淺談洪水風險管理的系統建設

黃晞淳，王松岳，張玉燕

（山東省水利科學研究院，山東 濟南 250013）

山東省地跨黃、淮、海三大水系，是一個水旱災害頻繁、風暴潮危害嚴重、生態系統脆弱的省份。隨著我國防洪工作“從控制洪水向洪水管理轉變”的戰略性轉變，防洪減災工程措施與非工程措施并重，在工程措施建設的基礎上輔以防汛指揮調度系統是非常必要的。山東省防汛指揮調度系統是進行防汛減災工作的非工程措施之一，為各級防汛指揮、防汛調度、搶險救災提供決策支持的重要依據。調度系統的重要工作之一是實行洪水風險管理，在未發生洪水之前，預先確定可能發生的洪水頻率、洪水淹沒范圍、人員轉移、物資調配等，一旦發生洪水則可按事先確定的方案決策調度，以減少水災的損失；洪水風險圖是實行洪水風險管理的重要技術支撐，風險圖的可視性較好，可用于指導受洪水威脅的洪泛區的規劃、建設、土地開發利用和管理。山東省防汛指揮調度系統規劃建設洪水風險管理子系統，擬建16條大中型山區河道險工險段處的洪水風險圖。

1 洪水風險管理系統概述

洪水風險管理是支持防汛指揮調度系統對洪災發生或各種調度手段運用后可能造成的損失做出模擬和預評估，幫助調度系統優化選擇調度方案。主要包括：災情信息的采集和上報，社會經濟數據的匯集；洪水淹沒風險圖的生成；淹沒動態模擬和仿真；洪水演進動態模擬；受災范圍、水深和影響程度以及不同淹沒類型的評估和統計；洪水級別、頻率判斷與分析；災情分析、校核與評估；災情信息上報和管理。

洪水風險圖是標識有關洪水風險信息的一系列圖的總稱，直觀反映區域洪水的風險信息，主要應用于防洪減災、社會保險等領域，并為社會提供洪水風險有關信息。洪水風險圖通過區域調查與風險概況分析、風險因子辯識、基礎資料的收集與處理、洪水風險分析、風險圖制作等步驟，在基礎地圖上繪制出不同頻度的洪水風險區域以及不同頻率的洪水淹沒范圍，以不同顏色表示不同淹沒水深，直觀而真實地體現洪水風險的各類信息，同時編寫有關的數據圖表、文字圖像等各種說明資料。

洪水風險圖具體包括：1）可進行不同頻率洪水淹沒的查詢顯示、面積方位量算；2）不同頻率洪水分析、洪水災情損失統計以及防洪減災預案分析，防洪預案推演顯示；3）淹沒區內不同洪水頻率洪水淹沒范圍內社會經濟狀況、防汛工程、流域水系、行政區劃等查詢顯示；4）能夠及時為防汛決策部門進行洪水災情評估和防洪決策提供科學依據，并提醒廣大市民做好防治水患工作。

2 洪水風險管理系統建設原則

1）標準性：遵守有關國際、國家和行業規范，按照《洪水風險圖編制導則》規定，參照《洪水風險圖成果規范化的初步要求》，設計數字化洪水風險圖空間圖層要求、數字化洪水風險圖數據庫表及表結構。

2）通用性：高度集成洪水風險的數據管理、信息查詢、紙質風險圖制圖等功能，平臺建設通用化，同時系統具有高度開放性，便于為今后進一步的工作開展提供接口。

3）實用性：系統可以方便快捷、迅速地提取各種洪水風險信息；同時，還提供靈活多樣的查詢功能；并從洪水風險圖制作、管理與運用等角度出發，充分考慮系統的實用性。

4）經濟性：充分考慮系統投入運用以后人員管理與維護的經濟實用性，盡可能做到少投入，高產出，提高性價比。

3 洪水風險管理系統建設內容

防汛指揮調度系統洪水風險管理子系統建設是以數字流域為基礎，融合洪水特征、地理信息、社會經濟等信息，通過資料調查、洪水計算和風險判別，以圖表的空間表現形式直觀反映洪水威脅區域發生某一頻率洪水后，可能淹沒的范圍、水深、流速等洪水特征要素以及進行不同量級洪水災害風險和洪災經濟的損害評估的圖形工具。

洪水風險圖系統基于GIS，依托水利要素綜合數據庫系統，依據區域洪水特性、洪水風險圖類別及基礎資料情況等因素，選擇水文學法、水力學法、歷史水災法一種或多種方法洪水風險分析方法建立模型，根據洪水風險分析成果，繪制洪水風險圖。

系統建設后可查看風險圖的具體圖層；瀏覽某一頻率的洪水風險圖；查詢顯示淹沒面積；查詢統計淹沒范圍內的淹沒情況；查看顯示洪水風險圖綜合信息、社會經濟信息、補充信息、防洪預案、洪水演進動畫，以及說明信息；打印繪制紙質圖。

4 洪水風險管理系統平臺結構

洪水風險管理系統的建設內容主要包括：1）制定統一的總體框架文件，采用相同的數學基礎和表達方式，方便今后進行山東省范圍內的洪水風險圖的拼接及分流域圖的制作；2）依據區域洪水特性、洪水風險圖類別及基礎資料情況等因素，選擇水文學法、水力學法、歷史水災法等一種或多種洪水風險分析方法建立模型，根據洪水風險分析成果，繪制洪水風險圖。3）利用計算機技術對這些信息進行采集，在山東省數字流域的基礎上，構建規范化、標準化、系列化、完整統一的洪水風險圖資料體系，并開發出一套功能完備的系統軟件。

圖1 洪水風險圖系統邏輯結構

系統軟件平臺有洪水風險圖處理制作和洪水風險圖管理兩個核心模塊。用戶登錄后，根據設定的權限，進入系統。在管理系統里，用戶可以對所有洪水風險圖、骨干河道、重點水庫風險圖進行管理，查詢顯示基本信息、工程信息、風險信息、避險信息等。在處理制作系統里，既可以將數據直接輸入系統，也可分析制作新的數據，運用輸入或生成的的數據，制作骨干河道、重點水庫等各類風險圖及相應的紙質圖版面設計。

管理模塊可實現系統的權限管理，不同用戶進入系統后，可進入相應權限部分。管理級用戶可以進入處理制作系統和管理系統，查詢基礎信息、工程信息、風險信息、避險信息以及背景信息的數據，進行洪水風險圖查詢顯示打印和基本信息的維護。制圖級用戶進入處理制作系統，進行洪水風險圖紙質圖版面設計和基本信息的維護。

5 結 語

洪水風險圖的建設使風險信息查詢、維護及損失評估更加方便、直觀，更好地服務于防洪減災決策，快速地作出各種準確可行的調度方案，從而通過山東省防汛指揮調度系統選擇出保證防洪工作安全、充分發揮防洪工程效益、洪澇災害損失最小、對環境影響最低的科學決策，有力地保證社會和國民經濟的可持續發展、人民生活的安定和社會的穩定。

[1] 李昌志.淺談洪水風險圖制作與管理系統的開發[J].中國防汛抗旱，2007(12).

[2] 廖鴻志.長江流域洪水風險圖編制試點工作進程[J].人民長江，2008(7).