5　滞洪区防洪能力及安全分析

5．1　国内外研究现状

流域防洪体系是一个系统的、有机的整体。目前国内外大多数国家，都是从流域的角度对防洪体系防洪能力进行评价以及研究。20世纪50年代，美国首次提出的防洪非工程措施受到世界很多国家的青睐，日本、加拿大、印度以及西欧各国纷纷因地制宜地加以效仿和应用。防洪工程措施和非工程措施的结合，使得欧美等发达国家控制洪水能力有了很大提高。由于非工程措施的运用效果明显，加之随着社会经济的快速发展，开发区、工业园区以及城市化的加剧，防洪工程如水库、滞洪区等，除自然淤积外，人为的侵占洪泛区或滞洪区，导致防洪工程的防洪能力发生变化，必须进行功能转变和能力下降的评估，这对下一步防洪工程的完善不可或缺。

美国是最早经历了从控制洪水向管理洪水的观念的转变，20世纪70年代以来的防洪减灾举措是其战后战略修正后的产物。美国主要水灾河流密西西比河，国家堤防防洪标准达到100年一遇至150年一遇，地方堤防为50年一遇；在东部经济发达地区堤防标准为200年一遇至500年一遇。通过20世纪最后20年一系列减灾政策的实施，尤其是洪水保险、应急管理，使美国人切身感到防洪减灾是由联邦政府领导的并得到了较为广泛的认同。在防洪减灾历程中，各种措施所产生的正面和负面效益日益清晰，美国第一部国家防洪减灾经典文献《美国防洪减灾总报告》（谭徐明等，1997）阐述了这一见解：“社会对灾害的承受力是通过基本政策作出的决策而获得的，而不是一个技术性的操作问题，具体操作不具备这种功效。”决定各种减灾措施实际效益在于社会对其的支持程度，如果对其变化进行及时的调整，这样就能保障政策合理性和管理制度的不断创新。

刘兴华在研究流域防洪能力时，参考了日本的相关资料：日本是个易受台风、暴雨洪水与风暴潮袭击的国家。近代随着经济的快速崛起与高度城市化，在其仅占国土面积10%的洪水风险区中，逐步集中了全国50%的人口及75%的资产，社会的防洪安全保障需求不断提高。在推进综合治水的模式中，日本采取了以高投入、高技术建设高标准的防洪工程体系为主，以非工程措施增强应急反应能力为辅的方针。由于受城市化进程的影响，流域中固有的雨水蓄滞能力下降，分蓄洪能力丧失，洪峰流量增大，加重了河道的行洪负担，成为洪水风险加大的重要原因。因此，日本在推进综合治水策略时，从治水的指导思想上，转而强调要确保流域的蓄滞水功能。在各特定流域的综合治水规划中，要求针对流域城市化率的变化制定不同区域的流量分担计划。例如，位于日本的鹤见川流域，考虑到城市化与治水对策的进展，提出了流量分担计划，见图5．1（刘兴华，2007）。

图5．1　鹤见川流域流量分担计划

从图5．1中可以看出几个显著的特点：①由于流域中城市化面积率从60%增加到75%，同样降雨条件下，计划中考虑的洪峰流量增大了250m3／s；②在综合治水对策中，河流整治的工程措施依然占有重要的地位，由于河流分担的流量增加了650m3／s（其中河道行洪能力增大了450m3／s），流域分担的流量反而减少了400m3／s；③由于水土保持区与雨水滞留、渗透设施的建设，集中汇入河道的流量少增加250m3／s；④综合治水措施使得分蓄洪区与低洼区分担的流量分别减少了250m3／s和27m3／s，从而总体上降低了流域中水灾害的风险。

从新中国成立初到现在，防洪工程的建设成就显著，但在防洪非工程措施方面起步较晚。20世纪90年代以来频繁的洪灾促进我国对洪灾问题的研究。在具体的工程防洪能力评价方面，如庞致功（1997）以沁河1993年中常洪水为例，从河道洪峰水位、洪峰流量，以及洪峰传播时间等方面，对沁河下游河道排洪能力进行分析，结果表明水位升高的主要原因是主槽被农耕占用，槽内多为高秆作物，行洪阻力加大，并提出提高河道排洪能力的对策和建议。曲少军通过实测资料分析，黄河下游河道在持续萎缩情况下，漫滩洪水滩地过流比有增大趋势，洪水期间仍是“淤滩刷槽”，主槽同流量的平均流速并未减小。论证了下游河道洪水期水位流量关系线随着流量的增大渐趋平缓的线性特征。在评述已有河道排洪能力分析方法的基础上，对近年来黄河下游河道排洪能力的计算分析方法作了阐述，提出对于水文站断面应根据断面形态不同分别采用水力因子法和涨率分析法作为主要的推求方法。水库对防洪能力的效果，主要体现在对洪峰流量的削减和对洪峰时间的延迟方面。综合探讨受水库影响的洪水资料的还原问题，对计算单一水库常用的库容曲线法（库容法）、进出库水量平衡法、水量相关法等方法进行分析、说明，分析其优缺点，并指出不同的计算方法由于精度的不同而得出的结果会出现较大的误差。何秀文（2005）对十里河水库现状防洪能力进行分析，计算了水库设计洪水和校核洪水，并对其现状防洪能力进行了分析。