江蘇省水利工程除澇效益計算方法

蔣燕華 袁文秀

江蘇省水利工程除澇效益計算方法

蔣燕華 袁文秀

江蘇是洪澇災害頻繁易發地區，降雨是造成洪澇災害的主要原因。全省多年平均年降水量為 750～1200mm，南部多于北部，沿海多于內陸，低山丘陵多于平原水網地區。每年前期（6月上旬～7月上旬）為梅雨，后期為臺風暴雨，梅雨、臺風暴雨均易引發區域性大水，短歷時雷暴雨易造成小范圍局部洪澇。江蘇處于長江、淮河流域下游地區，洪澇遭遇頻繁。經多年治理，淮河流域已實現了洪澇分治，澇災特點更多表現在因洪致澇和內部高水壓低水上；太湖流域澇災更多表現為洪澇不分的特點；沿江地區致災特點主要則是長江高潮遭遇內部暴雨，形成洪澇夾擊。20世紀50年代，首先約束洪水歸槽，初步控制了流域洪水。70、80年代，重點改造內部灌排體系，初步形成除澇工程體系，基本實現洪澇分治、高低分排，為社會穩定、恢復生產、開展經濟建設提供了條件。1991年以來，全省實施以流域治理為重點，帶動全面整治、持續發展的第三次治理高潮，還實施了一批骨干河道工程，配合流域整治實施了兩岸配套和洼地治理等工程，提高了部分區域的防洪除澇能力。經過60多年水利建設，江蘇省現已形成由堤防、10多條流域排澇骨干河道，大中型水庫、閘、站，區域性河道和配套河網，河、溝、圩共同組成的除澇工程體系，產生了巨大的除澇效益。

一、計算原則及方法

根據歷年實際降雨資料、澇災損失、區域治理情況等資料，以暴雨量為橫坐標，成災面積為縱坐標，建立不同時段暴雨量～成災面積曲線圖，按各時段與解放初期工程條件對比，查在同等雨情下實際減少的成災面積，再根據成災與絕產面積關系，折算成減淹絕產面積。按歷年糧、棉、油單產、單價，得到除澇經濟效益和增產實物量。

1.計算原則

分片計算范圍：根據流域水系及降雨、排水條件，全省共劃分為四片計算，即沂沭泗片、淮河片、太湖片、長江片。

效益估算對象：主要包括糧、棉、油三項。

效益估算時限：從1950年至2009年為分析系列。

與洪災效益重復部分：在計算中，若洪澇效益重復時，將效益計入防洪，在除澇效益中扣除與防洪效益重復部分的效益。

2.雨量分析

根據不同流域片降雨成災特點，沂沭泗片、長江片采用最大3d設計雨量值，淮河片、太湖片采用最大7d設計雨量值。

根據全省雨量站實測資料，采用算術平均法計算出分流域片歷年最大3d、7d降雨量。通過頻率分析得到各片設計雨量值。沂沭泗片最大3d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為120、139、162mm，淮河片最大7d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為160、190、228mm，長江片最大3d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為117、138、166mm，太湖片7d對應的3、5、10年一遇設計雨量值分別為152、175、205mm。

3.災情分析

根據年度災情統計報表，得到5～9月汛期各市縣農作物的失收、重災、輕災面積，合稱為成災面積，按照各市縣所在流域片的面積比例進行拆分，得到1949～2009年沂沭泗片、淮河片、長江片、太湖片的成災面積。成災按減產程度分為失收、重災、輕災，規定減產60%～80%為失收，減產40%～60%為重災，減產20%～40%為輕災，由于有些年份重災、輕災不分，因此統一按公式計算：絕產面積＝失收面積×0.8＋（重災面積＋輕災面積）×0.5，換算得到各片絕產面積。

4.除澇治理分析

根據歷年水利統計年報，統計每年各市的易澇面積、除澇標準達到3～5年、5～10年、10年一遇以上的治理面積，按照各市縣所在流域的面積比例拆分，得到各流域片的治理面積。根據統計出的達到不同標準下的除澇治理面積，作出各流域片的易澇面積和治理面積曲線圖，結合實際情況進行修正概化，如沂沭泗片歷年除澇治理面積見圖1。從圖中可以看出，各治理標準下的面積隨時間總體趨勢是不斷上升的，其中1957～1985年是全省治澇工程大規模建設和發展最快的時期，之后治理面積呈現緩慢發展趨勢。

2008年江蘇省共有易澇面積為4526萬畝，經三十多年治理，已有4200萬畝除澇標準達到3年以上，占易澇面積的93%。其中，除澇標準達到3～5年的有1137萬畝，占25%；達到5～10年的有1889萬畝，占42%；達到10年以上的有1175萬畝，占26%。沂沭泗片治理面積1310萬畝，占31%；淮河片1678萬畝，占40%；太湖片418萬畝，占10%；長江片795萬畝，占19%。

5.單產分析

各市農作物單產、種植面積均由歷年農村統計年鑒統計得出，流域片按所在市平均值計得。其中有些年份因缺少農業統計年鑒，所以按照相近年的種植結構計算，得到每年分市種植面積、種植比例、單產。

6.單價分析

從《江蘇省農村統計年鑒》中，可以得到每年各種作物的總產值和總產量，將總產值除以總產量，即得各作物當年的單價，再計算各作物的水利分攤總增產值2000年價=該作物的水利分攤總增產值當年價×價格換算系數（按淮河片、沂沭泗片、長江片、太湖片分別計算）。

二、計算過程

根據每年各流域片的雨量資料、成災面積，沂沭泗片、長江片以3d最大雨量，淮河片以7d最大雨量為橫坐標，以相應年份統計的成災面積為縱坐標，分成1949～1957年、1958～1960年、1961～1965年、1966～1970年、1971～1975年、1976～1980年、1981～1985年、1986～2009年八個時段，繪制各流域片的雨量～成災面積曲線，其中1949～1957年作為除澇治理前的曲線，盡量用實際點擬合曲線。由于統計的成災面積數據，有一定的人為影響，也有不同場次暴雨災情下的重復計算，考慮到澇災面積與除澇未達標面積關系極大，因此通過分析歷年易澇面積和除澇治理面積，對不同設計雨量下（即不同治理標準）的除澇未達標面積進行修正后，與實際成災面積比較后，再對曲線進行擬合修正。設計雨量情況下，實際成災面積一般小于相應標準下的除澇未達標面積，根據經驗，修正系數取0.6～0.8。沂沭泗片3d雨量與成災面積關系見圖2。

根據各年的降雨量，在雨量～成災面積曲線圖中查得所處時段與除澇治理前（1949～1957年）成災面積差值，即為減淹的成災面積，再根據成災與絕產面積關系，得到減淹絕產面積，如沂沭泗片成災面積與絕產面積關系見圖3。

根據歷年糧食、棉花、油料的單價、單產，分別乘以減淹絕產面積，得到歷年的除澇經濟效益和增產實物量。

圖1 沂沭泗片歷年除澇治理面積圖

圖2 沂沭泗片3d雨量～成災面積關系曲線圖

圖3 沂沭泗片成災面積～絕產面積關系圖

三、計算結果

1950年至2009年全省除澇免災總效益為589.2億元，沂沭泗片除澇免災效益為210.8億元，淮河片除澇免災效益為215.5億元，太湖片除澇免災效益為56.4億元，長江片除澇免災效益為106.5億元。

1950年至2009年全省除澇工程免災增產糧食、棉花、油料數量為：糧食489.1億公斤、棉花6.91億公斤、油料19.64億公斤；沂沭泗片增產糧食178.17億公斤、棉花1.61億公斤、油料6.24億公斤；淮河片增產糧食177.79億公斤、棉花3.53億公斤、油料6.41億公斤；太湖片增產糧食51.8億公斤、棉花0.36億公斤、油料2.14億公斤；長江片增產糧食81.3億公斤、棉花1.42億公斤、油料4.85億公斤。

經過多年水利建設，江蘇省水利除澇工程體系發揮了巨大的作用，但目前全省區域治理比較滯后，治理的標準也較低，根據水利現代化發展要求，要穩步推進區域治理建設，啟動區域治理規劃，實施重點區域治理工程，更好地發揮水利工程體系的綜合效益■

（作者單位：江蘇省水利工程規劃辦公室 210000）

（專欄編輯：周 權）