夏廣義
(安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 安徽合肥 230088)
關(guān)于沿淮湖洼地區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)的探討
夏廣義
(安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 安徽合肥 230088)
排澇標(biāo)準(zhǔn)的確定涉及面廣,影響因素多,政策性強(qiáng),不僅與暴雨重現(xiàn)期、暴雨歷時(shí)、排出時(shí)間、排除程度等因素有關(guān),而且與地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、防護(hù)對(duì)象的治澇要求及投資、效益等因素有關(guān)。本文通過對(duì)沿淮焦崗湖洼地進(jìn)行研究,分析不同排澇標(biāo)準(zhǔn)澇區(qū)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo),提出沿淮湖洼地區(qū)近期治理適宜的排澇標(biāo)準(zhǔn)。
淮河 湖洼地區(qū) 排澇標(biāo)準(zhǔn) 探討
排澇標(biāo)準(zhǔn)一般以排水區(qū)發(fā)生一定重現(xiàn)期的暴雨,農(nóng)作物不受澇或地面不積水作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),即當(dāng)實(shí)際發(fā)生的暴雨不超過設(shè)計(jì)暴雨時(shí),對(duì)于農(nóng)田的淹水深度和淹水歷時(shí)不應(yīng)超過農(nóng)作物正常生長所允許的耐淹水深和耐淹歷時(shí),對(duì)于城鎮(zhèn)區(qū)為重要設(shè)施地面不積水。排澇標(biāo)準(zhǔn)與暴雨重現(xiàn)期、暴雨歷時(shí)、排出時(shí)間、排除程度、以及農(nóng)作物組成、河網(wǎng)和湖泊的調(diào)蓄能力等因素有關(guān);也與地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、防護(hù)對(duì)象的安全要求及治澇工程的規(guī)模和投資、效益等因素有關(guān)。
新中國成立以來,淮河流域在進(jìn)行防洪工程建設(shè)的同時(shí),也開展了大量的治澇工程建設(shè),采取了圈圩建站、骨干河道整治、疏溝排水、出口建閘、面上配套、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等多種措施,治澇標(biāo)準(zhǔn)一般采取3~5年一遇。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,迫切要求提高排澇標(biāo)準(zhǔn),減輕澇災(zāi)損失。為探討提高排澇標(biāo)準(zhǔn)與澇區(qū)的投入和效益的關(guān)系,本文選取排澇工程的類別全面,排水系統(tǒng)分區(qū)明確,各澇區(qū)具有不同的代表性的焦崗湖洼地進(jìn)行研究,論證提高排澇標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)合理性。
焦崗湖洼地處于淮河中游左岸,屬湖泊型洼地,流域面積480km2,人口39.3萬人,耕地46.7萬畝。流域內(nèi)以農(nóng)業(yè)種植為主,主要作物有小麥、大豆、水稻、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物,其中水稻種植的面積不足總面積的5%,其余均為旱作物。
焦崗湖主要支流有濁溝、花水澗和老墩溝,流域面積284km2。環(huán)湖區(qū)面積共196km2。焦崗湖入淮通道便民溝是人工河道,全長2.4km,溝口有焦崗閘與淮河相通。另外,劉集大溝處于流域西部,緊鄰潁河,流域面積82.6km2,在目前工程情況下,當(dāng)潁河水位較低時(shí),可自排入潁河;當(dāng)潁河水位較高不能自流排出時(shí),該流域澇水將通過劉集大溝匯入焦崗湖。焦崗湖流域內(nèi)地勢西北高、東南低。北部地形平坦,地面高程在25~24m;中部在24~21.5m,崗?fù)菹嚅g;在東南低洼地處有常年蓄水區(qū),湖底高程在16~16.5m,正常蓄水位17.75m,相應(yīng)湖面面積約40km2,蓄水庫容約4300萬m3。
經(jīng)過多年的建設(shè),目前焦崗湖流域現(xiàn)有圩堤長66.7km防洪標(biāo)準(zhǔn)不足20年一遇;現(xiàn)有排澇泵站3座,裝機(jī)8285kW,排水涵閘14座,現(xiàn)有排水河道9條長133km,圩區(qū)及面上排澇大溝5條長35.1km,圩區(qū)內(nèi)還有排水中溝10條,總長約30km,排澇標(biāo)準(zhǔn)均不足5年一遇。
目前,焦崗湖流域來水基本上都通過焦崗閘排入淮河。由于出口受淮河高水位頂托,汛期
經(jīng)常關(guān)閘,不能自流排水,洼地積澇成災(zāi)。自新中國成立后的60多年中,焦崗湖流域發(fā)生較大洪澇災(zāi)害的有17年,其中受災(zāi)最重的是1954年、1991年、2003年和2007年,相應(yīng)最高內(nèi)澇水位為25.93m、21.91m、22.0m、21.57m,淹沒耕地46.7萬畝、36.7萬畝、15萬畝、14.4萬畝。造成焦崗湖流域嚴(yán)重澇災(zāi)的原因是多方面的:一是流域內(nèi)降雨強(qiáng)度大,發(fā)生超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)暴雨的機(jī)會(huì)多。二是流域出口受淮河高水位頂托,形成“關(guān)門淹”。汛期淮河遇中、小洪水時(shí),水位就高出地面,焦崗閘就關(guān)閘防淮水倒灌,致當(dāng)?shù)貪乘蠓e于焦崗湖內(nèi),形成“關(guān)門淹”。1991、2003、2005、2007年焦崗閘分別關(guān)閘104天、42天、45天、50天。三是是現(xiàn)有圩堤防洪標(biāo)準(zhǔn)低,部分洼地缺少骨干排澇設(shè)施,排澇標(biāo)準(zhǔn)偏低;焦崗湖現(xiàn)有4處圩堤防洪標(biāo)準(zhǔn)不足20年一遇,澇區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)為足5年一遇。四是配套工程不完善,影響骨干工程效益的發(fā)揮,現(xiàn)有溝渠大多有堵壩,排水不暢,影響除澇骨干工程的作用發(fā)揮。
為分析不同治理標(biāo)準(zhǔn)對(duì)澇區(qū)治理工程費(fèi)用和效益的影響,根據(jù)焦崗湖澇區(qū)的工程現(xiàn)狀與特點(diǎn),分為楊湖圩、喬口圩、棗林圩、老墩溝、劉集大溝、便民溝等6個(gè)澇區(qū),對(duì)澇區(qū)治澇標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)狀提高至5年一遇、現(xiàn)狀提高至10年一遇、現(xiàn)狀提高至20年一遇三種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。并對(duì)楊湖圩、喬口圩、棗林圩圩堤防洪標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。
針對(duì)焦崗湖流域的地形地勢特點(diǎn)以及其致災(zāi)原因,治理的總體布局為:充分發(fā)揮現(xiàn)有涵閘和大溝的排水能力,擴(kuò)大自排出口,建設(shè)控制工程,使劉集大溝流域等客水不下竄入湖,實(shí)施分片排水;完善圩口的防洪除澇體系。見表1。
表1 焦崗湖洼地不同排澇標(biāo)準(zhǔn)治理工程措施與投資表
4.1 治理效益
澇區(qū)防洪除澇效益,主要為減免農(nóng)作物、居民財(cái)產(chǎn)、重要工礦設(shè)施等的損失,除澇效益計(jì)算不僅與暴雨量級(jí)有關(guān),也與暴雨時(shí)程分布、積水歷時(shí)和積水深度、農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)及生長季節(jié)、現(xiàn)狀排澇條件等因素密切相關(guān)。本次采用內(nèi)澇積水量法計(jì)算不同標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)澇積水量,從而推算淹沒面積,并通過對(duì)典型區(qū)洪澇損失的調(diào)查,分析澇區(qū)不同頻率澇水的澇災(zāi)損失,從而推求出工程的除澇效益。
根據(jù)分析計(jì)算,焦崗湖澇區(qū)多年平均洪澇減淹面積從現(xiàn)狀提高到5年一遇為3.01萬畝;提高到10年一遇為4.91萬畝;提高到20年一遇為5.53萬畝。通過對(duì)焦崗湖等洼地不同標(biāo)準(zhǔn)洪澇水農(nóng)業(yè)損失和非農(nóng)業(yè)損失的調(diào)查,并折算至2013年價(jià)格水平,則多年平均防洪除澇效益(即減少的洪澇損失)從現(xiàn)狀提高到5年一遇為3250萬元、提高到10年一遇為5300萬元、提高到20年一遇為5970萬元。
4.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析
按現(xiàn)行水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范進(jìn)行評(píng)價(jià),在社會(huì)折現(xiàn)率取8%,建設(shè)期采用2年,運(yùn)行期采用30年時(shí),各方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo),見表2。
按差額經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用分析,各方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo),見表3。
表2 焦崗湖不同治澇標(biāo)準(zhǔn)工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)成果表
表3 焦崗湖治澇工程差額經(jīng)濟(jì)指標(biāo)成果表
從以上經(jīng)濟(jì)分析成果表中可以看出,焦崗湖澇區(qū)中由現(xiàn)狀提高到5年一遇、10年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn),其效益費(fèi)用比均大于1,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率均大于8%,說明治澇標(biāo)準(zhǔn)提高到5~10年標(biāo)準(zhǔn)在經(jīng)濟(jì)上是合理的;當(dāng)治澇標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)狀提高到20一遇時(shí),效益費(fèi)用比小于1,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為負(fù)值,在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。
從差額經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用分析看,排澇標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)狀提高到5年一遇,經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)最好;由5年一遇提高到10年一遇,經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)可以滿足《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》的要求;由10年一遇提高到20年一遇標(biāo)準(zhǔn),效益費(fèi)用比小于1,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為負(fù)值,不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。因此,焦崗湖澇區(qū)治澇標(biāo)準(zhǔn)近期以不超過10年一遇為宜。
通過對(duì)焦崗湖洼地治理工程的分析與計(jì)算,初步得出如下結(jié)論:
(1)焦崗湖澇區(qū)適合治澇措施。焦崗湖屬于沿淮湖泊型洼地,澇水自排宜受淮河干流洪水頂托影響,甚至淮河水位高于湖內(nèi)水位,澇水無法自排,造成“關(guān)門淹”,而“關(guān)門淹”時(shí)間長達(dá)1-2月。因此,焦崗湖甚至沿淮洼地治澇措施以抽排和自排并重。
(2)澇區(qū)治澇標(biāo)準(zhǔn)。在低標(biāo)準(zhǔn)治理階段,治理工程效果十分明顯,經(jīng)濟(jì)效益比較顯著;當(dāng)澇區(qū)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)以后,經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)將明顯衰減。通過對(duì)焦崗湖澇區(qū)的分析表明,焦崗湖澇區(qū)治澇標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)狀提高至5年一遇標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)較好;由5年一遇提高至10年一遇標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)次之,但仍滿足《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》的要求;由10年一遇提高至20年一遇標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)不合理。因此,對(duì)于類似焦崗湖以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的沿淮澇區(qū),治澇標(biāo)準(zhǔn)近期提高至10年一遇在經(jīng)濟(jì)上(費(fèi)用效益)是合適的,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,治澇標(biāo)準(zhǔn)可逐步提高。
(3)應(yīng)因地制宜、合理制定治澇標(biāo)準(zhǔn)。澇區(qū)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)處于不同發(fā)展水平時(shí),治澇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況、結(jié)合流域特征綜合考慮,在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理范圍內(nèi),綜合考慮干支流匯流關(guān)系等合理制定治澇標(biāo)準(zhǔn)。
1 夏廣義,李燕. 安徽省淮河流域易澇洼地澇災(zāi)及其損失研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2013.1.
2 李燕,徐迎春.淮河行蓄洪區(qū)和易澇洼地水災(zāi)防治實(shí)踐與探索[M].中國水利水電出版社,2013.
10.3969/j.issn.1672-2469.2014.09.014
TV87
B
1672-2469(2014)09-0042-03
夏廣義(1964年—),男,高級(jí)工程師。