基于极端降水指数法的极端降水事件致灾风险评估

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：喻丹，黄俊雄，李忠安，谈新，董晓华，王亦洲，魏冲，彭涛，刘冀

单位：（1.三峡大学水利与环境学院,2.三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心,3.湖北省孝感市水文水资源勘测局

摘要：为揭示极端降水的致灾特征及其风险空间分布，以长江中游府澴河流域为研究区，基于1961—2022年逐日网格降水数据，计算了9个极端降水指数（PRCPTOT、Rx1day、Rx5day、SDII、R10、R20、R95p、R99p、CWD）。综合运用Mann-Kendall突变及趋势检验、滑动T检验与Theil-Sen斜率估计分析其时空演变特征，通过主成分分析提取极端降水综合特征指标，并结合游程理论识别极端降水事件的致灾历时与强度特征，进一步采用非支配排序法对流域致灾风险进行分级评估。结果表明：除Rx5day外，其他极端降水指数均呈显著上升趋势，其中强度指数在空间上呈现“下游增强、上游减弱”的分异格局；前两个主成分累计方差贡献率超过77%，能够有效整合极端降水的强度、频率与持续性信息，显著提升多维特征的表达效率；下游区域表现出“高强度-长历时”的极端降水灾害模式，致灾风险尤为突出；致灾风险主要受Rx5day、R95p与R20等表征的高频次、累积型的中强度降水的影响。构建的评估方法能综合反映极端降水的持续性与累积性致灾影响，为流域尺度洪涝灾害的精细化风险评估与防灾减灾决策提供科学支撑。

关键词：极端降水,主成分分析,游程理论,非支配排序,致灾风险,府澴河流域

基金资助：湖北省自然科学基金项目（2024AFD212）； 国家自然科学基金项目（42401030、52109058）