杭嘉湖圩区防洪减灾能力评价与提升对策研究

项 春,王益土,施高萍

(1．浙江水利水电学院 人事处，浙江 杭州 310018；2.浙江水利水电学院 机械与汽车工程学院，浙江 杭州 310018)

0 引 言

近年来，随着重大自然灾害的频繁发生,对浙江经济社会发展造成的影响日益凸显，省委、省政府审时度势，及时作出了治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水的“五水共治”战略部署，在这样的背景下，研究如何建立区域性防洪减灾能力的有效评价方法，并提出针对性的改进措施具有重要的理论和现实意义.杭嘉湖地区是浙江省的主要商品粮、蚕桑和淡水鱼生产基地，地势低洼，极易受到洪涝灾害影响[1].为提升该区域的防洪减灾能力，从20世纪50-80年代，杭嘉湖地区曾两度进行圩区建设，截止到2009年，共建圩区2 149个，圩区总面积达48.6万ha.本文通过建立基于防洪工程与非防洪工程两方面影响因素的评价指标体系，对杭嘉湖圩区防洪减灾能力的现状进行评价，根据评价结果找出圩区内防洪减灾的薄弱环节,并针对性地提出有效提升防洪减灾能力的对策与建议.

1 圩区防洪减灾评价指标体系建立

建立防洪减灾能力评价指标体系的目的是使评价能定量化和规范化，评价指标应具有完备性、独立性、灵活性、简捷性、可操作性和动态性[1].圩区防洪减灾评价指标体系主要根据防洪工程和非防洪工程两个方面的影响因素建立.凡借助于工程手段抵御天然洪水，起防洪减灾作用的措施，属于防洪工程措施范畴,主要包括圩堤工程、水闸工程和排涝泵站工程等,借助于工程性措施可以提升圩区防洪减灾能力[2]；非防洪工程是指法令、政策、经济手段等，通过圩区管理、应急响应等工程以外的措施也可以提升圩区防洪减灾能力[3].构成评价指标体系的指标既有直接从设计参数或测量的原始数据而来用以反映子系统的基本指标，又有对基本指标的抽象和总结，用以说明各子系统之间的联系及圩区整体所具有性质的综合指标，结合杭嘉湖圩区的实际情况，参考《杭嘉湖圩区整治技术导则》[4]的有关规定，建立以杭嘉湖圩区防洪减灾能力评价为总目标层的四级评价指标体系(见表1).

表1 圩区防洪减灾评价指标体系

2 圩区防洪减灾能力评价

根据表1所确定的评价指标体系建立评价模型，量化各级指标因子对圩区防洪减灾能力的影响情况，具体评价步骤如下：

步骤1：采用层次分析法[5]确定指标权重W.对同一指标层各个因素进行两两比较，通过专家打分构建判断矩阵并进行一致性检验，确定各个因素的权重W.

步骤2：指标隶属度计算.定义评语集(好，较好，一般，较差，差)，及具体分值(v1,v2,v3,v4,v5)，确定评语集向量v.组建来自不同层面的专家组，由专家对IV级的各项指标进行评价.

设第i级的j个指标共有n个专家进行了打分，打分结果标记为：r1，r2，…，rn，则第i级的j个指标的隶属度函数为：

(1)

步骤3：采用模糊综合评价法[6]确定评价结果.

根据专家评分确定的隶属度rij建立n×p的模糊关系矩阵R：

(2)

根据层次分析法确定的权重W，对评价结果进行模糊变换，得到了圩区各指标的防洪减灾能力评价值B：

B=WR

(3)

针对所研究的杭嘉湖圩区，定义评语集的值，确定向量V=(100,80,60,40,20).按公式(1)和(2)，计算求得I级指标的隶属度及权重(见表2).

表2 I级指标评价隶属度及权重

对I级指标进行模糊变换，按公式(3)求得杭嘉湖圩区的防洪减灾能力评价结果为B：

最后按步骤4，可计算求得杭嘉湖圩区改造后目前的防洪减灾能力值为：70.87分，介于“较好”与“一般”之间.图1～图8为计算求得的II、III级指标的防洪减灾能力值.

图1 防洪工程II级指标评价结果

图2 非防洪工程II级指标评价结果

图3 圩区布局III级指标评价结果

图4 水闸工程III级指标评价结果

图5 圩堤工程III级指标评价结果

图6 排涝泵站工程III级指标评价结果

图7 圩区管理III级指标评价结果

图8 应急响应III级指标评价结果

3 圩区防洪减灾能力评价结果分析与能力提升对策

3.1 圩区防洪减灾能力评价结果分析

根据模糊综合评价方法，求得杭嘉湖圩区防洪减灾能力值为70.87分，说明杭嘉湖圩区总体上防洪减灾能力水平处于“较好(80分)”和“一般(60分)”之间，该圩区的防洪减灾能力还有较大的提升空间，与杭嘉湖地区经济社会快速发展对该圩区防洪减灾能力的要求还存在距离.

杭嘉湖圩区防洪工程防洪减灾能力值为72.9分，由图1可知，防洪减灾能力相对薄弱的环节为水闸工程，根据图4分析可知在水闸工程方面需要重点改善的是水闸布局、水闸安全和水闸运行.非防洪工程防洪减灾能力的综合评价值为60.9分，总体分值相对偏低.由图II可知，“圩区管理”为56.4分、“应急响应”为74.1分，均需要加强，特别是要加强科技服务和交通运输方面的防洪减灾能力.

3.2 提高圩区防洪减灾能力的建议

基于评价结果的分析，针对薄弱环节提出提升杭嘉湖圩区防洪减灾能力的以下两个方面建议.

3.2.1 加强防洪工程建设方面的建议

(1)水闸的最小净宽应尽量大于4 M.为避免水闸净宽过小影响水流流动，进而影响水环境，在条件允许的前提下，水闸净宽尽可能大一点，一般情况下不应小于4 M.

(2)综合考虑其安全性与亲水性合理确定堤顶高程.堤顶高程由洪水位加堤顶超高确定，过高破坏河道的景观效果和城市总体布局，过低则起不到正常防洪保护作用，因此，圩堤的堤顶高程应在保证安全泄洪的同时要考虑人们对河道的亲水性需求.

(3)圩区规划与河道规划在布局上要统筹考虑.圩区格局指的是圩区的规模和布局，兴建圩区必然抬高外江水位，因而需要整治外江河道来降低外江水位，因此，圩区格局应与河道格局统筹考虑.

(4)泵站布局注重排水与节能，水泵泵型优先选用混流泵.要满足整个圩区的节能与排水，需遵循“低水低排，高水高排”，“均衡布站、方便管理”的原则.在选择水泵泵型时，由于混流泵比轴流泵效率高，高效区宽，功率变化小，启动功率小，汽蚀性能好，噪声振动小，水位变化适应性好，在同等情况下优先选用混流泵.

3.2.2 加强非防洪工程建设方面的建议

(1)加强圩区工程管理标准化建设.实现圩区管理模式、管理组织、管理制度、管理标准、设备保险、管理考核的“六个统一”.

(2)加强泵站的长效管理建设，为泵站高效、安全运行创造条件.继续推进泵站管理体制改革，进一步明晰管理职能；规范财政支付方式和范围，为科学管理提供财力保障；依靠现代化方式提高管养水平，推进规范化管理.

(3)建立圩区灾害应急响应制度.指导乡镇和社区制定和完善防洪应急预案，确保做到三个第一：第一时间抵达灾害现场，第一时间了解并上报灾情，第一时间调运救灾物资.

(4)建立资金筹措机制，确保圩区管理工作健康良性的发展.圩区工程具有较为明显的区域特征，按照归属地管理的原则，建立一套以地方政府为主导，省财政奖补扶持为引导的资金筹措机制，确保圩区管理工作的有序开展.

4 结 论

本文以杭嘉湖圩区为评价对象，分析了圩区防洪减灾能力的影响因素，建立了杭嘉湖圩区防洪减灾能力评价指标体系，构建了圩区防洪减灾评价模型，评价了杭嘉湖圩区的整体防洪减灾能力，针对薄弱环节提出了改善建议.本文采用层次分析法和模糊综合评价法对圩区防灾能力进行评价，最大程度地避免了专家评判中的主观偏差，提高了系统评价的精确性，本文的研究对其他圩区防洪减灾能力评价具有参考意义.

参考文献：

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[2] 胡俊锋,杨佩国,杨月巧.防洪减灾能力评价指标体系和评价方法研究[J].自然灾害学报,2010(3)：82-87．

[3] 刘国纬.论防洪减灾非工程措施的定义与分类[J].水科学进展，2003(1):98-103.

[4] 浙江省水利厅.杭嘉湖圩区整治技术导则(试行)[N/OL].2011-06-01[2013-12-10].http://www.doc88.com/p-846684989822.html.

[5] 邓 雪.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J]．数学的实践与认识，2012(4):93-100．

[6] 张婉璐,魏占民.基于模糊综合评判法的天津蓟运河水环境质量评价[J].内蒙古农业大学学报,2012(2)：124-128．

[7] 彭进平,逄 勇,李一平,等.上海市苏州河水系调水研究[J].中国水利,2009(11):36-38.

[8] 黄 娟.平原河网典型区原型调水试验及水环境治理方案研究[D].南京:河海大学,2006.