中国龙卷风特性统计分析及灾后建构筑物调查研究

摘要

龙卷风是一种破坏力极大的局地强风，对人们的生命和财产可带来巨大伤亡和损失，近年来龙卷风的相关研究成为了国内外气象和风工程等领域的热门课题。在我国，风工程领域关于龙卷风的研究尚处于起步阶段，实测、理论、实验、模拟、灾后调查、概率统计等方法的研究齐头并进，共同推进着学界对龙卷风的理解。
　　美国、日本等发达国家均已建立了各自的龙卷风数据库，涵盖了龙卷风年频率、持续时间、灾害路径长宽等信息，这些重要的信息为了解龙卷风特性和基于概率的龙卷风风险分析奠定了基础。我国目前尚缺少相关数据库。本文首先根据《中国气象灾害年鉴》统计了2004-2015年间年鉴中所有龙卷风灾害信息，初步建立了中国龙卷风数据库。基于该数据库，明确了我国龙卷风的致灾特性和灾情损失情况;分析了12年间中国龙卷风在全国、省、市层级上的空间分布特性，和在年、月、日层级上龙卷风的时间分布特性;建立了龙卷风的年频率概率密度分布和持续时间的概率密度分布，调查了龙卷风的路径长宽分布特性;最终结合美日的龙卷风数据库，对风工程领域中国龙卷风数据库的进一步发展提出了建议。
　　在宏观理解中国龙卷风特性的基础上，作者对2015-2016年间一场台风（引发了伴生龙卷风）及三场致灾严重的龙卷风进行了灾后调研，对气象特征、灾害详情、公用建筑、工业建筑和民用建筑和其他类型受损物的损坏情况和抗风性能进行了分析。根据灾害指示物的受损情况，计算反推出了等效风速，并且将计算结果与用美日龙卷风标准估算的风速进行了对比，研究了美国与日本两国的龙卷风强度评估标准在我国的适用情况，明确了我国龙卷风强度等级建立的必要性。
　　本文关于中国龙卷风数据库的初步建立、龙卷风特性参数统计分析和灾后调研是基于概率的中国龙卷风风险分析和中国龙卷风评级标准制定这两项重要工作的基础。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 课题研究背景和意义

1．2国内外研究综述

1．2．1 龙卷风的现有研究方法概述

1．2．2 龙卷风理论模型研究进展

1．2．3 龙卷风实测研究进展

1．2．4 龙卷风数值模拟研究进展

1．2．5 龙卷风实验室模拟研究进展

1．2．6 龙卷风灾后调查研究进展

1．2．7 龙卷风概率统计研究进展

1．3 存在问题及本文的主要工作

2中国龙卷风特性分析

2．1 数据来源与方法

2．1．1 数据来源

2．1．2 强度判定方法及误差说明

2．2 数据分析与结果

2．2．1 空间分布特性

2．2．2 时间分布特性

2．2．3 灾情损失分析

2．2．4 灾害路径特性

2．3 中国龙卷风数据库框架探讨

2．4 本章小结

3中国2015-2016年四起风灾调查

3．1 台风彩虹

3．1．1 背景信息

3．1．2 体育馆及厂房受损调查

3．2佛山龙卷风

3．2．1 背景信息

3．2．2 工业厂房受损调查

3．3广州龙卷风

3．3．1 背景信息

3．3．2 工业园区受损调查

3．3．3 住宅区受损调查

3．4盐城龙卷风

3．4．1 背景信息

3．4．2 民用建筑受损调查

3．4．3 工业建筑受损调查

3．4．4 其他类型受损物

3．5 本章小结

4等效风速估算

4．1 灾害指示物风速估算

4．1．1 电线杆

4．1．2 广告牌

4．1．3 低矮房屋

4．2估算风速与判级标准估计风速对比

4．3 本章小结

5．1 本文结论

5．2 未来展望

参考文献

作者简历

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