SL 602-2013 防洪风险评价导则

清晰无水印，附条文说明

5防洪风险指标分析计算与评价

5.1防洪风险评价指标

K A;S; T N A;S: C

5.2.1防洪工程或防洪工程体系的防洪风险评价的主要指标 防洪风险改善率。对于资料缺乏地区也可采用防洪保护改善率 为主要指标。

5.2.3资料及基础条件好的流域或区域园林养护管理，可拟定多个方案制

中华人民共和国水利行业标准

总则 基本资料· 13 洪水风险分析· 16 防洪风险指标分析计算与评价，

1.0.1本条主要说明防洪风险评价导则编制的目的。

当前我国大江大河基本建立了综合防洪体系，面对新的社会 经济发展形势和洪灾态势，国家着手对防洪方略进行调整，逐步 实现由控制洪水向洪水管理转变。洪水管理是理性协调人与洪水 的关系，承担适度风险，规范洪水调控行为，合理利用洪水资 源，以满足社会经济可持续发展需要等的一系列活动的总称。洪 水管理中的一项重要内容就是对防洪工程及防洪体系进行防洪风 验评价。 任何防洪措施的采取，无论是工程的还是非工程的，都将不 同程度地改变原有洪水风险态势和利害关系。如堤防工程兴建 后，会提高某一区域的防洪能力，但可能使洪水输送到其下游或 雍高上游水位，并产生堤防溃决、增大洪水破坏力的风险；水库 的建设减轻了其下游的洪水风险，同时将造成上游更多的淹没 水库应急泄洪甚至溃坝也可能导致毁灭性灾难的风险；蓄滞洪区 的开辟降低了防洪保护区的洪水风险，但其本身风险加大等。因 而对防洪工程及防洪体系进行全面的防洪风险评价，将是今后进 行流域或区域防洪规划、防洪工程建设和防洪管理的重要内容。 其评价结果将是进行防洪规划、防洪工程建设和防洪管理的重要 依据。由于洪水风险管理的研究在我国处于起步阶段，目前对防 洪工程及防洪工程体系进行防洪风险评价在方法和标准等方面均 存在差异，给洪水风险管理带来困难，为此编制本导则用以统 和规范防洪风险评价的内容、方法和技术要求。 1.0.2本条说明防洪风险评价导则的适用范围，即已经建成、 凯城数商进沉工工保瓷 防工

正在建设或规划将要建设的防洪工程或防洪工程体系。防洪工 程、防洪工程体系的风险包括工程建设减少的洪水风险区的洪水

只对前者即防洪工程或防洪工程体系建设减少的洪水风险进行 评价。

价工作应结合流域或区域的实际情况，采用洪水风险分析的方 法，定量计算已经建成的、正在建设的或规划将实施的防洪工程 措施或防洪工程体系对洪水风险的影响，以对防洪工程进行较为 系统、客观和科学的评价，为防洪工程规划、建设和管理提供技 术支撑。

按《水利水电工程设计洪水计算规划》（SL44）的规定执行；损 失计算部分应按《已成防洪工程经济效益分析计算及评价规范》 (SL 206)的规定执行。

3.0.1自然地理资料应尽量收集最新资料，有条件的地区 接采用电子地图，没有电子地图的地区可收集纸质地图进 字化

3.0.1自然地理资料应尽量收集最新资料，有条件的地区可直

3.0.2水文及洪水资料主要指反映水文、洪水特性的有关基础

有关降雨、洪水、泥沙、潮汐等实测及调查资料，其系列年 限需符合有关专业规范的要求。 需要收集可能造成评价区域淹没的所有河道上下游及其间的 控制站点的设计洪水（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。 对于受当地降水影响较大的区域，需要收集区域内或其周边 雨量站的设计暴雨和典型降雨资料。 反映河道、湖泊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、水位一面积关系和水位一容积关系等资料。

3.0.3社会经济资料主要指标参见表1。

表1社会经济资料主要指标内容

社会经济数据以国家公布的数据源为准，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。 社会经济分类资料缺乏地区，可收集整理地区生产总值等宏 观数据。 有条件的地区，社会经济数据还可包括进行防洪风险评价的 流域或区域的行政区划图，标明居民地、耕地、工矿企业用地、 企事业单位分布、交通运输等主要基础设施线路位置的土地利用 分布图。 对所依据的资料，需进行合理性和可靠度的分析评价，可靠 性较差的应进行复查核实，不足的应设法进行补充收集。

3.0.4防洪规划资料包括已经批复的或正在研究但得到

威部门认可的流域或区域的现状防洪能力、防洪标准、防洪总体 布局、防洪规划方案等资料。如果评价区域的防洪能力依靠本身 的防洪措施不能满足，尚需依靠整个流域的防洪体系来提高，还 需收集整个流域的防洪总体布局、防洪规划方案等相关资料。 3.0.5防洪排涝工程资料包括反映各类防洪排涝工程现状、设 计以及运行管理的资料，凰体内容见表2

3.0.5防洪排涝工程资料包括反映各类防洪排涝工程现状、设 计以及运行管理的资料，具体内容见表2。

计以及运行管理的资料，具体内容见表2。

表2防洪排涝工程资料主要内容

铁路、高速公路、桥梁等对洪水水力特性有较大影响的构巩 物资料包括构筑物位置、结构尺寸、高程及设计的防御洪水标 准等，

物资料包括构筑物位置、结构尺寸、高程及设计的防御洪水标 准等。 3.0.6防洪非工程措施资料包括流域或区域的水雨情监测及预 报资料、洪水调度方案、超标准洪水的防御预案、应对突发事件 的应急预案，以及已编制完成的洪水风险图以及与洪水管理相关 的法律、法规、条例、办法、制度等。 3.0.7灾情资料主要包括进行防洪风险评价的流域或区域历史上 各场次典型大洪水、暴雨、风暴潮造成的灾害影响和损失资料等。 洪涝灾害资料收集的主要内容包括洪水淹没范围、水深、淹 没历时等没特征，农田淹没、农作减产、人员伤亡、基础设施 受损、水毁水利工程等直接和间接经济损失。 历史洪涝灾害资料可通过受灾区域民政部门、水利部门、农 业部门、交通部门等的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。 3.0.8其他相关资料主要包括已经批复或被权威部门认可的士 地利用规划、经济社会发展规划、城市总体规划及其他诸如交

3.0.6防洪非工程措施资料包括流域或区域的水雨情监测及

3.0.8其他相关资料主要包括已经批复或被权威部门认可的工

4.1.1本导则所指的洪水风险分析工作是在确定分析范围和资 料收集与整编之后，开展的水文分析、洪水淹没分析、灾情分 析、损失计算和风险估算等工作。 4.1.2洪水风险分析中所需的水文分析计算均按《水利水电工 程设计洪水计算规范》（SL44）的规定执行，还可采用《水利水 电工程水文计算规范》（SL278）等规范规定的计算方法。如有 成熟的水文分析成果可直接采用，

本导则所指的洪水风险分析工作是在确定分析范围和资 料收集与整编之后，开展的水文分析、洪水淹没分析、灾情分 析、损失计算和风险估算等工作

所而的水文分析计算均按《水利水电 程设计洪水计算规范》（SL44）的规定执行，还可采用《水利 电工程水文计算规范》（SL278）等规范规定的计算方法。如 成熟的水文分析成果可直接采用

4.1.3进行洪水风险分析时所取用的社会经济资料的基准年， 可依据各评价区的具体情况确定，尽量与评价时的年份接近

4.1.3进行洪水风险分析时所取用的社会经济资料的基准年

评价要求等选用洪水淹没分析方法。 （1）水文学法：主要包括降雨产汇流方法、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。 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。 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。 当已知流人封闭区域的水量或流量过程（通常需要采用河道 共水水力学计算得到）时，可根据水最平衡原理，结合区城地形

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）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。 ①一维水力学方法。河道非恒定流的水动力学模拟基于圣维 南方程。 连续方程：

aA+aQ q at ar

式中A 河道过水面积； Q 流量； u 侧向来流在河道方向的流速； t 时间； 沿水流方向的水平坐标； 河道的侧向来流量； Q 动量修正系数； g一一重力加速度; y一一水位; St摩阻坡降。 ②二维水力学方法。与一维数学模型相比，二维数学模型能 够提供更加详细的洪水淹没信息，如洪水淹没范围、水深、历 时、流速、到达时间等多种特征值，可以全面准确地反映洪水自 然特性。二维水动力学模型的控制方程如下所示： 连续方程：

aH aM an at ax ay q

4.2.2洪水淹没分析的水深、流速等要素除应统计分析其区域 平均值，还应分析最大水深、最大流速等要素，作为下一步洪灾 损失估算的参考依据。流速的计算可根据评价要求采用水文学方 法、一维或二维水力学计算方法。

4.3.1实地调查包括全面调查和抽样调查两种。全面调查定通 过发放调查问卷、调查表格以及现场踏勘等方式全面掌握淹没范 围内的社会经济状况；抽样调查则是抽取洪水淹没范围内的样本 进行调查后，结合调查范围内县（市、区）的最新统计年鉴、乡 （镇）、行政村的最新统计资料等推算洪水淹没范围内的社会经济 总体情况及分布。 模拟分析方法是通过对土地利用矢量数据和洪水淹没矢量数 据进行空间分析，从而对受影响的社会经济状况进行分类统计， 灾情模拟分析通常在GIS平台上实现，受灾对象以面图层、点 图层或线图层形式存储，见表3。在分别与淹没范围面图层进行 叠加分析计算之后，推求受淹没影响的人口、资产、重要设施 情况。

表3洪水淹没区域灾情统计类别及GIS存储对象

4.4.2洪灾直接损失由城乡居民财产、农林牧渔业、

交通运输业、水利设施等方面的洪灾损失累加得出。 分类损失率法通常分行政区按类别进行累加计算洪灾损失， 公式如下：

交通运输业、水利设施等方面的洪灾损失累加得出。

4.4.3洪灾间接损失主要包括：①因农作物受灾可

产品损失；②企业停产可能带来的工业产品损失；③因停水、断 电、交通运输中断等可能带来的经济损失；④因抗洪救灾的投人 费用；③因洪水泥沙、污染物造成的环境影响及次生灾害等。间 接损失的评估可采用统计计算法和经验系数法。 （1）统计计算法：通过实地调查受灾区在各种洪水条件下社 会经济受洪灾影响的程度，在相关的社会经济统计资料基础上， 运用数理统计及时间序列分析等方法直接估算受灾区的间接 损失。 （2）经验系数法：通过典型区域抽样调查，对抽样的数据进 行处理和分析，分析间接损失与直接损失之间的关系，得到间接 损失与直接损失的经验折算系数，在直接损失计算结果的基础上 进行间接损失的估算。

4. 5 洪水风险估算

4.5.2洪水风险值为不同频率洪水的洪灾损失与相应频率之积 的和。通常用数值离散的方式，选取一定频率的洪水进行风险估 算。一般选取的频率系列为50%、20%、10%、5%、2%、 1%、0.5%、0.2%、0.1%等，即2年、5年、10年、20年、 50年、100年、200年、500年、1000年一遇洪水等。也可绘制 损失与洪水发生频率的关系曲线。通过对曲线与坐标轴包围部分 面积的估算求取相应的洪水风险，

5.1.1防洪风险改善率是衡量某项防洪工程建设对洪水风险影 响程度的指标。防洪风险改善率用某项防洪工程建成后相对于无 该项工程情况下评价区洪水风险的减少值与无该工程状态下评价 区洪水风险的比值来表示。防洪风险改善率的取值在0～1.0之 间，其值越趋近于0，表明该项防洪工程对评价区域防洪能力的 改善程度越低；其值越趋近于1.0，表明某防洪工程对评价区域 防洪能力的改善程度越大。

5.1.2防洪保护改善率是衡量某项防洪工程建设对

响程度的简化指标。防洪保护改善率用某项防洪工程建成后得到 保护的资产数与无该工程条件下洪水风险区的资产总数之比，是 防洪风险改善率的简化计算。

5.2.1防洪保护改善率与防洪风险改善率都可以表达防洪工程 建设后评价区域洪水风险的改善程度。用防洪风险改善率来进行 评价，采用的资料要求较高，评价较为全面；而防洪保护改善 率，只是防洪风险改善率的一种简化计算，仅用资产这个因素来 进行评价，只能用于水文及洪水资料、社会经济资料等缺乏及不 具备进行防洪风险改善率计算的地区

5.2.2防洪工程的防洪风险和保护改善程度可根据7

同工程的具体情况划分为不同级别，如可对防洪工程的防洪风！ 攻善程度进行高、较高、中等、较低、低等5级划分，也可以 行高、较高、较低、低等 4 级划分

5.2.3一般而言，某项措施或综合措施的实施可降低风

在风险一费用图上（见图1），拟定这群点的下轮廓线为一条曲 线，即最佳风险减小曲线。该曲线对应所有工程措施获得的最低 风险，或者对应某一给定风险所需要的最低费用。最佳风险减小 曲线展示了系统内怎样使用合理措施以减小风险。

高速公路标准规范范本图1包含最佳风险减小曲线和理论上所有 措施（阴影部分）的风险一费用图

风险一一费用图中包括了四个效益区（见图2），分别为： ①不充分措施区，即左上方区域，在这个区域清楚地看到很少的 费用增加可获得明显的风险减小，依据风险减小曲线可得到需要 增加工程措施的投人；②过度措施区，即右下方区域，这个区域 明显地说明工程费用的增加只能获取很少的风险减小；③无效益 措施区，即上方区域，这个区的点据说明相同的措施费用可以显 著地减小风险，或相同的风险减小可以通过较低费用措施实现； ④最佳措施区：即沿着风险减小曲线的中部，费用与风险两者之 间达到最佳组合。 在风险一费用图中，如果某项工程措施或综合措施的费用 C，和风险R；都用货币单位表示，最佳点出现在最佳风险减小曲 线上切线角度为一45°（即斜率为一1）的地方（如图3所示）。 在最佳点处，每一个货币单位的增加支出都会得到一个货币单位 的风险减小。如果支出超过此点，每一个货币单位的支出只会得

图2包含最佳风险减小曲线和四个效益区的风险一费用图

到少于一个货币单位的风险减小，这将会是不相称的（即不合 算）。相反，如果支出低于这点，每一个货币单位的支出会得到 多于一个货币单位的风险减小，这说明投人是不充分的。 通过风险一一费用图，可以进行工程措施或综合工程措施的风 险评价，也可以从风险和费用的角度拟定出最佳的工程措施或综 合工程措施方案。

饮用水标准图3包含最佳措施的风险减小曲线

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