德州市重點區(qū)域洪水風險圖編制研究

李　巖，秦　琳，唐慧慈（德州市水利局，山東 德州 253014）

德州市重點區(qū)域洪水風險圖編制研究

李巖，秦琳，唐慧慈
（德州市水利局，山東 德州 253014）

【摘要】結合德州市實際，闡述了德州市重點區(qū)域洪水風險圖編制的步驟和研究內容，同時，論述了如何搭建基于GIS的德州市洪水風險圖信息管理系統(tǒng)。

【關鍵詞】德州市；重點區(qū)域；洪水風險圖；信息管理系統(tǒng)

近年來，德州市不僅在防洪排澇工程建設方面加大建設力度，而且在防洪非工程措施方面加大投入，建成了集合水雨情信息、河道工程信息、天氣信息、實時查詢、數(shù)據(jù)分析等功能的防汛抗旱信息管理系統(tǒng)和防汛會商系統(tǒng)等。

洪水風險圖作為重要的防洪非工程措施，可通過對特定區(qū)域在自然條件、洪水特性、工程情況、社會經濟等相關因素的分析，運用水文學、水力學、歷史水災調查等分析方法，更加直觀地展示洪水風險區(qū)自然地理、經濟社會、洪水特征、風險分布以及避險措施等相關信息。所以，針對重點區(qū)域進行洪水風險圖編制研究是極其必要的。

1　洪水風險圖的編制

1.1確定編制范圍

德州市境內干流河道包括黃河、漳衛(wèi)南運河、徒駭河、馬頰河、德惠新河，其相應防洪保護區(qū)以及恩縣洼滯洪區(qū)、主城區(qū)應確定為洪水風險圖編制研究的對象，納入編制范圍。對于歷史上曾發(fā)生大洪水并對防洪保護區(qū)造成威脅的漳衛(wèi)南運河，以及歷史上多次滯洪的恩縣洼滯洪區(qū)應優(yōu)先考慮。

1.2基礎資料的收集整理

收集防洪保護區(qū)、滯洪區(qū)及主城區(qū)內的自然地理、水文、暴雨與洪水、構筑物及其調度規(guī)則、社會經濟和洪澇災害資料等基礎資料。地形地貌、河道斷面和土地利用等資料不能滿足洪水計算分析精度要求時，進行現(xiàn)場查勘、遙感影像解譯，補充測量必要的高程點、斷面、線狀物和地形等。水文情勢有明顯變化且現(xiàn)有設計洪水成果未做相應的修正時，對水文系列資料進行一致性修正，復核設計洪水成果。

1.3資料整編與評估

將所收集的資料按照年份或者行政區(qū)劃進行細化分類，并進行編輯處理，包括去除冗余內容，進行必要的計算、統(tǒng)計、繪圖、掃描、數(shù)字化等?；A資料按風險圖編制格式要求，進行標準化、規(guī)范化整編處理。在數(shù)據(jù)處理上，應采用較成熟的通用軟件，圖形處理可采用AutoCAD和地圖編輯工具，數(shù)據(jù)轉換可采用FME Suite，數(shù)據(jù)處理和屬性輸入可利用ArcGIS軟件。

1.4洪水分析方法

確定洪水分析方法時，要與不同類型洪水風險圖的編制要求、基礎資料條件相匹配。黃河、漳衛(wèi)南運河、徒駭河、馬頰河、德惠新河防洪保護區(qū)應優(yōu)先采用水力學法進行洪水分析，采用二維水動力學模型進行計算，并以通過設計暴雨計算得到的凈雨過程作為暴雨內澇加入到二維模型中；恩縣洼滯洪區(qū)優(yōu)先采用二維水動力學模型，對衛(wèi)運河南陶站至四女寺水利樞紐建立一維水力學河道洪水演進模型，蓄滯洪區(qū)建立二維水力學模型；主城區(qū)洪水風險計算的水力學模型要能夠合理反映城市各種建筑物對洪水產生的影響，同時考慮到城市地下排水管網(wǎng)資料的獲取難度較高，可以采用簡化方法模擬計算城市地下排水管網(wǎng)的排水情況。原則上應采用水力學法，在資料條件不具備時，可根據(jù)城市類型和資料條件考慮采用水文學法。

1.5計算方案分析與擬定

首先分析洪水來源：漳衛(wèi)新河右堤防洪保護區(qū)、恩縣洼滯洪區(qū)、主城區(qū)的可能洪水來源主要有漳河、衛(wèi)河、衛(wèi)運河來水、區(qū)域暴雨內澇、上游進入本區(qū)的澇水；徒駭河、馬頰河、德惠新河防洪保護區(qū)的可能洪水來源主要有上游來水、區(qū)域暴雨內澇、上游進入本區(qū)的澇水。河道洪水量級為：20年、50年和100年一遇的設計洪水；保護區(qū)設計暴雨標準為：5年、10年與20年一遇。

根據(jù)洪水來源分析，洪水組合方式分為：河道20年一遇洪水在不同位置潰決的單一潰口洪水過程與保護區(qū)5年一遇暴雨內澇組合；河道50年一遇洪水在不同位置潰決的單一潰口洪水過程與保護區(qū)10年一遇暴雨內澇組合；河道100年一遇洪水在不同位置潰決的單一潰口洪水過程與保護區(qū)20年一遇暴雨內澇組合。

計算分區(qū)劃分時，針對防洪保護區(qū)，德州境內黃河、漳衛(wèi)南運河、徒駭河、馬頰河、德惠新河5大干流之間大體可劃分為4大計算區(qū)域；對于滯洪區(qū)，恩縣洼滯洪區(qū)作為1個計算區(qū)域；對于主城區(qū)，按漳衛(wèi)南運河、岔河、減河及馬頰河位置可劃分為3個計算區(qū)域。

潰口設定時，由于德州市屬平原地區(qū)，所以主要針對河道洪水漫溢以及河道堤防險工險段易出現(xiàn)潰口（漫溢）問題，重點考慮主要河流險工險段或歷史潰口（漫溢）處作為潰口假設條件設置潰口，計算一處潰決條件下的洪水淹沒情況，作為潰口假設條件。

1.6洪水影響分析與損失評估

根據(jù)洪水計算得到的淹沒范圍、淹沒水深、淹沒歷時等要素，結合淹沒區(qū)社會經濟情況，統(tǒng)計出不同計算區(qū)內不同量級洪水的最大淹沒范圍、最大淹沒水深、受淹沒耕地面積、受淹交通（鐵路、公路、高鐵等）、受影響的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和人口數(shù)量等，并根據(jù)洪水淹沒水深、淹沒歷時、財產特點等，評估受洪水淹沒范圍內各類財產損失情況。

1.7避險轉移分析

進行避險轉移分析時，選擇50年一遇潰堤洪水與10年一遇暴雨組合、100年一遇潰堤洪水與20年一遇暴雨組合，提取所有潰口方案計算所得水深、淹沒范圍的最大值，繪制包絡圖，同時綜合人口分布、撤離道路、安置條件等進行避險轉移分析，確定轉移人員數(shù)量，擬定安置場所，制定轉移路線。

1.8洪水風險圖繪制

采用中國水科院洪水風險圖繪制系統(tǒng)（FMAP），將洪水風險圖繪制所需信息納入洪水風險圖繪制系統(tǒng)，以基礎地理信息地圖為工作地圖，繪制各方案洪水風險基本圖，包括洪水淹沒水深分布圖、洪水到達時間圖、洪水流速分布圖等，并根據(jù)避險轉移分析進行避險轉移圖的繪制。

2　洪水風險圖信息管理系統(tǒng)建設

信息管理系統(tǒng)總體可分為基礎信息管理模塊、洪水分析管理模塊、洪水風險圖繪制模塊、洪水仿真模擬模塊、洪災損失評估模塊和系統(tǒng)管理模塊等。1）基礎信息管理模塊：主要針對地形地貌信息、水文信息、防洪排澇工程信息進行顯示、查詢、輸入、編輯、輸出等操作。2）洪水分析管理模塊：針對不同的洪水分析對象，選擇適宜的洪水分析方法，計算洪水淹沒風險信息成果，為洪水演進過程仿真模擬、洪水風險圖繪制提供信息。3）洪水風險圖繪制模塊：利用洪水分析及模型數(shù)據(jù)結果，形成各種方案的洪水風險圖。4）洪水仿真模擬模塊：具有邊界條件生成、模型計算和數(shù)據(jù)輸出等功能，并能夠在背景地圖上演示洪水演進過程。5）洪災損失評估模塊：在對社會經濟信息和歷史洪災損失調查的基礎上，確定洪災損失評估模塊所需參數(shù)，并對洪災損失進行統(tǒng)計分析，為防汛指揮部門決策提供參考依據(jù)，還可結合遙感影響對洪災損失進行評估。6）系統(tǒng)管理主要是指系統(tǒng)權限管理、用戶管理和幫助信息。

3　結語

洪水風險圖的編制可為當?shù)卣退块T制訂防洪規(guī)劃提供參考；可為各級防汛指揮部門的防洪調度、指揮抗洪減災提供直觀靈活的實用工具；可根據(jù)洪水風險圖設立各種形式的警示標志，能減少洪水發(fā)生時不必要的損失。

（責任編輯崔春梅）

【中圖分類號】TV87

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-09-0045-02

收稿日期：2015-03-16

作者簡介：李巖（1978—），男，工程師