關(guān)鍵詞:復(fù)合洪水;風(fēng)暴潮;不確定性;貝葉斯推斷;Copula方法;長江口
河口三角洲是洪澇災(zāi)害最活躍的地區(qū)之一[1]。20世紀(jì)70年代以來,全球海洋持續(xù)變暖,亞洲東部沿海地區(qū)登陸的強(qiáng)臺風(fēng)數(shù)量和伴隨的降水量明顯增加[2-3]。河口地區(qū)通常地勢低洼,受徑流和天文潮雙相動力控制,在臺風(fēng)登陸時還會受風(fēng)暴潮和強(qiáng)降雨的影響,造成復(fù)合洪水災(zāi)害。復(fù)合洪水是指2個以上的災(zāi)害因子同時達(dá)到閾值或相隔時間較短導(dǎo)致洪水災(zāi)害后果急劇放大的現(xiàn)象[4]。與單一驅(qū)動因子的極端事件相比,復(fù)合極端事件的潛在破壞性更大[5]。臺風(fēng)登陸時不僅會抬高沿海水位,還會伴隨大范圍、高強(qiáng)度的降雨,導(dǎo)致內(nèi)河流量激增水位暴漲。外海潮位的抬升又會阻塞河道洪水下泄,雍高河道水位[6],導(dǎo)致沿海城市重力排水系統(tǒng)無法正常工作,造成城市雨洪。在氣候變化背景下,評估河口復(fù)合洪水的潛在風(fēng)險,對于防范和應(yīng)對河口極端洪澇事件具有重要意義[7]。
近年來,海岸復(fù)合洪水災(zāi)害的頻繁發(fā)生引起政府和科學(xué)界的廣泛關(guān)注[8]。多個時空尺度的研究表明,沿海洪水(或風(fēng)暴增水)的頻率或強(qiáng)度與降雨(或徑流)在統(tǒng)計上存在著相關(guān)性[4,9-10]。河口地區(qū)復(fù)合洪水災(zāi)害一直存在被嚴(yán)重低估的現(xiàn)象[11]。Marcos等[12]發(fā)現(xiàn)在全球55%的海岸線極端風(fēng)暴潮和臺風(fēng)浪會同時出現(xiàn),如果忽略兩者相關(guān)性,30%海岸的極端海平面重現(xiàn)風(fēng)險將低估50%以上;Kew等[13]發(fā)現(xiàn)荷蘭萊茵河20日極端累計降雨后出現(xiàn)極值風(fēng)暴潮的概率是將兩者視為相互獨立的3倍。在實際工程中,適當(dāng)提高防洪水位設(shè)計值可有效降低復(fù)合洪水災(zāi)害頻率[14]。Santos等[15]發(fā)現(xiàn)當(dāng)考慮驅(qū)動因子之間(風(fēng)暴潮和徑流)的相關(guān)性時,美國得克薩斯州原防洪設(shè)計頻率的1%水位比實際值低0.35m。臺風(fēng)哈維(Harvey)期間發(fā)生上游河道洪峰、天文大潮和風(fēng)暴潮遭遇的“三碰頭”現(xiàn)象,致使美國得克薩斯州東南部沿海實際風(fēng)暴潮比預(yù)測值高3m以上[16]。Sebastian等[17]、Couasnon等[18]采用貝葉斯方法生成復(fù)合洪水事件并進(jìn)行了大量數(shù)值模擬,研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了災(zāi)害因子依賴性對洪水風(fēng)險評估的重要性;Naseri等[19]采用基于貝葉斯的非平穩(wěn)框架對復(fù)合洪水進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)與海平面和依賴性相比,降水對不確定性的貢獻(xiàn)最大。可見,隨著氣候變化的加劇,僅考慮單一變量超越風(fēng)險的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)逐漸難以滿足沿海地區(qū)的防洪安全需求。在中國沿海地區(qū),70%以上造成災(zāi)害的風(fēng)暴潮均為復(fù)合洪水[20]。長江口是中國第一大河口,風(fēng)暴潮“二碰頭”“三碰頭”屢屢發(fā)生[21-22]。然而,現(xiàn)有文獻(xiàn)多基于物理過程(如數(shù)值模擬等)研究臺風(fēng)期間長江口潮位變化[23],尚缺乏對長江口地區(qū)復(fù)合洪水風(fēng)險的具體量化和不確定性分析等相關(guān)研究。
本文基于長周期實測數(shù)據(jù)分析長江口極值水位變化趨勢及其成因,結(jié)合近岸高分辨率海洋數(shù)值模型重構(gòu)長江口復(fù)合洪水災(zāi)害因子數(shù)據(jù)集,采用基于貝葉斯框架的Copula函數(shù)對風(fēng)暴潮“二碰頭”“三碰頭”災(zāi)害潛在風(fēng)險進(jìn)行研究,并對復(fù)合洪水風(fēng)險的不確定性進(jìn)行分解。
1資料和方法
1.1數(shù)據(jù)說明
(1)數(shù)據(jù)介紹。為研究長江口復(fù)合洪水災(zāi)害,本文收集了1959—2020年降雨、徑流、天文潮和風(fēng)暴潮等4類水文資料。其中,降雨資料選用上海寶山氣象站日累計降水量;徑流資料選用大通水文站逐時流量資料;長江口內(nèi)潮位資料僅收集到徐六涇水文站1988—2020年逐時潮位。為補(bǔ)全1959—1987年的潮位資料空缺,采用FVCOM(Finite-VolumeCommunityOceanModel)構(gòu)建的三維高分辨率數(shù)值模型,對長江口早期的天文潮和風(fēng)暴潮進(jìn)行了批量數(shù)值模擬。除此之外,還收集了1988—2020年長江口外海大戢山潮位站海平面變化數(shù)據(jù)。
(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理。本文選取了1959—2020年發(fā)生在長江口的148場臺風(fēng),并對該期間降雨、徑流、天文高潮位、風(fēng)暴潮高潮位和增水進(jìn)行了計算和提取。具體方法為:①提取148場臺風(fēng)期間的最高潮位,即風(fēng)暴潮高潮位;②通過調(diào)和分析和數(shù)值模擬計算臺風(fēng)期間對應(yīng)的天文潮位,并提取風(fēng)暴潮高潮位同一潮周期內(nèi)的天文潮高潮位;③提取風(fēng)暴增水,即風(fēng)暴潮高潮位和天文潮高潮位之差;④提取風(fēng)暴潮高潮位出現(xiàn)當(dāng)日的累計降水量;⑤提取風(fēng)暴潮高潮位出現(xiàn)前6日的大通流量作為上游洪水?dāng)?shù)據(jù)。通過上述方法重構(gòu)了包括降雨、徑流、天文潮高潮位、風(fēng)暴潮高潮位和增水的長江口復(fù)合洪水5種災(zāi)害因子數(shù)據(jù),其維度為148×5。
1.2方法簡介
1.2.1基于貝葉斯推斷的Copula方法
采用馬爾可夫鏈蒙特卡洛(MCMC)算法對Copula參數(shù)進(jìn)行估計。MCMC算法是一種基于貝葉斯框架的采樣方法,其利用馬爾可夫鏈來構(gòu)建一個隨機(jī)游走過程,最終收斂到參數(shù)的后驗分布。在貝葉斯框架中,可以根據(jù)觀測數(shù)據(jù)和先驗分布計算單變量或雙變量模型參數(shù)的后驗分布,尤其適用于觀測數(shù)據(jù)較少的情況。與傳統(tǒng)最大似然估計相比,MCMC算法不僅能夠估計參數(shù)值,還能量化參數(shù)的不確定性。貝葉斯定理可表示為
式中:為后驗分布,即待估計的模型參數(shù)分布;P(φ)為先驗分布;P(Yobsjφ)為似然函數(shù);P(Yobs)為量綱一化常數(shù)。
對于二元Copula函數(shù)的參數(shù)求解,似然函數(shù)可按下式計算:
式中:n為數(shù)據(jù)長度;C為參數(shù)集為 的Copula函數(shù);F( )和G( )分別為變量X和Y的邊緣分布。在確定了最佳邊緣分布、Copula函數(shù)類型和先驗分布后,對式(2)取對數(shù)后代入式(1),則Copula函數(shù)參數(shù)的后驗分布可表示為
1.2.2聯(lián)合分布的重現(xiàn)期
重現(xiàn)期指超過某一閾值的事件連續(xù)2次發(fā)生的平均時間間隔[24]。在二元洪水風(fēng)險研究中,同現(xiàn)重現(xiàn)期和聯(lián)合重現(xiàn)期(又稱AND重現(xiàn)期和OR重現(xiàn)期)得到廣泛應(yīng)用[25]。AND重現(xiàn)期描述了2個邊緣變量同時超過特定閾值事件發(fā)生的風(fēng)險性,而OR重現(xiàn)期描述了至少1個邊緣變量超過特定閾值事件發(fā)生的風(fēng)險性,兩者公式如下:
1.2.3不確定性及其分解
(1)自然變化導(dǎo)致的重現(xiàn)期變化范圍。不確定性研究可以更準(zhǔn)確地評估極端事件的風(fēng)險。根據(jù)Bevacqua等[26]的研究,自然變化導(dǎo)致的重現(xiàn)期變化范圍主要通過Bootstrap抽樣進(jìn)行計算。具體方法如下:以降雨-潮位二元變量數(shù)據(jù)為例,有放回的抽次降雨潮位數(shù)據(jù)對(為原始數(shù)據(jù)對長度),組成新的序列后計算其重現(xiàn)期。將上述過程重復(fù)次即可得到包含個重現(xiàn)期的新數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集的2.5th和97.5th百分位數(shù)()則為95%置信區(qū)間。相應(yīng)的重現(xiàn)期變化的95%置信區(qū)間則為原始數(shù)據(jù)計算的重現(xiàn)期T與()之間的百分比差異,即()/T。
(2)不確定性的分解。對于二維聯(lián)合分布,復(fù)合洪水風(fēng)險評估結(jié)果不確定性的來源有二:邊緣分布的不確定性和相關(guān)性的不確定性。為了量化單個因子對不確定性的貢獻(xiàn),采用MCMC算法采樣獲取降雨、潮位以及Copula參數(shù)后驗分布各5000組數(shù)據(jù)。當(dāng)評估降雨對不確定性的貢獻(xiàn)時,則允許降雨邊緣分布參數(shù)的變化,潮位邊緣分布和Copula參數(shù)取各自分布的中位數(shù)。通過式(4)或式(5)可以計算出5000組重現(xiàn)期,可得重現(xiàn)期的第5、50和95百分位數(shù)(、和),則降雨導(dǎo)致的重現(xiàn)期的不確定性對稱范圍()計算公式如下[19]:
同樣地,可以計算出潮位和Copula參數(shù)導(dǎo)致的重現(xiàn)期不確定性對稱范圍。則第個變量對重現(xiàn)期不確定性的相對貢獻(xiàn)()可按下式計算:
需要注意的是,重現(xiàn)期并非單個變量的線性疊加,因而降雨、潮位和Copula函數(shù)三者的ΔTSym之和并不等于總的重現(xiàn)期不確定性[26]。
2結(jié)果及分析
2.1長江口極值水位變化趨勢及成因
長江口年特征水位變化趨勢如圖1所示??梢钥闯?,通常情況下年最高水位不超過6m(吳淞基面)。歷年最高潮位為6.73m,出現(xiàn)在1997年的臺風(fēng)溫妮(No.9711)期間。1988—2020年長江口徐六涇站的年最高水位整體呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢,下降速率為11.6mm/a。徐六涇站附近的洪水強(qiáng)度雖有所下降,但頻繁發(fā)生的極端水位事件(如1997年、2000年和2002年)表明長江口的洪水風(fēng)險依然不容忽視。與外海相對穩(wěn)定的海平面不同,徐六涇站汛期平均水位的年際變化較為劇烈,并且同樣呈現(xiàn)出波動下降的趨勢,下降速率為1.6mm/a,但兩者相關(guān)性較弱,僅為0.292。徐六涇站的汛期平均水位不僅受到全球海平面上升趨勢的影響,還受上游徑流的顯著影響。從圖1可以看出,1988—2020年長江大通汛期平均流量呈現(xiàn)出年際下降趨勢,下降速率為124.4m3/s。相較于外海海平面,徐六涇站的汛期平均水位與同期上游流量的變化關(guān)系更為密切,即當(dāng)汛期大通流量增加時,徐六涇站的平均水位較上一年有所抬升;而當(dāng)大通流量減少時,平均水位則相應(yīng)下降,兩者的相關(guān)性(rtw)高達(dá)0.886。在氣候變暖背景下,大部分海域的極值潮位都呈現(xiàn)出上升趨勢。然而,過濾掉平均海面變化后這種趨勢顯著減緩,表明極值水位上升主要由海平面上升驅(qū)動[27-28]。與此不同的是,徐六涇站年最高潮位的下降是上游徑流減少和風(fēng)暴潮強(qiáng)度減弱共同作用的結(jié)果,其中風(fēng)暴潮變化是主導(dǎo)因素。
2.2復(fù)合洪水邊緣分布的擬合與檢驗
選用6種常見的水文變量分布,即正態(tài)分布、指數(shù)分布、Logistic分布、伽馬分布、PearsonⅢ型分布和廣義極值分布(GeneralizedExtremeValueDistribution,GEV),分別對各變量時間序列進(jìn)行擬合(各分布表達(dá)式見文獻(xiàn)[29]),并采用K-S檢驗、經(jīng)驗分布和核密度估計圖對擬合結(jié)果進(jìn)行檢驗。表1為最佳邊緣分布擬合和K-S檢驗統(tǒng)計表??梢钥闯?,大通徑流量分布類型為Logistic分布;日累計降水量分布類型均為Gamma分布;增水和風(fēng)暴潮高潮位分布類型均為PearsonⅢ分布;天文潮高潮位分布類型為GEV分布。各災(zāi)害因子邊緣分布函數(shù)的理論分布與經(jīng)驗分布的均方根誤差(ERMS)值基本都在0.035以內(nèi),且均通過了K-S檢驗(P>0.05)。
圖2為各災(zāi)害因子理論分布、經(jīng)驗分布與核密度估計對比圖??梢钥闯?,各災(zāi)害因子的理論分布、經(jīng)驗分布和核密度估計曲線符合較好,且核密度估計曲線較為平滑,計算較為復(fù)雜時可用核密度估計值代替理論分布值。因此,所選邊緣分布較為合理,可用于多元聯(lián)合分布相關(guān)計算。
2.3風(fēng)暴潮“二碰頭”災(zāi)害重現(xiàn)期分析和不確定性分解
風(fēng)暴潮“二碰頭”復(fù)合洪水災(zāi)害風(fēng)險性主要表現(xiàn)在兩方面:一是臺風(fēng)期間風(fēng)暴潮會抬升沿海潮位,威脅海堤及近海低洼地區(qū)安全;二是臺風(fēng)登陸前后一般會伴隨大范圍、高強(qiáng)度的暴雨,沿海水位的抬升會導(dǎo)致雨洪難以排出入海,增加濱海城市內(nèi)澇的風(fēng)險。如2022年6月15—16日期間,珠江流域的強(qiáng)降雨僅與天文大潮高潮位遭遇,便造成流域內(nèi)100余條河流發(fā)生超預(yù)警洪水,部分地區(qū)發(fā)生流域性大洪水。在臺風(fēng)暴雨期間,海面高度的抬升為洪水提供了更高的基礎(chǔ)水位,嚴(yán)重削弱了河口城市的防洪排洪能力。在降雨-風(fēng)暴高潮位兩災(zāi)害因子的研究中選用Gaussian、Studentt、Clayton、Gumbel、Frank和Joe6類常用Copula函數(shù)作為備選的Copula函數(shù),其估計值和檢驗結(jié)果見表2??梢钥闯?,6個Copula函數(shù)均通過了擬合優(yōu)度檢驗,但從AIC統(tǒng)計量結(jié)果看,GumbelCopula更適合描述臺風(fēng)降雨-風(fēng)暴高潮位之間的聯(lián)合分布關(guān)系。GumbelCopula函數(shù)是極值Copula的一種,主要用以描述正相關(guān)的(上尾)極值關(guān)系。
圖3為基于GumbelCopula函數(shù)的風(fēng)暴高潮位和臺風(fēng)暴雨聯(lián)合分布的密度函數(shù)與分布函數(shù)。從圖3中可以看出,當(dāng)風(fēng)暴高潮位抬升時,臺風(fēng)降雨強(qiáng)度也隨之增大,這表明在長江口地區(qū)臺風(fēng)登陸和發(fā)生極端風(fēng)暴潮高潮位的同時,遭遇極端降雨的可能性非常大。
圖4和圖5分別為臺風(fēng)暴雨與風(fēng)暴潮高潮位聯(lián)合重現(xiàn)期和同現(xiàn)重現(xiàn)期分布圖。臺風(fēng)暴雨日累計降水量的10a、20a、50a、100a重現(xiàn)期對應(yīng)的重現(xiàn)水平分別為92.2、122.5、164.4和197.0mm;風(fēng)暴潮高潮位相應(yīng)重現(xiàn)期的重現(xiàn)水平分別為5.89、6.15、6.46和6.68m。根據(jù)聯(lián)合分布函數(shù),10年一遇的臺風(fēng)暴雨遭遇10年一遇的風(fēng)暴潮高潮位的聯(lián)合重現(xiàn)期為6a,同現(xiàn)重現(xiàn)期為42a;20年一遇的兩者聯(lián)合重現(xiàn)期為11a,同現(xiàn)重現(xiàn)期為89a;50年一遇的兩者聯(lián)合重現(xiàn)期為28a,同現(xiàn)重現(xiàn)期為232a;100年一遇的兩者聯(lián)合重現(xiàn)期為56a,同現(xiàn)重現(xiàn)期為471a。可以看出,聯(lián)合重現(xiàn)期的計算值偏小,2個100年一遇的變量的聯(lián)合重現(xiàn)期約為50a,采用聯(lián)合重現(xiàn)期作為設(shè)計值是偏保守的;同現(xiàn)重現(xiàn)期的計算值偏大,2個100年一遇的變量的同現(xiàn)重現(xiàn)期約為500a,因而采用同現(xiàn)重現(xiàn)期計算的設(shè)計值是稍偏激進(jìn)的。而當(dāng)不考慮變量之間的相關(guān)性時,可能造成復(fù)合洪水災(zāi)害風(fēng)險的低估。以同現(xiàn)重現(xiàn)期為參考(圖6),當(dāng)忽略降雨和風(fēng)暴潮高潮位之間的相關(guān)性時,兩者10年一遇重現(xiàn)期的復(fù)合洪水風(fēng)險將低估58.2%;20年一遇重現(xiàn)期的復(fù)合洪水風(fēng)險將低估77.7%;50年一遇重現(xiàn)期的復(fù)合洪水風(fēng)險將低估90.7%;100年一遇重現(xiàn)期的復(fù)合洪水風(fēng)險將低估95.3%??梢姡?dāng)不考慮變量之間相關(guān)性時,災(zāi)害因子的重現(xiàn)期越長,復(fù)合洪水災(zāi)害重現(xiàn)期的低估程度越高。
長江口地區(qū)在臺風(fēng)登陸和發(fā)生極端風(fēng)暴潮高潮位的同時,遭遇極端降雨的可能性較大。因此,河口城市在提高沿海堤防防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的同時,也要考慮極端潮位與強(qiáng)降雨遭遇的風(fēng)險,增強(qiáng)城市雨洪的排泄能力,如合理布設(shè)城市內(nèi)雨洪行進(jìn)通道,增大城市的人工排澇能力,最大程度上減輕風(fēng)暴潮引發(fā)的水位抬升對城市排水系統(tǒng)的影響,避免自然排水受阻導(dǎo)致的城市內(nèi)澇風(fēng)險。
復(fù)合災(zāi)害風(fēng)險具有一定的不確定性。當(dāng)不確定性較大時,復(fù)合洪水風(fēng)險評估的可信度難以保證。不確定性分解是提升風(fēng)險評估可信度和優(yōu)化決策分析的重要步驟。通過分解不確定性,可以識別對結(jié)果影響最大的因素,從而有針對性地進(jìn)行改進(jìn)。以長江口風(fēng)暴潮“二碰頭”復(fù)合洪水事件為例,根據(jù)Bevacqua等[26]的研究,設(shè)定Bootstrap法抽樣次數(shù)為700。計算結(jié)果顯示,自然變化導(dǎo)致的重現(xiàn)期變化的95%置信區(qū)間為[?12.6%,16.3%],即自然變化導(dǎo)致的重現(xiàn)期不確定性為[?12.6%,16.3%]。對于二維聯(lián)合分布,復(fù)合洪水風(fēng)險評估結(jié)果不確定性的主要來源是邊緣分布的不確定性和相關(guān)性的不確定性。為了量化各單一因子對不確定性的貢獻(xiàn),采用MCMC方法和式(7)分別對降雨、風(fēng)暴潮高潮位以及Copula參數(shù)進(jìn)行5000次抽樣并計算其重現(xiàn)期[19]。結(jié)果顯示,降雨、風(fēng)暴潮高潮位和依賴性對復(fù)合洪水災(zāi)害不確定性的貢獻(xiàn)分別為54%、41%和5%??梢姡L江口復(fù)合洪水風(fēng)險不確定性的主要來源是降雨。
2.4風(fēng)暴潮“三碰頭”災(zāi)害重現(xiàn)期分析
河口地區(qū)受徑流和潮汐雙相動力的控制。如果河口風(fēng)暴潮發(fā)生在天文大潮期間,同時遭遇上游洪水,將會帶來巨大的淹沒風(fēng)險,這種現(xiàn)象被稱為風(fēng)暴潮“三碰頭”現(xiàn)象。單一參數(shù)的Copula函數(shù)可以很好地描述兩變量的聯(lián)合分布。但對于更高維分布(三變量及以上),各變量之間的相互依賴關(guān)系往往呈現(xiàn)出非對稱性,因此非對稱的嵌套Copula更加適用。目前,非對稱的嵌套Copula已在洪水和干旱特征等方面得到一些應(yīng)用[29],但在風(fēng)暴潮“三碰頭”災(zāi)害風(fēng)險量化方面的研究相對較少。本節(jié)采用非對稱嵌套Copula對風(fēng)暴潮“三碰頭”進(jìn)行建模,其結(jié)構(gòu)如圖7,將天文高潮位-風(fēng)暴增水關(guān)系設(shè)置為內(nèi)層Copula(GumbelCopula),大通徑流與內(nèi)層Copula結(jié)果設(shè)置為外層Copula(SurvivalJoeCopula,參數(shù)為),且通過擬合優(yōu)度檢驗。結(jié)果表明,大通流量和臺風(fēng)及其伴隨事件的相關(guān)性較弱。圖8為臺風(fēng)登陸(靠近)長江口期間大通流量變異系數(shù)圖,圖中黑色圓圈為每場臺風(fēng)靠近長江口期間最高風(fēng)暴潮位前7日內(nèi)大通日流量的變異系數(shù)(CV,方差/均值),藍(lán)色為變異系數(shù)的小提琴圖。可以看出,變異系數(shù)的范圍一般在0~0.1之間,其中25%分位數(shù)為0.016,88%分位數(shù)為0.050,中位數(shù)為0.024??傮w來看,臺風(fēng)在靠近長江口期間,大通日流量變化一般不超過10%,且多數(shù)情況下在5%以內(nèi),可見臺風(fēng)系統(tǒng)對大通日流量的影響較小。因此,在臺風(fēng)及伴生事件與大通流量的復(fù)合洪水事件研究中,亦可將兩者視為獨立。根據(jù)三維聯(lián)合分布函數(shù),計算長江口徐六涇水文站徑流、天文高潮位和風(fēng)暴增水“三碰頭”復(fù)合洪水災(zāi)害風(fēng)險率。對于聯(lián)合風(fēng)險率:10年一遇的徑流、天文潮和風(fēng)暴潮增水相遇的聯(lián)合重現(xiàn)期為4a,20年一遇的三者聯(lián)合重現(xiàn)期為7a,50年一遇的三者聯(lián)合重現(xiàn)期為18a,100年一遇的三者聯(lián)合重現(xiàn)期為35a。
3結(jié)論
本文以長江口為研究區(qū)域,結(jié)合實測資料和數(shù)值模擬構(gòu)建了1959—2020年復(fù)合洪水災(zāi)害因子數(shù)據(jù)集,采用基于貝葉斯推斷的Copula相關(guān)方法對長江口風(fēng)暴潮“二碰頭”“三碰頭”復(fù)合災(zāi)害風(fēng)險性進(jìn)行了研究,并對不確定性進(jìn)行了分析和分解。主要結(jié)論如下:
(1)1959—2020年長江口徐六涇站年最高水位呈現(xiàn)出明顯下降趨勢,下降幅度為11.6mm/a,長江口風(fēng)暴潮強(qiáng)度的減退是其主導(dǎo)因素。
(2)長江口地區(qū)在臺風(fēng)登陸和發(fā)生極端風(fēng)暴高潮位的同時,遭遇極端降雨的概率較高,兩者同時超越各自數(shù)閾值(取95th百分位)的復(fù)合洪水事件重現(xiàn)期為89a。大通徑流與臺風(fēng)及其伴生事件在統(tǒng)計上近似獨立。
(3)忽略變量之間的相關(guān)性會造成復(fù)合洪水災(zāi)害風(fēng)險的低估,且災(zāi)害因子重現(xiàn)期越長,復(fù)合洪水災(zāi)害重現(xiàn)期低估程度越高。若不考慮相關(guān)性,風(fēng)暴潮“二碰頭”事件風(fēng)險將被低估77.7%。