杭嘉湖圩區防洪減災能力評價與提升對策研究

項 春,王益土,施高萍

(1．浙江水利水電學院 人事處，浙江 杭州 310018；2.浙江水利水電學院 機械與汽車工程學院，浙江 杭州 310018)

0 引 言

近年來，隨著重大自然災害的頻繁發生,對浙江經濟社會發展造成的影響日益凸顯，省委、省政府審時度勢，及時作出了治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節水的“五水共治”戰略部署，在這樣的背景下，研究如何建立區域性防洪減災能力的有效評價方法，并提出針對性的改進措施具有重要的理論和現實意義.杭嘉湖地區是浙江省的主要商品糧、蠶桑和淡水魚生產基地，地勢低洼，極易受到洪澇災害影響[1].為提升該區域的防洪減災能力，從20世紀50-80年代，杭嘉湖地區曾兩度進行圩區建設，截止到2009年，共建圩區2 149個，圩區總面積達48.6萬ha.本文通過建立基于防洪工程與非防洪工程兩方面影響因素的評價指標體系，對杭嘉湖圩區防洪減災能力的現狀進行評價，根據評價結果找出圩區內防洪減災的薄弱環節,并針對性地提出有效提升防洪減災能力的對策與建議.

1 圩區防洪減災評價指標體系建立

建立防洪減災能力評價指標體系的目的是使評價能定量化和規范化，評價指標應具有完備性、獨立性、靈活性、簡捷性、可操作性和動態性[1].圩區防洪減災評價指標體系主要根據防洪工程和非防洪工程兩個方面的影響因素建立.凡借助于工程手段抵御天然洪水，起防洪減災作用的措施，屬于防洪工程措施范疇,主要包括圩堤工程、水閘工程和排澇泵站工程等,借助于工程性措施可以提升圩區防洪減災能力[2]；非防洪工程是指法令、政策、經濟手段等，通過圩區管理、應急響應等工程以外的措施也可以提升圩區防洪減災能力[3].構成評價指標體系的指標既有直接從設計參數或測量的原始數據而來用以反映子系統的基本指標，又有對基本指標的抽象和總結，用以說明各子系統之間的聯系及圩區整體所具有性質的綜合指標，結合杭嘉湖圩區的實際情況，參考《杭嘉湖圩區整治技術導則》[4]的有關規定，建立以杭嘉湖圩區防洪減災能力評價為總目標層的四級評價指標體系(見表1).

表1 圩區防洪減災評價指標體系

2 圩區防洪減災能力評價

根據表1所確定的評價指標體系建立評價模型，量化各級指標因子對圩區防洪減災能力的影響情況，具體評價步驟如下：

步驟1：采用層次分析法[5]確定指標權重W.對同一指標層各個因素進行兩兩比較，通過專家打分構建判斷矩陣并進行一致性檢驗，確定各個因素的權重W.

步驟2：指標隸屬度計算.定義評語集(好，較好，一般，較差，差)，及具體分值(v1,v2,v3,v4,v5)，確定評語集向量v.組建來自不同層面的專家組，由專家對IV級的各項指標進行評價.

設第i級的j個指標共有n個專家進行了打分，打分結果標記為：r1，r2，…，rn，則第i級的j個指標的隸屬度函數為：

(1)

步驟3：采用模糊綜合評價法[6]確定評價結果.

根據專家評分確定的隸屬度rij建立n×p的模糊關系矩陣R：

(2)

根據層次分析法確定的權重W，對評價結果進行模糊變換，得到了圩區各指標的防洪減災能力評價值B：

B=WR

(3)

針對所研究的杭嘉湖圩區，定義評語集的值，確定向量V=(100,80,60,40,20).按公式(1)和(2)，計算求得I級指標的隸屬度及權重(見表2).

表2 I級指標評價隸屬度及權重

對I級指標進行模糊變換，按公式(3)求得杭嘉湖圩區的防洪減災能力評價結果為B：

最后按步驟4，可計算求得杭嘉湖圩區改造后目前的防洪減災能力值為：70.87分，介于“較好”與“一般”之間.圖1～圖8為計算求得的II、III級指標的防洪減災能力值.

圖1 防洪工程II級指標評價結果

圖2 非防洪工程II級指標評價結果

圖3 圩區布局III級指標評價結果

圖4 水閘工程III級指標評價結果

圖5 圩堤工程III級指標評價結果

圖6 排澇泵站工程III級指標評價結果

圖7 圩區管理III級指標評價結果

圖8 應急響應III級指標評價結果

3 圩區防洪減災能力評價結果分析與能力提升對策

3.1 圩區防洪減災能力評價結果分析

根據模糊綜合評價方法，求得杭嘉湖圩區防洪減災能力值為70.87分，說明杭嘉湖圩區總體上防洪減災能力水平處于“較好(80分)”和“一般(60分)”之間，該圩區的防洪減災能力還有較大的提升空間，與杭嘉湖地區經濟社會快速發展對該圩區防洪減災能力的要求還存在距離.

杭嘉湖圩區防洪工程防洪減災能力值為72.9分，由圖1可知，防洪減災能力相對薄弱的環節為水閘工程，根據圖4分析可知在水閘工程方面需要重點改善的是水閘布局、水閘安全和水閘運行.非防洪工程防洪減災能力的綜合評價值為60.9分，總體分值相對偏低.由圖II可知，“圩區管理”為56.4分、“應急響應”為74.1分，均需要加強，特別是要加強科技服務和交通運輸方面的防洪減災能力.

3.2 提高圩區防洪減災能力的建議

基于評價結果的分析，針對薄弱環節提出提升杭嘉湖圩區防洪減災能力的以下兩個方面建議.

3.2.1 加強防洪工程建設方面的建議

(1)水閘的最小凈寬應盡量大于4 M.為避免水閘凈寬過小影響水流流動，進而影響水環境，在條件允許的前提下，水閘凈寬盡可能大一點，一般情況下不應小于4 M.

(2)綜合考慮其安全性與親水性合理確定堤頂高程.堤頂高程由洪水位加堤頂超高確定，過高破壞河道的景觀效果和城市總體布局，過低則起不到正常防洪保護作用，因此，圩堤的堤頂高程應在保證安全泄洪的同時要考慮人們對河道的親水性需求.

(3)圩區規劃與河道規劃在布局上要統籌考慮.圩區格局指的是圩區的規模和布局，興建圩區必然抬高外江水位，因而需要整治外江河道來降低外江水位，因此，圩區格局應與河道格局統籌考慮.

(4)泵站布局注重排水與節能，水泵泵型優先選用混流泵.要滿足整個圩區的節能與排水，需遵循“低水低排，高水高排”，“均衡布站、方便管理”的原則.在選擇水泵泵型時，由于混流泵比軸流泵效率高，高效區寬，功率變化小，啟動功率小，汽蝕性能好，噪聲振動小，水位變化適應性好，在同等情況下優先選用混流泵.

3.2.2 加強非防洪工程建設方面的建議

(1)加強圩區工程管理標準化建設.實現圩區管理模式、管理組織、管理制度、管理標準、設備保險、管理考核的“六個統一”.

(2)加強泵站的長效管理建設，為泵站高效、安全運行創造條件.繼續推進泵站管理體制改革，進一步明晰管理職能；規范財政支付方式和范圍，為科學管理提供財力保障；依靠現代化方式提高管養水平，推進規范化管理.

(3)建立圩區災害應急響應制度.指導鄉鎮和社區制定和完善防洪應急預案，確保做到三個第一：第一時間抵達災害現場，第一時間了解并上報災情，第一時間調運救災物資.

(4)建立資金籌措機制，確保圩區管理工作健康良性的發展.圩區工程具有較為明顯的區域特征，按照歸屬地管理的原則，建立一套以地方政府為主導，省財政獎補扶持為引導的資金籌措機制，確保圩區管理工作的有序開展.

4 結 論

本文以杭嘉湖圩區為評價對象，分析了圩區防洪減災能力的影響因素，建立了杭嘉湖圩區防洪減災能力評價指標體系，構建了圩區防洪減災評價模型，評價了杭嘉湖圩區的整體防洪減災能力，針對薄弱環節提出了改善建議.本文采用層次分析法和模糊綜合評價法對圩區防災能力進行評價，最大程度地避免了專家評判中的主觀偏差，提高了系統評價的精確性，本文的研究對其他圩區防洪減災能力評價具有參考意義.

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