2、小清河分洪区洪水风险图编制实例

0
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 时间（h） 图3-17 xz_xqh_20方案下，边界72小时洪水出流过程线
灾情统计与评估 —— 灾情损失评估模型
1. 现场实地调查、数学模型模拟计算或遥感分析方法确定洪水淹没范围、 淹没水深、淹没历时等致灾特性指标。 2. 搜集社会经济调查资料、社会经济统计资料以及空间地理信息资料，运 用面积权重法、回归分析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，获取洪水影响范围内不同淹没水深下社会经济不同财产类型的价值 及分布。
小清河分洪区 洪水风险图编制实例
中国水利水电科学研究院 二〇一三年十二月
主要内容
概 述 基础资料收集与处理 洪水分析 洪灾损失评估 洪水风险图绘制 结 论
概 述 —— 分析方法选择

洪水风险分析是洪水风险图编制的重要环节。 常采用的方法有：

水文学法 水力学法 实际水灾法
能够提供洪水淹没范围、水深和 流速 能够提供洪水淹没过程、洪水到 达时间等信息； 对蓄滞洪区防汛应急预案的编制、 调度运用和避险转移有重要参考 价值。
输出 图形入库 MXD 成果图
绘制洪水风险图 —— 创建工程及数据导入
绘制洪水风险图 —— 调整布局
绘制洪水风险图 —— 成图导出
绘制了小清河分洪区在现状条件下以及考虑涿
州城市防洪保护圈规划工程条件下10个计算方案的 洪水到达时间、洪水流速、洪水淹没历时、洪水淹 没水深4个专题共计40幅洪水风险图。
洪水分析 —— 边界条件
（2）下边界条件的确定 模型下边界条件主要选取的是白沟河北茨村站的水位流量关系，假定区域内的 漫流洪水可以通过研究范围边界向区外自由出流，选取曼宁公式计算出流量。
表3-3 白沟河北茨村断面水位流量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
20年一遇 900.0 800.0 700.0 流量（m3/s） 600.0 500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 时间（h） 50年一遇 100年一遇
图3-7 刺猬河72小时洪水过程线
工程数据
名称、顶高和桩号
基础资料的收集与处理
基础图层的整理

属性与空间位置的关联 空间坐标系统的转换 图形配准、拼接和补充 图层格式的转换及DEM数据的生成 社会经济统计数据的收集 乡镇行政区界图层的补充 社会经济数据的空间展布
社会经济信息的整理

洪水分析 —— 区域简介
概 述 —— 编制方法
自然地理状况
水文气象状况 防洪工程状况 社会经济状况 历史灾害状况 基本情况调查 编制用途 编制目的
技术制约
资料限制 经费限制 人才制约 时间限制 问题分析
覆盖范围
发挥的作用 需求分析 制作方法选取 资料收集整理 洪水风险辨识 洪水分析模拟 洪水风险分析 洪灾损失评估
风险图生成制作
4000.0 3500.0 流量（m3/s） 3000.0 2500.0
20年一遇
50年一遇
100年一遇
2000.0
1500.0 1000.0 500.0 0.0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72
时间（h）
图3-8 大石河72小时洪水过程线
说 明 研究范围内的主要湖泊 研究范围内的主要干道 研究范围内的铁路 研究范围内的市、区、乡镇 ( 街 道)边界和乡镇政府驻地 研究范围内的高程点 堤防位置 居民地位置分布 白沟河北茨村附近断面 小清河、哑叭河、刺猬河、大石 河、北拒马河洪峰流量及 3 日最 大洪量 2012年社会经济统计资料，包括 GDP，人民生活、农业、第二产 业和第三产业五类。 来源1:50000基础地图 通过配准、数字化将其转化为矢 量化的Shape格式图层
流量（m3/s） 0 100 500 700 900 1100 1600 2100 2600 3100 4100 5100 6100 8100 10100
水位(m) 21 22.23 24.243 24.881 25.461 25.944 26.764 27.422 28.082 28.573 29.439 30.203 30.89 32.122 33.197
洪水分析 —— 计算结果分析
1600 1400
1200
流量（m3/s） 1000 800 600 400 200 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 时间（h） 流量（m3/s） 图3-16 xz_xqh_20方案下，白沟河72小时洪水出流过程线 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
5
xz_xqh_100+200
6
gh_xqh_ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
7
gh_xqh_50
8
gh_xqh_100
现有工程条件下并考虑涿州城市防洪保护圈规划工程完成后，小 清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马河发生100年一遇洪水时， 小清河分洪区的洪水风险情况；
现有工程条件下并考虑涿州城市防洪保护圈规划工程完成后，小 清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马河发生 50年一遇洪水，永 定河发生100年一遇洪水时，小清河分洪区的洪水风险情况； 现有工程条件下并考虑涿州城市防洪保护圈规划工程完成后，小 清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马河发生100年一遇洪水，永 定河发生200年一遇洪水时，小清河分洪区的洪水风险情况；
分 类 湖泊 道路 铁路
名 称
基础资料的收集与处理 —— 资料需求
基础地图 数据 行政界 高程数据 现有堤防 居民地 水位资料 水文数据 Shape文件（面/点） CAD文件（点） Shape文件（线） Shape文件（面） 纸质报告
格 式(类型) Shape文件（面） Shape文件（线） Shape文件（线）
灾情统计与评估 —— 灾情损失评估模型
直接经济损失
根据影响区内各类经济类型和洪灾损失率关系计算直接经济损失
D Wij (i, j )
i j
研究范围损失率（值）——水深关系
淹没水深 资产种类 0.05~0.5m 室内财产（%） 房屋（%） 农业损失（%） 公路损失（万元/km） 铁路损失（万元/km） 10 9 20 40 60 0.5~1.0 m 20 17 40 150 200 1.0~1.5 m 35 22 50 450 600 1.5~2.5m 2.5~5.0m >5.0m 45 40 80 700 1000 60 50 100 1200 1800 70 65 100 1200 1800
9
gh_xqh_50+100
10
gh_xqh_100+200
洪水分析 —— 边界条件
（1）上边界条件的确定 模型的上边界条件包括三部分：小清河流域洪水入 流过程、永定河向小清河分洪区的分洪过程和北拒马河 三支的入流过程。
小清河流域洪水
永定河向小清河的分洪过程 北拒马河三支洪峰流量
洪水分析 —— 边界条件
现有工程条件下，小清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马 河发生 100年一遇洪水，永定河发生 200年一遇洪水时，小清河分洪区 的洪水风险情况； 现有工程条件下并考虑涿州城市防洪保护圈规划工程完成后，小 清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马河发生 20年一遇洪水时， 小清河分洪区的洪水风险情况； 现有工程条件下并考虑涿州城市防洪保护圈规划工程完成后，小 清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马河发生 50年一遇洪水时， 小清河分洪区的洪水风险情况；
绘制洪水风险图 —— 洪水风险图绘制流程图
启动绘制系统
底图数据导入 不合格，返回修改 重新导入 数据检查 风险图层导入 等 值 线 面 空 间 插 值 风险图层检查与处理 地 图 浏 览 注 记 编 辑 制 图 表 达 图 形 编 辑 合格，图层自动导入数据 模型
选择版面与范围， 自动排版布局成图
现有工程条件下，小清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马 河发生50年一遇洪水时，小清河分洪区的洪水风险情况； 现有工程条件下，小清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马 河发生100年一遇洪水时，小清河分洪区的洪水风险情况； 现有工程条件下，小清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马 河发生50年一遇洪水，永定河发生100年一遇洪水时，小清河分洪区的 洪水风险情况；
洪水分析 —— 洪水分析模型

本次研究采用的是中国水利水电科学研究院开发的 洪水仿真计算模型。该模型曾在 “永定河泛区”、 “黄庄洼蓄滞洪区”、“大黄铺洼蓄滞洪区”等蓄 滞洪区的洪水淹没分析计算中应用过。

模型的方法是求解流体运动的基本方程，根据地形、 地物特点，将模拟范围划分为不规则的三边形、四 边形或五边形网格，以这些网格为基本单位，利用 差分的方法进行数值计算就可以求出洪水在各运动 时刻的流速、流向和水深。
流量资料、河道断面资 纸质报告 料
房山区、涿州市分乡镇 电子文档、纸质复印材料 的社会经济资料
社会经济数据 区县行政区界 Shape文件（面）
房山区和涿州市乡镇界 JPG格式 分布的图片 现状堤防资料以及规划 北拒马河南支改线工程、 新建北拒马河堤防加固 纸质报告 工程、新建幸福渠堤防、 北拒马河堤防加固、小
洪水分析 —— 边界条件
通过白沟河出流 通过边界出流
图3-15小清河分洪区下边界出流示意图
洪水分析 —— 计算结果分析
• xz_xqh_20方案 现有工程条件下，小清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及 北拒马河发生20年一遇洪水时，72小时内小清河流入分洪区 洪水总量为1213.4 万m3，哑叭河流入分洪区洪水总量为 2834.4万m3，刺猬河流入分洪区洪水总量为1973.9万m3，大石 河流入分洪区洪水总量为14432.0万m3，北拒马河流入分洪区 洪水总量为17756.0万m3，小清河分洪区淹没范围达139.08km2 ，最大淹没水深达6.67m，平均淹没水深0.85m。通过白沟河 下泄的总洪量约为2.06亿m3，由白沟河右岸、拒马河右堤等 漫堤而流出边界的总洪量1.13亿m3。在洪水发生第29小时， 区内蓄水量达到最大，约为2.14亿m3。洪水发生12h后淹没面 积达3.71km2，约占总面积的0.62%；洪水发生24h后淹没面积 达108.41km2，约占总面积的18.15%。
洪水分析 —— 模型建立及参数赋值
图3-3 小清河分洪区的网格图
洪水分析 —— 分析方案
编号 1 2 3 4 方案名称 xz_xqh_20 xz_xqh_50 xz_xqh_100 xz_xqh_50+100 方案说明 现有工程条件下，小清河、哑巴河、刺猬河、大石河以及北拒马 河发生20年一遇洪水时，小清河分洪区的洪水风险情况；