中山市主城區內澇風險區劃

聶鐵鋒,黃兆瑋,徐輝榮,文 艷

(廣東省水利電力勘測設計研究院，廣東 廣州 510635)

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中山市主城區內澇風險區劃

聶鐵鋒,黃兆瑋,徐輝榮,文 艷

(廣東省水利電力勘測設計研究院，廣東 廣州 510635)

對中山市主城區內澇點進行調查，并建立中山市主城區的河網及陸地一、二維水動力模型及排水管網模型，模擬中山市遭遇各頻率暴雨時受災情況的基礎上，借鑒指標體系法的思想，將歷史災情及模型模擬的災情、地形地面高程、防洪治澇系統、綜合狀況(人口和經濟)、防災抗災能力6個方面作為中山市主城區內澇風險指標，通過對各指標進行權重擬定、分級、賦值和疊加運算，得到中山市主城區內澇風險區劃成果。

中山；內澇風險評估；指標體系法；風險因子；區劃

1 基本資料

1.1 區位

中山市位于廣東省中南部，珠江三角洲中部偏南的西、北江下游出海處，地處北緯22°11′～22°46′，東經113°09′～113°46′[1]，北接廣州市番禺區(距廣州86 km)和佛山順德區，西鄰江門市區和珠海斗門區，東南連珠海市，東隔珠江口伶仃洋與東莞市、深圳市和香港特別行政區相望，東南至澳門65 km，由中山港水路到香港52 海里。

1.2 水文地質條件

中山市地處低緯度地區，全境均在北回歸線以南，屬亞熱帶季風氣候，光熱充足，雨量充沛。年平均氣溫為22.1°，月平均氣溫以1月最低，為13.8°，7月最高，為28.6°。極端最高氣溫38.7°(2005年7月18—19日)，極端最低氣溫-1.3°(1955年1月12日)，年平均雷暴日數為73.3日，年平均降水量為1 875.3 mm。影響中山的災害天氣有臺風、暴雨、低溫、霜凍、低溫陰雨、干旱和雷暴。中山市主城區屬低山丘陵河網，主城區河流為從中心城區西北側穿過的母親河——岐江河，其他主要河涌：獅窖河、小隱涌、白石涌、濠頭涌、崩山涌、西河涌、張家邊涌、九曲河等[2]。

2 內澇風險區劃

2.1 技術路線

目前，城市內澇風險評估尚處在研究與探索中，評估的方法主要有：歷史災情數理統計評估法、指標體系評估法和情景模擬評估法[3]。本次研究是通過對現狀內澇點進行調查，并建立中山市主城區的河網及陸地一、二維水動力模型及排水管網模型，通過模型計算模擬中山市遭遇各頻率暴雨時受災情況。通過借鑒指標體系法的思想，將中山市主城區構成內澇風險的各因子按“危險性風險”、“暴露性風險”和“脆弱性風險”3種風險類別進行分類、應用層次分析法確定各因子的權重系數，并對各因子進行風險等級劃分，得到各分析單元各因子的風險評分，然后應用到洪澇風險目標層系統，對各類因子的評分進行疊加運算，從而得到綜合評價結果[3-5](如圖1所示)。

2.2 風險指標

風險識別是對項目所面臨的和潛伏的所有風險源及風險因素進行分析、判斷、歸納、并鑒定風險類別的過程[6]。由于造成城市內澇的影響因子很多，使得確定防洪澇風險因素成為了一個非常復雜的問題，防洪澇風險影響因素是度量區域防洪澇風險等級的特征參數，是評價的基本尺度和衡量標準[6-7]。指標體系是綜合評價的根本條件和理論基礎，指標體系構建成功與否決定了評價效果的真實性和可行性。在研究和確定評價指標時，要遵守客觀性和準確性、代表性和普適性、適用性和可獲性、機構性和系統性、綜合性和可操作性的指導原則[7,9-10]。

圖1 技術路線示意

按照指標體系理論，洪澇災害風險是由致災因子危險性、承災體的暴露性和脆弱性相互作用而構成的有機整體。洪澇風險構成元素影響因子主要包括危險性影響因子、暴露性影響因子和脆弱性影響因子[3]，通過對比相關資料，本次確定的中山市內澇災害風險因子有14個，其識別見表1。

表1 主要風險因子識別

為簡化計算和評估的復雜性，擬選取對洪澇災害風險評估影響較大和空間分布有關的幾個因子作為風險評估的主要因子，將一些類似的影響因子進行合并處理，篩選和歸納出5個主要風險評估因子，并參照其他相關項目經驗，確定各評估因子的權重。由于歷史災情真實反映了當地受澇的實際情況，防澇治澇系統直接決定了受澇的概率大小，因此，為了使風險評估結果能夠與實際情況相符，對該兩項因子賦予較大權重(如表2所示)。

表2 評估因子的權重

2.3 風險分級、賦值

按照各風險因子可能產生的災害風險大小，將各風險因子劃分成若干個風險區段，確定各因子的風險指數[3,7]。每個區段分別設置風險指數，指數高代表風險高，風險指數最高為10，以下為各風險因子的風險區劃分情況。

1) 歷年內澇點及澇災水深點

歷年內澇點是對于現狀調查資料獲得的，是歷年實際發生水浸的地方，也是實際存在澇災風險的地方。經調查，中山市主城區主要存在44個水浸黑點。內澇點分布見圖2。

圖2 內澇點分布示意

建立中山市主城區河網水系與陸地的一、二維數學模型，對各頻率雨澇進行計算，得到各頻率澇水水浸風險圖，通過分析內澇點水深，可以分為三個風險層次，見表3。

表3 內澇點風險指數

2) 地形及地面高程

地面高程是產生內澇的主要因子之一[8]。石岐河是中山主城區排澇主要出口，根據中山市水文資料及對內澇災害的調查，中山市石岐河水位在2.044 m以下，城區內澇嚴重時石岐河的最高水位控制在2.8m左右。主城區大部分建設用地在3.2m以上，只有舊城區靠近石岐河的部分區域地勢較低。根據中山市地形高程確定風險指數，各高程范圍的分布見圖3，各高程的風險指數見表4。

圖3 高程分布示意

3) 排水系統

城市水系與排水系統是城市內澇最為重要的致災因子之一，其覆蓋率和排水標準是直接決定內澇災害大小的關鍵[10]。本次根據調查的主城區管網情況對現狀排水系統劃分并確定相應的風險指數，排水系統分布見圖4，各種標準下的排水系統風險指數見表5。

4) 人口密度

城市內澇災害的直接后果是對城市居民的生活、生產，乃至生命財產帶來威脅[9]。城市人口居住密度也將與災害可能造成的損失程度相關。本次按人口密度標準劃分風險區段，并確定相應的風險指數。人口密度分布見圖5，人口密度風險指數見表6。

圖5 人口分布示意

5) 經濟狀況

城市內澇災害的直接后果是對財產的破壞與造成損失，而財產的損失程度與土地利用性質相關，規劃按土地性質劃分風險區段，并確定相應的風險指數，考慮按照現狀用地情況及規劃用地狀況分別進行風險因子評估，然后取最不利因子，得到現狀及規劃用地狀況風險因子[8]。現狀用地情況分布及規劃用地情況分布分別見圖6和圖7，各用地性質風險指數見表7。

圖6 現狀用地情況分布示意

圖7 規劃用地情況分布示意

風險因子風險程度風險指數居住、工業、辦公、商業、醫療、文化、教育、文物、倉儲、市政設施用地、地鐵、客運站高10村莊、綠地、廣場、道路中6山地、高地低2

6) 防災抗災能力

城市防災抗災能力也是決定災害程度的主要因素之一[7,9]。城市防災抗災能力主要反映在居民的防災意識、政府應急救災能力、防災抗災能力、醫療救護能力等。一個城市城區范圍內，居民的防災意識、政府應急救災能力、防災抗災能力可視為基本相同，在空間上變化不大。規劃僅以醫療救護能力來代表城市防災抗災能力，并劃分風險區段，并確定相應的風險指數，各區段范圍與面積見圖8，各防災抗災能力風險指數見表8。

圖8 防災抗災能力分布示意

風險因子風險程度風險指數防災抗災能力差高10防災抗災能力較差較高8防災抗災能力一般中6防災抗災能力較好較低4防災抗災能力好低2

2.4 內澇風險區劃

結合城市區域的重要性和敏感性，對城市進行內澇風險等級進行劃分，將風險評估范圍劃分成小單元格，再根據以上確定的風險因素、風險指數和各風險因素的權重，對每個單元格進行風險指數計算，最后得出每個單元格的綜合風險指數，再按綜合指數進行風險區劃。

根據計算出的風險指數劃分為5個風險區，內澇風險區劃指數見表9，風險區劃圖內澇風險分布見圖9。

表9 內澇風險區劃指數

圖9 現狀內澇風險示意

3 結語

對中山市主城區內澇點進行調查，并建立中山市主城區的河網及陸地一、二維水動力模型及排水管網模型，模擬中山市遭遇各頻率暴雨時受災情況的基礎上，借鑒指標體系法的思想，對中山市主城區的內澇風險分布情況進行了評估，對中山市主城區的內澇防控有一定參考意義。

[1] 凌霄,徐輝榮,陳鐘衛,等.中山市城市排水(雨水)防澇綜合規劃[R].廣州：廣東省水利電力勘測設計研究院,2015.

[2] 劉霞,盧真建.廣東省中山市水利現代化規劃[R].廣州：廣東省水利電力勘測設計研究院,2012.

[3] 張冬冬,嚴登華,王義成,等.城市內澇災害風險評估及綜合應對研究進展[J].災害學,2014(1): 144-149.

[4] 金菊良,魏一鳴,付強,等.層次分析法在水環境系統工程中的應用[J].水科學進展,2002,13(4):467-472.

[5] 蔣新宇,范久波,張繼權,等.基于GIS的松花江干流暴雨洪澇災害風險評估[J].災害學,2009,24(3):51-56.

[6] 林韜. 重大水利建設項目社會穩定風險分析評估方法探討[J].廣東水利水電,2014(11): 84-87.

[7] 陳香.福建省暴雨洪澇災害風險評估與管理[J].水土保持研究,2007,14(4):180-183.

[8] 王清川,壽紹文,許敏,等.廊坊市暴雨洪澇災害風險評估與區劃[J].甘肅氣象,2010,28(4):475-478.

[9] 殷杰,尹占娥,王軍,等.基于GIS的城市社區暴雨內澇災害風險評估[J].地理與地理信息科學,2009,25(6):92-94.

[10] 張華,尹占娥,殷杰,等.基于土地利用的城市暴雨內澇災害脆弱性評估—以上海浦東新區為例[J]. 上海師范大學學報(自然科學版),2011,40(4):427-434.

[11] 宋欣,王曉立.濰坊市城市內澇災害的影響因子及氣象服務對策[J].現代農業科技,2014(1):248-249.

(本文責任編輯 王瑞蘭)

Waterlogging Risk Distribution of Main City Area in Zhongshan

NIE Tiefeng,HUANG ZHaowei,XU Huirong,WEN Yan

(Guangdong Electric Power Survey and Design Institute of Water Resources, Guangzhou 510635, China)

Based on the survey of current waterlogging point situation and waterlogging result of different frequency rain simulated by river network-land and drainage system model,six factors are considered as waterlogging risk indexes of Zhongshan's main city area, which including waterlogging in history and the model, topography and elevation, flood and waterlogging control system, comprehension situation(population &economy),the ability of disaster prevention. Finally, waterlogging risk distribution in Zhongshan's main city area are made by weight setting, grading, value assignment and overlay operations of each index.

Zhongshan;waterlogging risk evaluation;index system method;risk factors;distribution

2016-09-30;

2016-10-10

廣東省水利科技創新項目——城市防洪治澇體系建設研究(項目編號：2015-01)。

聶鐵鋒(1988)，男，碩士，工程師，主要從事水利水電工程規劃設計工作。

P333.2

B

1008-0112(2016)010-0017-08