柳學(xué)航　劉元廣　李旭家

摘要：本文通過(guò)對(duì)MIKE11、MIKE12河網(wǎng)模擬系統(tǒng)的研究，以濰河流域?yàn)榘咐治觯鶕?jù)不同的優(yōu)選指標(biāo)，在四種防洪減災(zāi)工程措施方案中優(yōu)選出最合理的一條方案，通過(guò)本方案對(duì)實(shí)際開展的流域防洪減災(zāi)工作做出科學(xué)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：流域防洪減災(zāi)；工程措施；方案優(yōu)選

1.關(guān)于MIKE11、MIKE12軟件系統(tǒng)

MIKE11、MIKE12軟件系統(tǒng)是丹麥DHI公司設(shè)計(jì)開發(fā)的一款河網(wǎng)模型系統(tǒng)軟件。該軟件一經(jīng)推出就獲得業(yè)界的推崇。美國(guó)的相關(guān)機(jī)構(gòu)也以此軟件為基礎(chǔ)進(jìn)行科研活動(dòng)。該軟件以可變模糊集理論為基礎(chǔ)，建立流域防洪減災(zāi)工程措施方案優(yōu)選模型，此模型能夠確定方案指標(biāo)及指標(biāo)特征值區(qū)間的相對(duì)隸屬度、相對(duì)隸屬函數(shù)，并且能夠通過(guò)變化模型及參數(shù)，優(yōu)選出最佳方案。

2.案例分析

2.1案例概況

本文利用山東濰河流域進(jìn)行案例分析。濰河水系干流發(fā)源于日照市莒縣箕屋山北麓，經(jīng)日照市流入濰坊境內(nèi)，流經(jīng)諸城、高密、峽山、坊子、寒亭、昌邑六縣市區(qū)，在昌邑下營(yíng)鎮(zhèn)北入渤海萊州灣。流域總面積6367平方公里，干流長(zhǎng)度246公里。下營(yíng)鎮(zhèn)位于濰河下游入?？诔觯?zhèn)人口約2.1萬(wàn)人，總面積220平方公里。當(dāng)下濰河流域的防洪能力不容樂(lè)觀。濰河下游河道由于多年來(lái)缺乏治理，目前河道狹窄，淤積嚴(yán)重，部分河段河堤坍塌，河水通行能力已大大降低。

2.2待選防洪工程措施方案

在利用MIKE11、MIKE12系統(tǒng)軟件推演洪水淹沒(méi)下營(yíng)鎮(zhèn)過(guò)程之前，應(yīng)先確立待選的防洪工程措施方案，在推演過(guò)程中優(yōu)選出最合理的一個(gè)。濰河流域下游的一級(jí)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，經(jīng)過(guò)對(duì)下游河道的實(shí)地考察，我們確定加固險(xiǎn)堤和疏浚防洪標(biāo)準(zhǔn)較低的河道是比較合理的工程措施。以此出發(fā)，我們預(yù)先設(shè)定了4個(gè)方案待選，如下表1：

2.3確定優(yōu)選指標(biāo)

優(yōu)選指標(biāo)是指通過(guò)各種防洪工程措施要達(dá)到的防洪目的。根據(jù)側(cè)重點(diǎn)不同，不同的優(yōu)選指標(biāo)將導(dǎo)向不同的防洪工程措施方案。在此我們通過(guò)受災(zāi)情況、經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)及環(huán)境影響等因素設(shè)定優(yōu)選指標(biāo)。

2.3.1將城鎮(zhèn)被洪水淹沒(méi)面積、淹沒(méi)最高水深設(shè)定為優(yōu)選指標(biāo)

采用四種不同的方案，利用MIKE11、MIKE12軟件推演流域淹沒(méi)過(guò)程。根據(jù)濰河下游一級(jí)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)對(duì)比分析顯示下營(yíng)鎮(zhèn)最嚴(yán)重的淹沒(méi)狀態(tài)為淹沒(méi)面積0.86平方千米，最高水深4.57米。

2.3.2將工程措施投資及城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)損失設(shè)定為優(yōu)選指標(biāo)

工程項(xiàng)目投資成本一直是每項(xiàng)工程方案設(shè)計(jì)必須要考慮的因素。由于方案一不采取任何措施，所以將工程措施投資費(fèi)用設(shè)定為零。根據(jù)城鎮(zhèn)受災(zāi)面積不同，經(jīng)濟(jì)損失也不同。通過(guò)系統(tǒng)模擬得出，下營(yíng)鎮(zhèn)最嚴(yán)重水淹情況約損失金額1590萬(wàn)元。

2.3.3以生態(tài)環(huán)境影響及社會(huì)和諧度設(shè)定為優(yōu)選指標(biāo)

現(xiàn)代社會(huì)人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，因此在任何工程措施設(shè)定之前都必須要考慮到對(duì)環(huán)境的影響。首先在方案一沒(méi)有采取任何工程措施的情況下，我們?cè)O(shè)定工程措施對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響為零，但是當(dāng)流域被淹沒(méi)后，生態(tài)環(huán)境同樣受到嚴(yán)重的破壞，綜合考慮兩方面的影響，我們?cè)O(shè)定生態(tài)環(huán)境影響系數(shù)為0.35。社會(huì)和諧程度是考量社會(huì)穩(wěn)定的一個(gè)重要依據(jù)。因此在制定工程措施前也要考慮到該工程的社會(huì)影響，是否得到普通民眾的認(rèn)可。對(duì)于社會(huì)和諧度的影響最低，設(shè)定為0.05。

2.4各方案的優(yōu)選指標(biāo)特征值

以方案一的優(yōu)選指標(biāo)特征值為基礎(chǔ)，推算其他三個(gè)方案的優(yōu)選指標(biāo)特征值如下表2：

2.5優(yōu)選過(guò)程

MIKE11、MIKE12軟件系統(tǒng)應(yīng)用模糊可變識(shí)別模型可計(jì)算出方案的優(yōu)屬度，計(jì)算結(jié)果如下：

以城鎮(zhèn)淹沒(méi)情況和經(jīng)濟(jì)損失為優(yōu)選指標(biāo)時(shí)，方案從優(yōu)到次的順序分別為方案四、方案三、方案二、方案一；以工程設(shè)施投資成本和社會(huì)和諧度為優(yōu)選指標(biāo)，方案從優(yōu)到次的順序分別為方案三、方案二、方案四、方案一；以生態(tài)環(huán)境影響為優(yōu)選指標(biāo)，方案從優(yōu)到次的順序分別為方案三、方案四、方案二、方案一。通過(guò)數(shù)據(jù)整合可以看出，無(wú)論從哪個(gè)優(yōu)選指標(biāo)出發(fā)，方案三都是較好的選擇。由此得出結(jié)論，在濰河下游加固險(xiǎn)堤、疏浚防洪指標(biāo)較低的河段，下游防洪標(biāo)準(zhǔn)提升到18年一遇是最適合的防洪減災(zāi)工程措施方案。

結(jié)束語(yǔ)：

防洪減災(zāi)工作是關(guān)系社會(huì)安定、人民安居樂(lè)業(yè)的重要工作。我們必須防患于未然，積極做好應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的措施，盡量降低生命財(cái)產(chǎn)損失。同時(shí)我們應(yīng)高效利用現(xiàn)代科技成果，對(duì)防洪減災(zāi)工作做出科學(xué)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王凱博.博河、精河流域防洪減災(zāi)對(duì)策探討[J]，水土保持研究，2004（3），260-264.endprint