基于洪災(zāi)損失率的北沙河洪水影響損失估算分析

孟曉路　張利　石鳳君

摘要：通過(guò)北沙河研究區(qū)基本情況調(diào)查，識(shí)別保護(hù)區(qū)主要的洪水威脅，選擇適宜的洪水風(fēng)險(xiǎn)分析方法，在洪水分析模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，分析北沙河綜合情況、人民生活、農(nóng)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)等相關(guān)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，應(yīng)用GIS及中國(guó)水科院研發(fā)的損失評(píng)估軟件建立北沙河災(zāi)情統(tǒng)計(jì)和損失評(píng)估模型，評(píng)估各淹沒(méi)方案的洪水影響及損失，為有效減輕該區(qū)域的洪澇災(zāi)害影響提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：北沙河；洪水影響；損失估算；損失率

中圖分類(lèi)號(hào)：TV122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）03-0033-03

洪水影響分析包括洪水淹沒(méi)區(qū)的人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析，以及洪水損失評(píng)估。對(duì)洪水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行影響分析，主要統(tǒng)計(jì)不同量級(jí)洪水各級(jí)水深淹沒(méi)區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)指標(biāo)，在一定程度上反映洪水危害程度。根據(jù)計(jì)算區(qū)域（如防洪保護(hù)區(qū)、城市或中小河流等）洪水分析得到的最大淹沒(méi)范圍、最大淹沒(méi)水深、淹沒(méi)歷時(shí)，結(jié)合淹沒(méi)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，綜合分析評(píng)估洪水影響程度，主要包括淹沒(méi)范圍內(nèi)、不同淹沒(méi)水深區(qū)域內(nèi)的人口、資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析等，并評(píng)估洪水損失。

按照《洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制導(dǎo)則》（SL483—2010）及《洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制技術(shù)細(xì)則》（2013年）等技術(shù)要求，對(duì)北沙河基本情況進(jìn)行調(diào)查，識(shí)別保護(hù)區(qū)的主要洪水威脅，選擇適宜的洪水風(fēng)險(xiǎn)分析方法，并在洪水分析模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，應(yīng)用GIS及中國(guó)水科院研發(fā)的損失評(píng)估軟件，建立北沙河災(zāi)情統(tǒng)計(jì)和損失評(píng)估模型，對(duì)各淹沒(méi)方案開(kāi)展洪水影響分析和損失評(píng)估，為防汛管理與避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移安置提供決策支持。

1 研究區(qū)概況

北沙河位于沈陽(yáng)市蘇家屯境內(nèi)，洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制范圍為長(zhǎng)大鐵路橋至唐家臺(tái)鐵路橋河段，區(qū)間干流河道長(zhǎng)34.01 km。蘇家屯區(qū)總面積782 km2，下轄17個(gè)街道，現(xiàn)有人口42.9萬(wàn)，耕地4.02萬(wàn)hm2，全區(qū)生產(chǎn)總值352億元。圖1為北沙河位置及洪水影響范圍示意圖。

2.2 洪水影響分析指標(biāo)

北沙河洪水影響統(tǒng)計(jì)分析的指標(biāo)主要包括綜合情況、人民生活、農(nóng)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)。具體社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位的面積、GDP、常住人口、鄉(xiāng)村居民人均純收入、鄉(xiāng)村居民人均住房、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、城鎮(zhèn)居民人均住房、耕地面積、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、林業(yè)產(chǎn)值、畜牧業(yè)產(chǎn)值、漁業(yè)產(chǎn)值、工商企業(yè)單位數(shù)、工商企業(yè)固定資產(chǎn)、工商企業(yè)流動(dòng)資產(chǎn)、工業(yè)總產(chǎn)值或商貿(mào)企業(yè)主營(yíng)收入等。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要源自于蘇家屯區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒，評(píng)估確定2012年為計(jì)算基準(zhǔn)年。

本次洪水影響分析主要考慮淹沒(méi)范圍內(nèi)不同淹沒(méi)水深區(qū)域（0～0.5 m，0.5～1.0 m，1.0～2.0 m，2.0～3.0 m，>3.0 m）內(nèi)的受淹面積、受淹耕地面積、受災(zāi)人口總數(shù)、受影響交通線(xiàn)路及重要設(shè)施、受影響行政區(qū)域及GDP等指標(biāo)。洪水分析結(jié)果是洪水損失分析最主要的輸入影響因素，主要表現(xiàn)為淹沒(méi)水深和淹沒(méi)歷時(shí)。

3 洪水損失估算分析方案

3.1 損失估算分析方法

在本次北沙河洪水損失評(píng)估中，用GIS分析工具將反應(yīng)洪水淹沒(méi)特征及分布圖層和與社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)的土地利用分布圖層，通過(guò)空間地理關(guān)系進(jìn)行疊加分析，計(jì)算洪水淹沒(méi)范圍內(nèi)不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)類(lèi)型及數(shù)量；建立淹沒(méi)水深（歷時(shí)）與各類(lèi)財(cái)產(chǎn)洪災(zāi)損失率關(guān)系；結(jié)合洪水淹沒(méi)水深（歷時(shí)）模擬結(jié)果，計(jì)算不同方案所對(duì)應(yīng)的災(zāi)情和直接經(jīng)濟(jì)損失。本次洪災(zāi)損失估算主要采用技術(shù)大綱確定的損失估算方法—損失率法。

3.2 損失率確定

洪災(zāi)損失率選取是洪災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估的關(guān)鍵。與洪災(zāi)發(fā)生區(qū)域的淹沒(méi)等級(jí)、財(cái)產(chǎn)類(lèi)別、成災(zāi)季節(jié)、范圍、洪水預(yù)見(jiàn)期、搶救時(shí)間、搶救措施等有關(guān)，通常在洪災(zāi)區(qū)選擇一定數(shù)量、一定規(guī)模的典型區(qū)作調(diào)查。在充分收集社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查資料、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料以及空間地理信息資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用面積權(quán)重法、回歸分析法等對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)（包括人口、產(chǎn)值等）進(jìn)行空間求解，反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分布差異。結(jié)合蘇家屯區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒等資料，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位對(duì)各種資產(chǎn)進(jìn)行匯總分析，包括與人民生產(chǎn)生活息息相關(guān)的固定資產(chǎn)（如房屋等），以及反應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)，流動(dòng)資產(chǎn)等。結(jié)合實(shí)地調(diào)查分析洪災(zāi)損失率與淹沒(méi)深度、時(shí)間、流速等因素的相關(guān)關(guān)系。本項(xiàng)目采用的洪災(zāi)損失率與淹沒(méi)水深關(guān)系如表1所示。

3.3 損失估算公式

在確定各類(lèi)承災(zāi)體受淹程度、災(zāi)前價(jià)值后，根據(jù)洪災(zāi)損失率關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)洪災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失估算。洪災(zāi)損失類(lèi)別分為城鄉(xiāng)居民住房財(cái)產(chǎn)損失，農(nóng)林牧漁業(yè)損失，城鄉(xiāng)工礦、商業(yè)企業(yè)損失，鐵路交通、供電、通迅設(shè)施損失等。城鄉(xiāng)居民住房財(cái)產(chǎn)損失、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失、工商企業(yè)洪澇災(zāi)損失及交通道路損失的估算方法如下。

城鄉(xiāng)居民住房財(cái)產(chǎn)損失估算方法為：

Rrc=Rru+Rrcr=Wuiηi+Wriηi （1）

式中：Rrc為城鄉(xiāng)居民家庭財(cái)產(chǎn)洪澇災(zāi)直接損失值，元；Rrcu為城鎮(zhèn)家庭財(cái)產(chǎn)洪災(zāi)直接損失值，元；Rrcr為農(nóng)村居民家庭財(cái)產(chǎn)損失值，元；Wui為第i級(jí)淹沒(méi)水深下，城鎮(zhèn)居民家庭財(cái)產(chǎn)災(zāi)前價(jià)值，元；Wri為第i級(jí)淹沒(méi)水深下農(nóng)村居民家庭財(cái)產(chǎn)災(zāi)前價(jià)值，元；ηi第i級(jí)淹沒(méi)水深下城鄉(xiāng)家庭財(cái)產(chǎn)洪災(zāi)損失率，%；n為淹沒(méi)水深等級(jí)數(shù)。

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失估算公式為：

Ra=Waiηi （2）

式中：Ra為農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失，元；Wai為第i級(jí)淹沒(méi)水深等級(jí)下農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，%；ηi為第i級(jí)淹沒(méi)水深等級(jí)下農(nóng)業(yè)產(chǎn)值損失率；n淹沒(méi)水深等級(jí)數(shù)。

估算工商企業(yè)洪澇災(zāi)損時(shí)，需分別考慮固定資產(chǎn)（包含廠房、辦公、營(yíng)業(yè)用房，生產(chǎn)設(shè)備、運(yùn)輸工具等）與流動(dòng)資產(chǎn)（包含原材料、成品、半成品及庫(kù)存物資等），其計(jì)算公式為：

Rru=Rruf+Rruc=Wfiηi+Wciβi （3）

式中：Rur為工業(yè)企業(yè)洪澇災(zāi)財(cái)產(chǎn)總損失值，元；Rurf為工業(yè)企業(yè)洪災(zāi)固定資產(chǎn)損失值，元；Rurc為工業(yè)企業(yè)洪災(zāi)流動(dòng)資產(chǎn)損失值，元；Wfi為第i級(jí)淹沒(méi)水深等級(jí)下企業(yè)固定資產(chǎn)值，元；Wci為第i級(jí)淹沒(méi)水深等級(jí)下企業(yè)流動(dòng)資產(chǎn)值，元；ηi為第i級(jí)淹沒(méi)水深下工業(yè)企業(yè)固定資產(chǎn)洪災(zāi)損失率，%；βi為第i級(jí)淹沒(méi)水深下工業(yè)企業(yè)流動(dòng)資產(chǎn)洪災(zāi)損失率，%；n為淹沒(méi)水深等級(jí)數(shù)。

根據(jù)不同等級(jí)道路的受淹長(zhǎng)度與單位長(zhǎng)度的修復(fù)費(fèi)用以及損失率估算交通道路損失。

各項(xiàng)損失累加得出受影響區(qū)域的經(jīng)濟(jì)總損失。

4 洪水影響統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

北沙河洪水影響統(tǒng)計(jì)分析，采用地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS及中國(guó)水利水電科學(xué)研究院研發(fā)的洪水損失評(píng)估軟件系統(tǒng)。

洪水損失評(píng)估軟件能夠按水深、按行政區(qū)域分別統(tǒng)計(jì)北沙河在遭遇10年一遇、20年一遇及50年一遇洪水時(shí)的災(zāi)情，各級(jí)淹沒(méi)區(qū)域受災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。表2中的各指標(biāo)均指對(duì)應(yīng)水深大于等于0.05 m的情況。從估算結(jié)果可以看出，北沙河發(fā)生漫溢時(shí)，受影響面積較小，受影響農(nóng)田面積所占比重較大。

5 結(jié)論

在北沙河洪水淹沒(méi)分析的基礎(chǔ)上開(kāi)展災(zāi)情評(píng)估，分析洪澇水災(zāi)害的淹沒(méi)情況及直接經(jīng)濟(jì)損失。該損失成果能夠?yàn)閰^(qū)域的防洪預(yù)案制定、防洪工程調(diào)度運(yùn)用、搶險(xiǎn)救災(zāi)、防洪效益評(píng)估、土地利用規(guī)劃、洪水保險(xiǎn)等提供科學(xué)的參考信息，為有效減輕該區(qū)域的洪澇災(zāi)害影響提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 王營(yíng)，賈艾晨.農(nóng)村洪水淹沒(méi)范圍及洪災(zāi)損失評(píng)估研究.[J].水電能源科學(xué)，2012，30（9）：55-58.

[2] 劉小生，趙小思.基于空間信息格網(wǎng)的洪災(zāi)損失評(píng)估[J].工程勘察，2013（6）：66-69.

[3] 李奔，李濤，翟戌亮.黃河下游灘區(qū)洪災(zāi)損失評(píng)估及預(yù)測(cè)方法研究[J].人民黃河，2012，34（11）：18-20.

[4] 尹衛(wèi)霞，余瀚，崔淑娟，等.暴雨洪水災(zāi)害人口損失評(píng)估方法研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2016，35（2）：148-158.