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工具与对比 · 2026-10-10 · 8 分钟
积水多深才危险？淹没水深、流速与危险等级详解
蓝色深浅的洪水图告诉你水有多深。但水是否危险，同样取决于它流得多快：20 cm 的静水需要谨慎，而同样 20 cm、以 4 m/s 流动的水对多数人都有危险。本文介绍英国洪水风险工作中使用的危险等级，附一个计算器，并说明如何把它应用到模拟结果上。
W Barcelona 酒店 IFC 模型周围暴雨峰值时的水流速度，从浅蓝（静水）到红色（急流）着色，并带有白色流线
蓝色深浅的洪水图回答的是一个问题：水会有多深？而人们站在建筑门口、或站在被淹街道边上时，真正会问的是另一个问题：危险吗？水深只是答案的一半，另一半是水流得多快。
要点
- 水深和流速共同决定危险程度：HR = d × (v + 0.5) + DF。
- 15 cm 深的急流就能把成年人冲倒；45–60 cm 深的流水就能冲走车辆。
- 四个类别：低于 0.75 需谨慎，1.25 以下对部分人危险，2.0 以下对多数人危险，高于 2.0 对所有人危险。
- 用模拟的最大水深和最大流速得出的危险等级偏保守，因为两个最大值不一定同时出现。
试一试：这样的水有多危险？
危险等级: HR = d × (v + 0.5) + DF
| < 0.75 | 低危险：需谨慎 | 浅层流水或深层静水。 |
| 0.75–1.25 | 对部分人危险 | 儿童、老人和体弱者。 |
| 1.25–2.0 | 对多数人危险 | 普通公众。 |
| > 2.0 | 对所有人危险 | 包括应急救援人员。 |
Defra / 英国环境署研究 FD2320 的危险等级，采用其预防性的漂浮物系数（debris factor），或 FD2321 按土地利用取值的系数。适用于户外人员，作为初步参考；不适用于车辆或结构物。水深只是答案的一半
美国国家气象局（National Weather Service）说得很直白：6 英寸（15 cm）深的急流就能把成年人冲倒；同样 15 cm 深的水，就会让大多数车辆开始失去与路面的接触；而 45–60 cm 深的流水就能冲走车辆，皮卡和 SUV 也不例外[nws]。在这样的深度下，静水只是麻烦；流动的水却每年都在夺走人命。
原因在于物理。水会推挤立于其中的任何物体，推力随水深增大，而随流速增大得快得多。从坡面流下的一层浅水，可能比一个又深又静的水塘更危险。
危险等级
英国的洪水风险工作用一个数值表示对人的危险。它来自英国环境、食品与农村事务部（Defra）和英国环境署（Environment Agency）的研究（FD2320 和 FD2321），并在两者 2008 年的补充说明中得到澄清[ea2008]：
HR = d × (v + 0.5) + DF
d depth of flooding (m)
v velocity of the water (m/s)
DF debris factor (0, 0.5 or 1)
流速上加的 0.5，让静水也被计入：即使 v = 0，深水也有危险。漂浮物系数考虑的是水中携带的东西。
| 危险等级 | 类别 | 对谁危险 |
|---|
| 低于 0.75 | 低危险：需谨慎 | 浅层流水或深层静水 |
| 0.75 到 1.25 | 对部分人危险 | 儿童、老人和体弱者 |
| 1.25 到 2.0 | 对多数人危险 | 普通公众 |
| 高于 2.0 | 对所有人危险 | 包括应急救援人员 |
FD2320 的阈值，推荐用于开发规划。FD2321 将“对所有人危险”的阈值定为 2.5。
采用预防性漂浮物系数时，FD2320 危险等级的四个区域。以 2 m/s 流动的 15 cm 水，已经对部分人危险。
漂浮物系数
FD2320 是开发规划的指导文件，做法简单且偏于预防：无论土地利用如何，水深 0.25 m 以内 DF = 0.5，更深则为 1。FD2321 则考虑了土地利用：
| 水深 | 牧场、耕地 | 林地 | 城市 |
|---|
| 0 到 0.25 m | 0 | 0 | 0 |
| 0.25 到 0.75 m | 0 | 0.5 | 1 |
| 深于 0.75 m，或快于 2 m/s | 0.5 | 1 | 1 |
按水深、流速和土地利用划分的漂浮物系数（FD2321，表 3.1）。在城镇中，一旦水深超过 25 cm，两者给出的答案相同。拿不准时应使用预防性版本，这也是 2008 年补充说明推荐用于规划的版本。
用它解读内涝模拟
模拟给出每个单元在每个时刻的水深和流速。IFC Viewer Online 的内涝模拟可以将其中两张图导出为 GeoTIFF：整个事件期间的最大水深和最大流速。把两者组合起来，就能得到每个单元的危险等级，但结果偏保守，因为一个单元最深的时刻和最快的时刻不一定是同一时刻。
在 QGIS 中将两个文件分别加载为 max_depth 和 max_speed 后，栅格计算器用一个表达式就能完成（FD2320 漂浮物系数，无水单元保持为 0）：
("max_depth@1" * ("max_speed@1" + 0.5)
+ ("max_depth@1" <= 0.25) * 0.5
+ ("max_depth@1" > 0.25) * 1) * ("max_depth@1" > 0)
按 0.75、1.25 和 2.0 对结果分级，就得到一张危险等级图。对于单个点，例如入口或过街处，请改用“探针”：时间轴回放整个事件，探针给出同一时刻的水深和流速。
这些数字在建筑周边意味着什么
- 5 cm：模拟默认的显示阈值。铺装路面上的一层水膜。
- 10 到 20 cm：漫过路缘石，到达门槛。足以进入没有台阶的首层。
- 30 cm 及以上的静水：按预防性等级，无论流速如何，都对部分人危险。
- 50 cm 的静水：对多数人危险。
- 以 4 m/s 流动的 20 cm 水：对多数人危险，而如果它是静止的，只属于“需谨慎”。
在建筑旁边，问题还在于水是否会到达它的开口。模拟会把每扇门、每个出入口、每个空间和每件设备旁边的最高水位与其最低点进行比较，并列出低于该水位的构件。
局限
- 该等级针对户外人员，作为初步参考。FD2321 还会进一步权衡人员和区域的脆弱性；单凭这个等级做不到这一点。
- 车辆和结构物有各自不同的阈值。
- 这是英国的研究。其他国家在同样的两个坐标轴上使用不同的曲线；例如澳大利亚的国家指南分为 H1 到 H6 六个等级。
- 在两个峰值出现于不同时刻的地方，用最大水深和最大流速得出的等级会偏高。
自我检测
以 4 m/s 流动的 20 cm 水，采用预防性漂浮物系数：属于哪个类别？
- 低危险：需谨慎
- 对部分人危险
- 对多数人危险
- 对所有人危险
HR = 0.2 × (4 + 0.5) + 0.5 = 1.4，介于 1.25 和 2.0 之间：对多数人危险。
为什么用最大水深和最大流速得出的等级偏保守？
- 公式有意高估
- 两个最大值可能出现在不同时刻
- 漂浮物系数总是 1
每张图保存的是一个单元在整个事件中的最不利值。把出现在不同时刻的两个最不利值组合起来，得到的等级会高于任何真实时刻的值。
根据美国国家气象局的说法，多深的急流就能把成年人冲倒？
6 英寸，约 15 cm 深的急流。
积水多深才危险？淹没水深、流速与危险等级详解