洪澇災害風險管理論文

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1.前言

我國位于世界最大海洋與最大陸地之間，全國大部分地區為季風氣候區，受季風影響，極易形成暴雨洪水、融雪（融冰）洪水、冰凌洪水等多種形式的洪水。其中，經常發生并造成嚴重災害的主要是暴雨洪水。我國暴雨洪水一般具有：季節性明顯、洪水峰高量大、徑流年內分配集中、洪水年際變化大等特點。

新中國成立以來，我國開展了大規模的江河整治工程建設。修筑水庫攔蓄洪水，修筑堤防防止洪水泛濫。這些工程的修建，取得了顯著的防洪效益，1949年到1987年的38年間防洪工程累計減淹成災農田約6600萬ha，加上減免的城市工業等其它損失，減少損失約3000億元。然而，近十年來，隨著我國社會經濟的發展，特別是受洪水威脅區域內人口和資產的不斷增長，洪水造成的損失有逐步增長的趨勢，如圖1。1991年，淮河、太湖流域洪水造成2100億元損失；1998年長江大水經濟損失約2500億元。

50年來，通過大規模的水利工程建設，人們普遍地增加了安全感，在河岸兩側開始大規模的建設，城市不斷擴大，人口不斷集中。然而，當下一次洪水泛濫發生時，人們發現洪水所造成的損失比以前有增無減，于是人們又要求提高江河的防洪標準……如此下去，便形成了防洪工程投入不斷加大，而洪災損失也不斷增長的局面。

我們應該認識到洪水是一種自然現象，企圖以工程手段控制和消除洪澇災害是不可能的，認識到洪水的風險不可消除而只能在一定程度上減輕或回避。洪澇災害的風險預測及洪災風險管理的概念便是在這樣的基礎上提出的。

2.洪澇災害風險

洪水作為一種自然現象，可以用客觀尺度測度其大小；洪澇災害風險又與人們的行為相聯系，與人們的決策有關；洪澇災害風險的大小可以用風險程度來度量，它與洪水風險事件發生的概率及其可能產生的損失有關，用數學表達式來表示，即R=f(P,L)其中，R——洪澇災害風險；P——洪水事件發生的概率；L——洪澇災害風險損失。

3.洪澇災害風險管理

洪澇災害風險管理是指人們對可能遇到的洪水風險進行識別、估計和評價，并在此基礎上有效地控制和處置洪水風險，以最低的成本實現最大安全保障的決策過程。它是一個連續的、循環的、動態的過程，主要包括建立風險管理目標、風險分析、風險決策、風險處理等幾個基本步驟。如圖2。

洪澇災害風險管理的目標是選擇最經濟和有效的方法使風險成本最小。它可以分為災害發生前的管理目標和災害發生后的管理目標。災前的管理目標是選擇最經濟和有效的方法來減少或避免損失的發生，將損失發生的可能性和嚴重性降至最低程度，如進行洪水預報、洪災警報、防洪工程的規劃與實施、防洪調度預案等工作；災害發生后的管理目標是當實際災情發生后，監測實時雨情、水情和工情信息，確定最合理有效的調度方案，并組織好搶險與避難轉移，盡可能減少直接損失和間接損失，使其盡快恢復到損失前的狀況。

洪澇災害風險分析主要包括風險識別、風險估計和分析評價。風險分析是通過對區域洪水成因、洪水特性（包括洪水概率、流量、水位等）、水利工程狀況進行分析，采用歷史洪水調查、水力學模型試驗或數值模擬計算等方法，確定區域內不同地區的洪水危險程度（包括淹沒范圍、淹沒水深、淹沒歷時、流速等）；再對區域內的社會經濟狀況（人口、資產等）分布和抗災能力進行分析，得出不同高程下的主要資產類型和這些資產在不同淹沒水深下的洪災損失率，并將上述兩方面的信息進行結合，估算出區域在不同頻率洪水下的洪水災害直接經濟損失和間接經濟損失，確定洪水災害的風險程度；最后，根據洪災風險分析的結果，選擇不同的防洪減災對策，考查估算不同方案的費用、效益。

洪災風險決策是指通過選擇對付洪災風險的一種方法或幾種方法的組合，在洪災風險評價的基礎上，并考慮對社會、生態環境等方面的綜合影響后，選擇洪災風險管理對策，實施洪災風險決策。生產實際中，對付洪災風險的方法主要包括以下幾種：

1）風險自留（不采取任何措施）；

2）回避風險（將人口和資產從風險區內搬出）；

3）降低洪災損失（適當限制高風險區內的經濟發展；建立避水莊臺，建立防水房屋，搞好風險區內安全建設；設計好避難路線；做好搶險避難的宣傳工作）；

4）風險轉移（開展洪水保險和再保險）。

洪災風險處理是根據決策的方案實施風險管理計劃，并對計劃實施后的效果進行評價。評價各種防洪減災措施實施后的效益與費用，修改、建立新的洪災風險管理目標，進入下一次的洪災風險管理過程。

針對洪水管理的具體內容，洪水風險管理主要包括對洪水的預測和調度中的風險管理、防洪工程風險管理、防洪投資風險管理、洪泛平原風險管理、洪水生態環境風險管理、防洪決策風險管理等方面的內容。

洪水預報不可能做到百分之百的準確，準確的預報，會對水庫等水利工程的調度決策提供幫助，可能會減少損失；預報與實際不相符合，不僅不能對水庫等水利工程的調度決策提供幫助，而且會提供錯誤的信息，可能會增大洪澇災害風險。防洪工程建設質量的好壞，直接關系到水庫、堤防等水利工程的調度決策，都可能產生潛在的風險。

防洪投資風險管理主要是通過對防洪投資效益進行評估和跟蹤調查，確定防洪投資預算和投資方向是否正確，再根據國家經濟實力確定合理的投資預算和投資方向，避免投資的浪費和積壓。

洪泛平原風險管理主要針對在正常時為干燥地域而當發生某種頻率洪水（美國定為1%洪水）時可能淹沒的區域內的土地進行管理。包括域內土地開發利用方式的管理；城市防洪減災設施的管理；建筑物結構及耐水標準的管理；洪水預、警報系統及防洪救災體制的建立和管理；居民避難系統的建立；洪水保險制度的建立；災后重建的社會、國家補償制度等。

洪水生態環境風險管理包括對各類防洪工程建設對流域內生態系統、環境質量的影響進行評估；制定改善環境、生態保護的補償計劃并逐步實施；對洪水災害發生后產生的環境和生態影響進行調查和評估等。

防洪決策風險管理，主要針對上述各項管理過程中的決策進行管理，避免由于決策失誤造成的不良影響和失誤，包括決策科學化、制度化。如建立輔助決策信息管理系統、決策支持系統，以及建立和完善相關的法規體制等。

4.實例

洪水風險圖是標示某一區域內可能發生的洪水災害危險性大小的地圖，是進行區域洪災風險管理的基礎。中國水利水電科學研究院從1984年以來已先后完成了永定河泛區、小清河分洪區、遼河中下游地區、黃河北金堤滯洪區、東平湖分洪區、淮河蒙洼分洪區、珠江的西江流域、黃河下游山東段等地區的洪水風險圖以及沈陽市、深圳市、廣州市、上海市、天津市、哈爾濱等城市的洪澇災害風險圖。

實例：黃河下游堤防保護范圍的研究

1）洪災風險管理目標的確定。歷史上，黃河山東段曾多次泛濫，但由于兩岸地貌發生較大變化，新建許多大型水利工程及道路，目前依然很難確定黃河堤防的保護范圍及保護范圍內的洪水風險。而山東省黃河河道狹窄，設計行洪能力只有10000m3／s，近年來河道淤積日益嚴重，1995年下游河床淤高16cm，而黃河大堤多年未曾加高，兩岸的安全標準日益降低。加之，下游河道容易發生冰塞，建國以來已有兩次形成冰凌災害，是屬于洪水災害風險較大的區間。

從地貌來看，黃河河床居高臨下，下游段成為海河、淮河兩流域的分水嶺。洪水成災范圍極大，但究其準確，則眾說不一。黃河下游兩岸為我國經濟發達地區，人口財產密集，鐵路、公路縱橫，堤防一旦潰決，后果將十分嚴重。北決可犯華北平原，威脅海河流域，南決可危及淮河流域，且有京蒲、京九、隴海鐵路大動脈、勝利油田等重要設施及眾多的城市。因此需要正確地確定黃河下游堤防的保護范圍，進一步根據該范圍內人口及財產分布，計算堤防的防洪效益。

2）洪災風險分析。本研究采用無結構不規則網格對計算域進行剖分，使網格的大小隨地形地勢和阻水建筑物的分布靈活確定，而且盡可能地將這些阻水建筑物作為網格的邊界，充分反映計算域的特征。在計算方法上，在網格形心處計算水位，在網格邊界（即通道）上計算流量。將網格按地形劃分為灘地型、河道型；將通道按構成成分劃分為灘地型、河道型、連續堤、有缺口堤、特殊型等。

以水位和流量為主要控制變量的二維非恒定流的基本方程如下：

水流連續方程：

式中：H—水深；Z—水位；q—源匯項，本模型中代表有效降雨強度，不計降雨情況下q=0；M—x方向的垂向平均單寬流量；N—y方向的垂向平均單寬流量；u—垂向平均流速在x方向的分量；v—垂向平均流速在y方向的分量；n—曼寧糙率系數；g—重力加速度；t—時間。Z=H+B(4)u=M/H(5)v=N/H(6)其中：B為地面高程。

上述兩個動量方程中，第一項為加速度項，第二、三項為對流項，第四項為重力項，第五項為阻力項。

本模型上起陶城埠，下至河口清1斷面，共有2286個網格，根據不同的堤防決口位置，共計算了十個方案[圖3]。綜合十個方案的淹沒范圍，勾繪出整個淹沒范圍的包絡圖[圖4]，該圖就可以代表整個黃河下游堤防的保護范圍。計算結果表明：黃河北岸決口時，洪水主要沿徒駭河兩岸漫流入海，洪水波及至馬頰河的南岸，淹沒面積為10870km2。黃河南岸決口時，洪水主要沿小清河兩岸漫流入海，淹沒面積為5950km2。

得到黃河下游山東段堤防保護范圍內的最大可能水深分布圖后，結合保護范圍內的人口和資產分布狀況，對各種分類資產損失（如農作物損失、林業損失、水產業損失、畜牧業損失、居民財產損失、企事業財產損失等）進行估算，再對各種分類資產損失求和后，可得到堤防潰決后的直接經濟損失和間接經濟損失，堤防的總的減少洪災損失的價值即為堤防的防洪效益。

5．結語

洪災風險管理是一項綜合的、持續的管理過程，這就決定了它必將是一項艱巨的任務。在我國，對洪澇災害進行風險管理還處于起步探索階段，相信隨著對洪澇災害認識的逐步深入，必將能夠認識到洪災風險管理的重要性，相信在這種思想的指導下，人類既能較少的受洪澇災害之苦，又能免于受水資源匱乏之苦的日子將不遙遠，人類與水和諧相處的目標必能實現。

參考文獻

[1]劉樹坤等著，全民防洪減災手冊，沈陽：遼寧人民出版社，1993

[2]楊梅英主編，風險管理與保險管理，北京：北京航空航天大學出版社，1999

[3]駱承政、樂嘉祥，中國大洪水-災害性洪水述要，北京：中國書店，1999

[4]劉樹坤，國外防洪減災發展趨勢分析，北京：水利水電科技進展，2000年第1期

[5]李娜等，黃河下游山東段堤防保護范圍的研究，陜西：災害學，2001年第1期