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首頁 > 水利論文 > > 江蘇省防澇工程效果的計算原則、方法及過程
江蘇省防澇工程效果的計算原則、方法及過程
>2024-01-30 09:00:01

江蘇是洪澇災害頻繁易發地區,降雨是造成洪澇災害的主要原因。全省多年平均年降水量為750~1200mm,南部多于北部,沿海多于內陸,低山丘陵多于平原水網地區。每年前期(6月上旬~7月上旬)為梅雨,后期為臺風暴雨,梅雨、臺風暴雨均易引發區域性大水,短歷時雷暴雨易造成小范圍局部洪澇。江蘇處于長江、淮河流域下游地區,洪澇遭遇頻繁。經多年治理,淮河流域已實現了洪澇分治,澇災特點更多表現在因洪致澇和內部高水壓低水上;太湖流域澇災更多表現為洪澇不分的特點;沿江地區致災特點主要則是長江高潮遭遇內部暴雨,形成洪澇夾擊。20世紀50年代,首先約束洪水歸槽,初步控制了流域洪水。
70、80年代,重點改造內部灌排體系,初步形成除澇工程體系,基本實現洪澇分治、高低分排,為社會穩定、恢復生產、開展經濟建設提供了條件。1991年以來,全省實施以流域治理為重點,帶動全面整治、持續發展的第三次治理高潮,還實施了一批骨干河道工程,配合流域整治實施了兩岸配套和洼地治理等工程,提高了部分區域的防洪除澇能力。經過60多年水利建設,江蘇省現已形成由堤防、10多條流域排澇骨干河道,大中型水庫、閘、站,區域性河道和配套河網,河、溝、圩共同組成的除澇工程體系,產生了巨大的除澇效益。

一、計算原則及方法

根據歷年實際降雨資料、澇災損失、區域治理情況等資料,以暴雨量為橫坐標,成災面積為縱坐標,建立不同時段暴雨量~成災面積曲線圖,按各時段與解放初期工程條件對比,查在同等雨情下實際減少的成災面積,再根據成災與絕產面積關系,折算成減淹絕產面積。按歷年糧、棉、油單產、單價,得到除澇經濟效益和增產實物量。
1.計算原則
分片計算范圍:根據流域水系及降雨、排水條件,全省共劃分為四片計算,即沂沭泗片、淮河片、太湖片、長江片。
效益估算對象:主要包括糧、棉、油三項。效益估算時限:從1950年至2009年為分析系列。與洪災效益重復部分:在計算中,若洪澇效益重復時,將效益計入防洪,在除澇效益中扣除與防洪效益重復部分的效益。
2.雨量分析
根據不同流域片降雨成災特點,沂沭泗片、長江片采用最大3d設計雨量值,淮河片、太湖片采用最大7d設計雨量值。根據全省雨量站實測資料,采用算術平均法計算出分流域片歷年最大3d、7d降雨量。通過頻率分析得到各片設計雨量值。
沂沭泗片最大3d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為120、139、162mm,淮河片最大7d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為160、190、228mm,長江片最大3d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為117、138、166mm,太湖片7d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為152、175、205mm.
3.災情分析
根據年度災情統計報表,得到5~9月汛期各市縣農作物的失收、重災、輕災面積,合稱為成災面積,按照各市縣所在流域片的面積比例進行拆分,得到1949~2009年沂沭泗片、淮河片、長江片、太湖片的成災面積。成災按減產程度分為失收、重災、輕災,規定減產60%~80%為失收,減產40%~60%為重災,減產20%~40%為輕災,由于有些年份重災、輕災不分,因此統一按公式計算:絕產面積=失收面積×0.8+(重災面積+輕災面積)×0.5,換算得到各片絕產面積。
4.除澇治理分析
根據歷年水利統計年報,統計每年各市的易澇面積、除澇標準達到3~5年、5~10年、10年一遇以上的治理面積,按照各市縣所在流域的面積比例拆分,得到各流域片的治理面積。根據統計出的達到不同標準下的除澇治理面積,作出各流域片的易澇面積和治理面積曲線圖,結合實際情況進行修正概化,如沂沭泗片歷年除澇治理面積見圖1.從圖中可以看出,各治理標準下的面積隨時間總體趨勢是不斷上升的,其中1957~1985年是全省治澇工程大規模建設和發展最快的時期,之后治理面積呈現緩慢發展趨勢。2008年江蘇省共有易澇面積為4526萬畝,經三十多年治理,已有4200萬畝除澇標準達到3年以上,占易澇面積的93%.其中,除澇標準達到3~5年的有1137萬畝,占25%;達到5~10年的有1889萬畝,占42%;達到10年以上的有1175萬畝,占26%.沂沭泗片治理面積1310萬畝,占31%;淮河片1678萬畝,占40%;太湖片418萬畝,占10%;長江片795萬畝,占19%.
5.單產分析
各市農作物單產、種植面積均由歷年農村統計年鑒統計得出,流域片按所在市平均值計得。其中有些年份因缺少農業統計年鑒,所以按照相近年的種植結構計算,得到每年分市種植面積、種植比例、單產。
6.單價分析
從《江蘇省農村統計年鑒》中,可以得到每年各種作物的總產值和總產量,將總產值除以總產量,即得各作物當年的單價,再計算各作物的水利分攤總增產值2000年價=該作物的水利分攤總增產值當年價×價格換算系數(按淮河片、沂沭泗片、長江片、太湖片分別計算)。

二、計算過程

根據每年各流域片的雨量資料、成災面積,沂沭泗片、長江片以3d最大雨量,淮河片以7d最大雨量為橫坐標,以相應年份統計的成災面積為縱坐標,分成1949~1957年、1958~1960年、1961~1965年、1966~1970年、1971~1975年、1976~1980年、1981~1985年、1986~2009年八個時段,繪制各流域片的雨量~成災面積曲線,其中1949~1957年作為除澇治理前的曲線,盡量用實際點擬合曲線。
由于統計的成災面積數據,有一定的人為影響,也有不同場次暴雨災情下的重復計算,考慮到澇災面積與除澇未達標面積關系極大,因此通過分析歷年易澇面積和除澇治理面積,對不同設計雨量下(即不同治理標準)的除澇未達標面積進行修正后,與實際成災面積比較后,再對曲線進行擬合修正。設計雨量情況下,實際成災面積一般小于相應標準下的除澇未達標面積,根據經驗,修正系數取0.6~0.8.沂沭泗片3d雨量與成災面積關系見圖2.
根據各年的降雨量,在雨量~成災面積曲線圖中查得所處時段與除澇治理前(1949~1957年)成災面積差值,即為減淹的成災面積,再根據成災與絕產面積關系,得到減淹絕產面積,如沂沭泗片成災面積與絕產面積關系見圖3.根據歷年糧食、棉花、油料的單價、單產,分別乘以減淹絕產面積,得到歷年的除澇經濟效益和增產實物量。

三、計算結果

1950年至2009年全省除澇免災總效益為589.2億元,沂沭泗片除澇免災效益為210.8億元,淮河片除澇免災效益為215.5億元,太湖片除澇免災效益為56.4億元,長江片除澇免災效益為106.5億元。
1950年至2009年全省除澇工程免災增產糧食、棉花、油料數量為:糧食489.1億公斤、棉花6.91億公斤、油料19.64億公斤;沂沭泗片增產糧食178.17億公斤、棉花1.61億公斤、油料6.24億公斤;淮河片增產糧食177.79億公斤、棉花3.53億公斤、油料6.41億公斤;太湖片增產糧食51.8億公斤、棉花0.36億公斤、油料2.14億公斤;長江片增產糧食81.3億公斤、棉花1.42億公斤、油料4.85億公斤。
經過多年水利建設,江蘇省水利除澇工程體系發揮了巨大的作用,但目前全省區域治理比較滯后,治理的標準也較低,根據水利現代化發展要求,要穩步推進區域治理建設,啟動區域治理規劃,實施重點區域治理工程,更好地發揮水利工程體系的綜合效益。

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