劉曙光， 鄭偉強(qiáng)， 鐘桂輝， 甄億位， 韓 征， 李艷鴿

（1.同濟(jì)大學(xué) 土木工程學(xué)院，上海 200092；2.中南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長沙 410083）

洪水是當(dāng)今世界上發(fā)生頻率最高、最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一［1］。根據(jù)水利部頒布的《中國水旱災(zāi)害防御公報(bào)》［2］，1999年—2020年，我國平均每年因洪澇災(zāi)害死亡1 110人、倒塌房屋82.63萬間，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1 688.28億元。開展洪水風(fēng)險(xiǎn)管理是應(yīng)對洪水威脅的有效方法［3］，其中最關(guān)鍵的措施是進(jìn)行洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。目前國內(nèi)外的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估主要針對流域和區(qū)域開展，常用方法包括歷史災(zāi)情法［4-5］、指標(biāo)體系法［6-7］和情景模擬法［8-9］。在洪澇災(zāi)害造成的各類損失中，村鎮(zhèn)建筑的損壞對生產(chǎn)和生活的影響最大，也最為嚴(yán)重［10］。針對房屋建筑的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估在我國并不多見，而在國外有一定研究基礎(chǔ)，常用方法包括指標(biāo)體系法［11-12］和脆弱性曲線法［13-14］。指標(biāo)體系法能夠很好地反映區(qū)域的致災(zāi)特性與建筑的承災(zāi)特性，但由于涉及分項(xiàng)指標(biāo)眾多，存在指標(biāo)選取標(biāo)準(zhǔn)不一、獲取難度較大等問題，該方法目前僅在小范圍區(qū)域內(nèi)得到應(yīng)用［15］。洪災(zāi)脆弱性曲線是反映承災(zāi)體災(zāi)損程度與洪水要素函數(shù)關(guān)系的曲線（面），具有評估效率高、適用范圍廣的特點(diǎn)［16］。國外脆弱性曲線的建立方法主要包括歷史災(zāi)情法［17-18］、模型試驗(yàn)法［19-20］和現(xiàn)場觀測法［21］。其中，最常用的是歷史災(zāi)情法，即依托歷史災(zāi)損數(shù)據(jù)庫建立脆弱性曲線（庫中記載歷史洪災(zāi)的淹沒范圍、淹沒水深分布，各建筑的洪水保險(xiǎn)賠償金額或修繕成本等）。由于缺乏建筑結(jié)構(gòu)災(zāi)損和洪水流速的歷史記錄，因此這類洪災(zāi)脆弱性曲線常常反映的是建筑內(nèi)部經(jīng)濟(jì)損失與淹沒水深的關(guān)系。一些研究中雖然考慮了洪水對建筑結(jié)構(gòu)的破壞作用［22-23］，但是僅給出了建筑完全損毀的臨界條件，難以直接用于風(fēng)險(xiǎn)評估。Penning-Rowsell等［24］指出，流速在對室內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失的評估中帶來很大的誤差，在建筑結(jié)構(gòu)損傷的評估中不可忽視。在我國很多村鎮(zhèn)建筑本身質(zhì)量較低，又面臨著山洪的威脅，因此對村鎮(zhèn)建筑承載性能開展洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估具有重要意義。

以汶川縣壽溪河流域村鎮(zhèn)建筑為研究對象，開展洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。一方面，壽溪河流域地處山區(qū)，村鎮(zhèn)在空間分布上離散化程度高，全面獲取村鎮(zhèn)建筑信息難度較大，難以采用指標(biāo)體系法；另一方面，流域內(nèi)洪水流速較大、沖擊性較強(qiáng)，現(xiàn)有洪災(zāi)脆弱性曲線主要用于室內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失評估，而且由于無法獲取流速信息，因此不能很好地反映村鎮(zhèn)建筑的結(jié)構(gòu)災(zāi)損情況。針對以上問題，建立耦合的一、二維水動(dòng)力模型計(jì)算超標(biāo)潰堤洪水下村鎮(zhèn)建筑處的水深與流速，并基于結(jié)構(gòu)靜力學(xué)原理和洪水沖擊荷載經(jīng)驗(yàn)公式建立村鎮(zhèn)建筑的脆弱性曲線，最后根據(jù)以上結(jié)果對流域內(nèi)的村鎮(zhèn)建筑開展洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。

1 研究區(qū)域概況

汶川縣地處四川省阿壩藏族羌族自治州（下文簡稱阿壩州）東南部（見圖1），雜谷腦河、魚子溪和壽溪河是縣內(nèi)3條主要河流。壽溪河是長江支流岷江上游右岸的一級(jí)小支流，發(fā)源于汶川縣境內(nèi)，流域面積632 km2，主河道長約56 km，流域內(nèi)主要水文站點(diǎn)分布如圖1 所示。由于特殊的自然地理?xiàng)l件，因此汶川縣洪水頻發(fā)，而且洪水造成的次生災(zāi)害較為嚴(yán)重［25］。壽溪河流域在1989年、2003年、2013年、2017年、2018年、2020年均發(fā)生過山洪災(zāi)害，造成嚴(yán)重的人員傷亡和房屋損毀。本研究以壽溪河干流沿岸的村鎮(zhèn)建筑為對象，開展洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。研究范圍主要包括三江鎮(zhèn)、水磨鎮(zhèn)等地區(qū)，以村民自建房為主。

圖1 研究區(qū)域地理位置及水系分布Fig.1 Position of studied area and water distribution

2 洪水模擬計(jì)算

洪水的淹沒水深和流速是造成村鎮(zhèn)建筑破壞的主要因素，為精確獲得影響村鎮(zhèn)建筑洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的水深和流速，采用丹麥水力學(xué)研究所（Danish Hydraulic Institution， DHI）MIKE FLOOD耦合模型對洪水要素進(jìn)行模擬。課題組分別于2019 年10 月與2020 年12 月赴汶川考察，通過無人機(jī)測量、數(shù)據(jù)資料收集、現(xiàn)場調(diào)查等手段，獲取了2019 年“8·20”和2020 年“8·17”洪災(zāi)后的建筑受損情況，發(fā)現(xiàn)汶川縣的洪水災(zāi)害大多是因泥石流阻斷河道而造成的洪水漫溢或潰堤，受災(zāi)建筑主要分布在河道附近。因此，本研究的洪水模擬為潰堤洪水模擬。

2.1 模型原理

MIKE FLOOD 模型主要包括一維模型（MIKE 11）與二維模型（MIKE 21）2 個(gè)模塊，通過側(cè)向連接實(shí)現(xiàn)河道內(nèi)與河道外的水量交換。MIKE 11模型利用Abbott-Inoescu 六點(diǎn)隱式有限差分格式求解圣維南（Saint-Venant）方程組，進(jìn)行水動(dòng)力模擬和計(jì)算。圣維南方程組是反映有關(guān)物理定律的微分方程組，包括連續(xù)方程和動(dòng)量方程，如下所示：

式中：t為時(shí)間；x為距離坐標(biāo)；Q為過流流量；q為側(cè)向入流；A為過水?dāng)嗝婷娣e；η為水位；R為水力半徑；C為謝才系數(shù)；g為重力加速度；α為動(dòng)量修正系數(shù)。

基于三向不可壓縮和雷諾數(shù)均勻分布的Navier-Stockes方程，MIKE 21模型控制方程為二維非恒定淺水方程組，該方程組由1個(gè)連續(xù)性方程和2個(gè)動(dòng)量方程組成，如下所示：

式中：x、y為笛卡爾坐標(biāo)系的坐標(biāo)；D為總水深，D=d+η，其中d為靜水深；μ、ν分別為x、y方向上的流速分量，μˉ、νˉ為平均流速；ω為科氏力系數(shù)；ρ為水的密度；ρ0為水的相對密度；pa為大氣壓強(qiáng)；S為點(diǎn)源流量；μs、νs為源項(xiàng)水流流速；τsx、τsy分別為x、y方向上的水面風(fēng)剪應(yīng)力分量；τbx、τby分別為x、y方向上的河床切應(yīng)力分量；Fμ、Fν分別為x、y方向上的水平渦黏應(yīng)力分量。

2.2 一維模型的建立

綜合考慮壽溪河流域內(nèi)水系的條件與特點(diǎn)，一維模型概化11 條河流。西河、中河、黑石江處為模型上邊界，采用流量過程；模型下邊界取在郭家壩水文站下游約3 km 處，采用水位-流量關(guān)系曲線。根據(jù)2013 年7 月9 日20 時(shí) 至7 月11 日18 時(shí)洪水期 間（下文簡稱“710”洪水）郭家壩水文站實(shí)測水位過程進(jìn)行模型率定（將模擬開始時(shí)刻設(shè)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，下同），西河、中河、黑石江和壽溪河上游河道糙率取值為0.049～0.050，壽溪河中下游河道糙率取值為0.045～0.048。

2.3 二維模型的建立

考慮到山區(qū)河道洪水淹沒范圍有限的特點(diǎn)，二維模型的邊界大致按等高線（1 120 m）劃定，對村鎮(zhèn)建筑所在區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密（空間步長5 m）。高程選用2015年的高精度（5 m）數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)（見圖1）；模型采用動(dòng)邊界處理，干水深、淹沒水深和濕水深分別取為0.005 m、0.050 m和0.100 m；糙率根據(jù)不同的土地利用類型按經(jīng)驗(yàn)值取定［26］，村鎮(zhèn)用地為0.017、耕地為0.03、河灘為0.04、草地為0.05、林地為0.18?？紤]村鎮(zhèn)建筑群對水流的作用，對建筑所在處網(wǎng)格進(jìn)行局部加密。

2.4 耦合模型的建立

耦合模型中設(shè)定Side Structure連接模擬河堤潰決。壽溪河流域河道防洪標(biāo)準(zhǔn)普遍較高，可防十年一遇洪水。根據(jù)歷史洪災(zāi)數(shù)據(jù)和實(shí)地調(diào)研結(jié)果，模擬工況假定潰口發(fā)生在三江鎮(zhèn)（位于108.34°E、30.92°N，歷史潰口）與水磨鎮(zhèn)（位于103.42°E、30.93°N，堤防薄弱）附近，當(dāng)洪水達(dá)十年一遇時(shí)發(fā)生潰堤，分別計(jì)算重現(xiàn)期為20年、50年、100年下研究區(qū)域內(nèi)的水力要素，并對村鎮(zhèn)建筑開展洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。

2.5 模型驗(yàn)證

選用2017 年8 月27 日23 時(shí)至8 月29 日11 時(shí)洪水期間（下文簡稱“827 洪水”）郭家壩水文站實(shí)測水位過程對模型進(jìn)行驗(yàn)證，將模擬開始時(shí)刻定位計(jì)時(shí)零點(diǎn)，結(jié)果如表1 所示。模型計(jì)算水位與實(shí)測值的誤差均在0.02 m以下；在較長的模擬時(shí)段內(nèi)（36 h以上）洪峰時(shí)刻誤差較?。?0 min以內(nèi)），表明該耦合模型能夠模擬壽溪河流域洪水潰壩過程，可用于本研究中村鎮(zhèn)建筑的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。

表1 水動(dòng)力模型率定驗(yàn)證結(jié)果Tab.1 Verification of hydrodynamic model

2.6 洪水計(jì)算結(jié)果

圖2 和表2 為各重現(xiàn)期洪水下郭家壩水文站的水位過程和潰口處的體積流量過程（重現(xiàn)期10年時(shí)不發(fā)生潰堤，圖2中省略此時(shí)的流量過程）。隨著洪水重現(xiàn)期增大，洪水水位升高、洪峰時(shí)刻提前，潰口發(fā)生時(shí)刻提前、潰口處峰值體積流量增大、潰口處體積流量達(dá)峰時(shí)刻也提前。當(dāng)洪水重現(xiàn)期為20年時(shí)，三江鎮(zhèn)、水磨鎮(zhèn)潰口分別發(fā)生在模擬時(shí)間段的17.93 h、7.67 h時(shí)刻；重現(xiàn)期提高到50年時(shí)，分別提前到15.87 h、6.33 h 時(shí)刻；重現(xiàn)期為100 年時(shí)，分別提前到14.93 h、4.57 h時(shí)刻。流域內(nèi)上游河道洪水呈現(xiàn)單峰型，下游河道洪水呈現(xiàn)雙峰型，隨著洪水重現(xiàn)期提高，雙峰中前后峰的相隔時(shí)間逐漸增大。水磨潰口發(fā)生在前峰，此時(shí)洪水流量并不大，而在后峰時(shí)顯著變大。

表2 一維模型計(jì)算結(jié)果Tab.2 Results of one-dimentional model

圖2 驗(yàn)證站點(diǎn)與潰口處水文過程Fig.2 Hydrologic process of verification station and dam-breaks

圖3 為洪水淹沒范圍，當(dāng)洪水重現(xiàn)期分別為20年、50 年、100 年時(shí)，淹沒范圍分別為31.035 hm2、133.203 hm2、186.525 hm2。壽溪河流域地處山區(qū)，地形坡度較大，而河岸兩側(cè)地勢較高，洪水影響范圍十分有限，淹沒區(qū)域呈狹長的條狀。三江鎮(zhèn)潰口的洪水在下游約1.0～2.0 km處、水磨鎮(zhèn)潰口的洪水在下游約1.5～3.0 km處，均形成范圍較大的主淹沒區(qū)，在其余地方洪水主要影響河岸沿邊區(qū)域。在模擬時(shí)間段內(nèi)，三江鎮(zhèn)發(fā)生潰堤，洪水影響范圍在五十年一遇時(shí)可到達(dá)河壩村、在百年一遇時(shí)逼近水磨鎮(zhèn)。

圖3 各重現(xiàn)期下洪水淹沒范圍Fig.3 Inundation areas in different return periods

3 脆弱性曲線的建立

洪水流速對建筑結(jié)構(gòu)損傷具有重要影響，在村鎮(zhèn)建筑洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估中有必要合理考慮水深和流速的共同作用。

本研究的脆弱性曲線基于結(jié)構(gòu)靜力學(xué)原理與洪水荷載經(jīng)驗(yàn)公式建立，將建筑結(jié)構(gòu)災(zāi)損程度與洪水水深、流速建立函數(shù)關(guān)系，結(jié)合水動(dòng)力模型成果可以快速開展洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。根據(jù)實(shí)地考察，洪水對壽溪河流域村鎮(zhèn)建筑的破壞主要集中在墻體的沖擊上，即墻體的彎曲破壞和剪切破壞。參考Fang等［20］的研究，假定洪水流速在豎直方向上均勻分布，考慮如圖4 所示的一次超靜定墻體，取單位寬度進(jìn)行分析。

圖4 洪水沖擊荷載作用下墻體受力情況Fig.4 Stress condition of wall under flood impacting

洪水沖擊荷載與水深、流速的關(guān)系采用孫云飛［27］提出的砌體結(jié)構(gòu)洪水沖擊荷載計(jì)算公式，如下所示：

式中：P為沖擊荷載，Pa；A0為沖擊荷載中水深項(xiàng)的系數(shù)，取值9 637.63；f（v）為沖擊荷載中流速項(xiàng)的作用，f（v）=391.07v2+905.91v-206.63；h為淹沒水深。根據(jù)圖4，洪水沖擊荷載引起墻體破壞的因素包括單寬底部剪力Fm1（N·m-1）、單寬頂部剪力Fm2（N·m-1）、單寬底部彎矩Mm（N），易知Fm1＞Fm2。Fm1和Mm的計(jì)算式如下所示：

式中：L為單層墻體高度，根據(jù)實(shí)地考察結(jié)果取L=3.5 m。考慮墻體自重，根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50003—2011）中受彎構(gòu)件的計(jì)算要求［28］，假定墻體砂漿強(qiáng)度為M10，則墻體極限單寬承載剪力Fc（N·m-1）和極限單寬承載彎矩Mc的計(jì)算式如下所示：

式中：ρw為墻體密度，取值為1 800 kg·m-3；tw為墻體厚度，取值為0.24 m；fv、ftm分別為燒結(jié)普通磚砌體的極限抗剪強(qiáng)度和彎曲抗拉極限強(qiáng)度，取值分別為0.27 MPa和0.27 MPa。

定義砌體結(jié)構(gòu)建筑洪災(zāi)脆弱性為

圖5為ξ與h和v的三維曲面函數(shù)關(guān)系。考慮到國內(nèi)外常使用“脆弱性曲線（vulnerability curve）”的概念，將三維曲面看作是二維曲線的推廣，因此仍稱作脆弱性曲線。ξ是砌體結(jié)構(gòu)所受洪水沖擊荷載與其極限荷載的比值，反映砌體結(jié)構(gòu)在洪水作用下的安全冗余度。當(dāng)ξ=1.0時(shí)，表明結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到極限狀態(tài)并將發(fā)生破壞。圖5表明，在流速v=0m·s-1下，淹沒水深h達(dá)到0.81 m時(shí)建筑為高風(fēng)險(xiǎn)、達(dá)到1.12 m時(shí)發(fā)生破壞；在流速v=3 m·s-1下，h達(dá)到0.58 m即為高風(fēng)險(xiǎn)、達(dá)到0.74 m即發(fā)生破壞。該結(jié)果與美國陸軍工程師團(tuán)［23］（淹沒水深達(dá)0.9 m時(shí)建筑大概率破壞，流速達(dá)3 m·s-1時(shí)需采取專門措施）、Xiao等［29］（均布荷載為23.7 kPa時(shí)結(jié)構(gòu)破壞，本研究中ξ=1.0對應(yīng)的均布荷載為20.8 kPa）的研究成果相近。當(dāng)h≤2.0 m時(shí)，破壞狀態(tài)為彎矩引起的受拉破壞；當(dāng)2.0 m＜h＜2.5 m時(shí)，破壞狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澗匾鸬氖芗羝茐?，此時(shí)安全系數(shù)較高，脆弱性降低；當(dāng)h≥2.5 m時(shí)，洪水產(chǎn)生的靜水壓強(qiáng)較大，脆弱性較高。

圖5 砌體結(jié)構(gòu)脆弱性曲線Fig.5 Vulnerability curve of masonry structure

課題組于2020年12月赴汶川實(shí)地考察，走訪了綿虒鎮(zhèn)草坡鄉(xiāng)、大禹村、羌鋒村，三江鎮(zhèn)草坪村、街村和水磨鎮(zhèn)馬家營村6 個(gè)村莊。在調(diào)研的415 間村鎮(zhèn)建筑中，鋼混結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)和土石木結(jié)構(gòu)分別有214間、158間、22間和21間。向當(dāng)?shù)鼐用窳私夂蟮弥?，汶川縣內(nèi)各村鎮(zhèn)的建筑類型相近、材料相似，其中所有的磚木、磚混結(jié)構(gòu)和絕大多數(shù)的鋼混結(jié)構(gòu)，其外墻均為磚砌體墻，數(shù)量約占調(diào)研建筑總數(shù)的94.5%?？紤]到村鎮(zhèn)建筑的破壞以墻體破壞為主（見圖6），本研究所建立的砌體墻脆弱性曲線能夠較好地代表研究區(qū)域內(nèi)的建筑特性。

圖6 不同類型建筑墻體破壞實(shí)例Fig.6 Examples of damaged building walls in different structures

4 村鎮(zhèn)建筑洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估

村鎮(zhèn)建筑的洪水模擬結(jié)果與村鎮(zhèn)建筑的脆弱性曲線相結(jié)合即可進(jìn)行村鎮(zhèn)建筑的風(fēng)險(xiǎn)評估。首先，根據(jù)水動(dòng)力模型的計(jì)算結(jié)果，按式（8）計(jì)算各網(wǎng)格處的脆弱性；然后，對每一幢村鎮(zhèn)建筑，取其周圍網(wǎng)格脆弱性數(shù)值，按網(wǎng)格面積加權(quán)計(jì)算該建筑的脆弱性，并根據(jù)其脆弱性分為低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)、極高風(fēng)險(xiǎn)4 類。將ξ=1.0 作為極高風(fēng)險(xiǎn)的判別標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)0≤ξ＜1.0 時(shí)，基于等距分割原則劃定低、中、高風(fēng)險(xiǎn)，各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對應(yīng)的水深和流速如圖7所示。

圖7 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分Fig.7 Risk class division

基于衛(wèi)星遙感影像（2015年數(shù)字正射影像）對模型區(qū)域內(nèi)村鎮(zhèn)建筑進(jìn)行概化，共計(jì)1 688幢。研究區(qū)域內(nèi)各重現(xiàn)期洪水下村鎮(zhèn)建筑的評估結(jié)果如圖8～10 所示。與洪水淹沒范圍相對應(yīng)，受洪水影響的村鎮(zhèn)建筑主要集中在離河道軸線100 m 的范圍內(nèi)，20年、50 年和100 年重現(xiàn)期下受影響的建筑分別為19幢、51幢、88幢。洪水重現(xiàn)期為20年時(shí)，沒有極高風(fēng)險(xiǎn)的建筑，中高風(fēng)險(xiǎn)建筑集中分布在潰口下游的主淹沒區(qū)內(nèi)；重現(xiàn)期達(dá)50 年時(shí)，中風(fēng)險(xiǎn)建筑分布在潰口附近和潰口下游約2 km處，高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)建筑主要出現(xiàn)在潰口下游的主淹沒區(qū)內(nèi)；重現(xiàn)期達(dá)100年時(shí)，高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)建筑主要分布于洪水發(fā)生點(diǎn)、潰口下游的主淹沒區(qū)、潰口附近以及河壩村地區(qū)。

圖8 村鎮(zhèn)建筑洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果（重現(xiàn)期20年）Fig.8 Results of flood risk assessment on rural buildings (scenario of 20-year return period)

圖9 村鎮(zhèn)建筑洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果（重現(xiàn)期50年）Fig.9 Results of flood risk assessment on rural buildings (scenario of 50-year return period)

圖10 村鎮(zhèn)建筑洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果（重現(xiàn)期100年）Fig.10 Results of flood risk assessment on rural buildings (scenario of 100-year return period)

根據(jù)村鎮(zhèn)建筑的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果，對壽溪河流域村鎮(zhèn)建筑的防洪減災(zāi)提出如下建議：

（1）潰口對臨河距離產(chǎn)生的不良影響較大，應(yīng)盡快采取措施探明堤防薄弱段，并加以修復(fù)與改建。堤防相對薄弱處下游2 km 范圍內(nèi)的建筑應(yīng)采取必要措施，加強(qiáng)排水能力或降低洪水流速，如修建防洪圍墻。

（2）村鎮(zhèn)建筑的布局應(yīng)距離河道中軸線100 m以上，這樣既可以給河流充分的調(diào)洪空間，又能降低居民受到洪災(zāi)威脅的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）流速對建筑的損傷有較大影響，應(yīng)定期對村鎮(zhèn)建筑結(jié)構(gòu)安全開展檢查。

（4）在臨河建筑多、洪水威脅較大的壽溪河流域，應(yīng)注重事前風(fēng)險(xiǎn)控制，提高“四預(yù)”能力，即加強(qiáng)洪水預(yù)報(bào)、提高預(yù)警時(shí)效、加強(qiáng)專項(xiàng)預(yù)案編制以及擬定轉(zhuǎn)移路線，并針對洪災(zāi)搶險(xiǎn)和撤離定期開展預(yù)演。

5 結(jié)論

（1）利用水動(dòng)力模型模擬了壽溪河流域的洪水過程。研究區(qū)域內(nèi)各重現(xiàn)期下的洪水淹沒范圍均呈狹長的條狀，在潰口下游約2 km處形成面積較大的淹沒區(qū)域，在其余區(qū)域洪水主要影響河道沿岸區(qū)域。模型結(jié)果合理準(zhǔn)確（水位誤差均在0.02 m以內(nèi)），能夠用于村鎮(zhèn)建筑的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。

（2）基于結(jié)構(gòu)靜力學(xué)原理建立了砌體結(jié)構(gòu)的洪災(zāi)脆弱性曲線，將砌體建筑的脆弱性表示為水深和流速的函數(shù)曲線。該曲線考慮了洪水流速的影響，能夠表征砌體建筑在洪水作用下的結(jié)構(gòu)災(zāi)損嚴(yán)重程度，結(jié)合水動(dòng)力模型結(jié)果即可快速開展大范圍的村鎮(zhèn)建筑洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。

（3）結(jié)合洪水計(jì)算結(jié)果與脆弱性曲線對壽溪河流域的村鎮(zhèn)建筑開展了洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估。洪水重現(xiàn)期為20 年時(shí)（郭家壩水位903.30 m）區(qū)域內(nèi)村鎮(zhèn)建筑以中低風(fēng)險(xiǎn)為主；重現(xiàn)期為50 年時(shí)（郭家壩水位903.92 m）高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)建筑集中分布于三江鎮(zhèn)和水磨鎮(zhèn)潰口下游的主淹沒區(qū)內(nèi)；重現(xiàn)期達(dá)100年時(shí)（郭家壩水位904.32 m），高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)建筑出現(xiàn)在主淹沒區(qū)內(nèi)、洪水發(fā)生點(diǎn)和河壩地區(qū)。

（4）壽溪河流域的村鎮(zhèn)建筑受潰堤洪水影響較大，在防洪減災(zāi)時(shí)應(yīng)首要考慮對堤防薄弱處進(jìn)行修復(fù)與加固，在此基礎(chǔ)上提高“四預(yù)”能力并采取措施降低沿河村鎮(zhèn)建筑周圍的洪水流速。

作者貢獻(xiàn)聲明：

劉曙光：提供研究思路，校核公式，撰寫論文。

鄭偉強(qiáng)：數(shù)據(jù)整理，公式推導(dǎo)，結(jié)果處理與分析，論文撰寫。

鐘桂輝：數(shù)據(jù)校核，結(jié)果分析，論文修訂。

甄億位：數(shù)據(jù)整理、校核，論文修訂。

韓 征：數(shù)據(jù)校核，論文修訂。

李艷鴿：數(shù)據(jù)校核，論文修訂。