郭鳳清，曾 輝，叢沛桐，曹 宇，屈寒飛，耿 欣

(1.北京大學(xué)深圳研究生院城市規(guī)劃與設(shè)計學(xué)院，廣東深圳518055;2.北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，北京100871;3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，廣東廣州510642;4.廣東水利電力規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，廣東廣州510635)

以廣州為代表的珠江三角洲地區(qū)受海洋性氣候影響，成為我國由臺風引起的、受狂風暴雨洪水災(zāi)害影響最強、最頻繁、最嚴重的地區(qū)之一。同時，該地區(qū)也是自改革開放以來經(jīng)濟發(fā)展迅速、富裕程度較高的地區(qū)，北江下游的廣州、清遠、佛山等城市急需防范洪水。為此，在北江流經(jīng)清遠的潖江設(shè)立了潖江蓄滯洪區(qū)。潖江蓄滯洪區(qū)是廣東省僅有的一個蓄滯洪區(qū)，是北江流域防洪減災(zāi)體系的重要組成部分。設(shè)置潖江蓄滯洪區(qū)，適時分蓄超額洪水，削減洪峰，是科學(xué)安排洪水出路，合理處理局部與全局關(guān)系，最大程度地減輕洪災(zāi)整體損失的重要措施。能否適時有效地運用潖江蓄滯洪區(qū)關(guān)系到北江流域的防洪部署和安排，關(guān)系到廣州、清遠、佛山等城市重要防洪目標的安全。然而近年來，潖江蓄滯洪區(qū)內(nèi)人口增多，人均耕地僅0.057 hm2，平均人口密度高達為922.6人/km2，致使土地被不合理開發(fā)，蓄滯洪水場所被侵占，洪水災(zāi)害頻繁。蓄滯洪區(qū)內(nèi)資產(chǎn)逐年增加，啟用蓄滯洪區(qū)的損失將增大［1］?？梢姡治鰸徑顪閰^(qū)洪災(zāi)風險，開展避難轉(zhuǎn)移安置研究對于規(guī)避洪災(zāi)風險，減少洪災(zāi)損失是十分必要的。

就潖江蓄滯洪區(qū)洪災(zāi)的研究，主要集中于洪災(zāi)風險區(qū)劃及洪災(zāi)損失方面［2－4］，而啟用潖江蓄滯洪區(qū)后蓄洪區(qū)面臨的洪災(zāi)風險及避難轉(zhuǎn)移、人員安置等方面的研究目前尚未見報道。

本文基于Mike21技術(shù)平臺，建立潖江蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)值模型，預(yù)測北江遭遇300年一遇洪水時，在潖江口泄洪，啟用潖江蓄滯洪區(qū)后，蓄洪區(qū)內(nèi)洪水淹沒水深。以影響洪災(zāi)風險的主要因子滯洪水深為主要依據(jù)，結(jié)合實地調(diào)查的蓄滯洪區(qū)人口、財產(chǎn)數(shù)據(jù)，確定洪災(zāi)風險度。在此基礎(chǔ)上，基于最快避難轉(zhuǎn)移安置時間分析思想，結(jié)合該蓄滯洪區(qū)DEM數(shù)據(jù)、Google地圖、基礎(chǔ)設(shè)施，合理設(shè)計避難轉(zhuǎn)移與安置工作，為潖江蓄滯洪區(qū)的防洪規(guī)劃和防洪減災(zāi)決策做出科學(xué)性的指導(dǎo)，為蓄滯洪區(qū)的運用與管理提供依據(jù)和基礎(chǔ)，更將為保障區(qū)內(nèi)居民生命財產(chǎn)安全、保證蓄滯洪區(qū)適時有效運用、實現(xiàn)流域防洪減災(zāi)最大效益創(chuàng)造條件。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

1.1.1 地形數(shù)據(jù)

以精度為30 m的DEM數(shù)據(jù)為主，結(jié)合地面GPS調(diào)查修正，河道主槽利用2011年4月實測蓄滯洪區(qū)資料的修正值。

表1 潖江蓄滯洪區(qū)經(jīng)濟社會情況

1.1.2 水文數(shù)據(jù)

選用北江流域管理局歷史洪災(zāi)記錄及江口墟水文站數(shù)據(jù)，對基于Mike21技術(shù)平臺建立的潖江蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)值模型進行率定與驗證。

1.1.3 社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)

社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)摘自2010年廣東省清遠市統(tǒng)計年鑒。包括各行政區(qū)劃及村鎮(zhèn)人口、人口密度、房屋面積、耕地比重、人均GDP、重要工礦企業(yè)和重要基礎(chǔ)設(shè)施等。

潖江滯洪區(qū)范圍涉及清遠市清城區(qū)(飛來峽鎮(zhèn)及源潭鎮(zhèn))、佛岡縣(龍山鎮(zhèn))地界，共涉及6個社區(qū)(居委);23個村委共347個自然村。衛(wèi)生院(所)20所，學(xué)校27間，企業(yè)22家。潖江滯洪區(qū)內(nèi)(珠基25.0 m高程以下)總?cè)丝诤嫌嫾s2.2萬戶9.3萬人(常住人口)，其中圍內(nèi)人口約為1.6萬戶6.6萬人(常住人口)、圍外人口約為0.6萬戶2.7萬人(常住人口)。潖江滯洪區(qū)房屋總面積約為257.07萬m2，其中圍內(nèi)房屋面積約為188.96萬m2、圍外房屋面積約為68.11萬m2。潖江蓄滯洪區(qū)經(jīng)濟社會情況見表1。

1.1.4 蓄滯洪特征數(shù)據(jù)

蓄滯洪特征數(shù)據(jù)摘自北江流域管理局防洪抗旱資料。潖江蓄滯洪區(qū)25.0 m高程(珠基，下同)以下總面積100.8 km2，相應(yīng)總庫容7.22億m3。高程22.0 m以下總面積82.0 km2，相應(yīng)總庫容4.44億m3，其中圍外面積34.7 km2，相應(yīng)庫容1.83億 m3，圍內(nèi)面積47.3 km2，相應(yīng)庫容2.61億m3。高程21.62 m(相當于300年一遇設(shè)計洪水位)以下總面積79.8 km2(未計入?yún)^(qū)內(nèi)孤島，面積0.5 km2)，相應(yīng)總庫容4.11億m3，其中圍外面積33.3 km2，相應(yīng)庫容 1.64億 m3，圍內(nèi)面積46.5 km2，相應(yīng)庫容2.47億 m3(表2)。

表2潖江蓄滯洪區(qū)高程－面積－庫容統(tǒng)計表

1.1.5 地理信息數(shù)據(jù)

地理信息數(shù)據(jù)有潖江蓄滯洪區(qū)1:10 000行政區(qū)劃圖、Google地圖等。

1.2 研究方法

1.2.1 Mike21技術(shù)

丹麥水力學(xué)研究所開發(fā)的平面二維數(shù)學(xué)模型MIKE21，可模擬河流、湖泊、河口、海灣、海岸及海洋的水流、波浪、泥沙及環(huán)境場，為工程應(yīng)用、海岸規(guī)劃提供有效、完備的設(shè)計條件和參數(shù)。本文運用Mike21技術(shù)模擬北江遭遇300年一遇洪水，在潖江口泄洪及潖江蓄滯洪區(qū)內(nèi)洪水演進情況基礎(chǔ)上，提取造成洪災(zāi)風險的主要因子——蓄滯洪區(qū)內(nèi)淹沒水深，以作為洪災(zāi)風險分析的科學(xué)依據(jù)及洪災(zāi)避難轉(zhuǎn)移安置的理論基礎(chǔ)。

Mike21控制方程組采用平面二維非恒定流方程組［5］:

式中:x、y、t分別為空間、時間坐標;U為x方向流速;V為y方向流速;Z為水位;h為水深;u、v分別為垂線平均流速在x、y方向的分量;n為曼寧糙率系數(shù);c為射才系數(shù)，c=(1/n)h1/6;vt為紊動粘性系數(shù);g為重力加速度。

1.2.2 最快避難轉(zhuǎn)移安置時間分析

Han A F早在1990年用決策支持系統(tǒng)研究我國臺灣的疏散路網(wǎng)［6］;陳玲等對蓄滯洪區(qū)疏散最快時間作過研究［7］。假定蓄滯洪區(qū)的路網(wǎng)見圖1，共有路徑56段，節(jié)點20個，有4個災(zāi)民安置點，需要避難轉(zhuǎn)移安置的居民區(qū)有9個，均有3條道。

圖1 假定的轉(zhuǎn)移安置路網(wǎng)結(jié)構(gòu)

蓄滯洪區(qū)洪災(zāi)避難轉(zhuǎn)移安置，應(yīng)考慮需要避難轉(zhuǎn)移的區(qū)域、轉(zhuǎn)移開始時間、路面狀況、交通工具、災(zāi)民的行動時間、行為方式等多種因素。避難轉(zhuǎn)移安置問題可認為是多源點、多匯合點問題，其中源點為轉(zhuǎn)移開始時的起點，匯點就是應(yīng)急的安置點或安置區(qū)。本文運用最快避難轉(zhuǎn)移安置時間分析思想對潖江蓄滯洪區(qū)洪災(zāi)避難轉(zhuǎn)移安置開展研究。

1.2.3 實地調(diào)查方法

實地調(diào)查全過程分為前期室內(nèi)準備、中期實地調(diào)查和后期數(shù)據(jù)整理三個階段。在前期室內(nèi)準備階段搜集相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，初步了解研究區(qū)的相關(guān)情況，制定詳細的調(diào)查方案;在實地調(diào)查階段，運用150對每個抽樣點進行定位，通過實際測量和問卷調(diào)查等多種方式獲取數(shù)據(jù)并填寫調(diào)查表;在后期數(shù)據(jù)整理階段，對實地調(diào)查數(shù)據(jù)進行整理、分類與匯總，建立數(shù)據(jù)庫。

2 洪水災(zāi)害風險分析

蓄滯洪區(qū)是一種特殊的洪水風險區(qū)域。根據(jù)潖江蓄滯洪區(qū)洪水特性、地形地貌，在調(diào)查區(qū)內(nèi)人口、財產(chǎn)分布的基礎(chǔ)上，按洪水風險分析方法對潖江蓄滯洪區(qū)的洪水風險進行統(tǒng)一分析、評價，摸清洪水風險分布狀況，并根據(jù)洪水風險程度進行風險分區(qū)。

2.1 風險因子分析

進行蓄滯洪區(qū)風險評價時主要基于蓄滯洪區(qū)運用標準、分蓄洪水淹沒水深這兩個主要風險因子，并結(jié)合考慮淹沒歷時等因素的影響。

運用Mike21技術(shù)，當北江遭遇300年一遇洪水，在潖江口泄洪，模擬潖江蓄滯洪區(qū)內(nèi)洪水演進，提取數(shù)據(jù)，結(jié)合潖江蓄滯洪區(qū)1:10 000行政區(qū)劃圖、Google地圖及蓄滯洪區(qū)內(nèi)的人口分布，統(tǒng)計并分析得，潖江蓄滯洪區(qū)內(nèi)，1 m水深以上蓄滯洪水范圍有73.2 km2，區(qū)間居民人口3.9萬人，占蓄滯洪區(qū)總面積的93%，占總?cè)丝?6%，承受較大風險的范圍、人口都較大(表3)。

2.2 風險評價

2.2.1 評價方法與評判標準

根據(jù)影響蓄滯洪區(qū)洪水風險的主要風險因子蓄滯洪區(qū)運用標準和滯洪淹沒水深，分析確定洪水風險度(R)［8］，基本風險度見表4。以基本風險度為依據(jù)，將洪水風險程度分為重度、中度和輕度風險3個級別。蓄滯洪區(qū)洪水風險評判標準為:R≥1.5為重度風險區(qū)，0.5≤R＜1.5為中度風險區(qū)，R＜0.5為輕度風險區(qū)。

2.2.2 現(xiàn)狀風險狀況

潖江蓄滯洪區(qū)總面積80.3 km2(含區(qū)內(nèi)孤島面積0.5 km2)，總?cè)丝?.86萬人。其中設(shè)計滯洪水位21.62 m以下受分洪淹沒影響的風險區(qū)面積為79.8 km2，內(nèi)有人口5.58萬人;滯洪水位以上基本不受分洪影響的自然崗地、高地面積有0.5 km2，居住人口0.28萬人。

表3 潖江蓄滯洪區(qū)蓄滯洪水深－面積－人口情況統(tǒng)計表(面積:km2;人口:萬人)

表4 基本風險度(R)表

按上述洪災(zāi)風險分析方法和擬定的風險度標準，對受分洪淹沒影響的風險區(qū)洪水風險程度進行分析評價。結(jié)果表明，現(xiàn)狀蓄滯洪區(qū)存在較大風險，蓄滯洪區(qū)大部分地區(qū)為重度和中度風險區(qū)。在整個分洪淹沒影響范圍內(nèi)，重度風險區(qū)面積有64.2 km2，人口2萬人;中度風險區(qū)面積10.5 km2、人口2萬人;輕度風險區(qū)面積5.1 km2、人口1.6萬人。風險分析統(tǒng)計見表5。

表5 潖江蓄滯洪區(qū)現(xiàn)狀風險分析統(tǒng)計

3 洪災(zāi)避難轉(zhuǎn)移與安置設(shè)計

根據(jù)潖江蓄滯洪區(qū)蓄滯洪水時區(qū)內(nèi)居民安全狀況，需將高風險區(qū)人口進行外遷安置，中、低風險區(qū)人口建議撤退轉(zhuǎn)移或應(yīng)急避險［9－10］。同時，還要根據(jù)地方具體的實際情況因地制宜地轉(zhuǎn)移和安置人口。

3.1 轉(zhuǎn)移安置設(shè)施現(xiàn)狀

根據(jù)實地調(diào)查，潖江蓄滯洪區(qū)內(nèi)公路網(wǎng)比較發(fā)達，區(qū)內(nèi)有國道 G106、省道 S355、S252、S253、S354及清佛公路和京廣鐵路通過，農(nóng)村居民點間基本上都有3～5 m寬的“村村通”道路連接，跨潖江橋梁4座、跨潖二河橋梁1座，道路總長約91 km，基本上均為混凝土路面。該路網(wǎng)不是專用撤退道路，但可以平汛結(jié)合，部分滿足分洪撤退的需要。

3.2 避難轉(zhuǎn)移方式設(shè)計

(1)群眾安全轉(zhuǎn)移的主要方式

采用實地調(diào)查法，根據(jù)歷史洪水及當?shù)馗刹咳罕姷慕榻B，潖江蓄滯洪區(qū)群眾安全轉(zhuǎn)移主要有四種方式:

方式一:靠近北江或潖江邊的群眾由于平時依靠船舶旅游運輸謀生，該區(qū)域的群眾主要以船作為主要轉(zhuǎn)移工具。

方式二:潖江蓄滯洪區(qū)屬丘陵地帶，區(qū)內(nèi)山巒起伏，絕大部分村落依山而落，該區(qū)域的群眾可就近徒步轉(zhuǎn)移到附近山頭。

方式三:京廣鐵路穿越潖江蓄滯洪區(qū)，鐵路防御洪水標準高于100年一遇，沿途有小部分村莊，該區(qū)域的群眾可就近徒步轉(zhuǎn)移到鐵道路基上。

方式四:江口墟鎮(zhèn)居民總共有4 789人。由于江口墟鎮(zhèn)內(nèi)大部分居住的地勢較高，其中原江口鎮(zhèn)政府所在地、江口中學(xué)高程均超過26 m，可安置江口墟鎮(zhèn)內(nèi)的居民。龍山、民安、湯塘、源潭鎮(zhèn)政府也可安置群眾。該部分主要利用現(xiàn)有汽車、摩托車等交通工具通過蓄滯洪區(qū)內(nèi)道路轉(zhuǎn)移。潖江蓄滯洪區(qū)各行政村安全轉(zhuǎn)移方式見表6。

(2)準備轉(zhuǎn)移的命令發(fā)布和實施

區(qū)內(nèi)群眾必須安全轉(zhuǎn)移時，各行政村、自然村通過密集的鑼聲發(fā)出命令，鎮(zhèn)政府及有關(guān)部門采取得力措施組織群眾和大件財產(chǎn)向預(yù)定的安全地帶轉(zhuǎn)移;對于確實來不及轉(zhuǎn)移的群眾，由搶險救災(zāi)隊待水位平穩(wěn)后用船只逐步向安全地帶轉(zhuǎn)移。蓄滯洪區(qū)的輸電線路、交通及電信、移動通訊聯(lián)絡(luò)工具目前已絕大部分保證到自然村。

(3)區(qū)內(nèi)群眾必須安全轉(zhuǎn)移時，由各行政村、自然村村長負責組織。

3.3 安置工作設(shè)計

經(jīng)過實地調(diào)查，結(jié)合當?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施情況，洪災(zāi)后的安置工作從最基本的五方面得以保證:

表6 各行政村安全轉(zhuǎn)移方式

(1)治安保衛(wèi)

為保護災(zāi)民利益，嚴厲打擊危害社會治安的破壞活動，維護社會穩(wěn)定，要求各安置點及分洪區(qū)配備武裝保衛(wèi)人員，加強安全轉(zhuǎn)移地區(qū)的社會治安保衛(wèi)工作。每個安置點配備保衛(wèi)人員3人，大型安置點配備保衛(wèi)人員10～15人，在蓄滯洪區(qū)進行巡邏執(zhí)勤，出動巡邏船只2艘，巡邏人員10人。

(2)后勤保障

依照防洪法有關(guān)規(guī)定，防汛時期將動用該區(qū)域所有旅游觀光船只，負責安全轉(zhuǎn)移分洪區(qū)人畜和防汛物資供應(yīng)。

(3)醫(yī)療衛(wèi)生

針對蓄滯洪區(qū)出現(xiàn)的常見流行病，淹沒前衛(wèi)生局應(yīng)到到淹沒區(qū)采取預(yù)防措施。衛(wèi)生局組織，鎮(zhèn)醫(yī)院負責，在每個安全區(qū)設(shè)置醫(yī)療點，對分散的臨時安置點，要設(shè)立流動救護站，所需醫(yī)務(wù)人員及相應(yīng)的醫(yī)療設(shè)備及藥品由縣衛(wèi)生局負責落實。保證災(zāi)民飲用衛(wèi)生水，需儲備漂白粉，由經(jīng)貿(mào)局落實，安全轉(zhuǎn)移時隨同糧食發(fā)放到點。

(4)災(zāi)民安置及生活物資供應(yīng)

搭棚，每戶按20 m2搭棚，搭棚器材由區(qū)內(nèi)經(jīng)貿(mào)局負責落實。保證災(zāi)民吃、穿物資供應(yīng)，按計劃保證按時足額發(fā)放。轉(zhuǎn)移后按7 d不能用炊計算，共19 523人，每人每天安排干糧1 kg，最多每天需19 523 kg，7 d需133 661 kg，相應(yīng)配備衛(wèi)生飲用水，由區(qū)經(jīng)貿(mào)局調(diào)運到點。蔬菜肉食供應(yīng)，每天每人1 kg，7 d共需133 661 kg以及食鹽等生活必須品，由區(qū)經(jīng)貿(mào)局落實調(diào)運。燃料煤炭供應(yīng)，由清遠市經(jīng)貿(mào)局落實調(diào)運。

(5)通訊聯(lián)絡(luò)

由移動清遠公司會清城區(qū)、佛岡縣公司擬定移動電話的調(diào)配和增設(shè)移動通訊網(wǎng)絡(luò)方案，保證各級指揮部、各有關(guān)單位、指揮人員、執(zhí)勤人員的通訊聯(lián)系。

4 總結(jié)與討論

以潖江蓄滯洪區(qū)洪災(zāi)避難轉(zhuǎn)移安置為研究對象，利用Mike21技術(shù)，建立潖江蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)值模型，模擬北江遭遇300年一遇洪水時，在潖江口泄洪，潖江蓄滯洪區(qū)洪水演進，據(jù)此分析潖江蓄滯洪區(qū)洪災(zāi)風險。通過實地調(diào)查，對潖江蓄滯洪區(qū)社會經(jīng)濟基礎(chǔ)情況、蓄滯洪特征、洪水風險和基礎(chǔ)設(shè)施全面掌握的基礎(chǔ)上，結(jié)合實地調(diào)查歷史洪水，利用潖江蓄滯洪區(qū)DEM數(shù)據(jù)、Google地圖及最快避難轉(zhuǎn)移安置時間分析法，詳細設(shè)計了潖江蓄滯洪區(qū)內(nèi)各行政村落遭遇洪災(zāi)時避難轉(zhuǎn)移與人員安置，為潖江蓄滯洪區(qū)啟用預(yù)案科學(xué)編制及防洪減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。同時，建議潖江蓄滯洪區(qū)在今后的開發(fā)中不應(yīng)過分占用河道，以規(guī)避洪災(zāi)風險。通過個例研究，本文可為蓄滯洪區(qū)啟用后避難轉(zhuǎn)移安置研究提供一種思路。

由于數(shù)據(jù)有限，潖江蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)值模型率定只選用該蓄滯洪區(qū)的蓄洪量指標，對潖江蓄滯洪區(qū)的洪水風險分析可能存在一定的局限性。后續(xù)研究中，有待利用GIS技術(shù)繪制洪災(zāi)轉(zhuǎn)移路線圖，以便提供更清晰明了的洪災(zāi)轉(zhuǎn)移路線。

［1］ 郭鳳清．潖江蓄滯洪區(qū)洪災(zāi)風險分析及減災(zāi)研究［D］．廣州:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012:92－99．

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［3］ 叢沛桐，黃錦林，王瑞蘭．潖江滯洪區(qū)洪災(zāi)風險區(qū)劃研究［J］．廣東水利水電，2005(6):10－12．

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