气候变化与土地利用变化对菲律宾伊拉甘河洪水风险的水力学影响研究

本研究采用HEC-RAS水力学模型，量化分析了气候变化（RCP8.5情景）与土地利用变化（2015-2020年）对菲律宾伊拉甘河流域洪水参数的协同影响。结果显示，气候驱动的降水增加使最大洪水深度提升19.79%，显著高于土地利用变化导致的12.83%增幅，为热带地区防洪规划提供了关键数据支持。

　　

研究背景

菲律宾作为全球第三大灾害易发国，80%自然灾害由台风及洪水构成。伊拉甘河作为卡加延河流域重要支流，年均降雨量达1489.5 mm，历史上多次因台风引发洪灾。现有灾害地图仅基于单一情景，缺乏对未来气候与土地利用变化的综合考量。

研究方法

采用5米分辨率IFSAR数字高程模型，结合2015/2020年土地利用数据，通过HEC-RAS 2D模型模拟台风"海马"事件。校准阶段使用热带风暴"麦卡"数据，验证阶段选用台风"雷马逊"和"卡尔马吉"，采用纳什效率系数（NSE>0.65）、偏差百分比（PBIAS<15%）等指标评估模型精度。

关键发现

1. 模型性能：河道曼宁系数校准为0.025-0.045，NSE达0.86，峰值流量低估2-6%但仍满足精度要求。

2. 基线洪水：2016年台风事件中，居民区（O1）、桥梁区（O2）和农业区（O3）最大水深分别为1.25m、1.49m和1.87m，汇流区表现出显著积水效应。

3. 土地利用影响：2020年裸地面积增加导致下游洪水深度提升4%，上游农业转草地使O3区水深增加12.83%。

4. 气候效应：RCP8.5情景下降水增加19.79%，远超土地利用变化影响，O3区水深达2.24m，淹没范围扩大。

机制探讨

• 地形主导：89%的淹没区位于海拔<35m的低洼地带，汇流区因多支流叠加形成"洪水放大器"效应

• 地表粗糙度：农业用地曼宁系数（0.04）高于裸地（0.02），植被减少加速径流汇集

• 气候敏感性：雨季降水增幅（DJF:+14.3%）直接提升流域产流模数

应用价值

研究成果已应用于伊拉甘市避难所选址标准修订，建议将建筑地基抬高至历史最高水位+0.5m。该建模框架可为东南亚类似流域提供技术范式，特别适用于缺乏实测水文数据的快速发展地区。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）