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气候变化背景下桥梁洪水破坏风险评估研究——以M国为例
| 论文题名： | 气候变化背景下桥梁洪水破坏风险评估研究——以M国为例 |
| 关键词： | 桥梁工程;洪水破坏;风险评估;气候变化 |
| 摘要： | 洪水是对全球交通基础设施威胁性最大的自然灾害。随着全球经济的快速发展，交通基础设施作为经济发展的纽带，其建设规模逐渐扩大，全球每年因自然灾害造成的交通基础设施损坏成本平均约达146亿美元，其中73%源自洪灾。且在气候变化的影响下，洪水的频次和量级均有增加的趋势。桥梁作为交通基础设施中最脆弱的组成部分之一，极易遭受洪水灾害风险。但是，目前尚未形成用以量化研究区域在气候变化背景下桥梁洪水破坏风险的风险评估方法。因此，本研究以M国为例，开展气候变化背景下的桥梁洪水破坏风险评估研究，对丰富洪水灾害风险评估理论体系、减少洪水灾害损失保障全球经济的可持续发展，具有重要的理论和现实意义。 本研究以洪水灾害风险评估理论为基础，为量化气候变化背景下全球任一国家的桥梁洪水破坏风险，提供了科学的、有效的、可视化的风险评估方法。首先，基于洪水灾害风险概念模型，考虑数据的可获取性，构建桥梁洪水破坏风险量化模型，模型的输入数据包括：洪水的重现期、冲刷潜力，桥梁的种类、跨数、长度、宽度，人均国内生产总值。其次，基于ISO31000风险管理标准，采用大数据分析和GIS技术，评估M国在四种气候情景下（历史气候（1979-1999年）、2050年低排放情景、2050年中排放情景和2050高排放情景）的桥梁洪水破坏风险。最后，研究模型参数和输入数据对桥梁洪水破坏风险值的敏感性。 本研究结果表明：（1）M国在2050年高排放情景、2050年中排放情景、2050年低排放情景和历史气候下的桥梁洪水破坏风险值分别为16158.2万、997.8万、7366.3万和8310.9万美元（量化为2021年的桥梁损失），分别相当于M国2021年国内生产总值（158.3亿美元）的1.02%、0.63%、0.47%和0.52%。相对历史气候，2050年高排放情景下M国的桥梁洪水破坏风险增加了7847.4万美元。（2）采用GIS技术定位M国风险最大的省份是Zambezia省；风险最大的市是Changara；风险最大的桥梁是编号为BN022102:0061.05的一座简支梁桥。（3）桥梁的长度、宽度和未来气候情景下500年、1000年重现期的洪水深度，对桥梁洪水破坏风险值的影响较大。 针对气候变化造成的桥梁洪水破坏的额外损失，本研究建议：（1）各国应积极采取措施减少温室气体的排放，减缓气候变化对洪水灾害风险的影响。（2）积极开展气候变化背景下的洪水灾害风险评估研究，预测大重现期洪水事件，定位未来洪水灾害风险较大的位置，为洪水灾害风险防控提供科学依据。 |
| 作者： | 郭雅茹 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 乔亚宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2022 |
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