洪水风险图编制技术及思路

(整期优先)网络出版时间:2019-11-14
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洪水风险图编制技术及思路

王丽娜

王丽娜

中国市政工程华北设计研究总院有限公司智慧水务分公司天津300074

摘要:本文围绕我国洪水风险严峻形势开展研究,详细介绍了洪水风险图编制原则及思路、洪水风险图编制方法及图件制作方法,并对洪水风险图成果及应用前景进行了总结与展望。

关键词:洪水风险图、洪水分析、洪水影响分析、避洪转移分析、图件制作

通过洪水风险图编制工作,可为地区防汛救灾、避洪转移、洪水风险区土地管理、增强全民水患意识和洪水影响评价等领域提供基础信息,进而推动洪水风险管理制度的建立和洪水风险管理工作的全面开展,进一步提高区域洪水灾害的防范能力,减少洪灾损失,促进社会经济的健康发展。

一、洪水风险图编制原则和思路

1.1编制原则

编制洪水风险图应根据自然条件、行洪特点、工程分布等区域特性,以及流域、区域社会经济发展情况,客观反映洪涝风险状态。

(1)实用性原则:洪水风险图应具有实用性,尽可能满足防汛调度及各种规划、灾害评估、民众对洪水风险的识别等。

(2)可靠性原则:洪水风险图编制采用水文、规划等资料应准确可靠,并采用最新基础地理信息资料,保证编制成果的可靠性。

(3)指导性原则:通过编制洪水风险图,可以论证区域洪水调度原则的适用性,并对科学修订洪涝水的调度方案提出建议。

(4)操作性原则:洪水风险图编制应具有较强的可操作性,以便在之后的防洪管理、防汛抢险工作中,根据流域上游水文观测及气象预报等资料,实时进行洪水分析计算,为科学调度洪水、减免洪水灾害提供科学依据。

1.2编制思路

总体编制思路是通过区域基本情况调查,分析主要洪水来源,选择适宜的洪水风险分析方法,开展洪水分析模拟,进行洪灾损失评估和避洪转移分析,绘制洪水风险图和避洪转移图,为防洪减灾决策提供支持。采用的具体编制思路框架如图1所示。

图1洪水风险图编制思路

二、洪水风险图编制方法

2.1.洪水分析方法

制作洪水风险图最为关键的一步是进行洪水计算,需要计算溃堤洪水和涝水在研究区域内的洪水演进过程、统计淹没水深、淹没历时及洪水前锋到达时间等洪水风险信息。进行洪水分析常采用的方法有:水文学、水力学法和历史水灾法。水力学法可以通过计算得到洪水演进过程中任意时刻的洪水淹没水深、洪水流速、洪水前锋到达时间及洪水淹没历时等洪水风险信息,更好的满足了防洪减灾及防汛指挥决策的需求。

2.2洪水影响分析方法

洪水影响分析方法的主要技术措施:收集研究区域相关社会、经济等资料,根据洪水在研究区域内的演进情况;采用灾情统计与洪灾损失评估模型,计算各方案受影响人口、GDP及可能的经济损失;绘制洪水风险图,展示包括淹没范围、最大淹没水深、洪水到达时间等洪水风险信息。

洪水影响分析包括淹没范围和各级淹没水深区域内社会经济指标的统计分析、洪灾损失评估等。

洪灾损失评估主要包括洪水社会影响分析与洪水经济影响分析两部分。洪水社会影响主要反映受影响人口;洪水经济影响主要反映受淹面积、受淹耕地面积、受淹居民地面积、受淹交通干线(省级以上公路、铁路)里程、受影响重点单位以及受影响GDP等。其统计单元为不同级别的行政区域(市/县/区、乡镇/街道、行政村等)。

2.3避洪转移分析方法

选取河道与保护区组合最大风险作为避洪转移洪水量级。提取溃堤的淹没水深风险信息,提取所有溃口计算所得水深、淹没范围的最大值,形成包络图,同时综合人口分布、撤离道路、安置条件等进行避洪转移分析。以淹没区居民地为避洪单元,依据绘制的洪水淹没包络图确定待转移的人员及其分布情况,依据淹没情况以及当地防洪抢险预案等资料确定保护区内可供安置撤离人员的地点及该地所具备的安置条件,从而分析确定得到避洪转移的相关信息(如待转移人员数量及分布情况、安置场所等),并结合道路的通行情况,以淹没区到安置区行程时间最短为原则制定合理的避洪转移路线。主要分析内容的确定方法如下:

(1)危险区的确定

以现状工况下,最大洪水量级下所有溃口方案下的淹没外包范围即为危险区。

(2)避洪方式的确定

避洪方式主要有就地安置和异地安置两种,在维持日常基本生活的情况下,水深<1.0m的过水区域,采用就地安置避洪方式;其余采用异地安置避洪方式。

(3)转移单元及转移批次的确定

根据“转移单元不大于乡镇,如危险区面积小于1000km2,转移单元不大于行政村”的要求确定转移单元。

对于异地安置的区域,按照洪水到达时间的不同,确定分批次转移方案,分批转移分区参照以下洪水前锋到达时间的三个区间划定:<12h,12~24h和>24h,洪水到达时间小于12小时的区域第一批转移;洪水到达时间在12小时至24小时之间的区域第二批转移;洪水到达时间大于24小时的区域第三批转移。

(4)安置区的确定

安置区按以下原则进行选择:1)在有安置预案的区域,应结合预案设置安置区;2)安置区应免于洪水威胁,且进出道路通畅;3)可根据避洪转移人员的基本生活选择安置区;4)根据转移单元的分布及人口数量,兼顾行政隶属关系,按照就近原则确定转移单元与安置区的对应关系。

(5)转移路线的确定

在路网发达区域,避洪转移时,各转移单元通过村村通公路进入省道、县道等高等级公路,可顺畅到达安置区。

三、洪水风险图图件制作方法

洪水风险图是在基础地理底图的基础上,利用全国洪水风险编制项目组提供的绘制软件,将水利工程分布图层和社会经济图层与洪水分析计算图层叠加,按照统一的格式绘制洪水风险图和避洪转移图。

洪水风险图图件成果包括淹没水深图、到达时间图、淹没历时图、淹没范围图、避洪转移图。

四、结论

编制洪水风险图是建立洪水风险管理制度的基础,是防洪抗旱减灾体系建设的重要组成部分。洪水风险图不仅可为水利和防汛部门制定防汛应急预案,部署应急响应行动,进行洪涝灾情评估,推行洪水影响评价,开展防洪治涝工程体系的规划、建设与管理等工作提供基本的依据;而且对于国土资源部门开展洪水风险区土地利用规划与管理,城建部门制定城市发展规划、推行建筑物耐淹设计规范,保险机构制定保险费率,相关行业与企事业单位制定应急预案提供依据;以及对社会公众开展洪水风险的宣传、教育、培训,防灾演习与训练等,都具有重要的价值。

参考文献:

[1]张小霞,施文婧,沈福新,张新华.基于洪水风险图的避洪转移分析方法研究[J].灾害学,2017,32(03):222-229.