邵明星
(沈陽市鐵西區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與行政執(zhí)法中心,遼寧 沈陽 110027)
義縣位于遼寧省西部,是一座具有悠久歷史的文化名城,2015年,縣政府啟動(dòng)了義縣大凌河生態(tài)濕地公園建設(shè)項(xiàng)目,為了有效防范生態(tài)濕地公園洪水災(zāi)害,以及為生態(tài)濕地公園建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供依據(jù),并保證其正常運(yùn)行,經(jīng)縣政府專門會(huì)議研究決定對(duì)義縣大凌河生態(tài)濕地公園洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析通常是在水動(dòng)力學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)上得到洪水水深[1]、流速等水流流場(chǎng)要素,然后常采用模糊綜合評(píng)判法、層次分析法及空間分析方法[2]估計(jì)洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而結(jié)合地形地物、經(jīng)濟(jì)社會(huì)等因素形成洪水風(fēng)險(xiǎn)圖。
義縣大凌河生態(tài)濕地公園范圍是從大凌河破臺(tái)子大橋到大凌河橋下游的橡膠壩,在項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)有包括鐵路橋在內(nèi)的共3 座大橋。在鐵路橋上游和下游各有100 m 長(zhǎng)的堤防。濕地公園一共劃分了5個(gè)功能分區(qū):
1)水上娛樂園,主要規(guī)劃有遼西故道文化長(zhǎng)廊入口區(qū)、水上娛樂區(qū)、水上餐飲娛樂中心,濱水休閑中心、生態(tài)葡萄園、篝火廣場(chǎng)、觀景平臺(tái)等區(qū)域,并設(shè)置綜合的停車場(chǎng)區(qū)和自駕車露營(yíng)區(qū)。這里不僅是人民休閑娛樂的樂園,更是歷史文化長(zhǎng)廊的起點(diǎn)。
2)萬佛堂禮佛區(qū),位于萬佛堂景觀區(qū)南側(cè),結(jié)合萬佛堂景區(qū)的拓展空間,區(qū)域主要規(guī)劃花開見佛主題區(qū)、香水海、菩提路、洗心池、放生池、梵音圣地、登云道、禮佛臺(tái)等。
3)濕地公園體驗(yàn)區(qū),主要以生態(tài)濕地和景觀水系為主要景觀特征,水、島交錯(cuò)輝映,其間有休閑步道與景觀平臺(tái)連接、濱水駁岸設(shè)計(jì)景觀步道、濕地候鳥保護(hù)站、蒙古包聚落等功能區(qū),同時(shí)規(guī)劃遼西故道文化長(zhǎng)廊的中心區(qū),使人們漫步在生態(tài)濕地景觀空間的同時(shí),在這里尋找遼西故道的歷史印記。
4)廣勝島互動(dòng)區(qū),位于廣勝島附近區(qū)域,主要包括廣勝島、植物綠帶、景觀林帶、濱水景觀等,塑造生態(tài)自然的景觀環(huán)境??拷鼭竦毓珗@區(qū)規(guī)劃濱水休閑區(qū)、山地自行車極限運(yùn)動(dòng)賽道、極限滑板運(yùn)動(dòng)區(qū)、兒童娛樂區(qū)等,規(guī)劃動(dòng)靜相宜的廣勝島互動(dòng)區(qū)。
5)濱河休閑區(qū),位于北城門濱河區(qū),景觀規(guī)劃以城市歷史脈絡(luò)和凌河景觀為主要設(shè)計(jì)元素,主要功能區(qū)域包括“飛鳥”演義廣場(chǎng)、濱水休閑空間、文化廣場(chǎng)、休閑運(yùn)動(dòng)廣場(chǎng)、老年人活動(dòng)區(qū)、青少年活動(dòng)區(qū)、兒童娛樂區(qū)、濱水步道、親水平臺(tái)與小型游艇碼頭等,靠近鐵路橋東側(cè)規(guī)劃為停車場(chǎng),主要包括私家車停車場(chǎng)、旅游大巴停車場(chǎng)、電瓶車停放區(qū)等。
采用二維水動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)10年一遇洪水進(jìn)行演進(jìn)計(jì)算,5個(gè)功能區(qū)中各個(gè)分區(qū)的水深、流速和主流距的計(jì)算結(jié)果如表1 所示。
表1 10年一遇洪水濕地公園整體淹沒情況
采用模糊綜合評(píng)判法構(gòu)建計(jì)算模型,模糊綜合評(píng)判計(jì)算模型[3]由評(píng)語集Y、著眼因素X、隸屬函數(shù)U、模糊關(guān)系R、權(quán)重A和綜合評(píng)判結(jié)果B即A·B構(gòu)成。
2.2.1 各個(gè)因素對(duì)洪水風(fēng)險(xiǎn)的隸屬函數(shù)U
通過咨詢專家,結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況,著重考慮危險(xiǎn)性,忽略易損性;選取水深、流速[4]、主流距和建筑物綜合高度作為著眼因素。其中建筑物綜合高度是綜合考慮了分區(qū)內(nèi)的建筑物高度、密度、材質(zhì)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性后的折算值。
2.2.2 隸屬度大小
通過咨詢專家,結(jié)合濕地公園實(shí)際情況,具體隸屬度計(jì)算采用公式(1)至(4),其中隸屬函數(shù)公式的各因素取值范圍:
水深h,水深越大風(fēng)險(xiǎn)越大,大于3.0 m 時(shí)極易淹死人,風(fēng)險(xiǎn)為1;水深小于0.2 m 時(shí)對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)均無大礙,風(fēng)險(xiǎn)為0。
流速v,流速越大風(fēng)險(xiǎn)越大,大于3.0 m/s 時(shí)極易沖刷河道或者沖走物體,風(fēng)險(xiǎn)為1;流速小于0.5 m/s 時(shí)幾乎不發(fā)生沖刷,風(fēng)險(xiǎn)為0。
主流距s,數(shù)值越大風(fēng)險(xiǎn)越小,即離河道中心越遠(yuǎn)風(fēng)險(xiǎn)越小。小于50 m 時(shí),風(fēng)險(xiǎn)為1;超過500 m 時(shí),風(fēng)險(xiǎn)為 0。
建筑物綜合高度σ,建筑物越高阻水作用大,出險(xiǎn)后損失也大,風(fēng)險(xiǎn)越大。大于6.0 m 時(shí),風(fēng)險(xiǎn)為1;小于0.5 m 時(shí)洪水容易通過,風(fēng)險(xiǎn)為0。
2.2.3 各個(gè)因素對(duì)洪水風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重
邀請(qǐng)專家對(duì)水深、建筑物綜合高度、流速、主流距4個(gè)因素重要程度打分,得到兩兩對(duì)比標(biāo)度,然后建立比較判斷矩陣如下:
再利用和法,將比較判斷矩陣歸一化,求得權(quán)重向量如下:
2.2.4 綜合評(píng)判計(jì)算模型
模糊關(guān)系矩陣R由水深、流速、主流距和建筑物綜合高度等隸屬函數(shù)的組合來確定,rij值見表2中隸屬度。
2.2.5 評(píng)語集
一般可以這樣定義洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)語集:0~0.2為低風(fēng)險(xiǎn)區(qū),0.2~0.4 為較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū),0.4~0.6 為一般風(fēng)險(xiǎn)區(qū),0.6~0.8為較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū),0.8~1.0為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。
利用隸屬函數(shù)公式(1)至(4),求得水深、建筑物綜合高度、流速、主流距的隸屬度,結(jié)果見表2;形成模糊關(guān)系矩陣,將和代入綜合評(píng)判計(jì)算公式(7),求得綜合評(píng)判計(jì)算結(jié)果,即各個(gè)分區(qū)風(fēng)險(xiǎn)值見表2;最后參照評(píng)語集進(jìn)行評(píng)價(jià),得到風(fēng)險(xiǎn)度,結(jié)果見表2。
表2 10年一遇洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)值表
義縣大凌河若發(fā)生10年一遇洪水時(shí),義縣大凌河生態(tài)濕地公園將被淹沒,經(jīng)過專家咨詢,選擇水深、流速、主流距和建筑物綜合高度等4個(gè)指標(biāo)作為重要影響因素,用層次分析中的和法計(jì)算各因素權(quán)重,采用模糊綜合評(píng)價(jià)法建立風(fēng)險(xiǎn)分析模型,經(jīng)過計(jì)算,確定了生態(tài)濕地公園各區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)程度。其中9個(gè)分區(qū)處于較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū),包括水上娛樂區(qū)的棧橋、生態(tài)濕地景觀區(qū)和濱河灘涂景觀區(qū),萬佛堂禮佛區(qū)的星月島、生態(tài)濕地景觀和佛教主題雕塑區(qū),濕地公園體驗(yàn)區(qū)的生態(tài)濕地景觀區(qū)和宜州島,濱河休閑區(qū)的漫水橋處于較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū);其余各區(qū)為一般風(fēng)險(xiǎn)或較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū),沒有高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。該風(fēng)險(xiǎn)分析綜合評(píng)判計(jì)算模型可靠,水深、流速、主流距和建筑物綜合高度等隸屬函數(shù)表達(dá)簡(jiǎn)潔實(shí)用,這4個(gè)因素權(quán)重分別為0.558,0.272,0.113 和 0.053,權(quán)重值確定合理,可供其他地區(qū)洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)借鑒使用。
建議做好洪水預(yù)報(bào)預(yù)警,在發(fā)生洪水前,要及時(shí)拆卸臨時(shí)建筑物和構(gòu)筑物并運(yùn)走,撤離人員,做好設(shè)備和設(shè)施等防護(hù),采取措施將洪水災(zāi)害損失降到最小。