暴雨洪涝灾害风险区划技术规范2009年2月目录总则 (1)一、定义 (1)二、数据资料 (2)三、暴雨洪涝灾害风险的概念框架和技术流程 (2)四、暴雨洪涝灾害风险区划 (4)附录 1 规范化方法 (11)附录2 加权综合评价法 (11)附录3 百分位数法 (11)附录4 自然断点分级法 (11)附录5 区划等级命名 (12)附录6 山洪灾害孕灾环境指标及防灾减灾能力指标说明 (12)附录7 城市暴雨内涝灾害风险评估指标说明 (13)附录8 流域暴雨洪涝灾害致灾因子危险性分析与评估 (15)总则气象灾害是制约社会和经济可持续发展的重要因素。
我国由于地理位置、地形地貌和天气气候的特殊性、复杂性，属气象灾害多发区，气象灾害造成的经济损失占所有自然灾害经济总损失的70%以上。
由于全球气候变暖，一些极端天气气候事件的发生频率可能会增加，各种气象灾害出现频率也将会增加。
因而减轻气象灾害造成的影响和损失是各级政府关心的问题，也是气象部门面临的一项重要任务。
暴雨洪涝灾害风险区划工作是基于灾害风险理论及气象灾害风险形成机制，通过对孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力等多因子综合分析，构建暴雨洪涝灾害风险评价的框架、指标体系、方法与模型，对暴雨洪涝灾害风险程度进行评价和等级划分，借助GIS绘制相应的风险区划图系，并加以评述，提出相应的防御措施。
本项工作是防灾减灾的一项基础工作，在减灾规划与预案制定、国土规划利用、重大工程建设、生态环境保护与建设、灾害管理、法律法规制定等方面都起着重要作用，也是科学决策、管理、规划的重要内容。
一、定义气象灾害风险：指各种气象灾害发生及其给人类社会造成损失的可能性。
孕灾环境：指气象危险性因子、承灾体所处的外部环境条件，如地形地貌、水系、植被分布等。
致灾因子：指导致气象灾害发生的直接因子，如暴雨、干旱、台风等。
承灾体：气象灾害作用的对象，是人类活动及其所在社会中各种资源的集合。
孕灾环境敏感性：指受到气象灾害威胁的所在地区外部环境对灾害或损害的敏感程度。
在同等强度的灾害情况下，敏感程度越高，气象灾害所造成的破坏损失越严重，气象灾害的风险也越大。
致灾因子危险性：指气象灾害异常程度，主要是由气象致灾因子活动规模（强度）和活动频次（概率）决定的。
一般致灾因子强度越大，频次越高，气象灾害所造成的破坏损失越严重，气象灾害的风险也越大。
承灾体易损性：指可能受到气象灾害威胁的所有人员和财产的伤害或损失程度，如人员、牲畜、房屋、农作物、生命线等。
一个地区人口和财产越集中，易损性越高，可能遭受潜在损失越大，气象灾害风险越大。
防灾减灾能力：受灾区对气象灾害的抵御和恢复程度。
包括应急管理能力、减灾投入资源准备等，防灾减灾能力越高，可能遭受的潜在损失越小，气象灾害风险越小。
气象灾害风险区划：指在孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾减灾能力等因子进行定量分析评价的基础上，为了反映气象灾害风险分布的地区差异性，根据风险度指数的大小，对风险区划分为若干个等级。
二、数据资料灾情资料：1984-2007年暴雨洪涝的灾情普查数据（受灾人口、受灾面积、直接经济损失等）。
气象资料：气象站1961-2007年逐日降水数据。
社会经济资料：省统计局2008年出版的统计年鉴，采用以县（区）为单元的行政区域土地面积、年末总人口、耕地面积、国民生产总值（GDP）、防洪除涝面积等数据。
基础地理信息资料：收集高程、水系、植被等1：5万GIS数据。
三、暴雨洪涝灾害风险的概念框架和技术流程1、暴雨洪涝灾害风险形成机制暴雨洪涝灾害是自然界的暴雨作用于人类社会的产物，是人与自然之间关系的一种表现。
由于暴雨洪涝灾害的最终承灾体是人类及人类社会的集合体，因而，只有对承灾体的部分或整体造成直接或间接损害的暴雨洪涝才能称为暴雨洪涝灾害。
从灾害学的角度出发，形成暴雨洪涝灾害必须具有以下条件：（1）存在诱发暴雨洪涝灾害的因素（致灾因子）及其形成洪涝灾害的环境（孕灾环境）；（2）暴雨洪涝影响区有人类的居住或分布有社会财产（承灾体）；（3）人们在潜在的或现实的暴雨洪涝灾害威胁面前，采取回避、适应或防御洪涝的对策措施（防灾减灾能力）。
基于自然灾害风险形成理论，暴雨洪涝灾害风险是由致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力四部分共同形成的（图1）。
2、暴雨洪涝灾害风险评估的概念框架暴雨洪涝灾害风险是致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力综合作用的结果，暴雨洪涝灾害风险函数可表示为：暴雨洪涝灾害风险=f （敏感性，危险性，易损性，防灾减灾能力）暴雨洪涝灾害风险是由孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力四个主要因子构成的，每个因子又是由若干评价指标组成。
根据自然灾害风险理论和暴雨洪涝灾害风险的形成机制，建立暴雨洪涝灾害风险评估概念框架（图2）。
图2 暴雨洪涝灾害风险评估概念框架图1 暴雨洪涝灾害风险的形成暴雨洪涝灾害风险敏感性 危险性 易损性 防灾减灾能力 暴雨过程强度 地均人口 耕地比重 地均GDP 水系 地形 人均GDP 暴雨过程频次 植被覆盖度 防洪除涝面积3、暴雨洪涝灾害风险区划技术流程基于GIS技术暴雨洪涝灾害风险区划技术流程（图3）。
图3 暴雨洪涝灾害风险区划技术流程四、暴雨洪涝灾害风险区划1孕灾环境敏感性（1）孕灾环境因子分析从洪涝形成的背景与机理分析，孕灾环境主要考虑地形、水系、植被等因子对洪涝灾害形成的综合影响。
地形：主要包括高程和地形变化。
地势越低、地形变化越小的平坦地区不利于洪水的排泄，容易形成涝灾。
水系：主要考虑河网密度和距离水体的远近。
河网越密集，距离河流、湖泊、大型水库等越近的地方遭受洪涝灾害的风险越大。
植被覆盖度：指有植被的面积占土地总面积的百分比。
由于植被具有强烈的水土保持功能，因此，植被覆盖度越大，表示一个地方的植被越多，洪涝灾害的风险越小。
（2）孕灾环境敏感性评估地形：地势采用高程表示，可直接从1：5万GIS数据中提取；地形变化采用高程标准差表示，对GIS中某一格点，计算其与周围8个格点的高程标准差获得，在1：5万GIS中采用100米×100米的网格计算地形高程标准差。
表1可作为考虑地形影响大小的参考，它是根据专家打分给出的高程和高程标准差的不同组合赋值，高程越低、高程标准差越小，影响值越大，表示越有利于形成涝灾。
表1 地形因子赋值表（涝灾）水系：主要包括河网密度和距离水体的远近。
半径范围内河流的总长度作为中心格点的河流密度，半径大小使用系统缺省值。
在1：5万GIS中采用100米×100米的网格计算河网密度。
距离水体远近的影响则用GIS中的计算缓冲区功能实现，其中河流应按照一级河流（如长江、淮河等）和二级河流（如支流和其它河流等）、湖泊水库应按照水域面积来分别考虑，可分为一级缓冲区和二级缓冲区，给予0-1之间适当的影响因子值，原则是一级河流和大型水体的一级缓冲区内赋值最大，二级河流和小型水体的二级缓冲区赋值最小,表2和表3给出了参考值。
河网密度和缓冲区影响经规范化处理后，各取权重0.5，采用加权综合评价法求得水系影响指数。
表2 湖泊和水库缓冲区等级和宽度的划分标准表3 河流缓冲区等级和宽度的划分标准将地形、水系、植被覆盖度等影响指数经规范化处理后，按照各自对当地洪涝的影响程度，分别给出相应的权重系数。
采用加权综合评价法(见附录2)计算得到各格点孕灾环境的敏感性指数。
（3）敏感性区划利用GIS中自然断点分级法(见附录4)将孕灾环境敏感性指数按5个等级分区划分（高敏感区、次高敏感区、中敏感区、次低敏感区和低敏感区），并基于GIS 绘制孕灾环境敏感性指数区划图，并进行相应评述。
2 致灾因子危险性（1）致灾因子分析降水致灾主要表现为雨势猛、强度大，冲毁农田水利设施，造成房屋倒塌；累积雨量大，使得积水难排，形成内涝；地墒饱和，下垫面对雨水的渗透力弱。
因而暴雨洪涝灾害危险性可用降水强度和降水频次表征。
（2）致灾因子危险性评估1）临界致灾雨量的初步确定暴雨过程降水定义：过程降水量以连续降水日数划分为一个过程，一旦出现无降水则认为该过程结束，并要求该过程中至少一天的降水量达到或超过50毫米（新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古中西部、西藏为30毫米），最后将整个过程降水量进行累加。
统计本省历年各气象台站1天、2天、3天、……10天（含10天以上）暴雨过程降水量。
将本省所有台站的过程降水量作为一个序列，建立不同时间长度的10个降水过程序列。
分别计算不同序列的第98百分位数、第95百分位数、第90百分位数、第80百分位数、第60百分位数的降水量值，该值即为初步确定的临界致灾雨量。
利用不同百分位数将暴雨强度分为5个等级，具体分级标准为: 60%～80%位数对应的降水量为1级，80%～90%位数为对应的降水量为2级，90%～95%位数对应的降水量为3级，95%～98%位数对应的降水量为4级，大于等于98位数对应的降水量为5级。
2）致灾临界指标的验证与修定①利用本地的灾情资料进行比对按照初步确定的各级暴雨灾害致灾临界指标，分别统计1～10天各级暴雨强度发生次数，然后将不同时间长度的各级暴雨强度次数相加，从而得到各级暴雨强度发生次数，绘制全省暴雨强度频次空间分布图。
根据本省灾情资料的情况，进行单站次数或空间分布特征的对比分析，对临界致灾指标的验证与修定。
②利用土壤最大蓄水量估算方法，对区域1级暴雨强度的临界值进行验证。
首先选取研究区域历史上前期十分干旱（久旱无雨过程中，认为土壤含水量接近0），后期普降暴雨但未产生洪涝灾害（蓄满未产流）的个例，计算每个降水过程雨量，然后将所有个例的降水量平均，其均值就是土壤最大蓄水容量，将该值与1级暴雨强度致灾临界雨量进行对比分析，进行适当调整。
3）降水致灾因子权重的确定根据暴雨强度等级越高,对洪涝形成所起的作用越大的原则，确定降水致灾因子权重。
暴雨强度5、4、3、2、1级权重分别为5/15、4/15、3/15、2/15、1/15。
4）单站降水致灾因子危险性指数加权综合评价法计算不同等级降水强度权重与将各站的不同等级降水强度发生的频次归一化后的乘积之和。
（3）致灾因子危险性区划将各站的危险性指数作为本省分县图的致灾因子影响度属性的属性值赋给该图，然后将该图栅格化，利用GIS中自然断点分级法(见附录4)将致灾因子危险性指数按5个等级分区划分（高危险区、次高危险区、中等危险区、次低危险区、低危险区），绘制致灾因子危险性指数区划图，并进行相应评述。
3、承灾体易损性区划（1) 承灾体因子分析暴雨洪涝造成的危害程度与承受暴雨洪涝灾害的载体有关，它造成的损失大小一般取决于发生地的经济、人口密集程度。
