浙江省山洪災害調查方法及流程

葛杭建 趙容嬌 張新海

(浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020)

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防洪減災

浙江省山洪災害調查方法及流程

葛杭建 趙容嬌 張新海

(浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020)

山洪災害調查是山洪災害防治項目的基礎性工作。掌握山洪災害的區域分布、災害影響程度、風險區劃等狀況，全面摸清山洪災害防治區內的人口分布情況和沿河村落詳細信息，可為山洪災害評價和防治提供基礎數據。介紹了浙江省山洪災害調查內容、組織分工、工作流程，以及專門為山洪災害調查研發的采集終端軟件(移動版)及其功能特色，并對浙江省山洪災害調查經驗進行了總結。分析認為，浙江省采用的山洪災害調查方法可為其他相關洪澇臺災害調查工作提供借鑒和參考。

山洪災害；調查方法；調查流程；浙江省

1 研究背景

浙江省陸域面積10.18萬km2，山丘區面積占全省陸域面積的70%以上，因降雨引發的山洪災害問題十分突出。1949年以來，全省發生較嚴重的溪河洪水共100多次，造成了重大的人員傷亡，其中因山洪災害死亡人數占洪澇臺災害死亡人數的70%以上。山洪災害不僅對基礎設施、居民財產造成了毀滅性破壞，而且對人民群眾的生命安全構成極大的威脅，已嚴重制約到全省山丘區經濟社會的可持續發展。

2013～2015年，根據水利部和國家防總的統一部署，浙江省在前期山洪災害防治縣級非工程措施建設的基礎上，全面啟動山洪災害防治項目。項目建設任務包括山洪災害調查評價、已建非工程措施補充完善和重點山洪溝防洪治理三大方面內容。山洪災害調查評價包括山洪災害調查和分析評價兩個部分，分析評價工作須基于山洪災害調查成果開展[1]。通過開展山洪災害調查，對沿河村落進行重點詳查，全面摸清山洪災害防治區基本情況，并建立山洪災害調查成果數據庫管理系統，為山洪災害評價和防治提供基礎數據。山洪災害調查工作涉及范圍極廣、工作任務極大、技術要求極高，因此浙江省結合實際，研究制定了高效、保質的工作方法及流程，用以規范與指導全省山洪災害調查工作。

2 調查內容

山洪災害調查以縣級行政區為基本單位，以沿河村落或小流域為單元，從以下幾方面展開調查：水文氣象、社會經濟、小流域下墊面、暴雨洪水特征、危險區、涉水工程、河道斷面、居民戶宅基高程、歷史山洪災害、歷史洪水、需工程治理的山洪溝、山洪災害防治非工程措施建設成果、水利普查資料利用等。調查涉及的社會經濟統計資料和行政區劃采用最新數據。

3 組織與分工

3.1 調查管理機構

為保障山洪災害調查項目的順利實施，全省設置了省、市、縣三級管理機構。省級主要任務是依托技術支撐單位指導縣級開展山洪災害調查工作。省級要求縣級及時做好階段性調查成果的自查，自查后將成果上報給市級和省級調查管理機構。省級對縣級調查成果進行過程控制質量檢查，提出修改意見(過程控制聯系單)并跟蹤反饋。市級主要是協助省級做好全市調查工作的指導、檢查和成果質量控制，并協調縣級間工作，進行跨縣界調查對象的協調，指導各縣復核流域內河流名錄、特征指標、流域邊界等。縣級主要是制定山洪災害調查工作方案,開展山洪災害調查宣傳動員工作，組織管理人員和技術人員開展調查，并進行調查數據的匯總、檢查和上報，及時修改省級過程控制聯系單位提出的問題，經測量單位和縣級業主共同蓋章確認后再重新上報省級和市級，三級項目管理機構的分工及流程見圖1。

圖1 省、市、縣三級項目管理機構的分工及流程

3.2 調查人員組成

每個調查工作組由內業調查隊、外業調查隊和測量隊組成：①內業調查隊一般由2～3人組成，負責收集整理資料，完成內業調查表格，同時協助外業調查測量組做好相關工作；②外業調查隊一般由3～4人組織，包括手持機和RTK操作人員各1名，完成外業調查數據錄入工作，1～2名鄉鎮、村級工作人員，負責入戶詳查路線指引與相關情況說明，要求熟悉被調查的沿河村落情況(包括戶主姓名、家庭人數、受災情況等)；③測量隊一般由3～4人組成，主要負責橫、縱斷面測量和宅基地高程測量，并配合外業調查組做好各項工作。

4 前期準備

4.1 基礎數據準備

基礎數據由全國山洪災害防治項目組統一下發，經省級切片處理后，下發各縣(市、區)使用，作為調查工作底圖。工作底圖數據包括：遙感影像圖層、經保密技術處理的小流域專題圖層及基礎屬性數據、1∶25萬基礎地理信息圖層、土地利用和植被類型圖層、土壤類型和土壤質地圖層、制圖工程文件、說明文件和元數據。

4.2 軟件工具準備

調查使用的軟件工具包括現場數據采集終端軟件和審核匯集軟件。前者分電腦版和移動版，主要用于調查數據的收集；后者則主要用于調查數據的上報和審核，可將山洪災害調查數據和成果按照縣、市、省、流域逐級審核匯總上報。

采集終端軟件(電腦版)由全國山洪災害防治項目組統一組織開發，下發各省使用。電腦版軟件可滿足現場數據的錄入、標繪、編輯、打印、上報等基本要求。浙江省省級管理機構為了保證外業調查工作高效快速的開展，選擇了南方測繪的S750手持衛星接收機作為外業調查數據采集終端(如圖2)，并在手持機嵌入了研發的“GIS數據采集軟件(山洪災害專版)”(圖3)。該軟件實現了數據采集的自動化和批量化，主要特色功能如下。

圖2 S750手持衛星接收機

圖3 GIS數據采集軟件(山洪災害專版)

(1) 將外業調查時需要填寫的表格集成到手持機內，增強了手持機的數據錄入功能，可將調查信息直接錄入手持機內的表格里，而不需要攜帶筆記本電腦進行外業數據錄入，大大提高了外業調查的工作效率和質量。集成的表格包括企事業單位、重要城(集)鎮居民戶、塘(堰)壩工程、路涵工程、橋梁工程、沿河村落居民戶、歷史山洪災害洪水和流動人口登記等8張調查表(圖4)。

圖4 集成到手持機的調查表格

(2) 對外業調查對象拍攝照片自動命名，此次手持機端軟件采取在拍攝照片的同時，直接以調查對象名稱命名照片，不需要采集人員輸入，免去了照片命名的工作量，同時確保照片與調查對象的一致性。

(3) 手持機軟件所采集的數據可批量轉換成采集終端軟件(電腦版)所要求的EXCEL表格，并可將表格直接導入采集終端軟件(電腦版)中。

4.3 硬件設備準備

調查中需要的硬件設備有筆記本電腦、塔尺、RTK、S750手持機等[2]。其中，S750手持機特點如下：①具有“亞米級”的精度，可以保證采集對象的經緯度數據達到亞米級，確保采集對象能夠準確地標繪在影像地圖上，避免出現房屋偏移到河道內或涉水工程出現在路面上等低級錯誤。②數據不易丟失，因為S750防塵防水標準為IP67(外殼的防護等級：灰塵禁錮塵埃無法進入，防短時浸泡常溫常壓下，當外殼暫時浸泡在1 m深的水里將不會造成有害影響)，且其抗1.5 m自然跌落至地面不損壞，所以即使手持機落入水中或者脫手落地都不會導致采集數據的丟失。

5 工作流程

5.1 內業調查階段

內業調查以縣級為主、專業單位配合或專業單位為主、縣級配合完成，主要步驟如下。

(1) 編制調查對象名錄。編制縣、鄉、村、自然村及企事業單位名錄，補充修改行政區劃代碼，在工作底圖上標繪居民區范圍。

(2) 統計整理歷史山洪災害及山洪災害防治項目建設現狀。重點統計建國以來發生的山洪災害，確保不遺漏發生人員傷亡的山洪災害事件；統計需防洪治理山洪溝數量，填報基本情況；統計山洪災害防治項目建設或共享到縣級監測預警平臺的所有自動監測站點，包括自動雨量站、水位站、水文站、氣象站等；統計山洪災害防治項目建設的無線預警廣播站、簡易雨量站、簡易水位站等預警設施。將統計結果標注在工作底圖上，便于外業調查時核查。

(3) 編制居民房屋類型標準。根據當地情況，按行政區域將具有代表性的農戶主要住房按結構形式、建筑類型和造價劃分類別。

(4) 收集縣、鄉、村社會經濟統計資料。

(5) 統計水利普查成果、匯總水利工程，并將水利工程位置標繪在工作底圖上。

5.2 外業調查階段

5.2.1 調查步驟

外業調查工作以專業單位為主，縣、鄉、村配合完成，主要步驟如下。

(1) 第一步，防治區基本社會經濟情況核對。現場核對內業調查信息，包括行政區劃名稱、行政區劃代碼、總人口、企事業單位名稱、單位類別、組織機構代碼、地址、在崗人數、駐地的行政區劃代碼等。

(2) 第二步，斷面測量。綜合分析確定沿河村落需測量的橫斷面位置，并同步開展河道縱、橫斷面、成災水位等測量。

(3) 第三步， 歷史山洪災害調查。 具體內容如下： ①開展歷史山洪災害調查， 初步劃定危險區。 通過實地調查、 詢問村民等方式調查歷史最高洪水位、 歷史山洪災害情況， 結合地形地勢和內業標注的危險區， 現場確定成災水位和歷史最高洪水位或最高可能淹沒水位， 初步劃分危險區， 為入戶調查做好準備。 ②調查歷史洪痕， 特別是近年來較大洪水的洪痕。 洪痕調查應在橫斷面處開展， 并標繪在橫斷面上。 ③綜合確定轉移路線和臨時安置地點。 在工作底圖上標繪危險區范圍、 轉移路線和臨時安置地點。

(4) 第四步，涉水工程調查。對沿河村落防洪安全可能產生較大影響的塘(堰)壩、橋梁、路涵等涉水工程進行現場調查，將工程位置標繪在工作底圖上。

(5) 第五步，入戶調查。開展入戶調查，逐戶調查住戶的戶主姓名、家庭人口、建筑面積、建筑類型、結構形式、經度、緯度和宅基高程，是否臨水和切坡等內容。

(6) 第六步，防洪治理山洪溝基本情況調查。

(7) 第七步，核查小流域基礎信息、山洪災害防治項目建設成果等信息，現場核對修改內業整理的成果。縣級調查工作組應及時分類整理、錄入、上報外業調查成果。

5.2.2 調查方式對比

外業調查可以采用3種方式，其優劣點分別總結如下。

(1) 調查時攜帶筆記本電腦和手持機，兩者通過藍牙連接，用手持機采集的外業數據會通過藍牙及時傳輸到電腦上。該方式的優點是可以在現場一次性完成外業調查，不需要二次加工。但實際操作時，由于藍牙連接容易中斷，影響測量工作；同時外業調查時攜帶筆記本電腦十分不便，整體工作效率低下。

(2) 先打印好紙質表格，調查時用紙筆記錄，結束后錄入筆記本電腦。該方式的優點是現場調查時不需要實時錄入，避免了電腦操作的不便性，現場數據采集相對簡單。但需要事先準備好外業調查的紙質表格，外業結束后再重新錄入電腦里，數據的二次處理增加了工作量，并且手動記錄容易出錯；另外，紙質表格容易丟失、遺漏，影響了調查成果的完整性和可靠性。

(3) 用手持機完成外業調查，結束后把手持機上的數據批量導入筆記本電腦。該方式的優勢是現場數據采集錄入簡潔，只需攜帶和錄入手持機即可，且數據不容易丟失，還能支持批量處理和導入，工作量少。故浙江省外業調查采用該方式。

6 調查細則

6.1 沿河村落調查

(1) 入戶調查范圍。調查范圍應該達到堤(岸)頂以上2.0 m；路堤結合的按照路面以上2.0 m；遇到歷史最高洪水位以上1.0 m大于堤防或路面以上2.0 m的情況，按歷史最高洪水位以上1.0 m調查。有條件的地區也可根據100 a一遇洪水位確定調查范圍。

(2) 沿河村落居民戶。由多個獨門獨戶組成的整棟連體住宅需逐戶調查。

6.2 溝道縱斷面調查

(1) 穿村支流要測縱斷面，且支流橫斷面數量起碼有 3 個，分別在主流、支流、匯合后各測一個橫斷面，控制斷面應該布置在房屋較多且較危險的位置。

(2) 要求每一個沿河村落測量1個縱斷面，縱斷面的范圍為村頭上游100 m至村頭下游100 m(成果整理應按照上游至下游)；相鄰沿河村落的縱斷面應盡量連接起來。

(3) 上游終點和下游終點各拍攝照片1張，照片應能反映河道和沿河村落的基本情況。

(4) 縱斷面測點應取在河道深泓線，對于有水面的河道應同時測量河底高程和水面高程；縱斷面整理時，沒有水面的測點水面高程按河底高程填寫。

(5) 縱斷面成果應反映河道真實形態，與影像地圖匹配。

(6) 遇到沿河村落受交叉河道影響時，每一條河道(主流和支流)都應按照縱、橫斷面測量要求進行。

(7) 考慮與橫斷面的關聯性要求，若一個村有交叉河道，縱斷面命名時主流與支流應有所區分。

6.3 溝道橫斷面調查

(1) 每一個沿河村落至少測量3個斷面，遇到橋梁、水閘、堰壩、涵洞等涉水建筑物時，應在涉水建筑物上游補測控制性斷面；若相鄰沿河村落之間有共用橫斷面，要求在斷面整理時也按每個沿河村落至少3個斷面的要求進行錄入，共用斷面可按每個沿河村落重復命名。

(2) 在保證測量8個能反映河道特征的特征點基礎上，應適當加密河道斷面點測量，確保能正確反映河道真實形態。

(3) 橫斷面測量應在一條直線上，且與河道走向(縱斷面)垂直。

(4) 橫斷面測量范圍應在歷史最高洪水位以上1 m，有房子的一側應將斷面測至房腳，并向上延伸至歷史最高洪水位以上1 m;遇到灘地的，應測至河道以外50～100 m。

(5) 橫斷面應至少包括3張照片，左岸(從右岸拍)、右岸(從左岸拍)、歷史最高洪水位線。斷面照片應能反映河道基本形態，歷史最高洪水位線照片中應有油漆筆標識，并注有時間和水位值。

(6) 控制斷面的歷史最高洪水位必須標識在橫斷面上，非控制斷面的歷史最高水位根據實際情況可以不在橫斷面上。

(7) 應正確填寫橫斷面方位角。橫斷面方位角定義為：以斷面基點為圓心，正北方向沿順時針至橫斷面線之間的夾角。

(8) 以左岸第一個點為起測點，并作為斷面基點，起點距應以斷面基點起算。

(9) 填寫河道糙率。

(10) 斷面特征點描述應按照斷面特征點屬性代碼表中的中文描述填寫。

(11) 正確填寫斷面形態。

(12) 按照圖5和圖6正確填寫成災水位。成

災水位是針對住戶的，若河道兩岸只有一邊有住戶，按有住戶的一側填寫；若兩邊都有住戶，按宅基高程或堤防高程較低的一側填寫。

圖5 有堤防情況，取堤頂高程

圖6 無堤防情況，取房屋宅基底高程

7 結 語

本文介紹了浙江省山洪災害調查的主要任務、組織分工、工作流程、準備工作等相關內容及其自主研發的“GIS數據采集軟件(山洪災害專版)”。將該軟件嵌入到手持機中，實現了外業調查中數據的批量處理、自動轉化與錄入，大大提高了調查工作的效率。此外，浙江省根據實際情況制定了調查細則，能很好地滿足山洪災害調查技術要求，可為其他相關洪澇臺災害調查工作提供借鑒和參考。

[1] 黃長紅,吳士夫,黎炎慶，等.山洪災害外業調查方法[J].水利水電快報，2016，37(7)：44-48.

[2] 董林垚，劉紀根，張平倉，等.山洪災害調查評價過程實踐問題芻議[J].防汛與抗旱，2015(13)：26-28.

(編輯：朱曉紅)

2017-03-20

葛杭建，男，浙江省水利河口研究院，工程師.

1006-0081(2017)07-0010-05

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