12 我国洪水风险图编制与应用状况如何?
1984年,中国水利水电科学研究院与海河水利委员会合作开发了永定河泛区二维非恒定流洪水数值模拟模型(刘树坤、于天一等),进行了永定河泛区洪水演进计算和分析,并据此绘制了我国第一张洪水风险图(图1-13)。
该图展示了某一频率洪水的下列风险信息:
(1)危险重灾区:一般指洪水最先到达(6h以内)的区域。
图1-13 永定河泛区洪水风险图
(2)重灾区:指洪水可能造成较大经济损失或对居民生命财产构成较大威胁的区域。
(3)轻灾区:淹没水深较小,不对生命构成威胁、不会造成严重经济损失的区域。
(4)安全区:在洪水泛滥过程中不过水的区域。
此后,随着计算方法和洪水模拟技术的不断改进和完善,在水利部和地方政府的支持下,有关流域机构和研究单位,开展了防洪保护区、洪泛区、城市、溃坝等各种类型洪水风险图编制的研究和探索。
1997年,在当时的钮茂生部长的推动下,国家防汛抗旱总指挥部提出了编制中国洪水风险图的路线图:首先根据历史洪水(主要是20世纪发生的最大洪水)资料勾画出各流域洪水风险(淹没)区域,该工作在当年即告完成;其次进行洪水数值模拟计算,据此绘制相对精确的全国洪水风险图;在此基础上,建立各流域的动态仿真模型,以便针对变化的情况随时更新信息,对洪水风险信息进行动态管理,提供实时服务。
为给全国洪水风险图制作提供范本,作为路线图第二阶段的组成部分之一,1997年,国家防汛抗旱总指挥部办公室选择了两个典型区域:北江大堤保护区和荆江分洪区,开展试点研究,以形成洪水风险图制作的成套技术,包括建立基础数据库,研制数据前后处理模型、规范的洪水分析模型、损失评估模型,开发洪水风险的电子展示技术,设计避难方案,建立避难系统等。两个示范研究首次引入了GIS技术,使得洪水风险信息的处理和展示更为便捷、直观和灵活。这种基于GIS的洪水风险图制作系统的建立,使我国风险图制作技术能够与国际先进水平同步。
与此同时,为规范全国洪水风险图的制作,国家防汛抗旱总指挥部办公室于1997年发布了《洪水风险图制作纲要》,并下发通知,要求各地在洪水风险图制作工作中参照执行。1999年,国家防汛抗旱总指挥部办公室组织编写了《洪水风险图推广计划大纲》,明确了编制范围,组织形式,经费预算,推广步骤,审查、颁布与更新、管理和使用等事项。但因根据初步测算,全国洪水风险图制作的总成本约为20亿元,在当时条件下难以筹措,使得该推广计划暂时搁浅。
1998年开始的新一轮防洪规划正式将洪水风险图概念用于防洪工作实际。规划中,各流域都不同程度地进行了现状和规划水平年的洪水风险分析,一些流域还粗略勾画了以淹没频率表征的现状和未来的洪水风险图,初步估算了各流域重点防洪区现状与规划水平年(现状工程条件下)的单位面积年均损失。
进入21世纪后,随着洪水风险管理理念的确立,国家防汛抗旱总指挥部办公室在总结我国20年洪水风险图制作经验的基础上,于2004年发布了《洪水风险图制作导则》,用于指导全国洪水风险图的编制工作。
2004—2013年,国家防办先后利用防汛资金和水利基建前期经费在全国范围内开展了三次洪水风险图编制试点工作,与此同时部分省市,例如浙江省、福建省、湖北省、北京市、上海市等,也陆续开展了洪水风险图编制的探索和应用实践,取得了以下成果:
(1)建立了以水利部、流域和省(自治区、直辖市)防办为主体的洪水风险图编制组织管理体系。
(2)基本形成了以《洪水风险图编制导则》(SL 483—2010)、《洪水风险图编制技术细则》《洪水风险图编制费用测算方法》《洪水风险图管理办法》等为主体的规范制度体系。
(3)建立了以洪水分析模型、洪水损失评估模型、洪水风险图绘制系统和管理系统为核心的标准化的技术体系。
(4)开展了防洪(潮)保护区、蓄滞洪区、洪泛区、城市、山丘区、水库等各种类型洪水风险图的编制实践,覆盖范围超过10万km2,探索了适合我国国情和实际需要的洪水风险图编制方法、程序、表现形式和具体应用,为全面开展洪水风险图编制和应用工作积累了丰富经验。
(5)基本形成以国家、流域和省级科研、规划设计单位为中坚,以广大高新技术企业为支撑的洪水风险图编制技术力量。
2007年,“十一五”水利发展规划将洪水风险图作为防洪减灾的主要工作内容之一,标志着洪水风险图的编制步入政府规范性工作轨道。
2011年,国务院常务会议通过《全国中小河流治理和病险水库除险加固、山洪地质灾害防御和综合整治总体规划》(简称《总体规划》),明确要求“选择基础条件较好的防洪保护区、蓄滞洪区及重点防洪城市,编制不同量级洪水的洪水风险图,开展洪水风险区划;编制洪水避难转移图,开展洪水风险意识宣传和培训”。
按照上述《总体规划》,2013年水利部、财政部下发《全国山洪灾害防治项目实施方案(2013—2015年)》,决定投入13亿元开展全国重点地区洪水风险图编制,标志着我国洪水风险图编制工作正式开始。表1-1为全国重点地区洪水风险图编制范围。
表1-1 全国重点地区洪水风险图编制范围(2013—2015年)
注:重点防洪保护区有重叠,扣除重叠部分后总面积约42万km2。
在洪水风险图编制的同时,我国的一些政府部门和科研单位也在积极探索洪水风险图的实际应用。
1999年美国FM保险公司与中国水利水电科学研究院合作,针对洪水保险需求,编制了上海市洪水风险图,截至目前,FM保险公司根据该图除为5000多家国外企业提供洪水保险外,还为许多企业的防洪自保措施(如抬高厂房基础、设备及产品安放位置选取、临时防洪挡板设置等)提供洪水风险信息支持。
在最近编制完成的全国防洪规划中,各流域根据历史洪水淹没资料,结合现状洪水特性和防洪能力,编制了防御对象洪水的淹没状况图,在此基础上水利水电规划设计总院编制了洪水淹没区单位面积洪水期望损失图,以此支撑防洪工程措施和非工程措施的选择、布局和安排。
上海市在洪水风险信息公示方面进行了积极探索,在2010年世博会期间,上海市公示了世博园区的洪水风险图(图1-14),为世博会的管理者和观众了解该区域可能的洪水风险,以及一旦发生洪水,如何采取合理的应急行动提供了依据。
我国洪水风险图在防汛抢险和洪水应急管理中的应用也日趋广泛,如2010年唱凯堤溃决后应急编制的洪水风险图,为管理人员和有关部门了解洪水情况,部署救灾工作提供了支持;2010年温泉水库发生险情后应急编制的洪水风险图,给出了水库下游的洪水淹没情况,为可能的危险区采取应急抢护和群众转移提供了依据;2013年黑龙江干流溃堤后应急编制的洪水风险图,成为灾民安置和返迁计划制订的基础之一。
图1-14 2010年世博会世博园区洪水风险图示例