洪水风险图编制技术细则

附件一洪水风险图编制技术细则（试行）二一年二月1目 录1 总 则 12 总体技术规定 22.1 风险要素的规定 22.2 风险图编制流程与洪水计算方法 32.3 洪水风险图分类与基本技术要求 52.4 洪水风险计算分析的一般性规定 73 基本资料收集与分析 93.1 基本要求 93.2 自然地理资料 93.3 水文及洪水资料 103.4 社会经济资料 113.5 构筑物及工程调度资料 123.6 洪涝灾害资料 133.7 基础工作底图的加工处理 144 洪水分析与洪水影响分析 144.1 洪水分析方法的选择 144.2 洪水分析方法的基本技术要求 164.3 计算条件的设置 194.4 洪水过程及淹没范围、水深计算 224.5 洪水影响分析 245 江河湖泊洪水风险分析 255.1 基本内容与要求 255.2 基本资料收集 255.3 计算方法选择和模型率定验证 265.4 计算方案设置 265.5 洪水影响分析 286 蓄滞洪区洪水风险分析 296.1 基本内容与要求 2926.2 基本资料收集 296.3 计算方法选择与模型的率定和验证 316.4 计算方案设置 316.5 洪水影响分析 327 水库洪水风险分析 327.1 基本内容与要求 327.2 基本资料收集 327.3 计算范围确定 337.4 计算方法选择与计算方案设置 347.5 模型率定验证和计算结果合理性检验 367.6 洪水影响分析 368 城市洪水风险分析 378.1 基本内容与要求 378.2 基础资料 378.3 计算范围确定 388.4 计算方法选择与计算方案设置 398.5 洪水影响分析 429 洪水风险图制图和成果要求 429.1 总体要求 429.2 洪水风险图信息和数据 429.3 洪水风险图及数据编码 449.4 洪水风险图制图要求 45附录 A 洪水风险分析方法附录 B 灾情统计与损失评估附录 C 洪水风险图成图技术要求11 总 则1.0.1 为满足编制洪水风险图的需要，明确洪水风险图编制的基本原则、主要内容和技术要求，规范和统一洪水风险图编制的技术标准和技术方法，按照洪水风险图编制导则的基本要求制订本技术细则。1.0.2 本技术细则适用于编制、修订用于防汛调度管理、灾害预警、灾情评估、洪水影响评价等防汛减灾工作以及为防洪区土地利用规划、洪水保险、公众风险意识提高等提供基础信息的洪水风险图。用于其他目的的洪水风险图的编制和修订可参照执行。1.0.3 洪水风险图的编制要遵守国家的有关法律、法规，要符合洪水风险图编制导则规定的各类洪水风险图编制原则和相关技术要求，同时还应遵循国家、行业的相关规程、规范等技术标准的规定。1.0.4 要根据洪水风险图编制范围内的自然条件、河流特点及流域、区域社会经济发展对防洪减灾的要求确定洪水风险图编制内容，要求做到科学、客观、系统、实用。1 编制洪水风险图除需要相关的水利信息外，还需要气象、交通、农业、城建及经济社会信息。信息来源应当考虑各部门信息源的兼容，提高洪水风险图信息的兼容性。2 要重视洪水风险图的实用性，综合兼顾各部门的多种需求，在标示洪水淹没范围和淹没水深的基础上尽可能增加风险图和附表的功能。1.0.5 流域或区域防洪工程建设、城市建设和经济社会发展都会导致洪水风险发生变化，应及时修订或定期更新洪水风险图，以反映洪水风险状况的变化。在选择洪水风险图编制方法和模型时应考虑便于信息更新和成果更新的要求。1.0.6 洪水风险图编制专业性强，编制单位应通过各级防汛指挥机构2的资质审查。1.0.7 编制的洪水风险图应由省级及以上防汛指挥机构按规定的权限组织审查，报主管机关审批后公布使用。解释权属于批准部门或其指定的部门。2 总体技术规定2.1 风险要素的规定2.1.1 洪水风险取决于致灾因子、承灾体和防灾能力等多方面要素。洪水致灾因子中对洪水风险有影响的主要要素，包括洪源、洪水淹没范围、淹没水深、淹没历时和洪水流速、流向等；反映承灾体受洪水影响的主要要素包括人口、资产分布和密度等；防灾能力是指承灾体自身抗御洪水的能力，包括承灾体的抗灾性能、应急响应能力、灾后恢复能力、防洪除涝等工程设施及其标准等。洪水风险是上述风险要素综合影响的结果集合。根据洪水风险图编制导则的规定，编制洪水风险图时主要考虑洪水淹没范围、淹没水深等反映洪水自然特征的风险要素。需要时也可以考虑增加洪水流速、淹没历时、到达时间等要素。2.1.2 洪水淹没范围的大小决定了受灾人口和受灾资产的数量，是反映灾害规模的重要要素。1 编制淹没范围时需反映不同频率或量级洪水的淹没范围。2 洪水频率一般参照以下分级标准：5 年、10 年、20 年、50 年、100 年、200 年和 500 年一遇等。对于典型场次洪水应尽可能以流量、洪量或水位等特征值明确其量级。各地可根据淹没区域特点具体确定需反映的洪水频率或量级区间。2.1.3 洪水淹没水深是决定承载体受损程度的主要要素。如农田淹没水深决定了作物的减产程度甚至绝产；居民区淹没水深决定了房屋和3财产的受损率甚至人员伤亡的多少。1 编制洪水风险图时需要按照一定的水深分级标准明确标识洪水淹没范围内的各级标志性水深，绘制等水深线、注明特征点水深。2 淹没水深一般参照以下分级标准：0.5m，0.51.0m，1.01.5m，1.52.5m，2.55m 和5m 确定。各地可根据风险图编制对象地形地貌特点和洪水淹没所需表现的特征水深等适当调整水深分级。2.1.4 淹没历时指从洪水到达至洪水退去所持续的时间，即承灾体被洪水浸泡的时间。淹没历时一般参照以下分级标准：10d 确定。各地可根据承灾体特点和所需表现的特征历时进行适当调整。2.1.5 洪水流速反映了洪水对承灾体的冲击破坏程度。流速一般参照以下分级标准：2.0m/s 确定。各地可根据承灾体的主要特点和所需表现的特征流速进行适当调整。2.1.6 按照洪水风险图编制导则 ，洪水风险图必须反映洪水淹没范围和淹没水深这两项最基本、最主要的风险要素，并明确加以标识。在分洪口门或堤防、大坝溃口附近和洪水通道的主流区，以及溃坝洪水的通道范围内洪水流速较大的区域，应予以标注。需要时可绘制最大流速分布图。对洪水淹没历时、洪峰到达时间等风险要素，可根据实际需要和在具体洪水风险图中的重要程度，予以标注或绘制相应的分布图。2.1.7 洪水分析应采用经过长期实际应用检验的成熟模型，以满足分析结果可靠性、可信度和精度的要求。2.2 风险图编制流程与洪水计算方法2.2.1 洪水风险图编制的一般工作流程如图 2.2.1 所示。4基本资料收集整理洪水分析洪水影响分析洪水风险图绘制确定计算范围计算单元划分计算方案设定计算结果检验更新 、 修订资料整编与评估可靠性审查一致性审查代表性审查图 2.2.1 洪水风险图编制工作流程2.2.2 洪水风险图制作所采用的洪水分析方法包括水文学法、水力学法和实际水灾法等，详见附录 A。方法选择时应尽可能采用能够反映实际情况变化影响和预测分析洪水风险特征的水文学法、水力学法。若编制范围内资料条件较差，发生过实际洪水并可获得有关淹没数据，且下垫面以及工程变化不大，可采用实际水灾法编制典型洪水淹没实况图。2.2.3 水力学法通过数值求解一维或二维水动力学方程进行洪水分析，获得水位、流量、流速及其随时间的变化过程。河道洪水可采用一维或二维水力学法分析，泛滥洪水采用二维水力学法分析。2.2.4 水文学法主要包括降雨产汇流计算方法、河道洪水演算方法和计算封闭区域淹没范围、水深的水量平衡方法等。1 降雨产汇流方法可用于暴雨内涝洪水的分析计算。在无设计洪水成果时，降雨产汇流方法也可用于计算河道上游入流点的洪水过程，作为河道洪水水力学法或水文学法计算的上边界条件。 2 河道洪水演算方法推荐采用马斯京根方法推求流量，并通过水5位流量关系获得河道水面线，以此沿程在垂直于河道水流方向水平外延至陆地或挡水建筑物（例如堤防）得到洪水淹没范围，该方法适用于山丘区河道和平原河道两堤之间的洪水淹没范围的确定。3 当已知流入封闭区域的水量或流量过程（通常需要采用河道洪水水力学计算得到）时，可根据水量平衡原理，结合区域地形分析，得到封闭区域内的淹没范围和水深分布情况，该方法适用于面积较小的封闭区域。2.2.5 对于发生过实际水灾的区域，则可通过分析淹没区曾经发生的系列洪水淹没资料（包括实际洪水的标准、淹没范围、特征点水深等） ，结合淹没区地形分析，得到系列洪水淹没资料所覆盖频率范围内的典型频率（如 10 年一遇、20 年一遇、50 年一遇等）洪水的淹没情况。该方法适用于实际淹没场次较多，实际洪水覆盖频率范围较广，且可能影响洪水运动特性的工程和下垫面基本无明显变化的区域。2.3 洪水风险图分类与基本技术要求2.3.1 洪水风险图包括基本风险图、专题风险图和综合风险图。1 基本风险图是指标识反映各种基本风险要素（淹没范围、淹没水深、洪水流速、淹没历时、到达时间等反映洪水自然特征要素）的风险图。2 专题风险图是指在基本风险图基础上将不同承灾体信息与致灾因子叠加而成，针对防洪调度、居民避险、城市规划、交通调度、建设开发、保险等不同要求编制的风险图，反映某些特定承灾体的洪水风险。3 综合风险图是综合表现致灾因子、承灾体和防灾能力的洪水风险图，融合反映自然地理、防洪建设和社会经济发展等多方面的信息。6本细则规定的技术要求主要适用于编制基本风险图。2.3.2 根据基本风险图编制对象的区域特点，可将洪水风险图分为江河湖泊洪水风险图、蓄滞洪区洪水风险图、水库洪水风险图和城市洪水风险图等 4 类。2.3.3 江河湖泊洪水风险图包括防洪（潮）保护区、洪泛区洪水风险图。防洪（潮）保护区、洪泛区的区域范围由各流域防洪规划划定。1 防洪保护区的洪水风险图应当以行政区划地图为底图进行绘制，便于明确不同区域的洪水风险。2 防洪保护区洪水风险计算分析时要全面考虑其周边存在的所有河流和湖泊的洪水威胁，进行多种方案的同频率洪水计算，据此确定保护区的淹没范围和淹没水深等风险要素。3 洪泛区一般可采用水文学法或水力学法进行计算。4 防洪（潮）保护区洪水风险计算应优先采用水力学法；因资料限制，不具备数值分析的条件时，可以绘制典型历史洪水淹没实况图作为参考。2.3.4 蓄滞洪区洪水风险图编制有较高的精度和较全面的风险信息要求，要重视具体蓄滞洪区特点的分析。1 洪水分析应优先采用水力学法，当资料条件达不到水力学法要求时，可以考虑采用其他适宜的简化方法计算。2 蓄滞洪区洪水风险图，除应标示淹没范围和淹没水深外，还需要明确标识事关蓄滞洪区内居民生命和财产安全的安全区、安全台、安全楼等各类安全设施和应急避险设施、撤退转移道路的位置。3 对于采用水力学方法开展洪水分析的蓄滞洪区，在流速较大和淹没历时较长的区域要给予明确的标识。必要时可以绘制洪水前锋到达时间分布图、最大流速分布和淹没历时分布图。2.3.5 水库洪水风险图按水库最大泄量、溃坝洪水和库区淹没三种情7况分别编制。1 水库最大泄量和溃坝洪水对下游影响极大，尤其是溃坝洪水，其造成的灾害往往是毁灭性的，要合理确定其淹没范围和淹没水深，要对计算模型的可靠性和计算精度进行充分验证。2 溃坝洪水到达水库下游各指定点时间是洪水预警预报的重要参考指标，应在洪水风险图上加以标示，或绘制洪水前锋到达时间分布图。3 溃坝洪水、最大泄量洪水分析应采用水力学法。4 进行水库库区淹没分析计算时，对库区沿程水面比降变化明显的河道型水库应采用水力学法。2.3.6 城市洪水风险影响因素复杂，洪水灾害后果和影响大，城市洪水风险图编制有较高的精度要求，应严格论证编制城市洪水风险图所采用的方法的适用性和结果的可靠性。1 城市洪水灾害的致灾因子较多，洪水、暴雨、风暴潮交织影响，编制洪水风险图时要根据城市特点，分析洪、涝的遭遇情况，分别编制外洪、内涝风险图。2 城市洪水风险图要在城市行政区划图基础上绘制，重要公用设施要有明显标志。3 城市洪水分析模型要能够反映城市各种建筑物对洪水产生的影响。计算地下排水管网排水能力及地下建筑物进水的影响时，可采用简化方法。2.4 洪水风险计算分析的一般性规定2.4.1 洪水风险图制作采用同频率概念，即洪水风险计算采用的各级设计洪水都是不受人为和上下游分洪干扰的同频率设计洪水。如，一条河道上下游防洪保护区、城市、蓄滞洪区等的设计洪水，应当是不8受上下游工程破坏以及其他因素影响的设计洪水。2.4.2 洪水分析主要针对设计标准以内设计洪水与超标准设计洪水。设计标准以内设计洪水是指防洪工程和防洪保护对象防洪标准相应的设计标准洪水及小于该标准一个等级的洪水；超标准设计洪水采用各流域防洪规划确定的超标准洪水，当流域防洪规划没有明确超标准洪水时，采用比防洪标准高出一个或若干等级的设计洪水，水库则采用校核洪水作为超标准洪水。2.4.3 洪水分析方案应根据编制对象和洪水风险图类型特点分别确定。1 防洪（潮）保护区分别计算在遭遇相关河湖同频率设计洪水（设计高潮位）时的淹没范围和淹没水深等致灾要素。2 洪泛区、滩区选择 5 年、10 年、20 年、50 年、100 年一遇洪水等方案进行计算。3 蓄滞洪区洪水分析应区分有无进、退洪控制设施两种情况。确定洪水分析方案时要考虑蓄滞洪区相关规划实施后工程及调度运用的变化情况。3 水库库区按照水库校核水位分析计算其淹没风险；水库最大泄量洪水分析以入库校核洪水过程条件下工程最大泄流能力为计算条件；水库溃坝洪水按照库水位达到坝顶高程时发生溃决的情况进行分析计算，溃决方式则按坝体结构分析确定。4 城市洪水风险计算应包括主城区以及对主城区洪水计算有影响的汇流区域；汇流区域的地形图精度要求可适当放宽。1）对于外洪，按照城市防洪体系遭遇超标准设计洪水或高潮时城市堤防发生溃堤的情形进行洪水分析计算。溃堤位置、宽度根据堤防结构及险工状况确定。2）对于暴雨积水，按照城市遇设计标准洪水或高潮位时，城市9遭遇排水设计标准或超标准暴雨，城市堤防未发生溃堤的情形进行暴雨积水分析计算。3）受风暴潮影响的城市，还应考虑设防标准的风暴潮影响。2.4.4 根据洪水计算得到的淹没范围、淹没水深、淹没历时等要素，结合淹没区社会经济情况，综合分析评估洪水影响程度。包括淹没范围内和各级淹没水深区域内的人口、资产统计分析等。条件具备且有必要时，亦可进行洪水损失评估。3 基本资料收集与分析3.1 基本要求3.1.1 编制洪水风险图要重视基础资料的搜集和分析整理，应根据各类洪水风险图编制要求收集、整理和分析洪水风险图编制对象范围内的有关基本资料，包括自然地理、水文与洪水、工程及其调度、社会经济和洪涝灾害资料等。3.1.2 各项基础资料都应具有可靠性、合理性与一致性。对作为洪水风险图编制主要依据的基本资料，应着重进行系统分析，对其合理性和可靠程度作出评价，资料不足的应设法进行补充收集。3.1.3 当江河水文情势有明显变化时，应对水文系列资料进行修正，以近年为基准将历年资料修正至统一的基础；若变化一时难以定量，应对变化趋势作出估计。3.1.4 基本资料整理分析完成后，应对资料的可靠性、合理性和一致性进行审查。3.2 自然地理资料3.2.1 自然地理资料，主要包括流域水系、防洪（潮）保护区、洪泛区、蓄滞洪区、城市（含洪水汇流区） 、主要河道的地形图及主要河道10断面图等，尽量收集采用最新资料。基础地理信息地图，尽量利用国家测绘出版的成果，若受测量时间限制，基础地理信息地图未能反映区域下垫面显著变化的，应收集相关资料或进行调查加以补充和修正，确有必要时可专门测绘。3.2.2 地理信息数据应包括以下图层：等高线、高程点、DEM 数据，以及主要干流、支流。若缺乏电子地图，需用相应的纸质图进行数字化处理，获取所需的地理信息图层。3.2.3 各类风险图制作区域的基础地理信息地图（工作底图）最小比例尺要求见表 3.2.3。表 3.2.3 各类洪水风险区域工作底图最小比例尺要求洪水风险区域类型 工作底图最小比例尺防洪保护区 1:50,000洪泛区（含滩区） 1:500,00蓄滞洪区 1:10,000城市 1:10,000水库库区 1:10,000水库下游影响区 1:50,0003.3 水文及洪水资料3.3.1 水文及洪水资料，包括反映水文、洪水特性的有关特征数据。1 有关降雨、水位、流量、潮汐等实测及调查资料，其系列年限应符合有关专业规范的要求.2 反映河道、湖泊、水库和蓄滞洪区蓄泄特征的资料，包括地形资料、河道纵横断面资料，河道泄流能力、河道槽蓄曲线、控制断面水位流量关系、水位面积以及水位容积关系等资料。3 河道断面数据收集时应包括各断面的位置坐标，每一断面各测点的高程及其与测量起点的距离等。3.3.2 应重点收集暴雨洪水特性，历史上曾出现的典型大暴雨、大洪11水和特大暴雨、特大洪水及河口天文大潮、风暴潮资料，暴雨、洪水和风暴潮频率分析资料及设计暴雨、设计洪水成果资料等。1 对于受当地降水影响较大的洪水风险图制作区域，应收集区域内或其周边雨量站的设计暴雨和典型降雨资料。2 受风暴潮影响的区域，应收集设计高潮位和设计风暴潮资料。3.3.3 为率定模型参数和验证计算模型，应详尽地收集洪水风险图制作区域历史洪水淹没情况，特别是近期大洪水的堤防溃决情况（溃决时间、最终决口形态等） 、淹没范围、水深分布等相关数据。3.3.4 收集洪水风险图制作区域可能造成该区域淹没的所有河道上下游及其间的控制站点（见图 3.3.4）等于和大于该区域防洪标准的设计洪水（风暴潮）资料，水位流量关系，历史典型洪水流量过程、水位过程。确定主要水文站、水位站和雨量站的坐标位置。图 3.3.4 洪水风险图制作区域有关站点示意图3.4 社会经济资料3.4.1 社会经济资料主要包括洪水风险图制作对象区域范围内的有关人口、耕地、生产总值等基本统计指标，主要包括面积、总人口、城镇人口和农业人口、耕地面积、地区生产总值、工业总产值、农业总产值以及风险图编制区域的行政区划图、重要基础设施、城市生命线风险图制作区域站点站点站点站点站点站点站点12工程、重点防洪保护对象及其防护措施资料等。同时应注意收集编制区域国民经济和社会发展的有关规划资料。具体指标参见表 3.4.1。表 3.4.1 社会经济资料主要指标内容类别 内容人口 农业/非农业人口户数，农业/非农业人口数地区生产总值 GDP 农业 农业、林业、畜牧业、渔业产值工业/建筑业 企业单位数、固定资产净值、工业总产值第三产业 企业单位数、固定资产净值、主营收入交通运输业 公路里程、铁路里程、油、气、水、电管线等3.4.2 防洪保护区、水库库区及下游影响区、洪泛区的社会经济统计数据原则上以县级行政区为最小统计单元。城市社会经济统计数据的最小统计单元不大于街道级。蓄滞洪区城市社会经济统计数据的最小统计单元不大于乡镇级。3.4.3 社会经济数据应采用权威机构发布的最新统计资料，包括县级以上统计部门刊布的统计年鉴和有关部门刊布的统计资料、年报等，所有社会经济数据均要求统计年份一致，并注明统计年份。3.4.4 社会经济地理数据还包括以下地理信息图层：省、市、县（区） 、乡各级行政区界、政府驻地位置；居民地位置；工矿用地、商业用地位置，企事业单位分布；耕地、林地、牧草地、鱼塘等分布位置；公路、铁路、通信、供水、供气、供电、供暖等主要基础设施线路位置。3.4.5 将社会经济统计数据与土地利用图层之间通过关键字建立关联，并进行相应的社会经济空间布局分析，使各类社会经济统计指标落实13在相应的土地利用图层上。3.5 构筑物及工程调度资料3.5.1 收集风险图编制区域内的水库、堤防、蓄滞洪区、分洪道、分洪退水闸、挡潮闸和主要桥梁、涵洞、渠道等工程和高出原地面 0.5m以上的线状建筑物（公路、铁路）的基本参数和准确位置（经纬度）等资料。工程设施资料的具体要求见表 3.5.1。表 3.5.1 工程设施资料基本数据要求类型 位置 有关参数大坝（含副坝） 坝两端坐标 坝高 坝型 坝体材料 特征水位 最大泄量 病险情况，面设计资料堤防 桩号坐标险段坐标 桩号所在堤顶高程 堤防等级 典型断面 历史出险情况 历史溃口形状 溃口宽 溃口深桥梁 桥两端坐标 桥面底板高程 桥墩间跨度 桥墩形状 尺寸 个数涵洞 涵洞坐标 涵洞形状 尺寸 涵洞长闸门 闸门两端坐标 闸门孔数 各孔闸门尺寸 设计过流能力 闸孔系数公路、铁路 沿程坐标 路面高程（相临两高程点的距离不超过3km，高程变化明显段适当加密)）路面宽3.5.2 应重点收集各类工程的防洪标准，河道或堤防的防洪控制水位、河道安全泄量，水库洪水调度方案，蓄滞洪区容积、蓄洪水位及分蓄洪运用条件及调度方案，经批准的防御洪水方案，主要闸站特征水位、运用条件及过流能力等。3.5.3 构筑物工程资料收集整理后，应将其地理信息数字化，作为基础电子地图的工程设施图层。3.6 洪涝灾害资料3.6.1 洪水灾害资料，主要包括编制区域历史上各次典型大洪水、暴14雨、风暴潮造成的灾害损失等。3.6.2 洪涝灾害资料收集的主要内容包括洪水淹没范围、淹没水深、淹没历时等淹没特征，农田淹没、农作减产、人员伤亡、工业交通基础设施受损、水毁水利工程等直接和间接经济损失。3.6.3 历史洪涝灾害资料以文档、表格、图片、图像、多媒体资料等形式存储，可通过受灾区域的民政部门或水利部门历史灾情统计和调查资料，历史水灾出版文献及保险部门的赔偿记录等获取。3.7 基础工作底图的加工处理3.7.1 风险图基础工作底图的加工与处理是指在符合国家规范要求的基础电子地图数据的基础上，针对洪水风险图成图要求，将基础电子地图数据中未包含但又与洪水风险图密切相关的水文、水利工程设施、洪水灾害等信息，通过处理，形成与基础电子地图数据的坐标系、高程系相一致的独立的图层。3.7.2 对于已经是矢量图层形式的水文、水利工程设施、洪水灾害等信息，如果与基础电子地图的文件格式、坐标系和高程等不一致，应进行处理，使之保持一致。3.7.3 对于不能获取规定比例尺的基础电子地图数据的，可以通过相应的纸图提取信息，提取时应遵照国家规范进行。4 洪水分析与洪水影响分析4.1 洪水分析方法的选择4.1.1 编制洪水风险图所采用的分析计算方法应根据洪水风险图编制对象特点和基本资料条件进行比选后合理确定。1 要与各类洪水风险图的编制要求、基础资料条件相匹配，要优先应用先进的计算方法和模型，尽可能选择比较成熟、精度已得到验15证的专业软件。2 计算方法和模型及其主要环节采用的各种参数应进行多方面分析检查。需采用两次及以上实测洪水进行参数率定和检验。要合理划分计算单元，优选计算时段，确定初始条件和边界条件，进行水量平衡检查。3 计算方法的选择考虑以下因素：1）洪水风险图编制对象的特点和风险图编制要求；2）风险图编制依据的资料条件、精度和收集的难易程度；3）成果的可靠性和合理性。4.1.2 江河湖泊洪水分析方法的选择遵循以下基本原则：1 山丘区河道以及平原河道两堤之间的洪泛区，可以利用水文学法推算河道各断面水位，按照该水位推算淹没范围和淹没水深。面积范围较广、又有生产堤保护的滩区和平原地区无堤防保护的洪泛区，必要时也可以用水力学法进行计算，确定淹没范围和淹没水深。2 防洪（潮）保护区，优先采用水力学法进行洪水分析。3 若保护区为封闭区域，且面积较小，在已知分入（溃堤或漫堤）该区域的洪水总量或流量过程时，亦可采用水量平衡法，结合地形分析，得到淹没范围和水深分布情况。4 因缺乏河道实测水文和区域实测降雨资料，难以采用水文学法、水力学法计算，而保护区发生过若干量级的实际洪水淹没，且历史洪水资料可靠、记载翔实，同时防洪工程情况和下垫面情况无明显变化的，可以考虑采用实际水灾法编制典型历史洪水淹没图。4.1.3 蓄滞洪区洪水分析计算方法的选择要满足蓄滞洪区洪水风险图的精度要求。洪水分析方法的选择遵循以下基本原则：1 优先采用二维水力学模型。当资料条件达不到二维水力学模型要求时，可以考虑采用其他适宜的简化方法计算。162 对于容量较小的蓄滞洪区，在已知分入（扒口或开启分洪闸等）该蓄滞洪区的洪水总量或流量过程时，亦可采用水量平衡法，确定其淹没范围和淹没水深。3 当蓄滞洪区曾在若干量级洪水下运用过，资料翔实，而又缺乏采用水力学方法的资料条件，且其防洪工程情况和下垫面情况基本未发生明显变化的，可考虑采用实际水灾法分析典型历史洪水淹没范围。4.1.4 水库最大泄量和溃坝洪水分析采用水力学法，库区淹没视水库特点和编制要求选择适宜的分析方法。1 进行最大泄量、溃坝洪水分析时，对于峡谷河段，可用一维非恒定流模型；宽阔地带用二维非恒定流模型；必要时需考虑用一、二维混合非恒定流模型进行洪水分析。2 对库区沿程水面比降变化明显的河道型水库，应采用水力学法进行库区淹没分析；对于湖泊型水库库区，可将库区水面视为水平，根据水库坝址水位，利用库区地形资料直接勾绘淹没范围、确定库区淹没水深分布。4.1.5 城市洪水分析原则上应采用水力学法。在资料条件不具备时，可根据城市类型和资料条件考虑采用水文学法。1 城市洪水风险计算的水力学模型要能够合理反映城市各种建筑物，如公路、铁路、排水沟渠和泵站、高密度建筑群等对洪水产生的影响；考虑到城市地下排水管网资料的获取难度较高，可以采用简化方法模拟计算城市地下排水管网的排水情况。2 山丘区不设防城市根据资料条件可考虑水文学法进行洪水分析。设防城市采用水力学法分析。3 平原地区城市（包括受风暴潮威胁的城市）当其洪水来源为河道（或风暴潮）泛滥时，采用水力学法进行洪水分析。174 平原城市暴雨内涝洪水分析可采用水力学法和水文学法。4.2 洪水分析方法的基本技术要求4.2.1 计算单元指根据计算需要在计算范围内划分的满足计算精度要求的最小单元。因计算方法和计算模型不同，计算单元的划分也不相同。1 二维水力学模型的计算单元面积一般不超过 1km2，重要地区、地形和平面形态变化较大地区的计算单元要适当加密。2 城市洪水分析的计算单元根据市区道路及地形地貌确定，不宜太大，一般平面尺度控制在数十米到数百米。3 水文学法的计算单元有两种用途，一是运用水量平衡原理确定计算单元的淹没范围和平均淹没水深；另一是在无设计洪水的河道，根据设计暴雨推求设计洪水，为洪水分析提供边界条件。1）水文学方法的计算单元一般不宜大于 500km2，重要地段和坡度较大的山丘区等地形变化较大的部位，计算单元以不产生大的附加比降为原则适当缩小或加密。2）用于水量平衡计算，不作汇流计算的计算单元原则上不宜超过 100km2。3）同时进行水量平衡和汇流计算的计算单元，要求每一个计算单元内设计暴雨分布相对均匀。4 对于被地形、水系堤防、公路铁路等分割为若干相对封闭单元的区域，水文学法计算单元取为各封闭单元。5 山丘区，建议按照霍顿（ Hortom）流域水系级别定义划分计算单元，即从水系源头开始，按照河流级别逐级往下游扩展集水面积，直至下游干流，作为水文学法计算单元，这种嵌套式计算单元，以5001000km 2 为宜186 平原水网区，原则上以圩区作为水文学法的计算单元，计算破圩后圩内淹没范围和水深。7 沿海洪潮区，原则上按海塘（海堤）保护区划分适当大小的分区作为水文学法的计算单元。4.2.2 水文学法包括马斯京根洪水演算法、非均匀流模型和蓄水函数模型、河道特征水位两侧外延法、破堤淹没计算法、水量平衡计算法以及产流计算模型等。具体方法有如下不同的技术要求：1 含有洪水演算功能的马斯京根法、非均匀流模型和蓄水函数模型等水文学方法根据上游洪水过程线，计算出下游出口断面的出流过程，进而根据上下游断面水位流量关系曲线求得水位过程。据此得到不同量级流量相应的河段水面线，从而确定相应的淹没范围与水深。2 不含洪水演算功能的河道特征水位两侧外延、破堤淹没计算、水量平衡计算等水文学方法，主要是根据河道特征水位外延确定淹没范围和水深，或者是根据破堤、分洪洪量计算封闭区淹没范围和水深。3 产流计算模型主要用于得到计算范围（区域）的入流边界条件。应根据研究区域的自然地理和水文气象条件，选择适宜的计算模型。4.2.3 洪水分析的水力学法应具备河网计算的功能，紧临河道汇流处应设置相应的断面（图 4.2.1） 。4.2.4 对于一维水力学模型：断面 1 断面 2断面 3图 4.2.1 河道汇流处的断面布置191 河道洪水的计算断面间距不宜超过 1km，超过的部分以及河道形态变化显著的河段和有工程（桥、闸、坝、堰等）的位置，应采用上下相临两断面的数据插值加密，获得虚拟的中间断面。2 应能处理急流和缓流两种流态，并具备侧向水流交换（例如侧向分洪闸、堰、溃口、泵站、沿程入流等）的计算功能和处理河道内影响或控制行洪的工程（桥、堰、闸、坝等）的功能。3 河道糙率应选用两场以上实际洪水资料，通过模型调试计算率定；对于没有实际洪水资料的河道，可采用其他经过率定的同一流域内类似河道的糙率，并在以后有实测资料时，补充率定，以保证洪水计算结果的可靠性和精度。4 应记录所有断面（在有溃口或分洪的情况下，还应记录溃口或分洪口门处）的水位和流量过程的计算结果，提取水位和流量的最大值，插值计算整时刻（1h、2h、3h、）的水位和流量值。4.2.5 对于二维水力学模型：1 可采用规则网格或不规则网格，对于规则网格，边长不宜超过500m，对于不规则网格，最大网格面积不宜超过 1km2，重要地点、地形变化显著的部分、城市区域应适当加密网格。2 分析区域内有高于原地面的连续线状工程（公路、铁路路基，堤防等）时，应将其作为挡水或导流建筑物考虑。当线状建筑物沿程有缺口或桥涵时，在洪水未漫过其顶部时，应采用堰流公式或孔口出流公式计算线状建筑物两侧的水流交换过程。区域内的河渠也应作相应的合理处理。3 二维水力学模型应具备水量平衡检验功能，以避免因计算误差或其他原因造成总水量的异常增加或减少。4 应记录所有网格的水位（水深）过程、流速、洪水到达时间、20淹没历时等计算结果，提取网格水位（水深） 、流速的最大值，插值计算网格整时刻的水位（水深）值。4.2.6 实际水灾法主要用于典型历史洪水淹没实况图以及在河道或区域内可能影响洪水运动特性的工程以及下垫面情况基本无明显变化情况下，结合地形图分析历史洪水再现时的淹没范围和水深分布。4.3 计算条件的设置4.3.1 根据洪水风险图类型，将洪水分析分为河道洪水分析、水库（包括库区和水库下游）洪水分析，河道（风暴潮）洪水淹没区洪水分析和内涝洪水分析等类型。1 河道洪水分析、水库（包括库区和水库下游）洪水分析，河道洪水淹没区洪水分析的区域特点如图 4.3.1-14.3.1-3 所示。上边界 下边界河道断面图 4.3.1-1 河道洪水分析区域示意图库区大坝下游受影响区域上边界 下边界图 4.3.1-2 水库洪水分析区域示意图上边界 下边界河道断面决口或分洪设施防洪保护区、蓄滞洪区或城市区域214.3.2 不同类型洪水计算条件按照以下原则进行设置：1 河道洪水或河道泛滥洪水计算的上边界条件为设计或实测流量过程，以获取已有设计洪水成果为最佳选择。若上游无设计洪水成果，可采用水文学法由设计暴雨推求边界入流点的设计洪水。2 河道或河道泛滥洪水的下边界条件通常为水位（潮位）过程，或水位- 流量关系，或可获得流量过程（或水位过程）的控制性工程，对于难以获得上述下边界条件的河道，可采取一些近似的处理方法（如曼宁公式）计算得到下边界条件。3 风暴潮泛滥洪水计算的边界条件为风暴潮增水过程和潮位过程。4 内涝洪水分析的输入为设计或实测暴雨过程。输出除流出区域河道的水位过程、或水位流量关系外，还包括其他排水设施的出流过程。5 水库最大泄量和溃坝洪水计算的上边界条件、下边界条件的确定方法如下：1）当分析对象为最大泄量洪水时，需计算水库所有泄洪设施敞泄条件下的出流过程，作为内边界条件；当分析对象为溃坝洪水时，需计算确定坝址溃坝流量过程，作为边界条件。2）最大泄量和溃坝计算的下边界条件可根据水库坝址最大流量和下游河道形态，采用经验公式粗略估算沿程最大流量，当该处最大流量值小于防洪工程的设防标准时，该处即可选为计算的下边界，并将该处的流量作为自由出流处理。此外，在水库下游有海洋、大型湖泊和大型水库等大水体时，也可在定性论证的基础上选作下边界条件。下边界条件必须选择图 4.3.1-3 防洪保护区、蓄滞洪区或城市洪水分析区域示意图22在重点关注的溃坝洪水影响区域下游。3）下边界条件确定过程中，必要时应参考历史特大洪水调查资料、遥感影像资料以及实体溃坝实验成果进行分析验证。6 对于堤防溃决，应给出各个溃决口门位置，溃决口门形状、宽度和底高程；有时，为更精确地模拟溃口流量过程，还需分析确定溃口随时间变化的发展过程。7 溃口流量采用侧堰流量公式计算，所需条件为溃口形状和尺寸，河道水位和淹没区水位。8 涵、闸分洪流量采用闸、孔出流公式计算，所需条件为涵、闸设计参数，涵、闸上下游水位。9 溃口、涵、闸处的河道水位和淹没区水位分别由河道洪水计算和淹没区洪水计算获得。 10 在采用水量平衡法分析封闭区域淹没情况时，分洪口门处的水流条件为分洪流量过程或分洪水量。11 河道内水流初始条件采用恒定流计算方法获得。4.4 洪水过程及淹没范围、水深计算4.4.1 洪水过程计算指通过水文学或水力学法计算获得风险图制作范围内洪水特征值（流速、流量、水位等）随时间的变化过程。包括河道内洪水过程计算、分洪洪水过程计算、水库最大泄量过程计算、溃坝洪水过程计算和泛滥洪水淹没区域的洪水过程计算等。4.4.2 河道洪水过程计算的水文学法根据上游边界给定的入流过程演算得到下游边界流量过程，根据上下游边界水位流量关系得到上下游水位过程，并据此内插河道区间内沿程水位过程。4.4.3 当区间入流量较大，或有区间出流（例如分洪、溃口等） ，或区间内有控制性水利工程时，宜采用一维水力学法计算河道洪水过程。234.4.4 当计算河道区间内有分洪时（涵闸、溃口等） （图 4.4.4） ，还应联立求解圣维南方程和分洪流量计算公式（闸孔出流公式、堰流公式等）获得分洪口门处的分洪洪水过程。计算分洪口门的分洪流量需考虑分洪区内水位的影响。1 对于开敞区域，由于分洪洪水不断流出该区域，通常不会产生淹没出流，因此分洪口下游水位的顶托，对分洪洪水流量过程影响不大，一般可不考虑淹没出流的情况。2 对于封闭区域，则需考虑分洪口门下游水位顶托对分洪流量的影响。计算方法如下：从分洪开始后的每一时间步长，计算流入封闭区域内的水量，近似认为任一时刻封闭区域内的水体水面水平，根据封闭区域的水位-容积关系或直接利用地形图计算每一时段总分洪水量相应的区域平均水位，当水位上升到形成淹没出流时，则采用相应的淹没出流公式，同时需要考虑下游水位顶托的影响。4.4.5 水库最大泄量与坝址上下游水位和泄流设施特征有关。与河道溃口流量过程计算类似，在计算中通常将最大泄量过程作为内边界考虑，与水库上下游洪水计算同时进行。溃坝流量过程取决于大坝溃决方式（瞬间全溃、瞬间部分溃、逐渐溃决等） ，在溃坝洪水计算中上边封闭区域 开敞区域分洪口 分洪口图 4.4.2 分洪口门及分洪区域示意图24界条件考虑。4.4.6 洪水淹没区洪水过程的计算可以选择水量平衡法或二维非恒定流水力学模型。当河道洪水淹没区域的当地降雨量较大时，应在洪水过程计算中考虑降雨的影响。水量平衡法仅适用于封闭区域。1 采用水量平衡法时，需已知进入封闭区域内的洪水总量或分洪过程（通常需要由上述河道一维水力学模型计算得到） 。当淹没区水位与河道水位持平