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[摘 要]为了将防洪评价工作标准化、定量化和规范化,以建立涉河工程的防洪评价指标体系。本文采用模糊评价的方法,建立了防洪安全指标模型,可得到能够反映涉河项目防洪安全度的综合评价指数。
[关键词]涉河项目 河道管理 防洪安全 评价指标体系
中图分类号:TV85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0370-01
一、前言
涉河建设项目是指在河道管理范围内修建的跨河、穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、缆线、取水、排水等非水工程设施,简称涉河项目。
随着社会、经济的快速发展,河流岸线开发利用速度加快,大量涉河项目的兴建势必对河流河势稳定和防洪安全带来影响。
二、水安全的概念
水安全问题通常指由于人类不可持续的社会经济活动使得水体弱化或丧失正常功能,不能维持其社会与经济价值,危机人类对水的基本需求,进而引发一系列的经济社会和环境安全问题。
可以对水安全理解为:在现在或将来,由于自然的水文循环波动或人类对水循环平衡的不合理改变,或是二者的藕合,使得人类赖以生存的区域水状况发生对人类不利的演进,并正在或将要对人类社会的各个方面产生不利的影响,表现为干旱、洪涝、水量短缺、水质污染、水环境破坏等等方面;并由此可能引发粮食减产、社会不稳、经济下滑及地区冲突等等。
三、评价指标体系
1、建立指标体系的基本原则
建立涉河项目防洪安全评价指标体系的目标是为维护防洪安全。为实现这一目标,要求评价指标体系必须能完整地反映涉河项目对防洪安全的影响。为此,涉河项目防洪安全评价指标的选取应遵循以下原则:
(1)科学性原则,即按照科学理论,特别是可持续发展理论定义指标的概念和计算方法;
(2)完备性原则,水安全指标体系既要有反映社会、经济、人口,又要有反映生态、环境、资源等系统的发展指标,还要有反映上述各系统相互协调程度的指标;
(3)动态性与静态性相结合原则,指标体系既要反映系统的发展状态又要反映系统的发展过程;
(4)定性与定量相结合原则,指标体系应尽量选择可量化指标,难以量化的重要指标可以采用定性描述指标;
(5)可比性原则,指标尽可能采用标准的名称、概念、计算方法,做到与其它区域指标的可比性;
(6)可操作性原则,指标体系要充分考虑到资料的来源和现实可能性.
(7)系统性原则,指标体系要系统而全面,能够从防洪安全涉及的不同方面表征涉河项目的影响,并组成一个完整的体系,全面地反映涉河工程的防洪安全程度。
(8)独立性原则,评价指标之间要求一定的独立性,以保证指标体系的完整与简洁。
(9)适用性原则,评价指标应能适应不同河流或河段上不同类型的涉河工程。
2、评价指标
涉河项目防洪安全评价指标体系应该建立在河势稳定、行洪畅通、防洪工程安全、防洪标准、水利规划及其他影响准则层上,并各自采用不同的指标进行评价,再通过各方面的影响状况来对防洪安全整体状况做出评价,以达到维护防洪安全的目标,从而形成整体系统而又层次分明的评价指标体系。根据评价内容,可将整个指标体系分成3个层次,即目标层、准则层和指标层,
(1)目标层。涉河项目防洪安全评价的目的在于综合评价涉河工程对防洪安全的影响,为水行政主管部门的决策提供科学依据,最终指导岸线开发利用、管理与保护。
(2)准则层。涉河项目的建设不得妨碍河道的行洪通畅,不应对堤防、护岸等防洪工程带来不利影响,同时还需与防洪标准、水利规划相符合,最后还应分析对第三人合法水事权益、防汛抢险的影响及施工期影响等。
(3)指标层。即为对应准则层的具体评价指标,表述各个分类指标的不同要素,通过定量或定性指标反映涉河项目对防洪安全各个方面的影响状况。
3、评价指标含义
(1)河势条件。从河道演变、水域条件等方面判断工程河段的河势条件。
(2)河岸岸坡坡比。以河岸岸坡坡比为指标,初步判断河岸的稳定性。
(3)河床冲淤变幅。以多年河床冲淤变化幅度,判断河床演变趋势。
(4)流场影响指标包括流速、流向影响。通过流场影响模型计算或试验,分析涉河工程对水流流速、流向的影响。
(5)河床冲淤影响。通过泥沙模型计算或试验,结合河道演变分析,评价涉河工程对河床冲淤演变影响。
(6)行洪能力指标包括行洪河宽和行洪断面侵占率。即涉河项目对防洪设计洪水位下河道行洪河宽和行洪断面面积的侵占程度,可定性判断涉河项目对河道行洪的影响程度。
(7)水影响指标包括最大奎水高度与奎水范围。对侵占河道断面、影响洪水下泄的阻水建筑物,需进行奎水计算或试验,计算奎水高度及影响范围,定量分析涉河工程对河道行洪影响。
(8)岸坡、堤坡稳定影响。对可能影响堤坡、岸坡稳定的涉河项目,需进行堤坡和岸坡稳定计算,分析涉河工程对堤坡、岸坡的影响。
(9)堤身沉降影响。对可能引起堤身沉降的涉河项目,需进行沉降计算。根据沉降量的大小,分析对堤身沉降的影响。
(10)渗透稳定影响。对可能影响堤基或堤身渗透稳定的涉河项目,需进行渗透稳定计算,分析对堤基或堤身渗透稳定的影响。
(11)水利规划适应性。分析涉河项目与所在河段的防洪规划、岸线规划、河道整治规划等水利规划之间的相互关系,分析项目的建设是否符合有关水利规划的要求。
(12)第三人合法水事权益影响。根据涉河项目的布置及施工组织设计,分析是否影响附近第三人的合法水事权益(如临近码头的正常靠泊、取排水口正常运行、水文站点观测、采砂区采砂等)。 (13)防汛抢险影响。对跨堤、临堤以及需临时占用防汛抢险道路或与防汛抢险道路交叉的涉河项目,应进行防汛抢险影响分析,分析是否会影响汛期的防汛抢险车辆、物资及人员的正常通行。
(14)施工期影响。根据涉河项目的施工平面布置、施工交通组织及工期安排情况,分析工程施工期对防洪带来的影响。
四、评价方法
1、评价模型
在确定各评价指标的评分值后,需建立评价模型来计算涉河项目防洪安全综合评价指数。考虑评价模型的简便和易操作性,涉河项目防洪安全综合评价指数按下式计算:
式中,λi为第i个准则层所占权重;λj为某准则层选取的第j个指标在该准则层中所占的权重;Mij为第i个准则层的第j个指标的评分值。
2、防洪安全的评判
根据以上公式计算得到的综合指数越大,说明涉河工程防洪安全度越高。将评价结果划分为4级:Ⅰ级,防洪安全度高,综合指数为0.8~1.0;Ⅱ级,防洪安全度较高,综合指数为0.6~0.8;Ⅲ级,防洪安全度低,综合指数为0.4~0.6;Ⅳ级,防洪安全度很低,综合指数<0.4。若得到的综合指数低或单指标得分低,需与涉河项目建设同步实施补救措施。如对河势有影响,可通过护岸加固等措施来补救;如对河道行洪有影响,可通过疏浚或拓宽河道等措施来补救;如对堤防有影响,可通过增加堤身断面、加固堤身与堤基等措施来补救。采取补救措施后,其综合指数可重新按上述方法进行计算。
五、结束语
涉河项目防洪安全评价指标体系涉及的内容广泛,既有技术层面的,也有管理层面的。评价指标和权重的取值受不同河流、地域、社会经济发展水平和人们认识水平等多种因素的制约,许多评价指标刻度值还难以准确量化。因此,防洪安全评价指标体系还处于探索阶段,无论是评价标准还是评价方法,都有待于进一步研究和完善。
参考文献:
[1] 覃仲俊.城市交叉建筑工程项目防洪综合评价研究[D].华北电力大学(河北),2009.
[2] 张验科.综合利用水库调度风险分析理论与方法研究[D].华北电力大学,2012.
[3] 陈鸿起.水安全及防汛减灾安全保障体系研究[D].西安理工大学,2007.
[4] 马丽.牟汶河莱芜城区段综合治理工程影响后评价研究[D].山东农业大学,2011.
[关键词]涉河项目 河道管理 防洪安全 评价指标体系
中图分类号:TV85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0370-01
一、前言
涉河建设项目是指在河道管理范围内修建的跨河、穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、缆线、取水、排水等非水工程设施,简称涉河项目。
随着社会、经济的快速发展,河流岸线开发利用速度加快,大量涉河项目的兴建势必对河流河势稳定和防洪安全带来影响。
二、水安全的概念
水安全问题通常指由于人类不可持续的社会经济活动使得水体弱化或丧失正常功能,不能维持其社会与经济价值,危机人类对水的基本需求,进而引发一系列的经济社会和环境安全问题。
可以对水安全理解为:在现在或将来,由于自然的水文循环波动或人类对水循环平衡的不合理改变,或是二者的藕合,使得人类赖以生存的区域水状况发生对人类不利的演进,并正在或将要对人类社会的各个方面产生不利的影响,表现为干旱、洪涝、水量短缺、水质污染、水环境破坏等等方面;并由此可能引发粮食减产、社会不稳、经济下滑及地区冲突等等。
三、评价指标体系
1、建立指标体系的基本原则
建立涉河项目防洪安全评价指标体系的目标是为维护防洪安全。为实现这一目标,要求评价指标体系必须能完整地反映涉河项目对防洪安全的影响。为此,涉河项目防洪安全评价指标的选取应遵循以下原则:
(1)科学性原则,即按照科学理论,特别是可持续发展理论定义指标的概念和计算方法;
(2)完备性原则,水安全指标体系既要有反映社会、经济、人口,又要有反映生态、环境、资源等系统的发展指标,还要有反映上述各系统相互协调程度的指标;
(3)动态性与静态性相结合原则,指标体系既要反映系统的发展状态又要反映系统的发展过程;
(4)定性与定量相结合原则,指标体系应尽量选择可量化指标,难以量化的重要指标可以采用定性描述指标;
(5)可比性原则,指标尽可能采用标准的名称、概念、计算方法,做到与其它区域指标的可比性;
(6)可操作性原则,指标体系要充分考虑到资料的来源和现实可能性.
(7)系统性原则,指标体系要系统而全面,能够从防洪安全涉及的不同方面表征涉河项目的影响,并组成一个完整的体系,全面地反映涉河工程的防洪安全程度。
(8)独立性原则,评价指标之间要求一定的独立性,以保证指标体系的完整与简洁。
(9)适用性原则,评价指标应能适应不同河流或河段上不同类型的涉河工程。
2、评价指标
涉河项目防洪安全评价指标体系应该建立在河势稳定、行洪畅通、防洪工程安全、防洪标准、水利规划及其他影响准则层上,并各自采用不同的指标进行评价,再通过各方面的影响状况来对防洪安全整体状况做出评价,以达到维护防洪安全的目标,从而形成整体系统而又层次分明的评价指标体系。根据评价内容,可将整个指标体系分成3个层次,即目标层、准则层和指标层,
(1)目标层。涉河项目防洪安全评价的目的在于综合评价涉河工程对防洪安全的影响,为水行政主管部门的决策提供科学依据,最终指导岸线开发利用、管理与保护。
(2)准则层。涉河项目的建设不得妨碍河道的行洪通畅,不应对堤防、护岸等防洪工程带来不利影响,同时还需与防洪标准、水利规划相符合,最后还应分析对第三人合法水事权益、防汛抢险的影响及施工期影响等。
(3)指标层。即为对应准则层的具体评价指标,表述各个分类指标的不同要素,通过定量或定性指标反映涉河项目对防洪安全各个方面的影响状况。
3、评价指标含义
(1)河势条件。从河道演变、水域条件等方面判断工程河段的河势条件。
(2)河岸岸坡坡比。以河岸岸坡坡比为指标,初步判断河岸的稳定性。
(3)河床冲淤变幅。以多年河床冲淤变化幅度,判断河床演变趋势。
(4)流场影响指标包括流速、流向影响。通过流场影响模型计算或试验,分析涉河工程对水流流速、流向的影响。
(5)河床冲淤影响。通过泥沙模型计算或试验,结合河道演变分析,评价涉河工程对河床冲淤演变影响。
(6)行洪能力指标包括行洪河宽和行洪断面侵占率。即涉河项目对防洪设计洪水位下河道行洪河宽和行洪断面面积的侵占程度,可定性判断涉河项目对河道行洪的影响程度。
(7)水影响指标包括最大奎水高度与奎水范围。对侵占河道断面、影响洪水下泄的阻水建筑物,需进行奎水计算或试验,计算奎水高度及影响范围,定量分析涉河工程对河道行洪影响。
(8)岸坡、堤坡稳定影响。对可能影响堤坡、岸坡稳定的涉河项目,需进行堤坡和岸坡稳定计算,分析涉河工程对堤坡、岸坡的影响。
(9)堤身沉降影响。对可能引起堤身沉降的涉河项目,需进行沉降计算。根据沉降量的大小,分析对堤身沉降的影响。
(10)渗透稳定影响。对可能影响堤基或堤身渗透稳定的涉河项目,需进行渗透稳定计算,分析对堤基或堤身渗透稳定的影响。
(11)水利规划适应性。分析涉河项目与所在河段的防洪规划、岸线规划、河道整治规划等水利规划之间的相互关系,分析项目的建设是否符合有关水利规划的要求。
(12)第三人合法水事权益影响。根据涉河项目的布置及施工组织设计,分析是否影响附近第三人的合法水事权益(如临近码头的正常靠泊、取排水口正常运行、水文站点观测、采砂区采砂等)。 (13)防汛抢险影响。对跨堤、临堤以及需临时占用防汛抢险道路或与防汛抢险道路交叉的涉河项目,应进行防汛抢险影响分析,分析是否会影响汛期的防汛抢险车辆、物资及人员的正常通行。
(14)施工期影响。根据涉河项目的施工平面布置、施工交通组织及工期安排情况,分析工程施工期对防洪带来的影响。
四、评价方法
1、评价模型
在确定各评价指标的评分值后,需建立评价模型来计算涉河项目防洪安全综合评价指数。考虑评价模型的简便和易操作性,涉河项目防洪安全综合评价指数按下式计算:
式中,λi为第i个准则层所占权重;λj为某准则层选取的第j个指标在该准则层中所占的权重;Mij为第i个准则层的第j个指标的评分值。
2、防洪安全的评判
根据以上公式计算得到的综合指数越大,说明涉河工程防洪安全度越高。将评价结果划分为4级:Ⅰ级,防洪安全度高,综合指数为0.8~1.0;Ⅱ级,防洪安全度较高,综合指数为0.6~0.8;Ⅲ级,防洪安全度低,综合指数为0.4~0.6;Ⅳ级,防洪安全度很低,综合指数<0.4。若得到的综合指数低或单指标得分低,需与涉河项目建设同步实施补救措施。如对河势有影响,可通过护岸加固等措施来补救;如对河道行洪有影响,可通过疏浚或拓宽河道等措施来补救;如对堤防有影响,可通过增加堤身断面、加固堤身与堤基等措施来补救。采取补救措施后,其综合指数可重新按上述方法进行计算。
五、结束语
涉河项目防洪安全评价指标体系涉及的内容广泛,既有技术层面的,也有管理层面的。评价指标和权重的取值受不同河流、地域、社会经济发展水平和人们认识水平等多种因素的制约,许多评价指标刻度值还难以准确量化。因此,防洪安全评价指标体系还处于探索阶段,无论是评价标准还是评价方法,都有待于进一步研究和完善。
参考文献:
[1] 覃仲俊.城市交叉建筑工程项目防洪综合评价研究[D].华北电力大学(河北),2009.
[2] 张验科.综合利用水库调度风险分析理论与方法研究[D].华北电力大学,2012.
[3] 陈鸿起.水安全及防汛减灾安全保障体系研究[D].西安理工大学,2007.
[4] 马丽.牟汶河莱芜城区段综合治理工程影响后评价研究[D].山东农业大学,2011.