论文总字数：29409字

摘 要

本文基于2014-2018年《中国气象灾害年鉴》以及2013年至2018年关于强对流灾害灾情的政府通报、民政厅灾害简报和新闻报道中关于强对流天气灾害统计资料和灾情资料，进行了全国下击暴流灾害分部特征的研究以及下击暴流灾害风险评价。本文首先分析了下击暴流在全国的空间分布特征和时间分布特征。其次建立了下击暴流灾害风险评价层次结构模型，将受灾人数、下击暴流灾害状况（伴生灾害）、房屋受损数量、下击暴流密度、直接经济损失、下击暴流风速这6个因素作为评估指标，进行下击暴流灾害风险的时空区域划分。最后通过层次分析法得出在中国下击暴流灾害风险评价结果，并进行了分析。本文的创新点在于利用层次分析法来分析我国下击暴流灾害风险评价的问题。

本文综合相关数据和层次分析法对中国下击暴流灾害风险进行研究。主要得到的结论如下：

（1）通过2013年至2018年下击暴流灾害数据分析，总结归纳出中国下击暴流灾害的空间分布特征：以腾冲-漠河人口密度对比线为界东南多，西北少；中部最多，东部较多，西部较少。时间分布特征：一年里，全国下击暴流主要发生在春夏季，其中7月份次数最多。

（2）通过层次分析法，建立了以全国各省份为例的下击暴流灾害风险性评价模型，以直接经济损失、房屋受损数量、受灾人数、下击暴流密度、下击暴流风速、下击暴流状况（伴生灾害）这6个因子作为评估指标，计算各因子的权重，并得出全国各省份下击暴流灾害风险度，从而进行下击暴流风险等级区划。结果表明河南省、山东省、河北省、天津市、江苏省为下击暴流灾害的一级风险区，北京市、湖南省、湖北省、上海市、安徽省、贵州省为下击暴流灾害的二级风险区，江西省、山西省、广西、广东省、陕西省、吉林省、福建省、四川省、云南省、海南省、浙江省为下击暴流灾害的三级风险区，重庆市、宁夏、黑龙江省、甘肃省、辽宁省、内蒙古、青海省、新疆、西藏为下击暴流灾害的四级风险区。

关键词：下击暴流；时空分布；层次分析法；灾害风险评价

Abstract

Based on the 2014-2018 "China Meteorological Disaster Yearbook" and the 2013-2018 government bulletins on severe convection disasters, the disaster briefings and news reports of the Department of Civil Affairs on the strong convection weather disaster statistics and disaster information Research on the characteristics of torrent disasters and risk assessment of torrent disasters. First, the paper analyzes the spatial distribution of the country and temporal distribution downburst. Secondly, a hierarchical structure model for the risk assessment of downburst disasters was established. Six factors are used as evaluation indicators to divide the spatiotemporal area of the risk of torrential disasters. Finally, through AHP, the risk assessment results of the torrential disasters in China were obtained and analyzed. The innovation of this article is to use the analytic hierarchy process to analyze the problem of risk assessment of the torrential disasters in China.

This paper combines relevant data and analytic hierarchy process to study the risk of torrential disasters in China. The main conclusions are as follows:

(1) Through the data analysis of the torrential disasters from 2013 to 2018, the spatial distribution characteristics of the torrential disasters in China: taking the Tengchong-Mohe population density comparison line as the boundary, there are more in the southeast and less in the northwest; most in the middle and more in the east , Less in the west. Time distribution characteristics: In one year, the nationwide downburst mainly occurred in spring and summer, with the most frequent in July.

(2) Through the analytic hierarchy process, a risk assessment model of down-stream storm disasters was established by taking provinces across the country as examples. Direct economic loss, number of houses damaged, number of victims, down-stream storm density, down-stream storm flow The six factors of wind speed and downburst status (associated disasters) are used as evaluation indicators to calculate the weight of each factor, and to obtain the risk of downburst disasters in all provinces of the country, so as to classify downburst risk levels. The results show that Henan Province, Shandong Province, Hebei Province, Tianjin City, and Jiangsu Province are high-risk areas for underflow storm disasters, while Beijing, Hunan Province, Hubei Province, Shanghai, Anhui Province, and Guizhou Province are under-hit storm disasters. The higher risk areas are Jiangxi Province, Shanxi Province, Guangxi, Guangdong Province, Shaanxi Province, Jilin Province, Fujian Province, Sichuan Province, Yunnan Province, Hainan Province, and Zhejiang Province. The cities, Ningxia, Heilongjiang Province, Gansu Province, Liaoning Province, Inner Mongolia, Qinghai Province, Xinjiang, and Tibet are the low-risk areas to strike torrential disasters.

Keywords: Downburst; Temporal and spatial distribution; Analytic hierarchy process; disaster risk assessment

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究意义及目的 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文研究思路 3

第二章 下击暴流强风灾害的数据来源及分析方法 4

2.1下击暴流强风灾害的数据来源和初步分析 4

2.2分析方法 4

2.3本章小结 7

第三章 下击暴流强风灾害在我国的时空分布 9

3.1下击暴流强风灾害的时间分布 9

3.2下击暴流的空间分布 12

3.3下击暴流强风灾害损失的分布情况 14

3.4本章小结 17

第四章 我国下击暴流强风灾害风险性等级划分 18

4.1我国下击暴流强风灾害风险性评价模型 18

4.1.1我国下击暴流强风灾害风险性的影响因素 18

4.1.2我国下击暴流灾害风险性评价方法 19

4.2全国下击暴流灾害风险度计算 22

4.2.1建立层次结构模型 22

4.2.2构造成对比较矩阵 23

4.2.3各影响因子的相对权重以及一致性检验 24

4.3下击暴流风险度计算 25

4.4本章小结 30

第五章 总结与展望 31

5.1总结 31

5.2展望 31

参考文献 33

附录Ⅰ 35

致谢 36

第一章 绪论

1.1研究意义及目的

下击暴流是由英文Downburst翻译过来的，是一种积雨云的强烈向下气流，通常和强降雨或雷暴天气相关的自然现象。下击暴流属于一种比较高频度发生的自然现象，同时和龙卷风比较类似的强风灾害，在实际中引发工程结构破坏也十分严重。Hawers和Demsey ^[1]曾经对澳大利亚近百起输电塔的倒塌事故进行事故调查，超过90%的事故是有雷暴下击暴流导致的。Dempesy和White H ^[2]对多个国家关于输电塔事故进行过调查，其调查表明，80%以上的事故是由下击暴流相关的雷暴强风导致的。下击暴流是一种比较特殊的风灾害，能够造成比较大的灾难和损失，进行中国下击暴流灾害风险性分析，对中国各个省份的减灾工作和和提高抗灾能力的提高，具有一定的帮助作用，对指导各个省份进行针对下击暴流灾害的防灾减灾工作具有一定的指导性意义。

下击暴流强风的地面上水平风速通常会超过17.9米/秒^[3]，积雨云引起闪电、雷鸣现象时的局地风暴气流下沉、气流在地面形成从中心向四周流动或直线流动的极具破坏性强风，下击暴流的风场特征与传统大气边界层近地面强风有着比较大的差别。其强烈破坏性已成为国际结构风工程方面属于比较前沿的研究方向。虽然下击暴流属于中尺度天气系统，但是以目前的技术手段还是比较难预测到它的发生，同时在中尺度天气系统中较小的微下击暴流是发生频度很高。下击暴流发生时通常伴随着强降雨过程，降雨自身具有一定的荷载属性，并且强降雨对下击暴流的近地风场会产生影响。下击暴流在水平影响范围是2～40公里^[4]，灾害性风速最大能够达到75m/s。

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