治澇標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究

（中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 合肥 230601）

1 立項(xiàng)的必要性

我國(guó)是世界上澇災(zāi)頻繁而嚴(yán)重的國(guó)家之一，統(tǒng)計(jì)顯示，截至2010年全國(guó)共有中低產(chǎn)田面積8.45億畝，其中易澇耕地面積3.66 億畝，全國(guó)每年澇災(zāi)面積平均達(dá)1 億多畝，因澇導(dǎo)致的糧、棉、油減產(chǎn)占全國(guó)總產(chǎn)量的5%左右。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，澇區(qū)經(jīng)濟(jì)總量不斷增加，同等程度的澇災(zāi)造成的損失顯著增大。因此，澇災(zāi)治理不僅事關(guān)國(guó)家糧食安全，而且與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人民生活水平提高密切相關(guān)。如何減輕澇災(zāi)損失，促進(jìn)人水和諧，是我國(guó)當(dāng)前及今后一個(gè)時(shí)期需要著力解決的重大問(wèn)題?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2010）》中明確提出要“重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)……重大江河綜合治理及南水北調(diào)等跨流域重大水利工程治理開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)等”。2011 的中央一號(hào)文件《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》也將城市和農(nóng)村易澇地區(qū)的治理作為今后5 到10年的一項(xiàng)重要任務(wù)，提出要“實(shí)施大中型灌溉排水泵站更新改造，加強(qiáng)重點(diǎn)澇區(qū)治理，完善灌排體系”“加強(qiáng)城市防洪排澇工程建設(shè)，提高城市排澇標(biāo)準(zhǔn)”。

澇災(zāi)產(chǎn)生的原因十分復(fù)雜，地勢(shì)低洼、水利化程度低、工程不配套易產(chǎn)生內(nèi)澇；洪水泛濫使下游外河水位過(guò)高、當(dāng)?shù)貪乘荒芡馀乓仔纬伞耙蚝橹聺场?；地下水位高，土壤粘性重，土層?nèi)部水分長(zhǎng)期過(guò)飽和易形成漬害。開(kāi)展治澇標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的基礎(chǔ)研究工作，對(duì)澇災(zāi)指標(biāo)體系、澇區(qū)區(qū)劃、致澇成因、治澇水利計(jì)算、澇區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與治澇標(biāo)準(zhǔn)及澇災(zāi)損失的關(guān)系等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究，編制水利行業(yè)《治澇標(biāo)準(zhǔn)》，指導(dǎo)全國(guó)治澇規(guī)劃編制和治澇工程建設(shè)都是十分必要的 。

2 研究目標(biāo)及技術(shù)路線

治澇標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究就是要研究確定治澇標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系，對(duì)不同地區(qū)的自然地理、澇災(zāi)成因、易澇程度進(jìn)行分類和區(qū)劃，為制修訂國(guó)家和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（如治澇標(biāo)準(zhǔn)、灌溉與排水設(shè)計(jì)規(guī)范、城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范等）及開(kāi)展全國(guó)治澇規(guī)劃提供技術(shù)支撐。

研究的技術(shù)路線是通過(guò)資料收集和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，調(diào)查了解不同地區(qū)、不同部門、不同防護(hù)對(duì)象對(duì)治澇的要求，分析以往治澇工程存在的問(wèn)題，以典型澇區(qū)為研究對(duì)象，通過(guò)澇災(zāi)成因及損失分析、治澇水文計(jì)算方法評(píng)價(jià)、治澇標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)體系研究、治澇分區(qū)方法研究、治澇標(biāo)準(zhǔn)與治澇工程投入、治澇效益的關(guān)系研究，確定合理的治澇標(biāo)準(zhǔn)并揭示進(jìn)一步提高治澇標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)合理性。

3 研究工作過(guò)程

治澇標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究于2011年7月申請(qǐng)立項(xiàng)，同年編制了項(xiàng)目申報(bào)書、任務(wù)書和實(shí)施方案等；2011年12月在北京召開(kāi)了治澇標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)；2012年3月至6月，對(duì)治澇標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究技術(shù)大綱進(jìn)行討論和審查；2012年7月，水利部組織專家對(duì)《治澇標(biāo)準(zhǔn)》編制工作大綱進(jìn)行審查，同月，治澇標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究課題組對(duì)安徽、江蘇、浙江、湖南、湖北、江西等省進(jìn)行了調(diào)研；2012年10月至11月，在北京召開(kāi)兩次專題工作會(huì)，討論相關(guān)研究工作成果，明確下一步研究重點(diǎn)內(nèi)容和工作方向；2012年12月對(duì)廣東省進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)研；2013年3月在北京召開(kāi)課題組初步成果討論會(huì)，形成了會(huì)議紀(jì)要，同時(shí)就《治澇標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)章節(jié)的編制進(jìn)行了討論；2013年10月，邀請(qǐng)相關(guān)省、流域機(jī)構(gòu)及設(shè)計(jì)單位的專家參加，對(duì)《治澇標(biāo)準(zhǔn)》初稿進(jìn)行討論，會(huì)后形成征求意見(jiàn)稿；2014年專題研究項(xiàng)目完成財(cái)務(wù)審計(jì)和成果驗(yàn)收；2016年4月《治澇標(biāo)準(zhǔn)》正式發(fā)布實(shí)施，與此同時(shí)，全國(guó)治澇規(guī)劃也在本研究成果的指導(dǎo)下展開(kāi)工作。

4 研究成果及結(jié)論

4.1 較全面反映我國(guó)易澇區(qū)分布和排澇能力現(xiàn)狀

研究表明，我國(guó)的易澇區(qū)主要分布在七大江河中下游的平原區(qū)，如我國(guó)長(zhǎng)江流域的江漢平原、洞庭湖和鄱陽(yáng)湖濱湖地區(qū)、下游沿江平原洼地，淮河流域的淮北平原、濱湖灘地、里下河水網(wǎng)地區(qū)，太湖流域的圩區(qū)和沿海河流下游（杭嘉湖區(qū)、蕭紹平原），珠江流域的珠江三角洲地區(qū)，松遼流域的三江平原、松嫩平原和遼河平原，黃河流域的河套平原、關(guān)中平原，海河流域中下游平原等地。

目前我國(guó)農(nóng)田現(xiàn)狀治澇標(biāo)準(zhǔn)普遍較低，地區(qū)間排澇能力差距較大，全國(guó)重要易澇區(qū)的排澇能力大都在3～5年一遇。其中，淮河流域排澇能力為3年一遇和不足3年一遇的易澇面積占總易澇面積的比例達(dá)78%；東北地區(qū)排澇能力為3年一遇和不足3年一遇的易澇面積占總易澇面積比例為40%，5年一遇的占37%；長(zhǎng)江流域排澇能力在5年一遇及以下的面積比例為44%，5～10年一遇的面積比例為40%；太湖流域有近80%的易澇面積排澇能力達(dá)到了10～20年一遇。

4.2 系統(tǒng)揭示我國(guó)不同地區(qū)澇災(zāi)的主要影響因素

通過(guò)澇災(zāi)成因分析，揭示了我國(guó)不同地區(qū)澇災(zāi)的影響因素主要受自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的影響。

自然因素主要包括地理位置、地形地勢(shì)和氣象條件等，其中降雨因素是造成我國(guó)大部分地區(qū)澇災(zāi)的最主要原因之一，降雨集中、歷時(shí)長(zhǎng)等極端天氣現(xiàn)象，往往形成洼地積水和淹沒(méi)災(zāi)害；地形條件也是造成澇災(zāi)的重要因素，低洼地區(qū)易成為澇水的匯集區(qū)，河道坡降平緩、排水不暢，澇水難以排除；土壤土質(zhì)粘重、透水性差，也易加重澇災(zāi)災(zāi)情；缺乏滯澇區(qū)和承泄區(qū)，不能對(duì)強(qiáng)降雨形成的大量澇水進(jìn)行調(diào)蓄和緩滯，也易造成澇災(zāi)。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素主要有經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人類活動(dòng)影響等，如排澇工程設(shè)施基礎(chǔ)薄弱、水利化程度低，毀林、圍湖造田、封堵或侵占河道等破壞自然生態(tài)系統(tǒng)，城鎮(zhèn)化程度提高使地面硬化，過(guò)量開(kāi)采地下水造成地面沉降等。

4.3 規(guī)范和建立治澇標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系

目前我國(guó)各地對(duì)治澇標(biāo)準(zhǔn)的表述方式不統(tǒng)一，本課題對(duì)現(xiàn)有各種表述方式進(jìn)行分析，對(duì)治澇標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系、評(píng)判條件和確定方法進(jìn)行了多方案的研究，結(jié)合我國(guó)實(shí)際，首次提出并推薦治澇指標(biāo)體系由“暴雨重現(xiàn)期、降雨歷時(shí)、排除時(shí)間、排除程度”4項(xiàng)指標(biāo)，以及不同作物種類、耕地面積大小、保護(hù)人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)當(dāng)量規(guī)模、城市重要程度等判別因子（評(píng)判條件）組成。對(duì)于以旱作、水田、經(jīng)濟(jì)作物為主的農(nóng)田，推薦以耕地面積作為確定治澇標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期大小和取值范圍的評(píng)判條件，以作物種類和耐淹程度作為確定降雨歷時(shí)、澇水排除時(shí)間長(zhǎng)短及排除程度的評(píng)判條件；對(duì)于城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)，推薦以人口數(shù)量、重要程度及經(jīng)濟(jì)規(guī)模作為確定城市排澇重現(xiàn)期大小和取值范圍的評(píng)判條件。

本課題推薦的治澇標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)體系和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)等研究成果均納入了水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《治澇標(biāo)準(zhǔn)》里。

4.4 明確治澇標(biāo)準(zhǔn)與治澇減災(zāi)效益及工程投資的關(guān)系，提出經(jīng)濟(jì)合理的治澇標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)范圍

研究表明，在一定經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r下，治澇標(biāo)準(zhǔn)提高到一定程度后，再進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)出現(xiàn)效益費(fèi)用比下降甚至倒掛現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)上是不合理的，同時(shí)占地帶來(lái)的社會(huì)環(huán)境影響也難以解決。根據(jù)對(duì)不同澇區(qū)樣本的研究分析，提出了不同地區(qū)、不同種植結(jié)構(gòu)情況下經(jīng)濟(jì)合理的治澇標(biāo)準(zhǔn)取值范圍。（1）對(duì)于以旱作物為主的澇區(qū)，排澇標(biāo)準(zhǔn)一般為5至10年一遇；排水和蓄澇條件較差，作物經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低，面積較小，其合理的治澇標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期不宜高于5年一遇；經(jīng)濟(jì)價(jià)值特別高、作物耐淹能力較差，如花卉、藥材等，排澇重現(xiàn)期不宜高于20年一遇，并考慮縮短澇水排除時(shí)間。（2）對(duì)于以水稻為主地區(qū)或河網(wǎng)圩區(qū)，如調(diào)蓄湖泊水面較少、外江頂托時(shí)間較長(zhǎng)，治澇標(biāo)準(zhǔn)宜為5～10年一遇；如排水和調(diào)蓄條件較好、治理工程便于實(shí)施，治澇標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期可按10～20年一遇。（3）在治澇體系較完善、現(xiàn)有水面率較大或可建設(shè)調(diào)蓄區(qū)，同時(shí)防護(hù)對(duì)象要求標(biāo)準(zhǔn)較高或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，治澇標(biāo)準(zhǔn)最高可按20年一遇；超過(guò)20年時(shí)，可按洪水進(jìn)行治理。（4）城市排水承泄區(qū)標(biāo)準(zhǔn)要與城市市政排水相適應(yīng)，一般在10年一遇及以上。

4.5 對(duì)國(guó)內(nèi)除澇水文計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)研究總結(jié)，提出各種方法的適用條件

目前我國(guó)各省區(qū)采用的除澇水文計(jì)算方法不盡相同，主要有平均排除法、排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式法、單位線法、水量平衡法、河網(wǎng)水力學(xué)模型法等方法。根據(jù)對(duì)不同地區(qū)的地形特征、不同類型下墊面和不同對(duì)象排澇要求的調(diào)查分析，推薦了不同計(jì)算方法的適用條件。平原坡水區(qū)宜采用排澇模數(shù)公式法、平均排除法、單位線等方法；濱河、濱湖、濱海等圩（垸）區(qū)宜采用平均排除法、水量平衡等方法；平原水網(wǎng)區(qū)宜采用平均排除法、水量平衡法、河網(wǎng)水力學(xué)模型等方法。

4.6 對(duì)比分析水利和市政兩種排水計(jì)算方法成果的差異

通過(guò)對(duì)水利和市政兩個(gè)行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范的定位、計(jì)算公式和推導(dǎo)依據(jù)、計(jì)算參數(shù)和邊界條件，以及按兩個(gè)行業(yè)不同方法分別計(jì)算的重現(xiàn)期、排澇模數(shù)、排澇流量等指標(biāo)的綜合分析，市政排水系統(tǒng)主要指市政管網(wǎng)工程、城區(qū)內(nèi)河與湖泊及相應(yīng)的配套工程，其排水計(jì)算采用城建部頒布的有關(guān)規(guī)范；水利排澇系統(tǒng)是指承納市政排水系統(tǒng)排出澇水的區(qū)域，主要由城市外圍的河道、溝渠、滯澇區(qū)、承泄區(qū)、泵站等工程組成，采用水利方法計(jì)算，其水位、流量要與市政排水規(guī)模相互協(xié)調(diào)。

現(xiàn)行的市政排水計(jì)算方法主要適用于市政排水系統(tǒng)中的城區(qū)集雨設(shè)施和排水管網(wǎng)，水利除澇水文計(jì)算方法則主要適用于城市外圍承納區(qū)的有關(guān)水利工程。水利除澇水文計(jì)算方法和暴雨重現(xiàn)期與市政排水計(jì)算方法和重現(xiàn)期不存在簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系，兩者之間的關(guān)系與當(dāng)?shù)氐谋┯晏匦?、排水面積大小、流程長(zhǎng)短、計(jì)算時(shí)段等有關(guān)。市政方法計(jì)算的1年一遇排水流量約相當(dāng)于水利方法計(jì)算的5～20年一遇排水流量，市政方法計(jì)算的2年一遇流量約相當(dāng)于水利方法計(jì)算的10～30年一遇排水流量。

4.7 對(duì)治澇區(qū)劃和澇區(qū)分類進(jìn)行初步研究

治澇區(qū)劃研究是對(duì)各個(gè)地區(qū)的致澇因子、澇災(zāi)危害性、澇災(zāi)孕災(zāi)環(huán)境、澇災(zāi)演變過(guò)程、澇災(zāi)程度及其對(duì)社會(huì)的影響、澇災(zāi)承災(zāi)體的易損性和澇災(zāi)減災(zāi)體系等進(jìn)行定量或半定量的評(píng)價(jià)與評(píng)估，進(jìn)行等級(jí)劃分和區(qū)域?qū)Ρ裙ぷ?。根?jù)其他行業(yè)對(duì)區(qū)劃劃分的定義、原則、方法，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有河流水系和澇區(qū)分布、致澇成因和地理特征等因素，研究提出了四級(jí)治澇區(qū)劃體系的總體框架，其中一級(jí)區(qū)劃綜合考慮現(xiàn)有的大行政區(qū)劃和流域分布情況，擬定了7個(gè)一級(jí)區(qū)，分別為東北平原區(qū)、華北平原區(qū)、淮河中下游平原區(qū)、長(zhǎng)江中游區(qū)、長(zhǎng)江下游平原區(qū)、珠江三角洲區(qū)、其他地區(qū)等；二級(jí)區(qū)劃研究了按“流域+大區(qū)域片”或按“省級(jí)行政區(qū)”劃分兩種方案，采用按省級(jí)行政區(qū)劃分二級(jí)區(qū)；三級(jí)區(qū)劃是在二級(jí)區(qū)劃的基礎(chǔ)上，按較大水系、特定區(qū)域的完整性進(jìn)行劃分；四級(jí)區(qū)劃即為獨(dú)立的澇區(qū)，按地理位置、行政區(qū)劃、河流水系、排水體系、管理體制等各種因素劃分。

按易澇面積、澇災(zāi)頻次、淹沒(méi)水深、淹沒(méi)歷時(shí)、成災(zāi)面積占易澇區(qū)面積比重、澇災(zāi)損失程度等六項(xiàng)因子進(jìn)行四級(jí)澇區(qū)識(shí)別和評(píng)估，結(jié)合量化指標(biāo)和專家經(jīng)驗(yàn)分別打分，統(tǒng)計(jì)出各澇區(qū)的受澇程度總分，進(jìn)行綜合分析，評(píng)判各澇區(qū)的澇情輕、中、重程度。

4.8 基于研究成果編制水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《治澇標(biāo)準(zhǔn)》（SL723-2016）

本研究課題實(shí)施前我國(guó)尚沒(méi)有一部關(guān)于治澇標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)，為此，以水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院、中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司為主編單位，以黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院為參編單位，成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，在治澇標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合全國(guó)治澇工程實(shí)踐，編制提出了《治澇標(biāo)準(zhǔn)》。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)農(nóng)區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城市、重要設(shè)施區(qū)等易澇區(qū)的治澇標(biāo)準(zhǔn)，以及排澇河道（溝渠）、泵站、涵閘、承泄區(qū)等治澇工程的設(shè)計(jì)水位、流量等做出了規(guī)定，提出了除澇水文計(jì)算方法的適用條件和公式?！吨螡硺?biāo)準(zhǔn)》（SL723-2016）于2016年4月經(jīng)水利部頒布實(shí)施■