溫州樂成平原排澇工程防洪減災效益分析

王金福

(浙江省樂清市水利局，浙江 樂清 325600)

1 引 言

洪水是當今世界上發生最頻繁、對人類危害最大的自然災害之一，防洪減災工程是一項龐大而又系統的綜合性工程，也是一項任重道遠且需要堅持不懈的公益性基礎工程。目前，我國中小河流與流域防洪標準普遍較低，已嚴重影響了我國社會經濟的可持續發展。因此，長期以來，“建立高標準的防洪減災保障體系”一直是水利建設的首要任務。在流域防洪系統體系規劃與建設中，能否正確計算防洪工程的減災效益，既是全面評價防洪工程建設的利害得失，決策部門進行決策的基本條件，也是提高社會公眾對水利工程認同度、促進防洪事業發展的必要手段。但是基于洪水的致災因素較多，孕災環境復雜多變，時空的變異性大，以及承災體具有高維性和混雜性的特點，想要真正準確地計算防洪減災效益非常困難。

2 防洪減災經濟效益概述

通常我們所說的防洪減災經濟效益是指在發生同等洪水的條件下，該地區在無防洪體系下所遭受的災害損失，然后扣除建設防洪體系后依然可能產生的洪災損失的差額。通常的年份，防洪減災經濟效益無法得以真正的體現，較少甚至為零；一旦在洪災來臨之時，其具備的巨大效益及特殊價值才得以體現。

一般來講防洪減災經濟效益的計算對象是以河流流域或某一地區在一次災害過程后或是產生致災洪水的某段時期內，計算防洪體系所能免除損失的經濟效益。其計算往往是針對一個完整的防洪體系， 而不是某一單項水利工程，且不包括間接經濟效益、社會效益、生態效益及負效益等。具體步驟如下：

（1）洪水還原至基準年的淹沒面積

首先是詳細地分析考證目標計算區域在基準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。根據工程考證情況繪制防洪減災經濟效益的基準年各項關系曲線，建立流域或區域各單元洪水各個要素，包括水位、洪峰、洪量，與被淹沒面積的曲線圖。再根據建立的基準年關系圖，將計算年的洪水情況于基準年比較，對比出洪水還原至基準年的淹沒面積。

（2）單位面積財產價值的調查

該調查是指：以調查年社會經濟狀況為基礎，通常以基準年的前三年以上的統計資料為依靠，以典型調查和抽樣調查為輔助，計算出單位面積上財產總值；同時以調查年份為參照年份，以參照年之后的年物價增長水平為基礎，對計算年的單位面積財產價值進行修正。

（3）洪澇災害綜合財產損失率的計算

該計算方法是計算受災地區單位面積上的總財產損失值與受災前原有各類財產價值的比例；是各類財產損失率的加權平均。影響這個指數的因素眾多，比如：計算對象的自身抗災能力、歷時長度、救災力度、受災季節等。在計算該損失率時，必須在地區平均損失率的基礎上做必要的調整。

3 樂成平原排澇與社會經濟現狀

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

樂成城區由十八玍和上葉水系組成，政區面積101.15km2，其中山區面積約占64.5%，平原面積約占35.5%，河道總長度約100km，水面面積139萬m2。主要排水河道有銀溪、金溪、泮湖溪、西運河、東運河、中運河、石馬河、東山南河、懸浦河、南岸河和后所河等。片內洪澇水由西北向東南主要通過二眼閘和勝利閘泄入樂清灣。

樂成鎮背山面海，上游山區集水面積大，坡短流急，平原地勢低平，河道窄小且彎淺淤塞，排澇水閘規模偏??；下游排水受潮水頂托，每遇臺風暴雨（與天文大潮相遭遇），山洪及平原澇水無法及時排出，極易造成大范圍的洪澇災害，對人民生命財產造成嚴重威脅。特別是近幾年來，連續遭遇“云娜”、“海棠”、“麥莎”等特大臺風暴雨襲擊后，樂清市損失嚴重，已嚴重制約了國民經濟正常、穩定發展。因此樂清市急需建立起人水和諧的防洪排澇體系，為區域社會經濟發展提供有力的保障。

表1 樂成鎮2009年社會經濟情況表

4 樂成平原災害情況

4.1 2004年14號云娜臺風洪澇災害災情統計

此次臺風造成樂清市共倒塌房屋達3210間，洪水災害致使20人死亡，山地災害致使13人死亡，失蹤24人，直接經濟損失達179148萬元，其中水利設施損失31000萬元，農林牧漁損失65440萬元，工業交通運輸業損失52536萬元。

4.2 2005年09號麥莎臺風洪澇災害災情統計

此次臺風造成樂清市受災村居803個，受災人口704162人，共倒塌房屋378間，洪澇災害致使2人死亡，直接經濟損失達77273萬元，其中水利設施損失4092萬元，農林牧漁損失30424萬元，工業交通運輸業損失21724萬元。

4.3 2005年15號卡努臺風災情統計

此次臺風造成樂清市受災村居269個，受災人口263901人，共倒塌房屋83間，直接經濟損失達8745萬元，其中水利設施損失370萬元，農林牧漁損失6122萬元，工業交通運輸業損失80萬元。近幾年樂成平原災情統計情況見表2：

表2 樂成平原災情統計表

5 新建工程的規模和投資

5.1 工程任務和規模

樂清市樂虹平原防洪一期（樂成片）工程主要是對樂成鎮城區的主要排水河道中運河進行疏浚、拓寬、護岸，并拆建石馬人行橋和拆除公利閘改設交通橋，在河流兩岸設置人行道和綠化帶進行景觀整治，以提高樂清市樂成平原的防洪排澇能力，并明顯改善城鎮水環境。主要任務是防洪和排澇，并兼顧河道生態環境的改善。通過對樂成平原骨干排水河道——中運河實施拓寬整治，增強河道的泄水能力，減輕樂成平原的防洪壓力，減少洪澇損失，保持社會穩定，促進經濟發展。

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。中運河由銀溪口至勝利閘，整治河道長6356米，河道寬度按防洪規劃整治。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

中運河整治分三段：

銀溪口至雙雁路段，采用高護岸復式斷面結構，以適應工程占地較為緊張的實際情況；雙雁路至公利閘段，采用低護岸復式斷面結構，增加親水性和景觀效果，并體現旅游休閑功能；公利閘至勝利閘段，采用低護岸復式生態型斷面結構，親水性好，水生動物生存空間大。

（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12945萬元，其中建安工程6198萬元，建安工程中河道整治工程5393萬元，橋梁工程313萬元，臨時工程412萬元，獨立費用721萬元，征地和環境部分為5680萬元。需征用土地479畝，居民遷移房屋25385平方。

6 樂成平原排澇工程防洪效益計算

6.1 防洪效益計算模型

防洪效益計算參考龍子泉的宏觀計算模型，模型形式為：

μP-單位面積洪災損失；

AB-流域受災面積；

Cν-主河道超蓄洪量的離差系數；

φB-概率 1-PB的標準正態分布的下分位數。

6.2 多年平均防洪效益計算

（1）洪峰流量計算

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

表3 頻率雨量與洪峰流量計算表

（2）洪峰流量與受災面積的關系

根據2004年以來統計資料計算整理，樂成平原排澇工程建設前，歷史上洪峰流量與成災面積的關系見表4。

通過一元線性回歸模型進行計算洪峰流量與受災面積的相關關系，計算結果見表5：

表4 洪峰流量與受災面積關系表

表5 回歸模型及參數估計表

根據上表的回歸模型公式的計算結果，樂成平原洪峰流量與成災面積的關系具有較好的一元線性相關。樂清市樂虹平原防洪一期（樂成片）工程的建設使下游地區的防洪標準由不到5年一遇提高到20年一遇。經測算，若發生5年一遇的洪災，洪峰流量為662 m3/s，若發生20年一遇的洪災，洪峰流量為1018m3/s[7]。據此數據，采用上表的回歸模型，可以估算出發生5年一遇和發生20年一遇的受災面積，具體見表6。

（3）單位面積受災損失估計

成災率根據袁曉玉等對浙江省洪澇災害的統計分析結果進行估算見表7[8]。

表6 成災面積估算表 單位：公頃

表7 成災面積與成災率表

根據以上二表可知，若發生5年一遇的洪澇災害，成災面積為1412公頃，成災率為0.1374；若發生20年一遇的洪澇災害，成災面積為2309公頃，成災率為0.1736。

單位面積受災損失估計采用典型地區調查法，選擇樂成鎮2009年經濟數據進行分析。單位面積損失=工農業總產值/鄉鎮面積×成災率，據此計算出不同災害情況下的單位面積受災損失，見表8。

表8 單位面積受災損失表

6.3 樂成平原排澇工程防洪效益比較

根據上文提到的龍子泉的防洪效益計算模型，可以計算出樂虹平原防洪一期（樂成片）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：

通過計算可知，樂虹平原防洪一期（樂成片）工程建成后，樂成平原多年平均防洪效益為6687萬元。

7 結 語

樂清市樂虹平原防洪一期（樂成片）工程建成后，多年平均年防洪效益為6687萬元。巨大的防災減災效益，使其成為樂清市整個防洪體系中的重要組成部分。另外，樂虹平原防洪一期（樂成片）工程大大提高了樂成平原的防洪標準，保證了廣大群眾正常的生產、生活秩序，具有顯著的社會效益和環境效益。因而對于樂成平原治理應立足長遠，具有科學性、全局性、前瞻性、長遠性，綜合考慮上中下游關系，以確保能最大限度的發揮樂成平原的防洪減災效益，更好的服從、服務于樂清市的整體防洪大局。在治理過程中應因勢利導，不可急于求成。

[1] 國家防汛抗旱總指揮部辦公室等. 中國水旱災害[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 1997.

[2] 歐巖峰, 唐明. 關于防洪減災經濟效益計算方法的探討[J].中國防汛抗旱, 2008. (6): 41～42.

[3] 陳邊田.《樂清年鑒, 2005》. 北京: 線裝書局,2006.

[4] 吳文華, 施曦旺等.《樂清市樂虹平原防洪一期(樂成片)工程初步設計報告》. 浙江廣川工程咨詢有限公司, 2007.

[5] 龍子泉.流域防洪效益計算宏觀模型[J]. 水科學進展, 2002. (4): 445～449.

[6] 余家林, 朱倩軍主編.大學數學-概率論及試驗統計[M].北京: 高等教育出版社, 2009.

[7] 馬志鑫等. 浙江省可能最大暴雨圖集[R]. 浙江省水文總站刊印, 1979.

[8] 袁曉玉, 薛根元, 顧駿強等. 浙江省洪澇災害的統計分析[J]. 災害學, 2002, 17(1): 56～61.