城市防护区防洪标准及其确定

河流遇到大洪水时，洪水会泛滥出槽，淹没一定范围的城区，淹没其中的住宅、工厂和各种设施，造成巨大的财产损失，甚至人员伤亡。因此，需要对可能遭受洪灾的区域、设施进行防洪保护。受洪水（或潮水）威胁需要进行防洪保护的对象，如工矿企业，铁路、学校等，简称为防护对象。洪水（或潮水）泛滥可能淹及且需要防洪工程设施保护的区域，简称为防护区。当然，防护区也可以视为一个防护对象。根据各部门、各地区的防洪需要，国家制定了《防洪标准》（GB 50201）[69]，对防护区和防护对象的防洪标准进行了规定。

《防洪标准》规定，城市防护区应根据政治、经济地位的重要性、常住人口或当量经济规模指标分为I、II、Ⅲ、Ⅳ共四个防护等级（表7.1-1）。位于平原、湖洼地区的城市防护区，当需要防御持续时间较长的江河洪水或湖泊高水位时，其防洪标准可取表中规定的较高值。将表7.1-1绘制成防护人口-重现期曲线图（图7.1-1），图中曲线分成上限范围线、中线和下限范围线。中线与下限范围线围成Ⅰ区，为下限区域，区中的点表示同样的洪水重现期下淹没的人口较多，即防护标准偏于取小值。中线与上限范围线围成Ⅱ区，为上限区域，区中的点表示同样的洪水重现期下淹没的人口较少，即防护标准取大值。

表7.1-1　城市防护区的防护等级和防洪标准

注 当量经济规模为城市防护区人均GDP指数与人口的乘积，人均GDP指数为城市防护区人均GDP与同期全国人均GDP的比值。

图7.1-1　城市防洪标准曲线图

防洪标准一般用重现期表示。由于历史原因，一些地区的防洪标准仍采用典型年洪水表示。防洪标准分为设计洪水标准和校核洪水标准两个级别，例如水库枢纽工程一般采用两级，堤防工程一般设置一级，即设计洪水标准。

在规划设计工作中，确定防洪标准常遇到一些问题，下面就此进行一些讨论。

1.城市防洪标准与城市防护区防洪标准

有的资料讲城市防洪标准是多少年一遇，这是不严谨的通俗说法。现在的城市规模越来越大，一个城市不能用全部城市人口来确定一个共用的防洪标准。按《关于调整城市规模划分标准的通知》（国发〔2014〕51号）文规定，城市常住人口为100万～500万人的为大城市，500万～1000万人的为特大城市，大于1000万人的为超大城市。现在的大城市和特大城市越来越多。如果把全部人口作为一个防护对象，好多城市的防洪标准重现期要不少于200年。实际上对多数城市，随着城市规模的扩大，一条河的洪水不可能淹没全部的城市人口，一个城市往往是受多条河流洪水的威胁。因此，《防洪标准》（GB 50201）中采用“城市防护区防洪标准”来表述，《城市防洪工程设计规范》（GB/T 50805）采用“城市防洪工程设计标准”来表述，两种表述都十分严密。它们是从不同的角度讲述了同一个问题，一个是面向防护对象，一个是面向防洪工程，二者本质上是一致的。

2.堤防工程的防洪标准与级别

堤防工程自身没有防洪要求。修建堤防的目的是为了保护防护对象，因此堤防的防洪标准根据防护对象的防洪标准确定，并与防护区内防洪标准较高防护对象的防洪标准保持一致。蓄、滞洪区堤防的防洪标准应根据批复的流域防洪规划、区域防洪规划的要求专门确定。

按《堤防工程设计规范》（GB 50286）[70]的规定，当防护对象是利用水库、蓄滞洪区、堤防等多项工程组成的防洪工程体系来保护时，水库会滞洪削峰，蓄滞洪区会分洪削峰，它们都会使堤防防御的洪峰流量变小。此时，堤防的防洪任务变小，防洪标准按所承担的防洪任务确定，防洪标准相应变小。例如，图7.1-2中，水库与堤防联合组成防洪工程体系，使防护区的防洪标准达到重现期100年。上游河道来100年一遇洪水时，经过水库调节削峰，下泄的洪峰流量为30年一遇，堤防拦挡30年一遇的洪峰流量即可满足要求，所以堤防的防洪标准是重现期30年。但堤防的级别依据防护对象的防洪标准确定（表7.1-2），并不跟随堤防防洪标准的变小而变小。图7.1-2中，因为城市防护区的等级是Ⅰ级，所以堤防的级别是1级，而不是3级。

图7.1-2　防护工程体系中堤防的防洪标准与级别

表7.1-2　堤防工程的级别

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河流的防洪功能实质是指河流的行洪能力。由于堤防与河流是一体的，习惯上把堤防工程的防洪标准视为河流的防洪标准，常说某河的防洪标准是多少年一遇。

3.防洪标准不一致的问题

这种情况很常见。收集到的城市总体规划、防洪规划、可行性研究报告、初步设计报告等资料，常常涉及到同一河段，却给出不一致的防洪标准。防洪标准是后续规划设计工作的基础，因此需要慎重甄别和确定。

首先看资料时效。如果资料陈旧，城市条件已经发生极大变化，资料则不再适用，可以舍弃。一般情况下，年限近的资料会更加贴近实际情况，利用价值会更高一些。但这不是绝对的，还要看资料编制单位的权威性，分析资料的可靠性。

然后是看政府批复情况。如果有水利部、水利厅、当地政府近期批复的城市防洪规划、流域防洪规划、城市总体规划，按批复文件确定的河流防洪标准引用执行就可以，没有必要重新论证防洪标准，因为这些文件已经具有法律效力。如果仅仅是未批复的城市总体规划，而且其确定的河流防洪标准明显偏大，则有必要重新论证。不时会遇到，城市总体规划提出的河流防洪标准偏大。分析造成这种情况的原因，可能有：①城市总体规划缺乏防洪专项规划作为技术支撑；②城市总体规划依据城市总人口定的防洪标准；③一律采用了防洪标准规定的上限值（图7.1-2）；④未征求水行政主管部门的意见；⑤忽视了城市现状条件和历史习惯。

最后是重新论证和确定防洪标准。按规范要求，根据测绘的地形、人口分布情况和设计洪水，计算淹没区域和淹没人口，分析确定防护区范围和防洪标准。可以类比社会经济条件近似的城市，从侧面验证成果合理性。必须征求水行政主管部门的意见，这十分重要。最后，组织专家进行技术成果评审。

4.防护区人口与水平年

防护区人口数量对应哪个水平年，现状水平年、近期水平年还是远期水平年？规范没有明确规定。如果淹没区是已建成的老城区且人口密度预计变化不大，则可以采用现状水平年人口数据。远期水平年时间久远，未知变数太多，不宜作为依据。现状水平年的数据精度高，但缺少余地，防洪工程建成后，可能面临很快需要加高加固的难题。因此，适合采用近期水平年的人口数据。但这个数据很重要，不能图省事直接采用一些规划成果，一定要根据城市发展情况进行复核。中国城市化现状表明，一些小城市的人口比规划人口少得多，一些大城市则提前几年达到了规划人口数量。

5.河道现状概化断面与规划断面

计算城市淹没区时，河道用现状断面还是规划断面（或设计断面）？两种断面对应的河道过流能力不同，淹没区大小会有差异。淹没是一种假设，河道规划断面此时尚难以确定，而且两岸布设堤防时就没有淹没区了，因此适宜用现状断面计算。现状断面千姿百态，建议根据现状过流能力基本一致原则做出概化断面，用概化断面计算洪水位和淹没区就比较方便。

6.防洪标准越高淹没人口越多的循环问题

根据《防洪标准》，洪水越大，淹没区越大，淹没人口越多，防洪标准越高，洪水越大，这就构成一个死循环。可以通过作图解决这个循环问题。首先根据城市地形条件，分析河段可能淹没的区域。然后通过分析计算，得到重现期-水位-淹没面积-防护人口对应数据表格。最后绘制重现期-防护人口曲线，放置在图7.1-2中，与中线交叉点附近的重现期可为设计防洪标准。

防护区的人口数量允许一定的误差，可以采用淹没区面积与人口密度乘积的方法计算，而很少采用直接普查人口分布的方法，因为淹没区一般在设计范围之外，而且调查的工作量太大。人口密度会随着淹没面积变化而改变，实际工作中可以根据用地类型图结合统计年鉴中的人口资料进行调整。对于规划的新城区，可以参照城市总体规划成果或者《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137）[71]的规定取值。大城市人口密度较高的区域常为8000～10000人/km2。

以上是根据淹没人口确定防洪标准；也可以通过分析不同洪水频率下的洪灾损失（或者防洪效益）、防洪费用（包括建设费用和年运行费用），用经济分析的方法确定防洪标准。防洪费用基本是工程建设费用，比较好计算。洪灾损失或者防洪效益则难在不容易量化。但随着科技的进步，可用资料和手段正越来越多。例如，通过卫星图片，可以获取大范围的地形、庄稼长势、人口、厂矿分布资料，结合点状调查校正，就可以获得不错精度的数据。水利部已经组织开展了全国洪水风险图工作。这为定量分析淹没范围、洪灾损失提供了基础条件。有条件的区域，可以利用地形资料，通过软件计算，进行技术经济比较，最终确定防洪标准。

防洪标准的确定，从来不属于简单的数学问题，还需要考虑经济、社会、政治、环境等多方面因素，综合分析确定。表7.1-1中，城市的重要性就是定性确定的，习惯上县级城市和一般地级市作为一般城市，重要地级市和省会城市作为重要城市，首都和个别政治经济中心城市作为特别重要城市。一个城市防洪标准的提高，会加大下游地区的防洪负担，一岸的防洪标准提高，意味着对岸更大的洪灾损失风险，因此规范要求要统筹协调局部与整体、近期与远期、上下游、左右岸、干支流的关系，通过综合分析论证确定防洪标准。确定防洪标准，还要考虑当地的实施条件和经济社会发展水平，必要时要制定分期实施标准。

7.堤防工程的规模等级

防洪工程也需要确定规模等级。原来的《防洪标准》（GB 50201—94）和《堤防工程设计规范》（GB 50286）对工程等级规定不明晰，只给出了堤防的级别，用于控制堤防的安全度。《防洪标准》（GB 50201—2014）给出了城市防护区的防护等级，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。《城市防洪工程设计规范》（GB 50805）[72]给出了城市防洪工程等别，也分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，二者是一致的。可以根据这两个标准确定堤防工程的规模等级。