13 洪水风险图编制规划包括哪些重点内容?
洪水风险图编制规划是对洪水风险图编制工作和资源配置的总体部署,包括确定编制目标、洪水来源、编制范围、基本要求、技术路线、分析方法、优先次序、编制定额、经费投入、年度计划、质量管理、保障措施等方面的内容,其中,规划的重点工作如下。
(1)确定需考虑的洪水来源及最大量级。
规划区域内的洪水来源通常包括河道洪水和当地暴雨内涝,沿海地区还可能面临风暴潮的威胁,虽然溃坝或水库最大泄量洪水可归类于河道洪水,但由于其量级较大,且主要用于应急管理,是否将其作为洪水来源之一,取决于洪水风险图编制的目标和洪水风险图的用途。因此,需考虑哪些洪水来源,应根据洪水风险图的用途,在全面分析规划区域所有可能洪水来源的基础上确定。
明确需考虑的洪水来源之后,应确定各洪水来源进行洪水分析的最大量级,不同洪水来源的最大洪水量级应保持一致,例如河道洪水和当地内涝取为100年一遇,风暴潮取为500年一遇等,以便于横向比较不同区域的洪水风险情况。
(2)确定编制范围。
所谓确定编制范围是指明确界定进行洪水分析的最小区域或对象。例如,对于河道洪水,需确定进行洪水分析的最小等级的河流或流域;对于当地暴雨内涝,需根据地形或历史内涝情况划定进行内涝分析的最小区域;对于水库,需确定进行洪水分析的水库级别,小于最小等级或最小区域的则不编制洪水风险图。
(3)确定编制单元。
洪水风险图编制单元指由可有效约束洪水运动的地形、地物或水文边界所围成的洪水(内涝、风暴潮)可能淹及的区域。
1)河道洪水风险图的编制单元按以下原则划分:
a.自流域上游需编制洪水风险图的最小一级河道起,逐次向下游划分编制单元。
b.位于山丘区的河道,以上、下游控制站点(断面)或上游控制站(断面)与下游汇流点为界,划分编制单元。当交汇的两条河流规模相当时,应选择汇合口下游控制站点(断面)作为各河道编制单元的共同下边界。假设某山丘区需编制洪水风险图的河道分布如图1-15所示,AC、EF等支流与其汇入河道BI、GI相比,流量不在同一量级,而河道BI、GI的流量相当,AC、EF等支流的编制单元的下界既可取为下游控制站点(图1-15中的F点),也可取入汇点(图1-15中的C点,此时AC单元的下边界条件为BI河道C处的水位过程),而河道BI、GI下游部分则需以J站点(断面)为下界。据此,具体编制单元可划分为AC、EF、BD、GH和DJ-HJ等。
c.位于平原区的河道,两岸沿程有河流或天然高地分隔的,将相邻河道或天然高地之间的区域作为编制单元,若河道泛滥洪水可能越过支流河道或天然高地,则应将编制单元下延至临近河道或高地。
图1-15 某山丘区河道分布图
d.被具有调节功能水库分隔的河道,应将水库库区作为独立的编制单元。
e.汇入湖泊或海洋的河道,以湖堤或海堤作为河道最下游编制单元的下界,无堤防的湖泊或海洋,以湖岸线或海岸线为下界。
f.水库溃坝洪水风险图编制单元的上界为坝址,下界为溃坝洪水洪峰流量低于当地防洪标准所对应流量的控制站点(断面)。
2)暴雨内涝洪水风险图的编制单元按以下原则划分:
a.平原圩区以圩区为编制单元。
b.河道沿程低洼地带,以其沿岸河流或高地包围的区域为编制单元。若沿岸河流来水为当地内涝的组成部分时,则应将编制单元下延或上延至临近支流或高地。
c.城市区域的编制单元由城市所有排水分区组成。
3)风暴潮洪水风险图的编制单元按以下原则划分:
a.风暴潮编制单元为海堤、入海河道或/和沿海岸天然高地所围成的区域,若风暴潮洪水可能越过入海河道或天然高地,则应将编制单元延至临近河道或高地。
b.无海堤的区域,取沿海岸年最高天文潮位的多年平均值所对应的陆地高程作为编制单元海陆边界线。
(4)确定编制单元的洪水风险等级。
受洪水威胁区域的洪水风险程度通常采用期望损失衡量:
因淹没损失值计算比较困难,一般而言,一区域社会经济越发达,淹没后的损失越大,而编制单元的GDP可较好地代表其发达程度,即编制单元的GDP值与淹没损失成正比,因此,编制单元的洪水风险程度可表征为
可见,GDP相同的区域,其淹没可能性越高(即防洪标准越低),风险越高,反之亦然。由此,式(1-4)可进一步简化为
综上,将编制单元淹没可能性、编制单元GDP及两者之积(洪水风险程度)作为洪水风险等级划分的基本指标。
以各单元的淹没频率(防洪标准)为指标,将各类区域按淹没频率划分为10年一遇以下、10~20年一遇、20~50年一遇、50~100年一遇、100年一遇以上五级,作为编制单元淹没可能性指标。
对于难以获取上述频率指标的区域,通过资料分析、调查或专家评判等方式,以高、中高、中、中低和低五个档次(分别赋值5、4、3、2和1)或高、中、低三个档次(分别赋值3、2和1)进行编制单元淹没可能性级别划分。
按不同类型编制单元,以其淹没可能性与GDP之积衡量其洪水风险程度,并据此进行洪水风险程度排序。(对于GDP数据难以获得,但单位面积GDP差别不大的区域,主要是农业地区,可以其面积和人口的乘积作为其风险程度的衡量指标。)
GDP数据的统计基本单元为县级,编制单元通常与行政分区不一致,为获得各编制单元的GDP数据,可以县(有时是几个县)所在编制单元内的面积占该县(或几个县)面积的比例作为编制单元占该县(或几个县)GDP的比例,以此得到编制单元的GDP。
为便于操作,应进一步根据洪水风险程度对各类编制单元进行风险等级划分,等级数以不超过五级为宜。原则上,同一类编制单元中各风险等级的单元数量应大致均衡。
(5)经费预算。
规划范围内各编制单元洪水风险图编制所需经费可按照《洪水风险图编制费用测算方法》的规定进行概算,对于需要更高精度地形数据的区域,应将测绘费用考虑入经费预算中。
(6)制定编制计划。
1)确定编制期。除编制单元的洪水风险图编制工作时间的限制(一般而言,一个单元洪水风险图编制的工作时间约需2年)外,制约洪水风险图编制的主要因素是编制经费的投入量。例如,某一规划区的洪水风险图编制总费用为T,可用于洪水风险图编制经费的年投入为N,则洪水风险图的编制期为(T/N)+1年,考虑到汇总集成约需1年左右时间,因此,完成规划任务所需的时间应为(T/N)+2年。
2)确定编制计划。在年度编制安排上,按照各类编制单元的风险等级和年度均衡的原则,分轻重缓急安排洪水风险图编制计划,先作风险等级高的区域,同时,尽可能将同一河流或同一流域的编制单元安排在同一年度,将风暴潮洪水风险图编制任务安排在一个年度。
3)洪水分析方法的选择。在洪水分析方法选择上,根据洪水风险图应用所需了解的信息和分析结果的合理性决定。水力学方法最为完备,可提供淹没范围、水深分布、淹没历时、流速、洪水到达时间等信息,在基础条件具备时是洪水分析的首选;对于具备水文基础资料或较多历史洪水资料的山区小河流可采用水文学方法;对于面积较小(小于50km2)的封闭式防洪保护区、蓄滞洪区和洲滩民垸可采用水量平衡方法。