深圳龍華區山洪成災調研分析及防治措施研究

朱璇浩

（深圳市廣匯源環境水務有限公司,廣東 深圳 518000）

1 前言

山洪是指山區溪溝中發生的暴漲洪水,此自然災害極易對人們的生命和財產安全造成影響。學者們針對山洪及其防治進行了大量的研究。王鳳雪等[1]對淄博市山洪災害進行了調研,調研表明：淄博市山洪發生的主要原因是市區內地勢起伏較大。胡海靜[2]對青海省山洪的形成原因進行了研究,認為生態環境惡化是導致山洪發生的主要原因,提出加強環境保護的措施防止山洪發生。昝格寧[3]認為延安市山洪發生的原因是水土流失,針對此原因制定了造林種草,加強堤防建議的方案應對山洪發生。陳建云[4]通過對福州市雨量數據的收集認為,雨量數據一定程度上可以對山洪的發生機率進行預測,因此應當合理的布設雨量氣象站,以此為山洪研究提供相應的數據支撐。在總結前人對山洪研究的基礎上,通過對深圳龍華區山洪成災進行調研,并制定相應的防治措施。

2 研究區概況

龍華區地處深圳市中北部,南接福田中心區,西連寶安、光明,東鄰龍崗,北與東莞市交界（圖1）,總面積175.58 km2。龍華區地形、地貌以低丘臺地為主,總的地勢是南高北低,南部主要為低山丘陵地貌,北部地區為河灘沖積平原,地形平坦,山地較少。

龍華區基本全部位于觀瀾河流域范圍內,轄區內共有大小河流24 條,河道總長度111.69km。其中干流1 條（觀瀾河）,河道總長度13.66 km；一級支流14 條,總長度66.16 km；二、三級支流7 條,總長度22.29 km,獨立支流2 條,總長度9.58 km。境內觀瀾河自南向北流入東江,屬于東江水系。現有河流中,流域面積大于100 km2的河流1 條；流域面積50 km2～10 km2的河流有9 條；流域面積10 km2～5 km2的河流5 條,小于5 km2的河流9 條。現有水庫17 座,其中中型水庫1 座。

深圳市龍華區地處廣東省南部低緯度濱海臺風頻繁登陸地區,受海岸山脈地貌帶影響,4 月～10 月受鋒面雨、臺風雨影響,暴雨頻發,洪、澇、潮災害時常發生。龍華轄區內多處內澇由于周邊山區匯水面積廣,無相應山洪截滯設施建設,山區雨洪水直接匯入市政管網或路面,相應排水通道標準不滿足對應片區降雨量,形成局部片區內澇,對城市發展影響較大。

3 山洪成因及數據分析

3.1 山洪成因分析

利用層次分析法對龍華區山洪成因進行研究,本次研究共選取9 個因子做為龍華區山洪影響因素進行分析,其中9個因子又分為3 大類,分別為直接導致山洪災害發生的致災因子：年降雨量、最大1 小時滑動雨量；間接導致山洪災害發生的孕災因子：河道比降、植被覆蓋率、城區覆蓋率、河網密度、地形起伏坡度；以及受災害影響的承災因子。

本次將人均GDP 密度、人口密度帶入影響因素分析,主要考慮一下3 點：調查承災體的分布及估算其價值,極其困難而且耗資巨大,而人口數據可來源于統計年鑒數據,較為準確；在山洪災害中人的傷亡是最嚴重的一類,選擇人口也是秉著保人的原則；人口及人均GDP 密度在一定程度上反映了地區政治、文化經濟發展情況。本次研究以小流域為單位取點進行分析研究,各取點數據見表1。

表1 龍華區各小流域影響因子指標

3.2 山洪數據分析

3.2.1 致災因子分析

如表2 可知,通過對龍華區致災因子重要性判斷分析,可得出龍華區直接導致山洪發生的主要影響因素為最大1 小時滑動雨量,此權重達到75%,短時強降雨為導致山洪發生主要影響因素,其次即為一定時間尺度內平均降雨。因此短時強降雨是山洪防治及預警的重點關注對象。

表2 龍華區致災因子重要性判斷表

3.2.2 孕災因子分析

如表3 可知,通過對龍華區孕災因子重要性判斷分析,可得出孕育龍華區山洪災害的主要影響因素為地形起伏坡度及河道比降,其權重均達到了34.84%,遠大于其他因素。因此在轄區內地形起伏坡度越大、河床比降越陡的區域,山洪發生的概率越大。其次隨著城市發展,城區覆蓋率的逐年增長,也導致了山洪發生的概率上升。

表3 龍華區孕災因子重要性判斷表

3.2.3 承災因子分析

如表4 所示,通過對龍華區承災因子重要性判斷分析,承災因子為當山洪發生時承災體的承受能力,即社會經濟易損性的大小。此因子對山洪災害造成的損失和危害具有重大影響,在山洪災害發生時人員傷亡是最嚴重的一類,其次才為經濟損失。

表4 龍華區承災因子重要性判斷表

3.2.4 影響因素綜合分析

如表5 所示,綜合分析山洪影響因素,主要影響因素為最大1 小時滑動降雨量,即短時強降雨,其次為年均降雨量,可以認為降雨是山洪發生的主導因素,其中短時強降雨是誘發山洪的最主要成因。其次影響程度地形起伏坡度為河道比降＞城區覆蓋率＞植被覆蓋率＞河網密度＞人口密度＞人均GDP,可以認為山區地勢起伏較大處山洪更易發生,城區面積的擴大以及植被覆蓋率的減少,也在一定程度上對山洪的發生造成一定程度的影響。

表5 洪災風險評價指標權重

4 山洪風險評估

4.1 指標處理

以小流域為單位取點將各個流域的年降雨量、最大1 小時滑動雨量、河道比降、植被覆蓋率、城區覆蓋率、河網密度、地形起伏坡度、GDP 密度、人口密度等因子數據進行無量綱歸一化,定義無量綱計算公式,假設：

式中：i=1,2…9,i 為導致山洪災害的9 個因子；j=1,2…23,j 為劃分的不同小流域。

根據公式（1）可得影響因素見表6,可知地形起伏坡度對于孕災環境有重大影響。

表6 影響因素表

4.2 評價方法及等級劃分

參照生態風險評價原理步驟,通過計算洪水災害綜合風險值來對整個研究區進行洪水災害風險評價,即認為洪水災害綜合風險值是每個風險小區內的危險性、穩定性以及社會經濟易損性的疊加。

危險性指數是山洪災害發生區域的致災體強度。本文根據自然災害系統理論,同時考慮資料的詳盡程度和易取得性,選取年最大1 小時滑動雨量、年降雨量日為分析的指標。本文采用層次分析法確定了這兩個2 個指標的權重,利用加權綜合評價法計算出研究區不同流域的危險性,定義危險性指數為Dij,計算結果如下表所示,計算公式為：

式中：i=1,2…9,i 為導致山洪災害的9 個因子；j=1,2…23,j 為劃分的不同小流域。

根據以上資料可知龍華區內最大1 小時滑動雨量為高峰水庫～冷水坑水庫流域周邊達到108.5 mm/h,最小值主要在民治街道等,僅為34.3 mm/h,差別較大。年降雨量方面為民治街道片區及大布巷流域,達到了年均1950 mm 以上,最小為觀湖街道片區僅為1760 mm。結合公式（2）計算得到表7,可知,年咀水流域的危險性較低,此流域可不作為重點防治流域。油松河與塘水圍河流域危險性較大,此流域應進行重點防治。黃竹園山區所在的黃泥塘河流域危險性較大,應進行重點防治。

表7 危險性計算成果表

5 區域防山洪應對措施

5.1 完善城市基礎設施

完善城市基礎設施建設,包括設置截洪溝、排洪管渠等在內的設施,均屬于城市基礎設施范疇,城市基礎設施建設是推進城市化進程必不可少的物質保證,是實現國家或區域經濟效益、社會效益、環境效益的重要條件,對區域經濟的發展具有重要作用。

5.2 劃定防洪重點區域

龍華區三面環山,北側為分水坳、九龍山山區,西側為羊臺山森林公園,南側為大腦殼、黃竹園山區,以上區域屬雨季山洪重點防治對象。同時隨著近些年的開發建設,在以上區域修建山體截洪溝,完善山區防洪排水系統,對于提高城市防洪顯得尤為重要。

6 結論與建議

深圳市龍華區地處廣東省南部,受鋒面雨、臺風雨影響,暴雨頻發,洪、澇、潮災害時常發生。通過對龍華區山洪成災進行調研,利用層次分析法對龍華區山洪成因進行分析,參照生態風險評價原理步驟,通過計算洪水災害綜合風險值對整個研究區進行洪水災害風險評價。結果表明降雨是龍華區山洪發生的主導因素,其中短時強降雨是誘發山洪的最主要成因。除去降雨的影響,可以認為山區地勢起伏較大處山洪更易發生；城區面積的擴大以及植被覆蓋率的減少,也對山洪的發生造成一定程度的影響。黃竹園山區風險等級最高,是山洪防治的重點。完善城市基礎設施建設,包括截洪溝、排洪管渠等在內的設施,劃定防洪重點區域,可有效減少龍華區山洪內澇的發生。