防洪标准

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防洪标准(Flood Control Standard)

目录

什么是防洪标准[1]

  防洪标准是指各种防洪保护对象或工程本身要求达到的防御洪水的标准。通常以频率法计算的某—重现期的设计洪水为防洪标准,或以某一实际洪水(或将其适当放大)作为防洪标准。在—般情况下,当实际发生的洪水不大于防洪标准的洪水时,通过防洪工程的正确运用,能保证工程本身或保护对象的防洪安全。1995年我国颁布了中华人民共和国国家标准GB50201—94《防洪标准》。该标准对城市,乡村,工矿企业,交通运输设施(含铁路、公路、航运、民用机场、管道工程、木材水运工程),水利水电工程(含水库、水电站、灌排工程、供水工程、堤防),动力设施,通信设施,文物古迹和旅游设施等,分别不同规模、不同情况规定了应采用的防洪标准及处理有关问题的原则。

防洪标准的方式[2]

  防洪标准的方式主要有以下三种:

  (1)以调查、实测的某次大洪水或适当加成表示。这种方式表示防洪标准很不明确,其洪水的大小,与调查、实测期的长短和该时期洪水状况有关,适当加成任意性很大。随着水文、气象资料的积累和洪水分析计算技术水平的提高,这种方式现已很少采用。

  (2)以洪水的重现期(N)或出现频率(P%)表示。它较科学地反映洪水出现几率和防护对象的安全度,目前已被很多国家采用,我国许多部门也普遍采用。

  (3)以可能最大洪水或其3/4、2/3、1/2 表示。可能最大洪水很难准确计算,取其某倍比,任意性较大,而且防洪安全度也不明确,目前已很少采用。

国内外防洪标准概述[3]

国内防洪标准概述

  我国现行《防洪标准》(GB50201-94)(以下简称《94标准》)发布实施以来成为各行业制定防洪标准的重要依据,在与防洪有关的规划、设计、施工和运行管理工作中发挥了重要指导作用。《94标准》根据防洪保护对象的性质和特点,将防护对象分为城市、乡村、工矿企业、交通运输、水利水电工程、动力设施、通信设施、文物古迹和旅游设施8大类。首先根据各防护对象的规模和重要性等指标进行分等分级,然后根据其等级确定防洪标准,对于有特殊情况防护对象的防洪标准,在相关条文中进行了补充说明。防洪标准的表示方式统一采用洪水重现期(N)。

  各类保护对象划分的等级数量基本为2~4个,大多为3~4个,等级划分指标数量大多为1~2个,划分指标一般为自身规模、重要性或受淹损失程度3大类。其中,定量指标主要为防护对象的规模,重要性一般指防护对象在社会、经济、政治、军事等方面的重要程度,受淹损失程度是指遭遇洪水灾害可能造成的损失和影响大小。各类保护对象(尾矿坝或尾矿库除外)防洪标准的取值下限为5 a一遇,上限为300 a一遇,个别采用了上限不封口的形式。

  现行行业标准中保护对象的等级划分数量为2~7个,一般为3~5个。城市一般划分为4个等级,工矿企业一般划分为2~4个等级,交通设施一般划分为3~5个等级。等级划分所采用的指标数量为1~3个,所采用的指标主要为规模、重要性和淹没损失。防洪标准取值范围与《94标准》基本一致。经研究分析,现行行业标准中有关防洪标准分等数量、分等指标和防洪标准取值范围一般不超出《94标准》规定的范围。有些行业标准中增加了一些《94标准》中没有涉及的类型,如水泥厂、棉麻仓库、粮食仓库、锅炉房、石油仓库、核电厂、垃圾填埋场等。

国外防洪标准概述

  各国国情和水情不同,经济、文化、洪水特性等方面的差异较大,防洪标准的规定以及设计洪水的计算方法等都有一定差别,统计分析国外防洪标准对于我国防洪标准的制定具有借鉴意义。

  20世纪60年代,美国试行洪泛区管理后,洪泛区建筑物的防洪标准采用100 a一遇。大城市、铁路等重点保护设施采用100~500a一遇防洪标准,城市防洪标准为200 a一遇,一些人口为2~3万的城市自定防洪标准为100 a一遇。农村防洪标准为50 a一遇。联邦医疗单位、紧急服务测试设施、危险物品储存设施采用500 a一遇防洪标准。对于不允许失事的极重要工程,采用最大洪水(PMF)作为防洪标准。

  英国将100 a一遇洪水淹没区称为洪泛区,洪泛区内又分为行洪区、25 a一遇洪水淹没区和稀遇洪水区,不同区域采取不同的政策。英国洪泛区内建设永久房屋的标准:100~500 fl,一遇洪水淹没区内,建筑物地板高程可低于500 a一遇洪水位30 cm,但要高于100 a一遇洪水位;在50—100 a一遇洪水淹没区内,楼房的底层要采取隔水、防水措施;在25—50 a一遇洪水淹没区内,楼房的底层要考虑允许洪水进入;在行洪区只允许搭盖季节性工棚和临时住宅

  日本《河川法》将河流分为一级河川、二级河川和普通河川。一级河川的重要河段采用100—200 a一遇或者200 a一遇以上防洪标准;一级河川的次要河段和二级河川的城市河段采用50~100 a一遇防洪标准;二级河川采用10~50 a一遇或1O a一遇以下防洪标准。特别重要城市如东京、大阪要求防御200 a一遇洪水(另加3 m高防浪墙),重要城市要求防御100 a一遇洪水,一般城市要求防御50 a一遇洪水,农田要求防御1O一20 a一遇洪水。

  澳大利亚将防洪保护对象分为城市、农业区、奶牛场、牧场、商品作物区,规定城市防洪标准一般为150 a一遇,农业区防洪标准为10 a一遇,奶牛场防洪标准为7 a一遇,牧场防洪标准为3 a一遇。

  波兰规定大城市的防洪标准为1 000 a一遇,大工业区的防洪标准为500 a一遇,非工业小镇的防洪标准为200 a一遇,牧场的防洪标准为5 a一遇,农业低产值区防洪标准为10 a一遇,有灌溉设施的高产区防洪标准为25—50 a一遇。

防洪标准的确定方法[3]

  我国《94标准》和相关行业标准主要以等级划分为主要方法制定防洪标准。目前研究较多、理论体系相对健全的防洪标准确定方法主要有经济分析方法、风险分析方法和综合评价模型法。

  (1)经济分析方法。选定合适的防洪标准很大程度上是合理处理防洪安全与经济投入的关系。通过不同防洪标准的防洪效益(或减免的洪灾经济损失)与需要投入的防洪费用(包括建设投资和年运行费)的对比分析,选定经济防洪标准是相对合理的方法之一。20世纪80年代末,为论证和阐明防洪工程效益,我国水利系统开展了规模浩大的建国40a防洪工程经济效益价值计算,取得了阶段性成果,初步形成了一套防洪工程经济效益计算方法。目前,国内对防洪工程建设项目广泛开展了经济评价工作,许多学者 采用经济分析方法来推荐防洪标准。该方法的评价指标一般包括效益净现值、内部收益率效益费用比、边际效益费用比等,认为净现值大于零、内部收益率大于规范要求的社会折现率、效益费用比大于1的工程项目是经济合理的(指标越大方案越优),边际效益费用比为1时对应的防洪标准为最优经济防洪标准。

  (2)风险分析方法。基于风险分析方法确定防洪安全标准依据的是个体或社会可承受的风险水平,即社会将承担该水平以下的风险。这种方法是目前国内外研究较多的方法,近些年来,国内部分学者 对单一水库和梯级水库防洪标准进行了研究,对风险分析方法进行了有益和必要补充。以美国为代表的一些国家在确定大坝和洪泛区防洪标准时引入了洪水风险分析方法,通过风险一效益一费用的研究,根据当地社会允许承受的风险水平(或可接受风险),确定防洪标准。该方法考虑的主要风险指标经济风险和生命风险。

  (3)综合评价模型法。该方法在确定防洪标准时,需要综合考虑政治、经济、社会、环境等各方面的因素。首先建立评价指标体系,然后利用模糊数学等工具对定性指标进行量化,采用层次分析法确定各层指标间的权重,最后利用优选模型对由多个防洪标准方案组成的方案集进行评价,得到各个方案的综合评价指标值,综合指标值最大的方案对应的防洪标准为最优防洪标准。利用综合评价模型法进行防洪标准优选时,所建立的评价指标主要从政治效果、社会效果、经济效果、生态环境效果几个方面来考虑。

参考文献

  1. 防洪标准.德州市政府信息公开目录
  2. 中华人民共和国国家标准.防洪标准GB50201-94
  3. 3.0 3.1 陈卫宾,曹廷立,武见.国内外防洪标准及确定方法研究[J].人民黄河,2011(7)
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