国内外防洪措施的探讨

2020-07-06才莉莉

黑龙江水利科技 2020年6期

冷栋，才莉莉

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

0 前言

洪水是由暴雨、冰雪急剧融化、风暴潮等自然因素引起江、河、湖、海水量在较短时间内迅速增加，水位急剧上涨的自然灾害[1]。治理洪涝灾害从古至今就是一个全球性的课题，中国是一个洪涝灾害频发的国家，据史书记载，从公元前206年—公元1949年中华人民共和国成立的2155年间，大水灾害就发生了1029次，几乎每2a就有1次。新中国成立以来，洪涝灾害年年都有发生，只是大小有所不同而已。特别是20世纪50年代，10a中就发生大洪水11次。1998年的特大洪水更是使人们记忆犹新。

为应对洪水灾害，保障沿岸城市村庄居民的生活生产安全，各地均出台了各项措施以构建因地制宜的防洪体系，防洪措施分为防洪工程措施与防洪非工程措施，文章综述了国内外防洪工程措施与非工程措施，总结各地的防洪经验，以哈尔滨市为例，梳理当地的防洪体系组成，以期为城市防洪工作做出贡献。

1 防洪工程措施

防洪工程措施是指在江河、湖畔或海岸建设的抵御洪水袭击的各种工程设施，主要包括水库、堤防以及蓄滞洪区等。由于人类社会的不断发展，自然的河流条件已经难以满足洪水的安全宣泄要求，因此，建设合理的工程措施就显得尤为重要[2]。

1.1 水库

水库是防洪体系的重要组成部分，在河道拦蓄滞洪和削峰调度方面发挥重要作用。葛洲坝水库与三峡水库在2004年“9.8”洪水中组成梯级水库，通过调度取得了巨大的减灾兴利效益[3]；云南云龙水库在“2007.7”暴雨中减少灾区水深1m以上[4]；尼尔基水库、丰满水库在2013年洪水中，对松花江流域洪水进行了有效调节，不仅削减了下游各控制断面的洪峰流量及时段洪量，并且改变了洪峰出现的时间，成功使第二松花江洪水与嫩江洪水错峰，最大程度保护了哈尔滨城区，对减少嫩江、第二松花江及松花江干流的洪水灾害发挥了重要作用。

但是由于中国水库数量众多，分布很广，部分水库存在年久失修，除险加固工程开工不足等问题，且在调度过程中需要众多部门及人员的配合，一旦出现失误，难以进行问责。因此，日常维护、排查，认真进行除险加固，建立全制度约束，落实各项目责任方，有助于提升水库在防汛工作中的效率[5-6]。

1.2 堤防

堤防作为防洪工程最重要的组成部分，是发展国民经济、保障社会安定的重要基础设施。堤防一般在几米以内，也有接近大坝规模的超高堤防，一般根据防洪标准与堤防结构类型因地制宜建设。

国内外堤防的修筑原材料一般以黏土、砂土、砂砾石等为主，就地取材，随着时间的推移与城市的建设，经过多次修复加高培厚而成。由于防洪标准、堤防结构类型的不同，使得堤防高度、坡比及堤顶宽度差异较大。日本在荒川等流域建筑超级堤防，堤顶标高超过普通堤防，宽度更是达到普通堤防的30倍；美国堤防防洪标准相对较高，重要城市防洪标准达到300-500a一遇；荷兰更是对莱茵河两岸封闭的堤防进行无数次的修复、加高及加固的循环过程，使其达到1250a(16000 m3/s)一遇的防洪标准[7]。新中国成立以来，中国开展了大规模的水利防洪工程的修缮，防洪标准明显提高。哈尔滨作为重点防洪城市，防洪标准已达到100a一遇，然而，随着城市的发展与城区的扩张，群力、松北等新区防洪能力已逐渐落后于保护对象的发展步伐，需结合市政进行提升或改造。

1.3 蓄滞洪区

蓄滞洪区主要是指河堤外临时贮存洪水的低洼地区及湖泊，是一种牺牲次要经济地区保住重点经济地区的方法[8]，在防洪抗洪中起着削峰缓洪、延长洪水下泄时间，减轻下游灾害的主要作用。天津市现有13个蓄滞洪区，蓄滞洪水总量达57.9亿m3，对天津市的城市防洪起到了重要的作用。黑龙江省也在逐渐完善建设蓄滞洪区，随着“三江治理工程”的实施，哈尔滨市上游建设了胖头泡、月亮泡蓄滞洪区防洪工程，其作用均是保证哈尔滨市防洪标准达200a一遇，蓄水库容合计达67.51亿 m3，其对哈尔滨断面洪峰削减值在340-3600 m3/s，作用明显。发生类似1998年实际年洪水时，通过启用胖头泡蓄滞洪区分洪，哈尔滨断面的洪峰流量可削减1800-4157 m3/s，对哈尔滨市的城市防洪起到重要作用。胖头泡、月亮泡蓄滞洪区在各控制断面洪峰影响值，见表1。

表1 蓄滞洪区在各控制断面洪峰影响值 m3/s

2 防洪非工程措施

防洪非工程措施是通过法令、政策、行政管理、经济和防洪工程以外的技术等，减少洪泛区洪水灾害损失的措施。加强防洪非工程措施的构建，提升防洪非工程措施的水平，利用科学技术手段以及相关行政措施来与防洪工程措施相结合，以达到保障流域、水域安全，保障人民群众生命和财产安全的目的。非工程措施与工程措施各司其职，相辅相成，共同达到防洪减灾的目的。

防洪非工程措施的基本构架包括防洪的指挥体系，防洪预报、预警机制以及救灾保障体系。

在美国，截止到2000年，仅地质调查局管理的水文站就达7000多个，另外还建有1.5万个备用站；德国各个州都建有洪水预报中心；法国全国有52个洪水预报中心，洪水预报中心与各个水文站、雨量站实行计算机联网，水情、雨情信息收集分析处理都用计算机进行；马来西亚洪水预报预警系统从监测到预报预警模式主要包括布设水文站网——通过水情网络收集水情信息——收集气象信息——发布预报——发布预警。救灾保障体系是防洪救灾的关键性保障环节。美国于20世纪30年代提出洪水保险政策，对可能遭受洪水破坏的机关、居民实施保险，可以帮助受灾地区和群众度过洪灾，恢复灾后生活和生产，提高抵抗洪水灾害的能力，减轻政府财政负担。

防洪非工程措施在中国历史上早有记载，西汉时贾让治河三策中提出的“还滩于河”是世界治河史上最早提出的非工程防洪措施。哈尔滨市防洪工程建设经过多年来的实践，建管程序已逐步走上正轨，形成了一整套比较完善的建管制度，然而不可否认，在防洪非工程措施中还存在一定的问题，蓄滞洪区内人口增长量须进一步进行控制，且胖头泡区域内涉及8个乡(镇)政府所在地，经济相对繁荣，涉及行业部门较多，对于就地避洪的给养供给需进一步保证，并制定完善的防火、防盗预案。应因地制宜制定合理的洪水保险制度，充分考虑各个收入群体，保证居民承受的保险费用在可接受的范围内，合理化筹措和管理防洪基金，保证防洪基金专款专用、明细清晰、去向透明。

3 国内外防洪体系对比

综上所述，各国的防洪减灾模式大致分为工程措施与非工程措施，从发展时间来说，工程措施出现时间较早，也是各国最主要的防洪措施，以日本、荷兰等为代表的以高标准防洪工程体系建造防洪构筑物，可以起到减小洪灾过程中造成的损失，但前期投入巨大，养护、维修费用较高，对于经济欠发达地区负担较大；非工程措施是近年来新兴的防洪策略，通过约束人类活动减缓洪水灾害，是人类主动适应洪水以规避灾害、人与自然和谐发展的体现，以英国、法国等为代表，通过完善相关预警系统，绘制洪水风险图等措施，提高防洪信息系统自动化与数据精确程度等措施以规避风险。目前，工程与非工程措施并举组成防洪体系为国际主流做法，以美国为代表，体现在提高防洪标准、在适合建坝的河流均设有水库、推行《全国洪水保险计划》、利用经济手段有效控制泄洪区域人口数量与增长速率，以确保长期的经济与生态环境的可持续发展。

与国外相比，我国目前防洪策略主要还是以防洪工程与抗洪抢险为主，在防洪工程措施的基础上，逐步加大非工程措施的比重。经过长期的努力，一般中小河流均具备了防御5-10a洪水的能力，随着现代科技技术在洪水管理的广泛应用，为水文气象的预报精度及洪水管理提供了保障，应急预案的编制与日常演练也体现了工程措施与非工程措施相结合的运用价值。然而，随着城市化进程的不断加快，部分城市防洪标准的提升速率已不及城市发展速度，对此，加强抗洪管理，明确管理部门职责等非工程措施将显示出其重要的作用。