中小河流洪水风险评估是对中小流域洪水可能出现的强度、淹没范围、淹没时间及其可能造成的后果进行的定量评估。
一、中小河流洪水风险评估工作流程
中小河流洪水风险评估工作流程(图7.6)。
二、中小河流洪水风险评估服务应用案例
以武汉市江夏区2010年7月一次暴雨洪涝灾害过程为例,对该过程的暴雨洪涝过程进行模拟,并将模拟的淹没面积和水深与实际灾情进行了点对点、面对面的对比分析,对灾害造成的经济损失进行定量评估。
1、过程概述
年7月10日武汉市入梅,7月20日出梅,梅雨期内出现多次较强的持续性降雨,降雨主要集中在7月8-16日,累计降水量为177~581mm,是历年同期的2~3倍。此次暴雨中心位于江夏区,暴雨历时长强度大,其中法泗站7d最大暴雨量581mm,排该站历史第一位;土地堂站7d最大暴雨量546mm,排该站历史第一位;金口站7d最大暴雨量530mm,排该站历史第二位。

图7.7 武汉市江夏区暴雨洪涝淹没模拟分布图
2、致洪雨量的计算
通过统计分析法得到江夏区致洪临界雨量为87mm,由前15d降水量求得江夏区前期土壤含水量(考虑蒸发因素后)为120mm,可见前期降水已使江夏区土壤水分达饱和,后期雨量直接产流。致洪雨量为前期降水导致土壤的多余含水量(33mm)与后期直接产流的雨量共同构成。利用反距离权重插值法将江夏区各区域站2010年7月11日01时-7月13日15时的逐时雨量插值到栅格格点上,得到逐时的致洪雨量栅格数据。
3、暴雨洪涝淹没模拟
将江夏区2010年7月11日01时—7月13日15时的逐时致洪雨量栅格数据代入暴雨洪涝淹没模型,由此推算江夏区此次暴雨洪涝灾害的淹没面积和渍水深度情况(图7.7)。结果表明淹没范围较大的地区分布在西部的金口镇和法泗镇西部以及大桥新区、纸坊大街、五里界北部、鲁湖北部、安山镇、山坡乡等乡镇的部分地区。而受淹水深较大的地区分布在梁子湖、汤逊湖等湖泊的周边地区,尤其以西部的金口镇、法泗镇西部、鲁湖周边以及纸坊街道受淹较为集中,大部地区淹没水深在0.5m以下,部分地区在0.5~2m。从湖北省民政厅和湖北省气象局收集的灾情获知,江夏区法泗街卫东村因遭受暴雨,全村几千亩水稻被淹;鲁湖农场60家农户的上千亩农田也被淹,颗粒无收;暴雨造成纸坊城区6片、9点、12处86户受渍,纸坊街道被淹最深处近2 m。通过实际灾情与模拟结果点对点、面对面的淹没水深定量化对比分析,表明淹没结果与实际情况接近,暴雨洪涝淹没模型模拟结果可信度较高。
为更进一步地检验暴雨洪涝淹没模型推算得到的淹没范围和淹没水深的合理性,利用江夏区2005年通过TM卫星资料制作完成的土地利用类型数据,大致推算各种土地利用类型在各水深段的淹没面积,如表7.13所示。选取土地利用类型中的最大一类,以耕地表示农业这一行业,那么模型推算的作物受淹面积约210.51km²,与江夏区此次暴雨洪涝灾害过程中作物实际成灾面积(215.10km²)是比较相符的。
表7.13 各土地利用类型在各水深段的淹没面积(km²)

4、洪灾风险评估
在获取江夏区各行业实际资产分布的基础上,利用淹没面积与渍水深度数据,结合分项资产损失率,采用直接经济损失评估模型,求算得出江夏区此次暴雨洪涝灾害的直接经济损失状况。其中直接经济损失采用如下计算公式:
(7.7)
式中,SD为根据洪灾损失率计算的一次洪灾引起的直接经济损失值;SDj为第j类财产的直接经济损失值;βijk为第k种淹没程度下第i个经济分区内第j类财产的损失率;V**ijk为第k种淹没程度下第i经济分区内第j类财产值;N为淹没区人为划分的单元数;M为第i个经济区内的财产种类数;L为淹没程度等级数。
同时参考以上黄河流域相关文献资料,并与长江中游地区淹没区社会经济实际情况对比,调整、整合损失率数据,确定了分项资产损失率数据。
而间接经济损失则由直接经济损失乘以一定的比例关系来确定。采用中国间接损失系数的中间值作为分项资产的间接损失系数,即农业22%、林业22%、牧业22%、渔业22%、工业26%、城乡居民15%,应用间接经济损失评估模型求算江夏区此次暴雨洪涝灾害的间接经济损失状况。
风险评估结果表明(表7.14),此次暴雨洪涝灾害造成江夏区直接经济损失60107.82万元,间接经济损失达12107.5万元。将模型推算的江夏区暴雨洪涝灾害造成的直接经济损失评估结果与实际灾情对比发现,推算结果比实际的直接经济损失小约24%,模型推算结果基本能够反映此次洪涝灾害所造成的经济损失。
表7.14 2010年7月江夏区洪灾经济损失评估
