浙江沿海山地丘陵地区环境评估与研究--以温州龙湾区为例(十九)

    2005年第5号台风“海棠”是近几年来对温州龙湾区影响最大的台风暴雨洪灾事件，造成的社会经济损失极其严重。对其进行台风暴雨洪水淹没情景模拟分析，可以较准确的反映历史上龙湾区重大台风暴雨洪灾状况，具有较好的代表性。因此，选择2005年“海棠”台风暴雨作为典型历史台风暴雨洪灾事件;同时，为了与传统的“洪水位法”洪水淹没模拟方法进行对比分析，分别运用“洪水位法”和“雨量体积法”进行暴雨洪水淹没情景模拟。其中:“洪水位法”是根据“海棠”台风暴雨期间龙湾区永强水文站的实测最高水位值3. 47m (H85高程):“雨量体积法”是根据“海棠”台风暴雨期间龙湾区永强水文站的实测最大一日

暴雨降雨量253. 7mm，将其转化为相应的径流深度为137. Omm。

3.2.2典型历史台风基雨洪水风险危险性评价

    从图7可以看出:两种洪水淹没模拟方法得到的龙湾区2005年“海棠”台风暴雨洪水淹没区域都主要分布在东部滨海平原的海滨街道、永兴街道、沙城镇、天河镇、瑶溪镇的大部分和永中街道、海城街道的一部分，洪水淹没总面积依沙城镇—海滨街道—永兴街道—瑶溪镇—永中街道—天河镇—海城街道—状元镇—蒲州街道逐渐减小。洪水位法洪水淹没模拟中瑶溪镇和永中街道0. 50m-1. OOm淹没水深区域面积较大，雨量体积法洪水淹没模拟中瑶溪镇、永中街道、沙河镇和永兴街道0. 50m-1. OOm淹没水深区域面积较大。两种洪水淹没情景模拟方法得到的不同街道和镇的淹没面积和淹没水深差异较大。

   “洪水位法”较高危险区集中分布在瑶溪镇的朱宅、金吞之间的地区，中危险区主要分布在瑶溪镇的朱宅、金吞之间的区域和黄山村温州工业园区的东部;永中街道的联谊村、下湾村，新联村、棋盘村、寺西村;海滨街道的小陡村和温州永强机场东部的沿海地区;永兴街道的五溪村的西部;天河镇的司南村;海城街道西南和东北的一小部分区域。“雨量体积法”较高危险区集中分布在瑶溪镇的朱宅、金吞之间的地区和黄山村温州工业园区的东部，中危险区主要分布在瑶溪镇的朱宅、金吞、河滨村、璋川、环一村和黄山村的温州工业园区，永中街道的王宅、新联村、联谊村、下湾村、横侠、双何村、棋盘村、寺西村、东林、龙华村、丰台村、孙洋和城南等，海滨街道的小陡村、沙南村和温州永强机场东部的沿海地区，永兴街道的五溪村的西部，沙城镇的七二村、烟台村和温州经济技术开发区(滨海工业园区)，天河镇的新川村、司南村和蒲门，海城街道西南和东北的一部分区域。

因此，洪水位法得到的最深淹没深度和淹没总面积都小于雨量体积法得到的最深淹没深度和淹没总面积。在0. 5m-1. 0m和1. 0m-1. 5m两个淹没深度区间洪水位法对应的淹没面积小于雨量体积法对应的淹没面积，但是在Om-0. 5m淹没深度区间洪水位法对应的淹没面积大于雨量体积法对应的淹没面积。两种洪水淹没模拟方法得到的不同淹没深度区间对应的淹没面积都随淹没深度的增加而逐渐减小，并且两种洪水淹没模拟中都没有大于1. 5m的淹没区域。

根据温州市防汛防早指挥部办公室和龙湾区防汛办提供的2005年“海棠”台风淹没范围^^文档以及相关文献(张剑，2004)，通过对比分析表明:雨量体积法比水位法计算的淹没范围更接近实际淹没范围，误差较小，精度更高。因此，山地丘陵型的龙湾区运用雨量体积法计算暴雨洪水淹没范围比较科学合理，其准确性完全能够满足防洪工作的实际需要，故具有较强的实用价值。

 3.3本章小结

    根据温州龙湾区中小流域下游山地丘陵地形和不同重现期洪水淹没情景，重点开展了基于情景模拟的暴雨洪水风险危险性评价方法研究。通过对温州龙湾区暴雨降雨量和洪水位的频率计算，得到用于暴雨洪水淹没情景模拟的径流深度和洪水位。在DEM的支持下，分别运用传统的“洪水位法”和改进的“雨量体积法”进行温州龙湾区不同重现期洪水淹没情景模拟。改进的“雨量体积法”考虑到地面径流总是由高向低流动的重力特征、地形起伏情况和下渗导致雨量损失的自然因素，通过径流系数将暴雨降雨量转化为径流深度，然后根据水量平衡原理，利用自己编制的计算机程序得到不同重现期洪水水面高程和不同洪水淹没深度

区间对应的淹没面积，并根据洪水淹没深度对温州龙湾区进行暴雨洪水风险危险性评价。同时，根据温州龙湾区2005年台风“海棠”暴雨实测^^文档进行典型历史台风暴雨洪水淹没情景模拟和危险性评价实证研究。从中得到四个结论:①温州龙湾区不同重现期暴雨洪水淹没总面积依次按沙城镇—海滨街道—永兴街道—永中街道—瑶溪镇—天河镇等顺序逐渐减小。其中瑶溪镇在不同重现期洪水淹没模拟情景中都有1. 0m-1. 5m较深淹没区域。②在同一重现期暴雨洪水淹没模拟情景下，不同洪水淹没深度区间对应的淹没面积总体变化趋势为:随

着洪水淹没深度的增加，对应的淹没面积逐渐减小。但是在100年一遇洪水时，Om-0. 5m洪水淹没深度区间对应的淹没面积小于0. 5m-1. 0m洪水淹没深度区间对应的淹没面积，0. 5m洪水淹没深度为淹没面积异常变化的转折点，这与当地山地丘陵地形密切相关。在相同的洪水淹没深度区间不同重现期暴雨洪水对应的淹没面积总体变化趋势:随着洪水频率的增加，对应的淹没面积逐渐减小。但是在Om-0. 5m洪水淹没深度区间，随着洪水频率的增加，对应的淹没面积逐渐增大。③温州龙湾区2005年台风“海棠”暴雨洪水淹没总面积依次按沙城镇—海滨街道—永兴街道—瑶溪镇—永中街道—天河镇等顺序逐渐减小。洪水位

法洪水淹没模拟情景中瑶溪镇和永中街道0.50m-1.00m较深淹没区域面积较大，雨量体积法洪水淹没模拟情景中瑶溪镇、永中街道、沙河镇和永兴街道0.50m-1.00m较深淹没区域面积较大。④两种洪水淹没情景模拟方法模拟结果的相同点是:洪水淹没区域基本一致，这与龙湾区山地丘陵地形限制了洪水蔓延有关;洪水淹没区域与研究区地形和河流分布情况基本相符;随着洪水重现期的增长，洪水淹没水面高程逐渐增加，对应的淹没总面积逐渐增大。两种方法模拟结果的不同点是:同一重现期同一地区的洪水淹没深度和同一洪水淹没深度区间对应的淹没面积差异较大。

通过对温州龙湾区暴雨强度与频率、年超越概率和风险度之间的数理统计分析，运用不同方法深入探讨了不同暴雨强度发生概率的规律性。从中得到三个结论:①1973年一2006年温州龙湾区暴雨强度在50. Omm-99. 9mm区间的年最大一日暴雨事件发生的频率较高，大于20%;在213. 7mm-249. 9mm区间的年最大一日暴雨事件发生的频率较低，小于5%o② 1973年一2006年温州龙湾区暴雨强度在50mrm-170mm时年最大一日暴雨事件发生的年超越概率变化较大;暴雨强度在小于50mm或大于170mm时年最大一日暴雨事件发生的年超越概率变化趋于平缓。③相同强度的暴雨事件随着预测时间间隔的增长，其发生的风险度逐渐增大。在未来一定时间段内随着暴雨强度增大，其发生的风险度逐渐减小。