钱塘江河口治理效益评估

韩曾萃,潘存鸿,姚汝祥,徐有成

(1.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020;2.清华大学,北京 100084;3.浙江省钱塘江管理局,浙江 杭州 310016)

1 钱塘江河口治理目标

钱塘江河口以其壮美、凶猛的涌潮自然景观而扬名中外,其潮差和潮流速之大也属国内外罕见。常年大潮及风暴潮时水位高于两岸平原3～4 m,全靠海塘作为其安全屏障。数百年来当政者经历了 “屡建屡毁、屡毁屡修”的被动局面,其原因是在强劲的潮流 (最大流速达5～7 m/s)和主流频繁摆动(最大主流变化254 m/d、1 750 m/月)的条件下,临水修建高标准海塘缺乏成熟的技术条件,因此明代的治河专家提出“以宽治猛”的思想,即在堤距间留有开阔的滩地,在滩地上建鱼鳞石塘 (塘基为4 m长的木桩,上叠砌条石,用铁锲联结),同时滩地也可消耗潮流能量,但这也使主流在5～25 km宽(远大于正常输水、输沙所需河宽)的滩地上任其摆动,为游荡性河口创造了自由摆动的空间,从而产生了河势不稳定、排涝不畅,潮位变幅大、两岸滩涂不能利用等一系列问题[1]。

新中国成立后,一方面修补千疮百孔的海塘并分期分批提高防洪、御台风暴潮的标准;另一方面成立专门机构系统地收集水文、地形资料,加强河床演变基本规律研究,制定治理方案并确定既符合高滩保证率又满足防洪安全的江道治导线。经各级政府批准后,从20世纪60年代中期开始实施缩窄江道、控制主流摆动的治理江道工程。当时经济和技术实力不具备一次达到治导线的能力,采取当高滩范围符合治导线时,发动群众利用小潮筑堤围涂,此后再逐步抛石护坡巩固海塘 (称为 “以围代坝”)的方式实现了占总量70%的高滩围涂治江,以后逐步发展了编织袋充泥、泥浆泵等技术,从而解决了中、低滩治江缩窄围涂的技术关键问题,至2010年澉浦以上长90 km的江道得到基本控制。同时也满足了两岸对防洪 (台)、除涝、水资源、土地、航运岸线利用等需求。

2 钱塘江河口治理成效

钱塘江河口的海塘维修加固及河口缩窄治理是新中国成立以来政府不断关注的大事,是关系两岸千万群众安危的民生大计,得到两岸群众的热忱拥护,经过近60 a的不断努力,取得了明显的治理成效[1-3]:

(1)加固了海塘减少了洪台灾害。在20世纪50和90年代分2次加固、加高老海塘,使其分别由5～10 a一遇达到20～50 a和50～100 a一遇的防灾标准。因缩窄江道采取逐步推进的方式,故形成了多道过渡性海塘的格局,与临江一线海塘联合,防洪、防台能力得到很大地加强。如从唐朝至民国的1 200多年中,洪台灾害达280次左右,平均小灾4～5 a一次,大灾 20～40 a一次,而自1949年以后,虽遭遇到1955年的100 a一遇洪水和1997年约80 a一遇的风暴潮位,但均未破堤成灾。为两岸社会经济发展提供了重要的安全保障。

(2)河床的平面摆动、河床冲淤变幅以及相应高低潮位、潮差的年际变化幅度都相应减小,特别是闸口至澉浦110 km河床的最大、最小总容积变幅分别减小27%、30%,河床向更稳定的方向发展,这是治河效果的重要体现。

(3)两岸排涝和水资源利用条件改善[4-5]。因江道缩窄固定,大量滩涂消失,排涝闸下不存在淤积,萧绍平原排涝通畅,杭嘉湖平原的上、下河排涝闸下的水位变幅减小,至少未恶化,由于江道稳定平顺,城市的取水口、排水口也不再因滩地变迁而有时不能取水排水;通航条件改善、联结两岸的桥梁也大幅缩短。河口取水口下游的盐官、七堡潮差变幅减小,潮棱体减少,咸水入侵程度有所减少,提高了河口水资源利用率。

(4)获得了12.6万hm2(189万亩,至2010年)土地,这是治江缩窄的副产品,对人多地少的浙江来说具有特殊价值,所围土地已成为沿江各市高新技术产业园区及高效农业示范区,极具发展前景。

(5)保护了涌潮的强度和景观多样性(一线潮、回头潮和交叉潮),并增加了观潮点,提高了观潮时间的准确性,同时既保存了具有400～500 a历史的古代水利工程明清鱼鳞石塘的原结构形式和风貌,又增加了古海塘的安全性。

(6)社会和环境效益。大大减少了洪(台)灾害,即减少了生命伤亡(历史上大灾是千、万人计)及瘟疫暴发、人口迁徙而引起的社会不稳定和文物古迹的破坏;由于提供了充足的土地,为沿江两岸社会经济的发展提供了空间,同时还提供了200万～300万人的就业机会。

涌潮为潮文化增添了雄伟、壮美的色彩,包涵着迎接挑战、不断进取的人文精神,象征自强不息、勇于创新、讲究实效的浙江精神。治理后再也见不到茫茫荒滩、黄沙一片的景象,现在已把旅游、休闲、文化建设、观潮融为一体。

3 钱塘江河口治理的经济效益

钱塘江河口治理主要是海塘建设和治江缩窄(结合围涂)2大工程,按照 《防洪减灾经济效益计算办法》、SL 72—94《水利建设项目经济评价规范》和SL 201—98《已建防洪工程经济效益分析计算及评价规范》的规定,分别评估上述2项工程的经济效益。

3.1 海塘工程的防洪、御潮效益评估

海塘建设主要集中在1950—1957年的一期加固,此后为维护阶段,二期为1997—2003年的标准塘建设。一期采用实际发生年法,二期采用频率曲线法进行评估。其中海塘减灾效益是指防御溢流、溃堤的效益,不包括狂风、暴雨的损失,其中折现率在计划经济时期 (1950—1980年)取5%,1981—1995年为改革初期的探索阶段取6.5%,1996年以后为社会主义市场经济阶段取8%,间接损失按直接经济损失的30%考虑。溃堤淹没计算按平面二维非恒定流的内陆淹没与河口水域通过堤的堰流形式联结的藕合求解,得到淹没面积、时间、水深,损失按城乡居民家庭财产、工商企业的固定资产、农业资产进行逐项计算。计算了1955年洪水和 “7413” 、 “9417” 、 “9711” 台风分别在1949年海塘和1957年海塘条件下的损失,最后得到效益的总现值为20.64亿元,而海塘建设维护费总现值1.82亿元(均折算至基准年1950年),其效益费用比为11.34(20.64/1.82)。同样对二期的标准塘建设按基准年1997年计算得效益现值为109.62亿元,海塘的投入维护总现值25.56亿元,效益费用比为4.29(109.62/25.56),均远大于1的要求,说明钱塘江河口海塘经济效益巨大。

3.2 治江缩窄 (围涂工程)效益评估

治江缩窄工程是1968—2010年,采用了2种方法,其一是基准地价法,即以国家、省、市地方颁布的土地级别基准地价为依据,参照实际挂牌成交价格,按现有农业、工业、房地产面积大小计算总土地价格;另一种方法是效益费用法,即对历年投入的工程费用和实际产出效益计算(统一折算至基准年),但应注意实际产出中应按柯布—道格拉斯的生产力函数,分离出土地资源对产出的贡献(即土地弹性系数),虽然历史跨度长达40余年,但萧山、绍兴、海宁都有逐年的劳力、静态投资数据。经统一标准计算得到土地的造地费用约为9.3万～ 21.0万元/hm2(0.62万～1.40万元/亩),按此得到至2005年全河口10.1万 hm2(152万亩)的费用为106.81亿元,而土地的市场价格为1 221亿元(农业458亿元,工业528亿元,房地产234亿元),故按基准地价法得到的效益费用比为11.43(1 221.00/106.81)。又按浙江省土地弹性系数的详细分析取0.10～0.15(农业用地大,工业用地小),得到1968—2005年土地直接效益为649亿元,因此已发生的土地效益费用比为6.07(649.00/106.81)。但土地的价格应按更长时间计算才合理,为此对不同时期开发的土地各自按40 a计算其价格,其间工业增长率按偏保守的5%计算,最终土地的效益为1 642亿元,效益费用比为15.37(1 642.00/106.81)。

以上是海塘建设、治江缩窄2项工程的经济效益分析的结果,足以说明经济效益巨大。至于海塘建设和治江缩窄后同时得到水资源利用率提高效益、除涝效益、景观旅游效益、岸线利用效益和航运效益,不再一一论述。

综上所述,钱塘江河口的治理效益是巨大的,而且是综合性的,不仅有利于是水利、城建、交通、环境等行业,更主要的是两岸人民群众的生命财产及社会经济发展得到更有力的保证。

[1]韩曾萃,戴泽蘅,李光炳,等.钱塘江河口治理开发 [M].北京:中国水利水电出版社,2003.

[2]潘存鸿,史英标,尤爱菊.钱塘江河口治理与河口健康[J].中国水利,2010(14):13-15.

[3]潘存鸿,韩曾萃.钱塘江河口治理与科技创新[J].中国水利,2011(10):19-22.

[4]韩曾萃,唐子文.钱塘江河口治理与改善两岸平原的排涝条件[J].泥沙研究,2010(2):1-5.

[5]Han Zeng-Cui,Pan Cun-Hong,Yu Jiong,et al.Effect of largescale reservoir and river regulation/reclamation on saltwater intrusion in Qiantang estuary[J].Science in China:Series B,2001,44(Supp.):221-229.