國內(nèi)外防洪措施的探討

冷 棟，才莉莉

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

0 前 言

洪水是由暴雨、冰雪急劇融化、風(fēng)暴潮等自然因素引起江、河、湖、海水量在較短時(shí)間內(nèi)迅速增加，水位急劇上漲的自然災(zāi)害[1]。治理洪澇災(zāi)害從古至今就是一個(gè)全球性的課題，中國是一個(gè)洪澇災(zāi)害頻發(fā)的國家，據(jù)史書記載，從公元前206年—公元1949年中華人民共和國成立的2155年間，大水災(zāi)害就發(fā)生了1029次，幾乎每2a就有1次。新中國成立以來，洪澇災(zāi)害年年都有發(fā)生，只是大小有所不同而已。特別是20世紀(jì)50年代，10a中就發(fā)生大洪水11次。1998年的特大洪水更是使人們記憶猶新。

為應(yīng)對(duì)洪水災(zāi)害，保障沿岸城市村莊居民的生活生產(chǎn)安全，各地均出臺(tái)了各項(xiàng)措施以構(gòu)建因地制宜的防洪體系，防洪措施分為防洪工程措施與防洪非工程措施，文章綜述了國內(nèi)外防洪工程措施與非工程措施，總結(jié)各地的防洪經(jīng)驗(yàn)，以哈爾濱市為例，梳理當(dāng)?shù)氐姆篮轶w系組成，以期為城市防洪工作做出貢獻(xiàn)。

1 防洪工程措施

防洪工程措施是指在江河、湖畔或海岸建設(shè)的抵御洪水襲擊的各種工程設(shè)施，主要包括水庫、堤防以及蓄滯洪區(qū)等。由于人類社會(huì)的不斷發(fā)展，自然的河流條件已經(jīng)難以滿足洪水的安全宣泄要求，因此，建設(shè)合理的工程措施就顯得尤為重要[2]。

1.1 水庫

水庫是防洪體系的重要組成部分，在河道攔蓄滯洪和削峰調(diào)度方面發(fā)揮重要作用。葛洲壩水庫與三峽水庫在2004年“9.8”洪水中組成梯級(jí)水庫，通過調(diào)度取得了巨大的減災(zāi)興利效益[3]；云南云龍水庫在“2007.7”暴雨中減少災(zāi)區(qū)水深1m以上[4]；尼爾基水庫、豐滿水庫在2013年洪水中，對(duì)松花江流域洪水進(jìn)行了有效調(diào)節(jié)，不僅削減了下游各控制斷面的洪峰流量及時(shí)段洪量，并且改變了洪峰出現(xiàn)的時(shí)間，成功使第二松花江洪水與嫩江洪水錯(cuò)峰，最大程度保護(hù)了哈爾濱城區(qū)，對(duì)減少嫩江、第二松花江及松花江干流的洪水災(zāi)害發(fā)揮了重要作用。

但是由于中國水庫數(shù)量眾多，分布很廣，部分水庫存在年久失修，除險(xiǎn)加固工程開工不足等問題，且在調(diào)度過程中需要眾多部門及人員的配合，一旦出現(xiàn)失誤，難以進(jìn)行問責(zé)。因此，日常維護(hù)、排查，認(rèn)真進(jìn)行除險(xiǎn)加固，建立全制度約束，落實(shí)各項(xiàng)目責(zé)任方，有助于提升水庫在防汛工作中的效率[5-6]。

1.2 堤防

堤防作為防洪工程最重要的組成部分，是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)、保障社會(huì)安定的重要基礎(chǔ)設(shè)施。堤防一般在幾米以內(nèi)，也有接近大壩規(guī)模的超高堤防，一般根據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)與堤防結(jié)構(gòu)類型因地制宜建設(shè)。

國內(nèi)外堤防的修筑原材料一般以黏土、砂土、砂礫石等為主，就地取材，隨著時(shí)間的推移與城市的建設(shè)，經(jīng)過多次修復(fù)加高培厚而成。由于防洪標(biāo)準(zhǔn)、堤防結(jié)構(gòu)類型的不同，使得堤防高度、坡比及堤頂寬度差異較大。日本在荒川等流域建筑超級(jí)堤防，堤頂標(biāo)高超過普通堤防，寬度更是達(dá)到普通堤防的30倍；美國堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較高，重要城市防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到300-500a一遇；荷蘭更是對(duì)萊茵河兩岸封閉的堤防進(jìn)行無數(shù)次的修復(fù)、加高及加固的循環(huán)過程，使其達(dá)到1250a(16000 m3/s)一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)[7]。新中國成立以來，中國開展了大規(guī)模的水利防洪工程的修繕，防洪標(biāo)準(zhǔn)明顯提高。哈爾濱作為重點(diǎn)防洪城市，防洪標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到100a一遇，然而，隨著城市的發(fā)展與城區(qū)的擴(kuò)張，群力、松北等新區(qū)防洪能力已逐漸落后于保護(hù)對(duì)象的發(fā)展步伐，需結(jié)合市政進(jìn)行提升或改造。

1.3 蓄滯洪區(qū)

蓄滯洪區(qū)主要是指河堤外臨時(shí)貯存洪水的低洼地區(qū)及湖泊，是一種犧牲次要經(jīng)濟(jì)地區(qū)保住重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)地區(qū)的方法[8]，在防洪抗洪中起著削峰緩洪、延長洪水下泄時(shí)間，減輕下游災(zāi)害的主要作用。天津市現(xiàn)有13個(gè)蓄滯洪區(qū)，蓄滯洪水總量達(dá)57.9億m3，對(duì)天津市的城市防洪起到了重要的作用。黑龍江省也在逐漸完善建設(shè)蓄滯洪區(qū)，隨著“三江治理工程”的實(shí)施，哈爾濱市上游建設(shè)了胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)防洪工程，其作用均是保證哈爾濱市防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)200a一遇，蓄水庫容合計(jì)達(dá)67.51億 m3，其對(duì)哈爾濱斷面洪峰削減值在340-3600 m3/s，作用明顯。發(fā)生類似1998年實(shí)際年洪水時(shí)，通過啟用胖頭泡蓄滯洪區(qū)分洪，哈爾濱斷面的洪峰流量可削減1800-4157 m3/s，對(duì)哈爾濱市的城市防洪起到重要作用。胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)在各控制斷面洪峰影響值，見表1。

表1 蓄滯洪區(qū)在各控制斷面洪峰影響值 m3/s

2 防洪非工程措施

防洪非工程措施是通過法令、政策、行政管理、經(jīng)濟(jì)和防洪工程以外的技術(shù)等，減少洪泛區(qū)洪水災(zāi)害損失的措施。加強(qiáng)防洪非工程措施的構(gòu)建，提升防洪非工程措施的水平，利用科學(xué)技術(shù)手段以及相關(guān)行政措施來與防洪工程措施相結(jié)合，以達(dá)到保障流域、水域安全，保障人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全的目的。非工程措施與工程措施各司其職，相輔相成，共同達(dá)到防洪減災(zāi)的目的。

防洪非工程措施的基本構(gòu)架包括防洪的指揮體系，防洪預(yù)報(bào)、預(yù)警機(jī)制以及救災(zāi)保障體系。

在美國，截止到2000年，僅地質(zhì)調(diào)查局管理的水文站就達(dá)7000多個(gè)，另外還建有1.5萬個(gè)備用站；德國各個(gè)州都建有洪水預(yù)報(bào)中心；法國全國有52個(gè)洪水預(yù)報(bào)中心，洪水預(yù)報(bào)中心與各個(gè)水文站、雨量站實(shí)行計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，水情、雨情信息收集分析處理都用計(jì)算機(jī)進(jìn)行；馬來西亞洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)從監(jiān)測到預(yù)報(bào)預(yù)警模式主要包括布設(shè)水文站網(wǎng)——通過水情網(wǎng)絡(luò)收集水情信息——收集氣象信息——發(fā)布預(yù)報(bào)——發(fā)布預(yù)警。救災(zāi)保障體系是防洪救災(zāi)的關(guān)鍵性保障環(huán)節(jié)。美國于20世紀(jì)30年代提出洪水保險(xiǎn)政策，對(duì)可能遭受洪水破壞的機(jī)關(guān)、居民實(shí)施保險(xiǎn)，可以幫助受災(zāi)地區(qū)和群眾度過洪災(zāi)，恢復(fù)災(zāi)后生活和生產(chǎn)，提高抵抗洪水災(zāi)害的能力，減輕政府財(cái)政負(fù)擔(dān)。

防洪非工程措施在中國歷史上早有記載，西漢時(shí)賈讓治河三策中提出的“還灘于河”是世界治河史上最早提出的非工程防洪措施。哈爾濱市防洪工程建設(shè)經(jīng)過多年來的實(shí)踐，建管程序已逐步走上正軌，形成了一整套比較完善的建管制度，然而不可否認(rèn)，在防洪非工程措施中還存在一定的問題，蓄滯洪區(qū)內(nèi)人口增長量須進(jìn)一步進(jìn)行控制，且胖頭泡區(qū)域內(nèi)涉及8個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))政府所在地，經(jīng)濟(jì)相對(duì)繁榮，涉及行業(yè)部門較多，對(duì)于就地避洪的給養(yǎng)供給需進(jìn)一步保證，并制定完善的防火、防盜預(yù)案。應(yīng)因地制宜制定合理的洪水保險(xiǎn)制度，充分考慮各個(gè)收入群體，保證居民承受的保險(xiǎn)費(fèi)用在可接受的范圍內(nèi)，合理化籌措和管理防洪基金，保證防洪基金專款專用、明細(xì)清晰、去向透明。

3 國內(nèi)外防洪體系對(duì)比

綜上所述，各國的防洪減災(zāi)模式大致分為工程措施與非工程措施，從發(fā)展時(shí)間來說，工程措施出現(xiàn)時(shí)間較早，也是各國最主要的防洪措施，以日本、荷蘭等為代表的以高標(biāo)準(zhǔn)防洪工程體系建造防洪構(gòu)筑物，可以起到減小洪災(zāi)過程中造成的損失，但前期投入巨大，養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用較高，對(duì)于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)負(fù)擔(dān)較大；非工程措施是近年來新興的防洪策略，通過約束人類活動(dòng)減緩洪水災(zāi)害，是人類主動(dòng)適應(yīng)洪水以規(guī)避災(zāi)害、人與自然和諧發(fā)展的體現(xiàn)，以英國、法國等為代表，通過完善相關(guān)預(yù)警系統(tǒng)，繪制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖等措施，提高防洪信息系統(tǒng)自動(dòng)化與數(shù)據(jù)精確程度等措施以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。目前，工程與非工程措施并舉組成防洪體系為國際主流做法，以美國為代表，體現(xiàn)在提高防洪標(biāo)準(zhǔn)、在適合建壩的河流均設(shè)有水庫、推行《全國洪水保險(xiǎn)計(jì)劃》、利用經(jīng)濟(jì)手段有效控制泄洪區(qū)域人口數(shù)量與增長速率，以確保長期的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

與國外相比，我國目前防洪策略主要還是以防洪工程與抗洪搶險(xiǎn)為主，在防洪工程措施的基礎(chǔ)上，逐步加大非工程措施的比重。經(jīng)過長期的努力，一般中小河流均具備了防御5-10a洪水的能力，隨著現(xiàn)代科技技術(shù)在洪水管理的廣泛應(yīng)用，為水文氣象的預(yù)報(bào)精度及洪水管理提供了保障，應(yīng)急預(yù)案的編制與日常演練也體現(xiàn)了工程措施與非工程措施相結(jié)合的運(yùn)用價(jià)值。然而，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，部分城市防洪標(biāo)準(zhǔn)的提升速率已不及城市發(fā)展速度，對(duì)此，加強(qiáng)抗洪管理，明確管理部門職責(zé)等非工程措施將顯示出其重要的作用。

4 結(jié) 語

加大各方面防洪投入，健全防洪機(jī)構(gòu)設(shè)置，理順江河管理關(guān)系，制定完善的應(yīng)急預(yù)案，將工程措施與法律、行政、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)手段相結(jié)合，滿足長遠(yuǎn)的防洪利益，降低洪災(zāi)帶來的損失依然是各個(gè)城市防洪建設(shè)的主題，防洪工程措施與非工程措施合理結(jié)合，作為各地區(qū)的防洪方針，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)定不移的執(zhí)行。