基于实时洪水风险图的平原区洪涝灾情统计方法探讨

基于实时洪水风险图的平原区洪涝灾情统计方法探讨
作者：朱灿盛海峰郭磊
来源：《科技视界》 2014年第19期
朱灿盛海峰郭磊
（浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州 310002）
【摘要】传统的洪涝灾害灾情调查统计方法效率低，时效性差，成果受人为因素和技术
因素影响大，精度往往较低。

洪水风险图是描述洪水风险分布、大小的一系列图集，其中淹没
水深图可为灾情统计提供较好的基础，尤其实时洪水风险图可为灾情统计提供及时、相对准确、区域间协调的灾情统计成果，为防汛救灾决策提供技术支撑。

【关键词】实时；洪水风险图；灾情统计；杭嘉湖平原
０引言
水旱灾情信息是防汛抗旱科学决策指挥的重要依据，及时、准确与否，直接关系到防汛抗
旱决策指挥的时效性和准确性，甚至关系到防汛抗旱工作的成败。

但目前实际操作过程中由于
种种原因，洪涝灾害统计成果往往存在多种问题，尚不能完全满足防汛救灾决策的需要。

根据国家防总关于洪水风险图编制的统一部署，浙江省已完成两个洪水风险图编制试点研
究工作。

其中杭嘉湖地区洪水风险图作为平原区试点，实现了根据实时或预报水位绘制洪水风
险图的功能，并在此基础上增加了灾情统计模块，可在第一时间对实际灾情主要参数进行自动
测算统计，为防汛救灾提供第一手资料。

1 现状统计模式存在的问题
１．１统计效率低
现状统计以乡镇相关人员人工调查为主，调查汇总后逐级上报。

从灾情数据填报单位分析，该工作涉及单位多，如辖区内多个村、多家企事业单位、多个行业主管部门等，协调难度大，
协调时间长；从数据产生过程分析，大部分数据需对辖区内灾情有总体的把握，并通过现场调查、走访、抽样统计、数量估计等环节，过程费时费力，效率较低。

尽管多地已在尝试网上填
报等信息化手段，但仍无法解决数据调查统计效率低下的问题。

１．２技术统计误差大
从技术层面分析，统计误差主要来自调查统计方案设计不够合理、调查方法选择不够恰当等。

现状采用的调查统计数据基本为估计值，相比普查成果、计算成果和测量成果等必然存在
误差。

普查成本更高、效率更低、数据变化快，普查价值难以体现；计算成果相对误差较小，
但目前缺乏计算模型，基层调查人员也缺乏使用计算模型的基本技能；测量成果精确，但成本高、时效性差，效益费用比低。

１．３统计误差非技术因素影响大
从近年洪涝灾害统计看，统计数据质量较低。

部分单位甚至地方政府领导为了个人利益或
小团体利益，干扰洪涝灾害统计工作，而造成的统计数字不实；有的地方为了多申请各级救灾
资金，或者与周边区域的灾情统计数据相协调，人为调整灾情统计数据的现象较为普遍；有的
统计对统计工作不理解、配合不默契而随意上报使或拒报，使数字偏差；有的统计人员责任心
不强或业务素质不高，工作不实，作风飘浮，不进行调查研究，填报数据“摸脑壳”，缺乏统
计工作应有的严肃性。

洪涝灾害发生后，各种农作物的播种面积，预计产量，实际产量，以及
家畜存栏、饲养量只能进行简单粗略的调查，或结合历年数据，估计上报，无法保证统计数据
质量；也有统计调查方案设计不够合理、调查方法选择不够恰当，而引起的数字出入较大，核
灾力度较弱。

１．４统计人员变化频繁
水旱灾害统计，先由防汛抗旱指挥各成员单位做好本部门、本行业的水旱灾害统计工作，
再将统计成果报送同级防汛抗旱指挥部汇总。

统计人员变动频繁，缺少专职统计是影响洪涝灾害统计工作质量的关键问题。

就目前巴彦
淖尔市各旗县区防汛部门的统计人员来说，基本上都是兼职，部分人还身兼数职，统计工作存
在严重的/带搭现象，真正熟悉统计各专业知识的就没有多少。

有上岗证的也仅有40%左右，大
部分没有经过统计部门的业务培训，近年来，由于统计人员变动频繁，新接手的人员业务不熟，造成统计工作衔接不好，数据质量明显下降，不报、迟报、错报、漏报时有发生，严重影响了
全市洪涝灾害统计数据的准确性、时效性、全面性。

究其原因:个别领导不重视，认为洪涝灾害统计工作是“搭头”，谁干都一样，就是填几个数字的事。

然而事实上却恰恰相反，洪涝灾害
统计工作需要有较强的责任心、细心和认真的工作态度，要做好统计工作，需要不断学习，提
高自身的业务水平。

２洪水风险图简介
洪水风险图作为防洪减灾的重要技术支撑，是制定流域防洪规划、规范洪泛平原开发管理、部署防洪工程及非工程措施、开展洪水保险和防汛抢险救灾等工作的重要依据。

同时，在增强
全民防洪减灾意识，推动减灾行为社会化等方面也有着十分重要的作用。

为推进我国洪水风险图的编制工作，水利部2008年启动了“全国洪水风险图编制项目（一期）”工作，开展了我国洪水风险图编制的技术标准、洪水风险分析软件系统、洪水风险图制
作与管理平台的开发研究。

至2010年底，一期工作基本完成，制定或修订了《洪水风险图管理办法》、《洪水风险图编制导则》（SL483-2010）、《洪水风险图编制技术细则》，开发了相
关软件，并编制了36处包括防洪保护区、蓄滞洪区、洪泛区、城市、水库等各种类型的洪水风险图。

初步形成了洪水风险图编制的技术标准和组织管理体系。

目前，全国洪水风险图编制项
目二期（2011.8~2013.8）正在进行。

全国洪水风险图编制的总体目标是用10～15年时间编制
完成各类洪水风险图，实现洪水风险图的广泛应用，推进洪水风险管理制度的建立和实施。

３基于实时洪水风险图的灾情统计
３．１工作流程
洪水灾情评估是防洪决策的重要组成部分，是防洪调度决策的重要依据，是洪泛区进行合理规划布局的依据，是各种防洪措施效益评价和方案优选的依据，是当今防洪减灾中的一项迫切要求。

根据灾害对人类生存和发展目标的影响，洪灾损失分为经济损失和非经济损失，根据洪灾发生发展时间特征，经济损失包括直接经济损失和间接经济损失。

直接经济损失指洪水淹没造成损失，揭示了已有社会财富的减少，间接经济损失是由直接经济损失波及带来的损失，不表现为实物形态的损失，揭示了未来社会生产的下降程度。

非经济损失包括洪灾带来的生命、政治社会影响、生态环境影响等。

本项目主要评估的是直接经济损失。

实时洪水风险图是根据实时水位情况绘制的淹没范围图、淹没水深图等成果，可实时了解洪水受灾情况。

目前我院已实现山区性河流与平原区河流的实时洪水风险图绘制功能。

在实时洪水风险图基础上，进一步对淹没情况进行统计，可作为实况灾情统计提供基础依据。

在洪灾损失评估时，要将各种社会经济数据和空间地理数据进行综合处理，通过各类社会经济要素与洪水淹没图层的叠加，确定洪水淹没范围与等级，然后再对淹没区的洪水灾害所造成的损失进行评估。

灾情统计与评估的主要工作流程如图1。

1）根据实测或预报的各水文站水位，进而分析出流域的洪水淹没范围和淹没水深分布。

2）搜集社会经济调查、统计资料以及空间地理信息资料，运用面积权重法等对社会经济数据进行空间求解，生成具有空间属性的社会经济数据库，反映社会经济指标的分布差异。

3）洪水水情特征分布与社会经济特征分布通过空间地理关系进行拓扑叠加，从而统计出各地区洪水影响范围内不同淹没水深下的淹没灾情信息。

4）选取具有代表性的典型地区、典型单元、典型部门等分类作洪灾损失调查统计，根据调查资料同时参考相关研究文献，估算不同淹没水深条件下的各类财产洪灾损失率，建立淹没水深与各类财产洪灾损失率关系表。

5）根据影响区内各类经济类型和洪灾损失率关系，按公式（１）计算洪灾经济损失：
Dij——评估单元在第j级水深的第i类财产的价值；
η(i，j)——第i类财产在第j级水深条件下的损失率。

３.2 社会经济数据统计
研究区域的社会经济统计数据是建立社会经济数据库的基础，更是对淹没区域进行灾情损失评估的基础，因此必须对研究区域各级行政分区的基础社会经济数据按照与社会经济数据库一致的字段名称（统计字段可以根据资料翔实进行增减），以统一的格式进行统计整理，便于对研究区淹没范围的灾情统计与损失评估。

表1是嘉善县为例的2011年统计数据。

圩区是一个相对封闭的区域，杭嘉湖圩区面积占杭嘉湖平原约50%的面积，在洪水淹没风险分析时是作为独立的区块分析的，因此需要对各个圩区社会经济数据进行单独的统计，统计字段与数据库的字段名一致。

表2为德清县部分圩区的社会经济统计数据。

３.3 灾情统计与评估
对实时洪水风险图成果进行统计，可以计算出各统计单元不同淹没水深等级对应的淹没面积，采用面积权重法可以估算出受影响人口数、淹没的耕地面积以及受影响的GDP等。

３.3.1 损失率确定
要进行洪水淹没经济损失的估算，先要估算洪灾损失率。

洪灾损失率是描述洪灾直接经济
损失的一个相对指标，通常指各类财产损失的价值与灾前或正常年份原有各类财产价值之比，
简称洪灾损失率。

洪灾损失率是洪灾经济损失评估的重要指标，分为各类财产洪灾损失率（如
城乡居民家庭财产损失率，工商企业财产洪灾损失率等）和综合财产损失率两种。

影响洪灾损失率的因素很多，如地形、地貌、地区的经济类型，淹没水深、淹没历时、财
产类型、成灾季节、抢救措施和及时性等。

但对损失率影响最大的是淹没水深和淹没历时。

一
般可按不同地区、财产类别分别建立洪灾损失率与淹没水深或淹没历时的关系曲线或关系表。

目前，以建立淹没水深与洪灾损失率的关系居多，因为一般而言，水深越大，淹没历时也越长，这个正比关系式是基本确立的。

确定洪水淹没损失是进行经济损失分析的基础。

因此，为了正确估算洪水淹没范围内的财
产价值，应进行大规模的全面调查和数据收集。

但由于人力物力的限制，这往往是十分困难的。

故一般是进行有代表性的典型区调查收集，然后推算整个洪水淹没区的财产损失。

本次杭嘉湖风险图的洪灾损失率主要根据城市洪灾经济损失评估研究成果以及相关文献研
究成果，结合杭嘉湖地区的社会经济情况，建立相应的洪灾经济损失率关系，并根据历史洪灾
损失情况进行了调整。

本次风险图暂就GDP损失进行了分析评估，成果大致与“990630”、
“罗莎台风”等历史灾情相符。

图２为本次项目初步取得的GDP损失率与淹没水深的关系曲线。

３.3.2 损失估算
1）财产价值的估算
在洪涝灾害损失评估中，不仅要估算受灾财产的数量，还要估算财产的价值。

对财产价值
的计算，通常有以下几种方法：①现行市价法；②收益现值法；③重置成本法；④清算价格法。

四种方法中收益现值法适用于能够独立取得收益的财产，清算价格法主要适用于企业停产和破
产时的财产价值评估。

在本项目中，各类资产的价值拟采用现行市价法，房屋类财产采用重置
成本法，即按当地新建房屋的成本价，扣除折旧后计取。

受淹财产价值采用受淹面积占各行政
区域面积比例的方法估计。

2）直接损失价值估算
（1）城乡居民家庭财产、住宅洪涝灾损失计算
城乡居民家庭财产直接损失值可用公式（２）计算：
式中，R家直损——城乡居民家庭财产洪涝灾直接损失值（元）；
R家损i——各类家庭财产洪灾直接损失值（元）；
W家产ijk——第k级淹没水深下，第i类第j种家庭财产灾前价值（元）；
η家ijk——第k级淹没水深下，第i类第j种财产洪灾损失率（%）；
n——财产类别数；
m——各类财产种类数；
l——淹没水深等级数。

考虑到城乡居民家庭财产种类的差别，按城市（镇）与乡村分别计算居民家庭财产损失值，然后累加。

城乡居民住宅损失计算方法和计算公式与城乡居民家庭财产计算方法相同。

（2）工商企业洪涝灾损失估算
计算工商企业各类财产损失时，分别考虑了固定资产（厂房、办公、营业用房，生产设备、运输工具等）与流动资产（原材料、成品、半成品及库存物资等），其计算公式见公式（３）：
式中，R财——工商企业洪涝灾财产总损失值（元）；
R1——企业洪涝灾固定资产损失值（元）；
R2——企业洪涝灾流动资产损失值（元）；
R1i——第i类企业固定资产损失（元）；
R2i——第i类企业流动资产损失（元）；
Wijk——第k级淹没水深下，第i类企业，第j种固定资产值（元）；
ηijk——第k级淹没水深下，第i类企业，第j种固定资产洪灾损失率（%）； Bijk——第k级淹没水深下，第i类企业，第j种流动资产值（元）；
βijk——第k级淹没水深下，第i类企业，第j种资产洪涝灾损失率（%）； n——企业类别数；
m——第i类企业财产种类数；
l——淹没水深等级数。

（3）农作物损失估算
式中：R农直——农作物经济损失（元）；
ηij——第j级淹没水深下，第i类农作物洪涝灾损失率；
Wij——第j级淹没水深范围内，第i类农作物正常年产值（元）；
n——农作物种类数；
m——淹没水深等级数；
R存粮——存粮被洪水冲走或因受淹粮食霉变而造成的损失。

（4）总经济损失计算
各类财产损失值的计算方法如上所述，各行政区的总损失包括家庭财产、家庭住宅、工商企业、农业、基础设施等，各行政区损失累加得出全市经济总损失。

式中：Ri——第i个行政分区的各类财产损失总值（元）；
Rij——第i个行政分区内，第j类财产的损失值；
n——行政分区数；
m——财产种类数。

由于目前缺少具体社会经济资料，社会经济数据库尚未完善，本次风险图未对各县区的淹没财产损失进行分析评估。

表3、表4展示了梅汛期各频率以及990630和罗莎台风下杭嘉湖灾情的统计结果。

４结语
（1）受灾范围与受灾面积的精度，与水利计算精度、风险图编制采用的地形资料以及风险图编制方法有关。

根据与调查的淹没成果相比较，本次计算的淹没范围、淹没面积、淹没水深基本与调查成果相符，可为防汛救灾提供及时的技术支持。

（2）计算的受灾人口、受灾损失等精度受制于社会经济资料、要素空间分布精度等影响，人口与经济要素的时间、空间分布具有较大的不确定性，因此计算成果的精度往往不高。

但与调查资料的精度相比，计算成果仍具有较强的参考价值，可快速、全面识别灾情。

（3）由于灾情统计计算方法与口径相同，该成果可为不同地区之间的灾情差异分析提供第一手资料，从而为救灾资金地区间平衡提供依据。

（4）为进一步提高灾情统计精度，今后可依托基础地形图，将人口和经济要素空间化。

例如按照人均住房占地面积，并区分县城、乡镇与农村的不同标准，将人口分布在有房屋的网格上，经济要素亦区分城区、乡镇、农村等不同对象设置不同的经济密度等。

［责任编辑：庞修平］。