避洪转移图编制研究与应用

2020-09-19 02:38刘朋俊郑欣林利伟
资源导刊(信息化测绘) 2020年8期
关键词:危险区水深路线

刘朋俊 郑欣 林利伟

(1.黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南 郑州 450008;2. 驻马店市慧智房地产测绘有限公司,河南 驻马店 463000;3.三门峡土地开发储备整理中心,河南 三门峡 472000)

1 引言

避洪转移图可以指导洪水影响区内人员及时、有序地疏散撤离,是洪水风险图编制的重要应用之一[1]。它在洪水分析计算或历史洪水调查分析基础上,结合受洪水影响区域的居民点、道路、地形、气候和安置条件等因素,确定洪水危险区和受影响人口、地物等,从而选取安置区域、规划转移路线。避洪转移图基于洪水淹没范围、水深等信息,借助地理信息系统等手段,将洪水要素、基础地理、道路及防汛应急预案等进行图形化、符号化表达,使避洪措施更加直观、高效,为各级防汛指挥机构合理制定应急响应预案、部署防汛抢险、组织群众应急转移疏散提供避险信息参考。

2 避洪转移图编制技术路线

根据洪水计算结果,选取最大淹没水深值和最短到达时间,形成最大水深最短时间范围包络图,以淹没信息为基础,结合人口分布、撤离道路、安置条件等进行避洪转移分析,确定转移单元、人口数量及安置场所,制定转移路线。避洪转移图编制技术路线[2]如图1 所示。

2.1 危险区与转移单元的确定

危险区是指可能被洪水淹没或围困,需要采取避洪转移措施的区域。对于不同编制区域,根据洪水分析中的相应量级洪水的淹没情况确定危险区。对于主动分洪的蓄滞洪区,因其分洪口门(分洪闸、扒口口门或溢洪堰)固定,危险区可直接取洪水分析中最大量级洪水的淹没范围。

避洪单元是指处于危险区内,进行避洪转移分析的最小行政单位或居民聚集点(如乡镇、行政村、自然村等),普遍根据危险区情况(淹没面积、基础数据状况、风险数据结果等)确定。对于防洪保护区,通常要求转移单元不得大于乡镇,若危险区面积较小(如小于1000km2),转移单元以不大于行政村为宜。

图1 避洪转移图编制技术路线

2.2 资料收集与整理

基础数据是否全面、可靠,直接关系到避洪转移分析的准确性和可操作性。洪水要素数据是避洪转移分析的前提,居民地及人口数据、安全设施分布数据、道路数据、防洪预案、蓄滞洪区运用预案等也是避洪转移分析的重要资料。应收集的相关资料有:

①地形数据:水系、道路、行政边界、高程、居民点等;②水文数据:水位站数据、降雨、闸门、泵站、堤防等;③社会经济数据:人口、GDP、交通等。具体内容如表1 所示。

表1 收集资料统计表

2.3 避洪安置人口确定

确定安置方式是转移单元人口确定的前提。避洪安置方式分为就地安置和异地安置两类。当水深<1.0m、流速<0.5m/s,且具有可容纳该区域人口的安全场所和设施时,采用就地安置方式[3];当水深>1.0m 或流速>0.5m/s 时,采用转移安置方式。采用转移安置方式时,若转移区域较大、洪水前锋演进时间超过24h,应按洪水前锋到达时间<12h、12 ~24h 和>24h,将转移单元划定为三个批次进行转移。确定转移单元后,依据洪水风险信息数据和基础数据,可以得出不同淹没水深及洪水流速时的人口分布;统计满足条件的乡镇人口,可以得到转移单元需要避洪安置的人员数量。

2.4 安置区确定

安置区是具有一定容纳能力,能够保障避洪人员安全与基本生活条件的安置区域或场所。选取安置区时,应根据洪水淹没情况,在确保安全的前提下以所能容纳尽可能多的最大人口数为标准设置安置区。根据转移单元的分布及人口数量,按照就近性、安全性、通达性和灾民容量等原则确定安置区位置。通常情况下,安置区域设在周围未淹没的安全区域。同时,根据《避洪转移图编制技术要求(试行)》,安置区可容纳人数一般按照建筑物内人均面积3m2,露天区域人均面积8m2确定。

2.5 转移路线确定

避洪方向或转移路线规划是开展异地转移安置的重要环节,也是避洪转移分析较为复杂的环节之一。异地安置是在ArcGIS 中基于道路网络数据,依据最短时间原则,根据转移单元人数、安置区容纳能力、道路通容能力、行政区界等因素,确定转移单元、安置区和转移路线。安置时尽可能避免一个转移单元对应多个安置区,避免交通拥堵,避免跨县级以上行政区安置。对于分析得到的转移路线,通过人工辨识判别路径的合理性,确定转移路线沿途没有威胁转移人员安全的危险点。

2.6 检验核实与图件绘制

为保证避洪转移图的可靠性、实用性和可操作性,在避洪转移分析过程中和完成后分别进行现场查勘、分析结果检验核实。例如:调查道路基础数据,包括道路等级、路况、节点、可通达性,以及不同天气条件下道路基本情况调查与各类道路实地查勘;选择若干转移单元,在不同天气条件下,开展由转移单元至安置区的实际徒步试验,测试道路通行情况、转移所需时间、沿途可能影响转移效率的主要因素等,以确定安置区与转移单元的对应关系、安置容量匹配和转移路线设置的合理性。检验无误后利用绘制系统按步骤绘制图件。

3 应用实例研究

3.1 研究区概况

安徽省城西湖蓄洪区位于淮河中游南岸,北临淮河,西起周集岗地至王截流上格堤,东部有岗地与城东湖相隔,南部为丘陵岗地,与淮河支流沣河以沿岗堤相隔,将湖区分为湖心和湖周两部分。它南承沣河全部来水,东西纳沿岗河所截地面径流,是淮河中游最大的蓄洪区,位于北亚热带的北部边缘,属湿润性季风气候,四季分明,降水主要分布在5 ~9 月份,暴雨多发生在7 月份。城西湖蓄洪区涉及全县16 个乡镇,经济以农业为主,农业生产以种植业为主,水田率已达78%以上。淮河干流的洪水特征是持续时间长、水量大,对城西湖蓄洪区危害极大。新中国成立以来,城西湖蓄洪区三次进洪,内涝经常发生,灾害频繁。

3.2 避险转移图绘制

(1)危险区与转移单元的确定

城西湖蓄洪区避险转移图根据城西湖蓄洪区百年一遇洪水计算结果,选取最大淹没水深值和最短到达时间,形成最大水深最短时间范围包络图,确定危险区范围,如图2 所示。

图2 危险区范围

(2)资料收集与整理

收集研究区的行政区域、居民点分布、道路、防洪预案、各县(市)统计年鉴等资料,为避洪安置人口确定、安置区划定、转移方式和转移路线确定等提供支撑。

(3)避洪安置人口确定

综合分析淹没水深、洪水流速、行政区域、各县(市)统计年鉴,确定转移人口数量,以及人口所属的市、县、乡、村等行政区域。

(4)安置区与转移路线确定

依据就地安置(淹没水深<1.0m 和流速<0.5m/s,且具有可容纳该区域人口的安全场所和设施)和转移安置(淹没水深>1.0m 或流速>0.5m/s)的划分方式,结合城西湖淹没范围及淹没程度,采用转移安置的方式对居民进行安置。同时,由于城西湖蓄洪区转移区域较大、洪水前锋演进时间超过24h,将转移单元按洪水前锋到达时间<12h、12 ~24h 和>24h 划定为三个批次进行转移。按照就近性、安全性、道路可通达性、灾民容量的原则,确定相应的安置场所;结合转移区和安置区的相对位置,依据最短时间原则,根据转移单元人数、安置区容纳能力、道路通容能力、行政区界等因素,对转移路线进行了具体规划,形成了转移区、安置区、转移路线之间的一一对应关系。

(5)避洪转移图绘制

在洪水风险图绘制系统中,按照绘制流程绘制城西湖蓄洪区淮河百年一遇洪水避险转移图,绘制结果如图3 所示。

4 结论

图3 城西湖蓄洪区淮河百年一遇避洪转移图

避洪转移图是决策部门进行防洪减灾和组织群众转移疏散的基本依据,可增强居民的洪水风险意识,鼓励居民自发采取措施减少损失。因此,开展避洪转移图编制关键技术研究非常必要。本文研究提出了避洪转移图的编制路线,阐述了每个关键工作开展时的注意事项,并以安徽省城西湖蓄洪区避险转移图绘制为例,对研究成果进行应用实践。结果表明:研究提出的技术路线合理、实用。但是,实际应用时还需结合当地的防洪预案、地形特点等进行具体分析,提出适合当地特点的避洪转移方案,从而编制出更加实用的避洪转移图,指导防洪减灾工作的开展。

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