一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法，方法步骤如下，对干旱灾害风险因子涉及干旱灾害形成过程中的危险性、暴露度、脆弱性和防灾减灾能力这四个层面进行可调控特性与调控途径分析；建立干旱灾害一层风险评估体系；建立干旱灾害二层风险评估体系；建立干旱灾害三层风险评估体系；提出干旱灾害风险应对策略。与现有技术相比较，本发明专利技术基于干旱灾害的历史演变规律和未来演变趋势，结合干旱灾害风险区划和风险预测结果，从人口城市规模、区域水资源承载能力、产业结构调整、水利工程群优化布局、防灾减灾能力建设、水土资源调控、风险防控管理等方面，构建干旱灾害风险应对方法，实现逐级降低区域干旱风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种干旱灾害风险应对领域，尤其涉及一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法。
技术介绍
在气候变化和人类活动影响下，世界范围内的干旱总体呈现出频发、多发、连发和并发态势。自1900年以来，全球干旱灾害已导致1100多万人死亡，20亿余人受到影响。近50年来，我国气象灾害损失占全部自然灾害损失的61％，而干旱灾害损失占气象灾害损失的55％。干旱不仅发生在水资源相对匮乏的北方地区，在水资源相对丰富的南方地区也频繁发生。近年来，西南和长江中下游地区均发生了大面积、长时段的干旱事件。近五十年来，在以全球变暖为主要背景的气候变化下，黄淮海地区的海河和黄河流域出现了降水的大幅度衰减，伴随着水资源的开发利用，海河和黄河流域水资源衰减更为严重，已经对区域生态环境产生恶劣影响，成为社会经济可持续发展的重要制约因素；同时气候变化导致的气候系统稳定性下降，使黄淮海地区干旱等极端气候水文事件发生的频率、影响范围和影响程度都有所增加，造成了较大的灾害损失，成为影响国家中长期发展战略的重要风险之一。因此，进行干旱灾害的风险应对具有重要的作用和意义。干旱灾害应对主要包括工程措施和非工程措施。工程措施主要包括蓄水工程、引水工程、提水工程、调水工程、节水灌溉工程、应急水源工程等；非工
程措施主要包括组织体系、法规制度、抗旱规则、抗旱预案、信息管理、经费及物资保障、抗旱服务组织、抗旱水量调度、农业抗旱节水技术等。目前，国内外在干旱应对方面开展了很多研究，并取得了一定成绩。此外，Mark Howden、Roger S.Pulwarty、Donald A.Wilhite、Zengchao Hao、Mahmoud Solh等国内外学者进行了许多全球大尺度的干旱应对及减缓措施研究。同时，Roger C.Stone、Marzieh Keshavarz、F.Sahnoune、Xinyu Fu、Hmma Habiba等学者也针对全球受旱灾影响严重的非洲、美国、澳大利亚、伊朗、巴西、津巴布韦、孟加拉国、阿尔及利亚等国的实际情况对其气候变化背景下的干旱应对、适应及减缓措施进行了分析。这些方法的主要不足是多以管理措施为主，缺乏从水资源系统整体角度的干旱综合应对的研究，对干旱应对的技术对策研究较少。但是随着气候变化和人类活动影响的深入，水循环过程呈现出明显的“自然-人工”二元驱动特性，水利工程和灌溉设施的修建，在一定区域内改变了干旱灾害的时空分布特征，上述方法难以体现干旱灾害的多元、复杂特征。因此，应采用“层层剥笋”的形式，分层明晰风险应对的重点区域与重点环节，并结合风险因子的可调控特性，将社会经济系统的自适应性能与工程体系建设相结合，进一步完善复杂环境下干旱风险的综合应对方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于针对现有干旱灾害应对方法的不足，提出一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法，方法步骤如下，1)对干旱灾害风险因子涉及干旱灾害形成过程中的危险性、暴露度、脆弱性和防灾减灾能力这四个层面进行可调控特性与调控途径分析，其中，危险性主要包括降水、生长季降水、干旱发生频率、地形、坡度、河网密度、水源涵养；暴露度指标主要涉及人口、GDP、耕地三个因子；脆弱性指标主要包括植被耐旱能力；防灾减灾能力指标主要包括灌区水资源利用效率、库容、预警预报能力、水资源应急调度；2)建立干旱灾害一层风险评估体系基于现状水利工程条件和未来气候变化影响及未来社会经济发展规划，开展一层干旱灾害风险评估，全面暴露区域的干旱风险，也是区域可能发生的最大风险，识别各高、中、低风险区的人口、GDP和耕地分布，为风险调控目标制定提供依据；3)建立干旱灾害二层风险评估体系二层调控的主要风险因子包括，区域的人口与GDP的增长速度和规模以及植被耐旱能力；4)建立干旱灾害三层风险评估体系三层调控的主要风险因子包括，灌区水资源利用效率、库容、预警预报能力、水资源应急调度；5)提出干旱灾害风险应对策略。针对步骤3二层风险的应对策略为，通过区域自身干旱风险因子的调整与优化，降低区域干旱风险；针对步骤4二层风险的应对策略为，通过工程措施和非工程措施，全面提升区域干旱灾害的防灾减灾能力，实现区域干旱风险调
控和应对。作为优选，步骤1中，根据预测暴露度以及现状条件下的脆弱性和防灾减灾水平，采用两个方案的危险性分析方案：1)高危险方案，采用往年以及预测年份降水量最少和干旱频率最大的高危险情景；2)预测方案，采用预测年份的预测降水量和干旱频率情景。作为优选，步骤2、步骤3和步骤4中，采用变化环境下危险性、脆弱性、暴露性、防灾减灾能力的干旱灾害风险评估理论与方法进行干旱灾害风险评估，干旱灾害风险的表达式为：R＝f(H，E，V，C)＝(H×E×V)/C (1)其中，R为灾害风险，H为致灾因子危险性，E为暴露性，V为承灾体脆弱性，C为防灾减灾能力。作为优选，步骤3和步骤4中，三层、二层干旱灾害风险调控后的干旱灾害风险与一层干旱灾害风险评估结果之间的差即为各层的调控效果。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术以“自然-人工”二元水循环理论为主线，基于干旱灾害的历史演变规律和未来演变趋势，结合干旱灾害风险区划和风险预测结果，从人口城市规模、区域水资源承载能力、产业结构调整、水利工程群优化布局、防灾减灾能力建设、水土资源调控、风险防控管理等方面，构建干旱灾害风险应对方法，实现逐级降低区域干旱风险，为干旱应对提供技术支撑。可广泛应用于流域/区域干旱灾害风险应对，特别适用于黄淮海地区干旱灾害风险应对。附图说明图1为基于三层风险评估的干旱灾害风险应对示意图；图2为黄淮海地区一层干旱灾害风险评估结果(预测方案)；图3为黄淮海地区一层干旱灾害风险评估结果(高风险方案)；图4为黄淮海地区二层干旱灾害风险评估结果(预测方案)；图5为黄淮海地区二层干旱灾害风险评估结果(高风险方案)；图6为黄淮海地区三层干旱灾害风险评估结果(预测方案)；图7为黄淮海地区三层干旱灾害风险评估结果(高风险方案)。具体实施方式下面将对本专利技术作进一步说明。实施例：一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法，选取干旱灾害频发的黄淮海地区进行实证研究，方法步骤如下，(1)干旱灾害风险因子可调控特性与调控途径分析干旱灾害风险因子涉及干旱灾害形成过程的四个层面：危险性、暴露度、脆弱性和防灾减灾能力。危险性包括降水(生长季降水、干旱发生频率)、地形、坡度、河网密度、水源涵养等方面，这些因子多为流域自然属性因子，多数为不可调控的因子，仅部分因子在一定程度上可通过工程措施可以进行调控，如通过水土保持、退耕还林还草、建设水源涵养林等工程，削减汛期洪水、增加枯季径流和供水。暴露度指标涉及人口、GDP、耕地3个因子，因社会经济布局难以进行实时调控，并且只可在规划层面进行局部调整。如针对缺水型城市的发展布局，应适度控制城市规模，不宜发展集中的大型城市，并对人口规模同时进行调控，经济发展布局上严格产业准入门槛，限制高耗水型产业的发展。脆弱性指标主要包括植被耐旱能力，在一定程度上可以进行调控，一般对
于天然植被不可调控，而对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法，其特征在于：方法步骤如下，1)对干旱灾害风险因子涉及干旱灾害形成过程中的危险性、暴露度、脆弱性和防灾减灾能力这四个层面进行可调控特性与调控途径分析，其中，危险性主要包括降水、生长季降水、干旱发生频率、地形、坡度、河网密度、水源涵养；暴露度指标主要涉及人口、GDP、耕地三个因子；脆弱性指标主要包括植被耐旱能力；防灾减灾能力指标主要包括灌区水资源利用效率、库容、预警预报能力、水资源应急调度；2)建立干旱灾害一层风险评估体系基于现状水利工程条件和未来气候变化影响及未来社会经济发展规划，开展一层干旱灾害风险评估，全面暴露区域的干旱风险，也是区域可能发生的最大风险，识别各高、中、低风险区的人口、GDP和耕地分布，为风险调控目标制定提供依据；3)建立干旱灾害二层风险评估体系二层调控的主要风险因子包括，区域的人口与GDP的增长速度和规模以及植被耐旱能力；4)建立干旱灾害三层风险评估体系三层调控的主要风险因子包括，灌区水资源利用效率、库容、预警预报能力、水资源应急调度；5)提出干旱灾害风险应对策略。

【技术特征摘要】
1.一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法，其特征在于：方法步骤如下，1)对干旱灾害风险因子涉及干旱灾害形成过程中的危险性、暴露度、脆弱性和防灾减灾能力这四个层面进行可调控特性与调控途径分析，其中，危险性主要包括降水、生长季降水、干旱发生频率、地形、坡度、河网密度、水源涵养；暴露度指标主要涉及人口、GDP、耕地三个因子；脆弱性指标主要包括植被耐旱能力；防灾减灾能力指标主要包括灌区水资源利用效率、库容、预警预报能力、水资源应急调度；2)建立干旱灾害一层风险评估体系基于现状水利工程条件和未来气候变化影响及未来社会经济发展规划，开展一层干旱灾害风险评估，全面暴露区域的干旱风险，也是区域可能发生的最大风险，识别各高、中、低风险区的人口、GDP和耕地分布，为风险调控目标制定提供依据；3)建立干旱灾害二层风险评估体系二层调控的主要风险因子包括，区域的人口与GDP的增长速度和规模以及植被耐旱能力；4)建立干旱灾害三层风险评估体系三层调控的主要风险因子包括，灌区水资源利用效率、库容、预警预报能力、水资源应急调度；5)提出干旱灾害风险应对策略。2.根据权利要求1所述一种基于三层风险评估的干旱灾害风险应对方法，
\t其特征在于：步骤5中，针对步骤3二层...

【专利技术属性】
技术研发人员：严登华，翁白莎，王浩，袁喆，刘少华，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11