城市洪水风险图编制的若干问题与探讨——以成都市洪水风险图编制为例

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２成都市洪水风险图的编制
２．１成都市自然概况及洪灾特性 成都市位于四川省中部，属亚热带季风气候区，湿润多雨，年平均降雨量９６４．２ｍｍ， 最高年（１９３７年）达１８２０．７ｍｍ，最低年（１９６９年）为６０３．３ｍｍ，降水量主要集中在６～９ 月，约占全年的７０％，暴雨一般发生在５～１０月，与此相应，洪水也主要发生在５～１０月， 尤其以７～８月居多。地势呈从西至东的分布，地面平均坡降２‰～８‰，坡度大且均匀，洪 水汇流快，流速大，局部区域的灾害威胁大。 成都市内河网较为密集，全市约有大小河流５０余条，水域面积７００余ｋｍ２，水资源总 量丰富，西南部属岷江水系，东北部属沱江水系，互有联通，属不闭合流域，府河、南河为 贯穿市内的两条主要河流。府河起点在郫县境内的石堤堰分水枢纽，南河源于都江堰宝瓶口 下的走马河，在走江闸分水。 历史上成都市多次发生过全城被淹的洪涝灾害。其中近代最著名的有１９４７年和１９８１年 两场洪水。１９４７年７月洪水，望江楼站发生１１２０ｍ３／ｓ洪峰，为７０年一遇，岸上水深 ０．８ｍ，造成全市停电、停水、停市的凄凉状态，据当时报道，全市受灾总计有２７６５２户、 ８２７６２人受灾，１９８人受伤、８６人死亡。１９８１年７月中旬，四川全省受灾，成都市域属重灾 区，据市防汛指挥部统计，洪灾造成市、近郊直接经济损失约２．８亿元，死亡３１人，伤５５ 人。７月１３日望江楼水文站洪峰流量１０５０ｍ３／ｓ，仅次于１９４７年洪水。
三、防洪减灾与水文学
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域设计洪水（１００－－－．２００年）相对应的《洪水淹没范围图》；１９９４年，面向广大居民，为指导 人们避难，编制了洪水危险图，内容包涵避难路径、场所和联络信息等雎］。 洪水风险图编制内容的充实程度还取决于编制方法。历史水灾法能够反映城市典型特征 年、不同频率洪水水灾、近年洪水水灾和最大历史洪水水灾的积水区分布、最大积水水深、 积水的淹没历时，特征点的最大淹没水深、淹没历时，历年洪水灾害发生时城市内的危险路 段、河段等。水力学法能够反映不同频率洪水的淹没时间、洪水最大流速、洪水最大淹没水 深和洪水最大淹没历时等内容。水文学法能够反映不同频率河道洪水的淹没水深。 我国洪水风险图一期试点编制的主要目的是防灾减灾，因此，洪水风险图的内容也主要 反映不同频率暴雨、洪水或历史洪水造成的淹没水深、淹没历时、淹没流速等，以及淹没区 域内的人口和财产分布情况。在二期试点工作中，适当扩展洪水风险图的用途和面向对象， 将会是我国洪水风险图编制的一个重要进步，也更利于我国洪水风险图的社会化。 １．３城市洪水风险图的编制方法 洪水风险图的编制方法较大程度上由区域的洪水特性决定，也受区域内的基础数据建设 情况影响。“导则”中推荐了水力学法，水文学法和历史洪灾法三种方法［１］，它们在国内外 洪水风险图制作中均得到普遍应用［２。３］。 城市洪水风险图根据其洪水特性可分为受外洪、内涝影响的城市洪水风险图两种类型。 由于城市洪水灾害的多样性和多种灾害并存的特点，具体编制时，可根据灾害类型的不同组 合，选择相应的方法，制作多种洪水风险图。受外洪影响的城市洪水风险图主要分析河道洪 水溃决、分洪等造成的城市淹没，主要选用水力学法和水文学法。受内涝影响的城市洪水风 险图主要分析城市积水区域的分布、淹没特征点等，不同频率暴雨的城市积水情况。建议选 用历史水灾法，并对编制的洪水风险图实地校核。如果城市的基础数据资料翔实，可以选用 水动力学法、水文学法和历史水灾法相结合的综合方法，历史水灾法为其余两种方法提供 验证。 由于近年城市内涝型洪水灾害的发生越来越频繁，通过对历史洪水调查绘制的洪水风险 图能真实反映城市内部的洪水风险分布情况，因此，利用历史水灾法编制近年典型场次洪水 的淹没情况可作为城市洪水风险图的必要内容。
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中国水利学会第四届青年科技论坛论文集
由于成都市近２０年城市化进程的发展，不透水地面急剧增加，加上不合理的城市规划 和建设，原有的行洪河道被排洪沟或道路阻断，过流能力减小，排水系统遭到严重破坏，出 现小雨大灾的灾害演变趋势，现在，成都市洪水灾害特性已经发生根本性的改变。另外， １９５３年，为减轻成都市水患灾害，在府河上游石堤堰修建分水闸，洪水期间，石堤堰府河 闸关闭，聚源走马河口至南河河口之间的各分干渠节制闸也一律关闭，不分减外洪洪峰。市 内府河、南河和沙河三条河流的防洪标准，均已达到２００年一遇。由此，成都市区的洪水已 经由外洪转变为暴雨引起的内涝，认为洪水灾害是由城市积水内涝和城市规划不合理导致的 排水不畅引起¨ｊ。 ２．２成都市洪水风险分析和风险图编制内容 成都市为长江上游唯一的省会级防洪重点城市，被列入首批洪水风险图编制试点，因 此，洪水风险图编制的主要用途是面向国家、流域和市防办等管理机构，用于指导防洪减灾 以及市内防洪规划等工程建设工作。 根据成都市洪水风险图编制的这一目的和用途，它应该尽最大可能地反映目前成都市洪 水灾害的特性，从可能出现的灾害类型出发，在图上标示出各种灾害类型的成灾可能性、成 灾级别，灾害风险区域的分布情况和反映洪水特征的参数等，另外，风险图中还应直接反映 指导救灾的相关内容，包括具体的防汛应急预案、救援车辆的紧急救援路线、人民群众的避 难场所和相关责任人的联系电话等。 根据成都市洪水灾害的特点和上述反映洪水风险图内容的原则，确定针对成都市主要从 事如下洪水风险分析，并将相关成果信息作为风险图内容： （１）由于成都市具有较好的灾害序列资料，并且近年来洪水灾害特性发生了显著的变 化，需要开展典型场次洪水调查，反映历史和现代城市洪水特性，并将典型场次洪水的淹没 范围、淹没深度和淹没历时作为洪水风险图层的内容。 （２）调查市区的积洼易涝区域、路段、下穿隧道，分析致灾原因和调查曾经出现的灾 害，并将其分布情况和详细名称作为纸质风险图直接反映的内容，对它们的其他详细描述， 如历年出现的灾害、可能的影响人口、出险原因等作为ＧＩＳ属性数据，并与空间数据相对 应，满足查询的需求。 （３）针对市区内的降雨和河道洪水做水文分析，计算出成都市不同频率暴雨雨量和不同 频率河道洪水的洪峰流量等信息，作为河道洪水风险分析的数据输入。 （４）成都市内河道经过改造后，已经达到较高的防洪标准，洪水一般情况下不会出槽， 但河道洪水位的升高对排水管线内水位具有顶托作用，使雨水不能及时排出，造成内涝和积 水。因此，需要针对河道建立一维河网模型，计算不同频率河道洪水水面线，反映洪水的顶 托作用，将计算结果作为洪水风险图内容。 （５）建立分布式水文模型，模拟现状下垫面情况下，发生不同频率降雨时的积水内涝， 将淹没水深、淹没范围分布作为洪水风险图内容。 （６）根据调查结果，在风险图中包含成都市洪水灾害防汛应急预案、救灾指导等相关 内容。 ２．３成都市洪水风险图的编制方法和技术路线 根据对成都市洪水灾害的特性的分析和需要在洪水风险图上表达的相关信息，基本确定 了成都市洪水风险图编制需要综合利用历史水灾法、水文学法和水力学法。具体技术路线如 图１所示。 洪水风险分析首先通过实地调查和查阅文献，了解历史上和现代成都市的洪水灾害特 性，一方面通过长序列的灾害分析，能够较好的把握成灾机理，为选择洪水风险分析的方法 提供指导；另一方面进行历史洪水风险分析，进而得到历史洪水淹没图层，它能较好地反映
三、防洪减灾与水文学
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水文分析
实地调查Ｉ ｆ查阅文献
Ｉ
ｌ城区降雨Ｉ
不同频率河道洪水ｌ
Ｊ
Ｉ一维河网模型Ｉ至旦堡皇堕里ＩＩ
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河道洪水水面线Ｉ １分布式水文模型 Ｉ Ｉ降雨产汇流模拟Ｉ
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水深、历时
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历史洪水风险分析
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成都府南河洪水风险分析ｌ
城市洪水风险图编制的若干问题与探讨
——以成都市洪水风险图编制为例
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（水利部防洪减灾研究中心 中国水利水电科学研究院
１０００３８）
张念强
谭徐明
马建明
北京
朱云枫
水利史研究中心
【摘
要】
文章提出并探讨了目前城市洪水风险图编制存在的问题，并以成都市洪水风险图的
编制为例，详细论述了城市洪水风险图的编制应该从其面向的对象和编制用途出发，确定城市洪
水风险图应包涵的内容；从区域的洪水特性和基础资料建设情况出发，选择洪水风险分析方法；
最后，提出进一步完善洪水风险图编制的建议。 【关键词】 洪水灾害 洪水风险图 防洪减灾 成都市
１问题的提出
由于我国各城市所处区域的自然气候、地形地貌、水系分布、水利工程建设等不同，加 上社会经济的发展和分布情况不同，导致成灾机理不同，因此，对城市洪水风险图的编制不 能一概而论。为满足《洪水风险图编制导则》（简称“导则”）中“洪水风险图的编制成果应 该满足科学性、合理性和实用性要求－ＬＩｊ的规定，首先需要对编制城市的洪水风险特性予以 准确定位，然后根据洪水风险图的编制用途，确定洪水风险图编制的内容、方法和成果展 示等。 １．１城市洪水风险的特性分析 对于受洪水威胁的城市，根据其位于区域内的地理位置不同，洪水风险特性也有本质的 区别。一般情况下，位于大江、大河河滨的城市，河道洪水占主导地位；位于山区且上游岩 石风化严重的城市，山洪泥石流及类似于山洪的洪水占主导地位；对于平原型城市，内涝占 主导地位。但是这些灾害类型之间没有严格的界限，部分城市兼有多种洪水灾害特性，在相 应的致灾因素诱发下，将会出现不同的灾害类型，甚至同一场洪水过程中，发生多种类型的 洪水灾害。如济南市受黄河洪水的威胁较大，但１９８７年的“８．２７洪水”主要是长时序的降 雨导致的内涝洪水；２００７年“７．１８特大暴雨”导致了市区内发生了类似于山洪的洪水灾害。 另外，由于近年来城市化水平的不断提高，使得城市下垫面透水能力减小，城市排水河道被 截断，排水能力降低。城市规划不合理，以及人口密集和单位面积财产增多等因素的影响， 使城市洪水灾害发生越来越频繁，且具有多样性和并存性的特点。同时，受人为堤防、闸、 坝等工程的控制，部分洪水灾害类型也发生了本质的变化，使得判别洪水灾害类型，把握洪 水灾害特性变得较为困难。洪水风险图作为对未来洪水灾害概率的表达，能否准确的预测洪 水及洪水灾害损失，离不开对城市洪水类型及不同洪水合理组合的准确把握。 １．２洪水风险图的内容和形式 洪水风险图内容和形式决定于它的用途。在美国，洪水风险图编制的主要目标是开展洪 水保险，“洪水保险风险区”是风险图的主要内容，便于确定某一社区内财产的保险费率∞Ｊ。 洪水风险图的内容和形式决定于它的应用对象，面向管理机构、决策部门的风险图与面 向广大居民的风险图有所区别。在日本，从１９８０年开始，面向管理机构首先编制了《历史 洪水淹没范围图》，１９８７年又通过洪水仿真模拟确定淹没范围、洪水到达时间、水深等与流