河南省山丘区沿河村落防洪能力分析

陈利军

(河南省水利勘测设计研究有限公司，河南 郑州 450016)

0 引言

河南省地跨长江、淮河、黄河、海河四大流域，地势西高东低，三面环山，地形条件较为复杂。河南省位于暖温带和北亚热带地区，全省属大陆型季风气候，同时具有由平原向丘陵山地气候过渡的特征，年平均气温12℃～16℃，年平均降水量约为600～1 300 mm。特殊的地理位置和自然条件，致使河南省山丘区山洪灾害频繁，严重威胁人民的生命财产安全，制约了社会经济的可持续发展。为了研究河南省山丘区沿河村落山洪灾害的防御能力，文章以省内79个县(市、区)的山洪灾害调查评价结果为依据，对河南省山丘区9 991个沿河村落的现状防洪能力进行综合评价，并结合地质地貌和地形因素进行分析，以探求全省山丘区沿河村落防洪现状，不同危险区域的分布规律，为山洪灾害的防治工作提供参考。

1 沿河村落防洪能力评价

1.1 资料收集途径

河南省按照水利部和财政部的安排部署，依据《全国山洪灾害防治项目实施方案(2013—2015)》有关要求，开展了全省79个县(市、区)的山洪灾害调查评价工作，这些县市主要集中豫南、豫北、豫西和豫中的山区丘陵地带，开展的工作包括山洪灾害基本情况、小流域基本特征、水文、社会经济等情况调查，沿河村落防洪现状评价，预警指标分析和危险区划分等。该工作由多家单位共同承担，各单位各阶段的数据成果通过审核后，借助河南省山洪灾害调查数据上报平台和山洪灾害调查评价审核汇集系统形成最终成果。文章即依据上述资料成果针对河南省山丘区沿河村落的防洪现状进行深入研究分析。

1.2 防洪能力评价方法

进行沿河村落防洪能力评价时，首先根据现场调查的沿河村落、集镇和城镇人口高程分布关系以及历史洪水情况，确定沿河村落的成灾水位。然后根据计算得到的水位流量关系或者曼宁公式等水力学方法，求出成灾水位对应的洪峰流量。采用频率分析法或者插值法等方法，确定该流量对应的洪水频率，成灾水位对应的洪水频率就代表该村落的防洪能力现状。根据《山洪灾害分析评价技术要求》规定，根据沿河村落5年一遇、20年一遇和100年一遇3个频率的设计洪水位，进行危险等级划分，即小于5年一遇的为极高危险区，大于等于5年一遇而小于20年一遇为高危险区，大于等于20年一遇而小于100年一遇为危险区。根据上述划分标准，可评判各村落的危险级别。

1.3 防洪能力评价结果

根据划分标准对全省9 991个沿河村落按不同防洪能力进行分类统计，可得全省各级别危险区的沿河村落分布情况，结果如表1所示。

表1 河南省沿河村落防洪能力评价统计表

由表1的统计结果可以看出，全省山丘区沿河村落防洪能力在20年一遇以上比例为76.70%，说明山洪灾害的整体防御能力较强。小于5年一遇的极高危险区村落个数为587个，占比为5.90%。虽然高危险区的村落占比较低，但其分布情况在不同县区具有随机性和突变性，在个别县市极度集中，一旦发生山洪灾害，势必给人民的生命财产造成巨大损失。所以有必要对全省山丘区沿河村落防洪能力的分布规律进行深入研究，以便能够更加精准地进行山洪灾害的防治工作。

2 沿河村落防洪能力的分布规律

对于评价村落数在40个以下的县市区，其现状村落防洪能力表现出很大的随机性和突变性，对研究总体分布规律的干扰很大，故此次针对评价村落总数在40个以上的县市区进行重点分析，同时重点研究小于5年一遇的极高危险区和大于100年一遇的非危险区，力求从这两者探求全省山丘区不同防洪能力沿河村落的分布规律并寻求影响分布规律的主要因素。

2.1 小于5年一遇沿河村落分布规律

防洪能力小于5年一遇的村落属于极高危险区，是山洪灾害防治工作的重点地区，对其分布规律的研究有重要指导意义。图1展示了防洪能力小于5年一遇的村落分布图。从图中可以看出，小于5年一遇村落在全省范围内的分布不均匀，在一些区域呈现出集中分布的特征，形成了三个集中分布区：①豫西集中分布区；②豫南集中分布区；③豫北集中分布区。

图1 防洪能力小于5年一遇沿河村落分布图

豫西集中分布区位于河南省西南山区，包括有栾川县、卢氏县、嵩县和灵宝市等，这些县市小于5年一遇评价对象的占比均在10%左右。分析认为，造成这一区域山洪灾害的主导因素是较大的坡降，以栾川县为例，栾川县山地面积占91.40%，地势西南高，东北低，其中坡度>25°小流域面积占比79.17%，陡峭的地形使暴雨产生的地表径流快速顺坡而下，向河谷和主河道快速汇集，易形成破坏力强的山洪洪峰。该区的地势特性为山洪灾害提供了有利的势能环境。

豫南集中分布区主要包括潢川县、浉河区等，如图1所示，其中潢川县小于5年一遇的村落评价对象的比例为33.43%，浉河区为12.57%。该地区位于豫南大别山山地丘陵区，年雨量丰沛，植被良好，坡面和河道的调蓄能力较大。与豫西集中分布区不同，该区域地面平均坡度不大，但河网密度大，降雨量大，成为该区域山洪灾害的主要原因。

豫北集中分布区主要包括汤阴县，其周边分布有安阳县、林州市、淇县、辉县市、卫辉市等。其中汤阴县小于5年一遇评价对象的比例为40.43%。该区域位于豫北山地区，地面高程在100～1 000 m左右，地形起伏大，坡度陡，植被差，季节性河流洪水陡涨陡落，是造成其防洪能力较差的主要原因。

2.2 大于100年一遇沿河村落分布规律

防洪能力大于100年一遇的村落分布如图2所示。可以看出，在所调查的县区内，防洪能力大于100年一遇的村落分布较为均匀。所有县市中大于100年一遇的村落比例在60%以上的有宜阳县、孟津县、新安县、伊川县、偃师市、淅川县、平桥区、卫辉市、博爱县、泌阳县。从地貌特征来看，这些县市均位于丘陵区，境内以丘陵和平原地貌为主。分析认为，地面坡度是影响山洪灾害生成的一个重要因素。坡度越大，汇流时间越短，形成洪峰所需的时间也越短，引发的山洪灾害破坏力也就越强。根据得到的数据发现，上述10个县市中有8个县市的平均坡度在15°以下，且大于25°的陡坡比例均较小。所以这些县市整体表现出较高的山洪防御能力。

图2 防洪能力大于100年一遇沿河村落分布图

3 结语

文章对河南省山区9 991个沿河村落的现状防洪能力进行了综合评价，得到了全省沿河村落防洪能力的统计结果，同时对不同地区防洪能力强弱的分布规律进行了研究分析，结果显示，河南省防洪能力在20年一遇以上的村落占比76.70%，山洪灾害整体防御能力较强。防洪能力小于5年一遇的极高危险区主要集中分布在豫西山区、豫南山区和豫北山区，其中以豫西山区分布面积最广，集中程度最高。防洪能力差的原因主要为地面坡度大、河网密度大、降雨量多以及季节性河流洪水陡涨陡落。此次研究的成果能够为河南省山洪灾害的防治工作提供一定的参考依据。