水害及其防治

1、概#述

1.1!防治水害是水资源管理的内容之一

存在于河流!湖泊!地下!大气中的水资源\"是人类赖以生存的最为宝贵的自然资源#对水资源进行科学管理\"做到合理开发利用水资源\"是人们在经济建设和科学研究中的重要课题#

河川水资源与其他资源相比\"具有水利和水害的两重性#由于大气降水周期性与随机性的变化\"导致河$%川径流也存在着周期性与随机性的变化规律#在年内\"每年都有一个来水充沛的时期\"称为汛期或丰水期%相应每年都有一个来水较少的时期\"称为枯水期\" 这是周期性变化的具体表现#在丰水期\"常常会发生特大暴雨\"而这种特大暴雨的发生时这是随机性变化的具体表现#一旦发生特大暴雨\"河水猛涨\" 间及大小每年是不重复的\"

形成洪水\"严重威胁着下游地区人民生命财产的安全#降水太多\"在某些排水不畅的地区也会带来内涝等灾害#发生这种洪水!内涝等灾害的主要原因\"是水资源运动变化的自然属性同人类社会对水资源的需求之间的矛盾所引起的#要防治水害\"减免水灾损失\"首先对某地区的防洪而言\"虽然不能掌握必须认识和掌握水资源运动变化的自然规律#例如\"

未来某一天该地区有无洪水发生\"洪水有多大\"但可以掌握未来一定时期内洪水发生的统计规律#只有掌握了这一规律\"才有可能实施有效的防洪措施#而洪水的发生是构成水资源的水体不合适的运动变化所致\"该地区某次洪水的总量是水资源年径流量的一部分\" 某次洪水的历时是水资源年径流历时的一部分#因此\"只有掌握了水资源的运动变化规律\"或者从广义上说\"只有掌握了大气水!地表水!地下水三水转化的规律\"对水资源的运动变化实施有效的人为调节\"改变水资源运动变化的自然状态\"才能达到兴水利与除水害的目的#兴水利与除水害两者相依并存\"在水资源规划!开发!利用等管理环节中需要统筹考虑\"合理安排#总之\"防治水害是水资源管理中不可分割的内容之一#

1.2!水害给国民经济造成的损失

我国在历史上就是一个水灾频繁的国家!水灾比较严重的主要是黄河\"长江\"淮河\" 海河\"珠江\"松辽河等大江河的中下游地区!

黄河#\"

黄河决口泛滥#大改道’百年在解放前的’$$$多年中#!$$多次#)次!三年两决口#一改道!全城(死(###*年决口淹死#$$多万人$#)0’年水淹开封#*万人#0万人$#-((年洪水造成决口!受灾面积#受灾人口(死亡#$余处##$$$余平方公里#)0万余人#\"+万淹死+财产损失-余人$#-(+年蒋介石在花园口扒堤##’!$万人受灾#-万人#\"!亿银元!

长江’\"

从汉朝至今长江共发生大小洪灾’波及$$余次!#*++年荆北大堤决口水淹荆州城#

’(

面积达*!%自沙市至上海的沿江$$$+$$$%&#-(#年宜昌市出现)()$$&;洪峰流量#’

有’死亡#淹地!汉口市内行舟!城市受淹#+!!万人受灾#0万多人#$$$万亩##-(!年洪水淹没农田’受灾#淹死#’)0万亩#$$(万人#0\"’万人!

淮河(\"

自#淮河发生水灾(#-0年淮河下游河道被黄河夺截后的!$$年间#!$余次!#-(#年江淮同时发生大水#洪水淹没蚌埠城区#淹没农田*死亡**$$万亩#\"!万人!#-!$年受灾面积达’受灾人口#倒塌房屋+洪涝洪水#)#$万亩#$$$万人#-万间!#-!0年大水#面积达)倒塌房屋#淮河上游洪汝河\"沙颖河水系发生$$$万亩#0(万间!#-*!年+月#我国历史上罕见的特大暴雨#出现特大洪水#致使板桥\"石漫滩两大水库洪水漫顶垮坝#冲淹没农田#毁铁路#$$%&#!$$万亩!

海河0\"

海河在解放前的!+$多年间发生水灾()*次近($$年来有!次洪水波及北京#+次淹没农田’受灾人口)水淹天津市!洪水进入天津!#-#*年大水#!$多万亩#(!万人#天津市内行舟#淹没农田!灾民达+冲毁铁路##-(-年洪水#$$$万亩#$$万人#)$%&!

造成’京广铁路中断*损失)#-)(年洪水#’个县市进水#!%&#!*$$多万亩耕地受淹#$多津浦路未中断#天津市未进水!亿元!国家为恢复水毁工程救灾开支达多亿元#

珠江!\"

西江同时发生大水#江堤溃决#梧州市三楼上水#广州#-#!年珠江的主要支流北江\"部分市区被洪水淹没*天#三角洲受灾农田0!$万亩!

松辽河)\"

哈尔滨市进水#当时全市(沿江两岸淹地#-(’年松花江大水#+万人#’0万人受灾#有’+(’!万亩!辽河在#-!$#-+!年的()年间##年发生了洪涝灾害!#-+!年因受台’

风侵袭#连降暴雨和大暴雨#辽河\"浑河\"太子河同时出现洪水#受灾人口!倒((\"!万人#

塌房屋#受灾农田#减产粮食(输电线路\"公路交通水毁严*\"0万间!’)-万亩!0亿公斤!重!直接经济损失(低温的损失!纯属洪灾造成的直接经济损失为 $\"*’亿元#扣除风灾\"’0\"’0亿元#

1.3!防治水害

建国以来!党和政府把防御水害!作为关系到社会主义经济建设和广大人民生命财产安全的大事!投入了巨大的财力\"物力和人力!建成了数以万计的除害兴利工程#整修新圩垸\"海塘$修建水库\"塘坝\"水闸$疏浚开挖排水河道$设置分洪区\"滞洪区$建立修堤防\"

洪水预报系统!建成了一个粗具规模的防洪防涝体系!提高了江河防洪能力!初步控制了普通的洪水灾害#

!一\"防洪效益显著

巨大的防洪工程建设!在历年的防洪斗争中发挥了重要作用!效益显著#

黄河改变了三年两决口的局面!从#从未决口#-0)年人民治黄以来!#-!+年郑州花园口站出现’%由于加高加固了大堤!兴建了东平湖滞洪区!加上指’$$$&;的特大洪水!(挥正确!防守得力!确保了两岸大堤的安全#

长江#流量超过#却保住了荆江大堤和保证了武汉市\"-!0年特大洪水!-(#年洪水!南京市的安全!大大减轻了灾害损失#

海河流域#却保住天津市和津浦铁路的安全#-)(年发生了比#-(-年更大的洪水!辽河中下游#除了人力不可抗拒而造成的损失外!由于建国以来兴-+!年大水成灾!建的大量水利工程发挥了作用!特别是大伙房\"清河等*座大型水库和#$+)座排水站及在挡洪削峰\"调峰\"错峰和排除涝水方面起到重要保障作用!保住了盘锦整个排水系统!

市\"辽河油田和化肥厂!农田减淹#粮食减少损失#减少直接经济损$$万亩!-\"(亿公斤!失#*\"-#亿元#为该地区#-0--+0年()年国家为防洪涝投资)\"(+亿元的’\"+倍#’#

仅辽河干流的防洪经济效益即达##-+)年辽宁省又发生了大于#-+!年的洪水!(\"’*亿元#

松花江干流#同时!三江平原地区降雨量也超过历-+!年发生了!#$年一遇洪水!’年汛期同期雨量!形成大面积涝灾#经过黑龙江全省人民奋力抢险!主要堤防没有溃决!全省减淹面积约-估算减少经济损失约#$$多万亩!*亿元#

!二\"治涝效益显著

我国容易遭受涝灾地区面积达(绝大部分分布在黄\"淮\"海平原!松辽平原!\"-亿亩!长江中下游的洞庭湖\"洪湖\"鄱阳湖\"巢湖和下游太湖等滨湖平原!以及长江\"珠江三角洲平原地区#解放以来的(已初步治理面积在’约占全部易涝面积$多年间!\"*)亿亩以上!

的(!\"原有盐碱地面积#初步改良了)占(!$0\"#亿亩#*$$万亩#!

2、洪水危害及其防治

2.1!洪水危害

!一\"洪水的形成和特征

洪水一般是指能酿成灾害的大水$我国内陆大部分地区的洪水是由暴雨造成的#只有个别高寒地区的洪水有时是由融雪融冰造成的$当集水区域%流域&内发生暴雨或融雪融冰时形成大量的地面径流#迅速汇流河槽#河水激增’水位猛涨#因而发生了洪水$由暴雨形成的洪水称为雨洪#由融雪融冰形成的洪水称为春汛$

流域内一次洪水的特征#通常可用洪水的三要素来表示$

&#其&洪水过程线(流域内某一测流断面上的洪水流量是随时间变化的#即1&L#6%涨水段为L退水段为L洪水总历时为E$##’#

(

&洪峰流量(是一次洪水过程中的瞬时最大流量#以1*%!&表示$’&;

图#!.*.##洪水过程线示意图

&洪水总量(是一次洪水过程的总水量#为洪水过程线与横坐标轴所包围的面积#以(0E表示$

以上洪水三要素#可简称为峰’量’形$一般说来#丘陵山区河流由于河槽比降较大#调蓄作用较小#洪水多暴涨暴落#峰高量小\"平原河流河槽比降较小#调蓄作用较大#洪水缓涨缓落#峰矮量大$

洪水的自然属性决定了它对人类具有强大的破坏性#一般说来#山区河流洪水多以水

冲破坏为主!平原河流洪水多以淹没破坏为主\"

!二\"洪水灾害的定义和分类

洪水灾害是指河流洪水泛滥成灾!详细点说!是指洪水淹没#浸没#冲蚀#砂石压盖人类生产#生活设施和土地所造成的损失\"

按洪水的形成!其灾害可分为$\"暴雨洪水灾害%#融雪融冰洪水灾害%$冰凌洪水灾害%%海水暴潮入侵灾害\"

按洪水的特征!其灾害可分为$\"洪水总量致灾型灾害%#洪峰流量致灾型灾害\"按洪水和涝水的关系!可分为纯洪水灾害和先涝后洪或洪涝交错的混合型灾害\"

!三\"洪水灾害的特点

洪水灾害同其他灾害相比!具有以下明显的特点\"

&’随机性#洪灾由洪水造成!洪水的发生是随机的!相应地洪灾的发生也是随机的\"#目前!虽然水文上能用概率统计理论来揭示洪水发生的规律!预估出某一频率的洪水的大小及其破坏程度!但大洪水何时发生!频率有多大!取决于大气降水等随机性因素的变化\"现在的科学技术还不能作出确切的长期预报\"因此!洪灾损失具有与洪水同步的随机性\"&’社会性#洪灾损失从其空间范围而言!是一个面或一大片!其灾害对象具有广泛’的社会性!有工业#农业#商业#交通运输业#服务业等部门!门类众多!损失各异!有经济的也有非经济的!有直接的也有间接的\"因此!要确切地计算一次洪灾的损失!需要社会各部门的广泛合作\"同样!要避免或减少洪水灾害!也要社会各界的通力协作\"

’递增性#社会经济在飞速发展!社会财富在日益积累\"在不同年代发生同频率的&(洪水!其洪灾损失是不相同的\"即随着时间的推移!同一洪泛区的洪灾损失具有递增的特性\"

上述洪灾损失的特点!说明某一频率的洪水的发生是随机的!在不同年代发生!其洪灾损失的程度是不同的!灾害的对象具有广泛的社会性\"这种社会性决定了洪灾损失的具体内容\"

四’洪灾损失的主要内容&

经济损失#\"

这是指从全社会角度用货币计量的损失!又分直接损失和间接损失!包括$’农#林#牧#副#渔等各类用地的损失%#’国家#集体和个人的房屋#设施#物资等财产的损失!以及文物古迹的损失%’

’工矿停产#商业停业和交通中断的损失%(’防汛#抢险费用%0

’修复水利工程和恢复交通#工农业生产的费用%!’其他\")

非经济损失’\"

这是指那些难于或不便用货币计量的损失!又分直接的\"间接的和难于严格划分的三种!包括#

$生命伤亡\"疾病流行与精神上的痛苦%#$电力\"交通\"通讯中断造成的困境%’

$对机关\"学校正常工作\"学习的影响%($因洪灾引起的各种不安定因素对社会的影响%0

$生态环境的变化%!$其他&)

2.2!防洪措施

洪水是一种自然现象!这种自然现象对人类的生存\"经济的发展具有毁灭性的灾害&为保障人民生命财产的安全!人类必须揭示洪水发生的规律!采取有效措施避免或减轻洪水灾害&就洪水防治措施而言!目前世界各国已从单靠修建以工程措施为主的防洪工程!逐渐转向采取综合措施!并十分重视非工程措施的防洪策略&

!一\"工程防洪措施

所谓工程防洪措施是指通过修建各类防洪工程!以控制洪水!减免灾害的措施&防洪工程措施一般有以下两种类型&

以蓄\"滞为主的防洪工程措施#\"$在流域内修建谷坊\"塘\"堰\"植树造林及坡地改梯田等!这种大面积的保持水土\"调#

蓄径流的措施!不仅是减少\"控制洪水的有效措施!而且有利于农业增产&

$在河流上修建水库!利用水库库容拦蓄洪水或滞蓄洪水!削减下游河道的洪峰流’

减轻或避免洪水灾害&量!

以排为主的防洪工程措施’\"$修筑堤防!即通过增加河流两岸堤防的高程!来提高河槽安全宣泄洪水的能力!我#

国平原河流大多采用这种工程措施防洪&

$整治河道!即对河道裁弯取直及浚深河床!以加大河道过水能力!使水流畅通!以减’

轻或避免洪水灾害&

兴建防洪工程!其目的是为减轻或避免洪灾损失!但防洪工程本身只不过是人们为了达到这种目的一种工具!是生产力三要素中的劳动资料&要达到减免洪灾损失的目的!离闸门\"堤防\"河道等防洪工程!是一种物质生产行不开劳动者这一人的因素&修筑大坝\"

为!需要人们合理规划\"精心设计\"施工建设!其中每一阶段都需要科学的管理和决策&在工程竣工后交付水管单位使用!更需要管理工作者的科学管理&就水库而言!只有管理人员的合理调度!才能起到防洪的作用&否则!一旦调度失误!工程失事!会造成比天然灾害

更严重的灾害!但有了防洪工程\"即使对防洪工程进行了科学的管理\"也并不能百分之百地控制洪水!因为洪水是一种天然灾害\"这种灾害的发生具有随机性\"稀遇特大洪水总是要发生的!因此\"即使把防洪工程修建得很大\"也不能完全避免洪水的发生!况且\"兴建防洪工程有经济比较问题\"工程规模愈大\"需要的投资愈多!因此\"经济上的限制\"又不可能把防洪工程修建得很大!在这种矛盾面前\"为了达到以尽量少的投入去减少洪灾损失的目的\"人们又提出了允许洪水适当淹没的非工程防洪措施!

!二\"非工程防洪措施

非工程防洪措施的概念#目的和特点#\"

非工程防洪措施是近几十年来逐步发展起来的一项防洪对策!#-))年美国国会在一个论述洪水灾害的文件中正式使用非工程措施$%这个名词\"以OEC;=@?G=?@83&B8;?@B;后这一述语逐渐流传到世界各地!

非工程措施是与工程措施相对立而提出的\"是指不修$或少修%防洪工程\"采取其他减轻洪灾损失的措施!如分#滞洪区管理\"土地利用调整\"预警和预报系统\"防洪立法与防洪保险等措施!根据洪水特性和自然条件\"采取非工程措施的防洪策略\"其目的是减少洪水损失\"利用较少的投入\"达到较大的收效!

非工程措施与工程措施相比\"具有以下特点&

%非工程措施的防洪政策是尊重自然#适应自然\"而不是改变自然!即不去专门控制#洪水\"利用洪泛区的滞洪#蓄洪$或行洪%来削减洪峰\"从而保护大面积或经济重地的防洪安全!

%非工程措施涉及立法#行政#管理#经济及技术等各方面\"在很大程度上是立法与管’

才能实施!理问题!有赖于各有关部门和地区的密切合作\"

%通常非工程措施比工程措施费用低而效益大!(

非工程防洪措施的内容’\"

非工程措施的内容越来越丰富\"主要包括&经过许多国家的研究和实践\"

%对洪泛区土地利用进行管理\"限制洪泛区的基本建设\"通过制定合理的开发政策和#

税收政策\"限制洪泛区修建新的工厂企业\"对已有的工厂企业也要采取措施\"限制其发展\"逐步缩小其生产规模’不准在行洪区种植高秆作物\"并坚决清除行洪道中的阻水道路#渠道和其他建筑物\"给洪水留一定退路!

%实行强制性洪水保险制度!洪水保险是社会保险的一种\"与其他自然灾害保险一’样\"具有社会互助救济性质!实行强制性洪水保险\"是强制被保险人按照固定资产#耐用物品#耕地面积等数额交纳一定比例的保险费!这样做是非常有效的\"一是可以减轻国家的洪灾救济费\"形成一种自组织\"自补救的系统’二是能及时给灾区以赔偿\"使灾区人民尽快恢复生产\"有利于社会安定团结’三是在一定程度上起到了限制洪泛区发展的作用!%完善洪水预报和警报系统\"提出最优的紧急撤退计划!这项工作很重要\"如果能准(

确预报洪水的话\"及时组织群众安全撤离灾区\"有计划地转移物资\"洪灾损失会大大降低!

这是一个投资少而收益大的方法!这种方法要求地方政府大力协作!广泛宣传!组织群众撤离演习!让大家熟悉撤退路线!了解组织行动常识!提高应变能力!一旦发生洪水!就能及时撤到安全地带\"这项工作在国外许多国家如美#英#日本和印度等国都早已开展!在较大的江河上都建立了洪水预报警报系统!对防汛#抗洪和居民撤退疏散起了很好的作用\"

$对洪泛区内建筑物采取加固防水措施!并因地制宜地修建耐淹楼房\"建筑物加固0

防水措施包括临时性和永久性各种措施!如防渗#封堵#锚固#耐淹等!可因地制宜!进行技术经济分析后确定\"

实施非工程措施需要研究解决的具体问题(\"

%$编制洪泛区风险图#对某一洪泛区而言!不同频率的洪水的危害程度%淹没范围##

淹没历时及淹没水深$是不同的\"反过来说就是!洪泛区内不同地域所遭受洪水危害的风险程度是不同的!对于地势较低的主洪道其危害最大!而对于地势较高的地区则危害较小\"为有效地实施非工程防洪措施!编制洪泛区风险图是需要研究解决的具体问题\"

所谓洪泛区风险图!是标示洪泛区内各处受洪水危害程度的地图\"在洪泛区风险图中!标出了整个洪泛区内某一频率洪水的重灾区#极危险区#危险重灾区#轻灾区#安全区等区域\"编制风险图可利用如下几种方法&

$历史洪水调查法\"这种方法首先需要确定历史洪水的发生频率!调查洪水淹没的#范围!不同区域的淹没程度%淹没水深及历时$!依据地形图及调查结果!绘出洪泛区风险图\"这种方法难以描绘洪水的全过程!对历史洪水的调查其可靠程度也难以保证\"$洪泛区水力学模型试验法\"这种方法的最大优点是可以直观地反映洪水的动态演’

但由于洪泛区规模较大!相对水源较浅!若用正态模型则模型水深极浅!用变态模进过程!

型则糙率的模拟也会有许多问题\"尽管人们较容易相信模型试验的结果!但其中包含着许多不确定的因素\"而且进行水力学模型试验!一般来说费用较大!周期较长\"

$水文水利计算法\"这种方法的基本思路是依据某频率洪水的洪峰流量的大小!自(

上而下确定河流各横断面的水面线!进而求得洪泛区的淹没范围\"这种方法难以反映洪水的动态演进过程!因而难以确定某次洪水的淹没历时\"

$洪泛区洪水过程数值模拟法\"这种方法是随着大容量计算机的发展而发展起来0的!其基本思路是依据一维恒定流或二维不恒定流基本理论!利用数值解析方法借助计算机计算洪水灾害的规模!并用计算机模拟洪水的动态演进过程!显示洪水形成灾害的过程\"这种方法近年来得到了迅速的发展!例如在永定河#辽河等泛区得到了应用!绘出了泛区风险图\"

依据风险图可以合理地实施防洪保险措施%如受灾频数与程度不同的地区!其洪水保险的费率也不同$!制定洪泛区土地开发利用计划!确定一旦泛区发生洪水灾害时居民的撤退方向和避难目标\"

%$抓紧立法工作#立法是我国防洪政策中的薄弱环节!要抓紧研究解决\"通过法律’

来解决我国长期存在的行洪河道滩地上的生产堤#渠道#道路#涵闸#房屋#芦苇等阻水障

碍!蓄洪湖泊盲目围垦和盲目发展生产等问题!并对行\"蓄洪区的工农业生产实行严格管理!从立法方面限制洪泛区的经济发展#

2.3!防洪规划

对某一洪泛区实施防洪措施以前!要做防洪规划#首先依据防洪保护区的政治\"军事\"社会\"经济等多方面的要求来确定合适的防洪标准!然后考虑到投资\"效益\"风险等因素选择单一的防洪措施或者最优组合的多种防洪措施#

!一\"防洪标准的制定

防洪标准是指水利水电工程及其防护对象所要求的防御洪水级别高低的一种指标#防洪标准是工程设计的一项重要依据!目前在我国正式颁发试行的防洪标准规范主要有以下两个$%水利水电工程水利动能设计规范&和F’a_#’*+水利水电枢纽工程等级划分及设计标准&#

防洪标准一直是国内外长期争论尚未得到很好解决的一个重要问题#在我国!#-*!年+月淮河遭遇特大洪水后!普遍提高了防洪标准#近几年来!曾有不少研究人员对此提出了不同意见!认为合理选择防洪标准的指导思想应有以下几点#

(通过适当承担风险来协调高标准与投资效益的矛盾#洪水灾害是不可能按人的意#

志完全控制的!超过一定标准的洪水!就存在着不可抗御的严酷的现实!就是说防洪保护区在客观上总是有风险存在的#只是风险的大小不同而已#因此!在拟定防洪标准时!要不能过分地强调绝对安全!通过适当承担风险来提高投资的经济效抓住自然现象的本质!

益!即应从经济效益最高这一原则来选定防洪标准#而对承担的风险应有足够的重视!一旦风险出现!应有合理的非工程应急措施#

(不能只注重工程措施!应适当考虑非工程措施#完整的防洪体系应当包括两个方’

工程措施和非工程措施#只有全面地综合地采取这两种措施!才能把洪水损失减少到面$

最低的程度#因此!合理的防洪标准应当在工程措施与非工程措施的最优组合条件下确定#

!二\"防洪措施的最优组合

达到防洪目的可采用一种措施!也可采用多种措施!原则上应以总费用最小为标准!选择几种可行措施的最优组合#这里的总费用是指工程措施和非工程措施的费用\"土地以及超控洪水的泛滥所造成的损失之和#对每一防洪标准!先限制利用在经济上的损失!

分别求出工程措施的最优组合与非工程措施的最优组合!然后再求两者的最优组合#

2.4!防洪调度

在包括工程措施和非工程措施在内的较为完善的防洪体系建成后!如何合理地调度运用工程措施以及如何有效地实施非工程措施!是防洪工程的管理运行期间能否充分发挥防洪体系作用的关键所在\"为了充分发挥蓄水工程#如水库$的防洪作用和确保工程安全!每一个蓄水工程都应当根据上下游及工程本身的防洪要求%自然条件%洪水特性%工程情况等!拟定合理的防洪调度方式\"下面以水库工程为例!来简述防洪工程调度的基本原理\"

!一\"保护水库下游防洪安全的调度方式

#$固定泄量调度#当来水标准不超过下游防洪标准时!按下游允许泄量或分级允许#

泄量泄水\"这种调度方式主要适用于水库距防洪保护区很近!区间入流较小的情况\"#$补偿调度#水库下泄流量与区间入流有机配合!当区间入流洪水大时!水库少泄’流&区间入流洪水小时!水库多泄流!使两者之和不超过防洪保护区的允许泄量\"这种调区间人流洪水较大%且有预报的情况\"度方式适用于水库距防洪保护区有一定距离!

!二\"确保水库大坝安全的调度方式

当水库承担有下游防洪任务时!在防洪调度中当来水不超过下游防洪标准时!应保证下游防洪安全\"当水库超过下游防洪标准后!且在大坝设计标准%校核标准范围内!应确保大坝安全\"因此!在防洪调度中首先要判别在什么情况下应保下游!什么情况下应保大坝!又在什么情况下需要启用非常溢洪道\"

在一般情况下!当水库具有一定的调洪能力时!以高于设计标准或校核标准的水库水位作为启用非常设施的判别条件!对于调洪能力不大!洪峰与洪量有一定相关关系的水库!也可以考虑按入库流量及库水位相结合来作为判别条件\"通过对判别条件的判别!发现来水已超过启用非常设施标准!此时应及时采取报警措施!使下游地区的居民及时撤到并尽可能多地转移物资!将洪灾损失减少到最低程度\"在留有一定的报警及撤安全地区!

离时间后!采用非常溢洪道泄洪!一方面可保住水库水坝的安全!另一方面通过非工程防洪措施使水库下游的损失减少到最低程度\"这种将工程措施与非工程措施有机结合的调度方式!是防洪保护区提高防洪投资效益%减少洪水损失的最为有效的措施之一\"

3、涝渍危害及其防治

3.1!涝渍危害

涝渍危害主要是指降水过多排水不畅!导致农田水分过多!造成农作物减产或绝产\" 农田水分过多!表现为两种形式#一种是由于农田表面积水过深及积水时间过长!超过作物的耐淹水深及耐涝历时!使农作物减产或绝产!通常称为涝灾$另一种是地下水位过高!作物根系层土壤水分饱和!超过了作物的耐渍时间!影响作物正常生长而减产!一般称为渍害\"在我国华北%东北和西北等地下水矿化度较高的地区!在发生渍害的同时!又会引起土壤盐碱化\"因此!在这些地区进行治涝工程时!要治涝%治渍和治理盐碱化相结合!既要排除又要控制土壤含水量!降低地下水位\"地表积水!

3.2!治涝措施

要减免涝渍灾害!必须从实际出发!从调查研究入手!根据作物排水要求!分别考虑不同的治理措施\"

&’在受洪涝双重威胁的地区!必须洪涝兼治!防治结合\"防洪是治涝的前提!排水则#是治涝的基础\"应尽可能采取自排方式排除地表涝水和降低地下水位\"通常可采取拓宽%疏浚原有河道和开辟新的排水渠道等措施!增加排水出路\"对排水不畅%以抽排为主的地区!应考虑预降水位!留出一定的蓄涝容积来削减排涝洪峰!减少排涝站的费用\"’对傍山圩区!可开挖撇洪道或截流沟!把山丘区坡面水直接撇入外河!不使它侵入&’圩区!做到高水高排!低水低排\"&’受外河水位顶托或潮汐影响的涝区!可修筑堤防及修建挡潮闸或排水闸来抢排涝(水\"在外河水位高于涝区地区的低洼地区或圩区!则应建造机电排水站进行抽排\"’北方干旱和半干旱地区可采用灌排结合的竖井排水等方式\"在土壤盐碱威胁的&0地区!也可采用引水漫灌%深沟排水方式压排盐碱!降低地下水位\"同时!也可结合园田化!改种耐淹耐碱作物等措施综合治理盐碱化\"

3.3!治涝设计标准

在确定各种治涝措施的工程规模时!要求通过水文计算提供指定频率下的排水模数!即单位面积上的排水流量!作为设计的依据\"例如平原地区开挖排水渠道!开挖的断面应多大!圩区兴建排水站!应采用多大装机容量等!都必须根据这个排水模数作为治涝设计标准\"标准过高!规模过大!会造成浪费#标准过低!规模过小!还会造成一定的涝灾损失\" 所以!要合理地确定治涝标准\"

目前选择治涝标准有以下三种方法$

%&同频率法!即田间工程的干’支沟和骨干河道采用相同的设计标准!此法和实际情#

况常不符合\"实际情况是骨干河道水未满槽!而局部地区已积水成灾\"%&干小支大法#即骨干河道治理标准比干’支沟治理标准低!如过去淮河和沂沭泗’地区治涝常采用干三支五法!即骨干河道按(年一遇标准治理!干’支沟和面上的小沟按!年一遇标准治理\"%&实际年型法#即按某一个实际年型的降雨分布来治理河道!降雨量大的地区治理(标准高!降雨量小的地区治理标准低\"由于降雨的分布具有很大的随机性!因此!按此法进行治理是不太合理\"

目前治涝工程多采用同频率法进行治理!一般采用(’!年一遇的(日%或*日’#!日!甚至(暴雨!也有采用#甚至’$日&$年一遇!$年一遇的\"也有的地区采用实际年型法!根据某一大涝年份的暴雨算出排水模数作为治涝设计标准\"合理的治涝标准!应进行经济分析比较后确定\"一般分析结果认为!治涝标准采用(!年一遇经济效果最好!#$ ’年一遇次之!治涝标准就可以高一些\"’$年一遇就很差\"但在农业生产水平较高的地区!

4、泥沙危害及其防治

4.1!泥沙来源及危害

天然河流中常常挟带着大量的泥沙!河流中的泥沙主要是流域表面的土壤受暴雨或融雪冲刷后!汇入河流而形成\"河槽本身的冲刷!包括河底冲刷和河岸冲刷!也是河流泥沙的一个来源\"此外!风沙的沉积会使河流的含沙量增加!不过这部分河沙所占比重很小\"

影响河流挟沙的因素很多!综合起来有两个$一是气候因素#二是下垫面因素\"气候

因素中影响最大的是降水!干旱地区植被较差\"土壤含水量不足\"使土壤变得松散\"很容易被地面径流冲到河中!降水强度的大小!对河流挟沙也有影响!降水强度大\"地面径流增加\"侵蚀加剧\"使泥沙增多!下垫面因素\"如土壤#植被和地形等的差异\"都会影响河流泥沙含量的多少!

我国北方有许多含沙量较高的多沙河流\"如黄河及其许多支流!由于这些河流流经黄土高原地区\"气候干旱\"植被很差\"夏秋季节暴雨集中\"故水土流失严重!对于这些河由于泥沙淤积而引起的工程问题是十分突出的!流\"

$在河流上修建水库\"当水流挟带的泥沙进入库区后\"因流速降低泥沙就慢慢沉积下#来\"淤积库底\"减少有效库容\"缩短水库寿命!如三门峡水库\"由于原计划对黄河泥沙认识对泥沙的控制排泄注意不够\"拦洪蓄水后库区淤积迅速发展\"不足\"0年竟达((\"-!亿

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\"占原总库容的)以致不得不停蓄改建!青铜峡水库##\"’,\"-)*年建成蓄水运行后\"&

由于初期运行不善\"0年间库容曾减少+)\"-,!宁夏回族自治区自#-!+#-*!年间建成’

的大中型水库\"有($,’*$,的库容已被泥沙淤积!水库有效库容的大量损失!导致水保证供水量减少\"使水库的综合利用效益逐年下降!另外\"水库的淤积库防洪标准降低\"

常引起水库末端淹没#侵没面积的扩大!

$引河水灌溉时\"同时也引进泥沙\"这些泥沙淤塞了灌溉渠系\"影响农业生产!’

$利用多沙水流发电\"加剧了泥沙对水轮机和泄流设备的磨损\"堵塞了拦污栅!(

$利用天然河道来发展航运时\"需要考虑河槽中深槽和浅滩的冲刷及淤积问题0$多沙河流中下游地区泥沙的淤积降低了江河的泄洪能力\"需不断加高加固防洪堤!!

如黄河由于泥沙淤积而成为%悬河&\"大大增加了防洪工程的费用!

4.2!防止泥沙危害的措施

泥沙危害主要发生在多沙河流的中下游地区\"河流中的泥沙主要是上游地区的水土流失所致!因此\"在上游地区防止水土流失是防止泥沙危害的根本性措施!另外\"在中下游地区采用合适的水库运用方式\"也是减少泥沙危害的有效措施!’$农林牧措施#指水土流失较为严重的地区通过植树造林#栽种牧草#禁止开荒或#坡地改梯田等形式\"来增加植被\"减少水土流失的措施!

’$水利工程措施#指在流域内修建谷坊#塘#堰#小水库等工程来减少水土流失的措’施!

’$多沙河流水库调度措施#多沙河流水库的运用\"既要满足蓄水兴利要求\"又要控(

制泥沙淤积\"保持水库长期使用!

根据库容情况和水沙特性\"所采用的水库运用方式有以下几种!

$蓄清排浑作用!汛期洪水含沙特点是(汛初的洪水含沙量高\"汛末洪水含沙低!利#

用这一特点可把峰前含沙高的水排出库外\"洪峰过后抓紧时机及时蓄水\"以便兴利之用!

这种方式一般适用于中小型水库!对于泥沙量相对较大\"库容相对较小#季调节以下$的大型水库!如三门峡\"青铜峡水库也是适用的%

$拦洪蓄水运用%适用于一些兴利任务很大\"水源不足\"需要常年维持较高水位的和’

库容相对较大\"泥沙相对较少的大中型综合利用水库!如刘家峡水库等%这类水库多为年调节或多年调节水库!由于需要常年蓄水!采用蓄清排浑方式就有一定困难!可采用壅水明流排沙和异重流排沙%壅水明流排沙主要适用于黄河流域%由于河流的进库泥沙颗粒细!在库区壅水段内沉降需一定时间!因此在壅水条件下仍可能有部分细沙排出库外!异为了充分利用异重流排沙!设置深泄水孔!并准确预报异重重流的形成需有一定的条件!

流形成和到达坝前的时间!以便及时开闸%

上述两种水库运用方式的选择!应根据水库承担的任务和来水来沙条件等因素!综合比较决定%陕西水科所从减少库容损失的角度出发提出粗略的判别式!即用库容和年沙&年沙量作为选择指标%-(一般应采用’蓄清排浑(方式!量的比值-/库容’$的水库!否则库容损失太快)可考虑蓄洪运用%-值较大的水库!