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浅议具有中国特色的防洪减灾体系

中国是一个洪涝灾害严重而频繁的国家。自19世纪下半叶至20世纪上半叶的大约100年间,洪涝灾害达到最为严重的时期。1949年新中国成立以来的50年间,投入了巨大资金和人力,兴建了空前规模的防洪工程,形成了以防洪工程为核心的大江大河防洪体系,对经济发展、社会稳定发挥了巨大作用,取得了巨大的社会经济和环境效益。随着人口的增加,社会经济各方面事业的迅速发展,社会财富的日益增多,在防洪工程取得巨大效益同时,洪水灾害的经济损失不断增加,对社会环境影响越来越深远,进一步提高防洪能力,减少洪灾损失,遏制洪水灾害对社会环境的影响已是一个当代社会的重大任务,建立一个具有中国特色的科学的防洪体系是一个值得深入研究的问题。下面所述,只是一个初步的认识和设想。

一、中国洪水和洪水灾害分布及形成的特点

1、中国地域辽阔、地形复杂、各地气候差异很大,社会经济历史发展悠久,因而洪水、洪灾形成分布具有明显的中国特色。由于受青藏高原隆起的影响,形成自西向东的三个阶梯的地形和东部季风气候的特点,因此暴雨洪水主要形成于三个阶梯的过度地带,特别集中于第二阶梯与第三阶梯过渡地带迎风面,形成自医巫闾山、燕山、太行山、伏牛山、雪峰山东侧的强暴雨洪水集中带;同时在季风和热带气旋影响下,又有一条自辽东半岛至东南沿海以热带气旋和台风暴雨为主形成的洪水和强风暴潮集中带。

2、在长期地质演变、特别是第四纪地质演变的影响下,形成了自西向东流的中国主要江河,并在中国地形的第三阶梯各河流的中下游形成了广阔的冲积平原,以及各河流上中游的河谷平川、阶地及大小不等的盆地。这些冲积平原、河谷川地既是河川径流,不仅是洪水的宣泄、滞蓄场所,又是土地肥沃、热量充足,可供人类生存和发展所需的土地资源。

3、在人口不断增加的压力下,开垦冲积平原土地,发展生产,古今中外莫不如此,在世界文明史中占有极其重要的地位。由于这些土地的开发利用侵占了河川径流,特别是洪水的宣泄出路和滞蓄场所,人类进入了洪水风险区,给人类生活和生产活动带来灾害。为了减少洪水风险,人类开始修建防洪设施,主要是堤防,这样就进一步限制了洪水的出路,于是洪水灾害逐步发展,不断增加了洪水对人类的危害。

4、中国自古以来是世界第一人口大国,绝大部份的人口集中在主要江河的中下游广大冲积平原以及河谷川地、盆地。随着人口的不断增加,与水争地愈演愈烈,不断修堤束水,河道愈来愈窄,堤防愈来愈高,主要江河中下游的河道行洪能力远远低于上中游的洪水来量,依靠堤防,高出地面行洪已成为普遍现象。由于广大冲积平原和河川谷地,人口密度不断增加,在当代已经远远超过土地承载能力,与水争地仍然势不可挡,土地的开发利用达到了极高的水平,天然湖泊、湿地、洼地,这些自然滞蓄洪水的场所逐步缩小或消失,人的生存发展空间已很少回旋余地。人与洪水的矛盾日趋严重,即使不断修建防洪工程设施,在大洪水和特大洪水时也难于保证全部生活和生产空间的安全,必须主动和被迫放弃一部分土地增加洪水宣泄和调蓄场所,才能保证其余地区的安全。这一特点在中国特别突出,是考虑防洪减灾的基本出发点。

5、由于河谷平川、盆地和广大冲积平原人口稠密,无论是修建水库,或展宽河道扩大河道泄洪能力,或进行临时分蓄洪水,都必迁移安置大量人口,在可开发利用土地严重紧缺的情况下,投入巨大,社会环境影响长期难以解决,依靠工程措施提高防洪能力有一定限度。因此,主要靠加高堤防,高水位行洪,保护生产和财产安全,其结果是堤防越修越高,溃堤泛滥的风险越来越大。由于土地的稀缺,天然蓄滞洪湖泊、人工水库、行洪河道的洲滩、河床不断遭到不合理的开发利用和设置行洪障碍,进一步减少河、湖、水库行蓄洪能力,在中小洪水时即有大量土地淹没,出现大量灾民,造成相当数量的经济损失。

6、在河流上中游山地丘陵区,由于土地过垦、林木过伐、草原过牧以及开矿、修路不同时进行水土保持措施,造成严重水土流失,进入河道的泥沙不断增加,造成河道、湖泊、水库的大量淤积,特别是北方多泥沙河流,河床不断升高,地上“悬河”不断增加,成为平原河道中洪水威协极为严重的部分,黄河下游最为突出。

7、广大冲积平原由于筑堤高水行洪,一般洪水位均高出两侧耕地高程,排涝困难,经长期的洪涝治理,大部地区已形成排洪、除涝两套系统。滨海地区河道可直接入海,均已形成洪涝分开,洪涝分排的格局,如苏北地区、海河流域的平原地区;长江中下游以及其以南地区的封闭式圩垸,内部建立排水、蓄滞涝水系统,并建设强大的动力抽排工程,在汛期除利用河道低水行洪期间,开闸自流排水外,大部时间依靠泵站抽水排涝;在河道之间地区,也建立专门的排水河道和临时滞蓄涝水场所,利用主要河道低水行水时,抢排涝水。妥善处理主要江河与广大平原的排涝关系是防洪的主要课题,也是减少水灾损失的重要措施。在汛期高水行洪时,保证堤防不溃决,即可减少淹没面积、积水深度和淹没历史;同时为抽排提供阵地,为尽快排涝恢复生产提供了条件。几个大洪水年,涝水淹没耕地虽然面积不大,但农业仍未大幅度减产,河道防洪堤防的安全和强大的排涝设施发挥了重要作用。但同时,还须看到高水行洪时,大量动力抽排涝水进入行洪河道,增加了河道的行洪负担和防汛抢险的困难,也是不容忽视的问题。

8、当代大江大河沿岸,河口三角洲地带出现的城市集镇群,为防洪带来新的课题。在防洪措施上,不仅要保点,而且要保线或面。在建设防洪减灾体系方面,必须有新的思路和措施。

根据上述中国洪灾和防洪的特点,中国防洪减灾的重点地区,即大江大河中下游广大冲积平原、河口三角洲,以及上中游河谷平川、盆地,防洪减灾的根本立足点在于土地的科学利用和严格的管理。采取综合措施,建立各种有效的防洪减灾体系和管理运用机制,才能将洪水灾害减少到人类可以承受和达到社会经济可持续发展的目标。
二、科学的防洪减灾体系设想

所谓体系,一般是指为解决某一特定问题,与该问题有关的若干事物互相联系而构成一个整体,这个整体有一定的功能和运作机制,并能达到某种预定的目标。防洪减灾是一个超大型的巨系统,为达到防洪减灾的总体目标和某些特定目标,必须有一个科学完整的总体系,其中也必定包括各种不同目标的分体系,这些分体系也相互联系、互相依存,最终达到总体目标。

结合中国的洪水、水灾和防洪的特点,防洪减灾体系,初步设想应包括以下五方面的内容,即水情、灾情、工情的评价体系;常规防洪工程体系;非常防洪工程体系;非工程防洪体系;水灾保障体系。

1、水情、灾情、工情的评价体系。水情、灾情和工情都是处于自然环境和人类活动多种因素影响不断变化的动态之中。与过去曾经发生过的洪水特点完全重复出现的洪水是不存在的,每年发生的洪水灾害其发生、分布和严重程度也是差异很大的,工程设施状况也处于老化,局部毁损和不断养护、维修、完善的过程之中。因此,在防洪减灾体系中,首先必须掌握水情、灾情、工情可能的变化趋势和当前所存在的具体状况。水情、灾情、工情的评价体系,就是要建立一套完善的及时掌握水情、灾情、工情的调查、分析工作机制;一套分析评价的科学方法和评价指标体系;建立明确的工作目标、具体要求和一套完善的工作程序。

水情评价,主要是每年汛后对主要江河洪水具体观测资料和水情、雨情分布状况、发展过程进行整编、分析,并对其特性进行全面评价。每隔一定时期(如5年、10年),对洪水形成的各种因素,如雨情、下垫面变化和产流、汇流条件的各种变化情况进行全面分析,研究洪水特性的变化趋势以及历史洪水要素的必要修正,尽力使洪水特性符合当前的客观条件。

灾情评价,主要是核实每年洪水灾害分布,洪灾损失的实际情况和特点,以及救灾、灾后恢复重建工作状况,提出防洪减灾中出现的新问题和今后防洪工作的方向和重点,以及要进行研究的特殊课题。

工情评价,主要是掌握各种防洪减灾工程设施的损毁状况,各种设施的实际防洪能力,水毁工程恢复重建的任务,并根据水情、灾情变化趋势提出防洪工程设施改建、扩建和新建要求。

总之,水情、灾情、工情评价的建立目的,是要把防洪减灾工作建立在切实了解实际情况和科学分析基础之上,减少防洪减灾的盲目性和被动局面。在当代信息技术(包括计算机,通信GPS、GIS和RS技术)快速发展的条件下,建立适时快速的水情、灾情、工情评价体系,已成为现实。

2、常规防洪工程体系。由河道、堤防和水库等常规工程所组成的防洪工程体系。这些常规工程都具有一定的规划设计标准,工程质量要求和明确的调度运用方式,每年无论洪水大小都可参与调度运用,不需要临时搬迁安置移民。

在广大冲积平原,河道、堤防是基本的防洪减灾工程设施。在多数情况下,行洪水位高于河道两侧土地高程,堤防高度受到一定限制,堤防越高,安全风险和防汛困难越大。因此,在一般情况下,仅仅依靠堤防,防洪标准只能达到5——10年一遇,重要河段也只能达到10——20年一遇。堤防行洪安全关键在堤防质量的保证。
由于河谷川地人口密集,往往是一个地区政治经济文化的中心。修建水库大多淹没此类地区,损失很大,移民安置任务十分艰巨,因此选择库容大、具有控制性的防洪水库并非易事,代价十分巨大。由于我国洪水年际变化很大,大洪水、特大洪水与一般洪水的差异很大,因此,防洪水库都必须具有巨大的泄洪设施,并须在水库下游配备足够泄量的洪水出路。北方多沙河流水库淤积较快,水库中须留出足够的堆沙库容,采取合理的运用方式,提高水库排沙能力,尽量减少水库淤积,延长水库寿命,是一项关键任务。洪水经过水库调蓄,水沙峰量和过程发生显著的改变,原有河道的输沙特性和河道演变的基本规律都将不能适应新的水沙情势,对下游河道产生不利影响,必须加强观测分析研究,采取适应新形势的河道整治方式,改善河道行洪、输沙能力,防止河道萎缩。

常规防洪工程体系是防洪、减灾的基本措施,保持工程完善配套和良好工况是充分发挥工程效益的关键。因此,完善管理体制、法规,进行有效管理是非常重要的任务。

3、非常防洪工程体系。鉴于中国的洪水特点,年际变化大,常规工程防洪体系能达到的防洪标准有一定限度,在发生大洪水、特大洪水时,必须要临时放弃一部分土地蓄纳超标准洪水,因此,在主要江河防洪规划中,安排了分蓄洪区或分洪道,并对这些临时分蓄洪设施修建必要工程,控制其淹没或行洪范围,并能有效的分洪和尽快的退水,以较小的代价,蓄纳超量洪水,并能在尽可能短的时间内排干蓄水恢复生产。在中国人口多、可利用土地少的特殊情况下,这些临时分蓄洪设施,一般都是人口密集的农村和耕地,同时还有不少的集镇、乡镇企事业和大量的基础设施。因此这些地区具有防洪和人居、生产基地的双重任务,这在西方发达国家比较少见。这些临时分蓄洪工程与常规防洪工程不同。(1)在常遇洪水时不使用,保持居民正常生活生产,只有在超标准洪水时才启用,各分蓄洪区的启用机率差别很大,一部分平均三、五年即须使用一次,一部分平均10——20年才使用一次,有的使用机会更为稀少。由于洪水发生的随机性极强,不少分蓄洪区可连年使用,之后又隔很多年不使用。这样就给居民的生活、生产带来极大的不稳定性,影响地区的经济发展,同时给必须运用时带来一系列困难。(2)在防洪运用时,必须考虑居民的生命安全保障、临时撤退安置和救济工作,汛后还有艰巨的恢复重建任务。(3)根据中国洪水和洪灾特点,这种临时防洪设施,是主要江河防减灾体系中的重要组成部分,必将长期存在。这种临时防洪设施,构成非常防洪体系,其工程构成、管理体系都与常规工程防洪体系不同,在中国防洪减灾体系中,应给予极大的关注。

非常防洪工程体系包括:(1)分蓄洪、行洪区的工程设施体系,主要有:符合分蓄洪、行洪运用标准的围堤或堤防工程,进洪、退水涵闸;对使用机率很少的分蓄洪区,也可采取临时破堤或修建简易溢洪埝分洪、退水。(2)分蓄洪、行洪区安全设施工程体系,主要包括:结合移民建镇建设安全区或临时居民撤退安置区;临时逃生暂时避洪的安全楼或安全台的建设,在使用较为频繁的分蓄洪区,可结合民宅改造,修建高出分蓄洪水位的能耐淹的永久楼房,最为有效。(3)根据分蓄行洪区生活、生产规划,建设较为完善的灌溉、排水、生活供水设施,并结合居民临时撤退需要,修建交通道路;对分蓄行洪区内的各种基础设施,如电源、通信、各种管道,在修建时应考虑防洪要求,力争达到分蓄行洪时能正常或临时淹没而不遭受严重破坏的工程措施。(4)按照分蓄行洪区既是防洪设施,又是人居生产基地双重功能和防洪启用的不确定性,建立特殊的行政管理体系,平时组织管理居民各种社会经济活动;防洪运用时,组织居民安全避洪、临时撤退安置,在地区防汛指挥系统和防洪保障系统的指挥和配合下,负责灾民救济,卫生保障和物资供应。(5)为了适应非常防洪工程体系管理运用的特殊需要,要制定完善的法规政策和管理工作办法,国家要制定相应的法律,如分蓄洪区管理法,分蓄行洪区运用损失补偿条例等。

非常防洪工程长期以来,它属于防洪工程措施还是非工程措施?有不同看法。我认为把它作为一种特殊的防洪措施,较为合理。非常防洪工程体系的建立,比之修建常规防洪工程体系要复杂和艰难的多,各级领导对此必须有充分的认识、必要的决心和相应的投入,要有长期的规划设想和分期实施的计划安排,逐步建立和完善。

4、非工程防洪体系。非工程防洪体系的核心是建立完善的防汛调度系统,使常规防洪工程体系和非常防洪工程体系充分发挥作用,达到防洪减灾的预期要求;同时对防洪保护区特别是经常遭受洪水淹没的地区,如有人居住的行洪、蓄洪河湖洲滩,防洪能力很低圩垸和河流尾闾地区,进行风险管理,在控制洪水和适应洪水之间寻找一个对人居生活、生产影响最小,损失最小的管理方式。

非工程防洪体系包括:(1)水情测报、预报、警报系统,为防汛指挥系统提供可靠的水情预报;(2)防汛指挥调度系统,根据水情、灾情(或可能发生的灾情)、工情的动态变化进行常规防洪工程、非常防洪工程、以及各种非工程措施的调度运用方案的制定,并及时准确下令各级防汛指挥系统和工程管理部门具体执行,并对执行的过程进行监督、执行的结果进行评估,并对后续工作进行安排;(3)防洪工程设施的管理系统,除对各种防洪工程设施进行经常性的养护维修、更新改造,并执行防汛调度工作外,要对河湖水域行洪蓄洪河湖洲滩进行严格管理,控制利用方式,严禁设置行洪障碍,同时要对防洪保护和可能经常遭受洪水淹没地区进行风险分析,制定各种减少风险的措施;(4)法规政策体系,完善各种防洪法规政策的制定,建立执法、检查和宣传的组织措施,使各种防洪减灾的行动,有法可依。

5、洪水灾害的保障体系。当代洪水灾害具有以下特点:(1)破坏性大,损失严重。在经济不发达地区,一般住房质量很差,遭遇洪水淹没,特别水深很大,淹没时间很长的分蓄洪区,经常造成房倒屋塌,数年甚至数十年的财富积累可毁于一旦,灾后长期难以恢复;经济较发达地区,居住条件较好,如砖砌或砼框架结构的楼房,只要住房不坍塌,则财产损失率可以降至很低,如10%~20%;由于洪水的突变性,突然房倒、屋塌或山体滑坡,造成不少人口的死亡。(2)在中国发生洪灾的汛期一般都与高温、多雨季节相重叠,一旦发生洪灾,大量人口临时转移安置,其生活环境十分恶劣,往往供水困难、食物供应不及时或质量很差,居住帐篷周围脏乱蚊蝇滋生,经常发生流行性疾病,群众健康、卫生保障成为重大问题;(3)当代防洪措施,大都以牺牲局部保全大局为原则,受灾群众绝大多数是为保全大局所牺牲的局部,洪灾已不完全属于自然灾害,社会人为因素不断增强,因此,救灾,援助灾民恢复重建家园和恢复发展生产应是国家和全社会的责任。按照上述洪水灾害特点,建立完善的洪灾保障体系,并将它纳入国家社会保障体系之中,是合理要求和防洪减灾的迫切需要。

洪水灾害保障体系应包括:(1)负责灾后抢救、临时撤退安置生活救助组织;(2)防疫、卫生保障组织;(3)灾后恢复、重建和经济发展援助组织;(4)物资供应体系;(5)资金筹措体系,包括洪灾救济基金的筹措和防洪保险事业的推行。这些组织、体系应在受灾所在地区最高行政管理部门领导下,设立常设专门机构与各有关部门建立明确的工作关系,在灾情发生时,迅速组成专业队伍,投入受灾前线,开展工作。
防洪减灾是伴随人类文明发展历史的长期任务,在中国已有数千年的历史,积累了丰富的经验,为建立科学的防洪减灾体系奠定了基础。在现代社会,由于社会经济结构、人类生活方式都发生了重大变化,对防洪减灾有了更高更新的要求;特别是现代科学技术的形成和发展,为建立科学的防洪减灾体系提供了新的认识和重要手段,建立科学完善的防洪减灾体系已成为现实。但是防洪减灾是一个涉及广大地区和亿万人生存和发展的重大课题,需要取得广大群众和各级领导的共识,才能建立和有效运行,因此不间断的开展科学研究,进行理论探索和总结实践经验,才能逐步建立和完善。

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