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1、2023/10/26,1,第七章 防洪非工程措施,土建学院 蒋耿民,2023/10/26,2,防洪非工程措施 non-structural flood control measures 通过法令、政策、经济手段和工程以外的其他技术手段，以减少洪灾损失的措施。亦称非工程防洪措施。,2023/10/26,3,一、概 述,2023/10/26,4,1、意 义,控制洪水，消除洪水灾害是人类千百年来的共同追求，进入20世纪，随着经济技术的高速发展，人类自身改造自然、征服自然能力充分自信，世界各国相继开展了以控制洪水、消除洪水灾害为目标的大规模防洪工程建设，随后又相继认识到，工程措施难以完全控制洪水，洪水
2、灾害只能在一定程度上减轻而不可能消除。我国控制洪水的实践始于20世纪50年代，经历了半个世纪后，与其他国家一样，工程防洪所面临的一系列问题逐步凸显出来。,2023/10/26,5,（1）水灾绝对损失仍呈攀升趋势 尽管经历了50多年的以控制洪水为目标的持续不断的防洪工程建设，形成了庞大的防洪工程体系，使河道洪水年均淹没面积减少了70%以上，但水灾损失绝对值仍在上升，其中除了因河道洪水淹没区经济发展、资产增值，导致单位面积损失值增加外，内涝成为水灾损失增长的主要因素。（2）兴建控制性防洪枢纽的坝址告罄 近期黄河小浪底枢纽、珠江飞来峡水库、长江三峡枢纽、嫩江尼尔基枢纽建成后，我国各大江河流域可有效控
3、制干流洪水、保护重要地区的防洪枢纽的坝址已基本用完，大型防洪枢纽的建设将告一段落。（3）防洪水库的建设所面临的经济、社会、生态环境问题日趋严重 虽然在个别大流域的干流及其支流以及中小流域上仍有建设防洪水库的自然条件，但在现阶段，由于其经济、移民、公平性及对生态环境影响等问题，使得许多水库的兴建变得不可行。,2023/10/26,6,（4）堤防建设面临着经济、技术、环境因素的制约 我国现有堤防约26万km，是防洪工程体系中最主要的成分。据分析，目前我国江河洪水年均损失250亿元，若通过提高堤防标准减轻洪水灾害，可行的投入如下表所示。例如，对长江流域而言，若要加高堤防防御1954年洪水，土石方量约
4、需76亿m3，挖压耕地约10万hm2，迁移百万人口，还要改造上万座各类涵洞、泵站、桥梁，成本将超过1000亿元，减少的年均损失约为12亿元，远低于年均成本（约80亿元）。其他流域的情况也大致如此。,2023/10/26,7,我国江河堤防，尤其是主要堤防，已经较高，多是经数十、数百年不断加培而成的，堤基、堤身皆存在许多缺陷和隐患，在堤内外水头差不大时，经过抢险，通常可以渡汛，但若进一步加高，则在更高的水头下，隐患大量暴露，有可能出现抢不胜抢的情况，安全难以保障，即所谓增加高度而未提高标准。洪水的泛滥不仅塑造了广大的洪泛平原，而且有补充地下水、维系湿地、保持生物多样化等功能。目前我国主要流域，除松
5、花江外，湿地已消失殆尽，堤防建设是主要原因。面对水资源严重短缺的问题，海河流域已提出有控制地引导洪水进入平原地区，回灌地下水，承受一定的淹没损失，以使洪水的资源和生态功能得到实现。,2023/10/26,8,（5）蓄滞洪区运用进退两难 我国现有蓄滞洪区97处，总面积约3.5万km2，蓄洪总容量970亿m3，耕地约200万hm2，人口1700万。这些蓄滞洪区大致分两种类型，一是洪水发生时首当其冲、运用频率较高的，如淮河大堤间的行洪区；其二是为防御特大洪水、保护重要地区预留的，如长江的荆江分洪区、洪湖分蓄洪区，黄河的北金堤分洪区等。对于大堤间的行洪区，当河道水位达到一定高度，将自然漫决或溃决，人为
6、分洪可使其效果较好或损失较少。使调度运用面临困境的是后者，这些蓄滞洪区防洪标准都较高，建成后，许多从未使用或几十年没用，区内社会经济发展甚至比普通民垸更快，加之相应的管理措施尚不健全，一旦分洪运用，国家将面临巨大的经济和社会压力，难以善后（这是1998年采取严防死守防汛方式的原因之一）；但若舍弃不用，特大洪水的超额水量又难以安排，从而使这类蓄滞洪区处于取舍两难的境地。,2023/10/26,9,非工程措施的提出和日益得到重视的原因正是由于上述工程措施的局限性。非工程措施侧重于规范人的防洪行为、洪水风险区内的开发行为和减轻或缓解洪水灾害发生后的影响。（策略思想：使人类“远离”洪水；着眼于“管人”
7、）,2023/10/26,10,2、特 点,防洪非工程措施是相对于防洪工程措施而言的，它们的目的都是减免洪水灾害损失,在这一点上，两者是相同的。但与防洪工程措施相比，防洪非工程措施具有以下特点。（1）不改变洪水本身特征 防洪工程措施是通过控制和改变洪水本身将洪峰流量、洪水位等洪水特征降低到安全线以下，以避免或减轻洪水灾害损失；而非工程防洪措施不改变洪水本身特征，而是改变保护区和保护对象特征，减少洪水灾害的破坏程度，或改变及调整灾害的影响方式(范围)，将不利影响降低到最低限度。,2023/10/26,11,（2）保护对象为局部范围 防洪工程防洪措施的保护对象是大片土地和土地上的人口、建筑物及其财
8、产,强调的是总体,不过分考虑个别防护对象;而防洪非工程防洪措施考虑的是小范围土地、少数人口以及局部的居住区和设施。（3）决策灵活投资较少的主动措施 防洪工程措施主要着重于现有或拥有的设施和土地的保护,是人口、财产受到洪水威胁时所采取的事后被动保护措施或事后补救措施,制约因素多,难度高,工程量大,一般需要较大的投资;而防洪非工程措施主要着重于防洪规划,是在土地利用、人口和财富聚集有可能造成重大洪灾损失之前,通过避让或提高财产本身抗洪能力而采取的主动措施,制约因素少,事前决策灵活,一般费用较低。,2023/10/26,12,（4）属于管理问题 防洪工程措施主要涉及工程建设,是工程技术问题;而非工程
9、措施涉及法律法规、行政管理、经济、技术等方面,很大程度上是一个管理问题。（5）防洪减灾指标是随机性指标 防洪工程措施的防洪指标明确,如洪水重现期、设计流量、水位、工程投资、防洪效益等;而非工程措施的防洪减灾指标具有随机性,如风险度、减灾度等。,2023/10/26,13,3、主要的城市防洪非工程措施,非工程措施是针对防洪工程措施提出来的，它是不改变洪水的自然特性，而且通过行政法令、政策、社会保险及现代化技术手段，来达到防止和减少洪水灾害损失，在实质上是一种科学的组织管理措施。城市防洪非工程措施可以分为两大类：一类为改变对洪水的适应能力或抗损失能力（洪泛区管理、汛前准备和应急计划、洪水预报和警报
10、、避洪、土地利用规划、土壤生物工程等）；另一类为改变损失的分担形式（救灾、防汛抢险和洪水保险）,2023/10/26,14,防洪非工程措施的基本内容，一般可概括为：洪泛区管理。按洪水危险程度和排洪要求，将不宜开发区和允许开发区严格划分开；允许开发区也根据可能淹没的机率规定一定用途，并通过政府颁布法令或条例进行管理,防止侵占行洪区,达到经济合理地利用洪泛区。对洪水易淹区内的建筑物及其内部财物设备的放置等方面都给予规定。例如规定建筑物基础的高程、结构，规定财物存放在安全地点，或在洪水到来前移至安全地点等。洪水保险。通常指强制性的洪水保险，即对淹没机率不同的地区，对开发利用者强制收取不同保险费率，从
11、经济上约束洪泛区的开发利用。制定居民应急撤离计划和对策。在洪水易淹区设立各类洪水标志，并事先建立救护组织和准备抢救器材，根据发布的洪水警报进行撤离。,2023/10/26,15,超标准洪水紧急措施的部分措施。建立洪水预报警报系统。把实测或利用雷达遥感收集到的水文、气象、降雨、洪水等数据，通过通讯系统传递到预报部门分析，有的直接输入电子计算机进行处理，作出洪水预报，提供具有一定预见期的洪水信息，必要时发出警报，以便提前为抗洪抢险和居民撤离提供信息，以减少洪灾损失。它的效果取决于社会的配合程度，一般洪水预见期越长，精度越高，效果就越显著。中国1954年长江洪水预报和1958年黄河洪水预报，以及美国
12、1969年密西西比河洪水预报，均取得良好效果。救灾。从社会筹措资金、国家拨款或利用国际援助等进行救济，给受灾者以适当补偿，以安定社会秩序，恢复居民生产生活。救灾虽不能减少洪灾损失，但可减少间接损失，增加社会效益。,2023/10/26,16,二、洪泛区管理,2023/10/26,17,防洪区是指洪水泛滥可能淹及的地区，分为洪泛区、蓄滞洪区和防洪保护区。洪泛区是指尚无工程设施保护的洪水泛滥所及的地区（河堤内的行洪区、泛区、滩区以及没有堤防保护的滩区和一些平原洼地）。蓄滞洪区是指包括分洪区在内的河堤背水面以外临时贮存洪水的低洼地区及湖泊等。防洪保护区是指在防洪标准内受防洪工程设施保护的地区。加强对
13、防洪区特别是对洪泛区和蓄滞洪区的管理，这对减少该区域内的洪灾损失作用很大，是一项很重要的防洪非工程措施。,2023/10/26,18,洪泛区是我国经济活动的核心地带，洪泛区的规划应遵守相关规划的基本原则。（1）洪泛区合理区划（2）控制洪泛区人口增长（3）充分利用于洪资源，节约水资源（4）建立洪泛湿地保护区，减小环境污染（5）洪泛区所在流域的管理权划归水行政主管部 门，明确水事关系的主客体,2023/10/26,19,洪泛区土地管理,洪水灾害损失的增加趋势与洪泛区土地的开发利用有着密切的关系。在洪泛区土地开发利用之前,当然无所谓洪水灾害损失。随着洪泛区土地开始有人居住,也就开始有了洪水灾害问题并
14、且开始筑堤防洪。筑堤防洪带来的效益使得人们过分相信防洪工程提供的安全,吸引越来越多的人在洪泛平原定居,并加速了城市化的进程。洪泛区土地价值越来越高,人口和财富越来越向洪泛平原聚集,土地越来越紧张,甚至侵占河道;河道过水断面越来越小,洪水位有逐年抬高的趋势。当遭遇稀遇洪水的情况下,势必给洪泛平原造成巨大的洪水灾害损失。因此,要加强洪泛区土地管理。,2023/10/26,20,洪泛区土地管理,洪泛区土地管理就是通过颁布一些法令条例规范人们在洪泛平原的开发行为,协调人与洪水的关系,实现洪泛区自然属性和社会属性的统一,达到减轻洪涝灾害促进洪泛区经济社会与环境协调发展的目的。洪泛区管理的目标主要包括以下
15、内容:限制与洪水危险不相适应的未来的开发;减少现有开发的洪灾损失;减少洪水问题的影响;考虑减少洪灾损失、供水、水质、旅游和工地利用等综合目的;保持洪泛区自然价值等。通过上述目标的实现可以减轻洪灾损失,促进洪泛平原经济开发,使洪泛平原具有较强灾前预防能力、遇灾应变能力及灾后恢复和重建能力,且最大限度减轻人类在洪泛平原无序和过度开发对生态环境产生的消极影响。,2023/10/26,21,三、洪水保险,2023/10/26,22,1、洪水保险的作用,洪水保险作为一种社会保险,与其他自然灾害保险一样,具有社会互助救济性质。财产所有者以每年交付一定保险费形式,对其财产投保,遇洪水受灾后,可得到损失财产的
16、赔偿费。洪水保险本身并不能减少洪水灾害损失,而是以投保人普遍的相对均匀的支出来补偿少数受灾人的集中损失。洪水保险是抗洪救灾的主要对策之一。我国洪水灾害频率高、范围广、灾情重,而且防洪标准偏低,因而实施洪水保险具有重要意义。洪水保险投资省、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。,2023/10/26,23,2、洪水保险的模式,洪水保险模式就是指洪水保险如何开展、如何运作。包括的内容有洪水保险的资金来源、组织机构、承保范围和对象承保方式、保险责任和理赔额度、再保险方式、技术支撑、相关法律法规政府和保险公司在洪水保险中的作用以及洪
17、水保险的实施效果等。在洪水保险机制方面可考虑采用以下三种模式：（1）保单（2）代办（3）共保,2023/10/26,24,3、洪水保险,（1）洪水保险基金 洪水保险基金是洪水保险履行补偿的基础，是洪水保险的核心问题。是一种特殊形式的防洪后备基金。洪水保险基金的筹措要坚持“谁受益、谁出资；多收益、多出资”的原则。（2）洪水保险 洪水保险可分为两种方式，一种称为法定保险，又称强制保险，国家以法律法令的行政政策手段来实施的；二是自愿保险，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。,2023/10/26,25,四、洪水预警系统,2023/10/26,26,洪水预警系统利用现代化的通信和
18、自动化设备，将江河流域内各雨量、水位站点的降雨和洪水信息，实时地采集和传输到洪水控制中心，经过数据处理和分析，及时掌握流域洪水动态，并利用数学模型，做出未来沿岸洪水预报，再通过现代化通信设备向社会发出洪水警报。洪水预报预警系统一般由信息采集子系统、信息处理子系统、通信子系统、防汛决策与警报子系统等子系统组成。,2023/10/26,27,五、洪水抢险,2023/10/26,28,1、洪水抢险准备工作,洪水抢险工作是一项系统工程，它涉及社会的各个方面；抢险又是一项政策性、技术性很强的应急工作。因此，洪水抢险的前期准备工作，既要有宏观的全局控制意识，又要有微观可操作的实施办法。汛前准备工作主要有以
19、下几个方面：（1）舆论宣传（2）组织准备健全机构组织队伍抢险技术培训（专业防汛队伍的培训、群防队伍的技术培训、防汛指挥人员的培训）（3）技术准备险情调查收集技术资料堤防汛期巡查（4）抢险物料准备与供应,2023/10/26,29,2、险情的分类,正确判断堤防险情，才能进行科学、有效地抢护，取得抢险成功。堤防险情一般可分为：漏洞、管涌（泡泉、翻沙鼓水）、渗水、穿堤建筑物接触冲刷、漫溢、风浪、滑坡、崩岸、裂缝、跌窝等。,2023/10/26,30,3、抢护方案的制定,在出现重大险情时，在采取临时措施的同时，应抓紧研究制定完善的抢护方案。（1）险情鉴别与出险原因分析（2）预估险情发展后势（3）制订抢护方案（4）制订实施办法（5）守护监视,
