河南省山洪灾害特征分析及风险图编制方法探讨

2015-11-26王冬林张子健

河南水利与南水北调 2015年20期

□袁灿 □王冬林 □张子健

（1河南省水利科学研究院；2河南省水利工程安全技术重点实验室）

0 引言

山洪灾害是指山区强降水引发的短时的、暴涨暴落的地表径流所造成的灾害，通常把降雨在山丘区引发的洪水灾害及由山洪诱发的泥石流、滑坡等对国民经济和人民生命财产造成损失的灾害统称为山洪灾害。河南省受季风气候影响明显，暴雨频发且往往集中在7、8、9月份。加之河南省三面环山，山区向平原过渡地带短，一旦山洪暴发，迅猛进入丘陵平原，预见期短，突发性强，严重威胁省内的交通枢纽安全和沿线重要基础设施以及下游河道堤防安全。河南省山丘区面积比重大、地形地质条件复杂，加之降雨时空分布不均，暴雨集中发生等原因，造成山洪灾害发生频繁，影响范围广、危害巨大。河南省具有山洪灾害防御任务的山丘区多达13市79县，防治区面积达7.93万km2,约占全省土地面积的47%。受威胁人口达到2304.39万人，山洪灾害防治形势严峻，任务艰巨。

2013年由水利部牵头启动了全国山洪灾害防治项目建设，河南省按照水利部办公厅《关于下达2013年度山洪灾害防治项目建设任务及工作要求的通知》和《关于下达2014年度山洪灾害防治和重点地区洪水风险图编制项目建设任务的通知》的要求，开展河南省山洪灾害调查评价、非工程措施补充完善、重点山洪沟治理及洪水风险图编制工作。通过对历史上发生致人死亡的重大山洪灾害事件进行整理、汇总，分析河南省山洪灾害发生的特征，对发生灾害的原因深入调查分析，为全省防洪减灾工作提供详实可靠的决策依据。

1 基础数据来源及处理

数据调查与处理工作由省级主导，市、县按照山洪灾害调查工作方案实施。以乡镇、街道办事处为填报单位，统计各级行政区基本情况，初步划分山洪灾害防治区和重点防治区。基础数据收集整理包括整理最新全省行政区划图、土地利用图、水文地质图、土壤分布图，居民家庭财产类型和住房类型调查分类，开展历史洪涝灾害统计、需治理清查山洪沟数量、预警设备排查等。小流域划分、小流域土壤植被信息及其他基础信息的提取工作由中央统一组织制作。通过安装现场数据采集终端软件，辅助调查人员进行现场数据采集与整理，并将数据录入、数据审核汇集系统进行分析成果评价。针对山洪灾害防治区内小流域暴雨特征、沿河村落现状防洪能力，确定山洪灾害预警指标，划分山洪灾害防治危险区图。

数据审核汇集系统对数据的处理包括对数据的准确导入、导出、校验、合并与上报。山洪灾害调查评价数据审核汇集软件包括县级软件功能模块、地市级软件功能模块和省级软件功能模块，按照自下而上的流程逐级上报审核汇集，最终实现省、市、县三级数据的审核、汇集、共享，使得山洪灾害调查评价成果直接在山洪灾害防御工作中发挥指导作用。

2 山洪灾害特征分析

河南省山丘区面积7.82万km2,占全省总面积的47%。由于地貌类型复杂，断裂构造发育明显，地势西高东低，北、西、南三面环太行山、伏牛山、桐柏山、大别山。降雨年际、年内变化大，丰枯年相差2～4倍，全年降水量的一半集中在6-9月份，而且往往集中在几次暴雨，极易发生洪涝灾害，给社会经济发展造成了很大的危害。

2.1 历史山洪灾害情况

调查统计表明，从20世纪50年代起，河南省范围内不同程度的山洪灾害每年都有发生。特别是进入80年代以后，山洪灾害越发频繁，损失越来越大，有显著加剧的趋势，严重影响河南省经济发展。1982年7月至8月，鲁山县二郎庙乡一带连降暴雨，诱发泥石流，死亡牲畜176头，毁房10000间，堵塞公路，311国道中断交通达一年之久。1996年8月1日，太行山麓降大到暴雨，历时64 h，降雨300～400 mm，位于安阳河上各支流均发生了山洪和泥石流，著名的红旗渠干渠被毁154处，渠中淤积94402 m3，2500 m长的渠道被埋，坍塌840处，总长16357 m。林州市任村沙河上，洪峰流量达800m3/s，冲毁房屋33间，道路10km，直接经济损失1250万元，威胁人口310人，威胁财产3500万元。2007年7月29日至30日，卢氏县持续遭到暴雨袭击，最大点雨量198 mm，暴雨引发了山洪和泥石流，造成了78人死亡，18人失踪，全县15个乡镇的电力、通信、交通中断，损失上亿元。2010年7月23日至24日，栾川县降特大暴雨，最大点雨量达270 mm，造成10个乡镇通讯、交通、电力中断，潭头镇汤营大桥垮塌，造成51人死亡，15人失踪。山洪灾害一直是影响河南省山丘区经济社会发展的重要制约因素。

2.2 灾害发生特征分析

2.2.1 暴雨诱发山洪、泥石流、滑坡是主要灾害类型

据不完全统计，自1950年到2010年的60 a间，河南全省共发生山洪及诱发的泥石流、滑坡等各类灾害1893次（处），其中溪河洪水灾害1248次，平均每年20余次；泥石流灾害485次，平均每年8次；滑坡灾害160处。受灾范围涉及全省14个省辖市、81个县（市、区），受灾面积达到11.49万km2次，受灾耕地261.91万hm2次，累计受灾人口2669.90万人次。

2.2.2 灾害发生时间集中，主要在7、8、9月

极端强降雨是导致山洪灾害事件频发的外在条件。河南省强降雨主要集中在7-9月份，暴雨降雨特点是：汛期雨水集中，暴雨强度大，突发性强，历时短，且往往出现连续暴雨，形成洪水叠加，峰高量大，防洪任务艰巨。60 a来，河南省中部洪汝河、沙颍河出现的“75.8”特大洪水，豫西黄河流域出现的1958年大水，豫北卫河发生的“82.8“”96.8”洪水，加之省内特殊的地形，三面环山，特别是西部、北部地区，均易引发严重的山洪灾害。

2.2.3 山洪灾害区域性差异显著，局部地区灾情较重

山洪灾害发生的区域性，直接由特殊的地形地貌决定。河南省地形通常分为五个区，分别是黄淮海平原、豫北山地、豫西山地、豫南山地、南阳盆地。北、西、南三面环太行山、伏牛山、桐柏山、大别山，由山地到平原的过渡带短，一旦遭遇大水，极易诱发山洪、泥石流、滑坡，山洪灾害发生时间急、范围广，造成的危害大。大型山洪灾害事件也主要集中在这些地区。

2.2.4 灾害发生时群众转移及财产撤离工作难度大

山洪灾害防治预案的可操作性、预警信息发布的准确性、时效性，危险区划分，灾害发生时撤离转移路线的正确性直接关乎灾害造成的损失是否巨大。山洪预案不仅要落实到县市，更要进一步落实到乡、村，特别是山洪灾害易发的重要城镇、自然村。预警信息失效是山洪灾害导致重大人员伤亡的重要原因，在加大防洪工程硬件建设的同时，预警指标的确定、预警信息发布的及时有效性都应成为山洪灾害防治工作的一个重要内容。明确灾害发生的危险区、撤离路线和安置点，一旦灾害发生，立即启动预案，避免不必要的伤亡和损失。

3 洪水风险图编制方法

针对河南省暴雨发生强度大、山区人员伤亡财产损失重、防洪工程建设不经济、群众转移难度大等问题，编制山区小流域洪水风险图，作为山洪灾害防治工作的一项重要内容。洪水淹没分析是洪水风险图制作中最为关键的一步。能够通过实地调查,取得典型历史洪水淹没水深和淹没范围资料的，可以考虑直接利用调查所得数据绘制洪水风险图。以驻马店市老王坡滞洪区为例，在中国水利水电科学研究院提供的洪水风险图绘制系统FMAP平台上编制洪水风险图。

3.1 基本资料

老王坡滞洪区位于驻马店市西平县境内东北部，区内地面高程在54.50～57.65 m之间，地形西高东低。该滞洪区属于淮河流域，在洪汝河水系的支流小洪河上游，控制流域面积1555km2，区内共有51个自然村52481人。

老王坡滞洪区洪河段河道全长11.20 km，防洪标准50 a一遇。根据洪水演算成果，当流域遭遇50 a一遇洪水时，滞洪区不同高程区域洪水淹没时间为：高程54.50～55.47 m滞洪时间为16 d；高程为55.47～56.70 m滞洪时间为12 d；高程56.70～57.11 m滞洪时间为8 d；高程57.11～57.65 m滞洪时间为4 d。当小洪河上游来水在桂李水文站超过河道保证水位63 m时，开启桂李进洪闸向老王坡滞洪区分洪。