洞庭湖河湖疏浚防洪减灾效益研究(1)程力学毕(2)

3 洞庭湖河湖疏浚规划对洞庭湖洪水水位影响预测

根据洞庭湖河湖疏浚规划，疏挖、扩卡和扫障总土石方量33 876.5×104 m3。由于增加了行洪断面的面积和湖泊容量，相应增加了洪道的行洪能力，增强了湖泊的调蓄能力，对降低湖区高洪水位起积极作用。整个疏浚工程土石方量也就相当于洞庭湖增加了约3.4×108 m3容积，约占洞庭湖总容积（城陵矶水位33.5 m时容积167×108 m3）的百分之二左右。

采用前面已经建立的水力学模型，经水力学模型模拟计算结果如下：

（1）四水尾闾及淞滋河、藕池河及汨罗江疏浚段附近洪水水位的降低较明显。水位降低的程度与开挖的断面面积占总断面面积的比例及洪水级别有关。比例越大，水位降低愈明显。洪水级别越大，水位降低越小。在计算河段中澧水尾闾可降低高洪水位0.15～0.35 m，其余河段一般可降低0.1～0.25 m，但在扩卡的局部区域，有时可降低水位0.3 m以上。

（2）东洞庭湖洪水水位可降低0.08～0.14 m，南洞庭湖可降低0.1～0.18 m。湖区水位降低幅度仍然少于河道，这种趋势同典型河段的计算结果一致。

将上述两项计算结果与湖南省重点科研课题成果《湖南省20世纪90年代洪灾成因及减灾对策研究》比较，疏浚工程对洞庭湖的防洪作用相当于在四水干流修建一座防洪库容为4～5×108 m3的水库，对四水尾闾疏浚段的防洪作用相当于在四水干流兴建一座防洪库容为10×108 m3左右的水库。

4 河湖疏浚工程的防洪减灾效益分析

4.1 典型河段疏浚效益分析

（1）东南湖—万子湖—横岭湖河段。据水文分析计算，实施该工程后，南洞庭湖地区水位降低分别为洪水位0.09～0.17 m，枯水位0.2～0.25 m。防洪效益：通过典型年洪灾损失调查统计，疏浚工程的防洪效益可分摊得2 500×104元，疏浚弃土可对近20 km堤段进行加固处理，可得年分摊效益300×104元；排涝工程效益：因水位下降，电排扬程降低，排水率提高，从而使沿河两岸农田免遭内涝而达到农作物高产稳产的目的。统计解放以来23个涝灾年份中因内涝致灾的总经济损失6.01×108元，年平均2 613×104元，疏浚工程可分摊900×104元；由于枯水季节外河水位降低，排水闸自排时间延长，电排开机时间减少，还可减少排涝费用90×104元，排涝年效益为990×104元；防汛抢险效益：南洞庭湖地区共有防洪堤长673 km，其中湖堤长213 km。按全洞庭湖区年平均防汛抢险费用2.0×108元计，单位堤长的年防汛费用为6×104元，以疏浚工程实施后减少防汛费用5％，则可每年减少防汛费用200×104元。合计疏浚工程年效益可达3 990×104元。共有疏浚土方1 225×104 m3，按疏浚单价15元/m3计，工程总造价1.85×108元。根据《水利建设项目经济评价规范》的规定，其经济内部收益率为15％，经济效益费用比为1.25。

（2）澧水洪道。据前述分析实施该工程后，澧水洪道水位降低分别为洪水位0.2～0.3 m, 枯水位0.3～0.35 m。按照南洞庭湖洪道同样的分析计算方法，可得澧水洪道疏浚工程的防洪工程效益为10×104元、排涝工程效益为30×104元、防汛抢险效益为460×104元、航运效益为10×104元，总工程效益为510×104元。阳由垸外洲和陈迹坪两段共有疏浚土方200×104 m3，按疏浚单价15元/m3计（含弃土区围堰等临时建筑工程），工程总造价0.3×108元。根据《水利建设项目经济评价规范》的规定，其经济内部收益率为14％，经济效益费用比为1∶16。

4.2 洞庭湖区疏浚工程效益预测

河湖疏浚工程的效益是通过工程的建设和运用，对各特大洪水年份工程实施前后对比而减少的洪涝灾害损失费用、使用蓄洪垸蓄洪损失费及其它费用。按照典型河段的效益分析计算，洞庭湖河湖疏浚工程效益为4.57×108元/年。包括：

（1）河湖疏浚工程增加河湖行洪能力，降低上游河段洪水位，提高堤防的防洪能力，可减免上游堤垸洪涝灾害损失。按照洞庭湖区洪涝灾害损失平均情况估算，河湖疏浚工程可减免洪涝灾害损失为21 702.3×104元/年。

（2）由于增加湖泊容积，减少使用蓄洪垸来蓄洞庭湖区超额洪水而造成的蓄洪损失，据《洞庭湖蓄滞洪区安全建设补充规划》调查分析，可减少蓄洪损失约为12 421.0×104元/年；

（3）加固防洪大堤930 km，可减免防汛抢险费用11 599.3×104元/年（其中防汛4 987.4×104元/年，抢险费用6 611.9×104元/年）。

（4）河湖疏浚工程实施后，外河水位降低可减免电排排涝电费196.5×104元。

根据已完成的4 067.91×104 m3疏挖土方量，已加固大堤约200 km，疏挖河段附近的一线大堤中的险工险段得了全面加固培厚。河湖疏浚的工程实施，增加了河湖容积，加固了防洪大堤，提高防洪大堤防洪能力，延长了洞庭湖的寿命，为长江中下游地区的防洪保安，保证重点地区，重点区域的防洪安全，起到了重大的作用，为维护社会稳定，促进经济发展和繁荣也发挥着巨大的社会效益。

5 结论与建议

5.1 洞庭湖河湖疏浚防洪减灾效益研究结论

（1） 根据典型河段的水力学和水文学分析，河湖疏浚对洞庭湖区河道和湖泊高洪水位和低枯水位的降低均有一定的作用。疏浚工程的水位降低对洞庭湖的防洪作用相当于在四水干流修建一座防洪库容为4～5×108 m3的水库，对四水尾闾疏浚段的防洪作用相当于在四水干流兴建一座防洪库容为10×108 m3左右的水库。经分析测算洞庭湖河湖疏浚工程减免上游堤垸洪涝灾害损失、减少使用蓄洪垸来蓄洞庭湖区超额洪水而造成的蓄洪损失、可减免防汛抢险费用、减免电排排涝电费等四项合计约为4.57×108元/年。

（2） 通过河湖疏竣相当于洞庭湖增加了约3.4×108 m3的容积，约占洞庭湖总容积的百分之二。疏浚后湖泊水流归槽，流速加大，水流挟沙力加大，便于泥沙输送，有效减缓洞庭湖的淤积，延长湖泊使用寿命。而且由于河湖疏浚工程实施以后，加高加固了防洪大堤，提高了大堤的防洪能力。由于大堤防洪能力提高，洞庭湖的寿命延长，为长江中下游地区的防洪保安将起到重大的作用，具有巨大的社会效益。

5.2 洞庭湖河湖疏浚有关问题的建议

（1）加强洞庭湖河湖疏浚与长江城汉河段综合整治关系的研究。

洞庭湖河湖疏浚工程对于疏通湖区洪道，增加湖泊容积，缓解洪水压力将起到重要作用，同时对于洞庭湖的水环境修复和自然生态系统的恢复也具有十分重要的意义。但是由于城陵矶至汉口河段上承长江干流荆江和洞庭湖水系来水，特别由于下荆江裁弯，城陵矶至汉口河段及洞庭湖淤积严重，城螺河段泄流能力下降，大量洪水滞留洞庭湖，目前三口四水的洪水仅靠一个小口渲泄，若湖口门槛不同步降低，～城汉河段继续淤积，湖内的疏挖增加的湖容大部分会变成死湖容。同时降低出湖口门也有利于洞庭湖对长江中下游径流的补给。因此,必须认真研究并切实处理好洞庭湖河湖疏浚与长江城汉河段综合整治的关系, 切实研究并尽快实施城陵矶以下至汉口河段的综合整治工程。

（2）加强洞庭湖水沙、水质、底泥监测。

洞庭湖河湖疏浚作为洞庭湖综合治理的主要工程措施，不仅具有扩大湖容、疏通航道等一般工程疏浚的技术特点，而且通过疏浚和清除湖泊水体中的污染底泥，为洞庭湖的自然生态系统恢复创造条件。在疏浚工程实施前、中、后期，要充分了解湖泊功能由于水沙条件变化、水质污染和生态破坏带来的危害和问题，加强湖泊水量、泥沙、水质、底泥和水生生物的调查和监测。但是目前洞庭湖水文、水质监测站点严重不足，底泥污染监测尚属空白，因此应在洞庭湖水文、水质监测站网充实和优化的基础上，特别加强洞庭湖的底泥监测。

（3）加强洞庭湖河湖疏浚的工程勘测和施工监理。

湖泊底泥疏浚工程的现场勘测资料是疏浚工程的设计主要依据，施工监理是确保工程按设计施工的重要手段，二者缺一不可。洞庭湖河湖疏浚除应按一般的疏浚工程要求进行勘测和监理外，还必须符合污染底泥疏挖和处理的环保疏浚要求。因此洞庭湖河湖疏浚工程的工程设计勘测和工程监理勘测除应参照国家行业标准《疏浚工程技术规范》的规定执行外，还考虑环保疏浚的特殊要求，如建立GPS局域网保持勘测、设计、施工三个阶段平面控制的一致性；加强污染土处理区的地质情况进行调查，防止污染物的渗透、扩散和对地下水的污染等。

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