溫州樂(lè)成平原排澇工程防洪減災(zāi)效益分析

王金福

(浙江省樂(lè)清市水利局，浙江 樂(lè)清 325600)

1 引 言

洪水是當(dāng)今世界上發(fā)生最頻繁、對(duì)人類危害最大的自然災(zāi)害之一，防洪減災(zāi)工程是一項(xiàng)龐大而又系統(tǒng)的綜合性工程，也是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)且需要堅(jiān)持不懈的公益性基礎(chǔ)工程。目前，我國(guó)中小河流與流域防洪標(biāo)準(zhǔn)普遍較低，已嚴(yán)重影響了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，長(zhǎng)期以來(lái)，“建立高標(biāo)準(zhǔn)的防洪減災(zāi)保障體系”一直是水利建設(shè)的首要任務(wù)。在流域防洪系統(tǒng)體系規(guī)劃與建設(shè)中，能否正確計(jì)算防洪工程的減災(zāi)效益，既是全面評(píng)價(jià)防洪工程建設(shè)的利害得失，決策部門進(jìn)行決策的基本條件，也是提高社會(huì)公眾對(duì)水利工程認(rèn)同度、促進(jìn)防洪事業(yè)發(fā)展的必要手段。但是基于洪水的致災(zāi)因素較多，孕災(zāi)環(huán)境復(fù)雜多變，時(shí)空的變異性大，以及承災(zāi)體具有高維性和混雜性的特點(diǎn)，想要真正準(zhǔn)確地計(jì)算防洪減災(zāi)效益非常困難。

2 防洪減災(zāi)經(jīng)濟(jì)效益概述

通常我們所說(shuō)的防洪減災(zāi)經(jīng)濟(jì)效益是指在發(fā)生同等洪水的條件下，該地區(qū)在無(wú)防洪體系下所遭受的災(zāi)害損失，然后扣除建設(shè)防洪體系后依然可能產(chǎn)生的洪災(zāi)損失的差額。通常的年份，防洪減災(zāi)經(jīng)濟(jì)效益無(wú)法得以真正的體現(xiàn)，較少甚至為零；一旦在洪災(zāi)來(lái)臨之時(shí)，其具備的巨大效益及特殊價(jià)值才得以體現(xiàn)。

一般來(lái)講防洪減災(zāi)經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算對(duì)象是以河流流域或某一地區(qū)在一次災(zāi)害過(guò)程后或是產(chǎn)生致災(zāi)洪水的某段時(shí)期內(nèi)，計(jì)算防洪體系所能免除損失的經(jīng)濟(jì)效益。其計(jì)算往往是針對(duì)一個(gè)完整的防洪體系， 而不是某一單項(xiàng)水利工程，且不包括間接經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益及負(fù)效益等。具體步驟如下：

（1）洪水還原至基準(zhǔn)年的淹沒面積

首先是詳細(xì)地分析考證目標(biāo)計(jì)算區(qū)域在基準(zhǔn)年的防洪工程狀況與防洪能力，例如其自然狀況、防洪工程、歷史水平分析等。根據(jù)工程考證情況繪制防洪減災(zāi)經(jīng)濟(jì)效益的基準(zhǔn)年各項(xiàng)關(guān)系曲線，建立流域或區(qū)域各單元洪水各個(gè)要素，包括水位、洪峰、洪量，與被淹沒面積的曲線圖。再根據(jù)建立的基準(zhǔn)年關(guān)系圖，將計(jì)算年的洪水情況于基準(zhǔn)年比較，對(duì)比出洪水還原至基準(zhǔn)年的淹沒面積。

（2）單位面積財(cái)產(chǎn)價(jià)值的調(diào)查

該調(diào)查是指：以調(diào)查年社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況為基礎(chǔ)，通常以基準(zhǔn)年的前三年以上的統(tǒng)計(jì)資料為依靠，以典型調(diào)查和抽樣調(diào)查為輔助，計(jì)算出單位面積上財(cái)產(chǎn)總值；同時(shí)以調(diào)查年份為參照年份，以參照年之后的年物價(jià)增長(zhǎng)水平為基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算年的單位面積財(cái)產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行修正。

（3）洪澇災(zāi)害綜合財(cái)產(chǎn)損失率的計(jì)算

該計(jì)算方法是計(jì)算受災(zāi)地區(qū)單位面積上的總財(cái)產(chǎn)損失值與受災(zāi)前原有各類財(cái)產(chǎn)價(jià)值的比例；是各類財(cái)產(chǎn)損失率的加權(quán)平均。影響這個(gè)指數(shù)的因素眾多，比如：計(jì)算對(duì)象的自身抗災(zāi)能力、歷時(shí)長(zhǎng)度、救災(zāi)力度、受災(zāi)季節(jié)等。在計(jì)算該損失率時(shí)，必須在地區(qū)平均損失率的基礎(chǔ)上做必要的調(diào)整。

3 樂(lè)成平原排澇與社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀

樂(lè)清市樂(lè)虹平原防洪一期（樂(lè)成片）工程位于樂(lè)清市府所在地樂(lè)成鎮(zhèn)。樂(lè)成城區(qū)東臨東清灣，南接柳市，西連白石，北靠城北群山，中南部是海積平原，河網(wǎng)密布。地形西北高、東南低。老城區(qū)地面高程3.66 ～ 9.86m（1985國(guó)家基準(zhǔn)高程，下同），新城區(qū)地面高程4.20 ～ 4.98m，沿海最低地面高程僅1.85m。

樂(lè)成城區(qū)由十八玍和上葉水系組成，政區(qū)面積101.15km2，其中山區(qū)面積約占64.5%，平原面積約占35.5%，河道總長(zhǎng)度約100km，水面面積139萬(wàn)m2。主要排水河道有銀溪、金溪、泮湖溪、西運(yùn)河、東運(yùn)河、中運(yùn)河、石馬河、東山南河、懸浦河、南岸河和后所河等。片內(nèi)洪澇水由西北向東南主要通過(guò)二眼閘和勝利閘泄入樂(lè)清灣。

樂(lè)成鎮(zhèn)背山面海，上游山區(qū)集水面積大，坡短流急，平原地勢(shì)低平，河道窄小且彎淺淤塞，排澇水閘規(guī)模偏小；下游排水受潮水頂托，每遇臺(tái)風(fēng)暴雨（與天文大潮相遭遇），山洪及平原澇水無(wú)法及時(shí)排出，極易造成大范圍的洪澇災(zāi)害，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。特別是近幾年來(lái)，連續(xù)遭遇“云娜”、“海棠”、“麥莎”等特大臺(tái)風(fēng)暴雨襲擊后，樂(lè)清市損失嚴(yán)重，已嚴(yán)重制約了國(guó)民經(jīng)濟(jì)正常、穩(wěn)定發(fā)展。因此樂(lè)清市急需建立起人水和諧的防洪排澇體系，為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力的保障。

表1 樂(lè)成鎮(zhèn)2009年社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況表

4 樂(lè)成平原災(zāi)害情況

4.1 2004年14號(hào)云娜臺(tái)風(fēng)洪澇災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)

此次臺(tái)風(fēng)造成樂(lè)清市共倒塌房屋達(dá)3210間，洪水災(zāi)害致使20人死亡，山地災(zāi)害致使13人死亡，失蹤24人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)179148萬(wàn)元，其中水利設(shè)施損失31000萬(wàn)元，農(nóng)林牧漁損失65440萬(wàn)元，工業(yè)交通運(yùn)輸業(yè)損失52536萬(wàn)元。

4.2 2005年09號(hào)麥莎臺(tái)風(fēng)洪澇災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)

此次臺(tái)風(fēng)造成樂(lè)清市受災(zāi)村居803個(gè)，受災(zāi)人口704162人，共倒塌房屋378間，洪澇災(zāi)害致使2人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)77273萬(wàn)元，其中水利設(shè)施損失4092萬(wàn)元，農(nóng)林牧漁損失30424萬(wàn)元，工業(yè)交通運(yùn)輸業(yè)損失21724萬(wàn)元。

4.3 2005年15號(hào)卡努臺(tái)風(fēng)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)

此次臺(tái)風(fēng)造成樂(lè)清市受災(zāi)村居269個(gè)，受災(zāi)人口263901人，共倒塌房屋83間，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8745萬(wàn)元，其中水利設(shè)施損失370萬(wàn)元，農(nóng)林牧漁損失6122萬(wàn)元，工業(yè)交通運(yùn)輸業(yè)損失80萬(wàn)元。近幾年樂(lè)成平原災(zāi)情統(tǒng)計(jì)情況見表2：

表2 樂(lè)成平原災(zāi)情統(tǒng)計(jì)表

5 新建工程的規(guī)模和投資

5.1 工程任務(wù)和規(guī)模

樂(lè)清市樂(lè)虹平原防洪一期（樂(lè)成片）工程主要是對(duì)樂(lè)成鎮(zhèn)城區(qū)的主要排水河道中運(yùn)河進(jìn)行疏浚、拓寬、護(hù)岸，并拆建石馬人行橋和拆除公利閘改設(shè)交通橋，在河流兩岸設(shè)置人行道和綠化帶進(jìn)行景觀整治，以提高樂(lè)清市樂(lè)成平原的防洪排澇能力，并明顯改善城鎮(zhèn)水環(huán)境。主要任務(wù)是防洪和排澇，并兼顧河道生態(tài)環(huán)境的改善。通過(guò)對(duì)樂(lè)成平原骨干排水河道——中運(yùn)河實(shí)施拓寬整治，增強(qiáng)河道的泄水能力，減輕樂(lè)成平原的防洪壓力，減少洪澇損失，保持社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

本工程主要由河道拓寬整治及拆除阻水水閘、拆建橋梁工程組成。中運(yùn)河由銀溪口至勝利閘，整治河道長(zhǎng)6356米，河道寬度按防洪規(guī)劃整治。拆除12米寬公利閘一座，在老閘下游50米處建交通橋，寬8米，凈跨5×13米。同時(shí)拆建石馬人行橋，新橋位于老橋下游30米處，寬8米，凈寬5×13米。

5.2 主要工程建筑物

（1）河道整治工程

中運(yùn)河整治分三段：

銀溪口至雙雁路段，采用高護(hù)岸復(fù)式斷面結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)工程占地較為緊張的實(shí)際情況；雙雁路至公利閘段，采用低護(hù)岸復(fù)式斷面結(jié)構(gòu)，增加親水性和景觀效果，并體現(xiàn)旅游休閑功能；公利閘至勝利閘段，采用低護(hù)岸復(fù)式生態(tài)型斷面結(jié)構(gòu)，親水性好，水生動(dòng)物生存空間大。

（2）橋梁工程

因拓寬河道和開挖新河，工程需拆除公利閘一座和拆建橋梁二座。橋梁均為5孔單跨13米，橋面寬8米。

5.3 工程概算

工程概算總投資12945萬(wàn)元，其中建安工程6198萬(wàn)元，建安工程中河道整治工程5393萬(wàn)元，橋梁工程313萬(wàn)元，臨時(shí)工程412萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用721萬(wàn)元，征地和環(huán)境部分為5680萬(wàn)元。需征用土地479畝，居民遷移房屋25385平方。

6 樂(lè)成平原排澇工程防洪效益計(jì)算

6.1 防洪效益計(jì)算模型

防洪效益計(jì)算參考龍子泉的宏觀計(jì)算模型，模型形式為：

μP-單位面積洪災(zāi)損失；

AB-流域受災(zāi)面積；

Cν-主河道超蓄洪量的離差系數(shù)；

φB-概率 1-PB的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的下分位數(shù)。

6.2 多年平均防洪效益計(jì)算

（1）洪峰流量計(jì)算

查《浙江省短歷時(shí)暴雨》（2003年版）圖冊(cè)，得本流域多年最大24小時(shí)雨量均值為155 mm，變差系數(shù)0.56，偏差系數(shù)CS=3.5CV, Np=0.55,C=0.85, Δt=3h, A=0.392, BK=1。采用半山區(qū)小流域設(shè)計(jì)洪水推理公式，計(jì)算樂(lè)成平原洪峰流量，見表3。

表3 頻率雨量與洪峰流量計(jì)算表

（2）洪峰流量與受災(zāi)面積的關(guān)系

根據(jù)2004年以來(lái)統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算整理，樂(lè)成平原排澇工程建設(shè)前，歷史上洪峰流量與成災(zāi)面積的關(guān)系見表4。

通過(guò)一元線性回歸模型進(jìn)行計(jì)算洪峰流量與受災(zāi)面積的相關(guān)關(guān)系，計(jì)算結(jié)果見表5：

表4 洪峰流量與受災(zāi)面積關(guān)系表

表5 回歸模型及參數(shù)估計(jì)表

根據(jù)上表的回歸模型公式的計(jì)算結(jié)果，樂(lè)成平原洪峰流量與成災(zāi)面積的關(guān)系具有較好的一元線性相關(guān)。樂(lè)清市樂(lè)虹平原防洪一期（樂(lè)成片）工程的建設(shè)使下游地區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)由不到5年一遇提高到20年一遇。經(jīng)測(cè)算，若發(fā)生5年一遇的洪災(zāi)，洪峰流量為662 m3/s，若發(fā)生20年一遇的洪災(zāi)，洪峰流量為1018m3/s[7]。據(jù)此數(shù)據(jù)，采用上表的回歸模型，可以估算出發(fā)生5年一遇和發(fā)生20年一遇的受災(zāi)面積，具體見表6。

（3）單位面積受災(zāi)損失估計(jì)

成災(zāi)率根據(jù)袁曉玉等對(duì)浙江省洪澇災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行估算見表7[8]。

表6 成災(zāi)面積估算表 單位：公頃

表7 成災(zāi)面積與成災(zāi)率表

根據(jù)以上二表可知，若發(fā)生5年一遇的洪澇災(zāi)害，成災(zāi)面積為1412公頃，成災(zāi)率為0.1374；若發(fā)生20年一遇的洪澇災(zāi)害，成災(zāi)面積為2309公頃，成災(zāi)率為0.1736。

單位面積受災(zāi)損失估計(jì)采用典型地區(qū)調(diào)查法，選擇樂(lè)成鎮(zhèn)2009年經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。單位面積損失=工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值/鄉(xiāng)鎮(zhèn)面積×成災(zāi)率，據(jù)此計(jì)算出不同災(zāi)害情況下的單位面積受災(zāi)損失，見表8。

表8 單位面積受災(zāi)損失表

6.3 樂(lè)成平原排澇工程防洪效益比較

根據(jù)上文提到的龍子泉的防洪效益計(jì)算模型，可以計(jì)算出樂(lè)虹平原防洪一期（樂(lè)成片）工程的多年平均防洪效益。

工程前多年平均防洪效益：

工程后多年平均防洪效益：

因此，多年平均防洪效益為：

通過(guò)計(jì)算可知，樂(lè)虹平原防洪一期（樂(lè)成片）工程建成后，樂(lè)成平原多年平均防洪效益為6687萬(wàn)元。

7 結(jié) 語(yǔ)

樂(lè)清市樂(lè)虹平原防洪一期（樂(lè)成片）工程建成后，多年平均年防洪效益為6687萬(wàn)元。巨大的防災(zāi)減災(zāi)效益，使其成為樂(lè)清市整個(gè)防洪體系中的重要組成部分。另外，樂(lè)虹平原防洪一期（樂(lè)成片）工程大大提高了樂(lè)成平原的防洪標(biāo)準(zhǔn)，保證了廣大群眾正常的生產(chǎn)、生活秩序，具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)境效益。因而對(duì)于樂(lè)成平原治理應(yīng)立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，具有科學(xué)性、全局性、前瞻性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性，綜合考慮上中下游關(guān)系，以確保能最大限度的發(fā)揮樂(lè)成平原的防洪減災(zāi)效益，更好的服從、服務(wù)于樂(lè)清市的整體防洪大局。在治理過(guò)程中應(yīng)因勢(shì)利導(dǎo)，不可急于求成。

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