江蘇省水利工程除澇效益計(jì)算方法

蔣燕華 袁文秀

江蘇省水利工程除澇效益計(jì)算方法

蔣燕華 袁文秀

江蘇是洪澇災(zāi)害頻繁易發(fā)地區(qū)，降雨是造成洪澇災(zāi)害的主要原因。全省多年平均年降水量為 750～1200mm，南部多于北部，沿海多于內(nèi)陸，低山丘陵多于平原水網(wǎng)地區(qū)。每年前期（6月上旬～7月上旬）為梅雨，后期為臺風(fēng)暴雨，梅雨、臺風(fēng)暴雨均易引發(fā)區(qū)域性大水，短歷時(shí)雷暴雨易造成小范圍局部洪澇。江蘇處于長江、淮河流域下游地區(qū)，洪澇遭遇頻繁。經(jīng)多年治理，淮河流域已實(shí)現(xiàn)了洪澇分治，澇災(zāi)特點(diǎn)更多表現(xiàn)在因洪致澇和內(nèi)部高水壓低水上；太湖流域澇災(zāi)更多表現(xiàn)為洪澇不分的特點(diǎn)；沿江地區(qū)致災(zāi)特點(diǎn)主要則是長江高潮遭遇內(nèi)部暴雨，形成洪澇夾擊。20世紀(jì)50年代，首先約束洪水歸槽，初步控制了流域洪水。70、80年代，重點(diǎn)改造內(nèi)部灌排體系，初步形成除澇工程體系，基本實(shí)現(xiàn)洪澇分治、高低分排，為社會穩(wěn)定、恢復(fù)生產(chǎn)、開展經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了條件。1991年以來，全省實(shí)施以流域治理為重點(diǎn)，帶動全面整治、持續(xù)發(fā)展的第三次治理高潮，還實(shí)施了一批骨干河道工程，配合流域整治實(shí)施了兩岸配套和洼地治理等工程，提高了部分區(qū)域的防洪除澇能力。經(jīng)過60多年水利建設(shè)，江蘇省現(xiàn)已形成由堤防、10多條流域排澇骨干河道，大中型水庫、閘、站，區(qū)域性河道和配套河網(wǎng)，河、溝、圩共同組成的除澇工程體系，產(chǎn)生了巨大的除澇效益。

一、計(jì)算原則及方法

根據(jù)歷年實(shí)際降雨資料、澇災(zāi)損失、區(qū)域治理情況等資料，以暴雨量為橫坐標(biāo)，成災(zāi)面積為縱坐標(biāo)，建立不同時(shí)段暴雨量～成災(zāi)面積曲線圖，按各時(shí)段與解放初期工程條件對比，查在同等雨情下實(shí)際減少的成災(zāi)面積，再根據(jù)成災(zāi)與絕產(chǎn)面積關(guān)系，折算成減淹絕產(chǎn)面積。按歷年糧、棉、油單產(chǎn)、單價(jià)，得到除澇經(jīng)濟(jì)效益和增產(chǎn)實(shí)物量。

1.計(jì)算原則

分片計(jì)算范圍：根據(jù)流域水系及降雨、排水條件，全省共劃分為四片計(jì)算，即沂沭泗片、淮河片、太湖片、長江片。

效益估算對象：主要包括糧、棉、油三項(xiàng)。

效益估算時(shí)限：從1950年至2009年為分析系列。

與洪災(zāi)效益重復(fù)部分：在計(jì)算中，若洪澇效益重復(fù)時(shí)，將效益計(jì)入防洪，在除澇效益中扣除與防洪效益重復(fù)部分的效益。

2.雨量分析

根據(jù)不同流域片降雨成災(zāi)特點(diǎn)，沂沭泗片、長江片采用最大3d設(shè)計(jì)雨量值，淮河片、太湖片采用最大7d設(shè)計(jì)雨量值。

根據(jù)全省雨量站實(shí)測資料，采用算術(shù)平均法計(jì)算出分流域片歷年最大3d、7d降雨量。通過頻率分析得到各片設(shè)計(jì)雨量值。沂沭泗片最大3d對應(yīng)的3、5、10年一遇設(shè)計(jì)雨量值分別為120、139、162mm，淮河片最大7d對應(yīng)的3、5、10年一遇設(shè)計(jì)雨量值分別為160、190、228mm，長江片最大3d對應(yīng)的3、5、10年一遇設(shè)計(jì)雨量值分別為117、138、166mm，太湖片7d對應(yīng)的3、5、10年一遇設(shè)計(jì)雨量值分別為152、175、205mm。

3.災(zāi)情分析

根據(jù)年度災(zāi)情統(tǒng)計(jì)報(bào)表，得到5～9月汛期各市縣農(nóng)作物的失收、重災(zāi)、輕災(zāi)面積，合稱為成災(zāi)面積，按照各市縣所在流域片的面積比例進(jìn)行拆分，得到1949～2009年沂沭泗片、淮河片、長江片、太湖片的成災(zāi)面積。成災(zāi)按減產(chǎn)程度分為失收、重災(zāi)、輕災(zāi)，規(guī)定減產(chǎn)60%～80%為失收，減產(chǎn)40%～60%為重災(zāi)，減產(chǎn)20%～40%為輕災(zāi)，由于有些年份重災(zāi)、輕災(zāi)不分，因此統(tǒng)一按公式計(jì)算：絕產(chǎn)面積＝失收面積×0.8＋（重災(zāi)面積＋輕災(zāi)面積）×0.5，換算得到各片絕產(chǎn)面積。

4.除澇治理分析

根據(jù)歷年水利統(tǒng)計(jì)年報(bào)，統(tǒng)計(jì)每年各市的易澇面積、除澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到3～5年、5～10年、10年一遇以上的治理面積，按照各市縣所在流域的面積比例拆分，得到各流域片的治理面積。根據(jù)統(tǒng)計(jì)出的達(dá)到不同標(biāo)準(zhǔn)下的除澇治理面積，作出各流域片的易澇面積和治理面積曲線圖，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行修正概化，如沂沭泗片歷年除澇治理面積見圖1。從圖中可以看出，各治理標(biāo)準(zhǔn)下的面積隨時(shí)間總體趨勢是不斷上升的，其中1957～1985年是全省治澇工程大規(guī)模建設(shè)和發(fā)展最快的時(shí)期，之后治理面積呈現(xiàn)緩慢發(fā)展趨勢。

2008年江蘇省共有易澇面積為4526萬畝，經(jīng)三十多年治理，已有4200萬畝除澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到3年以上，占易澇面積的93%。其中，除澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到3～5年的有1137萬畝，占25%；達(dá)到5～10年的有1889萬畝，占42%；達(dá)到10年以上的有1175萬畝，占26%。沂沭泗片治理面積1310萬畝，占31%；淮河片1678萬畝，占40%；太湖片418萬畝，占10%；長江片795萬畝，占19%。

5.單產(chǎn)分析

各市農(nóng)作物單產(chǎn)、種植面積均由歷年農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒統(tǒng)計(jì)得出，流域片按所在市平均值計(jì)得。其中有些年份因缺少農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒，所以按照相近年的種植結(jié)構(gòu)計(jì)算，得到每年分市種植面積、種植比例、單產(chǎn)。

6.單價(jià)分析

從《江蘇省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》中，可以得到每年各種作物的總產(chǎn)值和總產(chǎn)量，將總產(chǎn)值除以總產(chǎn)量，即得各作物當(dāng)年的單價(jià)，再計(jì)算各作物的水利分?jǐn)偪傇霎a(chǎn)值2000年價(jià)=該作物的水利分?jǐn)偪傇霎a(chǎn)值當(dāng)年價(jià)×價(jià)格換算系數(shù)（按淮河片、沂沭泗片、長江片、太湖片分別計(jì)算）。

二、計(jì)算過程

根據(jù)每年各流域片的雨量資料、成災(zāi)面積，沂沭泗片、長江片以3d最大雨量，淮河片以7d最大雨量為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)年份統(tǒng)計(jì)的成災(zāi)面積為縱坐標(biāo)，分成1949～1957年、1958～1960年、1961～1965年、1966～1970年、1971～1975年、1976～1980年、1981～1985年、1986～2009年八個時(shí)段，繪制各流域片的雨量～成災(zāi)面積曲線，其中1949～1957年作為除澇治理前的曲線，盡量用實(shí)際點(diǎn)擬合曲線。由于統(tǒng)計(jì)的成災(zāi)面積數(shù)據(jù)，有一定的人為影響，也有不同場次暴雨災(zāi)情下的重復(fù)計(jì)算，考慮到澇災(zāi)面積與除澇未達(dá)標(biāo)面積關(guān)系極大，因此通過分析歷年易澇面積和除澇治理面積，對不同設(shè)計(jì)雨量下（即不同治理標(biāo)準(zhǔn)）的除澇未達(dá)標(biāo)面積進(jìn)行修正后，與實(shí)際成災(zāi)面積比較后，再對曲線進(jìn)行擬合修正。設(shè)計(jì)雨量情況下，實(shí)際成災(zāi)面積一般小于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)下的除澇未達(dá)標(biāo)面積，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，修正系數(shù)取0.6～0.8。沂沭泗片3d雨量與成災(zāi)面積關(guān)系見圖2。

根據(jù)各年的降雨量，在雨量～成災(zāi)面積曲線圖中查得所處時(shí)段與除澇治理前（1949～1957年）成災(zāi)面積差值，即為減淹的成災(zāi)面積，再根據(jù)成災(zāi)與絕產(chǎn)面積關(guān)系，得到減淹絕產(chǎn)面積，如沂沭泗片成災(zāi)面積與絕產(chǎn)面積關(guān)系見圖3。

根據(jù)歷年糧食、棉花、油料的單價(jià)、單產(chǎn)，分別乘以減淹絕產(chǎn)面積，得到歷年的除澇經(jīng)濟(jì)效益和增產(chǎn)實(shí)物量。

圖1 沂沭泗片歷年除澇治理面積圖

圖2 沂沭泗片3d雨量～成災(zāi)面積關(guān)系曲線圖

圖3 沂沭泗片成災(zāi)面積～絕產(chǎn)面積關(guān)系圖

三、計(jì)算結(jié)果

1950年至2009年全省除澇免災(zāi)總效益為589.2億元，沂沭泗片除澇免災(zāi)效益為210.8億元，淮河片除澇免災(zāi)效益為215.5億元，太湖片除澇免災(zāi)效益為56.4億元，長江片除澇免災(zāi)效益為106.5億元。

1950年至2009年全省除澇工程免災(zāi)增產(chǎn)糧食、棉花、油料數(shù)量為：糧食489.1億公斤、棉花6.91億公斤、油料19.64億公斤；沂沭泗片增產(chǎn)糧食178.17億公斤、棉花1.61億公斤、油料6.24億公斤；淮河片增產(chǎn)糧食177.79億公斤、棉花3.53億公斤、油料6.41億公斤；太湖片增產(chǎn)糧食51.8億公斤、棉花0.36億公斤、油料2.14億公斤；長江片增產(chǎn)糧食81.3億公斤、棉花1.42億公斤、油料4.85億公斤。

經(jīng)過多年水利建設(shè)，江蘇省水利除澇工程體系發(fā)揮了巨大的作用，但目前全省區(qū)域治理比較滯后，治理的標(biāo)準(zhǔn)也較低，根據(jù)水利現(xiàn)代化發(fā)展要求，要穩(wěn)步推進(jìn)區(qū)域治理建設(shè)，啟動區(qū)域治理規(guī)劃，實(shí)施重點(diǎn)區(qū)域治理工程，更好地發(fā)揮水利工程體系的綜合效益■

（作者單位：江蘇省水利工程規(guī)劃辦公室 210000）

（專欄編輯：周 權(quán)）