洪水風(fēng)險圖洪水分析與洪水影響分析
4.1洪水分析方法的選擇
4.1.1編制洪水風(fēng)險圖所采用的分析計算方法應(yīng)根據(jù)洪水風(fēng)險圖編制對象特點和基本資料條件進行比選后合理確定。 1要與各類洪水風(fēng)險圖的編制要求、基礎(chǔ)資料條件相匹配，要優(yōu)先應(yīng)用先進的計算方法和模型，盡可能選擇比較成熟、精度已得到驗證的專業(yè)軟件。
2計算方法和模型及其主要環(huán)節(jié)采用的各種參數(shù)應(yīng)進行多方面分析檢查。需采用兩次及以上實測洪水進行參數(shù)率定和檢驗。要合理劃分計算單元，優(yōu)選計算時段，確定初始條件和邊界條件，進行水量平衡檢查。
3計算方法的選擇考慮以下因素：
1）洪水風(fēng)險圖編制對象的特點和風(fēng)險圖編制要求；
2）風(fēng)險圖編制依據(jù)的資料條件、精度和收集的難易程度；
3）成果的可靠性和合理性。
4.1.2江河湖泊洪水分析方法的選擇遵循以下基本原則：
1山丘區(qū)河道以及平原河道兩堤之間的洪泛區(qū)，可以利用水文學(xué)法推算河道各斷面水位，按照該水位推算淹沒范圍和淹沒水深。面積范圍較廣、又有生產(chǎn)堤保護的灘區(qū)和平原地區(qū)無堤防保護的洪泛區(qū)，必要時也可以用水力學(xué)法進行計算，確定淹沒范圍和淹沒水深。
2防洪（潮）保護區(qū)，優(yōu)先采用水力學(xué)法進行洪水分析。
3若保護區(qū)為封閉區(qū)域，且面積較小，在已知分入（潰堤或漫堤）該區(qū)域的洪水總量或流量過程時，亦可采用水量平衡法，結(jié)合地形分析，得到淹沒范圍和水深分布情況。
4因缺乏河道實測水文和區(qū)域?qū)崪y降雨資料，難以采用水文學(xué)法、水力學(xué)法計算，而保護區(qū)發(fā)生過若干量級的實際洪水淹沒，且歷史洪
水資料可靠、記載翔實，同時防洪工程情況和下墊面情況無明顯變化的，可以考慮采用實際水災(zāi)法編制典型歷史洪水淹沒圖。
4.1.3蓄滯洪區(qū)洪水分析計算方法的選擇要滿足蓄滯洪區(qū)洪水風(fēng)險圖的精度要求。洪水分析方法的選擇遵循以下基本原則：
1優(yōu)先采用二維水力學(xué)模型。當(dāng)資料條件達不到二維水力學(xué)模型要求時，可以考慮采用其他適宜的簡化方法計算。
2對于容量較小的蓄滯洪區(qū)，在已知分入（扒口或開啟分洪閘等）該蓄滯洪區(qū)的洪水總量或流量過程時，亦可采用水量平衡法，確定其淹沒范圍和淹沒水深。
3當(dāng)蓄滯洪區(qū)曾在若干量級洪水下運用過，資料翔實，而又缺乏采用水力學(xué)方法的資料條件，且其防洪工程情況和下墊面情況基本未發(fā)生明顯變化的，可考慮采用實際水災(zāi)法分析典型歷史洪水淹沒范圍。
4.1.4水庫最大泄量和潰壩洪水分析采用水力學(xué)法，庫區(qū)淹沒視水庫特點和編制要求選擇適宜的分析方法。
1進行最大泄量、潰壩洪水分析時，對于峽谷河段，可用一維非恒定流模型；寬闊地帶用二維非恒定流模型；必要時需考慮用一、二維混合非恒定流模型進行洪水分析。
2對庫區(qū)沿程水面比降變化明顯的河道型水庫，應(yīng)采用水力學(xué)法進行庫區(qū)淹沒分析；對于湖泊型水庫庫區(qū)，可將庫區(qū)水面視為水平，根據(jù)水庫壩址水位，利用庫區(qū)地形資料直接勾繪淹沒范圍、確定庫區(qū)淹沒水深分布。
4.1.5城市洪水分析原則上應(yīng)采用水力學(xué)法。在資料條件不具備時，可根據(jù)城市類型和資料條件考慮采
用水文學(xué)法。
1城市洪水風(fēng)險計算的水力學(xué)模型要能夠合理反映城市各種建筑物，如公路、鐵路、排水溝渠和泵站、高密度建筑群等對洪水產(chǎn)生的
影響；考慮到城市地下排水管網(wǎng)資料的獲取難度較高，可以采用簡化方法模擬計算城市地下排水管網(wǎng)的排水情況。
2山丘區(qū)不設(shè)防城市根據(jù)資料條件可考慮水文學(xué)法進行洪水分析。設(shè)防城市采用水力學(xué)法分析。
3平原地區(qū)城市（包括受風(fēng)暴潮威脅的城市）當(dāng)其洪水來源為河道（或風(fēng)暴潮）泛濫時，采用水力學(xué)法進行洪水分析。
4平原城市暴雨內(nèi)澇洪水分析可采用水力學(xué)法和水文學(xué)法。
4.2洪水分析方法的基本技術(shù)要求
4.2.1計算單元指根據(jù)計算需要在計算范圍內(nèi)劃分的滿足計算精度要求的最小單元。因計算方法和計算模型不同，計算單元的劃分也不相同。
1二維水力學(xué)模型的計算單元面積一般不超過1km2，重要地區(qū)、地形和平面形態(tài)變化較大地區(qū)的計算單元要適當(dāng)加密。
2城市洪水分析的計算單元根據(jù)市區(qū)道路及地形地貌確定，不宜太大，一般平面尺度控制在數(shù)十米到數(shù)百米。
3水文學(xué)法的計算單元有兩種用途，一是運用水量平衡原理確定計算單元的淹沒范圍和平均淹沒水深；另一是在無設(shè)計洪水的河道，根據(jù)設(shè)計暴雨推求設(shè)計洪水，為洪水分析提供邊界條件。
1）水文學(xué)方法的計算單元一般不宜大于500km2，重要地段和坡度較大的山丘區(qū)等地形變化較大的部位，計算單元以不
產(chǎn)生大的附加比降為原則適當(dāng)縮小或加密。
2）用于水量平衡計算，不作匯流計算的計算單元原則上不宜超過100km2。
3）同時進行水量平衡和匯流計算的計算單元，要求每一個計算單元內(nèi)設(shè)計暴雨分布相對均勻。
4對于被地形、水系堤防、公路鐵路等分割為若干相對封閉單元
的區(qū)域，水文學(xué)法計算單元取為各封閉單元。
5山丘區(qū)，建議按照霍頓（Hortom ）流域水系級別定義劃分計算單元，即從水系源頭開始，按照河流級別逐級往下游擴展集水面積，直至下游干流，作為水文學(xué)法計算單元，這種嵌套式計算單元，以500～1000km 2為宜
6平原水網(wǎng)區(qū)，原則上以圩區(qū)作為水文學(xué)法的計算單元，計算破圩后圩內(nèi)淹沒范圍和水深。
7沿海洪潮區(qū)，原則上按海塘（海堤）保護區(qū)劃分適當(dāng)大小的分區(qū)作為水文學(xué)法的計算單元。
4.2.2水文學(xué)法包括馬斯京根洪水演算法、非均勻流模型和蓄水函數(shù)模型、河道特征水位兩側(cè)外延法、破堤淹沒計算法、水量平衡計算法以及產(chǎn)流計算模型等。具體方法有如下不同的技術(shù)要求：
1含有洪水演算功能的馬斯京根法、非均勻流模型和蓄水函數(shù)模型等水文學(xué)方法根據(jù)上游洪水過程線，計算出下游出口斷面的出流過程，進而根據(jù)上下游斷面水位流量關(guān)系曲線求得水位過程。據(jù)此得到不同量級流量相應(yīng)的河段水面線，從而確定相應(yīng)的淹沒范圍與水深。
2不含洪水演算功能的河道特征水位兩側(cè)外延、破堤淹沒計算、水量平衡計算等水文學(xué)方法，主要是根據(jù)河道特征水位外延確定淹沒范圍和水深，或者是根據(jù)破堤、分洪洪量計算封閉區(qū)淹沒范圍和水深。
3產(chǎn)流計算模型主要用于得到計算范圍（區(qū)域）的入流邊界條件。應(yīng)根據(jù)研究區(qū)域的自然地理和水文氣象條件，選擇適宜的計算模型。
4.2.3洪水分析的水力學(xué)法應(yīng)具備河網(wǎng)計算的功能，緊臨河道匯流處應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的斷面（圖
4.2.4對于一維水力學(xué)模型：
斷面1 斷面2
斷面3
圖4.2.1 河道匯流處的斷面布置
1河道洪水的計算斷面間距不宜超過1km，超過的部分以及河道形態(tài)變化顯著的河段和有工程（橋、閘、壩、堰等）的位置，應(yīng)采用上下相臨兩斷面的數(shù)據(jù)插值加密，獲得虛擬的中間斷面。
2應(yīng)能處理急流和緩流兩種流態(tài)，并具備側(cè)向水流交換（例如側(cè)向分洪閘、堰、潰口、泵站、沿程入流等）的計算功能和處理河道內(nèi)影響或控制行洪的工程（橋、堰、閘、壩等）的功能。
3河道糙率應(yīng)選用兩場以上實際洪水資料，通過模型調(diào)試計算率定；對于沒有實際洪水資料的河道，可采用其他經(jīng)過率定的同一流域內(nèi)類似河道的糙率，并在以后有實測資料時，補充率定，以保證洪水計算結(jié)果的可靠性和精度。
4應(yīng)記錄所有斷面（在有潰口或分洪的情況下，還應(yīng)記錄潰口或分洪口門處）的水位和流量過程的計算結(jié)果，提取水位和流量的最大值，插值計算整時刻（1h、2h、3h、……）的水位和流量值。
4.2.5對于二維水力學(xué)模型：
1可采用規(guī)則網(wǎng)格或不規(guī)則網(wǎng)格，對于規(guī)則網(wǎng)格，邊長不宜超過500m，對于不規(guī)則網(wǎng)格，最大網(wǎng)格面積不宜超過1km2，重要地點、地形變化顯著的部分、城市區(qū)域應(yīng)適當(dāng)加密網(wǎng)格。
2分析區(qū)域內(nèi)有高于原地面的連續(xù)線狀工程（公路、鐵路路基，堤防等）時，應(yīng)將其作為擋水或?qū)Я鹘ㄖ锟紤]。當(dāng)線狀建筑物沿程有缺口或橋涵時，在洪水未漫過其頂部時，應(yīng)采用堰流公式或孔口出流公式計算線狀建筑物兩側(cè)的水流交換過程。區(qū)域內(nèi)的河渠也應(yīng)作相應(yīng)的合理處理。
3二維水力學(xué)模型應(yīng)具備水量平衡檢驗功能，以避免因計算誤差或其他原因造成總水量的異常增加或減少。
4應(yīng)記錄所有網(wǎng)格的水位（水深）過程、流速、洪水到達時間、淹沒歷時等計算結(jié)果，提取網(wǎng)格水位（水深）、流速的最大值，
