偶看新闻喷淋泵接线图:美国的洪水风险图
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/27 18:15:51
(2010-12-13 12:22:13)
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标签：范围图
美国
保险率
工程兵团
fema
杂谈
分类：国外减灾
美国的洪水风险图
1.1.1 美国洪水风险图的由来
美国洪水风险图的绘制与国家洪水保险制度的建立有密切的关系。1956年国会通过了《联邦洪水保险法》。与此相配合，内务部地质调查局从1959年起开始确认洪水风险区，陆续绘制了许多地区的洪水风险区边界图。1960年的防洪法提出，为了合理利用洪泛区和减轻洪水风险，授权陆军工程兵团为地方政府提供技术服务与立案补助。为此，陆军工程兵团开始为各地区绘制洪水灾害地图及编制洪泛区信息通报。这些图基本上是根据历史洪水资料或加上水文资料分析确定的洪水淹没范围图。
1968年开始推行国家洪水保险计划（NFIP）。为了合理确定洪水保险费率，仅有洪水淹没范围图还不够，还需要组织详细的洪水风险研究及根据洪水风险分布绘制出社区的洪水保险率图。对于尚未完成洪水保险率图的社区，只能先参加NFIP的应急计划，即仅根据洪水风险区边界图确定洪泛区，在洪泛区内，无论风险大小，采用全国平均的保险费率。
联邦保险管理局（FIA）并入FEMA（联邦应急管理管理局）之后，FEMA制定了洪水风险研究与洪水保险率图的统一规范，出资指定的公司统一印制洪水保险率图。目前，FEMA统一印制的洪水保险率图已覆盖全国，并仍不断在根据环境与防洪工程条件的变化，进行修改。据FEMA官员介绍，自1968年以来，美国绘制全国洪水保险率图的费用累计已超过了100亿美元。
1.1.2 洪水风险区边界图与计算模型
洪水风险区边界图（Flood Hazard Boundary Map）是根据历史洪水资料绘制的，用于确定一个社区的特定洪水风险区域（Special Flood Hazard Area）。一般而言，洪水地图包括社区名称、社区编码、地图编码、行政边界、指北箭头与.生效或修订日期等信息。目前，每个社区的洪水边界图已经能够通过网络免费获得（如图1-1）。图中用阴影区表示不同标准洪水（如100、500年一遇）的淹没范围，标示出淹没范围内的街道、资产限度及河流，但是不显示等高线、水深或洪水水位。表1-1显示了主要洪水区划的类别。
图1-1a 网络共享的俄亥俄州某社区洪水风险区边界图
图1-1b 不同标准洪水的淹没范围
表1-1 FEMA洪水区划表
A
100年一遇洪水范围，BFEs未定，洪泛区用近似方法确定
AE
100年一遇洪水范围，BFEs用详细方法确定
AH
100年一遇洪水的浅水区，水面高程一定，水深1—3ft（折合30.5-91.4cm），BFE用详细方法确定
AO
100年一遇洪水的浅水区，通常为斜面地形，水深1—3ft，水深（ft）与流速（ft）的积小于15
A1-A30
100年一遇洪水范围，BFEs用详细方法确定，新版图中用AE代替
A99
100年一遇洪水范围，正在兴建防洪保护工程BFEs不定
B
100年一遇与500年一遇洪水之间的区域，或100年一遇洪水范围中水深小于1ft（3035cm）区域；或集雨范围小于1ft2（实地面积2.6km2），或超过100年一遇防洪标准的堤防的保护区域
C
极少发生洪水的区域，在500年一遇洪水淹没范围之外的区域
D
上尉研究的区域，洪水有可能发生，但风险未定
VO
沿海100年一遇洪水范围，具有流速（波浪作用），BFEs已定。新版图中用VE代替
X
有阴影
100年一遇洪水范围之外，500年一遇洪水的区域；或100年一遇洪水范围中平均水深小于1ft（30.5cm）的区域；或集雨范围小于1ft2（实地面积2.6km2），达到100年一遇防洪标准的堤防的保护区域，不标注BFEs和水深。新版图中用于代替B区
X无阴影
500年一遇洪水范围之外的区域，不标注BEFs和水深，新版图中用于代替C区
M
特定泥石流、滑坡灾害区域
N
轻度泥石流、滑坡灾害区域
C
极少泥石流、滑坡灾害区域
P
未确定，但是可能会发生泥石流、滑坡灾害的区域
在利用洪水风险区边界图大致确定一个社区的洪水风险范围后，通过更为详细的水文、水力学计算，确定特定洪水风险区域内的水位、水深分布，据此进行洪水风险区划。表1-2和表1-3列举了美国认证推荐的可用于全国尺度洪水风险图的水文和水力学模型。
表1-2 水文学模型
独立洪水事件
C-1 4.0.1
陆军工程兵团
HEC-HMS 1
陆军工程兵团
TR-20 Win
农业部、自然保护局
WinTR-55
农业部、自然保护局
SWMM 5
环保局
MIKE 11 UHM
DHI 水与环境公司
PondPack v.8
Bentley Systems 公司
XP-SWMM
XP软件公司
Xpstorm
XP软件公司
连续洪水事件
HSPF
环保局、地质调查局
MIKE 11 RR
DHI水与环境公司
PRMS
地质调查局
表1-3 水力学模型
一维恒定流模型
HEC-RAS
陆军工程兵团
HEC-2
陆军工程兵团
WSPRO
地质调查局， 联邦高速路管理局
QUICK-2
联邦应急管理管理局
HY8
交通部、联邦高速路管理局
WSPGW
洛杉矶防洪区与Joseph E. Bonadiman 公司
StormCAD
Bentley Systems公司
PondPack
Bentley Systems公司
Culvert Master
Bentley Systems公司
XP-SWMM
XP 软件公司
Xpstorm
XP软件公司
一维非恒定流模型
HEC-RAS
陆军工程兵团
FEQ 与 FEQUTL
Delbert 等人
ICPR
Streamline 技术公司
SWMM
环保局
UNET
陆军工程兵团
FLDWAV
国家气象服务局
MIKE 11 HD
DHI 水与环境公司
FLO-2D
O'Brien等
XP-SWMM
XP软件公司
Xpstorm
XP软件公司
二维恒定/非恒定流模型
TABS
陆军工程兵团
FESWMS 2DH
地质调查局
FLO-2D
O'Brien等人
MIKE Flood HD
DHI 水与环境公司
1.1.3 洪水保险率图绘制的组织方式
洪水保险率图（Flood Insurane Rate Map）是对社区进行洪水风险评价（Flood Risk Assessment）和洪水保险研究（Flood Insurance Study）后的产物。为了绘制好全国的洪水保险率图，FIA负责制定了统一的指导手册《FLOOD INSURANCE STUDY，Guidelines and Specifications for Study Contractors》。据介绍，最初的指导手册仅是个薄薄的小册子，以后根据实践中遇到的问题不断总结经验，形成了很系统的技术手册。
FEMA采用招聘制确定区域洪水保险的研究单位。对报名的单位进行严格的资格审查，从中选择了40家作为研究单位。开始阶段，FEMA采取直接与研究单位签合同的方式进行管理。很快发现，尽管有统一的指导手册，各研究单位画出的图仍然有明显的差异；而且FEMA作为管理单位，也没有力量对所有的研究报告和图进行严格的审查和鉴定。为此，FEMA选定了2、3家大的咨询公司，分片负责。这几家咨询公司从FEMA得到经费支持，与研究单位签定合同，并负责技术指导与成果的审查。研究单位需要提交洪水风险研究的所有资料、研究成果和洪水保险率图的草图，再由咨询公司统一绘图，正式印刷。研究单位是以行政区域为对象开展洪水保险研究的，但为了保证研究成果的一致性，对涉及一个流域的若干行政区域，通常交给一家研究单位进行研究。
洪水风险图的绘制不是一劳永逸的。在以往的洪水风险分析中，由于资料不足或选用的研究方法不当，可能出现计算上的误差；由于环境的变化或水利工程的兴建等原因，也可能引起洪水风险分布的变化。对于现行的洪水保险率图，FEMA提供了三种修改的途径：①资产拥有者向FIA提供足够的科技资料证明其资产被错误地 划在特定洪水风险区内了。FIA通过审查，确认其言之有理后，发给其“风险图修改证书”，证明其资产不在特定洪水风险区内。②地方政府向FEMA提出修改 洪水保险率图的要求，如改变洪水风险区划、洪泛区与行政区的界线、洪水水位等，FEMA确认地方政府要求合理后，将安排修订洪水保险率图，发给地方政府“风险图修订证书”。③在一个区域由于工程建设等原因使洪水风险分布发生显著变化的情况下，FEMA将重新研究绘制该区域的洪水保险率图，发行新版本来代替老版本。
1.1.4 洪水保险率图的制图技术
在传统方法中，洪水保险率图分行政区域绘制。对一张图上超出该行政区域的地方则留成空白，不绘出一般的地理信息，以免查图引起误会。一张图上的信息，通常需要人工分绘在十几张大的透明胶片上。这样一旦该图由于种种原因需要修改时，信息未变的胶片可以保留，不必要整幅图全部重画，以减少绘图的工作量。
最新方法采用地理信息系统（GIS）技术，绘出的图完全按经纬度进行切分。图上的地理信息与洪水风险信息全部分层存入计算机，可以很方便地进行修改。地理信 息利用遥感技术和全球定位系统（GPS）可以较方便地更新。据介绍，采用新技术后，由于减少了大量的人力，绘图费用较过去减少了20%。
图1-2 FEMA网站查询的美国某社区的洪水保险率图
洪水保险率图中不同频率洪水的淹没范围用不同密度的阴影表示（图1-2）。每个阴影区标有一个代码字母，有时后面跟一个数字或另一个字母。基本洪水水位（Base Flood Elevations，简称BFEs），即100年一遇洪水的水位如果已经确定，通常标在图上。此外，图上标出500年一遇洪水的淹没范围和行洪区。制好的洪水保险率图可以单独使用，或作为洪水风险研究成果的一部分。
在洪水保险率图上，100年一遇洪水的淹没范围被称之为“特定洪水风险区”。100年一遇洪水不是指100中年发生一次的洪水，而是指任何一年达到或超过某 一洪水水位的概率为1%。美国的抵押贷款年限通常为30年，按统计学计算，30年里发生100年一遇洪水的概率为26%。100年一遇洪水与500年一遇洪水淹没边界之间的区域称为“中度洪水风险区”。500年一遇洪水淹没范围之外的区域，称为“最小洪水风险区”。
在洪水保险研究报告中，附有不同频率洪水沿河的纵向水面线图。该图与洪水保险率图通常结合使用，以确定具体某一地点的不同频率洪水的水深。
对于沿海区域，1969～1980年发表的洪水保险率图中显示的基准洪水位没有考虑波高。1980年以后发表的洪水保险率图说明了是否包括波高。基准洪水位 减去地面高程等于洪水水深，该值乘以0.55为波高的修正值，最小值采用2.1ft（64cm），修正值随后加到基准洪水位上。
1.1.5 洪水保险率图的应用
美国的洪水保险率图可在FEMA的网站直接查询（如图1-2）。这样的保险率图应用十分广泛。在参加了洪水保险计划的社区，保险机构可利用该图确定各类资产的洪水保险费率，资产拥有者们可根据洪水保险率图确定是否需要买洪水保险；新的投资者根据该图可以回避洪水高风险区；洪泛区中已有的单位可以根据该图选择采取适当的防洪保护措施。政府部门可根据该图进行洪泛区管理，如在行洪区内禁止修建阻水建筑、洪泛区内新的建筑的基础高程必须高于100年一遇洪水水位；应急指挥部门可以根据洪水量级的预报，由该图估计洪水可能的淹没范围，结合社 会经济信息，评估灾害的损失，判断救灾的对象和规模等；洪泛区内的居民可以根据该图选择合理的避难撤离路径和避难地点等。
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工程兵团
fema
杂谈
分类：国外减灾
美国的洪水风险图
1.1.1 美国洪水风险图的由来
美国洪水风险图的绘制与国家洪水保险制度的建立有密切的关系。1956年国会通过了《联邦洪水保险法》。与此相配合，内务部地质调查局从1959年起开始确认洪水风险区，陆续绘制了许多地区的洪水风险区边界图。1960年的防洪法提出，为了合理利用洪泛区和减轻洪水风险，授权陆军工程兵团为地方政府提供技术服务与立案补助。为此，陆军工程兵团开始为各地区绘制洪水灾害地图及编制洪泛区信息通报。这些图基本上是根据历史洪水资料或加上水文资料分析确定的洪水淹没范围图。
1968年开始推行国家洪水保险计划（NFIP）。为了合理确定洪水保险费率，仅有洪水淹没范围图还不够，还需要组织详细的洪水风险研究及根据洪水风险分布绘制出社区的洪水保险率图。对于尚未完成洪水保险率图的社区，只能先参加NFIP的应急计划，即仅根据洪水风险区边界图确定洪泛区，在洪泛区内，无论风险大小，采用全国平均的保险费率。
联邦保险管理局（FIA）并入FEMA（联邦应急管理管理局）之后，FEMA制定了洪水风险研究与洪水保险率图的统一规范，出资指定的公司统一印制洪水保险率图。目前，FEMA统一印制的洪水保险率图已覆盖全国，并仍不断在根据环境与防洪工程条件的变化，进行修改。据FEMA官员介绍，自1968年以来，美国绘制全国洪水保险率图的费用累计已超过了100亿美元。
1.1.2 洪水风险区边界图与计算模型
洪水风险区边界图（Flood Hazard Boundary Map）是根据历史洪水资料绘制的，用于确定一个社区的特定洪水风险区域（Special Flood Hazard Area）。一般而言，洪水地图包括社区名称、社区编码、地图编码、行政边界、指北箭头与.生效或修订日期等信息。目前，每个社区的洪水边界图已经能够通过网络免费获得（如图1-1）。图中用阴影区表示不同标准洪水（如100、500年一遇）的淹没范围，标示出淹没范围内的街道、资产限度及河流，但是不显示等高线、水深或洪水水位。表1-1显示了主要洪水区划的类别。
图1-1a 网络共享的俄亥俄州某社区洪水风险区边界图
图1-1b 不同标准洪水的淹没范围
表1-1 FEMA洪水区划表
A
100年一遇洪水范围，BFEs未定，洪泛区用近似方法确定
AE
100年一遇洪水范围，BFEs用详细方法确定
AH
100年一遇洪水的浅水区，水面高程一定，水深1—3ft（折合30.5-91.4cm），BFE用详细方法确定
AO
100年一遇洪水的浅水区，通常为斜面地形，水深1—3ft，水深（ft）与流速（ft）的积小于15
A1-A30
100年一遇洪水范围，BFEs用详细方法确定，新版图中用AE代替
A99
100年一遇洪水范围，正在兴建防洪保护工程BFEs不定
B
100年一遇与500年一遇洪水之间的区域，或100年一遇洪水范围中水深小于1ft（3035cm）区域；或集雨范围小于1ft2（实地面积2.6km2），或超过100年一遇防洪标准的堤防的保护区域
C
极少发生洪水的区域，在500年一遇洪水淹没范围之外的区域
D
上尉研究的区域，洪水有可能发生，但风险未定
VO
沿海100年一遇洪水范围，具有流速（波浪作用），BFEs已定。新版图中用VE代替
X
有阴影
100年一遇洪水范围之外，500年一遇洪水的区域；或100年一遇洪水范围中平均水深小于1ft（30.5cm）的区域；或集雨范围小于1ft2（实地面积2.6km2），达到100年一遇防洪标准的堤防的保护区域，不标注BFEs和水深。新版图中用于代替B区
X无阴影
500年一遇洪水范围之外的区域，不标注BEFs和水深，新版图中用于代替C区
M
特定泥石流、滑坡灾害区域
N
轻度泥石流、滑坡灾害区域
C
极少泥石流、滑坡灾害区域
P
未确定，但是可能会发生泥石流、滑坡灾害的区域
在利用洪水风险区边界图大致确定一个社区的洪水风险范围后，通过更为详细的水文、水力学计算，确定特定洪水风险区域内的水位、水深分布，据此进行洪水风险区划。表1-2和表1-3列举了美国认证推荐的可用于全国尺度洪水风险图的水文和水力学模型。
表1-2 水文学模型
独立洪水事件
C-1 4.0.1
陆军工程兵团
HEC-HMS 1
陆军工程兵团
TR-20 Win
农业部、自然保护局
WinTR-55
农业部、自然保护局
SWMM 5
环保局
MIKE 11 UHM
DHI 水与环境公司
PondPack v.8
Bentley Systems 公司
XP-SWMM
XP软件公司
Xpstorm
XP软件公司
连续洪水事件
HSPF
环保局、地质调查局
MIKE 11 RR
DHI水与环境公司
PRMS
地质调查局
表1-3 水力学模型
一维恒定流模型
HEC-RAS
陆军工程兵团
HEC-2
陆军工程兵团
WSPRO
地质调查局， 联邦高速路管理局
QUICK-2
联邦应急管理管理局
HY8
交通部、联邦高速路管理局
WSPGW
洛杉矶防洪区与Joseph E. Bonadiman 公司
StormCAD
Bentley Systems公司
PondPack
Bentley Systems公司
Culvert Master
Bentley Systems公司
XP-SWMM
XP 软件公司
Xpstorm
XP软件公司
一维非恒定流模型
HEC-RAS
陆军工程兵团
FEQ 与 FEQUTL
Delbert 等人
ICPR
Streamline 技术公司
SWMM
环保局
UNET
陆军工程兵团
FLDWAV
国家气象服务局
MIKE 11 HD
DHI 水与环境公司
FLO-2D
O'Brien等
XP-SWMM
XP软件公司
Xpstorm
XP软件公司
二维恒定/非恒定流模型
TABS
陆军工程兵团
FESWMS 2DH
地质调查局
FLO-2D
O'Brien等人
MIKE Flood HD
DHI 水与环境公司
1.1.3 洪水保险率图绘制的组织方式
洪水保险率图（Flood Insurane Rate Map）是对社区进行洪水风险评价（Flood Risk Assessment）和洪水保险研究（Flood Insurance Study）后的产物。为了绘制好全国的洪水保险率图，FIA负责制定了统一的指导手册《FLOOD INSURANCE STUDY，Guidelines and Specifications for Study Contractors》。据介绍，最初的指导手册仅是个薄薄的小册子，以后根据实践中遇到的问题不断总结经验，形成了很系统的技术手册。
FEMA采用招聘制确定区域洪水保险的研究单位。对报名的单位进行严格的资格审查，从中选择了40家作为研究单位。开始阶段，FEMA采取直接与研究单位签合同的方式进行管理。很快发现，尽管有统一的指导手册，各研究单位画出的图仍然有明显的差异；而且FEMA作为管理单位，也没有力量对所有的研究报告和图进行严格的审查和鉴定。为此，FEMA选定了2、3家大的咨询公司，分片负责。这几家咨询公司从FEMA得到经费支持，与研究单位签定合同，并负责技术指导与成果的审查。研究单位需要提交洪水风险研究的所有资料、研究成果和洪水保险率图的草图，再由咨询公司统一绘图，正式印刷。研究单位是以行政区域为对象开展洪水保险研究的，但为了保证研究成果的一致性，对涉及一个流域的若干行政区域，通常交给一家研究单位进行研究。
洪水风险图的绘制不是一劳永逸的。在以往的洪水风险分析中，由于资料不足或选用的研究方法不当，可能出现计算上的误差；由于环境的变化或水利工程的兴建等原因，也可能引起洪水风险分布的变化。对于现行的洪水保险率图，FEMA提供了三种修改的途径：①资产拥有者向FIA提供足够的科技资料证明其资产被错误地 划在特定洪水风险区内了。FIA通过审查，确认其言之有理后，发给其“风险图修改证书”，证明其资产不在特定洪水风险区内。②地方政府向FEMA提出修改 洪水保险率图的要求，如改变洪水风险区划、洪泛区与行政区的界线、洪水水位等，FEMA确认地方政府要求合理后，将安排修订洪水保险率图，发给地方政府“风险图修订证书”。③在一个区域由于工程建设等原因使洪水风险分布发生显著变化的情况下，FEMA将重新研究绘制该区域的洪水保险率图，发行新版本来代替老版本。
1.1.4 洪水保险率图的制图技术
在传统方法中，洪水保险率图分行政区域绘制。对一张图上超出该行政区域的地方则留成空白，不绘出一般的地理信息，以免查图引起误会。一张图上的信息，通常需要人工分绘在十几张大的透明胶片上。这样一旦该图由于种种原因需要修改时，信息未变的胶片可以保留，不必要整幅图全部重画，以减少绘图的工作量。
最新方法采用地理信息系统（GIS）技术，绘出的图完全按经纬度进行切分。图上的地理信息与洪水风险信息全部分层存入计算机，可以很方便地进行修改。地理信 息利用遥感技术和全球定位系统（GPS）可以较方便地更新。据介绍，采用新技术后，由于减少了大量的人力，绘图费用较过去减少了20%。
图1-2 FEMA网站查询的美国某社区的洪水保险率图
洪水保险率图中不同频率洪水的淹没范围用不同密度的阴影表示（图1-2）。每个阴影区标有一个代码字母，有时后面跟一个数字或另一个字母。基本洪水水位（Base Flood Elevations，简称BFEs），即100年一遇洪水的水位如果已经确定，通常标在图上。此外，图上标出500年一遇洪水的淹没范围和行洪区。制好的洪水保险率图可以单独使用，或作为洪水风险研究成果的一部分。
在洪水保险率图上，100年一遇洪水的淹没范围被称之为“特定洪水风险区”。100年一遇洪水不是指100中年发生一次的洪水，而是指任何一年达到或超过某 一洪水水位的概率为1%。美国的抵押贷款年限通常为30年，按统计学计算，30年里发生100年一遇洪水的概率为26%。100年一遇洪水与500年一遇洪水淹没边界之间的区域称为“中度洪水风险区”。500年一遇洪水淹没范围之外的区域，称为“最小洪水风险区”。
在洪水保险研究报告中，附有不同频率洪水沿河的纵向水面线图。该图与洪水保险率图通常结合使用，以确定具体某一地点的不同频率洪水的水深。
对于沿海区域，1969～1980年发表的洪水保险率图中显示的基准洪水位没有考虑波高。1980年以后发表的洪水保险率图说明了是否包括波高。基准洪水位 减去地面高程等于洪水水深，该值乘以0.55为波高的修正值，最小值采用2.1ft（64cm），修正值随后加到基准洪水位上。
1.1.5 洪水保险率图的应用
美国的洪水保险率图可在FEMA的网站直接查询（如图1-2）。这样的保险率图应用十分广泛。在参加了洪水保险计划的社区，保险机构可利用该图确定各类资产的洪水保险费率，资产拥有者们可根据洪水保险率图确定是否需要买洪水保险；新的投资者根据该图可以回避洪水高风险区；洪泛区中已有的单位可以根据该图选择采取适当的防洪保护措施。政府部门可根据该图进行洪泛区管理，如在行洪区内禁止修建阻水建筑、洪泛区内新的建筑的基础高程必须高于100年一遇洪水水位；应急指挥部门可以根据洪水量级的预报，由该图估计洪水可能的淹没范围，结合社 会经济信息，评估灾害的损失，判断救灾的对象和规模等；洪泛区内的居民可以根据该图选择合理的避难撤离路径和避难地点等。
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