水利工程防洪經濟效益的簡易分析計算法

劉桂金

（六盤水水利局，貴州 六盤水）

水利工程防洪經濟效益的簡易分析計算法

劉桂金

（六盤水水利局，貴州 六盤水）

介紹一種水利工程防洪經濟效益的計算法。根據超標準流量繪制流量~ 淹沒面積及淹沒面積~ 淹沒損失曲線, 借助公式可以計算出防洪效益及淹沒損失值, 比較直觀, 有推廣應用價值。

洪水流量；淹沒面積；防洪效益；淹沒損失

1 問題的提出

水利工程防洪經濟效益分析計算極為復雜，其主要特點如下：

(1)洪災損失和防洪效益有廣泛的社會性。洪災損失可分為經濟損失和非經濟損失。經濟損失指能用貨幣計量的損失，又稱直接損失；非經濟損失是指那些難于或不便于用貨幣來計量的損失。

(2)不確定性。指發生頻率的隨機性，即洪水發生的時間、次數和洪水流量，洪量的大小難以預測，工程發揮防洪作用的大小與平時管理及當時調度指揮有密切關系等。

(3)社會財富擁有量的可變性。隨著國民經濟的發展，被保護地區的經濟、農業結構以及人民的衣、食、住、行等消費資料的數量和質量，都在不斷地變化，洪災損失和防洪效益也逐年改變。即使致災洪水標準相同，發生年份不同，所造成的損失也不相同；防洪避險措施也不同，其財產損失率也是不同的。

(4)防洪效益的計算方法。即每年發生一次致災洪水，通過社會經濟資料調查，確定財產損失率，計算防洪工程產生的實際效益值。不發生致災洪水，就沒有實際效益。

不難看出，每年發生一次致災洪水，都要進行一次復雜的社會經濟資料調查，這既沒有必要，也不可能，尤其是隨著社會經濟的發展，完成這項工作更不現實。為此，我們在全國各大型工程經濟效益分析資料的基礎上，提出一種防洪效益分析的簡易方法，對未來發生的致災洪水，只要知道洪峰流量就可以從曲線上查出淹沒面積值和防洪效益值。同時，又可預測未來某一超標準洪水可能淹沒的面積和造成的損失，為防洪調度決策提供科學的理論依據。利用該方法可使本來極為復雜的防洪經濟效益分析計算工作變得簡便、迅速。

2 簡易方法概述

2.1 淹沒面積的確定

當工程上游發生超標準洪水時，在無工程設防情況下，就會給下游造成災害。受災面積的大小與洪水超標準流量Q’、洪水總量W、流域內平均降雨強度H有關，設淹沒面積為w，則w=f(Q’、W、H)。而洪水總量W受洪水歷時制約，流域內平均降雨強度H受降雨歷時與前期降雨強度影響，二者與淹沒面積關系不大。對于一項水利工程來說，其下游保護面積與淹沒范圍明確，針對不同頻率的洪水，有相同的調度措施。當發生頻率相同的洪水，其決口位置應是一定的，淹沒范圍也應基本一致，為此，采用Q’~w曲線以確定淹沒面積。

2.2 淹沒損失的確定

淹沒損失B由淹沒面積及洪水歷時T來確定。即使是相同淹沒面積的兩次洪水，由于淹沒歷時不同、財產損失率不同，其淹沒損失就有一定差異。為此，我們做出淹沒損失與淹沒面積在不同淹沒歷時情況下的一組曲線，以確定淹沒損失。在作B~w曲線時，確定基準年，認為歷次洪水都在基準年發生，根據Q’~w曲線確定淹沒面積，計算在基準年的財產損失率和財產損失值，從而作出B~w關系曲線，兩條曲線確定后，當發生超過河道保證標準洪水時，只要知道洪水流量Q就可以從曲線上查出淹沒面積和淹沒損失值，與有工程設防情況下損失之差，即為工程防洪效益。

2.3 價格水平與國民經濟增長率的修正

從曲線上查得的經濟損失值，是基準年的水平，對于未來發生的致災洪水，其經濟損失值應在基準年的基礎上進行修正。隨著社會的發展，價格水平也不斷變化，以基準年的價格水平測算未來洪水的效益值，顯然是不合理的，需進行修正。修正公式：換算系數=未來洪水年物價指數/基準年物價指數

淹沒面積內國民經濟增長率修正:從曲線上查得的損失值為基準年的損失值，沒有考慮淹沒范圍內的經濟條件、經濟結構以及人們的衣、食、住、行的變化，需按下列公式進行修正

式中Bn為未來洪水損失值；Bo為基準年損失值；n為未來洪水年與基準年間隔年數；r為該區國民經濟增長率。

3 工程實例

以某水庫為例，該水庫工程1969年興建，總庫容3.53×108m3，防洪庫容2.87×108m3，截止到1996年，共11a發生超過下游河道保證標準洪水，防洪凈效益達39360萬元。根據實際致災洪水的相關資料，作出Q’~w、w~B關系曲線見圖1、圖2。

圖1 Q’~w關系曲線 圖2 w~B關系曲線

假定2009年該水庫發生稀遇洪水，根據調度運用計劃，經水庫調蓄后，下泄流量仍達800m3/s，洪水歷時3d，試預測所造成的損失。

解：因此，此次洪水淹沒面積0.4 7×1 04h m2，淹沒損失值2 1 8 7.2 3萬元。

[1]谷兆祺.加強城市防洪工作.城市道橋與防洪，2000-03-30.

[2]王保乾，史安娜.江蘇省防洪投資對國民經濟增長貢獻率的研究.水利水電科技進展，2006-02-20.

[3]高德軍，郭其達.防洪工程經濟效益的計算.三峽大學學報(自然科學版)，2002-02-28.

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