水利工程防洪經(jīng)濟(jì)效益的簡(jiǎn)易分析計(jì)算法

劉桂金

（六盤水水利局，貴州 六盤水）

水利工程防洪經(jīng)濟(jì)效益的簡(jiǎn)易分析計(jì)算法

劉桂金

（六盤水水利局，貴州 六盤水）

介紹一種水利工程防洪經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算法。根據(jù)超標(biāo)準(zhǔn)流量繪制流量~ 淹沒(méi)面積及淹沒(méi)面積~ 淹沒(méi)損失曲線, 借助公式可以計(jì)算出防洪效益及淹沒(méi)損失值, 比較直觀, 有推廣應(yīng)用價(jià)值。

洪水流量；淹沒(méi)面積；防洪效益；淹沒(méi)損失

1 問(wèn)題的提出

水利工程防洪經(jīng)濟(jì)效益分析計(jì)算極為復(fù)雜，其主要特點(diǎn)如下：

(1)洪災(zāi)損失和防洪效益有廣泛的社會(huì)性。洪災(zāi)損失可分為經(jīng)濟(jì)損失和非經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)濟(jì)損失指能用貨幣計(jì)量的損失，又稱直接損失；非經(jīng)濟(jì)損失是指那些難于或不便于用貨幣來(lái)計(jì)量的損失。

(2)不確定性。指發(fā)生頻率的隨機(jī)性，即洪水發(fā)生的時(shí)間、次數(shù)和洪水流量，洪量的大小難以預(yù)測(cè)，工程發(fā)揮防洪作用的大小與平時(shí)管理及當(dāng)時(shí)調(diào)度指揮有密切關(guān)系等。

(3)社會(huì)財(cái)富擁有量的可變性。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，被保護(hù)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)以及人民的衣、食、住、行等消費(fèi)資料的數(shù)量和質(zhì)量，都在不斷地變化，洪災(zāi)損失和防洪效益也逐年改變。即使致災(zāi)洪水標(biāo)準(zhǔn)相同，發(fā)生年份不同，所造成的損失也不相同；防洪避險(xiǎn)措施也不同，其財(cái)產(chǎn)損失率也是不同的。

(4)防洪效益的計(jì)算方法。即每年發(fā)生一次致災(zāi)洪水，通過(guò)社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料調(diào)查，確定財(cái)產(chǎn)損失率，計(jì)算防洪工程產(chǎn)生的實(shí)際效益值。不發(fā)生致災(zāi)洪水，就沒(méi)有實(shí)際效益。

不難看出，每年發(fā)生一次致災(zāi)洪水，都要進(jìn)行一次復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料調(diào)查，這既沒(méi)有必要，也不可能，尤其是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，完成這項(xiàng)工作更不現(xiàn)實(shí)。為此，我們?cè)谌珖?guó)各大型工程經(jīng)濟(jì)效益分析資料的基礎(chǔ)上，提出一種防洪效益分析的簡(jiǎn)易方法，對(duì)未來(lái)發(fā)生的致災(zāi)洪水，只要知道洪峰流量就可以從曲線上查出淹沒(méi)面積值和防洪效益值。同時(shí)，又可預(yù)測(cè)未來(lái)某一超標(biāo)準(zhǔn)洪水可能淹沒(méi)的面積和造成的損失，為防洪調(diào)度決策提供科學(xué)的理論依據(jù)。利用該方法可使本來(lái)極為復(fù)雜的防洪經(jīng)濟(jì)效益分析計(jì)算工作變得簡(jiǎn)便、迅速。

2 簡(jiǎn)易方法概述

2.1 淹沒(méi)面積的確定

當(dāng)工程上游發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，在無(wú)工程設(shè)防情況下，就會(huì)給下游造成災(zāi)害。受災(zāi)面積的大小與洪水超標(biāo)準(zhǔn)流量Q’、洪水總量W、流域內(nèi)平均降雨強(qiáng)度H有關(guān)，設(shè)淹沒(méi)面積為w，則w=f(Q’、W、H)。而洪水總量W受洪水歷時(shí)制約，流域內(nèi)平均降雨強(qiáng)度H受降雨歷時(shí)與前期降雨強(qiáng)度影響，二者與淹沒(méi)面積關(guān)系不大。對(duì)于一項(xiàng)水利工程來(lái)說(shuō)，其下游保護(hù)面積與淹沒(méi)范圍明確，針對(duì)不同頻率的洪水，有相同的調(diào)度措施。當(dāng)發(fā)生頻率相同的洪水，其決口位置應(yīng)是一定的，淹沒(méi)范圍也應(yīng)基本一致，為此，采用Q’~w曲線以確定淹沒(méi)面積。

2.2 淹沒(méi)損失的確定

淹沒(méi)損失B由淹沒(méi)面積及洪水歷時(shí)T來(lái)確定。即使是相同淹沒(méi)面積的兩次洪水，由于淹沒(méi)歷時(shí)不同、財(cái)產(chǎn)損失率不同，其淹沒(méi)損失就有一定差異。為此，我們做出淹沒(méi)損失與淹沒(méi)面積在不同淹沒(méi)歷時(shí)情況下的一組曲線，以確定淹沒(méi)損失。在作B~w曲線時(shí)，確定基準(zhǔn)年，認(rèn)為歷次洪水都在基準(zhǔn)年發(fā)生，根據(jù)Q’~w曲線確定淹沒(méi)面積，計(jì)算在基準(zhǔn)年的財(cái)產(chǎn)損失率和財(cái)產(chǎn)損失值，從而作出B~w關(guān)系曲線，兩條曲線確定后，當(dāng)發(fā)生超過(guò)河道保證標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，只要知道洪水流量Q就可以從曲線上查出淹沒(méi)面積和淹沒(méi)損失值，與有工程設(shè)防情況下?lián)p失之差，即為工程防洪效益。

2.3 價(jià)格水平與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的修正

從曲線上查得的經(jīng)濟(jì)損失值，是基準(zhǔn)年的水平，對(duì)于未來(lái)發(fā)生的致災(zāi)洪水，其經(jīng)濟(jì)損失值應(yīng)在基準(zhǔn)年的基礎(chǔ)上進(jìn)行修正。隨著社會(huì)的發(fā)展，價(jià)格水平也不斷變化，以基準(zhǔn)年的價(jià)格水平測(cè)算未來(lái)洪水的效益值，顯然是不合理的，需進(jìn)行修正。修正公式：換算系數(shù)=未來(lái)洪水年物價(jià)指數(shù)/基準(zhǔn)年物價(jià)指數(shù)

淹沒(méi)面積內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率修正:從曲線上查得的損失值為基準(zhǔn)年的損失值，沒(méi)有考慮淹沒(méi)范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)條件、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及人們的衣、食、住、行的變化，需按下列公式進(jìn)行修正

式中Bn為未來(lái)洪水損失值；Bo為基準(zhǔn)年損失值；n為未來(lái)洪水年與基準(zhǔn)年間隔年數(shù)；r為該區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率。

3 工程實(shí)例

以某水庫(kù)為例，該水庫(kù)工程1969年興建，總庫(kù)容3.53×108m3，防洪庫(kù)容2.87×108m3，截止到1996年，共11a發(fā)生超過(guò)下游河道保證標(biāo)準(zhǔn)洪水，防洪凈效益達(dá)39360萬(wàn)元。根據(jù)實(shí)際致災(zāi)洪水的相關(guān)資料，作出Q’~w、w~B關(guān)系曲線見圖1、圖2。

圖1 Q’~w關(guān)系曲線 圖2 w~B關(guān)系曲線

假定2009年該水庫(kù)發(fā)生稀遇洪水，根據(jù)調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃，經(jīng)水庫(kù)調(diào)蓄后，下泄流量仍達(dá)800m3/s，洪水歷時(shí)3d，試預(yù)測(cè)所造成的損失。

解：因此，此次洪水淹沒(méi)面積0.4 7×1 04h m2，淹沒(méi)損失值2 1 8 7.2 3萬(wàn)元。

[1]谷兆祺.加強(qiáng)城市防洪工作.城市道橋與防洪，2000-03-30.

[2]王保乾，史安娜.江蘇省防洪投資對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率的研究.水利水電科技進(jìn)展，2006-02-20.

[3]高德軍，郭其達(dá).防洪工程經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算.三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002-02-28.

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