气候变化对北江流域典型洪涝灾害高风险区防洪安全的影响研究

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1、_#愈缚7乂fSouthChinaUniversityofTechnology博士学位论文气候变化对北江流域典型洪涝灾害高风险区防洪安全的影响研究作者姓名武传号学科专业船舶与海洋结构物设计制造导指教师黄国如教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年4月StudyonclimatechangeimpactonfloodcontrolsafetyinhighriskfloodareasintheBeijjiangRiverbasin,SouthChinaADissertationSubmittedfortheDe

2、greeofDoctorofPhilosophyCandidate：：：WuChuanhaoSupervisor：：：Prof.HuangGuoruSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,ChinaP33华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识

3、到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日其>1^/0[3T年〈月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。M不保密，

4、同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者联系电话：联系地址(含邮编）:摘要气候变暖改变了水循环的时空变化过程，导致陆地降雨时空分布不均，进一步加剧了极端水文事件发生的概率与强度。随着经济的发展，我国因洪涝灾害导致的经济损失有逐年上升的趋势，20世纪90年代以来，全国年均洪涝灾害损失达1100多亿元，相当于同期GDP的1%~2%。基于洪涝

5、灾害所产生的严重影响，全球变暖的背景下极端洪水事件发生的频率、强度等如何变化，是近年来气候变化研究中普遍关注的问题。研究气候变化下未来极端洪涝事件的趋势及强度变化，可以在理论上完善气候变化影响的评价体系和方法，对指导防灾减灾的决策等方面具有重要意义。本文以中国南方洪涝灾害高风险区北江流域内的重要大型水库（飞来峡水库）和典型重大城市（广州）为研究对象，深入开展气候变化对重点水利工程和城市防洪的影响研究，主要研究工作和结论如下：（1）从气候变化检测、监测和指标专家组（ETCCDMI）定义的气候指标中，筛选出符合飞来峡水

6、库上游（简称飞来峡流域）气候特点的极端气候指标体系，基于Mann-Kendall(M-K)趋势检验方法提出了该流域极端气候指标趋势稳定性的判别条件，系统深入地分析了流域1969~2011年极端气候事件趋势的时空变化规律。结果表明，在过去的43年里流域极端低温事件显著减少，高温极值事件显著增加，流域呈现出较稳定的变暖趋势，极端强降水事件呈现出弱的不稳定的上升趋势。（2）基于长系列的水文气象观测资料，揭示了飞来峡流域暴雨洪水的变化规律以及气候变化和人类活动对流域洪水的影响。研究结果显示，在过去的43年里（1969~20

7、11年）流域内极端强降雨和洪水强度总体上呈现出弱的上升趋势，无显著的突变现象。汛期4月、5月和8月的降雨和洪水呈下降趋势，6~7月呈上升趋势。总体上看，降雨仍然是影响极端洪水变化的主要因素，但人类活动已逐渐对洪峰流量变化产生影响。（3）提出了气候变化对流域洪水风险影响的评价方法和计算途径。基于VIC(VariableInfiltrationCapacity)水文模型和DagLohmann汇流模型构建了飞来峡流域的区域水循环洪水模型，在统计降尺度的基础上，利用8种不同的气候模式数据预估了未来时期（2020~2050）

8、4种排放情景下（A1B、RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5）飞来峡流域气温和极端降水变化，通过与大尺度VIC水文模型耦合，预估了未来时期飞来峡水库极端入库洪水的趋势和强度变化。结果表明，基于VIC构建的区域水循环洪水模型在飞来峡流域具有较高的模拟精度。未来时期（2020~2050）飞来峡流域各月份均呈现出继续I变暖的态势，极端降雨呈上升态势，年最大径流