温州市某小流域防洪避险工作的初步探讨

林 锐,郑田中,蒋 晶

(1.温州市人民政府防汛防旱指挥部办公室,浙江 温州 325000;2.温州市水利局,浙江 温州 325000;3.温州市水利电力勘测设计院,浙江 温州 325011)

1 小流域概况

该小流域位于江西洋平原的上游段,毗邻县城。2007年区域内共有行政村5个,居民2 253户,共8 431人,国内生产总值9 607万元。区域城郊型特色农业颇具规模,大棚蔬菜种植面积达80 hm2(1 200亩),同时拥有丰富的石材和瓷土矿产,其中瓷土面积达5 km2,储藏量居温州市第1位,加工业和陶瓷制造业历史悠久、质优物美,旅游资源独特,旅游高峰期人数每天高达5 000多人次。

该流域集水面积22.7 km2,其中山区面积为18.58 km2,区域主要排洪河道有3条,分别为罗溪、章岙溪、直渎溪,3条溪流汇合后称为洛溪,汇入沪山内河,通过排涝闸外排外江。目前区域内部仅完成罗溪水碓至罗溪桥(新)段总长度约945m河道整治工作,其他主排洪河道4.7 km为修建年代较为久远的老土堤,质量较差,三溪交汇河道(洛溪)长度2.45 km,大部分为土质自然边坡。

2 小流域区域灾害特点

2.1 灾害频发,造成的损失大

该小流域灾害频发,灾害1 a多遇现象也时常发生,防洪压力大,形势十分严峻。近3 a统计:2005年(7月19日)5号台风 “海棠”、2006年 (8月10日)8号台风 “桑美” 和2007年 (9月19日)13号台风 “韦帕” 都给区域带来了灾难性破坏。如台风“桑美”期间,该区域3 d深陷洪涝之中,房屋倒塌134间,受损房屋917间,溪堤决口21处共0.8 km,滑坡53处共2.5 km,冲毁堤坝3座,桥梁3座,农田全部淹没,给当地居民和社会生产带来了巨大损失。

2.2 突发性强,预见难度较大

该小流域山洪灾害均是由暴雨引发的暴涨暴落的地表径流,短历时暴雨没有分布的地域性规律,除台风暴雨、梅雨暴雨外,小尺度雷暴雨众多,笼罩范围不大,但历时短,雨强大。随机的暴雨分布及破碎的地形地貌条件,致使该小流域山洪灾害突发性强。

2.3 暴涨暴落,破坏性大

该小流域一旦遭遇短历时大暴雨,坡面径流快速汇集,骤然形成山洪,流速大,挟沙能力强,在其快速运动过程中,具有巨大的冲击力,形成冲刷或沉积作用,发生对原有河床及建筑物的严重破坏。山洪在遇到阻碍时,由于其巨大的冲击力,冲刷或沉积和爬高的破坏能力,会使灾害进一步扩大。

2.4 灾害具有鲜明的季节性

3 小流域灾害成因分析

3.1 自然因素

该小流域地处我国东南沿海,是欧亚大陆的最东端,太平洋的西北岸,是全球最大陆地板块和最大水体的交界面。位于中、低纬度的过渡带,受西风带天气系统及东风带天气系统的双重影响。复杂的天气系统使区域成为全国暴雨和大暴雨的高发地区,产生暴雨的主要天气系统有:梅雨暴雨、台风暴雨、东风波暴雨和强对流暴雨。

3.2 地形因素

区域上游大多为陡峻山地,河道为峡谷型,纵坡较大,有利于暴雨山洪的形成。同时洪水过程线尖瘦,洪峰流量大,而下游为河口小平原,洪水进入平原区受内河水顶托,无法顺畅排入内河河网,因此造成洪水暴涨不落,造成区域淹水。同时平原是人口聚集的村镇及工农业经济区,亦是山洪灾害的重要损失区。

表1 各溪流流域特性表

3.3 工程因素

当地政府虽然历来重视小流域整治的工程投入,但是由于财力和政策处理等诸多客观原因,该小流域上游缺少骨干性防洪控制工程,未能有效拦蓄洪水,消减洪峰。下游仅部分完成了排涝水闸的前期工作。另由于没有能给区域洪水打通一条通畅的下排通道,造成区域洪水淹没历时长,洪水位居高不下。同时河道内部桥梁、堰坝较多,部分河道淤积现象严重,沿线防洪堤标准偏低,绝大部分不到2 a一遇标准。

3.4 人为因素

近几年该小流域的水土流失现象严重,主要原因是人为陡坡开荒,修建公路以及其他项目的开发建设,形成较多地质灾害点,同时水土流失也致使河道淤积,河床抬高,加剧了该小流域洪涝灾害的发生频率。

4 小流域防洪避险工作对策

4.1 小流域规划及目前实施存在的问题

根据相关规划:该区域防洪标准20 a一遇,排涝标准10 a一遇。防洪规划思路:防山洪采取 “沿岸筑堤,高水高排”的治理思路;平原治涝采取“分区治理,涝水机排”的治水理念。“沿岸筑堤,高水高排”是通过该小流域3条主要排洪河道的拓宽拓深,裁弯取直等措施加大河道的排洪能力,沿岸筑堤则可以有效提高区域的防洪标准,并与沪山内河外堤形成有效的防洪体系;“分区治理,涝水机排”是根据现有区域的排涝体系,结合规划河堤及现有旱堤的分布,对现有排涝泵站和水闸进行优化组合,通过对其改建、扩建和新建泵站提高区域的排涝标准。

根据上述治理思路:整治河道长度6.8 km,新建堤防16.2 km,排涝泵站3个,总设计流量25 m3/s。总投资15 939万元。

该区域的保护对象基本沿河、沿路呈带状分布,分布较散。保护对象的防洪线闭合、工程要发挥效益,必须完成所有的整治工程,因此对于当地政府而言工程投资大,超过了当地财政承受能力,而且效益不够明显。同时工程建设必将带来大量的土地征用 (28.146 hm2＜422.2亩＞)和房屋拆迁(3 300 m2),而这些土地基本都是该区域的基本农田,因此实施工程措施,根据区域现有经验,政策处理难度极大,工程实施进度难以保证。

4.2 小流域防洪避险工作对策

综上所述,在目前政府财力有限,工程这一根本措施实施前,能否有效提高区域防洪避灾能力,减少区域灾害的损失,特别是人员伤亡是十分必要的,也是社会和谐发展的必然要求。同时防洪避灾也需要遵循“防治并重”“防避结合”的原则,具体来说,近期可以从以下方面作为区域防洪避险工作对策实施的切入点:

科研成果转化率是衡量科研创新成果转化为商业产品的指数，据有效数据统计，我国的高校科研成果转化率约为10%，高职院校的科研成果转化率就更低了。许多高职院校的科研管理部门，并没有将科研成果转化纳入课题的考核范围，对科研成果的社会服务价值不做具体要求。因此，很多课题在立项的时候便不考虑后续的科研成果转化问题。

4.2.1 维护现有设施安全运行,最大发挥区域现有防洪潜力

区域上游有小型水库1座,山塘1座;下游有主要排涝站2座。2006年台风 “桑美”期间,上游山塘发生溢洪道段左侧坝体被冲毁;下游排涝泵站被洪水淹没,台风期间无法运行,加大了下游平原居民的险情和淹没损失。目前条件下通过提高泵站启闭设备的地面高程,改变目前设备台风期间受淹不能启用的状况,对于减少区域淹没损失十分明显。同时水库山塘均位于居民区上游,承担区域供水功能,能否安全运行至关重要,既是当地居民的生命之剑,也是摩羯之剑。因此必须做好现有水库山塘的日常维护,特别是根据相关规范规定做好其安全鉴定,完成除险加固,是一项投资小,见效相对较快的工作手段,而资金投入相对有限,仅为90万元。

4.2.2 完善安置场所建设,提高防洪避灾安置能力

该小流域灾害主要是洪水漫堤、危房倒塌以及泥石流等次生灾害。确定适合该区域的转移线路和安置场所对于提高区域防洪避灾能力、降低灾害损失都是十分有效的。针对该小流域实际情况,转移安置采用2种办法:就地转移安置场所和集中安置场所。就地转移安置是洪水位、险情级别较低时,附近低洼地带居民向附近地势较高居民点转移;集中安置是通过对现有建筑进行挑选或新建一些能够容纳人员较大的场所,同时这些地方本身结构较好,抗灾能力强,地势较高,交通便利。它们能满足区域出现大的险情情况时的人员安置。根据实践,采用 “集中分散统一”利于安全转移的原则,该小流域结合新农村公共设施场所的建设,拟定4个新的安置场所建设 (大亭、石聚、燕头和直渎安置点),使得区域安置场所平面布置更为优化,安置避灾能力得到大幅度提高。初步测算工程投资约262万元。

4.2.3 建立科学有效预警体系,提高预警能力

该区域上游水库已经建立了水位、雨量遥测站点,基本能够满足预警监测要求,但作为下游险情最直观的体现水位尚没有进行观测;区域险情通讯和预警发布系统也没有全部建立,造成目前预警体系存在以下主要问题:一是现有设施的利用不够充分,特别是没有建立上游雨量和下游险情相关关系,不能够准确预报区域险情;二是预警信息的传输、发布不够及时。而预警的时效性和险情的正确性对于区域防洪避险的有效实施是至关重要的。

从近期充分利用现有设施减少投资角度出发,拟定下游燕头片设置自动水位仪(部门预警采用),其他重要河段交汇口设置水位尺(当地居民预警采用),各村设置高音喇叭。下游水位和上游雨量等观测信息通过GPRS通信通道,实时采取和传输传入防汛部门预警信息系统,通过各村的高音喇叭等信息发布渠道,通知人员转移。这些措施实施后,预警时间则可以降低到10 min以内,给险情来临前,人员转移安置赢得了十分宝贵的时间。初步测算该项工作投资约33万元。

4.2.4 统筹规划,试行建设用地最低高程控制制度

由于经济社会的发展,当地社会开发建设近年来较为迅速,为避免形成新的危险地区,增加转移安置难度和费用,也为了保障自身的生产生活需要,建议该小流域开发建设时实行 “最低建设高程控制指导、审批、验收制度”。该小流域内各片区建设最低高程可由水利相关设计资质单位根据区域的实际情况论证确定,也可以编制各区域建设用地高程规划。同时有条件区域建议实行集中建设,一则利于区域的整体开发建设;二则为下阶段重点区域防洪标准提高增加了效益的可行性,避免了目前保护对象分散,工程建设资金投入大效益不够明显的缺点。区域最低高程控制规划编制费用约为20万元。

4.2.5 加强水土保持,维护生态平衡

区域社会发展近年来呈现快速发展趋势,各种建设活动频发,水土流失较为严重。根据调查,区域目前水土流失面积占总面积的34.7%。同时统计发现,区域历史上造成大的损失灾害往往伴是水流携带大量泥沙淤积河道,造成洪水泛滥;泥石流及其山体滑坡也是威胁居民生命的主要因素。该区域地形是山高坡陡,河道湍急,做好区域水土保持工作,对区域消减洪峰也有着一定的重要作用(消减约为5%～20%),同时做好区域水土保持也是经济社会可持续发展的需求。水土保持工作具体是加强建设项目水土保持管理,加大执法力度,减少人为次生灾害发生事件。

5 小流域防洪避险工作对策实施效果初步分析

根据温州市人民政府防汛防旱指挥部办公室统计,在建国前的50 a中,直接登陆的台风有11次,加上严重影响并造成大的灾害的共有39个,登陆频率是0.22个/a,大灾频率是0.78个/a。但自1999年以后的短短9 a中,直接登陆的台风就有7次,加上严重影响并造成大的灾害的就有13个,登陆频率上升到0.78个/a,是前50 a登陆频率的3.5倍;大灾频率是1.44个/a。

同时在20世纪最后的10 a中,温州市遇到大的台风灾害有3次,因灾害死亡1 540人。进入21世纪以来,温州市遇到大的台风灾害已达13次,但死亡人数锐减至260人。从数据上看,台风等自然灾害发生的频率越来越频繁,但灾害的人员损失越来越小,主要是采取了“防治结合”的方案,通过科学的调度,实现了人员的安全转移安置。

6 结 语

该小流域是温州小流域灾害频发的重点区域,但由于当地政府财力等实际与客观条件的限制,不可能于近期大幅度提高区域的防洪标准。因此,近期只能按照“防治结合”的原则,通过维护并充分发挥现有设施的作用,建立有效、科学预警收集、分析和发布体系,建设完善的安置容纳场所,能够起到保证当地居民生命财产的需要,特别是符合政府 “灾前无人员伤亡”的可持续发展目标。通过试行建设用地最低高程控制制度,对将来整治工程的实施提供了便利。通过上述5点综合措施的实施,该小流域基本能够做到 “灾前科学规划,灾中有效实施”,“近期安全避灾,远期有效防灾”,实现近期灾害损失的最小化。同时这些工作相对于工程措施而言具有资金投入相对少 (本流域405万元,而整治工程约15 939万元),近期能够实施并发挥效益,同时该小流域还具有温州99条重要小流域的普遍特性,因此该小流域防洪避险工作的实施对于温州99条重要小流域防洪避险也有着较好的指导意义。