洪水风险图是一种重要的防洪非工程措施,融合了地理、社会经济、暴雨、洪水特征等多方面的信息,通过资料调查、洪水计算和成果整理,“按照分门别类、科学合理、动(态)静(态)结合原则,接续开展洪水风险图编制和洪水风险评估区划,逐步实现洪水风险图覆盖范围更广、洪水风险分析能力更快捷、成果应用更广泛目标”。
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定义:洪水风险图是对可能发生的洪水演进路线、到达时间、淹没水深、淹没范围及流速大小等过程特征进行实时预测和模拟,用于标示防洪保护区、蓄滞洪区、洪泛区、中小河流、水库、城市等受洪水灾害的危险程度的一种工具。
功能:构建满足实时演进分析需求,具备任一可变条件动态推演能力的洪水风险分析模型,最大化地发挥出洪水风险图在防汛抗洪、避险转移等应急工作中的作用。
洪水风险图模型的编制主要收集遥感、地形、DEM、水文、洪水特征、历史灾害等数据,通过构建水文和水动力模型,对洪水进行实时预测预报,评估洪水风险,制定避险转移路线。
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具体步骤包括:
数据采集:收集历史洪水数据、DEM和地理信息数据、水利工程资料、排水管网数据、水文资料、城市生命线工程和重点保护对象数据。
洪水分析模型:一维河道模块水动力学模型、一维管网模型、二维洪水演进模型、网格划分、模型参数设置、模型率定。
洪水风险分析:综合降雨强度、上游来水、城市排水管网、水利工程调度等多种因素,利用洪水分析模型实时分析水库、河道洪水水位演进过程和淹没灾害影响,并叠加经济、社会、人口信息,评估洪水风险等级。
洪水风险区划:根据典型频率洪水风险要素值计算综合风险度,按照低风险、中风 险、较高风险和高风险,划定格网单元的洪水风险等级,并对区域防洪能力、洪水风险来源和特点等进行分析。
应急措施与对策:水库调度、蓄滞洪区运用、中小河流洪水管控、城市防洪和内涝应急处置方案,各防汛应急处置部门职责分工和联动调度“叫应”。
风险隐患台账建立:风险要素与城市空间对象的叠加分析、重点防洪堤失事风险分析、淹没风险隐患台账建立。
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指导防洪规划:根据洪水风险图的推演结果,可以合理制定防洪保护区、蓄滞洪区、洪泛区等区域土地利用规划,避免在风险大的区域出现人口与资产过度集中。
制定防洪指挥方案:结合洪水风险图,可以制定更加科学合理的防洪指挥方案,确保在洪水来临时能够迅速、有序地组织抢险救灾工作。
指导避险转移:演进结果可以明确标示出需要避灾的区域及对象、以及避灾的目的地和路线,为避险转移提供科学合理的依据。
确定防护标准:根据洪水风险图的推演,可以合理确定不同风险区域的不同防护标准,提高防洪工程的针对性和有效性,避免不必要的损失。
该地区通过构建河网-管网城市洪涝模型,模拟极端暴雨条件下城市淹没面积、淹没水深,城市交通等生命线工程,地下商场等重要地下空间以及受淹医院、学校等重要单位淹没风险要素。同时可排查出高风险隐患区域,提出面对不同等级暴雨和洪水灾害下的应急管理与处置预案、科学合理地应对对策与建议,提高城市应对极端暴雨风险管控的能力。
2023年7月,重庆市大部地区出现阵雨或雷雨,其中某地区出现特大暴雨,降雨量突破历史极值,最大3小时降雨量达222mm,水位涨幅达7.52m。开启洪水风险图模型模拟,具体详情如下:
模拟时段:2023/7/4 3: 00 –2023/7/4 10: 00,时效性:7h洪水过程, 漫堤洪水模拟耗时3分21秒, 城市内涝模拟耗时5分16秒。
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漫堤洪水风险分析
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避洪转移路径分析
通过对暴雨山洪事件的模拟复盘,进一步提高模型对极端天气的精准预测水平,及时为应急部门提供预警和预案,有效降低自然灾害带来的生命财产损失。
2023年7月,某省会城市主城区及部分地区出现暴雨、局部大暴雨,5站100毫米以上,最大小时雨强121.1毫米,列历史第二位。通过洪水风险图模型模拟,具体详情如下:
模拟时段:2023/7/19 12: 00 – 7/19 22: 00。时效性:11h雨洪过程,研究区域面积:3254平方公里,DEM分辨率12.5m*12.5m。城市积水模拟耗时9分24秒。
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通过城市暴雨洪涝事件复盘所得出的模型数据分析结果,成功作为城市制定防洪规划、抢险预案的决策依据。