东津河流域暴雨洪涝灾害风险区划
谢五三 吴 蓉 田 红 卢燕宇
【摘 要】提 要：本文从暴雨致灾机理出发，以东津河流域为例，开展中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术研究。根据气象资料、水文资料、地理信息资料、社会经济统计资料以及历史灾情资料等，运用TOPMODEL水文模型并结合统计法确定致洪临界面雨量，利用逐步回归法重建区域站资料序列，基于广义极值分布函数计算出不同重现期的致洪面雨量，根据流域内小时降水雨型分布，将不同重现期致洪面雨量以及叠加堤坝信息的DEM、manning系数等数据代入FloodArea模型进行洪水淹没模拟，得到不同重现期下洪水淹没图，再叠加流域内栅格化的人口、GDP以及土地利用信息，最终得到不同重现期下人口、GDP以及土地利用等风险区划图谱。建立的中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术方法简便可行，区划结果精度高、实用性强，对于面向实时防灾减灾的动态灾害风险管理具有重要意义。 【期刊名称】气象
【年(卷),期】2017(043)003 【总页数】7
【关键词】暴雨洪涝，风险区划，致洪面雨量，FloodArea，东津河流域
引 言
随着对我国自然灾害研究的不断深入以及经济建设的日益发展、防灾减灾意识的逐渐普及和对灾害管理、减灾效果的日益重视，作为自然灾害风险管理中重要而基础的灾害风险区划工作显得愈加重要而迫切(章国材，2010)。早在2000年，德国莱茵河流域就制作出洪水风险地图集，其成功的流域防洪规划与
水环境综合管理为全世界树立了典范(Karl-Heinz，2006；姜彤，2002；姜彤和许朋柱，1997)；欧洲中部的易北河流域是典型的湿润半湿润地区，有关易北河流域的暴雨洪涝风险和损失评价图为该流域洪涝风险管理提供重要技术支撑(Hattermann et al,2009)；此外还有中南美洲多灾种系列风险图谱，欧洲用于公众服务的洪水风险图(Begum et al,2007)，以及应用层次分析法(Yoshimatsu and Abe,2006)、概率统计(Korkmaz，2009)、模糊数学(Karimi and Hullermeier,2007)、灰色关联(Ye and Yao,2012)、聚类分析(高燚等，2013)等方法进行灾害风险区划技术研究。近年来，随着GIS技术的广泛运用,灾害风险区划技术得到进一步提高(Sang et al,2013；苏布达等，2005；李兰等，2013)，特别是GIS与水动力模型结合的洪水淹没模拟研究十分活跃，Gemmer(2004)、Gemmer et al(2006)和叶丽梅等(2013)通过FloodArea模型编制的风险图得到广泛应用和推广。目前，气象灾害风险区划理论方面仍不完善，技术方法也多种多样，大多将致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力4个因子加权综合构建出灾害风险区划模型(曾金全等，2011；李喜仓等，2012；俞布等，2011；李军玲等，2010；郭虎和熊亚军，2008)，该方法给出的是基于多年平均气候态的一种静态灾害风险区划图，对人们认识灾害的多年平均分布状况有一定的参考意义，但对于面向实时防灾减灾的动态灾害风险管理工作作用有限，且风险评估与区划的精度、实时性、实用性等方面都难以满足社会需求。灾害风险区划其出发点和归宿点是如何避免和减轻灾害对人民生命财产和社会经济的破坏和损害，只有从致灾机理出发，用风险的理念来认识和管理灾害,才能最大程度地减轻灾害影响(章国材，2014)；我国中小河流众多，暴雨洪涝灾害频繁，从暴雨致灾机理出发，以面向实时气象防灾减灾为思
路，开展中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术方法研究意义重大。
1 资料与方法
东津河流域地处安徽省皖南山区，是水阳江上游三源之一，为中小河流洪水和山洪地质灾害易发地区，流域面积1014 km2，河道全长65 km，上口宽80 m，洪水深度7.5 m，枯水深度0.4 m左右，比降5.94‰，其水文控制站沙埠站(1958年建站，提供观测水位、流量等要素资料)位于宁国市梅林镇沙埠村。本文以东津河流域为研究区域，所用资料主要包括流域内的气象资料、水文资料、地理信息资料、社会经济统计资料以及历史灾情资料等，流域内气象及水文站点分布图(图1)，气象资料为流域内及周边所有国家站及区域站建站至2014年逐日及逐小时降水资料，水文资料为沙埠站典型洪水过程的逐小时流量与水位观测值。DEM数据来自SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)，是2000年美国航空航天局(NASA)利用奋进号航天飞机上的雷达观测获得的地球表面(56°S～60°N)80%以上的三维雷达数据，有SRTM1和SRTM3两种，即分别是1和3角秒精度的数据，对应栅格精度分别为30和90 m，绝对高程和绝对水平精度分别为16和20 m，由于中小河流域河道宽度基本能达到或超过100 m，因而SRTM1能刻画出中小河流域河道信息，满足FloodArea模型淹没模拟分析需要；此外，由FloodArea模型使用指南(Geomer，2003)及不同精度的SRTM-DEM数据精度对比分析(安辛克等，2010)可知：DEM精度高、地形起伏明显，淹没模拟效果越好，因此本文选用的是DEM精度相对较高的SRTM1(栅格精度为30 m)；流域内河流堤坝信息直接影响FloodArea洪水淹没模拟效果，在进行淹没模拟前，需获取流域内河流堤坝高度、长度等信息，叠加到流域DEM中，得到叠加流域堤坝信息的DEM数据，通过精细化暴雨洪
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