大江大河水灾防治研究成果

虽然在可查阅的文献中记载了200多年前有关水灾防治策略的争论，但一直到20世纪70年代，工程防洪策略在世界各国一直占据主导地位。例如，19世纪50年代，美国国会曾任命C.S.埃利特研究密西西比河的水灾防治问题。1851年埃利特在他的报告中建议将密西西比河辽阔的洪泛平原作为蓄洪区。然而，1861年国会接受的却是美国陆军工程师团上尉A.A.汉弗莱提出的通过修堤将密西西比河与洪泛平原隔开的建议。汉弗莱提出的方案似乎具有“双赢”的性质：即一方面通过筑堤使密西西比河成为畅通的河道，以消除水灾；另一方面通过围垦将肥沃且平坦的洪泛平原改造为耕地，以增加农产品产量。按照汉弗莱提出的这种水灾防治策略，美国对大多数河流和沼泽地进行了整治。尽管堤防建设未能达到消除密西西比河水灾的目标，但美国国会不仅没有动摇采用工程防洪策略的信心，反而促使20世纪30年代防洪法的出台，以鼓励修建防洪水库。在这一时期也曾有人对联邦政府动用大量资金修建堤防和防洪水库的做法提出质疑，但遭到了支持就业计划的公众舆论的抨击，以及国会支持者的政治压制。

经过近200年的努力，美国各大江河至今都已形成了相对完备的防洪工程体系，并取得了巨大的效益。例如，在1936～1966年期间，陆军兵团负责的防洪工程总投资为70多亿美元，减免水灾损失148亿美元；至今累计投入250亿美元，减免水灾损失1680亿美元。1993年密西西比河特大水灾中，依靠防洪水库和堤防效能的发挥，减免了约190多亿美元的损失。

第二次世界大战结束之后，日本很快就把水灾防治视为经济恢复和重建的基础。特别是在1948年起草的5年经济复苏计划中，洪水防治被列为五个首选目标之一。政府用于水灾防治和灾后重建的投资占公共工程投资总额的近2/3。而后，水灾防治和灾后重建的投资仍是日本公共基础设施投资的主要组成部分，虽然在总投资中的份额有所减少，但投资绝对量仍在持续增加。

印度在第一个五年计划（1951～1956年）的头3年，向防洪工程投资1400万卢比，修建了总长度达656km的堤防。1954年发生灾难性的特大洪水之后，印度政府制定了全国防洪政策，防洪设施的修建速度逐年增长，堤防总长度从1954年的6000km增加到1990年的1.6万km，此外，为了消除洪涝隐患，还改建了长达3.1万km的排水渠道。

东南亚各国的情形也是如此，尽管修建水库要淹没大量的良田，而且要迁移大批人口，但在20世纪80年代以前，该地区最常见的水灾防治措施是修建水库。例如，泰国西部地区，水库的总库容已达到年径流量的61%。

从时间序列上看，在实施工程防洪策略阶段，水灾防治措施也是逐渐改进的。

第一，在“蓄”和“泄”的关系上，早先较多关注“泄”，后来则更强调“蓄”。主要有3种措施：将瞬时多余的水量引到较深的圩垸中；通过泄水渠道实现区域相连，扩大泄水系统的容量；将泄洪瓶颈附近的土地改造为牧草地，使之有效地用于蓄洪。(www.xing528.com)

第二，根据各个地区的经济发展水平确立适宜的水灾防治目标。一般来说，以高标准的工程体系（防御100年一遇洪水）保护大城市和关键的基础设施；以中等标准的工程体系（防御50年一遇洪水）保护其他的主要开发带；以低标准的工程体系（防御10年一遇洪水）保护农田。例如，日本现有的防洪标准是，一级河流的重要河段采用防御100～200年一遇洪水的工程标准；一级河流的次要河段和二级河流的城市河段采用防御50～100年一遇洪水的工程标准；二级河流一般河段采用防御10～50年一遇洪水或10年以下一遇洪水的工程标准。美国目前的防洪标准是，密西西比河防御150～500年一遇的洪水；保护城市和重要经济区的其他河流防御100年一遇的洪水，保护农田的河流防御50年一遇的洪水。印度的做法是：防御设施、工业、公共设施如医院、电力设施、供水、电话局、飞机场、火车站和商业中心等，其位置应高于100年一遇的洪水位；公共机构、政府机构、大学、公共图书馆和居民区，其位置应高于25年一遇的洪水位；公园、运动场和停车场，可设在易遭常遇洪水的地方。

第三，兼顾经济目标和环境目标。例如，挖沙疏浚，会同时考虑防洪、航运甚至环境目标。美国密西西比河的威克斯伯格至河口的500km河段，平均每年挖沙2300万m3，每次挖沙宽度为12m，抽取泥沙浓度为100～200kg/m3。抽取的泥沙通过管道输送到海中，或放置于滨海湿地地区，或放置在滩地上，或放置在两岸。不管放在何处，以至少不破坏周围环境为目标。对被污染泥沙的处理更为重视，它们将有害的泥沙放置在深海中预先建造好的沉沙池中，再封上一层净沙将它们封闭起来，处理1 m3有害泥沙的成本高达100美元，而每方一般泥沙仅需1美元。

淤积量较小的水库，通常可以采用挖沙的办法来恢复库容，而淤积量较大的水库必须采用排沙的办法。最初以为只要将沙排出水库就解决问题了，其实并非如此。鉴于排沙会对下游河道产生不利的影响，后来改用修建大型拦沙水库的办法。例如，哥伦比亚河一条支流的上游，因火山爆发造成当地生态环境的极大改变，植被遭到了严重破坏，水土流失也加剧了。为了控制泥沙大量进入下游，美国投资10亿美元修建了库容为2.5亿m3的海伦斯拦沙坝。拦沙坝的寿命为50年，在此期间，通过水土保持，植被恢复和生态环境保护等措施进行生态恢复，以消除火山爆发造成的负面影响。有关资料表明，修筑拦沙坝拦泥沙的费用高达4美元/m3，但这种做法确实有效地控制了进入下游的泥沙。

第四，对于有两个以上使用目标的水利工程，当不同目标发生冲突时，防洪目标将优先于其他目标。例如，尽管水库在航运、发电、供水方面的直接经济效益很大，但若与防洪发生矛盾，总是优先满足防洪的要求。

第五，确立水灾防治设施安全检查制度。例如，美国管理部门必须根据制度规范，每5年对大坝进行一次全面检查，每两年半进行一次重点检查，每月对病险库进行一次检查，发现问题及时处理。