在气候变化和极端水文事件的背景下提高大坝的安全性和弹性：详细的方法和案例研究（英）2025

核心观点

本报告探讨了气候变化对大坝安全和洪水管理的影响，重点介绍了气候变化影响评估的方法和案例研究。

气候变化影响评估方法

报告首先介绍了可能最大降雨量（PMP）的估算方法，包括统计方法、本地方法、平移方法、组合方法、推论方法和广义方法。此外，还讨论了针对大型流域的两种方法：主要时间和空间组合方法以及基于历史洪水的风暴模拟方法。报告还介绍了替代概率、随机和基于数值天气预报（NWP）的PMP估算方法，例如随机风暴平移方法、多重分形标度方法、基于频率的估算方法和基于大气模型的风暴模拟方法。

报告强调了大型GCM集合实验的重要性，例如UKCP18、CESM大型集合项目、CanESM2-LE、d4PDF和SMHI-LENS，这些实验可以分离自然变率和模型不确定性导致的噪声之间的不确定性，减少极端事件发生频率的估算不确定性，并执行气候变化的因素分析。

报告还介绍了GCM输出的降尺度方法，包括统计降尺度和动力降尺度，以及随机天气生成器（SWGs）在影响评估和压力测试中的应用。报告重点介绍了CORDEX动力降尺度实验，该实验提供了多个子大陆尺度的区域气候降尺度模拟，以评估气候变率的 Uncertainty。

报告最后介绍了设计流量估算方法，包括水文模拟模型和统计洪水频率分析。水文模拟模型分为基于事件的模型和连续模型，并讨论了雪融过程和洪水淹没过程在水文建模中的重要性。统计洪水频率分析包括拟合选定的概率分布（例如Gumbel或对数正态分布）到观察到的或模拟的洪水频率，并使用这些分布来估计具有高返回期的极端洪水事件。

案例研究

报告提供了来自不同地区的案例研究，包括澳大利亚、印度、越南、美国、日本和斯里兰卡，这些案例研究突出了在气候变化条件下管理洪水和水库的实际案例。案例研究重点介绍了有效的水库运营、洪水期水库预降水操作以及使用先进的预报和决策支持系统来减轻洪水风险和确保下游社区的安全的重要性。

研究结论

报告表明，气候变化会导致极端降水和洪水事件的增加，这对大坝安全和洪水管理构成重大挑战。为了应对这些挑战，需要采用先进的气候变化影响评估方法和适应性行水库运营策略。报告中的案例研究提供了宝贵的经验教训，可以帮助水资源管理者、实践者和工程师制定有效的适应策略，确保其水资源管理系统的弹性。