江苏是洪涝灾害频繁易发地区,降雨是造成洪涝灾害的主要原因。全省多年平均年降水量为750~1200mm,南部多于北部,沿海多于内陆,低山丘陵多于平原水网地区。每年前期(6月上旬~7月上旬)为梅雨,后期为台风暴雨,梅雨、台风暴雨均易引发区域性大水,短历时雷暴雨易造成小范围局部洪涝。江苏处于长江、淮河流域下游地区,洪涝遭遇频繁。经多年治理,淮河流域已实现了洪涝分治,涝灾特点更多表现在因洪致涝和内部高水压低水上;太湖流域涝灾更多表现为洪涝不分的特点;沿江地区致灾特点主要则是长江高潮遭遇内部暴雨,形成洪涝夹击。20世纪50年代,首先约束洪水归槽,初步控制了流域洪水。
70、80年代,重点改造内部灌排体系,初步形成除涝工程体系,基本实现洪涝分治、高低分排,为社会稳定、恢复生产、开展经济建设提供了条件。1991年以来,全省实施以流域治理为重点,带动全面整治、持续发展的第三次治理高潮,还实施了一批骨干河道工程,配合流域整治实施了两岸配套和洼地治理等工程,提高了部分区域的防洪除涝能力。经过60多年水利建设,江苏省现已形成由堤防、10多条流域排涝骨干河道,大中型水库、闸、站,区域性河道和配套河网,河、沟、圩共同组成的除涝工程体系,产生了巨大的除涝效益。

一、计算原则及方法

根据历年实际降雨资料、涝灾损失、区域治理情况等资料,以暴雨量为横坐标,成灾面积为纵坐标,建立不同时段暴雨量~成灾面积曲线图,按各时段与解放初期工程条件对比,查在同等雨情下实际减少的成灾面积,再根据成灾与绝产面积关系,折算成减淹绝产面积。按历年粮、棉、油单产、单价,得到除涝经济效益和增产实物量。
1.计算原则
分片计算范围:根据流域水系及降雨、排水条件,全省共划分为四片计算,即沂沭泗片、淮河片、太湖片、长江片。
效益估算对象:主要包括粮、棉、油三项。效益估算时限:从1950年至2009年为分析系列。与洪灾效益重复部分:在计算中,若洪涝效益重复时,将效益计入防洪,在除涝效益中扣除与防洪效益重复部分的效益。
2.雨量分析
根据不同流域片降雨成灾特点,沂沭泗片、长江片采用最大3d设计雨量值,淮河片、太湖片采用最大7d设计雨量值。根据全省雨量站实测资料,采用算术平均法计算出分流域片历年最大3d、7d降雨量。通过频率分析得到各片设计雨量值。
沂沭泗片最大3d对应的3、5、10年一遇设计雨量值分别为120、139、162mm,淮河片最大7d对应的3、5、10年一遇设计雨量值分别为160、190、228mm,长江片最大3d对应的3、5、10年一遇设计雨量值分别为117、138、166mm,太湖片7d对应的3、5、10年一遇设计雨量值分别为152、175、205mm.
3.灾情分析
根据年度灾情统计报表,得到5~9月汛期各市县农作物的失收、重灾、轻灾面积,合称为成灾面积,按照各市县所在流域片的面积比例进行拆分,得到1949~2009年沂沭泗片、淮河片、长江片、太湖片的成灾面积。成灾按减产程度分为失收、重灾、轻灾,规定减产60%~80%为失收,减产40%~60%为重灾,减产20%~40%为轻灾,由于有些年份重灾、轻灾不分,因此统一按公式计算:绝产面积=失收面积×0.8+(重灾面积+轻灾面积)×0.5,换算得到各片绝产面积。
4.除涝治理分析
根据历年水利统计年报,统计每年各市的易涝面积、除涝标准达到3~5年、5~10年、10年一遇以上的治理面积,按照各市县所在流域的面积比例拆分,得到各流域片的治理面积。根据统计出的达到不同标准下的除涝治理面积,作出各流域片的易涝面积和治理面积曲线图,结合实际情况进行修正概化,如沂沭泗片历年除涝治理面积见图1.从图中可以看出,各治理标准下的面积随时间总体趋势是不断上升的,其中1957~1985年是全省治涝工程大规模建设和发展最快的时期,之后治理面积呈现缓慢发展趋势。2008年江苏省共有易涝面积为4526万亩,经三十多年治理,已有4200万亩除涝标准达到3年以上,占易涝面积的93%.其中,除涝标准达到3~5年的有1137万亩,占25%;达到5~10年的有1889万亩,占42%;达到10年以上的有1175万亩,占26%.沂沭泗片治理面积1310万亩,占31%;淮河片1678万亩,占40%;太湖片418万亩,占10%;长江片795万亩,占19%.
5.单产分析
各市农作物单产、种植面积均由历年农村统计年鉴统计得出,流域片按所在市平均值计得。其中有些年份因缺少农业统计年鉴,所以按照相近年的种植结构计算,得到每年分市种植面积、种植比例、单产。
6.单价分析
从《江苏省农村统计年鉴》中,可以得到每年各种作物的总产值和总产量,将总产值除以总产量,即得各作物当年的单价,再计算各作物的水利分摊总增产值2000年价=该作物的水利分摊总增产值当年价×价格换算系数(按淮河片、沂沭泗片、长江片、太湖片分别计算)。

二、计算过程

根据每年各流域片的雨量资料、成灾面积,沂沭泗片、长江片以3d最大雨量,淮河片以7d最大雨量为横坐标,以相应年份统计的成灾面积为纵坐标,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年八个时段,绘制各流域片的雨量~成灾面积曲线,其中1949~1957年作为除涝治理前的曲线,尽量用实际点拟合曲线。
由于统计的成灾面积数据,有一定的人为影响,也有不同场次暴雨灾情下的重复计算,考虑到涝灾面积与除涝未达标面积关系极大,因此通过分析历年易涝面积和除涝治理面积,对不同设计雨量下(即不同治理标准)的除涝未达标面积进行修正后,与实际成灾面积比较后,再对曲线进行拟合修正。设计雨量情况下,实际成灾面积一般小于相应标准下的除涝未达标面积,根据经验,修正系数取0.6~0.8.沂沭泗片3d雨量与成灾面积关系见图2.
根据各年的降雨量,在雨量~成灾面积曲线图中查得所处时段与除涝治理前(1949~1957年)成灾面积差值,即为减淹的成灾面积,再根据成灾与绝产面积关系,得到减淹绝产面积,如沂沭泗片成灾面积与绝产面积关系见图3.根据历年粮食、棉花、油料的单价、单产,分别乘以减淹绝产面积,得到历年的除涝经济效益和增产实物量。

三、计算结果

1950年至2009年全省除涝免灾总效益为589.2亿元,沂沭泗片除涝免灾效益为210.8亿元,淮河片除涝免灾效益为215.5亿元,太湖片除涝免灾效益为56.4亿元,长江片除涝免灾效益为106.5亿元。
1950年至2009年全省除涝工程免灾增产粮食、棉花、油料数量为:粮食489.1亿公斤、棉花6.91亿公斤、油料19.64亿公斤;沂沭泗片增产粮食178.17亿公斤、棉花1.61亿公斤、油料6.24亿公斤;淮河片增产粮食177.79亿公斤、棉花3.53亿公斤、油料6.41亿公斤;太湖片增产粮食51.8亿公斤、棉花0.36亿公斤、油料2.14亿公斤;长江片增产粮食81.3亿公斤、棉花1.42亿公斤、油料4.85亿公斤。
经过多年水利建设,江苏省水利除涝工程体系发挥了巨大的作用,但目前全省区域治理比较滞后,治理的标准也较低,根据水利现代化发展要求,要稳步推进区域治理建设,启动区域治理规划,实施重点区域治理工程,更好地发挥水利工程体系的综合效益。