典型城鎮(zhèn)山洪災(zāi)害影響與防控韌性提升路徑

摘 要：城區(qū)范圍是防洪減災(zāi)的重中之重。為進(jìn)一步提升城區(qū)山洪災(zāi)害應(yīng)對能力，以江西省典型山區(qū)黎川縣為研究對象，通過歷史洪水調(diào)查、沿河居民戶房屋高程調(diào)查和河道斷面測量等，評價(jià)其現(xiàn)狀防洪能力，建立水文與社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素之間的關(guān)系，進(jìn)而對洪水影響進(jìn)行評價(jià)并確定水位預(yù)警指標(biāo)。提出了基于韌性理念的山洪災(zāi)害防控思路和對策，包括政府主導(dǎo)、多主體協(xié)同推進(jìn)治理，消除短板、全方位提升抗災(zāi)能力，濱水和諧、多方面促進(jìn)功能融合，立足“智慧”、數(shù)字化賦能轉(zhuǎn)型升級等。研究成果可為新時(shí)代縣域應(yīng)對極端山洪災(zāi)害決策提供參考。

關(guān)鍵詞：山洪災(zāi)害；預(yù)警；影響分析；韌性提升；對策

中圖分類號(hào)：TV87；X43" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

近年來，顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的極端洪水事件頻發(fā)，山洪災(zāi)害的極端性、反常性、復(fù)雜性和不確定性日益增強(qiáng)，不僅加劇了災(zāi)害的破壞力，也增加了災(zāi)害應(yīng)對難度，必須重新審視和強(qiáng)化山洪災(zāi)害防治策略，以應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的更為復(fù)雜多變的山洪災(zāi)害挑戰(zhàn)。山區(qū)沿河城鎮(zhèn)作為人口高密度地區(qū)，山洪災(zāi)害的危險(xiǎn)性日益凸顯[1]，各級政府均十分關(guān)注山區(qū)城鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害防御工作。因此，有必要深入研究山區(qū)城鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性并提出相應(yīng)的防治對策。綜觀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)城鎮(zhèn)山洪災(zāi)害影響分析的科學(xué)評估還存在不足，韌性研究尚處于初級階段。本研究將以黎川縣為例，對山洪災(zāi)害影響進(jìn)行實(shí)例分析計(jì)算，提出基于韌性理念的山洪災(zāi)害防控思路和對策，以期為新時(shí)代縣域應(yīng)對極端山洪災(zāi)害的決策提供參考。

1 研究區(qū)概況

黎川縣位于撫州市東南部，武夷山脈中段西麓，地勢南高北低，由東北部、東部和南部漸次向地勢平緩的中部和西北部呈撮斗形傾斜。城區(qū)所在地為日峰鎮(zhèn)，城區(qū)面積約26 km2。境內(nèi)多年平均降水量為1 800 mm，因受武夷山脈阻隔影響，暖濕氣流在此受阻，常發(fā)生較強(qiáng)的暴雨，是江西省暴雨中心之一，主汛期4—6月份降雨量約占年降雨量的60%。縣城以上黎灘河上游屬山區(qū)洪水，每次洪水來勢兇猛，峰高量大，山洪災(zāi)害嚴(yán)重。經(jīng)現(xiàn)場初步調(diào)查，確定縣城范圍內(nèi)可能受山洪影響的區(qū)域包括日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)、磨市街居委會(huì)和篁竹村，初步確定的危險(xiǎn)區(qū)范圍如圖1所示。

2 城區(qū)山洪災(zāi)害影響分析

2.1 總體思路

城區(qū)山洪災(zāi)害影響分析包含三方面：首先要?jiǎng)澏ㄎｋU(xiǎn)區(qū)范圍，其次要構(gòu)建預(yù)警對象與歷史洪水影響和現(xiàn)狀防洪能力的關(guān)聯(lián)，最后建立水文站（水位站）與預(yù)警對象（人）的關(guān)系，并依據(jù)防御現(xiàn)狀確定預(yù)警指標(biāo)體系[2]。核心是保障沿河居民區(qū)人員安全，具體實(shí)施路徑是“以行政村為對象，以居民戶為單元，以人為中心”，構(gòu)建考慮房屋高程變化的住區(qū)尺度與河流水文要素的關(guān)聯(lián)。

通過調(diào)查危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)的歷史洪水水面線，結(jié)合沿河居民群體的住宅地基高程和住宅登記人數(shù)，估算歷史洪水的淹沒范圍，并將其與登記的居民戶進(jìn)行對應(yīng)[3]。在此基礎(chǔ)上，通過統(tǒng)一假設(shè)不同頻率洪水水面比降（有條件可分類確定），提取不同頻率洪水易災(zāi)人群及其對應(yīng)的控制斷面的洪水水位，構(gòu)建“水位-流量-人群”關(guān)聯(lián)曲線[4]。

2.2 設(shè)計(jì)洪水情況統(tǒng)計(jì)

黎川水文站有1960—2020年共61年實(shí)測洪峰資料和1912年、1952年歷史調(diào)查資料。最大洪水發(fā)生在1952年，1912年次之。1952 年實(shí)測洪痕為 107.4 m，推算的洪峰流量為 2 245 m3/s，1912 年水位為106.08 m，推算的洪峰流量為 1 570 m3/s。設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算采用適點(diǎn)配線法，頻率曲線線型采用皮爾遜Ⅲ型，洪水頻率計(jì)算采用的樣本系列為實(shí)測系列加上歷史洪水組成的不連續(xù)系列，黎川水文站設(shè)計(jì)洪峰流量結(jié)果如表1所示。

根據(jù)黎川縣日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)、磨市街居委會(huì)和篁竹村流域面積大小及產(chǎn)流分區(qū)，采用瞬時(shí)單位線法中第Ⅴ產(chǎn)流分區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算各小流域設(shè)計(jì)洪水[5]。選取黎川縣日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)處為控制斷面進(jìn)行計(jì)算，由于黎川水文站與王府居委會(huì)地理位置相近，且流域面積接近，將王府居委會(huì)瞬時(shí)單位線法計(jì)算結(jié)果與黎川水文站實(shí)測資料排頻結(jié)果進(jìn)行對比，各頻率設(shè)計(jì)洪水采用《江西省暴雨洪水查算手冊》中瞬時(shí)單位線法計(jì)算與實(shí)測資料計(jì)算的結(jié)果一致性較好，因此本次計(jì)算采用瞬時(shí)單位線法推求設(shè)計(jì)洪水值。瞬時(shí)單位線和實(shí)測資料排頻法計(jì)算的設(shè)計(jì)洪水成果對比如表2所示。

根據(jù)黎川縣黎川水文站歷年實(shí)測洪水情況，采用曼寧公式計(jì)算王府居委會(huì)控制斷面水位-流量關(guān)系，選取實(shí)測洪痕比降1.7‰。日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)河段控制斷面如圖2所示，該河段控制斷面為單一斷面，形狀為“V”型，依據(jù)《天然河道糙率對照表》，綜合小流域現(xiàn)場河床特性及下墊面條件，確定河段主槽、左岸、右岸漫灘糙率分別采用0.035、0.080、0.080，確定黎川縣日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)控制斷面處水位-流量關(guān)系曲線如圖3所示。

2.3 洪水影響評價(jià)

日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)控制斷面以上集水面積613.83 km2，根據(jù)日峰鎮(zhèn)堤防建設(shè)現(xiàn)狀，王府居委會(huì)控制斷面左岸堤頂高程為106.54 m，右岸堤頂高程為106.70 m，因王府居委會(huì)在控制斷面處兩岸均有居民，取較低堤頂高程106.54 m作為成災(zāi)水位。從控制斷面水位-流量關(guān)系可知，相應(yīng)成災(zāi)流量為1 460 m3/s（見圖3）。根據(jù)計(jì)算所得設(shè)計(jì)洪水成果，黎川縣城區(qū)現(xiàn)狀防洪能力為25 a一遇，防洪現(xiàn)狀評價(jià)如圖4所示。

按上述方法對其他可能受影響的居委會(huì)開展分析計(jì)算，最終確定黎川縣城范圍內(nèi)日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)、磨市街居委會(huì)和篁竹村受洪水威脅，危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)共有539戶1 813人。

2.4 水位預(yù)警指標(biāo)分析

黎川縣城區(qū)采用水位預(yù)警，關(guān)聯(lián)站點(diǎn)為黎川水文站，預(yù)警水位分準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移水位和立即轉(zhuǎn)移水位。黎川縣城區(qū)現(xiàn)狀防洪能力為25 a一遇，立即轉(zhuǎn)移水位采用黎川水文站P=4%對應(yīng)的水位106.42 m；準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移水位采用立即轉(zhuǎn)移水位減去0.5 m[6]，即黎川縣日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)和篁竹居委會(huì)對應(yīng)黎川水文站的立即轉(zhuǎn)移水位為106.42 m，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移水位為105.92 m。

3 山洪災(zāi)害應(yīng)對路徑與對策

3.1 基本路徑

遵循目標(biāo)導(dǎo)向與問題導(dǎo)向相結(jié)合的原則，堅(jiān)持“水岸統(tǒng)籌，洪澇兼治；剛?cè)岵⑴e，平戰(zhàn)結(jié)合；科技引領(lǐng)，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”。努力實(shí)現(xiàn)洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)一體化管理，實(shí)現(xiàn)全鏈條多維度的人與洪災(zāi)的協(xié)調(diào)共生，形成山區(qū)縣域科學(xué)應(yīng)對特大暴雨洪災(zāi)的典范，為全省防洪減災(zāi)與應(yīng)急治理現(xiàn)代化提供示范[7]。山洪災(zāi)害防治韌性提升的基本路徑如圖5所示。

“水岸統(tǒng)籌，洪澇兼治”是要以流域空間為單位系統(tǒng)推進(jìn)洪澇治理，在加強(qiáng)河流防洪管控的基礎(chǔ)上，優(yōu)化城鎮(zhèn)發(fā)展格局，發(fā)揮下墊面對洪澇的源頭控制，使其能夠更好地發(fā)揮防洪減災(zāi)的功能。在對孕災(zāi)要素進(jìn)行科學(xué)干預(yù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)孕災(zāi)環(huán)境與承災(zāi)體的管理?！皠?cè)岵⑴e，平戰(zhàn)結(jié)合”，強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的安全規(guī)范和靈活的空間使用，在健全防汛排澇工程系統(tǒng)、提升“硬力量”的同時(shí)，優(yōu)化城鎮(zhèn)的構(gòu)造與功能，減少各種災(zāi)害的脆弱性，提升災(zāi)害的適應(yīng)性，貫徹“以防為主、防抗救相結(jié)合，常態(tài)減災(zāi)與非常態(tài)救災(zāi)相統(tǒng)一”的思想[8]?！翱萍家龑?dǎo)，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”，突出以創(chuàng)新為主導(dǎo)的首要發(fā)展驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)新一代信息技術(shù)與山洪災(zāi)害機(jī)制的深入結(jié)合，形成全面感知、精細(xì)化仿真、智能化決策的洪水災(zāi)害管理方法，構(gòu)建數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的城區(qū)山洪災(zāi)害防御體系。

3.2 主要對策與建議

（1）政府主導(dǎo)、多主體協(xié)同推進(jìn)治理。山洪災(zāi)害治理過程中必須堅(jiān)持“創(chuàng)新”和“治理”協(xié)調(diào)發(fā)展，以政府為主導(dǎo)，多主體協(xié)作，“自下而上”分級治理，積極探索和推動(dòng)山洪災(zāi)害防御的多級聯(lián)動(dòng)機(jī)制建設(shè)[9]。①整合水利、自然資源、應(yīng)急、氣象等多部門信息，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息體系，以實(shí)現(xiàn)對山洪災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警的有效共享；②加強(qiáng)“省-市-縣-鄉(xiāng)-村”多層級的縱向聯(lián)動(dòng)，對責(zé)任人到崗、巡查、易災(zāi)人員轉(zhuǎn)移安置等進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，建立“自上而下”與“自下而上”相結(jié)合的分散決策機(jī)制；③完善基層政府、部門及其他主體之間的合作機(jī)制，加強(qiáng)對山洪災(zāi)害的應(yīng)急處置、動(dòng)態(tài)跟蹤與防控，促進(jìn)政府、社會(huì)、市場在山洪災(zāi)害防治方面的合作。

（2）消除短板、全方位提升抗災(zāi)能力。具體有以下三點(diǎn)：一是要在統(tǒng)籌濱河道路、建筑、空間安全前提下，合理確定防洪護(hù)岸工程布局方案和結(jié)構(gòu)型式。探索采用升降式、折疊式、移動(dòng)式防洪墻等微升堤技術(shù)，彌補(bǔ)防汛關(guān)鍵部位和薄弱地段的不足。二是要通過新改建護(hù)岸、疏浚擴(kuò)卡、完善雨洪攔蓄設(shè)施，全面推進(jìn)流域面積100 km2以上河流防洪達(dá)標(biāo)；有序推進(jìn)沿河低洼地帶老舊小區(qū)搬遷改造，削減防洪不達(dá)標(biāo)建筑物規(guī)模；實(shí)施新建片區(qū)或城鎮(zhèn)防洪護(hù)岸工程，確保新區(qū)防洪達(dá)標(biāo)。三是借鑒鄭州“7·20”特大暴雨和洪災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)，按照洪水影響評價(jià)的范圍，提高易災(zāi)區(qū)域重要基礎(chǔ)設(shè)施的耐沖力，對城區(qū)重要的供水、供電、供氣、通信等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行詳細(xì)專項(xiàng)調(diào)查，制定風(fēng)險(xiǎn)清單[10]。

（3）濱水和諧、多方面促進(jìn)功能融合。針對河道行洪不暢、公共空間防洪協(xié)調(diào)不到位、沿河建筑物受災(zāi)嚴(yán)重等現(xiàn)狀，開展沿河公共空間安全綜合整治。對沿河地區(qū)亂占、亂采、亂堆、亂建等進(jìn)行專項(xiàng)治理。對占用河流的非法工程進(jìn)行清理，確保行洪安全；對防洪標(biāo)準(zhǔn)之下的違章建筑、不適合城鎮(zhèn)發(fā)展的各類工程、臨時(shí)經(jīng)營場所等進(jìn)行清理、整頓；對被占用的河流、岸線進(jìn)行修復(fù)。加強(qiáng)防洪設(shè)施與城市整體景觀的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，促進(jìn)防洪、交通、景觀、休閑和生態(tài)的有機(jī)融合[11]，形成洪旱兩宜、人水共融的濱水空間。加強(qiáng)沿江歷史人文遺產(chǎn)的保護(hù)與恢復(fù)，加強(qiáng)沿江地區(qū)歷史建筑和古城墻的修繕。

（4）立足“智慧”、數(shù)字化賦能轉(zhuǎn)型升級。以數(shù)字孿生流域建設(shè)為契機(jī)，發(fā)揮山地型縣城獨(dú)特優(yōu)勢，打造省內(nèi)具有影響力的防洪減災(zāi)科技研發(fā)高地。一方面，將新型數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用到山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警等全過程中，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與災(zāi)害防控的有機(jī)結(jié)合；另一方面，在算據(jù)、算法、算力方面持續(xù)研究突破，為山洪“四預(yù)”業(yè)務(wù)提供技術(shù)支持，最終實(shí)現(xiàn)在空間域上整體建模、多尺度分析，在時(shí)間域上動(dòng)態(tài)演化、全過程反饋[12]，在多場域上耦合互饋、協(xié)同化防控，助力山洪災(zāi)害防御體系從“有”到“好”的高質(zhì)量轉(zhuǎn)變。

4 結(jié) 論

以典型山區(qū)城鎮(zhèn)黎川縣為例，開展了城區(qū)洪水影響評價(jià)，并建立了水文與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)，結(jié)合當(dāng)前山洪災(zāi)害防御短板提出了韌性提升路徑。主要結(jié)論如下：

（1）黎川縣城現(xiàn)狀防洪能力約25 a一遇，受洪水威脅范圍覆蓋日峰鎮(zhèn)王府居委會(huì)、磨市街居委會(huì)和篁竹村，威脅區(qū)面積約2.3 km2，危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)共有539戶1 813人；該危險(xiǎn)區(qū)關(guān)聯(lián)到黎川水文站的立即轉(zhuǎn)移水位為106.42 m，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移水位為105.92 m。

（2）在山洪影響分析的基礎(chǔ)上，提出了基于韌性理念的山洪災(zāi)害防控適應(yīng)戰(zhàn)略與路徑，應(yīng)致力于實(shí)現(xiàn)洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)一體化管理，實(shí)現(xiàn)全鏈條多維度的人與洪水的協(xié)調(diào)共生，形成山區(qū)縣域科學(xué)應(yīng)對特大暴雨洪災(zāi)的典范，具體對策包括政府主導(dǎo)、多主體協(xié)同推進(jìn)治理，消除短板、全方位提升抗災(zāi)能力，濱水和諧、多方面促進(jìn)功能融合，立足“智慧”、數(shù)字化賦能轉(zhuǎn)型升級等。

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Impact of Mountain Flood Disasters and the Path of Resilience Enhancement in Typical Towns：A Case Study of Lichuan County

DENG Weibin

（Jiangxi Water and Hydropower Construction Group Co.，Ltd.，Nanchang 330025，China）

Abstract：Urban areas are a top priority for flood mitigation and disaster reduction. To further improve the response capacity to mountain flood disasters in urban areas，this study takes Lichuan County，a typical mountainous area in Jiangxi Province，as research object. Through historical flood investigations，elevation surveys of residential houses along the river，and river cross-section measurements，the current flood prevention capacity is evaluated. A relationship between hydrological and socio-economic factors is established，which can be used in the assessment of flood impacts and the determination of water level warning indicators. A flood disaster prevention and control strategy based on the concept of resilience is proposed，including government-led，multi-principal synergistic governance，eliminating shortcoming，comprehensively enhancing disaster resilience capabilities，promoting harmony along the waterfront，integrating functions from multiple aspects，and digital empowerment for transformation upgrading by relying on “smart”. The research outcomes can provide references for decision-making on county-level response to extreme mountain flood disaster in the new era.

Key words：mountain flood disaster；early warning；impact analysis；resilience enhancement；Lichuan County