杭嘉湖圩區(qū)防洪減災(zāi)能力評價與提升對策研究

項 春,王益土,施高萍

(1．浙江水利水電學院 人事處，浙江 杭州 310018；2.浙江水利水電學院 機械與汽車工程學院，浙江 杭州 310018)

0 引 言

近年來，隨著重大自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生,對浙江經(jīng)濟社會發(fā)展造成的影響日益凸顯，省委、省政府審時度勢，及時作出了治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水的“五水共治”戰(zhàn)略部署，在這樣的背景下，研究如何建立區(qū)域性防洪減災(zāi)能力的有效評價方法，并提出針對性的改進措施具有重要的理論和現(xiàn)實意義.杭嘉湖地區(qū)是浙江省的主要商品糧、蠶桑和淡水魚生產(chǎn)基地，地勢低洼，極易受到洪澇災(zāi)害影響[1].為提升該區(qū)域的防洪減災(zāi)能力，從20世紀50-80年代，杭嘉湖地區(qū)曾兩度進行圩區(qū)建設(shè)，截止到2009年，共建圩區(qū)2 149個，圩區(qū)總面積達48.6萬ha.本文通過建立基于防洪工程與非防洪工程兩方面影響因素的評價指標體系，對杭嘉湖圩區(qū)防洪減災(zāi)能力的現(xiàn)狀進行評價，根據(jù)評價結(jié)果找出圩區(qū)內(nèi)防洪減災(zāi)的薄弱環(huán)節(jié),并針對性地提出有效提升防洪減災(zāi)能力的對策與建議.

1 圩區(qū)防洪減災(zāi)評價指標體系建立

建立防洪減災(zāi)能力評價指標體系的目的是使評價能定量化和規(guī)范化，評價指標應(yīng)具有完備性、獨立性、靈活性、簡捷性、可操作性和動態(tài)性[1].圩區(qū)防洪減災(zāi)評價指標體系主要根據(jù)防洪工程和非防洪工程兩個方面的影響因素建立.凡借助于工程手段抵御天然洪水，起防洪減災(zāi)作用的措施，屬于防洪工程措施范疇,主要包括圩堤工程、水閘工程和排澇泵站工程等,借助于工程性措施可以提升圩區(qū)防洪減災(zāi)能力[2]；非防洪工程是指法令、政策、經(jīng)濟手段等，通過圩區(qū)管理、應(yīng)急響應(yīng)等工程以外的措施也可以提升圩區(qū)防洪減災(zāi)能力[3].構(gòu)成評價指標體系的指標既有直接從設(shè)計參數(shù)或測量的原始數(shù)據(jù)而來用以反映子系統(tǒng)的基本指標，又有對基本指標的抽象和總結(jié)，用以說明各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系及圩區(qū)整體所具有性質(zhì)的綜合指標，結(jié)合杭嘉湖圩區(qū)的實際情況，參考《杭嘉湖圩區(qū)整治技術(shù)導(dǎo)則》[4]的有關(guān)規(guī)定，建立以杭嘉湖圩區(qū)防洪減災(zāi)能力評價為總目標層的四級評價指標體系(見表1).

表1 圩區(qū)防洪減災(zāi)評價指標體系

2 圩區(qū)防洪減災(zāi)能力評價

根據(jù)表1所確定的評價指標體系建立評價模型，量化各級指標因子對圩區(qū)防洪減災(zāi)能力的影響情況，具體評價步驟如下：

步驟1：采用層次分析法[5]確定指標權(quán)重W.對同一指標層各個因素進行兩兩比較，通過專家打分構(gòu)建判斷矩陣并進行一致性檢驗，確定各個因素的權(quán)重W.

步驟2：指標隸屬度計算.定義評語集(好，較好，一般，較差，差)，及具體分值(v1,v2,v3,v4,v5)，確定評語集向量v.組建來自不同層面的專家組，由專家對IV級的各項指標進行評價.

設(shè)第i級的j個指標共有n個專家進行了打分，打分結(jié)果標記為：r1，r2，…，rn，則第i級的j個指標的隸屬度函數(shù)為：

(1)

步驟3：采用模糊綜合評價法[6]確定評價結(jié)果.

根據(jù)專家評分確定的隸屬度rij建立n×p的模糊關(guān)系矩陣R：

(2)

根據(jù)層次分析法確定的權(quán)重W，對評價結(jié)果進行模糊變換，得到了圩區(qū)各指標的防洪減災(zāi)能力評價值B：

B=WR

(3)

針對所研究的杭嘉湖圩區(qū)，定義評語集的值，確定向量V=(100,80,60,40,20).按公式(1)和(2)，計算求得I級指標的隸屬度及權(quán)重(見表2).

表2 I級指標評價隸屬度及權(quán)重

對I級指標進行模糊變換，按公式(3)求得杭嘉湖圩區(qū)的防洪減災(zāi)能力評價結(jié)果為B：

最后按步驟4，可計算求得杭嘉湖圩區(qū)改造后目前的防洪減災(zāi)能力值為：70.87分，介于“較好”與“一般”之間.圖1～圖8為計算求得的II、III級指標的防洪減災(zāi)能力值.

圖1 防洪工程II級指標評價結(jié)果

圖2 非防洪工程II級指標評價結(jié)果

圖3 圩區(qū)布局III級指標評價結(jié)果

圖4 水閘工程III級指標評價結(jié)果

圖5 圩堤工程III級指標評價結(jié)果

圖6 排澇泵站工程III級指標評價結(jié)果

圖7 圩區(qū)管理III級指標評價結(jié)果

圖8 應(yīng)急響應(yīng)III級指標評價結(jié)果

3 圩區(qū)防洪減災(zāi)能力評價結(jié)果分析與能力提升對策

3.1 圩區(qū)防洪減災(zāi)能力評價結(jié)果分析

根據(jù)模糊綜合評價方法，求得杭嘉湖圩區(qū)防洪減災(zāi)能力值為70.87分，說明杭嘉湖圩區(qū)總體上防洪減災(zāi)能力水平處于“較好(80分)”和“一般(60分)”之間，該圩區(qū)的防洪減災(zāi)能力還有較大的提升空間，與杭嘉湖地區(qū)經(jīng)濟社會快速發(fā)展對該圩區(qū)防洪減災(zāi)能力的要求還存在距離.

杭嘉湖圩區(qū)防洪工程防洪減災(zāi)能力值為72.9分，由圖1可知，防洪減災(zāi)能力相對薄弱的環(huán)節(jié)為水閘工程，根據(jù)圖4分析可知在水閘工程方面需要重點改善的是水閘布局、水閘安全和水閘運行.非防洪工程防洪減災(zāi)能力的綜合評價值為60.9分，總體分值相對偏低.由圖II可知，“圩區(qū)管理”為56.4分、“應(yīng)急響應(yīng)”為74.1分，均需要加強，特別是要加強科技服務(wù)和交通運輸方面的防洪減災(zāi)能力.

3.2 提高圩區(qū)防洪減災(zāi)能力的建議

基于評價結(jié)果的分析，針對薄弱環(huán)節(jié)提出提升杭嘉湖圩區(qū)防洪減災(zāi)能力的以下兩個方面建議.

3.2.1 加強防洪工程建設(shè)方面的建議

(1)水閘的最小凈寬應(yīng)盡量大于4 M.為避免水閘凈寬過小影響水流流動，進而影響水環(huán)境，在條件允許的前提下，水閘凈寬盡可能大一點，一般情況下不應(yīng)小于4 M.

(2)綜合考慮其安全性與親水性合理確定堤頂高程.堤頂高程由洪水位加堤頂超高確定，過高破壞河道的景觀效果和城市總體布局，過低則起不到正常防洪保護作用，因此，圩堤的堤頂高程應(yīng)在保證安全泄洪的同時要考慮人們對河道的親水性需求.

(3)圩區(qū)規(guī)劃與河道規(guī)劃在布局上要統(tǒng)籌考慮.圩區(qū)格局指的是圩區(qū)的規(guī)模和布局，興建圩區(qū)必然抬高外江水位，因而需要整治外江河道來降低外江水位，因此，圩區(qū)格局應(yīng)與河道格局統(tǒng)籌考慮.

(4)泵站布局注重排水與節(jié)能，水泵泵型優(yōu)先選用混流泵.要滿足整個圩區(qū)的節(jié)能與排水，需遵循“低水低排，高水高排”，“均衡布站、方便管理”的原則.在選擇水泵泵型時，由于混流泵比軸流泵效率高，高效區(qū)寬，功率變化小，啟動功率小，汽蝕性能好，噪聲振動小，水位變化適應(yīng)性好，在同等情況下優(yōu)先選用混流泵.

3.2.2 加強非防洪工程建設(shè)方面的建議

(1)加強圩區(qū)工程管理標準化建設(shè).實現(xiàn)圩區(qū)管理模式、管理組織、管理制度、管理標準、設(shè)備保險、管理考核的“六個統(tǒng)一”.

(2)加強泵站的長效管理建設(shè)，為泵站高效、安全運行創(chuàng)造條件.繼續(xù)推進泵站管理體制改革，進一步明晰管理職能；規(guī)范財政支付方式和范圍，為科學管理提供財力保障；依靠現(xiàn)代化方式提高管養(yǎng)水平，推進規(guī)范化管理.

(3)建立圩區(qū)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)制度.指導(dǎo)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和社區(qū)制定和完善防洪應(yīng)急預(yù)案，確保做到三個第一：第一時間抵達災(zāi)害現(xiàn)場，第一時間了解并上報災(zāi)情，第一時間調(diào)運救災(zāi)物資.

(4)建立資金籌措機制，確保圩區(qū)管理工作健康良性的發(fā)展.圩區(qū)工程具有較為明顯的區(qū)域特征，按照歸屬地管理的原則，建立一套以地方政府為主導(dǎo)，省財政獎補扶持為引導(dǎo)的資金籌措機制，確保圩區(qū)管理工作的有序開展.

4 結(jié) 論

本文以杭嘉湖圩區(qū)為評價對象，分析了圩區(qū)防洪減災(zāi)能力的影響因素，建立了杭嘉湖圩區(qū)防洪減災(zāi)能力評價指標體系，構(gòu)建了圩區(qū)防洪減災(zāi)評價模型，評價了杭嘉湖圩區(qū)的整體防洪減災(zāi)能力，針對薄弱環(huán)節(jié)提出了改善建議.本文采用層次分析法和模糊綜合評價法對圩區(qū)防災(zāi)能力進行評價，最大程度地避免了專家評判中的主觀偏差，提高了系統(tǒng)評價的精確性，本文的研究對其他圩區(qū)防洪減災(zāi)能力評價具有參考意義.

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