基于調(diào)查數(shù)據(jù)的山洪災(zāi)害風(fēng)險評價技術(shù)分析

徐慶云

(金溪縣水利局，江西 金溪 344800)

1 山洪災(zāi)害綜述

山洪災(zāi)害屬于山丘地域中出現(xiàn)的洪水災(zāi)害，是一種分布范圍非常廣泛的自然災(zāi)害，當(dāng)山洪災(zāi)害爆發(fā)時，因為山丘地域的河道調(diào)蓄能力相對較弱，所以具有爆發(fā)時間短、漲幅大、沖擊力強等特點，會對波及范圍內(nèi)的環(huán)境、基建、生物帶來非常大的威脅。在我國，因為山丘區(qū)域相對較多且氣候多變，所以在山丘區(qū)域居住的人們非常容易受到山洪災(zāi)害帶來的影響。通常情況下，降雨是導(dǎo)致山洪災(zāi)害的主要因素，短時間的強降雨則是形成山洪的直接因素，所以在開展山洪災(zāi)害的風(fēng)險評價時，需要將降雨數(shù)據(jù)作為核心，以此來分析山洪災(zāi)害的成因。

2 山洪災(zāi)害風(fēng)險評價技術(shù)分析

2.1 數(shù)據(jù)采集

在對山洪災(zāi)害開展風(fēng)險評價時，數(shù)據(jù)調(diào)查極為關(guān)鍵，通過對山洪災(zāi)害的數(shù)據(jù)調(diào)查，可以提取其中有用的數(shù)據(jù)與資料，從而完成針對山洪災(zāi)害的風(fēng)險評價。數(shù)據(jù)調(diào)查主要包括評估對象調(diào)查、水文氣象資料調(diào)查等內(nèi)容，這部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)將會對整個風(fēng)險評價提供極為重要的幫助。

2.2 評價指標(biāo)

在開展山洪災(zāi)害的風(fēng)險評價時，需要通過針對該區(qū)域的歷史暴雨、洪水災(zāi)害情況進行分析與判斷，并以此為基礎(chǔ)來劃分不同區(qū)域的風(fēng)險等級。結(jié)合前期調(diào)查中了解的地形起伏度、降雨情況等數(shù)據(jù)來完成初步判斷，這些指標(biāo)也可以當(dāng)作山洪災(zāi)害風(fēng)險評價中的危險性因子。這部分評價屬于危險性評價，是針對致災(zāi)因子以及孕災(zāi)環(huán)境的自然屬性評價。另外還需要專門開展易損性評價，此評價是針對承災(zāi)體的社會屬性評價。在對各類數(shù)據(jù)進行采集時，需要在正式計算之前從所需數(shù)據(jù)中提取所需要素，然后通過處理來保證風(fēng)險指標(biāo)能夠在風(fēng)險評價中發(fā)揮應(yīng)有的作用。在構(gòu)建指標(biāo)體系的過程中，需要結(jié)合當(dāng)前已經(jīng)獲取到的各項評價指標(biāo)來完成構(gòu)建，并劃分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層以及指標(biāo)層三個不同的層次。在對指標(biāo)權(quán)重進行計算的過程中，則可以利用層次分析的方法來進行，層次分析法在使用期間，無論是計算效率還是計算精確度，都能夠得到保證[1]。

2.3 模型構(gòu)建與結(jié)果分析

在開展山洪災(zāi)害的風(fēng)險評價時，可以通過風(fēng)險度R的函數(shù)來進行表示，如公式(1)所示：

R=f(H，V)=whH+wvV

(1)

式中：H為危險性；wh為危險性權(quán)重;V為易損性;wv為易損性權(quán)重。

因為山洪災(zāi)害本身具備的資料相對較少，在開展風(fēng)險性分析時很難針對評價結(jié)果做出準(zhǔn)確驗證，因此在討論最終結(jié)果時往往需要用定性的方式來進行評價。而以調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的山洪災(zāi)害風(fēng)險評價，能夠采集到歷史山洪信息，所以可以在評價過程中專門進行定量分析，通過對山丘地域進行風(fēng)險等級劃分，然后結(jié)合歷史山洪災(zāi)害事件來完成數(shù)據(jù)方面的統(tǒng)計，統(tǒng)計不同等級地區(qū)出現(xiàn)山洪災(zāi)害的比例。

3 山洪災(zāi)害風(fēng)險評價案例分析

3.1 區(qū)域概況

某縣坐落于山洪災(zāi)害高發(fā)的山丘區(qū)域，受山洪災(zāi)害威脅的村落遍及鄉(xiāng)鎮(zhèn)13個,面積為1326.2 km2。近些年因為旅游行業(yè)長足進步，所以當(dāng)?shù)亟?jīng)濟得到了高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平因此得到了優(yōu)化。但是因為全球變暖以及工程建設(shè)等多方面因素，當(dāng)?shù)亟?jīng)常會受到山洪災(zāi)害問題的困擾，給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟損失帶來了非常大的影響。

3.2 風(fēng)險評價指標(biāo)分析

3.2.1 降雨

降雨作為導(dǎo)致山洪災(zāi)害爆發(fā)的直接因素，其指標(biāo)數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵，以該地區(qū)最大24 h點雨量為核心，能夠有效反映當(dāng)?shù)卦诙虝r間內(nèi)的強降雨指標(biāo)，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集可以發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)域的最大24 h降雨量會隨著時間的推移呈現(xiàn)出自西南向東北逐漸降低的趨勢，其中相臨近的地域等雨量線相差約5 mm，根據(jù)降雨量的不同，研究區(qū)域可以分成5個不同區(qū)域。表1為該地區(qū)平均24 h降雨量分級以及面積統(tǒng)計。

表1 地區(qū)平均24 h降雨量分級以及面積統(tǒng)計

3.2.2 高程

通常情況下，高程以及坡度的大小將會有效反映出地區(qū)地貌的復(fù)雜情況，若地區(qū)地貌過于復(fù)雜，則代表當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)較為活躍，危險系數(shù)較高，此類地區(qū)更加容易導(dǎo)致山洪災(zāi)害的發(fā)生。高程作為體現(xiàn)區(qū)域地形的一項主要指標(biāo)，可以體現(xiàn)出地形的高低起伏情況，因此能夠在山洪災(zāi)害的風(fēng)險評價中發(fā)揮出非常重要的作用。高程越低，則代表徑流數(shù)量將會越多，山丘的高差會隨之提高，此時在出現(xiàn)山洪災(zāi)害時，由勢能轉(zhuǎn)化出的動能將會提升，山洪災(zāi)害帶來的影響也將會增加[2]。除此之外，若河岸高程過低，還會導(dǎo)致洪水帶來的威脅。表2為地區(qū)高程分級以及面積統(tǒng)計。

表2 地區(qū)高程分級以及面積統(tǒng)計

3.2.3 坡度

在山洪災(zāi)害的風(fēng)險評價中，坡度可以有效反映出地表的陡緩程度，所以屬于極其重要的風(fēng)險評價指標(biāo)。在山洪災(zāi)害出現(xiàn)時，坡度更大的區(qū)域，其匯流時間將會縮短，并導(dǎo)致形成洪峰所需的時間減少，這會使山洪災(zāi)害所帶來的威脅進一步提高。而且坡度較大的區(qū)域還存在地貌形態(tài)復(fù)雜、起伏過大的問題，所以地質(zhì)構(gòu)造更加活躍，當(dāng)遭遇短時強降雨時，就會在短時間內(nèi)造成滑坡、崩塌等問題。表3為地區(qū)坡度分級以及面積統(tǒng)計。

表3 地區(qū)坡度分級以及面積統(tǒng)計

3.2.4 土壤類型

土壤類型將會對土壤自身的滲透性能帶來影響，當(dāng)土壤滲透性能提升后，其泄洪能力也將變得更好。通常情況下，因為沙性土壤自身的顆粒情況相對較粗，所以土壤自身存在較大的孔隙，因此在面對山洪災(zāi)害時，不容易出現(xiàn)徑流問題。而黏質(zhì)土壤則因為顆粒較小，透水性能相對較差，因此更加容易出現(xiàn)徑流。結(jié)合地區(qū)土壤成分的不同，可以完成土壤質(zhì)地分析。表4為地區(qū)土壤類型以及面積統(tǒng)計。

表4 地區(qū)土壤類型以及面積統(tǒng)計

3.3 指標(biāo)因子處理

該縣出現(xiàn)的山洪災(zāi)害多數(shù)都是由短時間內(nèi)的高強度暴雨所引發(fā)的災(zāi)害，因當(dāng)?shù)氐匦纹鸱闆r相對較大且屬于溝谷發(fā)育，所以更加容易受到山洪帶來的影響。在山洪災(zāi)害出現(xiàn)時，地區(qū)內(nèi)人口情況與經(jīng)濟發(fā)展的越好，則造成的損失將會越大。在風(fēng)險評價期間，通過結(jié)合層次分析法對當(dāng)?shù)氐纳胶闉?zāi)害風(fēng)險影響指標(biāo)進行計算后，可以得出準(zhǔn)則層的危險性權(quán)重為0.75、易損性為0.25。其中指標(biāo)權(quán)重中的降雨以及地形所占據(jù)的權(quán)重比值相對較高。

3.4 風(fēng)險評價

在風(fēng)險評價過程中，結(jié)合加權(quán)綜合評價法將標(biāo)準(zhǔn)化因子與權(quán)重相乘，便可以得出風(fēng)險度R=0.75H+0.25V。結(jié)合GIS 空間分析工具中的代數(shù)功能，計算出風(fēng)險評價結(jié)果，然后通過疊加危險度柵格圖層后，便可以將結(jié)果根據(jù)自然斷點分級法做出重新分類，以不同的區(qū)域風(fēng)險等級完成風(fēng)險界限的劃分。經(jīng)過測算，該區(qū)域中的低風(fēng)險區(qū)域占全市總面積的14.1%、次低風(fēng)險區(qū)域占比為29.6%、中風(fēng)險區(qū)域占比為28.8%、次高風(fēng)險區(qū)域占比為20.2%、高風(fēng)險區(qū)域占比為7.3%。在該城市中，次高風(fēng)險以及高風(fēng)險區(qū)域均處于河流流域的低洼地區(qū)，此類地區(qū)在以往發(fā)生的山洪災(zāi)害中，屬于受到影響最大的區(qū)域，因地區(qū)的風(fēng)險系數(shù)相對較大，所以不利于發(fā)展人口、耕種，為了保證當(dāng)?shù)亟?jīng)濟得以長期持續(xù)地發(fā)展，應(yīng)該盡量避免在風(fēng)險等級較高的地區(qū)發(fā)展經(jīng)濟[3]。

3.5 評價驗證

結(jié)合該市的歷史資料，通過將歷史山洪數(shù)據(jù)與風(fēng)險評價結(jié)果進行疊加，能夠有效統(tǒng)計出各級風(fēng)險地區(qū)的歷史山洪災(zāi)害的定量數(shù)據(jù)，從而保證山洪災(zāi)害風(fēng)險評價的精確性。經(jīng)過分析驗證后可以發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的歷史山洪事件中，一半以上來自于次高風(fēng)險以及高風(fēng)險地區(qū)，而低風(fēng)險以及次低風(fēng)險地區(qū)引發(fā)的山洪事件占比<5%。低風(fēng)險與次低風(fēng)險地區(qū)所受到的山洪災(zāi)害影響大多是由其他風(fēng)險等級地區(qū)所引發(fā)的。除此之外，通過對山洪災(zāi)害的頻數(shù)比進行分析還可以發(fā)現(xiàn)，風(fēng)險等級相對較高的區(qū)域，發(fā)生山洪災(zāi)害的概率遠遠高于風(fēng)險等級較低的區(qū)域。

在對山洪災(zāi)害進行風(fēng)險評價時，對于不同階段的山洪災(zāi)害，分析時的側(cè)重點將會發(fā)生改變，例如在前期山洪災(zāi)害進行分析時，要重視對于點的分析，而在針對風(fēng)險評價進行研究時，則要進行面的研究，在分析期間，無論是對于數(shù)據(jù)的數(shù)量還是質(zhì)量，風(fēng)險評價的要求都會變得更高。在分析過程中，通過針對調(diào)查得知的數(shù)據(jù)，能夠完成風(fēng)險模型的構(gòu)建，從而完成針對引發(fā)山洪災(zāi)害的各項指標(biāo)的數(shù)據(jù)提取，從而掌握山洪災(zāi)害的風(fēng)險發(fā)生規(guī)律，協(xié)助完成山洪災(zāi)害的防治工作。

4 結(jié) 論

在國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，良好的發(fā)展環(huán)境極為重要。因為不同地區(qū)的地理、氣候條件各不相同，所以發(fā)生山洪災(zāi)害的概率也會有所不同。通過山洪災(zāi)害的風(fēng)險評價，能夠找出山洪影響較小的區(qū)域，從而促進當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。隨著更多人了解到山洪災(zāi)害風(fēng)險評價的重要性，以數(shù)據(jù)調(diào)查為核心的風(fēng)險評價體系將會更加完善。