2017年-世界发展银行全球_Mangroves_as_Protection_from_Storm_Surges_in_Bangladesh_33页_2mb

总结：Mangroves as Protection from Storm Surges in Bangladesh

核心内容

本研究评估了孟加拉国沿海地区不同种类红树林对风暴潮高度和水流速度的减缓效果。通过建立水动力模型和进行实地测量，研究分析了红树林的密度、宽度以及树种特性对风暴潮防护能力的影响。研究结果表明，红树林能够有效降低风暴潮的高度和水流速度，但其防护效果因地理位置、红树林种类、密度和宽度而异。

主要观点

• 红树林的防护作用：红树林通过提供阻力，减少风暴潮对沿海地区的影响，尤其是在风暴潮引发的洪水和水流速度方面。
• 树种选择：研究选择了七种红树林树种，包括Sonneratia apetala、Avicennia officinalis、Heritiera fomes、Exoecaria agallocha、Ceriops decandra和Bruguiera gymnorhiza，其中Sonneratia apetala和Avicennia officinalis在多个研究区域被优先考虑。
• 密度与宽度的影响：红树林的密度和宽度对水流速度和风暴潮高度的减缓效果显著。例如，水流速度可能减少29%至92%，而风暴潮高度可能减少4cm至16.5cm。
• 结合人工基础设施：红树林应与堤坝等人工基础设施结合使用，以增强防护效果并减少维护成本。
• 地理与水文条件：研究区域的地理和水文条件，如潮汐特征、盐度和地形，对红树林的防护能力有重要影响。

关键信息

研究区域

• 区域1：靠近Polder 35/1，河岸面对Baleswar河右岸，泥滩侵蚀，最大盐度8.25 PPT，堤坝退后距离50-70米。
• 区域2：靠近Polder 40/2，河岸面对Baleswar河左岸，泥滩沉积，最大盐度10.80 PPT，堤坝退后距离100-150米。
• 区域3：靠近Polder 40/1，面对Baleswar和Bishkhali河的河口，泥滩沉积，最大盐度20.30 PPT，堤坝退后距离2公里。

方法论

• 水动力模型：使用MIKE21FM模型模拟孟加拉湾的水动力特性，结合历史飓风数据，模拟风暴潮Sidr（2007）的影响。
• Manning's Number：根据红树林树种的树干和根系特性计算Manning's Number，用于评估水流阻力。
• 实地测量：测量了不同红树林树种的树干直径、根系直径和根系高度，以确定其在不同水深下的阻力特性。

红树林阻力估计

• 不同水深下的Manning's Number：随着水深的减少，水流阻力增加。例如，水深小于-20米时Manning's Number为32，水深在-5至0.46米时为100。
• 不同红树林树种的阻力：Sonneratia apetala提供最大的阻力，其次是Avicennia officinalis和Heritiera fomes。Exoecaria agallocha的阻力超过Ceriops decandra。
• 种植密度与间距：种植密度和间距对水流阻力有显著影响。Sonneratia apetala在5米间距种植时效果最佳，Avicennia officinalis在4米间距种植时效果最佳。

模拟结果

• 风暴潮减缓：在区域1，50米宽的Sonneratia apetala种植在5米间距下，可将风暴潮高度减少5.233厘米；Avicennia officinalis在4米间距下可减少5.696厘米。
• 水流速度减缓：水流速度在不同红树林树种和密度下可减少29%至92%。
• 模型校准：模型在Hiron Point进行了校准，该地点有自动水位计，以确保模拟结果的准确性。

结论

红树林在风暴潮防护中具有重要作用，但其防护效果因地理位置、树种、密度和宽度而异。为了最大化红树林的防护潜力，需要进行更多的地方性研究，以确定最适合的种植方案。此外，红树林应与人工基础设施如堤坝结合使用，以提高整体的防灾能力并减少维护成本。