1.前言
我國位于世界最大海洋與最大陸地之間，全國大部分地區(qū)為季風(fēng)氣候區(qū)，受季風(fēng)影響，極易形成暴雨洪水、融雪（融冰）洪水、冰凌洪水等多種形式的洪水。其中，經(jīng)常發(fā)生并造成嚴(yán)重災(zāi)害的主要是暴雨洪水。我國暴雨洪水一般具有：季節(jié)性明顯、洪水峰高量大、徑流年內(nèi)分配集中、洪水年際變化大等特點。
新中國成立以來，我國開展了大規(guī)模的江河整治工程建設(shè)。修筑水庫攔蓄洪水，修筑堤防防止洪水泛濫。這些工程的修建，取得了顯著的防洪效益，1949年到1987年的38年間防洪工程累計減淹成災(zāi)農(nóng)田約6600萬ha，加上減免的城市工業(yè)等其它損失，減少損失約3000億元。然而，近十年來，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，特別是受洪水威脅區(qū)域內(nèi)人口和資產(chǎn)的不斷增長，洪水造成的損失有逐步增長的趨勢，如圖1。1991年，淮河、太湖流域洪水造成2100億元損失；1998年長江大水經(jīng)濟損失約2500億元。
50年來，通過大規(guī)模的水利工程建設(shè)，人們普遍地增加了安全感，在河岸兩側(cè)開始大規(guī)模的建設(shè)，城市不斷擴大，人口不斷集中。然而，當(dāng)下一次洪水泛濫發(fā)生時，人們發(fā)現(xiàn)洪水所造成的損失比以前有增無減，于是人們又要求提高江河的防洪標(biāo)準(zhǔn)……如此下去，便形成了防洪工程投入不斷加大，而洪災(zāi)損失也不斷增長的局面。
我們應(yīng)該認識到洪水是一種自然現(xiàn)象，企圖以工程手段控制和消除洪澇災(zāi)害是不可能的，認識到洪水的風(fēng)險不可消除而只能在一定程度上減輕或回避。洪澇災(zāi)害的風(fēng)險預(yù)測及洪災(zāi)風(fēng)險管理的概念便是在這樣的基礎(chǔ)上提出的。
2.洪澇災(zāi)害風(fēng)險
洪水作為一種自然現(xiàn)象，可以用客觀尺度測度其大�。缓闈碁�(zāi)害風(fēng)險又與人們的行為相聯(lián)系，與人們的決策有關(guān)；洪澇災(zāi)害風(fēng)險的大小可以用風(fēng)險程度來度量，它與洪水風(fēng)險事件發(fā)生的概率及其可能產(chǎn)生的損失有關(guān)，用數(shù)學(xué)表達式來表示，即
R=f(P,L)
其中，R——洪澇災(zāi)害風(fēng)險；P——洪水事件發(fā)生的概率；L——洪澇災(zāi)害風(fēng)險損失。
3.洪澇災(zāi)害風(fēng)險管理
洪澇災(zāi)害風(fēng)險管理是指人們對可能遇到的洪水風(fēng)險進行識別、估計和評價，并在此基礎(chǔ)上有效地控制和處置洪水風(fēng)險，以最低的成本實現(xiàn)最大安全保障的決策過程。它是一個連續(xù)的、循環(huán)的、動態(tài)的過程，主要包括建立風(fēng)險管理目標(biāo)、風(fēng)險分析、風(fēng)險決策、風(fēng)險處理等幾個基本步驟。如圖2。
洪澇災(zāi)害風(fēng)險管理的目標(biāo)是選擇最經(jīng)濟和有效的方法使風(fēng)險成本最小。它可以分為災(zāi)害發(fā)生前的管理目標(biāo)和災(zāi)害發(fā)生后的管理目標(biāo)。災(zāi)前的管理目標(biāo)是選擇最經(jīng)濟和有效的方法來減少或避免損失的發(fā)生，將損失發(fā)生的可能性和嚴(yán)重性降至最低程度，如進行洪水預(yù)報、洪災(zāi)警報發(fā)布、防洪工程的規(guī)劃與實施、防洪調(diào)度預(yù)案等工作；災(zāi)害發(fā)生后的管理目標(biāo)是當(dāng)實際災(zāi)情發(fā)生后，監(jiān)測實時雨情、水情和工情信息，確定最合理有效的調(diào)度方案，并組織好搶險與避難轉(zhuǎn)移，盡可能減少直接損失和間接損失，使其盡快恢復(fù)到損失前的狀況。
洪澇災(zāi)害風(fēng)險分析主要包括風(fēng)險識別、風(fēng)險估計和分析評價。風(fēng)險分析是通過對區(qū)域洪水成因、洪水特性（包括洪水概率、流量、水位等）、水利工程狀況進行分析，采用歷史洪水調(diào)查、水力學(xué)模型試驗或數(shù)值模擬計算等方法，確定區(qū)域內(nèi)不同地區(qū)的洪水危險程度（包括淹沒范圍、淹沒水深、淹沒歷時、流速等）；再對區(qū)域內(nèi)的社會經(jīng)濟狀況（人口、資產(chǎn)等）分布和抗災(zāi)能力進行分析，得出不同高程下的主要資產(chǎn)類型和這些資產(chǎn)在不同淹沒水深下的洪災(zāi)損失率，并將上述兩方面的信息進行結(jié)合，估算出區(qū)域在不同頻率洪水下的洪水災(zāi)害直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失，確定洪水災(zāi)害的風(fēng)險程度；最后，根據(jù)洪災(zāi)風(fēng)險分析的結(jié)果，選擇不同的防洪減災(zāi)對策，考查估算不同方案的費用、效益。
洪災(zāi)風(fēng)險決策是指通過選擇對付洪災(zāi)風(fēng)險的一種方法或幾種方法的組合，在洪災(zāi)風(fēng)險評價的基礎(chǔ)上，并考慮對社會、生態(tài)環(huán)境等方面的綜合影響后，選擇洪災(zāi)風(fēng)險管理對策，實施洪災(zāi)風(fēng)險決策。生產(chǎn)實際中，對付洪災(zāi)風(fēng)險的方法主要包括以下幾種：1）風(fēng)險自留（不采取任何措施）；2）回避風(fēng)險（將人口和資產(chǎn)從風(fēng)險區(qū)內(nèi)搬出）；3）降低洪災(zāi)損失（適當(dāng)限制高風(fēng)險區(qū)內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展；建立避水莊臺，建立防水房屋，搞好風(fēng)險區(qū)內(nèi)安全建設(shè)；設(shè)計好避難路線；做好搶險避難的宣傳工作）；4）風(fēng)險轉(zhuǎn)移（開展洪水保險和再保險）。
洪災(zāi)風(fēng)險處理是根據(jù)決策的方案實施風(fēng)險管理計劃，并對計劃實施后的效果進行評價。評價各種防洪減災(zāi)措施實施后的效益與費用，修改、建立新的洪災(zāi)風(fēng)險管理目標(biāo)，進入下一次的洪災(zāi)風(fēng)險管理過程。
針對洪水管理的具體內(nèi)容，洪水風(fēng)險管理主要包括對洪水的預(yù)測和調(diào)度中的風(fēng)險管理、防洪工程風(fēng)險管理、防洪投資風(fēng)險管理、洪泛平原風(fēng)險管理、洪水生態(tài)環(huán)境風(fēng)險管理、防洪決策風(fēng)險管理等方面的內(nèi)容。
洪水預(yù)報不可能做到百分之百的準(zhǔn)確，準(zhǔn)確的預(yù)報，會對水庫等水利工程的調(diào)度決策提供幫助，可能會減少損失；預(yù)報與實際不相符合，不僅不能對水庫等水利工程的調(diào)度決策提供幫助，而且會提供錯誤的信息，可能會增大洪澇災(zāi)害風(fēng)險。
防洪工程建設(shè)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到水庫、堤防等水利工程的調(diào)度決策，都可能產(chǎn)生潛在的風(fēng)險。
防洪投資風(fēng)險管理主要是通過對防洪投資效益進行評估和跟蹤調(diào)查，確定防洪投資預(yù)算和投資方向是否正確，再根據(jù)國家經(jīng)濟實力確定合理的投資預(yù)算和投資方向，避免投資的浪費和積壓。
洪泛平原風(fēng)險管理主要針對在正常時為干燥地域而當(dāng)發(fā)生某種頻率洪水（美國定為1%洪水）時可能淹沒的區(qū)域內(nèi)的土地進行管理。包括域內(nèi)土地開發(fā)利用方式的管理；城市防洪減災(zāi)設(shè)施的管理；建筑物結(jié)構(gòu)及耐水標(biāo)準(zhǔn)的管理；洪水預(yù)、警報系統(tǒng)及防洪救災(zāi)體制的建立和管理；居民避難系統(tǒng)的建立；洪水保險制度的建立；災(zāi)后重建的社會、國家補償制度等。
洪水生態(tài)環(huán)境風(fēng)險管理包括對各類防洪工程建設(shè)對流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量的影響進行評估；制定改善環(huán)境、生態(tài)保護的補償計劃并逐步實施；對洪水災(zāi)害發(fā)生后產(chǎn)生的環(huán)境和生態(tài)影響進行調(diào)查和評估等。
防洪決策風(fēng)險管理，主要針對上述各項管理過程中的決策進行管理，避免由于決策失誤造成的不良影響和失誤，包括決策科學(xué)化、制度化。如建立輔助決策信息管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)，以及建立和完善相關(guān)的法規(guī)體制等。
4.實例
洪水風(fēng)險圖是標(biāo)示某一區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生的洪水災(zāi)害危險性大小的地圖，是進行區(qū)域洪災(zāi)風(fēng)險管理的基礎(chǔ)。中國水利水電科學(xué)研究院從1984年以來已先后完成了永定河泛區(qū)、小清河分洪區(qū)、遼河中下游地區(qū)、黃河北金堤滯洪區(qū)、東平湖分洪區(qū)、淮河蒙洼分洪區(qū)、珠江的西江流域、黃河下游山東段等地區(qū)的洪水風(fēng)險圖以及沈陽市、深圳市、廣州市、上海市、天津市、哈爾濱等城市的洪澇災(zāi)害風(fēng)險圖。
實例：黃河下游堤防保護范圍的研究
1）洪災(zāi)風(fēng)險管理目標(biāo)的確定。歷史上，黃河山東段曾多次泛濫，但由于兩岸地貌發(fā)生較大變化，新建許多大型水利工程及道路，目前依然很難確定黃河堤防的保護范圍及保護范圍內(nèi)的洪水風(fēng)險。而山東省黃河河道狹窄，設(shè)計行洪能力只有10000m3／s， 近年來河道淤積日益嚴(yán)重，1995年下游河床淤高16cm，而黃河大堤多年未曾加高，兩岸的安全標(biāo)準(zhǔn)日益降低。加之，下游河道容易發(fā)生冰塞，建國以來已有兩次形成冰凌災(zāi)害，是屬于洪水災(zāi)害風(fēng)險較大的區(qū)間。
從地貌來看，黃河河床居高臨下，下游段成為海河、淮河兩流域的分水嶺。洪水成災(zāi)范圍極大，但究其準(zhǔn)確，則眾說不一。黃河下游兩岸為我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，人口財產(chǎn)密集，鐵路、公路縱橫，堤防一旦潰決，后果將十分嚴(yán)重。北決可犯華北平原，威脅海河流域，南決可危及淮河流域，且有京蒲、京九、隴海鐵路大動脈、勝利油田等重要設(shè)施及眾多的城市。因此需要正確地確定黃河下游堤防的保護范圍，進一步根據(jù)該范圍內(nèi)人口及財產(chǎn)分布，計算堤防的防洪效益。
2）洪災(zāi)風(fēng)險分析。本研究采用無結(jié)構(gòu)不規(guī)則網(wǎng)格對計算域進行剖分，使網(wǎng)格的大小隨地形地勢和阻水建筑物的分布靈活確定，而且盡可能地將這些阻水建筑物作為網(wǎng)格的邊界，充分反映計算域的特征。在計算方法上，在網(wǎng)格形心處計算水位，在網(wǎng)格邊界（即通道）上計算流量。將網(wǎng)格按地形劃分為灘地型、河道型；將通道按構(gòu)成成分劃分為灘地型、河道型、連續(xù)堤、有缺口堤、特殊型等。
以水位和流量為主要控制變量的二維非恒定流的基本方程如下：
水流連續(xù)方程：
式中：H—水深；Z—水位；q—源匯項，本模型中代表有效降雨強度，不計降雨情況下q=0；M—x方向的垂向平均單寬流量；N—y方向的垂向平均單寬流量；u—垂向平均流速在x方向的分量；v—垂向平均流速在y方向的分量；n—曼寧糙率系數(shù)；g—重力加速度；t—時間。
Z=H+B (4)
u=M/H (5)
v=N/H (6)
其中：B 為地面高程。
上述兩個動量方程中，第一項為加速度項，第二、三項為對流項，第四項為重力項，第五項為阻力項。
本模型上起陶城埠，下至河口清1斷面，共有2286個網(wǎng)格，根據(jù)不同的堤防決口位置，共計算了十個方案[圖3]。綜合十個方案的淹沒范圍，勾繪出整個淹沒范圍的包絡(luò)圖[圖4]，該圖就可以代表整個黃河下游堤防的保護范圍。計算結(jié)果表明：黃河北岸決口時，洪水主要沿徒駭河兩岸漫流入海，洪水波及至馬頰河的南岸，淹沒面積為10870km2。黃河南岸決口時，洪水主要沿小清河兩岸漫流入海，淹沒面積為5950km2。
得到黃河下游山東段堤防保護范圍內(nèi)的最大可能水深分布圖后，結(jié)合保護范圍內(nèi)的人口和資產(chǎn)分布狀況，對各種分類資產(chǎn)損失（如農(nóng)作物損失、林業(yè)損失、水產(chǎn)業(yè)損失、畜牧業(yè)損失、居民財產(chǎn)損失、企事業(yè)財產(chǎn)損失等）進行估算，再對各種分類資產(chǎn)損失求和后，可得到堤防潰決后的直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失，堤防的總的減少洪災(zāi)損失的價值即為堤防的防洪效益。
5．結(jié)語
洪災(zāi)風(fēng)險管理是一項綜合的、持續(xù)的管理過程，這就決定了它必將是一項艱巨的任務(wù)。在我國，對洪澇災(zāi)害進行風(fēng)險管理還處于起步探索階段，相信隨著對洪澇災(zāi)害認識的逐步深入，必將能夠認識到洪災(zāi)風(fēng)險管理的重要性，相信在這種思想的指導(dǎo)下，人類既能較少的受洪澇災(zāi)害之苦，又能免于受水資源匱乏之苦的日子將不遙遠，人類與水和諧相處的目標(biāo)必能實現(xiàn)。
