太平洋海运系统

Haard曝光技术说明 ©2023国际复兴开发银行/世界银行1818HStreetNWashingtonDC20433电话：202-473-1000互联网：www.worldbank.org 这项工作是世界银行工作人员在外部贡献下的产物。这项工作中表达的调查结果、解释和结论不一定反映世界银行、其执行董事会或他们所代表的政府的观点。 世界银行不保证本工作中包含的数据的准确性、完整性或货币性，也不对信息中的任何错误、遗漏或差异承担责任，也不对使用或未能使用所规定的信息、方法、过程或结论承担责任。本作品中任何地图上显示的边界、颜色、面额和其他信息并不意味着世界银行对任何领土的法律地位或认可或接受这些边界的任何判断。 本协议中的任何内容均不得构成或被解释为或被视为对世界银行的特权和豁免的限制或放弃，所有这些特权和豁免均已明确保留。 权限和权限 本作品中的材料受版权保护。由于世界银行鼓励传播其知识，因此只要给予该作品的全部归属，就可以出于非商业目的全部或部分复制该作品。 Attribution—Pleasecitetheworkasfollows:WorldBank.2023.PacificMaritimeTransportationSystems:HazardExposureTechnicalNote.WorldBank,Washington,DC.©WorldBank. Contents 缩写4 a)8b)10c)11d)12e)12f)13g)14 太平洋............................................................................................................................................16 附录C：资产管理原则的一般框架，改编ISO55000:2014(E)35 缩写 亚行亚洲开发银行CMIP6耦合模型比对项目第6阶段GDP国内生产总值GFDRR全球减灾和灾后恢复基金g重力加速度ha：IBTrACS国际气候管理最佳轨道档案馆IPCC政府间气候变化专门委员会MIH最大淹没高度PGA峰值地面加速度PIC/s太平洋岛国/国家PNG巴布亚新几内亚RP返回期间s秒单反海平面上升SOPAC南太平洋应用地球科学委员会SPC太平洋共同体SSHWS萨菲尔-辛普森飓风风尺度SSP共享社会经济途径TC热带气旋TEU二十英尺当量单位(用于集装箱)VEI火山爆炸强度VHL火山危险等级 除非另有说明，否则所有美元金额均为美元。 Introduction 本技术说明补充了总体区域报告“太平洋海上运输的蓝色转型”（世界银行，2022年）。它提供了有关太平洋自然灾害影响港口基础设施和运营的更多详细信息和分析。 虽然自然灾害是所有太平洋岛国和附属国家面临的主要问题，但本技术说明特别关注世界银行12个成员国的经验，统称为“PIC12国家”。这些是巴布亚新几内亚（PNG），所罗门群岛，瓦努阿图和斐济的美拉尼西亚国家；萨摩亚，汤加和图瓦卢的波利尼西亚国家；以及马绍尔群岛共和国（RMI），密克罗尼西亚联邦（FSM），帕劳，基里巴斯和瑙鲁的密克罗尼西亚国家。 本说明旨在协助技术专家、客户国家团队和捐助者确定更详细的、针对特定地点的风险研究的需求和优先事项。这些风险研究将成为港口总体规划、项目设计、资产管理和资本升级项目的基础，酌情提高港口应对自然灾害影响的能力。 本技术说明包括以下六个部分： »概述：简要概述为什么太平洋港口特别容易受到自然灾害的影响。»绘制太平洋岛屿当前面临的危险：太平洋岛屿国家（PIC）面临的七种自然灾害的描述，以及显示其在太平洋的主要影响的地图。»确定最大危险所在——太平洋危险热图：总结了主要港口和枢纽港口危险强度的定量和定性措施，并给出了一般观察和结论。»太平洋港口基础设施升级的现状：2007年至2022年PIC12个主要港口中每个港口已完成和计划完成的工作摘要。»面向未来的太平洋港口的港口总体规划：港口总体规划，战略资产管理和风险分析的简要概述，以及港口基础设施的资产管理原则。1»结论和建议。 太平洋港口暴露于自然灾害和气候变化的概述 太平洋岛国（PIC）是世界上最容易遭受自然灾害的国家之一。他们面临一系列自然灾害，包括热带气旋，区域性风暴，沿海洪水，地震，海啸和火山爆发。预计气候变化将加剧这些风险，特别是海平面上升（SLR）的影响，更加多变的天气模式以及风暴潮和热带气旋等极端事件的强度和频率变化。结果将是PIC将面临的多危险事件的数量增加。例如，当同时发生提高水位的严重事件时，由SLR引起的沿海洪水将加剧-例如风暴潮，王潮，旋风和高浪。 太平洋港口通常位于开阔的海岸，处于或接近海平面。海事基础设施的建设往往不符合气候适应标准，而且往往维护不善，部分原因是成本问题。此外，决策者可能无法获得有关如何充分计划和管理自然灾害和气候变化对海上运输系统的风险和影响的信息。这些因素导致了广泛的影响——在灾难发生后，海上作业和系统的反弹能力有限，这主要是由于缺乏应急和业务连续性规划，以及政府在建设海事部门复原力方面的能力普遍不足。 除了社会和环境成本外，自然灾害造成的损害和损失的财务成本也是巨大的。例如，在热带气旋埃文之后，2012年萨摩亚的海上资产损失估计相当于该国国内生产总值（GDP）的4.63％。表1提供了PIC12国家最近几次自然灾害的成本摘要。 有鉴于此，提高太平洋岛屿国家获取强有力的部门和空间数据和工具的能力，帮助各国政府更好地规划和管理自然灾害和气候变化风险，必须是所有未来海上运输系统规划和资产管理的第一步。 绘制太平洋岛屿当前面临的危险 正在开展大量工作，以确定气候变化和自然灾害的未来可能影响，以使PIC能够建立其复原力。重要的第一步是了解他们当前的暴露情况。本节着眼于太平洋地区的七种重大危害，并量化其对PIC12国家的影响-并非所有国家都容易受到相同的危害或以相同的方式受到影响。图1显示了危害如何区别地影响PIC12主端口的高级视图。这是从对每种危害的分析（a-g部分）及其对每个国家的影响规模得出的-后者被整理成表2中的热图。在图1中，暴露于多种或严重危险的端口标有危险图标。 在七种灾害中，太平洋最常见的三种是热带气旋，区域性风暴和地震。 a)热带气旋 热带气旋（在北太平洋和亚洲部分地区称为“台风”，在世界其他地方称为“飓风”）是在温暖的热带水域上形成的低压涡旋风系统。热带气旋的强度通常使用Saffir-Simpso飓风风标度（SSHWS）进行分类，该标度是根据地面以上10米处的一分钟平均最大持续风，在1至5范围内的序数。或海洋表面。3随着低压涡流系统的迁移，气旋强度通常会随着时间的推移而变化。热带气旋会带来强风，大雨，风力产生的海浪，由于低气压导致的局部海平面上升以及存在广阔土地的风暴潮。 图2中的热带气旋轨道数据取自国际气候管理最佳轨道档案(IBTrACS)数据库(Knapp等人，2010年)。轨道和相关的SSHWS值绘制为1972-2022年的50年期间。图3显示了50年重现期(RP)的阵风速度值(Vmax=最大3秒阵风速度),取自GFDRR地理节点数据库4反过来，它是从IBTrACS数据库中计算的，如GeoNode数据库摘要中所述。尽管阵风速度会影响地面结构，但旋风产生的海浪会对港口基础设施和海岸线产生重大影响。为了量化这一点，已使用Yog（1988）的有效取法计算了旋风产生的最大有效波高，标准旋风的最大风速半径为30m，前进速度为6m/s（21.6m/h）。所用的方法和公式总结在附录A中。图4显示了50年RP的最大有效波高。 图2-3显示，在PIC12国家中，斐济，密克罗尼西亚，帕劳，萨摩亚，汤加，瓦努阿图和所罗门群岛霍尼亚拉港口的港口受到热带气旋风的影响最大。但是，某些港口被周围的陆地或环礁所掩盖，因此限制了风可以产生波浪的距离或获取长度。根据我们在表2中总结和图4中所示的分析，最容易受到热带气旋风波影响的港口是斐济的苏瓦和劳托卡，萨摩亚的阿皮亚，汤加的努库阿洛法和瓦努阿图的卢甘维尔。 3每类热带气旋的持续最大风速为:第1类:119-153公里/小时；第2类:154-177公里/小时；第3类:178-208公里/小时；第4类:209-251公里/小时；第5类:≥252公里/小时。 b)区域风暴波 区域风暴波高是根据Trenham等人(2013年)使用全球风波模型插值得到的99%的显著波高。图5显示了太平洋地区的波高。这些波来自当地信风产生的海洋、北半球和南半球热带风暴带产生的海浪以及周期性热带气旋事件。5来自Treham等人。（2013年）：“这些组件中的每个组件的相对分数都取决于位置。位于赤道或赤道以北的岛屿具有以东北贸易为主的波场，北太平洋产生了膨胀，尽管岛屿位于更向东的地方（例如Procedre，夏威夷）也经历了南大洋的膨胀。位于赤道以南的岛屿具有以东南贸易为主的波场。南太平洋产生的膨胀也是其他岛屿无法庇护的地区波浪气候的主要原因（Hemer等人。，2011)。“。 膨胀波穿透了低纬度或低潮地区，那里基本上没有热带气旋波。膨胀波通常具有12-20秒的长波浪周期，在陆地上比短期局部风暴波更高，即使在当地晴朗的天气条件下，尤其是在与涨潮或涨潮相结合的情况下，也会导致超发和洪水。 在PIC12国家中，斐济的劳托卡，密克罗尼西亚联邦的韦诺，萨摩亚的阿皮亚，汤加的努库阿洛法和瓦努阿图的卢甘维尔面临着区域风暴波的最大暴露。但是，从表2可以看出，其他几个港口暴露于中等严重程度的区域性风暴波，因此仍然很重要。在所有情况下，此类波浪在码头站点的局部影响只能通过特定站点分析进行评估。 c)沿海洪水 “沿海洪水”是指来自全球洪水数据集的风暴潮和极端海平面（包括潮汐）的洪水高度，来自GFDRRGlobalMuisRF50数据集的50年RP6(根据Muis等人，2016年计算)。 沿海洪水危害的某些组成部分是可预测的，并且易于量化的，例如，潮汐波动以及与厄尔尼乌和拉尼乌有关的海平面波动。但是，它们的影响将越来越成为SLR的一个问题。其他方面的沿海洪水由水位的气压逆升引起，7和风暴潮与热带气旋和区域风暴的存在有关。海浪上升和过顶可能会增加沿海洪水的影响，最好通过针对特定地点的分析和建模来量化。 图6显示，所有PIC12国家都面临一些沿海洪水的风险；然而，这对巴布亚新几内亚的Motukea和斐济的Suva最为重要。从表2来看，在另外11个港口地点，沿海洪水的风险属于中等风险类别。 d)海啸 50年RP的海啸最大淹没高度（MIH）来自GFDRR全球海啸危害GTMRP50数据集。8在GeoNode数据库摘要中给出了分析的基础。海啸是地震或火山爆发期间海床位移产生的一系列波浪，或大型滑坡进入海洋或从海洋下面。海啸可能在本地或远处产生。MIH被定义为海啸达到静止水位以上的最大海拔。海啸波的周期可以在5到90分钟的范围内。由于波浪周期较长，单个波浪可以在陆地上长距离奔跑，以相当大的速度和动量到达海岸线数百米。 预测MIH值如图7所示。最高数字是在沿构造板块边缘的地震活动较大的区域。 海啸的最大威胁是在巴布亚新几内亚和所罗门群岛（图7）。尽管在环礁国家，例如RMI，图瓦卢和基里巴斯，MIH值相对较低，但由于地面海拔较低，仍应考虑。实际上，港口站点的MIH可能会受到当地地形和测深的严重修改和衰减。因此，需要通过特定地点的分析来评估当地的影响。 e)地震 地震被量化为250年RP（给出数据的最低RP）的峰值地面加速度（PGA），以cm/s2为单位。9GeoNode摘要给出了来自历史数据和建模的数据基础。PGA的值如图8所示，可以看出，较高的值沿构造板块边缘和火山活动区域聚集。PGA值将代表基岩。根据当地的地质和基础条件，建筑物局部经历的地面加速度可能会更高。 瓦努阿图的维拉港发生了最大的地震（图8和表2）。然而，斐