邵明星
(沈陽市鐵西區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣與行政執(zhí)法中心,遼寧 沈陽 110027)
義縣位于遼寧省西部,是一座具有悠久歷史的文化名城,2015年,縣政府啟動了義縣大凌河生態(tài)濕地公園建設項目,為了有效防范生態(tài)濕地公園洪水災害,以及為生態(tài)濕地公園建設項目的設計提供依據(jù),并保證其正常運行,經(jīng)縣政府專門會議研究決定對義縣大凌河生態(tài)濕地公園洪水災害風險進行分析。洪水災害風險分析通常是在水動力學計算基礎上得到洪水水深[1]、流速等水流流場要素,然后常采用模糊綜合評判法、層次分析法及空間分析方法[2]估計洪水災害風險,進而結(jié)合地形地物、經(jīng)濟社會等因素形成洪水風險圖。
義縣大凌河生態(tài)濕地公園范圍是從大凌河破臺子大橋到大凌河橋下游的橡膠壩,在項目區(qū)范圍內(nèi)有包括鐵路橋在內(nèi)的共3 座大橋。在鐵路橋上游和下游各有100 m 長的堤防。濕地公園一共劃分了5個功能分區(qū):
1)水上娛樂園,主要規(guī)劃有遼西故道文化長廊入口區(qū)、水上娛樂區(qū)、水上餐飲娛樂中心,濱水休閑中心、生態(tài)葡萄園、篝火廣場、觀景平臺等區(qū)域,并設置綜合的停車場區(qū)和自駕車露營區(qū)。這里不僅是人民休閑娛樂的樂園,更是歷史文化長廊的起點。
2)萬佛堂禮佛區(qū),位于萬佛堂景觀區(qū)南側(cè),結(jié)合萬佛堂景區(qū)的拓展空間,區(qū)域主要規(guī)劃花開見佛主題區(qū)、香水海、菩提路、洗心池、放生池、梵音圣地、登云道、禮佛臺等。
3)濕地公園體驗區(qū),主要以生態(tài)濕地和景觀水系為主要景觀特征,水、島交錯輝映,其間有休閑步道與景觀平臺連接、濱水駁岸設計景觀步道、濕地候鳥保護站、蒙古包聚落等功能區(qū),同時規(guī)劃遼西故道文化長廊的中心區(qū),使人們漫步在生態(tài)濕地景觀空間的同時,在這里尋找遼西故道的歷史印記。
4)廣勝島互動區(qū),位于廣勝島附近區(qū)域,主要包括廣勝島、植物綠帶、景觀林帶、濱水景觀等,塑造生態(tài)自然的景觀環(huán)境??拷鼭竦毓珗@區(qū)規(guī)劃濱水休閑區(qū)、山地自行車極限運動賽道、極限滑板運動區(qū)、兒童娛樂區(qū)等,規(guī)劃動靜相宜的廣勝島互動區(qū)。
5)濱河休閑區(qū),位于北城門濱河區(qū),景觀規(guī)劃以城市歷史脈絡和凌河景觀為主要設計元素,主要功能區(qū)域包括“飛鳥”演義廣場、濱水休閑空間、文化廣場、休閑運動廣場、老年人活動區(qū)、青少年活動區(qū)、兒童娛樂區(qū)、濱水步道、親水平臺與小型游艇碼頭等,靠近鐵路橋東側(cè)規(guī)劃為停車場,主要包括私家車停車場、旅游大巴停車場、電瓶車停放區(qū)等。
采用二維水動力學軟件對10年一遇洪水進行演進計算,5個功能區(qū)中各個分區(qū)的水深、流速和主流距的計算結(jié)果如表1 所示。
表1 10年一遇洪水濕地公園整體淹沒情況
采用模糊綜合評判法構建計算模型,模糊綜合評判計算模型[3]由評語集Y、著眼因素X、隸屬函數(shù)U、模糊關系R、權重A和綜合評判結(jié)果B即A·B構成。
2.2.1 各個因素對洪水風險的隸屬函數(shù)U
通過咨詢專家,結(jié)合研究區(qū)實際情況,著重考慮危險性,忽略易損性;選取水深、流速[4]、主流距和建筑物綜合高度作為著眼因素。其中建筑物綜合高度是綜合考慮了分區(qū)內(nèi)的建筑物高度、密度、材質(zhì)及結(jié)構穩(wěn)定性后的折算值。
2.2.2 隸屬度大小
通過咨詢專家,結(jié)合濕地公園實際情況,具體隸屬度計算采用公式(1)至(4),其中隸屬函數(shù)公式的各因素取值范圍:
水深h,水深越大風險越大,大于3.0 m 時極易淹死人,風險為1;水深小于0.2 m 時對生命和財產(chǎn)均無大礙,風險為0。
流速v,流速越大風險越大,大于3.0 m/s 時極易沖刷河道或者沖走物體,風險為1;流速小于0.5 m/s 時幾乎不發(fā)生沖刷,風險為0。
主流距s,數(shù)值越大風險越小,即離河道中心越遠風險越小。小于50 m 時,風險為1;超過500 m 時,風險為 0。
建筑物綜合高度σ,建筑物越高阻水作用大,出險后損失也大,風險越大。大于6.0 m 時,風險為1;小于0.5 m 時洪水容易通過,風險為0。
2.2.3 各個因素對洪水風險權重
邀請專家對水深、建筑物綜合高度、流速、主流距4個因素重要程度打分,得到兩兩對比標度,然后建立比較判斷矩陣如下:
再利用和法,將比較判斷矩陣歸一化,求得權重向量如下:
2.2.4 綜合評判計算模型
模糊關系矩陣R由水深、流速、主流距和建筑物綜合高度等隸屬函數(shù)的組合來確定,rij值見表2中隸屬度。
2.2.5 評語集
一般可以這樣定義洪水災害風險評語集:0~0.2為低風險區(qū),0.2~0.4 為較低風險區(qū),0.4~0.6 為一般風險區(qū),0.6~0.8為較高風險區(qū),0.8~1.0為高風險區(qū)。
利用隸屬函數(shù)公式(1)至(4),求得水深、建筑物綜合高度、流速、主流距的隸屬度,結(jié)果見表2;形成模糊關系矩陣,將和代入綜合評判計算公式(7),求得綜合評判計算結(jié)果,即各個分區(qū)風險值見表2;最后參照評語集進行評價,得到風險度,結(jié)果見表2。
表2 10年一遇洪水災害風險值表
義縣大凌河若發(fā)生10年一遇洪水時,義縣大凌河生態(tài)濕地公園將被淹沒,經(jīng)過專家咨詢,選擇水深、流速、主流距和建筑物綜合高度等4個指標作為重要影響因素,用層次分析中的和法計算各因素權重,采用模糊綜合評價法建立風險分析模型,經(jīng)過計算,確定了生態(tài)濕地公園各區(qū)的風險程度。其中9個分區(qū)處于較高風險區(qū),包括水上娛樂區(qū)的棧橋、生態(tài)濕地景觀區(qū)和濱河灘涂景觀區(qū),萬佛堂禮佛區(qū)的星月島、生態(tài)濕地景觀和佛教主題雕塑區(qū),濕地公園體驗區(qū)的生態(tài)濕地景觀區(qū)和宜州島,濱河休閑區(qū)的漫水橋處于較高風險區(qū);其余各區(qū)為一般風險或較低風險區(qū),沒有高風險區(qū)和低風險區(qū)。該風險分析綜合評判計算模型可靠,水深、流速、主流距和建筑物綜合高度等隸屬函數(shù)表達簡潔實用,這4個因素權重分別為0.558,0.272,0.113 和 0.053,權重值確定合理,可供其他地區(qū)洪水災害風險分析時借鑒使用。
建議做好洪水預報預警,在發(fā)生洪水前,要及時拆卸臨時建筑物和構筑物并運走,撤離人員,做好設備和設施等防護,采取措施將洪水災害損失降到最小。