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非工程性防洪措施在防洪抗洪中的作用探讨
院系：水利与环境学院
专业：水文与水资源工程
学号：
姓名：田舰宇
20120520120
非工程性防洪措施在防洪抗洪中的作用探讨
摘要：Many rivers in our country, water complex, flood disasters.Engineering measures have limitations in many places and some of the time, this is a difficult problem for flood control in our country, in this context, the physical flood control measures.As time goes on, the fact tells us that the physical flood control measures in flood control plays an very important role.Therefore, in the study of non physical flood control measures is imperative.From the types of non-engineering flood control measures, this paper expounds the importance of non-engineering flood control measures, and puts forward the flood control engineering measures with non-engineering measures, the combination of flood control to play the biggest benefit.In the future flood control works construction, must strengthen the construction of non-engineering flood control measures.At the same time to our country currently in use of physical flood control measures are introduced。And for the physical development trend of flood control measures in our country were discued.关键字：非工程性防洪措施、防洪、综合应用引言：自人类文明开始以来,破坏性洪水就一直危害河谷和平原地区的居民。虽然防洪的技术在发展,工程投资巨大,但洪水事件及其造成的困难和物质损失并没有减少,反而增加了。目前,全球洪水损失已增加到每年数十亿美元的水平。根据红十字会报告,1971～ 1995年发生的洪水影响了世界上15亿多人口,其中31.8万人丧生,约8 100多万人无家可归。根据贝尔茨提供的数据(2001年),世界范围大洪灾的次数显著增加。1990～ 1998年大洪灾次数高于1950～ 1985年。在20世纪90年代,物质损失超过10亿美元或死亡人数超过1 000人的洪灾就有20多次(1999年)。1991年4月在孟加拉国发生的风暴形成的汹涌洪水中,有14万人丧生。1996和1998年在中国发生的洪灾中物资损失分别创下纪录,高达300亿美元和265亿美元。
控制洪水，消除洪水灾害是人类的共同追求。防洪措施和非防洪措施是两种可以相互配合的手段，但工程措施难以完全控制洪水，洪水灾害只能在一定程度上减轻而不可能消除，因此工程措施本身具有一定的局限性。如: 防洪工程建设的努力虽形成了庞大的防洪工程体系，但内涝成为水灾损失增长的主要因素;我国各大江河流域有效控制干流洪水、保护重要地区的防洪枢纽的坝址已经用完;由于水库和堤防工程占地太多，有的占用土地甚至超过了下游的保护面积，另外投资大，移民问题突出，在短期内难以建立起足以控制洪水的防洪工程，由于种种困难和局限的存在，致使非工程防洪措施日益引起人们的重视，并得到了较快的发展。
1工程措施与非工程措施 1.1工程措施
“工程措施”更为通俗的解释是指大型的防洪工程,如堤、坝和防洪水库、分洪工程、分洪道等,以及通过整治工程提高河道的输送能力(拓宽、挖深、改道、护岸等)。而分散的小型工程方法,如防洪抢险,则称为软方法。1.2非工程措施
非工程防洪措施包括:源头控制(流域/景观工程管理)、法规、区划、经济手段、有效的洪水预警系统、洪水风险评估系统、提高洪水意识与增加信息、防洪数据库等。2非工程性防洪措施 2.1洪水预报、预警
根据场次暴雨资料及有关水文气象信息，对暴雨形成的洪水过程进行预报称暴雨洪水预报。它包括流域内一次暴雨径流量(称降雨产流预报)及其径流过程(流域汇流预报)。预报项目一般包括洪峰水位或洪峰流量及其出现时间、洪水涨落过程及洪水总量。洪水预警是一个非常重要的非工程防洪措施。防洪预警系统可以避免生命损失。基于数学模拟的预报可使专家将过去和现在的降水量、湿度状况和积雪信息,转换为河水流量预测信息(未来一定时段的流量、水位和淹没面积)。对小流域和骤发洪水,强降水与洪峰间的时间滞后很短,因此利用雷达和降水量定量预报是必要的。对大河而言,洪水波的传播通常需要几周时间,因此有充分的时间对洪水预报作出反应。人们一直在不断提高预报的精确度和增加预报的时间范围,利用大气—海洋—水文循环的联系就是一个挑战性的途径。精确的预报应转化为可靠的警报,即广泛和有效地传达到处于洪水风险的社区,使其能采取适当的行动减少损失。2.2洪泛区的划分管理
对于人们是否在洪泛平原里进行建设,目前还没有结论。可以肯定的是洪泛平原开发中的区划和管理等预防措施是有益处的。然而,如果受洪水威胁地区已经被开发,补救措施之一就是让居民和基础设施迁出危险地。
源头控制可以改变洪水的形成,这属于广阔流域管理的范畴,包括土地利用和水土保持最大限度地减少地表径流、侵蚀和泥沙流失,如修筑梯田与等高犁耕、植被管理与植树造林等。“将水截留于下雨处”的观点可以采取如下措施:增加渗透性、减少不透水面积和提高蓄水量,包括池塘和人工蓄水设施。加强滞水能力可抵消城市化产生的不利影响,如蓄水能力降低、洪峰增大和水文曲线的峰值形成时间缩短。流域管理还应包括增加河流系统(洪泛平原、圩垸、河漫滩)的蓄水能力。
可根据不同的洪水频率及期造成的危害程度来划分洪泛区，并采取相应的对策。规定洪泛区(如行洪区、蓄洪区、江心洲圩、滩地建筑物、外护圩等)的土地利用，限制盲目开发，以适应洪水的天然特性。国外有的将洪泛区划分几个区: ①严禁区，5 a一遇洪水位以下区，不准建设永久性建筑物。②限制区，5 a一遇 ～20 a一遇洪水以下地区，只允许建设一些经济价值比较小的建筑物，并要求这些建筑物有防洪设施。③警报区，20 a ～50 a一遇洪水位以下地区，建筑物可不受限制，但要求区内居民保持警惕，收到洪水预报，警报后要采取必要措施。2.3洪水保险
洪水保险在一些发达国家早已普遍存在，但我国由于水文资料的缺乏，目前仍未建立有效的洪水保险。由于历史的原因，目前我国很多地区存在在防洪区内，水库下游的河道上，居民较多，建筑物也较多，而且仍在继续增多的问题。如遇到洪水势必造成很大损失，因此抓好这些地方的防汛工作具有重要的意义。实行洪水保险可以减缓受洪灾居民和企业的损失，使其损失不是一次承受而是分期偿付。这对安定广大人民生活、稳定社会生产秩序、减轻国家负担起到很好的作用。这是一种改变损失承担的方式，是一项主要的防洪非工程措施。实 行洪水保险是我国救灾体制和社会防洪保障的重大改革。洪水保险是洪泛区洪水风险管理的重要手段，它投资省、效益也明显，风险小。保险的功能是把不确定的不稳定的和巨额的灾害损失风险转化为确定性的、稳定的和小量的开支。另外还可动员更多的社会力量来关心防洪事业、促进防洪建设的发展。洪水保险可分为: 法定保险，又称强制保险，国家以法律、法令的行政手段来实施的;自愿保险，由保险双方当事人在自愿的基础上协商、订立保险合同而成立的。参加防洪保险的居民和单位每年交纳保险费，促其树立起灾情观念，这种与经济利益联系起来的防汛可能更有效。如果能将保险费用的大小与洪泛区的划分联系起来，可能更有效地制止在洪泛区盲目建设。另外，防洪保险的目的不是单纯的消极赔偿，更重要的是防患于未然。2.4 灾后重建
各级政府部门要及时引导灾民生产自救的同时，还要调动社会力量进行有效地的救济，救助，同时，国家也拨出防灾，救灾经费给予扶持。同时，灾后重建也应该注意不能盲目，要科学合理的进行，而不是盲目的大拆大建。3加强非工程防洪措施的建设 今后，在防洪工程建设中，除了根据国民经济的需要和可能继续兴建一些必要的防洪工程外，应更多的注意研究和加强适应自然的非工程防洪措施的建设。在非工程防洪措施中，有些措施(如洪泛区划分管理)需水利部门根据当地防洪标准划分区(严禁区、限制区、警报区)。研究提出合理的办法。有些措施(如防洪保险、灾后重建)，水利部门要配合其它部门共同进行。洪水预报、警报措施是非工程防洪措施中最重要作用最大的一项措施。4可持续发展下的防洪问题
从更大的范围研究减轻洪灾的措施,将其作为可持续发展总战略的一部分,这是值得的。可持续发展一个共同的解释是,在不枯竭条件下将文明、财富(人力和自然资本)和环境(人工和自然环境)传给后代。也就是说,要保护文明和财富等,使其不受洪水的破坏。洪水通过断断续续的方式来破坏文化景观和可持续发展。可持续发展的另一个定义是,当防洪是当代人合理避免灾害所必须作的事时,就必须以不给后代造成不利影响的方式进行。布鲁克斯(1992年)提出,一般可持续发展的最低要求是“人们不能将自己陷入一种绝境,即不可能和没有能力后退”。英国环境保护局认为可持续的防洪计划“应尽可能避免使后代选择不适当的防洪方案。”有些防洪基础设施在可持续发展方面已受到批评,因为它们使后代没有选择,并干扰了生态系统。不涉及大型工程开发的软措施比硬措施通常更灵活、影响较小、更为可持续;但硬措施在某些特定情况下是不可缺少的。在孟加拉国和日本这样的易患洪灾国家,非工程措施的确不能单独解决问题。日本主要河流沿岸城市的战略包括费用昂贵的工程措施—宽度达300～ 500 m的“超级堤防”,用以保护这些城市的大量财富。另一方面,诸如防洪、建筑物条例、扩大渗水区域等小型工程措施也可视为可持续的。为了评估防洪方案的可持续性,人们需要制定适当的标准和指标。西蒙诺维奇(1998年)提出评估可持续性的4个一般性、概念性和独立的标准:可逆性、公平性、风险和一致性。这些标准都与防洪问题相关,人们还可为其增加一些计量效率和协同性的指标,如多目标水库可能具有许多与可持续性相关的功能:防洪、供水、水力发电、航运等。代尔夫特水力学实验室列出的一张清单(1994年)提出了5个主要标准,各主要标准又分为4个子标准。可用于评估防洪系统的主要标准为:(1)社会经济状况及其对增长、恢复力和稳定的影响;(2)自然和环境资源(含原材料)的利用和自然系统容纳量允许的污染物排放量;(3)自然和环境资源的增加与保护;(4)公共健康、安全和福利;(5)基础设施工程的适应性和可持续性,多功能利用的管理机会,以及适应环境变化的机会 质量指标可用于比较可持续发展条件下的防洪措施,可能涉及社会经济和财务可行性、相关投资和运行成本,对自然环境的干扰程度、对生态系统和人类的压力、能源和原材料的利用,安全、风险和可靠性问题,以及可逆性(灵活性)和恢复的机会等。
加德纳(1995年)比较了各种防洪方案,并从可持续发展观点评估了方案的情况。他建议用4组标准,分别与(1)全球环境(气候改变、能量效率和生物多样性的恢复力),(2)代与代之间的公平(保持战略适应性/未来选择),(3)自然资源(地表水和地下水的数量与质量,野生生物生境)及(4)当地环境质量(地形稳定性、景观和开阔地、娱乐、舒适度和河流环境改善)。他(1995年)根据所有标准评估,将源头控制列为非常好,而将河流整治列为差到非常差。他还指出,源头控制保护资源,缓解各系统受气候变化的影响,通过挡水促进生物多样性,提高自给自足能力,以及地下水补给。5水文信息建设
水文信息对防洪系统的建设是不可缺少的,与防洪基础设施(堤、坝、水库、溢洪道、分洪道、渠道等)和非工程措施(区划、保险、立法等)都有关系。水库是水管理的基本组成部分,服务于防洪等多种目标。水文气象信息在水库设计和运行中都起重要作用。在设计阶段,必要的库容和溢洪道大小的估算都必须根据可获得的水文数据进行。长期观测记录系列的可用性,对于发现一些对防洪有明显影响但缓慢变化现象(如气候或土地利用的改变所致)是十分必要的。总之,在洪水期间,需要实时数据进行洪水预警。为了最大限度地减少水系统设计、施工和运行不适宜的情况,需要有一个适当的基础数据收集标准。因此,基本水文站网应提供准确的水文信息,以避免有关淡水的决策中出现严重错误。因此,应将水文观测视为水资源可持续开发和管理的必要措施。
据WMO成员国的报告(1995年),使用中的水文站的数量是令人满意的,全世界有近200 000个雨量器,有近64 000个水文站观测河流流量,近38 000个水位观测站。但这些全世界统计的总数会给人错误的印象,因水文观测网的分布不均匀,有些地区的数据非常缺乏。而且很多国家由于银根紧缩,使得水文服务机构和数据收集网络缩小,不能提供防洪所需的信息。如果要在不确定性很大的情况下作重要的决策,应通过收集表征自然和人类受影响过程及环境状况的数据来降低这种不确定性。收集数据和信息无疑可通过加强能力建设服务于可持续发展,为今后作好准备。6民众防洪意识提高 增加洪水信息是提高洪灾意识和加强咨询过程所必需的,它将导致防洪战略的形成。只有获得充分信息的人,才可能在成本效益框架内,就防洪战略的选择作出合理的决策,并考虑可持续发展问题。但社会关于洪水和防洪的错误观念和说法根深蒂固,包括公众、政治家和决策者。因此消除和纠正错误观念至关重要。除了一些错误观念外,还有反生产性的“原则”在整个政治和经济体制中起作用,如Klemes的不合逻辑的水文循环法则。洪水的发生造成了高昂的防洪费用。但当记忆淡化和较长时间没有发生洪水时,支付防洪费用的愿望就会大大降低。如何才能将这种情况传达给全体选民和那些任期较短的决策者呢?旨在提高洪灾意识的有效行动对一个防洪系统是非常重要的。波兰1997年洪灾死亡的50多人中,有许多人如果 具有良好的洪灾意识,是可以避免死亡的。美国的大多数洪灾的伤亡都与驾车者低估危险有关。新闻媒体在提高意识和传播信息中的作用是值得关注的。新闻自由并非总是与责任相称。一个特别差的例子就是将防洪减灾变成一场政治运动。除了收集数据和建立洪水相关数据库外,通过模型模拟也可获得信息。数学模型不仅为预报系统服务,而且对提高一般认识如事件模拟、分析政策和措施的效果、模拟分析研究等也是不可缺少的。洪水风险图可反映有价值的空间信息。但是在多数情况下这类图是当局要求制作的,不对外公布,灾害的后果不能为统治集团所忍受。参考文献：
1.[波兰] Z.W.库德泽威奇 非工程措施防洪与可持续发展
2.中华人民共和国水利部.SLJ703 －81 河道堤防工程管理通则［S］.北京: 水利电力出版社，1981.3.水利部.水库管理通则［S］.北京: 水利电力出版社，1980.4.水利电力部.水工建筑物养护修理工作手册［R］.北京: 水利电力出版社，1980.5.张 有、汪 涛、黄龙全 非工程防洪措施在防洪中的重要性
