治澇標準及關(guān)鍵技術(shù)研究

（中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司 合肥 230601）

1 立項的必要性

我國是世界上澇災(zāi)頻繁而嚴重的國家之一，統(tǒng)計顯示，截至2010年全國共有中低產(chǎn)田面積8.45億畝，其中易澇耕地面積3.66 億畝，全國每年澇災(zāi)面積平均達1 億多畝，因澇導(dǎo)致的糧、棉、油減產(chǎn)占全國總產(chǎn)量的5%左右。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，澇區(qū)經(jīng)濟總量不斷增加，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)國家糧食安全，而且與區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展、人民生活水平提高密切相關(guān)。如何減輕澇災(zāi)損失，促進人水和諧，是我國當前及今后一個時期需要著力解決的重大問題。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2010）》中明確提出要“重點研究開發(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發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)等”。2011 的中央一號文件《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年的一項重要任務(wù)，提出要“實施大中型灌溉排水泵站更新改造，加強重點澇區(qū)治理，完善灌排體系”“加強城市防洪排澇工程建設(shè)，提高城市排澇標準”。

澇災(zāi)產(chǎn)生的原因十分復(fù)雜，地勢低洼、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高、當?shù)貪乘荒芡馀乓仔纬伞耙蚝橹聺场保坏叵滤桓撸寥勒承灾兀翆觾?nèi)部水分長期過飽和易形成漬害。開展治澇標準相關(guān)的基礎(chǔ)研究工作，對澇災(zāi)指標體系、澇區(qū)區(qū)劃、致澇成因、治澇水利計算、澇區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展與治澇標準及澇災(zāi)損失的關(guān)系等關(guān)鍵技術(shù)問題進行研究，編制水利行業(yè)《治澇標準》，指導(dǎo)全國治澇規(guī)劃編制和治澇工程建設(shè)都是十分必要的 。

2 研究目標及技術(shù)路線

治澇標準及關(guān)鍵技術(shù)研究就是要研究確定治澇標準的指標體系，對不同地區(qū)的自然地理、澇災(zāi)成因、易澇程度進行分類和區(qū)劃，為制修訂國家和行業(yè)技術(shù)標準（如治澇標準、灌溉與排水設(shè)計規(guī)范、城市防洪工程設(shè)計規(guī)范等）及開展全國治澇規(guī)劃提供技術(shù)支撐。

研究的技術(shù)路線是通過資料收集和現(xiàn)場調(diào)研，調(diào)查了解不同地區(qū)、不同部門、不同防護對象對治澇的要求，分析以往治澇工程存在的問題，以典型澇區(qū)為研究對象，通過澇災(zāi)成因及損失分析、治澇水文計算方法評價、治澇標準指標體系研究、治澇分區(qū)方法研究、治澇標準與治澇工程投入、治澇效益的關(guān)系研究，確定合理的治澇標準并揭示進一步提高治澇標準的經(jīng)濟合理性。

3 研究工作過程

治澇標準及關(guān)鍵技術(shù)研究于2011年7月申請立項，同年編制了項目申報書、任務(wù)書和實施方案等；2011年12月在北京召開了治澇標準及關(guān)鍵技術(shù)研究項目啟動會；2012年3月至6月，對治澇標準及關(guān)鍵技術(shù)研究技術(shù)大綱進行討論和審查；2012年7月，水利部組織專家對《治澇標準》編制工作大綱進行審查，同月，治澇標準及關(guān)鍵技術(shù)研究課題組對安徽、江蘇、浙江、湖南、湖北、江西等省進行了調(diào)研；2012年10月至11月，在北京召開兩次專題工作會，討論相關(guān)研究工作成果，明確下一步研究重點內(nèi)容和工作方向；2012年12月對廣東省進行補充調(diào)研；2013年3月在北京召開課題組初步成果討論會，形成了會議紀要，同時就《治澇標準》相關(guān)章節(jié)的編制進行了討論；2013年10月，邀請相關(guān)省、流域機構(gòu)及設(shè)計單位的專家參加，對《治澇標準》初稿進行討論，會后形成征求意見稿；2014年專題研究項目完成財務(wù)審計和成果驗收；2016年4月《治澇標準》正式發(fā)布實施，與此同時，全國治澇規(guī)劃也在本研究成果的指導(dǎo)下展開工作。

4 研究成果及結(jié)論

4.1 較全面反映我國易澇區(qū)分布和排澇能力現(xiàn)狀

研究表明，我國的易澇區(qū)主要分布在七大江河中下游的平原區(qū)，如我國長江流域的江漢平原、洞庭湖和鄱陽湖濱湖地區(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。

目前我國農(nóng)田現(xiàn)狀治澇標準普遍較低，地區(qū)間排澇能力差距較大，全國重要易澇區(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到了10～20年一遇。

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

通過澇災(zāi)成因分析，揭示了我國不同地區(qū)澇災(zāi)的影響因素主要受自然因素和社會經(jīng)濟因素的影響。

自然因素主要包括地理位置、地形地勢和氣象條件等，其中降雨因素是造成我國大部分地區(qū)澇災(zāi)的最主要原因之一，降雨集中、歷時長等極端天氣現(xiàn)象，往往形成洼地積水和淹沒災(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)，不能對強降雨形成的大量澇水進行調(diào)蓄和緩滯，也易造成澇災(zāi)。

社會經(jīng)濟因素主要有經(jīng)濟發(fā)展水平和人類活動影響等，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，過量開采地下水造成地面沉降等。

4.3 規(guī)范和建立治澇標準的指標體系

目前我國各地對治澇標準的表述方式不統(tǒng)一，本課題對現(xiàn)有各種表述方式進行分析，對治澇標準的指標體系、評判條件和確定方法進行了多方案的研究，結(jié)合我國實際，首次提出并推薦治澇指標體系由“暴雨重現(xiàn)期、降雨歷時、排除時間、排除程度”4項指標，以及不同作物種類、耕地面積大小、保護人口數(shù)量、經(jīng)濟當量規(guī)模、城市重要程度等判別因子（評判條件）組成。對于以旱作、水田、經(jīng)濟作物為主的農(nóng)田，推薦以耕地面積作為確定治澇標準重現(xiàn)期大小和取值范圍的評判條件，以作物種類和耐淹程度作為確定降雨歷時、澇水排除時間長短及排除程度的評判條件；對于城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)，推薦以人口數(shù)量、重要程度及經(jīng)濟規(guī)模作為確定城市排澇重現(xiàn)期大小和取值范圍的評判條件。

本課題推薦的治澇標準指標體系和評判標準等研究成果均納入了水利部行業(yè)標準《治澇標準》里。

4.4 明確治澇標準與治澇減災(zāi)效益及工程投資的關(guān)系，提出經(jīng)濟合理的治澇標準指標范圍

研究表明，在一定經(jīng)濟社會發(fā)展狀況下，治澇標準提高到一定程度后，再進一步提高標準就會出現(xiàn)效益費用比下降甚至倒掛現(xiàn)象，經(jīng)濟上是不合理的，同時占地帶來的社會環(huán)境影響也難以解決。根據(jù)對不同澇區(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)濟合理的治澇標準取值范圍。（1）對于以旱作物為主的澇區(qū)，排澇標準一般為5至10年一遇；排水和蓄澇條件較差，作物經(jīng)濟價值較低，面積較小，其合理的治澇標準重現(xiàn)期不宜高于5年一遇；經(jīng)濟價值特別高、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間。（2）對于以水稻為主地區(qū)或河網(wǎng)圩區(qū)，如調(diào)蓄湖泊水面較少、外江頂托時間較長，治澇標準宜為5～10年一遇；如排水和調(diào)蓄條件較好、治理工程便于實施，治澇標準重現(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)，同時防護對象要求標準較高或經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，治澇標準最高可按20年一遇；超過20年時，可按洪水進行治理。（4）城市排水承泄區(qū)標準要與城市市政排水相適應(yīng)，一般在10年一遇及以上。

4.5 對國內(nèi)除澇水文計算方法進行系統(tǒng)研究總結(jié)，提出各種方法的適用條件

目前我國各省區(qū)采用的除澇水文計算方法不盡相同，主要有平均排除法、排澇模數(shù)經(jīng)驗公式法、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)對不同地區(qū)的地形特征、不同類型下墊面和不同對象排澇要求的調(diào)查分析，推薦了不同計算方法的適用條件。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 對比分析水利和市政兩種排水計算方法成果的差異

通過對水利和市政兩個行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范的定位、計算公式和推導(dǎo)依據(jù)、計算參數(shù)和邊界條件，以及按兩個行業(yè)不同方法分別計算的重現(xiàn)期、排澇模數(shù)、排澇流量等指標的綜合分析，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。水利除澇水文計算方法和暴雨重現(xiàn)期與市政排水計算方法和重現(xiàn)期不存在簡單的對應(yīng)關(guān)系，兩者之間的關(guān)系與當?shù)氐谋┯晏匦浴⑴潘娣e大小、流程長短、計算時段等有關(guān)。市政方法計算的1年一遇排水流量約相當于水利方法計算的5～20年一遇排水流量，市政方法計算的2年一遇流量約相當于水利方法計算的10～30年一遇排水流量。

4.7 對治澇區(qū)劃和澇區(qū)分類進行初步研究

治澇區(qū)劃研究是對各個地區(qū)的致澇因子、澇災(zāi)危害性、澇災(zāi)孕災(zāi)環(huán)境、澇災(zāi)演變過程、澇災(zāi)程度及其對社會的影響、澇災(zāi)承災(zāi)體的易損性和澇災(zāi)減災(zāi)體系等進行定量或半定量的評價與評估，進行等級劃分和區(qū)域?qū)Ρ裙ぷ鳌８鶕?jù)其他行業(yè)對區(qū)劃劃分的定義、原則、方法，結(jié)合我國現(xiàn)有河流水系和澇區(qū)分布、致澇成因和地理特征等因素，研究提出了四級治澇區(qū)劃體系的總體框架，其中一級區(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個一級區(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)、長江中游區(qū)、長江下游平原區(qū)、珠江三角洲區(qū)、其他地區(qū)等；二級區(qū)劃研究了按“流域+大區(qū)域片”或按“省級行政區(qū)”劃分兩種方案，采用按省級行政區(qū)劃分二級區(qū)；三級區(qū)劃是在二級區(qū)劃的基礎(chǔ)上，按較大水系、特定區(qū)域的完整性進行劃分；四級區(qū)劃即為獨立的澇區(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、淹沒水深、淹沒歷時、成災(zāi)面積占易澇區(qū)面積比重、澇災(zāi)損失程度等六項因子進行四級澇區(qū)識別和評估，結(jié)合量化指標和專家經(jīng)驗分別打分，統(tǒng)計出各澇區(qū)的受澇程度總分，進行綜合分析，評判各澇區(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)標準《治澇標準》（SL723-2016）

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