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文档简介

《海洋灾害承灾体易损性评估技术规范》

编制说明

自然资源部海洋减灾中心

2023.2

《海洋灾害承灾体易损性评估技术规范》

编制说明

一、工作简况

(一)任务来源

根据国家标准化管理委员会《关于下达2021年第二批

推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标

委发〔2021〕23号),本标准名称《海洋灾害承灾体易损性

评估技术规范》(以下简称《规范》),项目计划号为

20213635-T-418,计划项目周期24个月,拟于2023年完成。

该计划项由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归

口。

起草单位包括:自然资源部海洋减灾中心、国家海洋标

准计量中心、中国水利水电科学研究院、浙江省水利河口研

究院、大连理工大学、上海交通大学、河海大学、中国海洋

大学、应急管理部国家减灾中心、浙江大学、中国水产科学

研究院。

(二)制定背景

1.我国海洋灾害防治现状

我国海岸线超过18000公里,沿海地区人口密集,经济

发展水平较高,11个沿海省份人口和经济总和分别占全国

总量的40%和60%。我国是世界上海洋灾害频度和危害程度

1

最严重的国家之一,长期危害沿海地区的人民生命安全和经

济发展。据统计,过去三十年我国遭受了200余次风暴潮灾

害侵袭,近十年年均直接经济损失近百亿元,大量基础设施、

产业、工程结构遭到破坏,其中约95%是由风暴潮、海浪导

致,伴随沿海地区高速发展、海洋资源开发活动日益频繁和

全球气候变化,灾害风险日益突出,海洋灾害过程的观测预

报和沿岸区域重要承灾体的工程防护是海洋防灾减灾的两

个重要环节。近年来,我国海洋防灾减灾工作积极借鉴国内

外先进理念,建立了成熟的海洋灾害观测监测、预警预报业

务体系,沿海重要城镇、产业、重大工程项目也相应规划建

设了高设防标准的海岸防护工程,以抵御海洋灾害风险。然

而,大量海堤、养殖设施、船只、房屋等灾害暴露度或脆弱

性较高的民生结构设施每年灾害损失仍然十分严重,其中海

洋渔业受灾损失约占海洋灾害总经济损失的70%,针对这些

量大面广、损毁率较高的海洋灾害承灾体,其灾害风险评估

预警和设防标准提升需求迫切。

2.承灾体易损性评估对海洋防灾减灾的重要性

海洋灾害预警报主要针对潮位、浪高、增水等动力过程,

对于目标区域主要承灾体灾害破坏性影响的预判和风险预

警仍然较为缺乏,难以精准聚焦防护对象,不能针对性地采

取应对措施;区域脆弱性通常被纳入广义的海洋灾害风险、

减灾能力等评估的指标体系,可为海岸带空间规划提供中远

2

期参考,但无法应用于特定灾害强度下特定基础设施受损程

度或概率的评估预警。因此,承灾体易损性评估是基础设施

工程防护、灾害适应性提升的关键,也是基于水动力环境观

测预报结果进一步预判灾害破坏性影响的关键技术基础。例

如,海岸堤防是防护风暴潮、海浪灾害的重要屏障,虽然重

现期防潮标准、允许越浪量等被作为国内外海堤设计建造的

重要控制指标,但适用于我国海堤结构本身的溃堤风险评估

方法尚待探索,而这对于堤后防护目标的安全至关重要;开

放水域的渔排、网箱养殖量大面广,是我国海洋牧场“蓝色

粮仓”的重要组成,但面对海洋灾害却最为脆弱,规模性浮

式海水养殖设施的灾害易损性评估对灾害风险预判和设施

韧性提升至关重要;此外基于水动力荷载环境的海岸房屋和

港区船只的易损性评估也缺乏关注,其灾害风险评估预警尚

待探索。

3.海洋灾害承灾体易损性评估亟需技术指导文件。

为贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾“两个坚

持”、“三个转变”的重要论述,海洋防灾减灾将逐步转向针

对民生产业设施的精细化预警报和灾害韧性提升,从自然灾

害过程预报向灾害风险预警转变,从灾后恢复向灾前防范转

变。承灾体的易损性评估是风险评估预警、设施结构灾害韧

性提升的重要环节,易损性体现了承灾体在不同等级致灾因

子作用下发生灾损的程度大小,也反应承灾体在应对灾害事

3

件打击时不同的应对能力。目前,国内外针对海洋灾害承灾

体相关工作集中在区域脆弱性评价、承灾体破坏机理研究、

灾后破坏调查识别等方面。针对海洋灾害承灾体破坏程度或

概率的易损性评估工作较少,也缺乏具有指导意义的技术文

件。

本文件针对海堤、房屋、养殖设施、渔船等海洋灾害损

毁率较高的承灾体,基于各类设施结构物水动力响应特点和

破坏机制,规范其水动力荷载计算和易损性定量评估的方法

体系,实现在海洋灾害自然过程观测预报的基础上,评估这

些自然过程对目标地区、特定受灾体可能造成的破坏性影响,

为海洋灾害隐患排查、风险研判、预防应对、设防提升等工

作提供技术支撑。

(三)主要工作过程

1.前期研究及立项阶段

近年来,自然资源部海洋减灾中心针对海洋灾害风险评

估技术持续攻关,将土地利用类型、人口经济分布等纳入广

义的区域脆弱性,结果历史灾害重现期分析,开展海洋灾害

综合风险评估与区划工作,推进沿海地区减灾能力评估、承

灾体分类分布调查、灾害重点隐患排查、灾情调查统计等业

务化工作。针对海堤、房屋、网箱、渔排、船只等海洋灾害

损毁率较高的承灾体,进一步开展了大量海洋灾害响应破坏

机理研究,通过数值模拟、物理实验、机器学习等手段,探

4

索建立了我国典型海堤结构溃堤越浪量阈值矩阵,研究形成

基于淹没水深的房屋损失率置信关系曲线,回归训练基于浪

高、作用频次、疲劳强度的海洋渔业设施易损性曲线,研发

灾害风险计算模型,形成了一系列研发成果。在此基础上,

初步建立了适用于我国海洋灾害主要承灾体的易损性评估

方法体系。2020年,根据自然资源部办公厅《关于印发2020

年度自然资源标准制修订工作计划的通知》(自然资办发

〔2020〕43号),自然资源部海洋减灾中心成立编写组,

编制了《规范》草案;2021年,由全国海洋标准化技术委

员会统一组织,申报国家推荐性标准,并获批立项。

2.标准初稿编写阶段

2020-2021年,《规范》编写组根据前期对承灾体易损性

评估技术方法的研究,广泛查阅、整合国内外已有技术方法

及标准规范,针对刚性结构的水动力冲击失稳和浮体设施的

水弹性应力疲劳,增加考虑流速等非静压水动力指标强度及

海浪有效作用频次,弥补仅基于淹没水深、浪高的静压公式

和指标体系的风险计算低估,分析量化主控致灾指标和受损

程度、概率的相关性,整合形成了海洋灾害承灾体的水动力

荷载环境评估、设施结构易损性评估方法步骤,依据

GB/T1.1、GB/T20001.5等相关要求,编制了《规范》初稿。

期间,按照《规范》在河北、江苏、浙江等地开展了技术方

法的验证工作。此外,根据国务院办公厅《关于开展第一次

5

全国自然灾害综合风险普查的通知》(国办发〔2020〕12号)

的部署,海岸地方、海水养殖区等重要承灾体的重点隐患调

查评估在全国开展,其易损性评估方法也在其中得到了验证

应用。

3.标准征求意见和送审阶段

《规范》编写组多次组织相关涉海机构、各级海洋减灾

部门的专家进行研讨咨询,并针对专家反馈的意见建议进行

修改完善。2022年10-11月,根据全国海洋标准化技术委员

会初审意见,进一步对初稿进行修改完善,并于2021年11

月完成了自然资源部海洋减灾中心内部审查,形成了《规范》

(征求意见稿)和编制说明。12月,通过国家标准化管理

委员会和国家海洋标准计量中心网站以及单独发函等形式,

广泛征求意见。

二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据

(一)编制原则

《规范》根据GB/T1.1《标准化工作导则第1部分:

标准的结构和编写》确定了《规范》的体例格式。编制工作

充分考虑了我国海洋灾害现状及现阶段技术手段的实际状

况,充分考虑了易损性评估的技术路线和可操作性,整合了

国内外现有的海洋灾害主要受灾对象易损性评估技术方法,

规范了关键技术指标和相关技术要求。并且易操作易推广,

便于开展后期的灾害风险预判和隐患评估等工作。根据海洋

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防灾减灾工作现状、特点和需求,充分借鉴国内外相关标准

规范和文献,根据《国家标准管理办法》相关要求,使制定

的标准与我国现行法律和有关标准相协调。

(二)确定标准主要内容及论据

本标准根据我国海洋灾害防治工作的实际需求,规定了

海岸堤防、房屋建筑、网箱、渔排、渔船5类海洋灾害承灾

体易损性评估的技术方法和要求,确定了范围、规范性引用

文件、术语和定义、水动力荷载环境评估、参数指标调查、

易损性分级等主要内容,论据如下:

1.水动力荷载环境评估

参考GB/T51015《海堤工程设计规范》、JTS145《港口

与航道水文规范》、《Coastalconstructionmanual》(FEMA,

2011)、《CanadianGuidelinesanddatabaseofFlood

VulnerabilityFunctions》(2017)等标准内容,针对五类主要

承灾体的不同特点,确定了可能灾害情境下的水动力荷载环

境,包括破碎波高、淹没流速、静压荷载、波浪荷载、水流

荷载、海堤越浪量,为不同灾害条件下承灾体的荷载环境计

算提供了标准化和易操作的计算方法,确保结果符合客观现

状和海洋防灾减灾需求。

2.承灾体易损性评估

参考GB/T51015《海堤工程设计规范》、GB/T40749《海

水重力式网箱设计技术规范》、SL483《洪水风险图编制导

7

则》、《TechnicalManual:Multi-hazardLossEstimation

MethodologyFloodModel》(FEMA,2015)等相关标准内容,

提出了针对各类承灾体的特点的易损性评估方法及技术要

求。从海堤越浪量评估海堤溃堤风险;从房屋建筑结构强度、

房屋易损性曲线,通过多元回归分析,评估房屋易损性;从

疲劳受力分析、水弹性分析等角度,利用易损性曲线,评估

网箱、渔排易损性;从横摇和走锚分析港区渔船易损性。形

成了综合完备的承灾体易损性评估评估方法。

三、主要试验(或验证)的分析、综述,技术经济论证,预期

的经济效果

1.河北省水文地质勘查院、江苏省海涂研究中心、浙江

省海洋监测预报中心,参照《规范》完成了河北、江苏、浙

江的承灾体风险预警工作和全国海洋灾害风险普查中海洋

灾害隐患排查工作。通过资料收集、分析计算、易损性分析

等步骤,对有关承灾体进行了易损性评估,继而开展了风险

预警和隐患排查,综合判定了承灾体海洋灾害重点隐患类型、

位置和等级。

2.海岸带区域是我国人口最稠密、生产生活最活跃、财

富要素最集中的地区,受全球气候变化的影响,海洋灾害风

险不断加剧。通过《规范》的制定,可有效指导灾前预防和

减轻灾害风险,提高重要承灾体的结构韧性和设防标准,有

8

效评估海洋灾害承灾体风险,大幅提升海洋灾害防治的针对

性,大幅降低沿海地区灾害损失。

四、标准水平分析

该标准在现有科研成果和实践经验的基础上具有创新

性,达到了国际先进水平。

五、与有关现行法律、法规和标准的关系

我国尚未发布海洋灾害承灾体易损性评估的相关国家

标准或行业标准。《规范》与GB/T15920、GB/T32572、

GB/T39632、GB/T51015、GB/T40749、JTS145中引用的

技术内容保持一致,与现行法律、法规和标准协调一致。本

标准在国内实践后也具有转化为国际标准的可行性。

六、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

七、标准作为强制性国家标准、推荐性国家标准、推荐性

行业标准的建议

本标准建议作为推荐性国家标准颁布实施。

八、贯彻该标准的要求和措施建议

建议组织全国自然资源(海洋)部门、应急管理部门、

水利部门、农业部门、交通部门进行宣贯推广,针对《规范》

应用过程中出现的问题,及时更新完善。

9

九、废止现行有关标准的建议

无。

十、其他应予说明的事项

无。

10

目录

一、工作简况...........................................................................................................................1

二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据...................................................................6

三、主要试验(或验证)的分析、综述,技术经济论证,预期的经济效果.........................8

四、标准水平分析...................................................................................................................9

五、与有关现行法律、法规和标准的关系...........................................................................9

六、重大分歧意见的处理经过和依据...................................................................................9

七、标准作为强制性国家标准、推荐性国家标准、推荐性行业标准的建议...................9

八、贯彻该标准的要求和措施建议.......................................................................................9

九、废止现行有关标准的建议.............................................................................................10

十、其他应予说明的事项.....................................................................................................10

《海洋灾害承灾体易损性评估技术规范》

编制说明

一、工作简况

(一)任务来源

根据国家标准化管理委员会《关于下达2021年第二批

推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标

委发〔2021〕23号),本标准名称《海洋灾害承灾体易损性

评估技术规范》(以下简称《规范》),项目计划号为

20213635-T-418,计划项目周期24个月,拟于2023年完成。

该计划项由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归

口。

起草单位包括:自然资源部海洋减灾中心、国家海洋标

准计量中心、中国水利水电科学研究院、浙江省水利河口研

究院、大连理工大学、上海交通大学、河海大学、中国海洋

大学、应急管理部国家减灾中心、浙江大学、中国水产科学

研究院。

(二)制定背景

1.我国海洋灾害防治现状

我国海岸线超过18000公里,沿海地区人口密集,经济

发展水平较高,11个沿海省份人口和经济总和分别占全国

总量的40%和60%。我国是世界上海洋灾害频度和危害程度

1

最严重的国家之一,长期危害沿海地区的人民生命安全和经

济发展。据统计,过去三十年我国遭受了200余次风暴潮灾

害侵袭,近十年年均直接经济损失近百亿元,大量基础设施、

产业、工程结构遭到破坏,其中约95%是由风暴潮、海浪导

致,伴随沿海地区高速发展、海洋资源开发活动日益频繁和

全球气候变化,灾害风险日益突出,海洋灾害过程的观测预

报和沿岸区域重要承灾体的工程防护是海洋防灾减灾的两

个重要环节。近年来,我国海洋防灾减灾工作积极借鉴国内

外先进理念,建立了成熟的海洋灾害观测监测、预警预报业

务体系,沿海重要城镇、产业、重大工程项目也相应规划建

设了高设防标准的海岸防护工程,以抵御海洋灾害风险。然

而,大量海堤、养殖设施、船只、房屋等灾害暴露度或脆弱

性较高的民生结构设施每年灾害损失仍然十分严重,其中海

洋渔业受灾损失约占海洋灾害总经济损失的70%,针对这些

量大面广、损毁率较高的海洋灾害承灾体,其灾害风险评估

预警和设防标准提升需求迫切。

2.承灾体易损性评估对海洋防灾减灾的重要性

海洋灾害预警报主要针对潮位、浪高、增水等动力过程,

对于目标区域主要承灾体灾害破坏性影响的预判和风险预

警仍然较为缺乏,难以精准聚焦防护对象,不能针对性地采

取应对措施;区域脆弱性通常被纳入广义的海洋灾害风险、

减灾能力等评估的指标体系,可为海岸带空间规划提供中远

2

期参考,但无法应用于特定灾害强度下特定基础设施受损程

度或概率的评估预警。因此,承灾体易损性评估是基础设施

工程防护、灾害适应性提升的关键,也是基于水动力环境观

测预报结果进一步预判灾害破坏性影响的关键技术基础。例

如,海岸堤防是防护风暴潮、海浪灾害的重要屏障,虽然重

现期防潮标准、允许越浪量等被作为国内外海堤设计建造的

重要控制指标,但适用于我国海堤结构本身的溃堤风险评估

方法尚待探索,而这对于堤后防护目标的安全至关重要;开

放水域的渔排、网箱养殖量大面广,是我国海洋牧场“蓝色

粮仓”的重要组成,但面对海洋灾害却最为脆弱,规模性浮

式海水养殖设施的灾害易损性评估对灾害风险预判和设施

韧性提升至关重要;此外基于水动力荷载环境的海岸房屋和

港区船只的易损性评估也缺乏关注,其灾害风险评估预警尚

待探索。

3.海洋灾害承灾体易损性评估亟需技术指导文件。

为贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾“两个坚

持”、“三个转变”的重要论述,海洋防灾减灾将逐步转向针

对民生产业设施的精细化预警报和灾害韧性提升,从自然灾

害过程预报向灾害风险预警转变,从灾后恢复向灾前防范转

变。承灾体的易损性评估是风险评估预警、设施结构灾害韧

性提升的重要环节,易损性体现了承灾体在不同等级致灾因

子作用下发生灾损的程度大小,也反应承灾体在应对灾害事

3

件打击时不同的应对能力。目前,国内外针对海洋灾害承灾

体相关工作集中在区域脆弱性评价、承灾体破坏机理研究、

灾后破坏调查识别等方面。针对海洋灾害承灾体破坏程度或

概率的易损性评估工作较少,也缺乏具有指导意义的技术文

件。

本文件针对海堤、房屋、养殖设施、渔船等海洋灾害损

毁率较高的承灾体,基于各类设施结构物水动力响应特点和

破坏机制,规范其水动力荷载计算和易损性定量评估的方法

体系,实现在海洋灾害自然过程观测预报的基础上,评估这

些自然过程对目标地区、特定受灾体可能造成的破坏性影响,

为海洋灾害隐患排查、风险研判、预防应对、设防提升等工

作提供技术支撑。

(三)主要工作过程

1.前期研究及立项阶段

近年来,自然资源部海洋减灾中心针对海洋灾害风险评

估技术持续攻关,将土地利用类型、人口经济分布等纳入广

义的区域脆弱性,结果历史灾害重现期分析,开展海洋灾害

综合风险评估与区划工作,推进沿海地区减灾能力评估、承

灾体分类分布调查、灾害重点隐患排查、灾情调查统计等业

务化工作。针对海堤、房屋、网箱、渔排、船只等海洋灾害

损毁率较高的承灾体,进一步开展了大量海洋灾害响应破坏

机理研究,通过数值模拟、物理实验、机器学习等手段,探

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索建立了我国典型海堤结构溃堤越浪量阈值矩阵,研究形成

基于淹没水深的房屋损失率置信关系曲线,回归训练基于浪

高、作用频次、疲劳强度的海洋渔业设施易损性曲线,研发

灾害风险计算模型,形成了一系列研发成果。在此基础上,

初步建立了适用于我国海洋灾害主要承灾体的易损性评估

方法体系。2020年,根据自然资源部办公厅《关于印发2020

年度自然资源标准制修订工作计划的通知》(自

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