水利工程論文-流域洪水風(fēng)險分析與定量評估摘要：流域洪水風(fēng)險圖可以定量和直觀地描繪遭受洪水淹沒風(fēng)險的區(qū)域和洪災(zāi)造成的損失，為各級政府指揮抗洪提供決策依據(jù)。本文簡要論述和分析了適合于流域洪水風(fēng)險圖編制的一些方法，側(cè)重討論了推求洪水淹沒狀態(tài)的若干途徑以及洪災(zāi)損失統(tǒng)計評估的內(nèi)容。關(guān)鍵詞：流域；洪水風(fēng)險圖關(guān)鍵詞：流域洪水風(fēng)險圖1引言我國的洪澇災(zāi)害從出現(xiàn)頻率、影響范圍到造成的損失都是世界最為嚴(yán)重的國家之一。據(jù)統(tǒng)計，在過去的2000多年中，中國發(fā)生的有史料可查的重大洪水災(zāi)害就達1600余次。新中國成立以來，經(jīng)過40多年的治理，全國江河流域的防洪形勢有了重大改觀。但是，由于洪水的影響因素眾多和人類對自然界認知的局限性，目前尚無法從確定性的角度預(yù)知未來相當(dāng)長時期內(nèi)洪水發(fā)生的確切時間和真實過程，加之經(jīng)濟條件的限制和出于環(huán)境方面的考慮，洪水災(zāi)害目前還難以徹底防范或根本消除。近年來，隨著人口的持續(xù)增長和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國洪澇損失具有逐年增大的趨勢。在新形勢下，建立洪水風(fēng)險的概念，使人們經(jīng)常認識到洪水發(fā)生的可能性和洪災(zāi)的后果，將有助于機構(gòu)和個人更好地防范洪水災(zāi)害。洪水風(fēng)險是指未來可能引起災(zāi)害性后果洪水發(fā)生的概率或頻率，洪水風(fēng)險圖則是對洪水風(fēng)險及后果定量化和圖形化的體現(xiàn)。一般，洪水風(fēng)險圖應(yīng)該是三位一體的組合：（1）流域洪水發(fā)生的頻率；（2）流域類洪水的淹水區(qū)域分布及有關(guān)說明；（3）洪水災(zāi)害可能造成的各類損失。洪水風(fēng)險圖可以使人們更直觀地了解和認識到災(zāi)難性洪水發(fā)生后可能的水文后果和災(zāi)害損失概況，及時做好防御洪水的準(zhǔn)備，以防患于未然。防洪決策人員可以對于流域重大的洪澇災(zāi)害發(fā)生的原因和可能后果做到胸中有數(shù)，在災(zāi)情即將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生時，能夠做到臨危不亂，迅速制定合理的調(diào)度方案和采取正確搶險救災(zāi)措施，將洪災(zāi)損失減少到最小程度。2分析流域洪水淹沒狀況的方法2.1實際洪水法實際洪水法的基本假定是流域自然地理特征保持基本不變條件下，洪水具有重現(xiàn)性。因此流域歷史上已經(jīng)發(fā)生過的大洪水實際淹沒實況，可以作為現(xiàn)在和未來同類洪水重現(xiàn)時的淹沒狀態(tài)。分析歷史洪水淹沒實況主要有以下幾種途徑：（1）對于近期發(fā)生的洪水，利用流域?qū)崪y水文資料和災(zāi)情資料可以較為可靠地分析洪水特性及相應(yīng)的淹沒范圍、淹沒深度和淹沒時間。（2）對于缺乏資料或年代較為久遠的洪水，可以通過調(diào)查考證的途徑1分析洪水發(fā)生時的淹沒情況。調(diào)查考證的內(nèi)容包括對沿洪水路徑洪痕調(diào)查，查閱有關(guān)洪澇災(zāi)情的歷史文獻記載，走訪洪泛區(qū)居民等。（3）洪水徑流是塑造地貌的重要外力，洪流的侵蝕、搬運和堆積作用形成的洪水地貌包括廢河道、天然沖積堤、沖積扇（洪積平原）、河漫灘（沖積平原）、沼澤地、三角洲等2。通過對洪水地貌分析，可以大致上分析出洪水徑流的強度、范圍和水深，作為分析淹沒實況的依據(jù)。（4）對于河流早已改道遠古時代發(fā)生的大洪水，可以通過水文地質(zhì)地貌分析并結(jié)合水力學(xué)方法估計古洪水的水位和流量，近似推算古洪水重現(xiàn)時的淹沒情況。實際洪水分析途徑主要適合于天然流域，一般不能估計流域城市化、防洪工2.2水文學(xué)和水力學(xué)方法水文學(xué)和水力學(xué)方法是根據(jù)流域現(xiàn)狀或規(guī)劃條件下土地利用特征和工程條件，采用水文學(xué)和水力學(xué)方法分析推求流域洪水泛濫后的淹沒狀況。目前國內(nèi)外流行的水文學(xué)和水力學(xué)方法和模型眾多，采用何種方法和模型應(yīng)該針對流域水文地理特征、工程調(diào)度方式、資料條件以及計算精度來選擇應(yīng)用。（1）由設(shè)計暴雨推求設(shè)計洪峰或設(shè)計洪水過程線可以采用水文學(xué)方法，如推理方法、徑流系數(shù)折算法、先損后損法、下滲曲線法、降雨徑流相關(guān)圖法、蓄滿產(chǎn)流模型、超滲產(chǎn)流模型5等。（2）由設(shè)計洪峰推求河道洪水位，可采用水面曲線法、回水曲線法、經(jīng)驗公式等。位于河道洪水位以下的區(qū)域可作為可能的洪水淹沒區(qū)域作進一步分析。（3）由設(shè)計洪水過程線推求水位過程線，常用的水文學(xué)方法包括單位線法、等流時線法、抵償河長法、馬斯京根法、調(diào)蓄演算法3等。（4）對于河網(wǎng)匯流或坡面漫流計算采用水力學(xué)方法比較合適，如一維非恒定流和二維非恒定流方法4，以及它們的簡化形式等。采用水力學(xué)方法可以根據(jù)分析要求推求河道或流域水深、流量、蓄水量的時空分布。水文學(xué)和水力學(xué)方法計算結(jié)果頻率概念明確，可以分析和模擬土地利用、工程建設(shè)、調(diào)度方式、邊界條件變化情況下的洪水狀態(tài)，在洪水風(fēng)險分析中應(yīng)用較為廣泛。3洪災(zāi)損失統(tǒng)計評估3.1流域社會和經(jīng)濟特征統(tǒng)計對流域的社會和經(jīng)濟數(shù)據(jù)應(yīng)分門別類進行統(tǒng)計或估算。各種資料來源應(yīng)盡可能，可以采用當(dāng)年或上年度本地區(qū)社會和經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒。在有條件情況下，應(yīng)該直接去當(dāng)?shù)厥占钚潞透敿毜馁Y料，以滿足洪災(zāi)損失估算的要求。需統(tǒng)計的基本資料包括：（1）城鎮(zhèn)和村鄉(xiāng)人口、土地利用情況、耕地面積；（2）各工礦企業(yè)固定資產(chǎn)和工業(yè)產(chǎn)值；（3）農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)產(chǎn)值及固定資產(chǎn)；（4）單位和居民固定資產(chǎn)；（5）服務(wù)和社會性行業(yè)產(chǎn)值和固定資產(chǎn)；（6）公路、鐵路、通信、供水、供氣等各類生命線的分布；（7）參加洪水保險的企業(yè)、居民數(shù)和保險金額。3.2洪災(zāi)損失評估一般，洪災(zāi)損失評估內(nèi)容包括這樣幾個方面：（1）災(zāi)害影響的范圍和強度。范圍用面積或區(qū)域表示；災(zāi)害強度定性為若（2）造成的經(jīng)濟損失。按工業(yè)損失、農(nóng)業(yè)損失、商業(yè)損失、居民損失、其（3）生命線受害統(tǒng)計。所謂生命線系指交通系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、（4）人員傷亡數(shù)目；（5（6經(jīng)濟損失評估是災(zāi)情評估的主要內(nèi)容，但人員傷亡、水源污染、疾病流行、社會不安定、生命線受損影響等是無法用貨幣表示的無形損失，在評估過程中須洪水災(zāi)害所造成的經(jīng)濟損失包括直接損失和間接損失。直接損失主要是由于洪水直接淹沒所造成的集體及個人財產(chǎn)損失；間接損失指由于洪水期交通、電力中斷，廠房、設(shè)備受損等造成的產(chǎn)品成本增加及停產(chǎn)、誤工損失，以及合同無法按期完成的違約損失等，還包括防洪搶險、災(zāi)民撤離、疾病防治、災(zāi)后恢復(fù)等費用。由于對間接損失的詳細分析和精確估計是很困難的，一般是根據(jù)典型實例的調(diào)查結(jié)果或經(jīng)驗估計得出間接損失占直接損失的百分?jǐn)?shù)來作為間接洪災(zāi)損失估對于不同災(zāi)區(qū)，由于地形地貌、經(jīng)濟狀況、季節(jié)、淹沒程度、搶救措施的差別，洪災(zāi)損失是不同的。但對于確定地區(qū)，洪災(zāi)損失的影響因素主要是淹沒程度。如果資料充足，能夠分區(qū)分類建立洪災(zāi)損失與淹沒水深、淹沒歷時之間的相關(guān)系，則災(zāi)情損失評估結(jié)果更為方便和可靠。4洪水風(fēng)險圖繪制針對某一風(fēng)險的洪水，根據(jù)分析和計算洪水淹沒的范圍、深度及相應(yīng)的經(jīng)濟損失，按一定的規(guī)格描繪和標(biāo)明在流域地形圖上，便得出洪水風(fēng)險