濟(jì)南市城區(qū)洪水風(fēng)險圖制作要點(diǎn)

于海軍，馬 艷

（1.濟(jì)南市水文局，山東 濟(jì)南 250014；2.曹縣水務(wù)局，山東 曹縣 274400）

洪水風(fēng)險圖是直觀反映某一區(qū)域洪水風(fēng)險信息的專用地圖。洪水風(fēng)險圖把地理信息、社會經(jīng)濟(jì)信息、防洪工程和非工程信息、洪水特征及其風(fēng)險分布信息融為一體，以地圖的形式直觀反映某一區(qū)域發(fā)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(yù)知、分析、處置不同頻率洪水可能造成的災(zāi)害風(fēng)險和危害程度的工具。近年來，國際及國內(nèi)發(fā)生的幾次大的洪災(zāi)，都證實(shí)了洪水風(fēng)險圖的缺失或其所展示的錯誤信息會導(dǎo)致在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)過度開發(fā)，當(dāng)洪災(zāi)發(fā)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(xué)、正確的洪水風(fēng)險圖至關(guān)重要。

1 洪水風(fēng)險圖制作的必要性

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

目前我國防洪減災(zāi)的策略正從控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變，洪水風(fēng)險圖的編制是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)性工作，他屬于一種綜合性非工程防洪措施。國內(nèi)若干防洪重點(diǎn)城市（如上海、武漢、長沙等）的“洪水風(fēng)險圖信息管理系統(tǒng)”已建成并運(yùn)行多年，且已定期進(jìn)行內(nèi)容更新，而濟(jì)南市這方面工作剛開始進(jìn)行。因此，制作濟(jì)南市城區(qū)洪水風(fēng)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(xué)性是非常必要的。

2 洪水風(fēng)險圖制作目標(biāo)和主要內(nèi)容

2.1 制作目標(biāo)

洪水風(fēng)險圖制作目標(biāo)是針對濟(jì)南市獨(dú)特的地形地貌和暴雨洪水特征，建立城區(qū)暴雨洪水分析模型，以該模型為核心計(jì)算模塊，開發(fā)集暴雨洪水實(shí)時模擬、各類洪水風(fēng)險圖自動繪制、信息查詢、自動顯示等功能于一體的洪水風(fēng)險圖信息管理系統(tǒng)，應(yīng)用該系統(tǒng)繪制典型及設(shè)計(jì)暴雨條件下的洪水風(fēng)險圖，并進(jìn)而開展?jié)鲜泻樗L(fēng)險圖在不同部門和領(lǐng)域的應(yīng)用研究。

2.2 主要制作內(nèi)容

洪水風(fēng)險圖制作內(nèi)容主要包括：1）建立濟(jì)南市城區(qū)暴雨洪水分析模型，并利用該模型開展典型暴雨、設(shè)計(jì)暴雨和防汛應(yīng)急預(yù)案中四色預(yù)警降雨條件下的暴雨積水模擬，繪制各方案的數(shù)字化和紙質(zhì)洪水風(fēng)險圖；2）以濟(jì)南市城區(qū)暴雨洪水分析模型作為核心分析模塊，開發(fā)濟(jì)南市洪水風(fēng)險圖信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)洪水風(fēng)險圖的實(shí)時和動態(tài)繪制、數(shù)字化洪水風(fēng)險圖信息的查詢和管理；3）開展?jié)鲜泻樗L(fēng)險圖在不同部門和領(lǐng)域的應(yīng)用研究，包括防洪規(guī)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(zāi)知識和政策宣傳等內(nèi)容。

3 洪水風(fēng)險圖的主要功能

3.1 基礎(chǔ)信息管理服務(wù)功能

該功能為用戶提供如下服務(wù)內(nèi)容：實(shí)時水雨情、歷史水雨情、預(yù)報(bào)降雨、預(yù)報(bào)水情、基礎(chǔ)工情、測站（包括積水監(jiān)測點(diǎn)）信息、積水淹沒信息、全市主要街區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院及政府機(jī)關(guān)等重要企事業(yè)單位、供水供電公路鐵路等重要基礎(chǔ)設(shè)施、市區(qū)地形地勢等基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)的存儲、管理和查詢的功能，為暴雨洪水模擬分析提供數(shù)據(jù)，并通過GIS、圖形、圖表、圖片或文字進(jìn)行展示。

3.2 暴雨洪水仿真模擬功能

該功能主要實(shí)現(xiàn)由數(shù)據(jù)庫自動讀取和手動輸入降雨數(shù)據(jù)以及洪水條件，調(diào)用洪水分析模型開展暴雨洪水仿真模擬計(jì)算，并將模擬結(jié)果自動存入綜合數(shù)據(jù)庫和地圖數(shù)據(jù)庫中。

3.3 模型結(jié)果展示功能

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

3.4 風(fēng)險圖制作功能

該功能主要實(shí)現(xiàn)洪水風(fēng)險圖自動繪制，并基于洪水風(fēng)險圖在不同部門和領(lǐng)域的應(yīng)用研究專題成果，根據(jù)不同的編制目的，在已有資料的基礎(chǔ)上，生成典型方案專題圖。

3.5 洪水風(fēng)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(fēng)險圖繪制成果進(jìn)行綜合查詢和管理。這些信息均結(jié)合基礎(chǔ)地圖進(jìn)行展示，不同頁面之間可任意切換，不存在先后關(guān)系。除查詢外，還可以對所有成果進(jìn)行編輯、修改、刪除等管理操作。

3.6 基礎(chǔ)地理信息服務(wù)功能

地理信息系統(tǒng)（GIS）通過向其他子系統(tǒng)提供各類地理信息系統(tǒng)組件模塊，從而實(shí)現(xiàn)各類信息的展示和分析。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在空間信息的分類分級展示、圖例顯示、放大、縮小、漫游、導(dǎo)航、量測、點(diǎn)選和框選等常規(guī)的GIS功能；提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口，實(shí)現(xiàn)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(tǒng)提供基于全市水系空間數(shù)據(jù)庫GIS系統(tǒng)的平臺和支持。

3.7 三維GIS系統(tǒng)應(yīng)用功能

本系統(tǒng)采用精度較高、質(zhì)量較好的研究范圍內(nèi)DEM數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)，結(jié)合市區(qū)地名、行政區(qū)劃、建筑設(shè)施、河湖水系、水利工程等矢量數(shù)據(jù)，建立濟(jì)南市城區(qū)三維電子沙盤場景。通過三維GIS系統(tǒng)應(yīng)用，用戶不僅可以形象地瀏覽濟(jì)南市城區(qū)的地形地貌、防洪工程分布等，還能通過三維GIS的表現(xiàn)技術(shù)，更好地展示洪水仿真模擬結(jié)果、洪水演進(jìn)過程以及洪水風(fēng)險相關(guān)信息。

4 預(yù)期效益

4.1 推進(jìn)城區(qū)重點(diǎn)防洪區(qū)土地合理利用

濟(jì)南市土地利用和建設(shè)行政主管部門可以根據(jù)城區(qū)洪水風(fēng)險圖所反映的洪水風(fēng)險信息編制與洪水風(fēng)險特征相適應(yīng)的國土利用規(guī)劃和城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃，開展土地功能分區(qū)，從而可以有效避免或減少因盲目開發(fā)建設(shè)造成的洪水損失。

4.2 提高城區(qū)防洪工程的規(guī)劃與建設(shè)效率

洪水風(fēng)險圖反映的不同量級洪水的淹沒范圍、淹沒程度、淹沒區(qū)內(nèi)的人口資源數(shù)量與分布信息，以及據(jù)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(jù)，從而協(xié)助防洪工程實(shí)現(xiàn)效益最大化。

4.3 提升防洪應(yīng)急管理能力和效果

根據(jù)洪水風(fēng)險圖并結(jié)合洪泛區(qū)內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，可以合理制定洪泛區(qū)的土地利用規(guī)劃，避免人口與資產(chǎn)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(zāi)的對象、目的地及路線；合理估計(jì)洪災(zāi)損失，為防洪保險提供依據(jù)等。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，濟(jì)南市城區(qū)暴雨洪水所造成的災(zāi)害將越來越大，這更加凸顯出洪水風(fēng)險管理的必要性和緊迫性。城市洪水風(fēng)險圖的制作，將為以后防汛指揮調(diào)度和減災(zāi)決策提供重要的技術(shù)依據(jù)，為防洪規(guī)劃、預(yù)案和防汛搶險以及避難方案的編制提供參考，同時也可應(yīng)用于防洪災(zāi)害評估，為城市規(guī)劃提供必要的基礎(chǔ)信息，普及增強(qiáng)公眾洪水風(fēng)險意識。