张晓蕾 刘 启 刘荣华 翟晓燕 何秉顺
(1.中国水利水电科学研究院,北京 100038;2.水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心,北京 100038)
2010 年以来,我国开展了全国山洪灾害防治项目建设,建设了山洪灾害监测系统、预警系统和监测预警平台,初步查清了防治区的范围、受山洪灾害威胁人口及空间分布,分析了受山洪灾害威胁沿河村落的现状防洪能力和预警指标,建成了具有中国特色、“专群结合”的山洪灾害监测预警体系和群测群防体系。经过十余年项目建设,成效显著,但还难以满足山洪灾害防御精准化的要求,和乡村社会经济发展对山洪灾害防御新需求相比,仍有很大差距,还有很多问题亟待解决,其中,在山洪灾害风险管理方面,主要包括以下两个方面:①前期开展的山洪灾害调查评价工作仅完成了重点沿河村落的分析评价和危险区划分,尚未做到受山洪威胁区域的全覆盖,难以有效指导山洪灾害预警响应和人员转移;②尚未实现风险等级划分,形成不同风险等级的危险区清单,难以有效服务于精准预警、精准指挥等需求。
清单化管理以问题为导向,形成清晰明确的执行清单,并易于作为政策执行与考核的标准,在城市社区管理、地震应急处置工作中,逐步发挥了重要作用[1]。因此,《全国山洪灾害防治项目实施方案(2021-2023年)》[2]明确提出要建立山洪灾害危险区动态管理清单,为山洪灾害精细化风险预警提供支撑。山洪灾害危险区清单化管理是精准分区分级防控山洪灾害的工作要求,主要目的是以行政区划为基础,实现危险区建档立卡,实现危险区、防汛责任人等关键信息的动态管理,支撑山洪灾害精准预警、科学转移的目标。
危险区动态管理清单编制主要以山洪灾害调查评价成果和各级防御预案为基础,结合近几年地形地貌、村镇或生产生活场所变化等情况和山洪灾害事件,按照“不遗漏”原则,明确危险区范围、等级、人口、转移责任人、转移安置地点等信息,关联监测站点、预警指标等,为国家级及省级山洪灾害预报预警提供可靠的数据支撑[3-4]。
危险区清单化管理是通过识别危险区的风险类型、风险等级、划定危险区范围,进而建立危险区内人员、房屋、监测站点、预警指标、转移避险点、责任人等关联关系的一种社会化管理模式。动态管理则是充分考虑危险区内人员的动态变迁以及工程建设、极端暴雨洪水等对流域下垫面、涉水工程、河道过流能力等的影响,以年为单位,对危险区清单内的信息及时动态调整更新。
危险区清单管理的核心是“识别”,其后是建立关联关系,建立危险区内监测设施-人-房-户-预警指标-转移避险等信息的联动关系,同时针对目前山洪灾害防御中人员转移范围过大、无效转移次数较多等问题,提出依据危险区等级,开展分级梯次预警转移的精细化管理模式。
危险区动态管理清单贯穿于山洪灾害防御各阶段,一般来说,汛前应开展危险区清单的核查与确认,汛中则基于危险区清单开展山洪灾害预警与转移避险,汛后应及时调整完善清单,增补或移除名录,实现危险区清单动态管理。
山洪灾害危险区清单化管理工作的开展和应用,将可更精准的确定不同等级山洪风险的预警及人员转移范围,从而提升山洪灾害防御能力。
2013-2015年开展的全国山洪灾害调查评价工作[5]初步查清了防治区范围、河流水系、水文气象、沿河人口及房屋分布、重点沿河村落现状防洪能力、预警指标和危险区范围等基本信息,为危险区动态管理清单编制提供了防治区社会经济的本底信息。山洪灾害调查评价成果主要包括:①基础地理信息数据:包括2.5 m 分辨率的遥感影像,1∶25 万土地利用、土壤质地、DLG(Digital Line Graphic)、DEM(Digital Elevation Model)等;②水文气象信息:主要包括当地水文手册、暴雨图集、降雨摘录等水文气象数据;③小流域数据:主要包括基于1∶5万DEM数据提取的小流域基础属性与产汇流特征等数据;④山洪灾害现场调查与分析评价数据:包括山洪灾害防治村、防治区、危险区,沿河村落的调查及分析评价数据,涉及社会经济、历史山洪灾害、涉水工程、现状防洪能力、预警指标等[6]。
考虑到部分社会经济数据的时效问题,以上数据还需进一步复核、确认。
基于前期山洪灾害调查评价成果,按照数据收集整理、山洪灾害危险区类型与风险综合分析、危险区动态管理清单编制、在线填报与汇总、清单维护与更新5个阶段进行(图1)。
图1 危险区动态管理清单编制技术路线
(1)数据收集整理。从山洪灾害调查评价成果中提取整理暴雨洪水、小流域下垫面、防治区人类活动、监测预警、涉水工程、历史山洪灾害、现状防洪能力等数据,并补充近年来发生的典型山洪灾害事件,为山洪灾害危险区类型与风险综合分析奠定数据基础。
(2)山洪灾害危险区类型及风险综合分析。根据地形地貌、暴雨洪水、村落分布等特征,有条件地区结合现场普查及入户调查等手段,确定危险区类型(村庄、学校、医院、养老院、农家乐、旅游景区、矿场、林场、施工工地等)、风险类型(临河隐患、阻水隐患、工程隐患、冲沟隐患、历史山洪灾害等)和风险等级(高、中、低风险)。
(3)危险区动态管理清单编制。由县级水利部门组织各乡(镇)开展清单编制,结合前期山洪灾害调查危险区及沿河村落分析评价的危险区划定成果,确定危险区防汛责任人、转移安置点、危险区人口等信息,有条件的地区对危险区居民进行建档立卡,填报危险户户主、家庭人口、房屋类型、家庭住址、联系电话、转移责任人等信息。
(4)在线填报与汇总。在线填报汇总到山洪灾害监测预报预警平台。
(5)清单维护与更新。以年为单位,开展山洪灾害危险区动态管理清单的维护更新,并及时更新汇总到山洪灾害监测预报预警平台。
根据山洪灾害成因,危险区的风险类型划分为临河隐患、阻水隐患、工程隐患、冲沟隐患、历史山洪灾害等。其中,临河隐患是指危险区距离河道近,存在因河道过流能力不足导致房屋进水或被冲毁的风险隐患;阻水隐患是指危险区所在河段有明显影响山洪行洪的桥梁、路涵、水闸等阻水建筑物,存在因建筑物阻水导致过流能力不足而发生洪水灾害的风险隐患;工程隐患是指危险区上游有在建工程或水库、山塘、堤坝或路涵、桥梁堵水,形成堰塞湖等,存在因工程失事发生洪水灾害的隐患;冲沟隐患是指危险区位于冲沟沟口,存在因短时强降水易受不稳定冲沟,可能造成滑坡堵塞河流或行洪道的风险隐患;历史山洪灾害是指危险区发生过有人员伤亡或重大财产损失的山洪灾害事件。根据危险区所处的地理位置、周边地形环境,同一个危险区可以有多种风险类型。
综合考虑暴雨洪水特征、人员和房屋分布、防御能力等主要因素,以及泥沙淤堵、工程阻水、下游顶托等其他因素,确定危险区风险等级,一般划分为高风险(Ⅰ级)、中风险(Ⅱ级)、低风险(Ⅲ级)。
(1)防御能力。基于山洪灾害分析评价成果,考虑危险区的现状防洪能力、监测预警设施设备配置情况等方面。
(2)暴雨洪水特征。考虑危险区上游极端暴雨发生的频度和量级对危险区的影响,包括设计暴雨、可能最大降雨等。考虑下垫面对洪水量级和响应时间的影响,包括流域坡度、流域形状、植被覆盖程度、土壤下渗能力、河网密度和汇流时间等。
(3)人员和房屋分布。考虑危险区位置、人员规模、房屋类型等因素。
(4)其他情况。可能受泥沙淤积、主流改道、下游主河道水位顶托、地质灾害并发、工程淤堵阻水等因素影响而加重山洪影响的区域。
危险区动态管理清单的表格设计本着科学性、逻辑性、可读性、简洁性、可靠性的原则进行[7]。①科学性:表格整体结构的合理性、危险区调查信息的优化性;②逻辑性:危险区动态管理清单表格需填写内容应与动态管理清单编制的逻辑结构一致,表格排列符合逻辑的发展规律;③可读性:危险区动态管理清单表格与文字的衔接合理,反映的要素齐全,尤其需要充分考虑当地填表群众的知识教育水平;④简洁性:表格要用简洁的线、框等形式反映最多的信息;⑤可靠性:危险区动态管理清单表格应反映调查信息的完整性、一致性、合理性;⑥可交互性:文字表格与电子表格的框架、逻辑结构、内容等和已有标准的一致性。
依据《全国山洪灾害防治项目实施方案(2021-2023 年)》《山洪灾害危险区动态管理清单编制指南》[8]《山洪灾害防御规范化工作清单》[9]《山洪灾害调查评价数据库表结构及标识符》[10]等,设计危险区动态管理清单表格。
以行政村的危险区为单元,编制危险区动态管理清单,共设计6张表,233个字段。
(1)危险区防御对象动态管理清单表。主要内容包括危险区名称、类型、风险类型、风险等级、历史山洪灾害事件、危险户信息、防汛责任人、转移责任人、转移安置地点等信息。每个行政村应根据危险区类型分别填报。①危险区的风险类型可为临河隐患、阻水隐患、工程隐患、冲沟隐患、历史山洪灾害等。②危险区的风险等级是指根据受山洪灾害威胁的严重程度,划分为高、中、低3级。高风险区一般指山洪沟过流能力低且有构筑物建在沟道两岸,易受山洪冲击,加上汇流时间短,难以及时组织转移避险,或人口、财产密度高的集镇或沿河企事业单位,极端暴雨山洪很可能造成较大经济损失和人员伤亡;中风险区一般指发生中等量级的洪水(如20年一遇山洪)时,很有可能发生洪水上路、进屋,造成一定的人员伤亡和财产损失,但和高风险区域相比,发生频率较低,极端暴雨山洪造成的损失也较低;低风险区一般指人员居住地相对分散,离河道有一定距离,地势较高,河道(滩地)过流能力较强,即使发生稀遇洪水(如100年一遇山洪)时,一般也不会造成大量人员伤亡和财产损失。③历史山洪灾害事件是指近30年来发生过山洪灾害的次数和年份。其中,发生漫滩洪水次数是指洪水漫出主河道进入滩地的次数和年份;发生上路洪水次数是指洪水漫上道路的次数和年份;发生淹没房屋洪水次数是指洪水进屋的次数和年份。④危险户信息是指受山洪灾害威胁的居民户信息,主要内容包括户主姓名、家庭人口数、老弱妇幼及行动不便人口数、房屋类型、家庭住址、联系电话等。危险区防御对象动态管理清单表(行政村填写)样式见表2。
表2 危险区防御对象动态管理清单表样式(行政村填写)
(2)乡(镇)危险区防御对象清单汇总表。以行政村为单元,汇总危险区的类型、风险类型、风险等级,统计不同类型历史山洪灾害场次,汇总危险区防汛责任人信息、转移安置信息,按户汇总各危险户的户主姓名、家庭人口、老弱妇幼及行动不便人口数、房屋类型、家庭住址、联系电话、危险户的转移责任人信息等。
(3)乡(镇)危险区防御对象清单统计表。以行政村为单元,统计各危险区的数量信息,主要包括统计不同类型的危险区数量,不同风险类型的危险区数量,不同风险等级的危险区数量,以行政村为单元,统计各行政村近30年来发生过漫滩、上路、淹没房屋洪水的次数,统计转移安置点数量及容纳人口数,统计危险户数、家庭人口数、老弱妇幼及行动不便人口数,统计不同结构类型的房屋数量。
(4)省、县级危险区防御对象清单统计表。以县或乡(镇)为单元,汇总统计本省范围或乡(镇)范围内危险区信息。
(5)危险区关联信息表。在省级平台关联危险区内直接用于山洪灾害预警的监测站点、雨量预警指标、水位预警指标等信息。其中,监测站点包括简易监测站、自动雨量站、自动水位站,预警指标包括准备转移和立即转移。
危险区动态管理清单表格样式见表3至表7。
表3 乡(镇)危险区防御对象清单汇总表样式
表4 乡(镇)危险区防御对象清单统计表样式
表5 省级危险区防御对象清单统计表样式
表6 县级危险区防御对象清单统计表样式
表7 危险区关联信息表样式(省级平台关联)
危险区动态管理清单建议由省级统一组织基础数据收集整理、山洪灾害风险等级综合分析、高风险村落识别等前期准备工作,开发危险区清单在线填报模块,由乡(镇)负责组织辖区内的行政村、企事业单位等相关部门填写危险区防御对象动态管理清单表,进行信息审核和在线填报,成果集成到省级山洪灾害监测预报预警平台,由县负责审核更新。同时,建立危险区动态管理清单的维护与更新机制,以年为单位,由县级负责组织乡(镇)开展清单维护、更新、补充、修正等工作,并及时将更新成果填报系统。危险区动态管理清单编制工作流程如图8所示。
图8 危险区动态管理清单编制工作流程
(1)村级:主要负责危险区清单的编制工作,现场判断危险区类型、风险类型及等级,调研历史山洪灾害事件,填报危险户、责任人、联系方式等信息,并完成危险区清单的年度更新工作。
(2)乡(镇):主要负责组织开展村级危险区清单的编制工作,并完成审核、汇总统计等工作。
(3)县级:主要负责汇总全县危险区清单,开展清单的抽查审核,汇总清单,上报市级水利部门,并根据乡(镇)年度更新情况,完成县级危险区清单的更新工作。
(4)市级:主要负责市级危险区清单的抽查、审定、上报工作,并根据各县年度更新情况,完成市级危险区清单的更新工作。
(5)省级:主要负责全省山洪灾害风险评估、危险区动态管理清单模块开发、数据库建库、省级危险区清单入库、更新等工作,并对各市上报成果进行抽查,形成省级危险区动态管理清单。
对于不同风险等级的危险区,建议(可)采用分区分级管理、分类施策方式进行山洪灾害预警和响应启动(表1)。对于高风险区域和老弱妇幼等行动不便人员,建议根据24 h/6 h气象风险预警信息进行避险转移。对于中、低风险区,建议结合山洪灾害气象风险预警、临近预报预警和监测预警信息,进行梯次响应、分批转移避险。
表1 不同等级危险区的山洪灾害分级预警响应示例
随着山区社会经济发展对自然灾害管理能力需求的不断提升,加上各级灾害防御人员及群众对山洪灾害防御精准预警、精准转移的现实要求,各地可采用清单化管理模式,实现山洪灾害危险区清单的管理和动态更新,为山洪灾害防御决策提供科学、可靠的信息支撑;探索基于危险区清单及危险等级的分级管理、梯次响应机制,逐步向山洪灾害精细化、精准化预警转变。