浙江省山洪災(zāi)害調(diào)查方法及流程

葛杭建 趙容嬌 張新海

(浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020)

?

防洪減災(zāi)

浙江省山洪災(zāi)害調(diào)查方法及流程

葛杭建 趙容嬌 張新海

(浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020)

山洪災(zāi)害調(diào)查是山洪災(zāi)害防治項目的基礎(chǔ)性工作。掌握山洪災(zāi)害的區(qū)域分布、災(zāi)害影響程度、風(fēng)險區(qū)劃等狀況，全面摸清山洪災(zāi)害防治區(qū)內(nèi)的人口分布情況和沿河村落詳細(xì)信息，可為山洪災(zāi)害評價和防治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。介紹了浙江省山洪災(zāi)害調(diào)查內(nèi)容、組織分工、工作流程，以及專門為山洪災(zāi)害調(diào)查研發(fā)的采集終端軟件(移動版)及其功能特色，并對浙江省山洪災(zāi)害調(diào)查經(jīng)驗進(jìn)行了總結(jié)。分析認(rèn)為，浙江省采用的山洪災(zāi)害調(diào)查方法可為其他相關(guān)洪澇臺災(zāi)害調(diào)查工作提供借鑒和參考。

山洪災(zāi)害；調(diào)查方法；調(diào)查流程；浙江省

1 研究背景

浙江省陸域面積10.18萬km2，山丘區(qū)面積占全省陸域面積的70%以上，因降雨引發(fā)的山洪災(zāi)害問題十分突出。1949年以來，全省發(fā)生較嚴(yán)重的溪河洪水共100多次，造成了重大的人員傷亡，其中因山洪災(zāi)害死亡人數(shù)占洪澇臺災(zāi)害死亡人數(shù)的70%以上。山洪災(zāi)害不僅對基礎(chǔ)設(shè)施、居民財產(chǎn)造成了毀滅性破壞，而且對人民群眾的生命安全構(gòu)成極大的威脅，已嚴(yán)重制約到全省山丘區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。

2013～2015年，根據(jù)水利部和國家防總的統(tǒng)一部署，浙江省在前期山洪災(zāi)害防治縣級非工程措施建設(shè)的基礎(chǔ)上，全面啟動山洪災(zāi)害防治項目。項目建設(shè)任務(wù)包括山洪災(zāi)害調(diào)查評價、已建非工程措施補(bǔ)充完善和重點山洪溝防洪治理三大方面內(nèi)容。山洪災(zāi)害調(diào)查評價包括山洪災(zāi)害調(diào)查和分析評價兩個部分，分析評價工作須基于山洪災(zāi)害調(diào)查成果開展[1]。通過開展山洪災(zāi)害調(diào)查，對沿河村落進(jìn)行重點詳查，全面摸清山洪災(zāi)害防治區(qū)基本情況，并建立山洪災(zāi)害調(diào)查成果數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，為山洪災(zāi)害評價和防治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。山洪災(zāi)害調(diào)查工作涉及范圍極廣、工作任務(wù)極大、技術(shù)要求極高，因此浙江省結(jié)合實際，研究制定了高效、保質(zhì)的工作方法及流程，用以規(guī)范與指導(dǎo)全省山洪災(zāi)害調(diào)查工作。

2 調(diào)查內(nèi)容

山洪災(zāi)害調(diào)查以縣級行政區(qū)為基本單位，以沿河村落或小流域為單元，從以下幾方面展開調(diào)查：水文氣象、社會經(jīng)濟(jì)、小流域下墊面、暴雨洪水特征、危險區(qū)、涉水工程、河道斷面、居民戶宅基高程、歷史山洪災(zāi)害、歷史洪水、需工程治理的山洪溝、山洪災(zāi)害防治非工程措施建設(shè)成果、水利普查資料利用等。調(diào)查涉及的社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計資料和行政區(qū)劃采用最新數(shù)據(jù)。

3 組織與分工

3.1 調(diào)查管理機(jī)構(gòu)

為保障山洪災(zāi)害調(diào)查項目的順利實施，全省設(shè)置了省、市、縣三級管理機(jī)構(gòu)。省級主要任務(wù)是依托技術(shù)支撐單位指導(dǎo)縣級開展山洪災(zāi)害調(diào)查工作。省級要求縣級及時做好階段性調(diào)查成果的自查，自查后將成果上報給市級和省級調(diào)查管理機(jī)構(gòu)。省級對縣級調(diào)查成果進(jìn)行過程控制質(zhì)量檢查，提出修改意見(過程控制聯(lián)系單)并跟蹤反饋。市級主要是協(xié)助省級做好全市調(diào)查工作的指導(dǎo)、檢查和成果質(zhì)量控制，并協(xié)調(diào)縣級間工作，進(jìn)行跨縣界調(diào)查對象的協(xié)調(diào)，指導(dǎo)各縣復(fù)核流域內(nèi)河流名錄、特征指標(biāo)、流域邊界等。縣級主要是制定山洪災(zāi)害調(diào)查工作方案,開展山洪災(zāi)害調(diào)查宣傳動員工作，組織管理人員和技術(shù)人員開展調(diào)查，并進(jìn)行調(diào)查數(shù)據(jù)的匯總、檢查和上報，及時修改省級過程控制聯(lián)系單位提出的問題，經(jīng)測量單位和縣級業(yè)主共同蓋章確認(rèn)后再重新上報省級和市級，三級項目管理機(jī)構(gòu)的分工及流程見圖1。

圖1 省、市、縣三級項目管理機(jī)構(gòu)的分工及流程

3.2 調(diào)查人員組成

每個調(diào)查工作組由內(nèi)業(yè)調(diào)查隊、外業(yè)調(diào)查隊和測量隊組成：①內(nèi)業(yè)調(diào)查隊一般由2～3人組成，負(fù)責(zé)收集整理資料，完成內(nèi)業(yè)調(diào)查表格，同時協(xié)助外業(yè)調(diào)查測量組做好相關(guān)工作；②外業(yè)調(diào)查隊一般由3～4人組織，包括手持機(jī)和RTK操作人員各1名，完成外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)錄入工作，1～2名鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級工作人員，負(fù)責(zé)入戶詳查路線指引與相關(guān)情況說明，要求熟悉被調(diào)查的沿河村落情況(包括戶主姓名、家庭人數(shù)、受災(zāi)情況等)；③測量隊一般由3～4人組成，主要負(fù)責(zé)橫、縱斷面測量和宅基地高程測量，并配合外業(yè)調(diào)查組做好各項工作。

4 前期準(zhǔn)備

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由全國山洪災(zāi)害防治項目組統(tǒng)一下發(fā)，經(jīng)省級切片處理后，下發(fā)各縣(市、區(qū))使用，作為調(diào)查工作底圖。工作底圖數(shù)據(jù)包括：遙感影像圖層、經(jīng)保密技術(shù)處理的小流域?qū)ｎ}圖層及基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)、1∶25萬基礎(chǔ)地理信息圖層、土地利用和植被類型圖層、土壤類型和土壤質(zhì)地圖層、制圖工程文件、說明文件和元數(shù)據(jù)。

4.2 軟件工具準(zhǔn)備

調(diào)查使用的軟件工具包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端軟件和審核匯集軟件。前者分電腦版和移動版，主要用于調(diào)查數(shù)據(jù)的收集；后者則主要用于調(diào)查數(shù)據(jù)的上報和審核，可將山洪災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)和成果按照縣、市、省、流域逐級審核匯總上報。

采集終端軟件(電腦版)由全國山洪災(zāi)害防治項目組統(tǒng)一組織開發(fā)，下發(fā)各省使用。電腦版軟件可滿足現(xiàn)場數(shù)據(jù)的錄入、標(biāo)繪、編輯、打印、上報等基本要求。浙江省省級管理機(jī)構(gòu)為了保證外業(yè)調(diào)查工作高效快速的開展，選擇了南方測繪的S750手持衛(wèi)星接收機(jī)作為外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)采集終端(如圖2)，并在手持機(jī)嵌入了研發(fā)的“GIS數(shù)據(jù)采集軟件(山洪災(zāi)害專版)”(圖3)。該軟件實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的自動化和批量化，主要特色功能如下。

圖2 S750手持衛(wèi)星接收機(jī)

圖3 GIS數(shù)據(jù)采集軟件(山洪災(zāi)害專版)

(1) 將外業(yè)調(diào)查時需要填寫的表格集成到手持機(jī)內(nèi)，增強(qiáng)了手持機(jī)的數(shù)據(jù)錄入功能，可將調(diào)查信息直接錄入手持機(jī)內(nèi)的表格里，而不需要攜帶筆記本電腦進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)錄入，大大提高了外業(yè)調(diào)查的工作效率和質(zhì)量。集成的表格包括企事業(yè)單位、重要城(集)鎮(zhèn)居民戶、塘(堰)壩工程、路涵工程、橋梁工程、沿河村落居民戶、歷史山洪災(zāi)害洪水和流動人口登記等8張調(diào)查表(圖4)。

圖4 集成到手持機(jī)的調(diào)查表格

(2) 對外業(yè)調(diào)查對象拍攝照片自動命名，此次手持機(jī)端軟件采取在拍攝照片的同時，直接以調(diào)查對象名稱命名照片，不需要采集人員輸入，免去了照片命名的工作量，同時確保照片與調(diào)查對象的一致性。

(3) 手持機(jī)軟件所采集的數(shù)據(jù)可批量轉(zhuǎn)換成采集終端軟件(電腦版)所要求的EXCEL表格，并可將表格直接導(dǎo)入采集終端軟件(電腦版)中。

4.3 硬件設(shè)備準(zhǔn)備

調(diào)查中需要的硬件設(shè)備有筆記本電腦、塔尺、RTK、S750手持機(jī)等[2]。其中，S750手持機(jī)特點如下：①具有“亞米級”的精度，可以保證采集對象的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)達(dá)到亞米級，確保采集對象能夠準(zhǔn)確地標(biāo)繪在影像地圖上，避免出現(xiàn)房屋偏移到河道內(nèi)或涉水工程出現(xiàn)在路面上等低級錯誤。②數(shù)據(jù)不易丟失，因為S750防塵防水標(biāo)準(zhǔn)為IP67(外殼的防護(hù)等級：灰塵禁錮塵埃無法進(jìn)入，防短時浸泡常溫常壓下，當(dāng)外殼暫時浸泡在1 m深的水里將不會造成有害影響)，且其抗1.5 m自然跌落至地面不損壞，所以即使手持機(jī)落入水中或者脫手落地都不會導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)的丟失。

5 工作流程

5.1 內(nèi)業(yè)調(diào)查階段

內(nèi)業(yè)調(diào)查以縣級為主、專業(yè)單位配合或?qū)I(yè)單位為主、縣級配合完成，主要步驟如下。

(1) 編制調(diào)查對象名錄。編制縣、鄉(xiāng)、村、自然村及企事業(yè)單位名錄，補(bǔ)充修改行政區(qū)劃代碼，在工作底圖上標(biāo)繪居民區(qū)范圍。

(2) 統(tǒng)計整理歷史山洪災(zāi)害及山洪災(zāi)害防治項目建設(shè)現(xiàn)狀。重點統(tǒng)計建國以來發(fā)生的山洪災(zāi)害，確保不遺漏發(fā)生人員傷亡的山洪災(zāi)害事件；統(tǒng)計需防洪治理山洪溝數(shù)量，填報基本情況；統(tǒng)計山洪災(zāi)害防治項目建設(shè)或共享到縣級監(jiān)測預(yù)警平臺的所有自動監(jiān)測站點，包括自動雨量站、水位站、水文站、氣象站等；統(tǒng)計山洪災(zāi)害防治項目建設(shè)的無線預(yù)警廣播站、簡易雨量站、簡易水位站等預(yù)警設(shè)施。將統(tǒng)計結(jié)果標(biāo)注在工作底圖上，便于外業(yè)調(diào)查時核查。

(3) 編制居民房屋類型標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，按行政區(qū)域?qū)⒕哂写硇缘霓r(nóng)戶主要住房按結(jié)構(gòu)形式、建筑類型和造價劃分類別。

(4) 收集縣、鄉(xiāng)、村社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計資料。

(5) 統(tǒng)計水利普查成果、匯總水利工程，并將水利工程位置標(biāo)繪在工作底圖上。

5.2 外業(yè)調(diào)查階段

5.2.1 調(diào)查步驟

外業(yè)調(diào)查工作以專業(yè)單位為主，縣、鄉(xiāng)、村配合完成，主要步驟如下。

(1) 第一步，防治區(qū)基本社會經(jīng)濟(jì)情況核對?，F(xiàn)場核對內(nèi)業(yè)調(diào)查信息，包括行政區(qū)劃名稱、行政區(qū)劃代碼、總?cè)丝?、企事業(yè)單位名稱、單位類別、組織機(jī)構(gòu)代碼、地址、在崗人數(shù)、駐地的行政區(qū)劃代碼等。

(2) 第二步，斷面測量。綜合分析確定沿河村落需測量的橫斷面位置，并同步開展河道縱、橫斷面、成災(zāi)水位等測量。

(3) 第三步， 歷史山洪災(zāi)害調(diào)查。 具體內(nèi)容如下： ①開展歷史山洪災(zāi)害調(diào)查， 初步劃定危險區(qū)。 通過實地調(diào)查、 詢問村民等方式調(diào)查歷史最高洪水位、 歷史山洪災(zāi)害情況， 結(jié)合地形地勢和內(nèi)業(yè)標(biāo)注的危險區(qū)， 現(xiàn)場確定成災(zāi)水位和歷史最高洪水位或最高可能淹沒水位， 初步劃分危險區(qū)， 為入戶調(diào)查做好準(zhǔn)備。 ②調(diào)查歷史洪痕， 特別是近年來較大洪水的洪痕。 洪痕調(diào)查應(yīng)在橫斷面處開展， 并標(biāo)繪在橫斷面上。 ③綜合確定轉(zhuǎn)移路線和臨時安置地點。 在工作底圖上標(biāo)繪危險區(qū)范圍、 轉(zhuǎn)移路線和臨時安置地點。

(4) 第四步，涉水工程調(diào)查。對沿河村落防洪安全可能產(chǎn)生較大影響的塘(堰)壩、橋梁、路涵等涉水工程進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，將工程位置標(biāo)繪在工作底圖上。

(5) 第五步，入戶調(diào)查。開展入戶調(diào)查，逐戶調(diào)查住戶的戶主姓名、家庭人口、建筑面積、建筑類型、結(jié)構(gòu)形式、經(jīng)度、緯度和宅基高程，是否臨水和切坡等內(nèi)容。

(6) 第六步，防洪治理山洪溝基本情況調(diào)查。

(7) 第七步，核查小流域基礎(chǔ)信息、山洪災(zāi)害防治項目建設(shè)成果等信息，現(xiàn)場核對修改內(nèi)業(yè)整理的成果?？h級調(diào)查工作組應(yīng)及時分類整理、錄入、上報外業(yè)調(diào)查成果。

5.2.2 調(diào)查方式對比

外業(yè)調(diào)查可以采用3種方式，其優(yōu)劣點分別總結(jié)如下。

(1) 調(diào)查時攜帶筆記本電腦和手持機(jī)，兩者通過藍(lán)牙連接，用手持機(jī)采集的外業(yè)數(shù)據(jù)會通過藍(lán)牙及時傳輸?shù)诫娔X上。該方式的優(yōu)點是可以在現(xiàn)場一次性完成外業(yè)調(diào)查，不需要二次加工。但實際操作時，由于藍(lán)牙連接容易中斷，影響測量工作；同時外業(yè)調(diào)查時攜帶筆記本電腦十分不便，整體工作效率低下。

(2) 先打印好紙質(zhì)表格，調(diào)查時用紙筆記錄，結(jié)束后錄入筆記本電腦。該方式的優(yōu)點是現(xiàn)場調(diào)查時不需要實時錄入，避免了電腦操作的不便性，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集相對簡單。但需要事先準(zhǔn)備好外業(yè)調(diào)查的紙質(zhì)表格，外業(yè)結(jié)束后再重新錄入電腦里，數(shù)據(jù)的二次處理增加了工作量，并且手動記錄容易出錯；另外，紙質(zhì)表格容易丟失、遺漏，影響了調(diào)查成果的完整性和可靠性。

(3) 用手持機(jī)完成外業(yè)調(diào)查，結(jié)束后把手持機(jī)上的數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入筆記本電腦。該方式的優(yōu)勢是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集錄入簡潔，只需攜帶和錄入手持機(jī)即可，且數(shù)據(jù)不容易丟失，還能支持批量處理和導(dǎo)入，工作量少。故浙江省外業(yè)調(diào)查采用該方式。

6 調(diào)查細(xì)則

6.1 沿河村落調(diào)查

(1) 入戶調(diào)查范圍。調(diào)查范圍應(yīng)該達(dá)到堤(岸)頂以上2.0 m；路堤結(jié)合的按照路面以上2.0 m；遇到歷史最高洪水位以上1.0 m大于堤防或路面以上2.0 m的情況，按歷史最高洪水位以上1.0 m調(diào)查。有條件的地區(qū)也可根據(jù)100 a一遇洪水位確定調(diào)查范圍。

(2) 沿河村落居民戶。由多個獨門獨戶組成的整棟連體住宅需逐戶調(diào)查。

6.2 溝道縱斷面調(diào)查

(1) 穿村支流要測縱斷面，且支流橫斷面數(shù)量起碼有 3 個，分別在主流、支流、匯合后各測一個橫斷面，控制斷面應(yīng)該布置在房屋較多且較危險的位置。

(2) 要求每一個沿河村落測量1個縱斷面，縱斷面的范圍為村頭上游100 m至村頭下游100 m(成果整理應(yīng)按照上游至下游)；相鄰沿河村落的縱斷面應(yīng)盡量連接起來。

(3) 上游終點和下游終點各拍攝照片1張，照片應(yīng)能反映河道和沿河村落的基本情況。

(4) 縱斷面測點應(yīng)取在河道深泓線，對于有水面的河道應(yīng)同時測量河底高程和水面高程；縱斷面整理時，沒有水面的測點水面高程按河底高程填寫。

(5) 縱斷面成果應(yīng)反映河道真實形態(tài)，與影像地圖匹配。

(6) 遇到沿河村落受交叉河道影響時，每一條河道(主流和支流)都應(yīng)按照縱、橫斷面測量要求進(jìn)行。

(7) 考慮與橫斷面的關(guān)聯(lián)性要求，若一個村有交叉河道，縱斷面命名時主流與支流應(yīng)有所區(qū)分。

6.3 溝道橫斷面調(diào)查

(1) 每一個沿河村落至少測量3個斷面，遇到橋梁、水閘、堰壩、涵洞等涉水建筑物時，應(yīng)在涉水建筑物上游補(bǔ)測控制性斷面；若相鄰沿河村落之間有共用橫斷面，要求在斷面整理時也按每個沿河村落至少3個斷面的要求進(jìn)行錄入，共用斷面可按每個沿河村落重復(fù)命名。

(2) 在保證測量8個能反映河道特征的特征點基礎(chǔ)上，應(yīng)適當(dāng)加密河道斷面點測量，確保能正確反映河道真實形態(tài)。

(3) 橫斷面測量應(yīng)在一條直線上，且與河道走向(縱斷面)垂直。

(4) 橫斷面測量范圍應(yīng)在歷史最高洪水位以上1 m，有房子的一側(cè)應(yīng)將斷面測至房腳，并向上延伸至歷史最高洪水位以上1 m;遇到灘地的，應(yīng)測至河道以外50～100 m。

(5) 橫斷面應(yīng)至少包括3張照片，左岸(從右岸拍)、右岸(從左岸拍)、歷史最高洪水位線。斷面照片應(yīng)能反映河道基本形態(tài)，歷史最高洪水位線照片中應(yīng)有油漆筆標(biāo)識，并注有時間和水位值。

(6) 控制斷面的歷史最高洪水位必須標(biāo)識在橫斷面上，非控制斷面的歷史最高水位根據(jù)實際情況可以不在橫斷面上。

(7) 應(yīng)正確填寫橫斷面方位角。橫斷面方位角定義為：以斷面基點為圓心，正北方向沿順時針至橫斷面線之間的夾角。

(8) 以左岸第一個點為起測點，并作為斷面基點，起點距應(yīng)以斷面基點起算。

(9) 填寫河道糙率。

(10) 斷面特征點描述應(yīng)按照斷面特征點屬性代碼表中的中文描述填寫。

(11) 正確填寫斷面形態(tài)。

(12) 按照圖5和圖6正確填寫成災(zāi)水位。成

災(zāi)水位是針對住戶的，若河道兩岸只有一邊有住戶，按有住戶的一側(cè)填寫；若兩邊都有住戶，按宅基高程或堤防高程較低的一側(cè)填寫。

圖5 有堤防情況，取堤頂高程

圖6 無堤防情況，取房屋宅基底高程

7 結(jié) 語

本文介紹了浙江省山洪災(zāi)害調(diào)查的主要任務(wù)、組織分工、工作流程、準(zhǔn)備工作等相關(guān)內(nèi)容及其自主研發(fā)的“GIS數(shù)據(jù)采集軟件(山洪災(zāi)害專版)”。將該軟件嵌入到手持機(jī)中，實現(xiàn)了外業(yè)調(diào)查中數(shù)據(jù)的批量處理、自動轉(zhuǎn)化與錄入，大大提高了調(diào)查工作的效率。此外，浙江省根據(jù)實際情況制定了調(diào)查細(xì)則，能很好地滿足山洪災(zāi)害調(diào)查技術(shù)要求，可為其他相關(guān)洪澇臺災(zāi)害調(diào)查工作提供借鑒和參考。

[1] 黃長紅,吳士夫,黎炎慶，等.山洪災(zāi)害外業(yè)調(diào)查方法[J].水利水電快報，2016，37(7)：44-48.

[2] 董林垚，劉紀(jì)根，張平倉，等.山洪災(zāi)害調(diào)查評價過程實踐問題芻議[J].防汛與抗旱，2015(13)：26-28.

(編輯：朱曉紅)

2017-03-20

葛杭建，男，浙江省水利河口研究院，工程師.

1006-0081(2017)07-0010-05

TV122

A