孙淑侠，潘文学，杨　艳

(陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西 西安 710018)



山区性河流洪水风险图编制方法探讨

孙淑侠，潘文学，杨艳

(陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西 西安 710018)

[摘要]通过洪水风险图编制思路的分析，对山区性河流洪水风险图编制方法进行探讨，提出编制洪水风险图可采用的分析计算方法应根据洪水风险图编制对象特点和基本资料条件进行比选后合理确定，优先应用先进的计算方法和模型等不同类型河道选用不同的分析方法。

[关键词]洪水风险图；洪水分析；避险转移

洪水风险图是直观反映某一区域洪水风险信息的专用地图。洪水风险图把地理信息、社会经济信息、防洪工程和非工程信息、洪水特征及其风险分布信息融为一体，以地图的形式直观反映某一区域发生一定频率洪水时可能淹没的范围、水深及历时等信息，是用以预知、分析、处置不同频率洪水可能造成的灾害风险和危害程度的工具。

1洪水风险图编制的思路

1.1编制原则

根据走访调查和历史洪水灾害分析，尤其是典型的暴雨型洪水、历史最大洪水，给沿岸居民造成重大的人员和经济损失，在洪水风险图编制时，在编制技术方案时应充分考虑这些特点。洪水风险图编制充分结合流域特点，注重科学性、合理性和实用性，对防汛抢险和防洪减灾具有重要指导意义。编制原则如下：

(1)洪水风险图的编制要遵守国家的有关法律和法规。

(2)要符合《洪水风险图编制导则》及《洪水风险图编制技术细则》(试行)等规定的技术要求。

(3)要根据河流洪水风险图编制范围内的自然条件、河流特点及区域社会经济发展对防洪减灾的要求确定洪水风险图编制内容，要求做到科学、客观、系统及实用。

(4)洪水风险图编制要结合行政区的防汛预案，避险转移方案要与当地防汛预案相协调。

1.2编制思路

按照洪水风险图编制项目有关要求，依据技术标准和规范要求，结合年度实施方案，严格遵守《洪水风险图编制导则》、《洪水风险图编制技术细则》，制定编制思路如下：

(1)收集基础资料，确定计算范围，主要包括编制区域自然地理、水文与洪水、工程情况、调度运行方式、社会经济和洪涝灾害等资料，进行资料的整理和评估。

(2)制定计算方案，根据流域特点和已有成果，进行洪水来源分析和设计洪水计算，结合洪水量级设定计算方案。

(3)洪水分析计算，采用水力学方法进行洪水分析，并对模型进行率定和验证。

(4)根据洪水分析结果，进行洪水影响与损失估算分析。

(5)避险转移分析，根据洪水影响分析结果和当地防汛预案，制定避洪转移方案，确定避险转移人员、安置场所和转移线路。

(6)按照《洪水风险图编制导则》、《洪水风险图编制技术细则》要求，绘制洪

水风险图，提交编制成果。技术路线及任务分解，详见图1。

图1　技术路线及任务分解

2洪水风险图编制

按照《洪水风险图编制导则》、《洪水风险图编制技术细则(试行)》等相关规定和国家防办的要求，收集相关资料，按各河流不同量级洪水所面临的防洪形势，开展洪水分析、洪水风险影响分析和避险转移分析，在此基础上编制洪水风险图和相应报告。

2.1编制技术大纲

按照《洪水风险图编制技术大纲编制要求》及《全国重点地区洪水风险图编制项目技术大纲审查要点》的相关规定，在现场调查、了解基础资料和咨询相关专家的基础上编制。《技术大纲》应明确项目实施的总体工作思路、洪水风险图编制的工作内容、实施步骤、技术方法、具体方案、预期成果、成果质量和进度安排。

2.2基础资料的收集与处理

(1)水文及洪水资料收集与预处理。收集历史典型洪水实测资料、设计洪水、暴雨资料、相关的水文站水位站资料、溃口资料、糙率资料等并进行整理加工便于计算。

(2)构筑物及工程调度资料收集与预处理。收集相关工程资料包括堤防、水闸、桥梁、涵洞等工程及设施，以及公路、铁路、河渠等线状地物，实测河道大断面。

(3)社会经济及洪水灾害资料收集与预处理。收集社会经济资料，主要包括人口、耕地面积、地区生产总值、重要基础设施、重点防洪保护对象、国民经济和社会发展的有关规划资料等并进行整理便于进行洪灾损失评估。

(4)基础地理信息数据购置与底图加工处理。收集1:10000电子地图、数字高程模型(DEM)、遥感影像、水利普查数据、行政区划图(包括乡镇级)、土地利用图等。以及影响洪水分析的道路、堤防、支流、灌渠等的位置和高程资料。

2.3现场调查与补充测量

基础资料是整个风险图编制工作的基础和关键，基础资料收集包括社会经济资料、河道防洪资料、实际调查水文资料、防汛调度资料、实测断面资料等。首先应将资料全面整理，保证资料的可靠性；其次检查资料的完整性和合理性；必要时要再次进行收集，实地调查，补充测量，补全风险图绘制所要求的所有资料。

现场考察防洪保护区自然地理、地形地貌、土地利用、居民地的情况。并对项目区域的河流水系、堤防险工、测站、闸、枢纽等防洪工程及水利设施的基本情况进行查勘，同时对阻水线状构筑物进行调查。

补充测量重点是对收集的基础地形、构筑物及工程资料中不能满足洪水风险分析和避险转移分析的区域、断面，以及新增道路、堤防等地物和地形变化进行补充测量。

2.4洪水来源分析

根据河流的自然地理条件、河流水系情况、气候特征，结合暴雨洪水特性，对各个河流的洪水来源、组成、干支流洪水遭遇及相关水库下泄情况进行分析。提出作为计算依据的洪水分类选型成果。

2.5计算方案制定

在《技术大纲》确定的计算方案基础上，本次结合现有河道的设防情况、历史洪灾情况，合理分析确定河流的计算方案。

2.6洪水分析

根据制定的计算方案，确定合理的洪水分析计算方法和模型，采用典型洪水资料对模型进行参数率定与模型验证，根据不同计算方案的洪水过程和边界条件，开展洪水演进及淹没影响分析。

2.7洪水影响及避险转移分析

进行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，制定避险转移方案。

2.8洪水风险图绘制与集成

通过坐标转换、配准或拼接等，制作符合规范要求的基础信息专题图，根据洪水分析成果，生成洪水风险信息图层(包括淹没范围、淹没水深、淹没历时、前峰到达时间等)，融合以上图层信息，按照规范要求，形成基本洪水风险图，配合集成单位将洪水风险图集成到洪水风险图管理与应用平台。

3洪水风险图编制的体会

编制洪水风险图所采用的分析计算方法应根据洪水风险图编制对象特点和基本资料条件进行比选后合理确定。

(1)要与各类洪水风险图的编制要求、基础资料条件相匹配，要优先应用先进的计算方法和模型，尽可能选择比较成熟、精度已得到验证的专业软件。

(2)计算方法和模型及其主要环节采用的各种参数应进行多方面分析检查。要合理划分计算单元，优选计算时段，确定初始条件和边界条件，进行水量平衡分析。

(3)对于城市河道洪水的分析一般采用一维水力学或二维水力学模型，其中山丘区不设防的城市或虽设防但洪水位全面超过堤顶高程的，可采用一维水力学模型分析洪水淹没情况。选用国家防办公布的《关于公布重点地区洪水风险图编制项目软件名录的通知》中HEC-RAS软件，模拟不同频率洪水下的淹没范围和淹没水深。对于山区型河流，河道两岸为高山或高坎，防洪工程多为护岸，即使溃堤，洪水也会因两岸高坎或山体而流回河道，因此一般不进行溃口设置，只进行河道洪水的自然漫溢。

(4) 统计不同量级洪水各级水深淹没区域内的经济和社会指标，可在一定程度上反映出洪水风险程度。洪水影响分析包括洪水淹没区的人口与社会经济指标统计分析，以及洪水损失评估。

(5)避洪转移图编制的主要内容包括：危险区及转移单元的确定、资料收集与现场调查、避洪人口分析、避洪方式选择、安置区划定、转移线路确定以及检验核实。避洪转移方案制定主要包括：避洪转移人口分析、避洪方式选择、安置场所划定以及转移路线确定。

(6)对于防洪保护区，选取洪水分析中现状防洪标准所对应量级以及最大量级洪水所有计算方案的淹没范围叠加，得到的外包范围作为避洪区域。

(7)将居民地图层与危险区空间范围叠加，计算各转移单元对应的人数，并统计转移总人数。将转移单元、单元内建筑物(含公共设施、避洪安全设施等)数据与水深、流速、淹没历时、到达时间等要素进行叠加分析，据此确定避洪安置方式及相应人口数量。避洪转移线路选择应遵循路网数据完备、具备道路通量信息、最短路径原则。

4结语

遵照《洪水风险图编制导则》和《洪水风险图编制技术细则》(试行)中的规定，编制了山区性河流洪水风险一般采用一维水力学模型。对于城市河道洪水的分析一般采用一维水力学或二维水力学模型，其中山丘区不设防的城市或虽设防但洪水位全面超过堤顶高程的，可采用一维水力学模型分析洪水淹没情况，就能够反映了河流防洪保护区洪水风险情况，可包含了不同洪水量级下淹没水深、淹没范围、转移路线等空间洪水风险信息，能够为防汛部门提供快速的风险预警。

[中图分类号]TV122

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)02-0149-02

[作者简介]孙淑侠(1978-)，女，陕西澄城人，工程师，主要从事水利规划、设计、咨询工作。

[收稿日期]2015-12-14