濟南市城區洪水風險圖制作要點

于海軍，馬 艷

（1.濟南市水文局，山東 濟南 250014；2.曹縣水務局，山東 曹縣 274400）

洪水風險圖是直觀反映某一區域洪水風險信息的專用地圖。洪水風險圖把地理信息、社會經濟信息、防洪工程和非工程信息、洪水特征及其風險分布信息融為一體，以地圖的形式直觀反映某一區域發生一定頻率洪水時可能淹沒的范圍、水深及歷時等信息，是用以預知、分析、處置不同頻率洪水可能造成的災害風險和危害程度的工具。近年來，國際及國內發生的幾次大的洪災，都證實了洪水風險圖的缺失或其所展示的錯誤信息會導致在相應區域內過度開發，當洪災發生時，造成或加劇了洪水帶來的損失。因此，研究并制作客觀、科學、正確的洪水風險圖至關重要。

1 洪水風險圖制作的必要性

濟南市數百年來經常遭受暴雨災害的侵襲，近年來，隨著濟南市城市面積的迅速擴大，城市暴雨洪災的影響更為突出。1987-08-26，濟南市城區平均降雨294 mm，市區洪水橫溢，積水面積達33 km2；2007-07-18，濟南市遭受有氣象記錄以來最大暴雨襲擊，直接經濟損失達10多億元：這些都暴露了濟南市防洪排澇體系的脆弱性。

目前我國防洪減災的策略正從控制洪水向洪水管理轉變，洪水風險圖的編制是實現這一轉變的基礎性工作，他屬于一種綜合性非工程防洪措施。國內若干防洪重點城市（如上海、武漢、長沙等）的“洪水風險圖信息管理系統”已建成并運行多年，且已定期進行內容更新，而濟南市這方面工作剛開始進行。因此，制作濟南市城區洪水風險圖，對于提高防汛決策指揮過程中的前瞻性、及時性和科學性是非常必要的。

2 洪水風險圖制作目標和主要內容

2.1 制作目標

洪水風險圖制作目標是針對濟南市獨特的地形地貌和暴雨洪水特征，建立城區暴雨洪水分析模型，以該模型為核心計算模塊，開發集暴雨洪水實時模擬、各類洪水風險圖自動繪制、信息查詢、自動顯示等功能于一體的洪水風險圖信息管理系統，應用該系統繪制典型及設計暴雨條件下的洪水風險圖，并進而開展濟南市洪水風險圖在不同部門和領域的應用研究。

2.2 主要制作內容

洪水風險圖制作內容主要包括：1）建立濟南市城區暴雨洪水分析模型，并利用該模型開展典型暴雨、設計暴雨和防汛應急預案中四色預警降雨條件下的暴雨積水模擬，繪制各方案的數字化和紙質洪水風險圖；2）以濟南市城區暴雨洪水分析模型作為核心分析模塊，開發濟南市洪水風險圖信息管理系統，實現洪水風險圖的實時和動態繪制、數字化洪水風險圖信息的查詢和管理；3）開展濟南市洪水風險圖在不同部門和領域的應用研究，包括防洪規劃和防汛管理、洪水避難和防汛搶險、土地利用管理、洪水保險、防洪減災知識和政策宣傳等內容。

3 洪水風險圖的主要功能

3.1 基礎信息管理服務功能

該功能為用戶提供如下服務內容：實時水雨情、歷史水雨情、預報降雨、預報水情、基礎工情、測站（包括積水監測點）信息、積水淹沒信息、全市主要街區、學校、醫院及政府機關等重要企事業單位、供水供電公路鐵路等重要基礎設施、市區地形地勢等基礎信息和數據的存儲、管理和查詢的功能，為暴雨洪水模擬分析提供數據，并通過GIS、圖形、圖表、圖片或文字進行展示。

3.2 暴雨洪水仿真模擬功能

該功能主要實現由數據庫自動讀取和手動輸入降雨數據以及洪水條件，調用洪水分析模型開展暴雨洪水仿真模擬計算，并將模擬結果自動存入綜合數據庫和地圖數據庫中。

3.3 模型結果展示功能

該功能基于GIS技術，直觀展示不同方案的暴雨洪水淹沒結果，包括重要單位淹沒信息、區域淹沒分布、道路最大水深分布、淹沒持續時間、道路最大流速和淹沒過程動態展示等。

3.4 風險圖制作功能

該功能主要實現洪水風險圖自動繪制，并基于洪水風險圖在不同部門和領域的應用研究專題成果，根據不同的編制目的，在已有資料的基礎上，生成典型方案專題圖。

3.5 洪水風險信息管理功能

該功能是對已有方案的洪水淹沒信息、洪水影響信息和洪水風險圖繪制成果進行綜合查詢和管理。這些信息均結合基礎地圖進行展示，不同頁面之間可任意切換，不存在先后關系。除查詢外，還可以對所有成果進行編輯、修改、刪除等管理操作。

3.6 基礎地理信息服務功能

地理信息系統（GIS）通過向其他子系統提供各類地理信息系統組件模塊，從而實現各類信息的展示和分析。系統實現在空間信息的分類分級展示、圖例顯示、放大、縮小、漫游、導航、量測、點選和框選等常規的GIS功能；提供標準化的接口，實現基于矢量圖形的交互式信息查詢和專題地圖的快速生成，為繪制系統提供基于全市水系空間數據庫GIS系統的平臺和支持。

3.7 三維GIS系統應用功能

本系統采用精度較高、質量較好的研究范圍內DEM數據和遙感影像數據，結合市區地名、行政區劃、建筑設施、河湖水系、水利工程等矢量數據，建立濟南市城區三維電子沙盤場景。通過三維GIS系統應用，用戶不僅可以形象地瀏覽濟南市城區的地形地貌、防洪工程分布等，還能通過三維GIS的表現技術，更好地展示洪水仿真模擬結果、洪水演進過程以及洪水風險相關信息。

4 預期效益

4.1 推進城區重點防洪區土地合理利用

濟南市土地利用和建設行政主管部門可以根據城區洪水風險圖所反映的洪水風險信息編制與洪水風險特征相適應的國土利用規劃和城鄉發展規劃，開展土地功能分區，從而可以有效避免或減少因盲目開發建設造成的洪水損失。

4.2 提高城區防洪工程的規劃與建設效率

洪水風險圖反映的不同量級洪水的淹沒范圍、淹沒程度、淹沒區內的人口資源數量與分布信息，以及據此開展的損失評估，可以為評價防洪工程防洪效果等提供基本依據，從而協助防洪工程實現效益最大化。

4.3 提升防洪應急管理能力和效果

根據洪水風險圖并結合洪泛區內社會經濟發展狀況，可以合理制定洪泛區的土地利用規劃，避免人口與資產過度集中；合理制定防洪指揮方案，避免臨危出亂；合理確定需要避災的對象、目的地及路線；合理估計洪災損失，為防洪保險提供依據等。

5 結語

隨著經濟社會的快速發展，濟南市城區暴雨洪水所造成的災害將越來越大，這更加凸顯出洪水風險管理的必要性和緊迫性。城市洪水風險圖的制作，將為以后防汛指揮調度和減災決策提供重要的技術依據，為防洪規劃、預案和防汛搶險以及避難方案的編制提供參考，同時也可應用于防洪災害評估，為城市規劃提供必要的基礎信息，普及增強公眾洪水風險意識。