深圳龍華區(qū)山洪成災調(diào)研分析及防治措施研究

朱璇浩

（深圳市廣匯源環(huán)境水務有限公司,廣東 深圳 518000）

1 前言

山洪是指山區(qū)溪溝中發(fā)生的暴漲洪水,此自然災害極易對人們的生命和財產(chǎn)安全造成影響。學者們針對山洪及其防治進行了大量的研究。王鳳雪等[1]對淄博市山洪災害進行了調(diào)研,調(diào)研表明：淄博市山洪發(fā)生的主要原因是市區(qū)內(nèi)地勢起伏較大。胡海靜[2]對青海省山洪的形成原因進行了研究,認為生態(tài)環(huán)境惡化是導致山洪發(fā)生的主要原因,提出加強環(huán)境保護的措施防止山洪發(fā)生。昝格寧[3]認為延安市山洪發(fā)生的原因是水土流失,針對此原因制定了造林種草,加強堤防建議的方案應對山洪發(fā)生。陳建云[4]通過對福州市雨量數(shù)據(jù)的收集認為,雨量數(shù)據(jù)一定程度上可以對山洪的發(fā)生機率進行預測,因此應當合理的布設雨量氣象站,以此為山洪研究提供相應的數(shù)據(jù)支撐。在總結(jié)前人對山洪研究的基礎上,通過對深圳龍華區(qū)山洪成災進行調(diào)研,并制定相應的防治措施。

2 研究區(qū)概況

龍華區(qū)地處深圳市中北部,南接福田中心區(qū),西連寶安、光明,東鄰龍崗,北與東莞市交界（圖1）,總面積175.58 km2。龍華區(qū)地形、地貌以低丘臺地為主,總的地勢是南高北低,南部主要為低山丘陵地貌,北部地區(qū)為河灘沖積平原,地形平坦,山地較少。

龍華區(qū)基本全部位于觀瀾河流域范圍內(nèi),轄區(qū)內(nèi)共有大小河流24 條,河道總長度111.69km。其中干流1 條（觀瀾河）,河道總長度13.66 km；一級支流14 條,總長度66.16 km；二、三級支流7 條,總長度22.29 km,獨立支流2 條,總長度9.58 km。境內(nèi)觀瀾河自南向北流入東江,屬于東江水系?，F(xiàn)有河流中,流域面積大于100 km2的河流1 條；流域面積50 km2～10 km2的河流有9 條；流域面積10 km2～5 km2的河流5 條,小于5 km2的河流9 條?，F(xiàn)有水庫17 座,其中中型水庫1 座。

深圳市龍華區(qū)地處廣東省南部低緯度濱海臺風頻繁登陸地區(qū),受海岸山脈地貌帶影響,4 月～10 月受鋒面雨、臺風雨影響,暴雨頻發(fā),洪、澇、潮災害時常發(fā)生。龍華轄區(qū)內(nèi)多處內(nèi)澇由于周邊山區(qū)匯水面積廣,無相應山洪截滯設施建設,山區(qū)雨洪水直接匯入市政管網(wǎng)或路面,相應排水通道標準不滿足對應片區(qū)降雨量,形成局部片區(qū)內(nèi)澇,對城市發(fā)展影響較大。

3 山洪成因及數(shù)據(jù)分析

3.1 山洪成因分析

利用層次分析法對龍華區(qū)山洪成因進行研究,本次研究共選取9 個因子做為龍華區(qū)山洪影響因素進行分析,其中9個因子又分為3 大類,分別為直接導致山洪災害發(fā)生的致災因子：年降雨量、最大1 小時滑動雨量；間接導致山洪災害發(fā)生的孕災因子：河道比降、植被覆蓋率、城區(qū)覆蓋率、河網(wǎng)密度、地形起伏坡度；以及受災害影響的承災因子。

本次將人均GDP 密度、人口密度帶入影響因素分析,主要考慮一下3 點：調(diào)查承災體的分布及估算其價值,極其困難而且耗資巨大,而人口數(shù)據(jù)可來源于統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù),較為準確；在山洪災害中人的傷亡是最嚴重的一類,選擇人口也是秉著保人的原則；人口及人均GDP 密度在一定程度上反映了地區(qū)政治、文化經(jīng)濟發(fā)展情況。本次研究以小流域為單位取點進行分析研究,各取點數(shù)據(jù)見表1。

表1 龍華區(qū)各小流域影響因子指標

3.2 山洪數(shù)據(jù)分析

3.2.1 致災因子分析

如表2 可知,通過對龍華區(qū)致災因子重要性判斷分析,可得出龍華區(qū)直接導致山洪發(fā)生的主要影響因素為最大1 小時滑動雨量,此權(quán)重達到75%,短時強降雨為導致山洪發(fā)生主要影響因素,其次即為一定時間尺度內(nèi)平均降雨。因此短時強降雨是山洪防治及預警的重點關注對象。

表2 龍華區(qū)致災因子重要性判斷表

3.2.2 孕災因子分析

如表3 可知,通過對龍華區(qū)孕災因子重要性判斷分析,可得出孕育龍華區(qū)山洪災害的主要影響因素為地形起伏坡度及河道比降,其權(quán)重均達到了34.84%,遠大于其他因素。因此在轄區(qū)內(nèi)地形起伏坡度越大、河床比降越陡的區(qū)域,山洪發(fā)生的概率越大。其次隨著城市發(fā)展,城區(qū)覆蓋率的逐年增長,也導致了山洪發(fā)生的概率上升。

表3 龍華區(qū)孕災因子重要性判斷表

3.2.3 承災因子分析

如表4 所示,通過對龍華區(qū)承災因子重要性判斷分析,承災因子為當山洪發(fā)生時承災體的承受能力,即社會經(jīng)濟易損性的大小。此因子對山洪災害造成的損失和危害具有重大影響,在山洪災害發(fā)生時人員傷亡是最嚴重的一類,其次才為經(jīng)濟損失。

表4 龍華區(qū)承災因子重要性判斷表

3.2.4 影響因素綜合分析

如表5 所示,綜合分析山洪影響因素,主要影響因素為最大1 小時滑動降雨量,即短時強降雨,其次為年均降雨量,可以認為降雨是山洪發(fā)生的主導因素,其中短時強降雨是誘發(fā)山洪的最主要成因。其次影響程度地形起伏坡度為河道比降＞城區(qū)覆蓋率＞植被覆蓋率＞河網(wǎng)密度＞人口密度＞人均GDP,可以認為山區(qū)地勢起伏較大處山洪更易發(fā)生,城區(qū)面積的擴大以及植被覆蓋率的減少,也在一定程度上對山洪的發(fā)生造成一定程度的影響。

表5 洪災風險評價指標權(quán)重

4 山洪風險評估

4.1 指標處理

以小流域為單位取點將各個流域的年降雨量、最大1 小時滑動雨量、河道比降、植被覆蓋率、城區(qū)覆蓋率、河網(wǎng)密度、地形起伏坡度、GDP 密度、人口密度等因子數(shù)據(jù)進行無量綱歸一化,定義無量綱計算公式,假設：

式中：i=1,2…9,i 為導致山洪災害的9 個因子；j=1,2…23,j 為劃分的不同小流域。

根據(jù)公式（1）可得影響因素見表6,可知地形起伏坡度對于孕災環(huán)境有重大影響。

表6 影響因素表

4.2 評價方法及等級劃分

參照生態(tài)風險評價原理步驟,通過計算洪水災害綜合風險值來對整個研究區(qū)進行洪水災害風險評價,即認為洪水災害綜合風險值是每個風險小區(qū)內(nèi)的危險性、穩(wěn)定性以及社會經(jīng)濟易損性的疊加。

危險性指數(shù)是山洪災害發(fā)生區(qū)域的致災體強度。本文根據(jù)自然災害系統(tǒng)理論,同時考慮資料的詳盡程度和易取得性,選取年最大1 小時滑動雨量、年降雨量日為分析的指標。本文采用層次分析法確定了這兩個2 個指標的權(quán)重,利用加權(quán)綜合評價法計算出研究區(qū)不同流域的危險性,定義危險性指數(shù)為Dij,計算結(jié)果如下表所示,計算公式為：

式中：i=1,2…9,i 為導致山洪災害的9 個因子；j=1,2…23,j 為劃分的不同小流域。

根據(jù)以上資料可知龍華區(qū)內(nèi)最大1 小時滑動雨量為高峰水庫～冷水坑水庫流域周邊達到108.5 mm/h,最小值主要在民治街道等,僅為34.3 mm/h,差別較大。年降雨量方面為民治街道片區(qū)及大布巷流域,達到了年均1950 mm 以上,最小為觀湖街道片區(qū)僅為1760 mm。結(jié)合公式（2）計算得到表7,可知,年咀水流域的危險性較低,此流域可不作為重點防治流域。油松河與塘水圍河流域危險性較大,此流域應進行重點防治。黃竹園山區(qū)所在的黃泥塘河流域危險性較大,應進行重點防治。

表7 危險性計算成果表

5 區(qū)域防山洪應對措施

5.1 完善城市基礎設施

完善城市基礎設施建設,包括設置截洪溝、排洪管渠等在內(nèi)的設施,均屬于城市基礎設施范疇,城市基礎設施建設是推進城市化進程必不可少的物質(zhì)保證,是實現(xiàn)國家或區(qū)域經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益的重要條件,對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展具有重要作用。

5.2 劃定防洪重點區(qū)域

龍華區(qū)三面環(huán)山,北側(cè)為分水坳、九龍山山區(qū),西側(cè)為羊臺山森林公園,南側(cè)為大腦殼、黃竹園山區(qū),以上區(qū)域?qū)儆昙旧胶橹攸c防治對象。同時隨著近些年的開發(fā)建設,在以上區(qū)域修建山體截洪溝,完善山區(qū)防洪排水系統(tǒng),對于提高城市防洪顯得尤為重要。

6 結(jié)論與建議

深圳市龍華區(qū)地處廣東省南部,受鋒面雨、臺風雨影響,暴雨頻發(fā),洪、澇、潮災害時常發(fā)生。通過對龍華區(qū)山洪成災進行調(diào)研,利用層次分析法對龍華區(qū)山洪成因進行分析,參照生態(tài)風險評價原理步驟,通過計算洪水災害綜合風險值對整個研究區(qū)進行洪水災害風險評價。結(jié)果表明降雨是龍華區(qū)山洪發(fā)生的主導因素,其中短時強降雨是誘發(fā)山洪的最主要成因。除去降雨的影響,可以認為山區(qū)地勢起伏較大處山洪更易發(fā)生；城區(qū)面積的擴大以及植被覆蓋率的減少,也對山洪的發(fā)生造成一定程度的影響。黃竹園山區(qū)風險等級最高,是山洪防治的重點。完善城市基礎設施建設,包括截洪溝、排洪管渠等在內(nèi)的設施,劃定防洪重點區(qū)域,可有效減少龍華區(qū)山洪內(nèi)澇的發(fā)生。