拟了未来情景下复合洪水灾害淹没范围，最后建立复合洪水视角下城市灾害韧性评估体系，并分析城市灾害韧性在复合洪水扰动下的演变趋势。结果表明：
（1）采用Copula函数建立了降雨量与流量间的联合分布概率模型，分别计算降雨量和流量联合分布的“OR”重现期、“AND”重现期和Kendall重现期，进而推求复合洪水灾害不同重现期下降雨量和流量的联合设计值。结果表明，Frank Copula函数对降雨量和流量的二元联合分布的拟合效果最佳，Kendall重现期的值介于“OR”重现期与“AND”重现期之间，利用Kendall重现期可提高两变量联合分布危险域的识别准确度。根据Kendall重现期推求了降雨量与流量组合设计值以合理描述复合灾害事件，100a一遇降雨量、流量联合分布设计值分别为378mm、45100m³/s，1000a一遇降雨量、流量联合分布设计值分别为469.9mm、52100m³/s，均小于同一重现期下的单变量设计值。
（2）利用Delft3D-FLOW水动力模块构建了台风风暴潮复合灾害模拟模型，利用实测数据分别进行了风压场、天文潮、风暴潮验证，设置海平面上升（SLR 0.18m，0.23m，0.38m，0.77m）和台风强度增强（WI 8%，10%，15%，20%）不同未来情景，开展气候变化影响的风暴潮水位过程模拟。结果表明，仅受海平面上升影响时，风暴潮水位最大值呈小幅度降低；而仅受台风强度增强影响时，风暴潮水位最大值将提高8.19%-20.41%；两种因素的联合影响表现为非线性叠加作用，风暴潮水位最大值的增幅达9.15%-20.31%，其中台风强度增强对风暴潮水位最大值的上升影响更为显著。
（3）考虑台风风暴潮、降雨、河流洪水的多灾害碰头影响，构建基于HEC-RAS的复合洪水水动力数值模型，以降雨量-流量的组合重现水平分析结果和气候变化下台风风暴潮情景作为驱动，开展不同海堤高程条件下的复合洪水淹没模拟和分析。结果表明，提高海堤防御能力可减小淹没损失，当海堤高程达2.5米时，研究区可有效防御复合洪水灾害；相较于风暴潮、河流洪水两致灾因子影响情景，风暴潮、降雨、河流洪水多致灾因子叠加显著增加了复合洪水的影响范围。
（4）建立了复合洪水灾害视角下城市灾害韧性评估指标体系，包括经济、生态、基础设施、社会以及信息沟通等五个维度，共17个指标，综合分析了城市灾害韧性的年际演变规律，及复合洪水灾害扰动下城市灾害韧性的短时演变过程。结果表明，在2017至2021年间，珠海城市灾害韧性年际演变呈逐年上升趋势；2021年的各维度韧性较2017年均有所提高，其中基础设施韧性最大；随着复合洪水灾害的淹没变化，城市灾害韧性在24小时内的演变规律呈现为逐渐下降的趋势，且在灾害发生的前3小时，城市灾害韧性下降最显著。
 

暂无