水工设计手册(第2版)第2卷:规划、水文、地质
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1.5 防洪规划

防洪规划的主要内容包括以下几方面:分析现状防洪形势,合理划定防洪区划,选定防洪标准,研究防洪总体布局,以及制定防洪工程措施规划和防洪非工程措施规划。

1.5.1 防洪形势分析

1.5.1.1 流域气象与洪水特性分析

分析研究流域气象特征与洪水特性,分析研究历史洪水及成因。

1.5.1.2 现状防洪能力评价

评价流域整体、有防洪保护对象的各河段的现状防洪能力,以及防洪保护区和堤防、水库、排洪闸等工程的现状防洪能力。

内陆地区防洪能力可从防御洪水的重现期、河段的安全泄量或防御水位值等方面,对现状工程的防御能力进行评价。

沿海地区防风暴潮能力,主要依据潮位标准和附加的风力标准,对现状工程的抗御能力进行评价。有凌汛灾害的河流,应按相应标准评价其防凌能力。

1.5.1.3 存在问题分析

对比分析防洪保护区的现状防洪能力与《防洪标准》(GB 50201)的差距;分析流域防洪体系的薄弱环节,包括分析河道泄流能力、水库调蓄能力、湖泊蓄洪能力,体系中主要控制性工程及蓄滞洪区建设与管理状况、防汛抢险等非工程措施建设状况等。

1.5.1.4 经济社会发展对防洪的要求

根据流域和重要区域的经济社会发展和生产力布局,分析经济社会可持续发展对防洪的要求。经济社会发展后,在规划水平年需提高防洪标准时,应予说明。

1.5.2 防洪区划

根据《中华人民共和国防洪法》的规定,“防洪区是指洪水泛滥可能淹及的地区,分为洪泛区、蓄滞洪区和防洪保护区”。洪泛区是指尚无工程设施保护的洪水泛滥所涉及的地区。蓄滞洪区是指包括分洪口在内的河堤背水面以外临时贮存洪水的低洼地区及湖泊等。防洪保护区是指在防洪标准内受防洪工程设施保护的地区。

应根据各地暴雨、洪水、地形、河流水系等自然因素,人口分布、GDP等经济社会因素,以及历史洪水发生情况、灾害影响范围与程度,对受洪水威胁及其形成灾害的程度进行区划,确定主要防洪区域。防洪区划的成果主要用区划图及区内经济社会指标表示。

防洪区是人类经济社会活动与洪水矛盾突出的地区。确定各类防洪区范围是防洪规划的重要任务和防洪建设与管理的基础。规划需在防洪区划的基础上,针对各类防洪区的特点和作用,识别洪水风险,确定防洪保护对象以及治理目标与任务,拟定防洪措施,进行防洪工程总体布局和制定各分区防洪管理的措施。

1.5.3 防洪标准

防洪保护区的防洪标准,应根据其重要性及受灾后影响严重程度区别对待,在《防洪标准》(GB 50201)规定的范围内,从经济社会和环境等多方面综合论证选定。所要求的防洪标准一时难以达到的,可制定分阶段防洪标准。

防洪工程的防洪标准应根据整体防洪方案,结合自身条件,按《防洪标准》(GB 50201)规定,经综合分析比较确定。

1.5.4 防洪总体布局

1.5.4.1 规划原则

防洪规划应坚持以人为本、人水协调,上下游、左右岸、干支流统筹兼顾,全面规划、标本兼治、综合治理,工程措施与非工程措施相结合,蓄泄兼筹、因地制宜,确保重点、兼顾一般,与经济社会发展要求相适应,与改善生态环境相结合。

1.5.4.2 防洪目标

按不同规划水平年,根据流域防洪任务的轻重缓急,综合考虑各方面条件,权衡需要与可能,经分析论证后,分别拟定。

拟定的目标必须符合流域实际,切实可行,要有具体的评价标准,通常以规划方案实施后防洪能力的提高、所能取得的经济社会效益作指标。

1.5.4.3 综合防洪体系

(1)流域综合防洪体系由防洪工程措施和防洪非工程措施组成。防洪工程措施主要包括堤防、水库、蓄滞洪区、河道整治工程、分洪道、挡洪(潮)闸等,具有蓄、泄洪水的作用。防洪非工程措施主要包括防洪管理制度、设施建设和管理、洪水风险管理、防御洪水方案和洪水调度方案等。

(2)完善大江大河干流(特别是干流中下游)、重要支流、重点城市和重要经济区河段的堤防建设;整治河道,恢复、维持和扩大行洪能力;结合兴利建设和完善以控制性防洪水库为主的水沙调控体系;恢复和扩大天然湖泊洼地及洪泛区的蓄滞洪水能力,对蓄滞洪区进行建设;加强水土流失治理;加强防洪管理,降低洪水风险,保障流域防洪安全。

(3)对流域内的重要城镇,应在流域整体防洪安排及城镇建设规划的基础上做出专门规划,使城镇的合理范围达到应有的防洪标准,必要时可设置相对独立的防洪体系。城市防洪建设要与城市交通、市政、环境等建设相协调,避免和控制城市盲目向洪水高风险区发展。流域规划的城市防洪部分只考虑主要城市。

(4)沿海地区以城市和重要经济区以及重要基础设施为重点,统一规划和建设江河防洪、防御风暴潮设施,逐步建成以防御特大风暴潮为目标的高标准海堤,建立风暴潮防御预警和应急指挥系统,提高沿海地区防风暴潮的能力,提高独流入海河流下游及河口地区的防洪能力。

(5)对存在凌汛洪水的河流,应根据冰情特点,合理拟定防凌措施和水库调度运行方案。

(6)对存在严重洪灾的中小河流,防洪治理的重点是保障河流沿岸易发洪涝灾害的县城、重要集镇及大片基本农田等防洪保护对象的防洪安全。防洪治理以河道整治及河势控导、河道疏浚和清淤、堤防护岸等工程措施为主。根据不同河流的特点,因地制宜、经济合理地采取工程措施和非工程措施。

(7)对存在严重山洪灾害的山地和丘陵区,应分情况提出防治方向、原则、措施。应进行灾害普查,查清成因和具体分布;提出专群结合的山洪灾害监测预警体系规划方案,规划监测、预警、规避等措施;必要时,提出应采取的主要工程措施。

1.5.4.4 规划方案比选

(1)按拟定的防洪任务,开展重点防洪地区洪水来量与泄量平衡的分析,研究蓄、滞、泄的关系,考虑不同措施及不同工程规模的组合,进行各种方案的技术研究,其中以防洪为主要任务的枢纽(水库)或承担防洪任务的综合利用工程(水库)等影响流域防洪全局的战略措施是研究重点。将筛选的几个代表性方案,从经济社会和环境等方面进行综合评价,提出整体防洪规划方案。

(2)确定江河主要站点防洪控制水位,核定相应断面的行洪能力,核定防御标准洪水(设计洪水)条件下河道安全泄量以及超额洪量、水库及蓄滞洪区拦(滞)蓄量,估计超标准洪水条件下河道最大可能的宣泄流量、水库及蓄滞洪区拦(滞)蓄量。

(3)防洪是公益性事业,因此,在比较各防洪规划方案的效益时,应着重比较其社会效益,在社会效益相仿的条件下,经济效益和生态与环境效益则成为比选的主要依据。

1.5.5 防洪工程措施规划

1.5.5.1 堤防工程规划

(1)堤防工程应满足流域整体防洪体系的规划要求。堤防规划的任务主要是确定防御标准、选择堤线以及推求建堤后的河道水面线。

(2)堤防防御标准和级别要遵循国家现行的相关规范,按照防洪保护区的防洪标准,协调上下游之间和干支流堤防之间的关系,综合研究确定。蓄滞洪区堤防应根据其任务与等级确定相应的设计标准。

(3)堤线选择要根据堤防保护区的范围,考虑地形、河势变化、水流流向、堤基土质、土源、堤距与堤高的关系等因素确定。

1.5.5.2 水库工程规划

1.新建及扩建水库规划

(1)根据防洪保护对象的防洪要求以及整体防洪方案等,结合水库条件,合理确定水库的防洪任务。

(2)根据设计洪水、下游河道安全泄量,采用符合实际的调洪方式进行水库调洪计算,求出所需的防洪库容。

(3)规划为下游承担防洪任务的水库,在汛期须按防洪要求留足防洪库容;为发挥水库的发电、供水、灌溉等综合效益,可根据洪水的特性和水情测报系统的预见期,在不降低水库防洪要求的前提下,研究是否有条件制定汛期不同时期的分期汛限水位,以促进防洪兴利结合。

(4)由水库群共同承担江河的防洪任务时,应研究各水库和各区间洪水的地区组成,根据水库特性及综合利用要求等条件,研究各自分担的防洪任务,初步确定水库群防洪联合调度方式。

(5)多泥沙河流水库,其防洪调度方式应根据洪水的洪峰、洪量、沙量情况,综合考虑水库和下游河道的冲淤情况,制定洪水调度措施。洪水调度要有利于水库防洪库容的长期使用。

2.病险水库除险加固规划

以病险水库安全鉴定结论为依据,结合实际运行情况,分析存在的主要问题。除险加固应按分级负责建设管理的原则,明确项目的实施程序及要求。

除险加固规划应坚持经济实效、因地制宜的原则,应在现有工程基础上,通过采取综合加固措施,消除病险,确保工程安全和正常使用,恢复和完善水库应有的防洪减灾和兴利效益。

1.5.5.3 蓄滞洪区规划

(1)设置蓄滞洪区是两害相权取其轻所采取的措施,可有效处理超额洪量。应根据流域整体防洪方案,结合蓄滞洪区条件进行方案综合比较,确定蓄滞洪区的总体布局和规划蓄洪量。

(2)根据蓄滞洪区总体布局,按照蓄滞洪区的启用几率和重要性,可将蓄滞洪区分为重要、一般和规划保留三类。不同类型的蓄滞洪区,采用不同的建设模式。蓄滞洪区建设内容包括工程建设、安全建设和管理建设。工程建设包括蓄滞洪区围(隔)堤工程、进退洪口门工程等;安全建设包括安全区、安全台、转移道路等设施建设;管理建设包括管理体制、机制、制度建设等。

(3)确定蓄滞洪区的启用条件。初步拟定蓄滞洪区的运行原则,研究分洪后可能引起的上下游及邻近河流水文、防洪情势的变化,分析其对当地经济社会发展、生态与环境的影响。

(4)蓄滞洪区的运用方式分为建闸控制运用和扒口运用两种。对建有进洪闸、退洪闸控制的蓄滞洪区,应初步明确进洪闸、退洪闸调度规则;对需临时扒口运用的蓄滞洪区,应明确扒口的地点和扒口口门宽度。

1.5.5.4 河道整治规划

河道整治规划的详细内容详见本章1.7节。

1.5.6 防洪非工程措施规划

防洪非工程措施是指应用政策、法令、行政管理、经济和除兴建工程以外的其他技术手段,以保证防洪安全及减小洪灾损失为目的的措施。

1.5.6.1 管理制度

依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》及相关法规,建立完善的管理体制和体系,建立和完善与防洪管理有关的法规体系,明确各级防洪管理单位的管理任务、内容、责任、权限、资金来源等,实现依法管理,保障防洪管理工作有效进行。

1.5.6.2 设施建设和管理

(1)水文站网。根据流域防洪任务、地形与降雨特点,合理确定水文站网的密度和数量,调整和确定水文站网的布局。

(2)防汛指挥调度系统。根据防洪管理的要求,在现有防汛指挥系统的基础上进行完善和改进,主要包括信息化系统、调度决策支持系统、预报和警报系统、行动指挥系统等。在大江大河特别需要注重建立控制性水库联合调度系统。防洪指挥调度系统的建设要统筹规划,上下兼顾,充分利用国家、流域、各级相关政府和部门的系统资源,避免重复建设和资源浪费。

(3)工程设施管理。对管理范围内的防洪工程实行分类、分级管理。明确各类防洪工程的管理目标、任务、内容和管理单位,制定管理条例;增强设施隐患探测和防洪抢险能力;加强定期检查和汛前检查,保障防汛安全。

(4)蓄滞洪区安全建设与调度管理。完善蓄滞洪区管理机构和设施,根据蓄滞洪区的实际情况制定相应的管理办法或条例。明确蓄滞洪区的运用条件、防洪转移预案和抢险救灾方案、运用补偿办法等。

1.5.6.3 洪水风险管理

建立全面统一的洪水灾害风险评估方法与风险管理制度,实施在风险区内建设非防洪工程项目时的洪水风险评估和审核制度。

以洪水风险图为依据,实施科学管理;向社会发布洪水风险信息,实施广泛的群众参与;避免高风险区的开发和发展;根据风险的分布与程度合理地进行安全建设,形成人水和谐的经济社会发展模式。

1.5.6.4 防御洪水方案和洪水调度方案的编制

根据流域的洪水特性、防洪现状及防洪标准,结合气象、水文预报,在研究具代表性的防御标准洪水、超标准洪水的防洪调度措施及防洪调度效果的基础上,编制防御洪水方案和洪水调度方案。