山洪灾害调查评价的重要性

山洪灾害调查评价的重要性

1莲县洪水灾害概况2013年至2015年山东省发生了12.56万个洪水站，其中包括4.9万公里2号洪山气候防治圈。五莲县是《全国山洪灾害防治规划》中的重点防治区域之一,也是山东省山洪灾害调查评价第一批试点县。五莲县位于山东半岛西南部,东临黄海,山地丘陵占86%,总地势中部高、南北低,平均海拔178.00m左右;地处暖温带半湿润季风气候区,年平均降水735.8mm,降水时空分布不均,汛期高度集中;境内主要河流有潮白河、街头河、袁公河、洪凝河、山阳河等21条,源短流浅,干流坡降大;共有水库、塘坝815座,总库容22488.2万m3,其中中型水库6座,小型水库156座。由于特殊的山区地形、河流特点和降雨特征,五莲县山洪灾害时有发生,不仅对山丘区的基础设施造成破坏,而且对人民群众的生命财产安全构成极大的损害和威胁。历史上,五莲县曾在1988年、1989年、1997年、1999年、2008年等发生过较大的山洪灾害。2008年8月17日4~19时,全县普降暴雨到大暴雨,平均降雨量115.6mm,最大点降雨量达209.5mm。全县塘坝塌方3处,谷坊塌方12处,冲毁桥涵28座、拦河坝6处,冲毁河堤超过9000m、村村通道路34.9km,淹没农田8800亩,倒塌房屋39间,直接经济损失2500余万元。由于山洪灾害发生在白天,转移及时,未造成人员伤亡。2014年6月,在全国山洪灾害防治项目组的指导下,山东省严格按照《山洪灾害调查技术要求》和《山洪灾害分析评价技术要求》的要求,在五莲县叩官镇以小流域为基本工作单元组织开展了山洪灾害调查评价外业调查省级试点工作。2试验程序2.1外业调查和测量系统山洪灾害调查评价内业调查和外业调查相辅相承,外业调查既是内业调查的确认和完善,也是内业调查的延续和扩展。外业调查必须以内业调查为基础,在对调查对象一定了解的情况下,通过调查和测量等方式获取更丰富的专业数据资料。外业调查又可分为调查和测量两部分,原则上以调查为主、测量为辅,两者紧密结合,通过基层填报、实地访问、现场测量、工程查勘等方法获取第一手数据。山洪灾害调查评价工作流程如图1所示。调查组由水利、水文专业人员组成,每组4~5人,主要负责现场调查。测量工作委托相应资质的专业测绘单位承担,单独成立测量组,跟随调查组开展测量相关工作。测量组携带2~3台RTK仪器,每台仪器1~2人,其中1台测量危险区宅基高程,1~2台测河道断面、涉水工程、洪痕等。2.2调查所需的基本前提开展外业调查前应做充分准备工作,根据内业调查成果和实际情况,利用工作底图和现有图纸,初步确定调查和详查小流域、沿河村落、危险区、企事业单位等名录,以便现场调查时“按图索骥”,并以乡(镇)或小流域为单位制定调查计划表,提前通知镇水利站做好配合工作的准备,并收集校核水准点的坐标资料。入村调查前,提前与村负责人对接,收集或者绘制该村落的平面布置图,即包括村内住户、涉水工程位置、河道位置等内容的简略图;安排村内联系人,落实调查行程和路线,初步划分沿河村落危险区。2.3莲县河道洪痕测量以小流域为单位,选定相关山区河流,从上游到下游逐个沿河村落进行外业调查。(1)初步调查、摸底。入村后,从上游到下游,对该沿河村落地形地貌、土地利用、植被覆盖、农业生产、上游洪水来源、洪量、河道防洪能力、水利工程现状、行洪通道、可能淹没范围等进行初步调查,获取该沿河村落山洪灾害基本情况。同时,拍摄村容村貌照片,记录调查内容与时间,以便后期资料整理。(2)历史洪水调查。在村内走访有相关经验的村民,多方验证,确定洪痕并现场标注、拍照,测量洪痕的位置和高程。另外,需注意记录与历史洪水有关的工程调度及损毁情况。(3)成灾水位及危险区确定。确定村内成灾水位,并初步确定危险区及转移路线,现场绘制简图。危险区范围划定标准一般为历史洪痕1m以内,同时也需考虑到上下游情况、特殊工况等条件。(4)危险区建筑宅基测量及人口统计。宅基测量工作中,以RTK为主、全站仪为辅,测量进度主要制约于GPS信号。宅基测量的同时入户对人口进行统计,对房屋进行拍照并初步分类。(5)断面测量。五莲县河道横断面的选择采用两种方式,一是选择相对顺直的河段,利用曼宁公式计算流量,确定上、中、下3个断面位置;二是选择控制性建筑物上游,如堰坝、叠坎等,测量堰坝、叠坎等工程的几何特征,利用量水建筑物方法推算流量。纵断面测量从村庄上游到下游完整地测量河道中心线附近河底高程。同时,注意了解河床质,拍摄河床照片,用于确定河床糙率。实际测量中,在考虑以上测量方法和内容的基础上,横断面应尽量选择空旷、树阴遮挡较少的地方,便于GPS信号传送,提高测量效率。(6)涉水工程及其河道行洪能力调查。对堤坝、桥梁、堰坝、涵洞等影响河道行洪的涉水建筑物进行调查;同时调查河道历史、现状情况,调查对支流受干流顶托情况等。对涉水工程进行拍照,照片应能反映工程主体与周边地形的关系,反映工程的主体结构尺寸,拍照时建筑物旁边要放一个塔尺作参照物;同时对涉水工程等的位置、基本参数进行测量。涉水工程拍摄照片格式如图2所示。3初步研究结果3.1宏观洪水灾害五莲县盘龙河小流域位于五莲县叩官镇,县城以东20km处,流域内盘龙河为潮河支流,属2级河流。流域出口位于盘龙河与干流潮河交汇处,东经119.43995°,北纬35.679767°。流域上游无水库调节,下游汇入潮河。流域内土壤质地为砂壤土,森林覆盖率较低,多为农田和耕地。该小流域主要包括9个村庄:北坪村、黑石子村、白石子村、蔡家沟村、小北沟村、小迪吉村、大迪吉村、小槐树村和大槐树村。根据山洪灾害内业调查成果可知,盘龙河小流域山洪灾害防治面积为15.98km2,其中耕地面积8005亩,占总面积的33.3%;总人口为3277人,1314户,9个村落均为沿河村落,同时也是重点防治区。盘龙河小流域属性见表1。3.2大迪吉村危险区建设成果(1)历史洪痕调查。据现场查勘和走访,经多方验证,确定大迪吉村典型历史山洪灾害为1998年9月18日洪水,确定的4处洪痕信息见表2。(2)危险区及转移路线初步划定。根据流域地形地貌、沟河分布、居民居住情况,现场查勘洪水痕迹,走访农户,确定致灾水位;合理确定山洪危险区,并在工作底图上实地标绘威胁区范围和转移路线。大迪吉村危险区划分初步成果见图3。(3)危险区建筑宅基测量及人口统计。沿河村落居民户基本情况调查表格式及大迪吉村危险区建筑宅基测量及人口统计调查成果(部分)见表3。(4)断面成果。在现场调查基础上,在大迪吉村沿盘龙河共测量了4个横断面、1个纵断面(图4)。由于在横断面2与横断面3之间河流出现分支,又加测横断面5和纵断面2。4主要经验和问题4.1采集整理过程(1)关于业务组织、分工与协调。在外业调查之前,组织所有参与人员进行培训,从理论上明晓、熟悉山洪灾害调查的背景、内容、要求与意义,之后进行合理分工,每人明确自己的任务;在实际调查中,从县、乡(镇)、沿河村落逐级往下,提前联系与协调,保证顺利进村。(2)按照外业调查步骤,进村后先摸底,从河道、涉水工程到洪痕调查和测量,进而根据已掌握的内容划定危险区,进行宅基高程测量,环环紧扣,缺一不可。(3)成果整理中,每2~3d要按乡镇、沿河村落,对记录的资料、拍摄的照片和测量的数据进行统一归类和整理。否则,由于调查测量资料的累积,易造成个别照片和数据因难以记忆或记忆混淆而出错。4.2确定的原因与特殊工况的调查评价(1)历史洪痕不够准确。历史洪痕是推求洪峰流量的重要计算依据,其精度将直接影响到评价结果。但在内业调查中,关于历史山洪灾害情况的资料不完善;在外业调查过程中,一般通过现场查勘、问询等方式确定,存在记忆不清、故意夸大等现象。通过多人共同确认等方式确定,仍存在不够准确、上下游比降不合理等现象。(2)