黃晞淳，王松岳，張玉燕

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟南 250013）

山東省地跨黃、淮、海三大水系，是一個水旱災(zāi)害頻繁、風(fēng)暴潮危害嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)脆弱的省份。隨著我國防洪工作“從控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變”的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變，防洪減災(zāi)工程措施與非工程措施并重，在工程措施建設(shè)的基礎(chǔ)上輔以防汛指揮調(diào)度系統(tǒng)是非常必要的。山東省防汛指揮調(diào)度系統(tǒng)是進行防汛減災(zāi)工作的非工程措施之一，為各級防汛指揮、防汛調(diào)度、搶險救災(zāi)提供決策支持的重要依據(jù)。調(diào)度系統(tǒng)的重要工作之一是實行洪水風(fēng)險管理，在未發(fā)生洪水之前，預(yù)先確定可能發(fā)生的洪水頻率、洪水淹沒范圍、人員轉(zhuǎn)移、物資調(diào)配等，一旦發(fā)生洪水則可按事先確定的方案決策調(diào)度，以減少水災(zāi)的損失；洪水風(fēng)險圖是實行洪水風(fēng)險管理的重要技術(shù)支撐，風(fēng)險圖的可視性較好，可用于指導(dǎo)受洪水威脅的洪泛區(qū)的規(guī)劃、建設(shè)、土地開發(fā)利用和管理。山東省防汛指揮調(diào)度系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)洪水風(fēng)險管理子系統(tǒng)，擬建16條大中型山區(qū)河道險工險段處的洪水風(fēng)險圖。

1 洪水風(fēng)險管理系統(tǒng)概述

洪水風(fēng)險管理是支持防汛指揮調(diào)度系統(tǒng)對洪災(zāi)發(fā)生或各種調(diào)度手段運用后可能造成的損失做出模擬和預(yù)評估，幫助調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化選擇調(diào)度方案。主要包括：災(zāi)情信息的采集和上報，社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)的匯集；洪水淹沒風(fēng)險圖的生成；淹沒動態(tài)模擬和仿真；洪水演進動態(tài)模擬；受災(zāi)范圍、水深和影響程度以及不同淹沒類型的評估和統(tǒng)計；洪水級別、頻率判斷與分析；災(zāi)情分析、校核與評估；災(zāi)情信息上報和管理。

洪水風(fēng)險圖是標(biāo)識有關(guān)洪水風(fēng)險信息的一系列圖的總稱，直觀反映區(qū)域洪水的風(fēng)險信息，主要應(yīng)用于防洪減災(zāi)、社會保險等領(lǐng)域，并為社會提供洪水風(fēng)險有關(guān)信息。洪水風(fēng)險圖通過區(qū)域調(diào)查與風(fēng)險概況分析、風(fēng)險因子辯識、基礎(chǔ)資料的收集與處理、洪水風(fēng)險分析、風(fēng)險圖制作等步驟，在基礎(chǔ)地圖上繪制出不同頻度的洪水風(fēng)險區(qū)域以及不同頻率的洪水淹沒范圍，以不同顏色表示不同淹沒水深，直觀而真實地體現(xiàn)洪水風(fēng)險的各類信息，同時編寫有關(guān)的數(shù)據(jù)圖表、文字圖像等各種說明資料。

洪水風(fēng)險圖具體包括：1）可進行不同頻率洪水淹沒的查詢顯示、面積方位量算；2）不同頻率洪水分析、洪水災(zāi)情損失統(tǒng)計以及防洪減災(zāi)預(yù)案分析，防洪預(yù)案推演顯示；3）淹沒區(qū)內(nèi)不同洪水頻率洪水淹沒范圍內(nèi)社會經(jīng)濟狀況、防汛工程、流域水系、行政區(qū)劃等查詢顯示；4）能夠及時為防汛決策部門進行洪水災(zāi)情評估和防洪決策提供科學(xué)依據(jù)，并提醒廣大市民做好防治水患工作。

2 洪水風(fēng)險管理系統(tǒng)建設(shè)原則

1）標(biāo)準(zhǔn)性：遵守有關(guān)國際、國家和行業(yè)規(guī)范，按照《洪水風(fēng)險圖編制導(dǎo)則》規(guī)定，參照《洪水風(fēng)險圖成果規(guī)范化的初步要求》，設(shè)計數(shù)字化洪水風(fēng)險圖空間圖層要求、數(shù)字化洪水風(fēng)險圖數(shù)據(jù)庫表及表結(jié)構(gòu)。

2）通用性：高度集成洪水風(fēng)險的數(shù)據(jù)管理、信息查詢、紙質(zhì)風(fēng)險圖制圖等功能，平臺建設(shè)通用化，同時系統(tǒng)具有高度開放性，便于為今后進一步的工作開展提供接口。

3）實用性：系統(tǒng)可以方便快捷、迅速地提取各種洪水風(fēng)險信息；同時，還提供靈活多樣的查詢功能；并從洪水風(fēng)險圖制作、管理與運用等角度出發(fā)，充分考慮系統(tǒng)的實用性。

4）經(jīng)濟性：充分考慮系統(tǒng)投入運用以后人員管理與維護的經(jīng)濟實用性，盡可能做到少投入，高產(chǎn)出，提高性價比。

3 洪水風(fēng)險管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

防汛指揮調(diào)度系統(tǒng)洪水風(fēng)險管理子系統(tǒng)建設(shè)是以數(shù)字流域為基礎(chǔ)，融合洪水特征、地理信息、社會經(jīng)濟等信息，通過資料調(diào)查、洪水計算和風(fēng)險判別，以圖表的空間表現(xiàn)形式直觀反映洪水威脅區(qū)域發(fā)生某一頻率洪水后，可能淹沒的范圍、水深、流速等洪水特征要素以及進行不同量級洪水災(zāi)害風(fēng)險和洪災(zāi)經(jīng)濟的損害評估的圖形工具。

洪水風(fēng)險圖系統(tǒng)基于GIS，依托水利要素綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，依據(jù)區(qū)域洪水特性、洪水風(fēng)險圖類別及基礎(chǔ)資料情況等因素，選擇水文學(xué)法、水力學(xué)法、歷史水災(zāi)法一種或多種方法洪水風(fēng)險分析方法建立模型，根據(jù)洪水風(fēng)險分析成果，繪制洪水風(fēng)險圖。

系統(tǒng)建設(shè)后可查看風(fēng)險圖的具體圖層；瀏覽某一頻率的洪水風(fēng)險圖；查詢顯示淹沒面積；查詢統(tǒng)計淹沒范圍內(nèi)的淹沒情況；查看顯示洪水風(fēng)險圖綜合信息、社會經(jīng)濟信息、補充信息、防洪預(yù)案、洪水演進動畫，以及說明信息；打印繪制紙質(zhì)圖。

4 洪水風(fēng)險管理系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)

洪水風(fēng)險管理系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容主要包括：1）制定統(tǒng)一的總體框架文件，采用相同的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和表達方式，方便今后進行山東省范圍內(nèi)的洪水風(fēng)險圖的拼接及分流域圖的制作；2）依據(jù)區(qū)域洪水特性、洪水風(fēng)險圖類別及基礎(chǔ)資料情況等因素，選擇水文學(xué)法、水力學(xué)法、歷史水災(zāi)法等一種或多種洪水風(fēng)險分析方法建立模型，根據(jù)洪水風(fēng)險分析成果，繪制洪水風(fēng)險圖。3）利用計算機技術(shù)對這些信息進行采集，在山東省數(shù)字流域的基礎(chǔ)上，構(gòu)建規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、完整統(tǒng)一的洪水風(fēng)險圖資料體系，并開發(fā)出一套功能完備的系統(tǒng)軟件。

圖1 洪水風(fēng)險圖系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)軟件平臺有洪水風(fēng)險圖處理制作和洪水風(fēng)險圖管理兩個核心模塊。用戶登錄后，根據(jù)設(shè)定的權(quán)限，進入系統(tǒng)。在管理系統(tǒng)里，用戶可以對所有洪水風(fēng)險圖、骨干河道、重點水庫風(fēng)險圖進行管理，查詢顯示基本信息、工程信息、風(fēng)險信息、避險信息等。在處理制作系統(tǒng)里，既可以將數(shù)據(jù)直接輸入系統(tǒng)，也可分析制作新的數(shù)據(jù)，運用輸入或生成的的數(shù)據(jù)，制作骨干河道、重點水庫等各類風(fēng)險圖及相應(yīng)的紙質(zhì)圖版面設(shè)計。

管理模塊可實現(xiàn)系統(tǒng)的權(quán)限管理，不同用戶進入系統(tǒng)后，可進入相應(yīng)權(quán)限部分。管理級用戶可以進入處理制作系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，查詢基礎(chǔ)信息、工程信息、風(fēng)險信息、避險信息以及背景信息的數(shù)據(jù)，進行洪水風(fēng)險圖查詢顯示打印和基本信息的維護。制圖級用戶進入處理制作系統(tǒng)，進行洪水風(fēng)險圖紙質(zhì)圖版面設(shè)計和基本信息的維護。

5 結(jié) 語

洪水風(fēng)險圖的建設(shè)使風(fēng)險信息查詢、維護及損失評估更加方便、直觀，更好地服務(wù)于防洪減災(zāi)決策，快速地作出各種準(zhǔn)確可行的調(diào)度方案，從而通過山東省防汛指揮調(diào)度系統(tǒng)選擇出保證防洪工作安全、充分發(fā)揮防洪工程效益、洪澇災(zāi)害損失最小、對環(huán)境影響最低的科學(xué)決策，有力地保證社會和國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、人民生活的安定和社會的穩(wěn)定。

[1] 李昌志.淺談洪水風(fēng)險圖制作與管理系統(tǒng)的開發(fā)[J].中國防汛抗旱，2007(12).

[2] 廖鴻志.長江流域洪水風(fēng)險圖編制試點工作進程[J].人民長江，2008(7).