英国的洪水管理与防洪计划.docx
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英国的洪水管理与防洪计划
英国的洪水管理与防洪计划
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第一章英国的自然地理特点
第二章英国城镇洪水类型
第三章英国的洪水问题
第四章英国的水法规
第五章英国水的管理
第六章晤士河洪水管理
第一章英国的自然地理特点
英国国土面积24.4万km2，其中英格兰和威尔士的面积为15.2万km2。
海岸线长11,450km。
英国全境由大不列颠岛（包括英格兰、苏格兰、威尔士三部分）、爱尔兰岛东北部及附近许多小岛组成。
大不列颠岛东南部为平原，泰晤士（Thames）河东流经平原入北海；西部和北部为中等山地和丘陵；北爱尔兰为熔岩高原。
全境属海洋性温带阔叶林气候，多雨雾。
森林面积占全国面积的8%。
全国多年平均降水总量约2,684亿m3，折合年降水量1,100mm。
但降水量在地区间分布不均匀，苏格兰的最大年降水量可达4,000mm，威尔士多年平均降水量为1,334mm，而英格兰东南部的部分地区年降水量仅约500mm。
英格兰和威尔士年降水量平均为912mm（见表1-1）。
表1-1英格兰和威尔士分区多年平均降水量（单位：
mm）
年份
分区
1941～1970
平均
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
安格尔
611
536
520
583
628
694
640
649
644
572
624
北翁布里亚
879
709
831
847
941
905
987
885
829
858
847
西北部
1,217
1,025
1,045
1,206
1,147
1,322
1,389
1,381
1,299
1,222
1,145
塞文-特伦特
773
578
655
839
752
845
853
834
791
754
756
南部
787
766
693
797
706
867
734
839
838
712
834
西南部
1,149
922
1,013
1,179
1,087
1,215
1,197
1,353
1,307
1,097
1,200
泰晤士
704
619
586
744
680
820
660
764
763
635
726
威尔士
1,334
978
1,065
1,258
1,155
1,380
1,290
1,479
1,479
1,328
1,212
缓斯克
864
681
787
934
811
1,025
931
925
945
790
868
约克郡
856
634
788
856
876
972
952
935
938
871
827
英格兰和威尔士
912
752
794
925
903
1,001
977
999
973
884
898
英国全年降水分配均匀，一般地说，3～6月是干旱期，其降水量平均占全年降水量的27%；7月到翌年2月是湿润期，这8个月的降水量平均占全年降水量的73%。
由于英国具有得天独厚的气候条件，全年各月降水量分配较为均匀（见表1-2），为水资源的开发利用和农业生产创造了极为有利的条件。
天然降水量基本上能满足作物生长的需要，农业一般不需要灌溉。
表1-2英格兰和威尔士分区降水量月分配（单位：
mm）
时间
分区
1984
1985
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
安格尔
84
38
48
13
70
45
21
47
88
49
79
42
56
11
42
44
60
100
52
56
北翁布里亚
123
47
85
14
26
56
30
48
110
70
178
49
88
13
85
63
70
60
100
127
西北部
176
73
57
19
30
73
30
72
168
154
190
103
70
19
80
101
70
74
124
187
塞文-特伦特
108
54
54
8
58
44
20
67
100
69
127
55
50
32
49
63
69
101
57
81
南部
142
38
79
5
78
27
37
27
69
111
116
105
70
31
60
48
51
76
52
125
西南部
242
90
64
8
65
19
42
67
134
138
209
22
116
48
107
95
57
94
65
157
泰晤士
104
39
64
5
81
36
19
39
93
77
106
64
55
33
47
38
69
110
52
77
威尔士
213
88
50
12
53
45
30
74
171
178
215
153
92
53
97
111
75
137
98
200
缓斯克
162
51
55
3
78
28
24
46
97
88
142
94
74
47
60
51
47
87
57
112
约克郡
143
52
69
13
44
43
18
61
118
84
134
48
80
7
60
80
75
53
78
104
英格兰和威尔士
144
57
59
11
59
43
27
57
116
100
145
80
74
32
60
65
72
99
69
112
1941～70均值
86
65
59
58
67
61
73
90
83
83
97
90
86
65
59
58
67
61
73
90
英国的河川径流主要是由降水形成的。
全国降水量中约有49%消耗于蒸发（全国平均年陆面蒸发量约为500mm），51%形成河川径流。
按1941～1970年资料的统计，全国河川多年平均径流总量约1,350亿m3，按人均占有水资源量计，平均每人每年仅有2,700m3，与中国人均占有水资源量相近。
但是，英国降水和河川径流年际变化小，年降水的最大与最小比值仅为1.33，年内分配均匀，水资源供需矛盾不很突出。
英国水资源的数量一般可以满足生活和工业用水的需求。
在苏格兰和北爱尔兰都有丰富的山区水源，其水质优良。
在总供水量中，地下水所占的比重在苏格兰和北爱尔兰仅为5%～7%，而在英格兰和威尔士则高达35%。
英国1990年的城镇化水平已达到89%，因而英国的洪水问题主要考虑城镇洪水。
由于遭受洪水风险的程度在增加，而引起损失逐步攀升，城镇洪水问题比较严重。
第二章英国城镇洪水类型
英国房地产开发者极少关注洪水风险问题。
综观整个历史，人们在高处修建房屋，在低地修建堤防来防范洪水。
当然，这仍不足以避免“极端水文”事件对人类造成的损害，因此洪水风险依然是一个长期的问题。
18世纪的工业革命及其随之而来的人口膨胀给人类带来了新的问题。
城镇与农村的不断扩张，工业生产的发展都要求有新的发展空间。
当然还有新兴工业对电力的需求。
人类在山区或江河上游拦蓄河水发电以提供工业所需能源。
因此狭窄的山谷是工厂的理想厂址。
后来，人类可以获得其它形式的能源后，工业中心便集中在原材料产地或商业集散地，如矿区、大都会周围等。
随着工业技术的进步，对原材料的需求也不断增加。
获得原材料后必须对其加工并制成成品销售与使用，这些过程都使得工业中心或矿区不断扩大。
新兴产业吸纳了大量的劳动力，又对居住环境提出了更大的要求。
沿河两岸的大面积洪泛平原既平坦又便于开发，同样也容易受淹。
直到20世纪，随着商业活动的扩大，人们仍在洪泛区不断开发新的住宅区。
过去的100年当中，人们经常到海边度假，这样的滨海休闲娱乐中心也会产生洪水问题。
英格兰与威尔士历史上的洪水主要是由风暴潮引起的滨海洪水（Potter,1978）。
1953年暴潮期间，由于大量的海塘漫顶或失事造成的东海岸淹死300多人的洪水灾害后，在泰晤士进行了挡潮闸建设，建设费用高达5亿英镑。
实际上英国东南沿海有大量的财产可能遭受海洋洪水侵害。
北大西洋上空的低气压向东移动，随着低压减弱及风对海水的摩擦造成大范围的海平面上升。
当低压进入北海，海平面上升使过量的海水汇集于英吉利海峡。
狭窄的海峡更造成海潮涌高并继续向南移动。
而英格兰东南沿海以每100年30厘米的下沉速度（Steers,1981）更加加剧了洪水潜在损失的程度。
同样英格兰与威尔士的西海岸与南海岸也会因为风暴引起的海平面上升造成淹没。
另外由于天然或人工堤防的溃决也将加剧灾害损失。
虽然滨海洪水灾害可能在英国历史洪水占主导地位，但是随着工业革命以来人口数量增加、居住范围扩大，江河洪水损失也在逐渐加剧。
在整个19世纪及20世纪早期，英国城镇化进程加快，城镇规划很少考虑洪水问题，因而逐渐向洪泛区侵占。
虽然开发区可能受淹，但通常不会发生严重的淹没损失。
当然，在狭窄的山谷里有时也发生山洪。
比较引人注目的是1952年的洪水在Lynmouth造成30人死亡。
大不列颠岛北部和中西部主要为山区，东南部为平原。
Severn河长为354Km，泰晤士河长346Km，其他河流更短。
英国的降雨与河道洪水特性使英国的洪水与北美的河流相比危害性较少，因而也比较容易治理。
本地为典型的海洋性气候，温和湿润。
年降雨量为500～1000mm以上。
表2-1给出了英国的最大暴雨记录。
表2-1英国与世界最大降雨量比较（Rodda,1970）
降雨历时
英国（mm）
世界（mm）
20分钟
50
200
60分钟
100
400
24小时
400
2,000
第三章英国的洪水问题
英国国家气象局属国防部管辖。
国家气象局在全国范围内有正式雨量站5,000个。
按照气象要素相类似的程度，把全国划分成30个气象分区，每区设立一个基本站，共计30个基本站，观测气压、气温、湿度、风力和风速、降雨等基本气象要素。
英国气象研究小组负责收集可能遭受河流洪水威胁的财产数据。
英国政府要求各水务局及伦敦理事会填写在各自辖区范围内的可能遭受洪水侵害的家庭及财产清单（表3-1）。
在百年一遇的洪泛区内的家庭及财产被确定为可能遭受洪水危害的家庭及财产。
每一个可能遭受洪水危害的建筑物都必须详细填写有无预警系统、洪水预警时间、洪水重现期及财产类型等内容的清单。
可能遭受10年一遇以下洪水的家庭被排除在外。
表3-1英格兰与威尔士洪泛区内遭受50至100一遇洪水未受保护家庭及人口（2.7人/家庭）
水务局
总人口（1982）
有预警家庭
无预警家庭
家庭总数
风险人口
Anglian
5,049,000
18,388
19,753
38,141
102,981
Northumbrian
2,642,000
453
331
784
2,117
North-West
6,799,000
3,960
4,033
7,993
21,581
Severn-Trent
8,260,000
3,179
3,899
7,078
19,110
South-West
1,417,000
800
7,588
8,388
22,648
Southern
3,860,000
316
771
1,087
2,935
London
Thames
11,513,000
24,441
2,519
26,960
72,792
Welsh
3,039,000
3,285
1,077
4,362
11,777
Wessex
2,309,000
1,083
752
1,835
4,955
Yorkshire
4,573,000
2,556
2,374
4,930
13,311
合计
49,461,000
58,461
43,097
101,558
274,207
由于家庭类型、房屋结构与财产类型差异很大，缺少详细的有形资产资料。
预警时间长短、灾后援助程度、当地对待灾害的态度以及受益区社会支持体系的范围与强度也影响着灾害的程度。
然而，家庭平均直接财产损失与美国及澳大利亚很相似（Smith,1981）。
由于没有全国的基础设施损失数据，因此不可能对工商业及政府部门进行经济分析。
某些水务局也提供了有风险的建筑物的数量，另外一些水务局也对年均洪灾损失或所有厂房面积进行了粗略估计，然而并没有提供定量分析数据，仅仅提交了诸如工业资产、商店等有关信息。
因此，仅仅靠这些数据要想得出全国工商业年均损失是实际上不可能的。
所以只能进行住宅洪水风险分析。
由表3-1可知大约有10.1万个英格兰及威尔士家庭可能受到河道洪水威胁。
根据1981年的英国国家统计资料，平均每个家庭为2.7人，因而约有27.4万人，或者说0.6%的人口可能受到洪水威胁。
Sheaffer和Roland（1981）的报告指出美国洪水灾害损失的大约60%是由超过百年一遇的洪水造成的。
这并不说明英国灾情与此相似，而是强调大灾造成的损失更大。
虽然目前受到保护的财产资料很少，但在SevernTrent水务局的辖区内，洪泛区只有22%的家庭，即总计3.3万个家庭中大约为7千个家庭被认为是没有受到保护的。
根据洪水频率把住宅分为：
低于10年标准，10年至50年之间，大于50年一遇等三类（表3-2），显然，大约一半住宅的洪水风险很低。
表3-2河流洪泛区内受到洪水威胁的住宅比例
洪水重现周期（年）
住宅比例（%）
小于10
7.4
10～50
46.1
大于50
46.4
因为英国河流长度很短，所以预警时间有限（表3-3）。
一半以上的洪泛区内居民可以获得的预警时间低于6小时，6小时是美国政府认为有效预警的最短时间（Mileti,1975）。
英国政府有关机构很难在极短的时间收集并评价有关洪水数据向洪泛区居民发布洪水警报，在夜间发布洪水信息更难。
通常，洪水风险区居民自助预警可能是应付突发洪水最有效的手段。
这些方案在大不列颠并没有广泛开展。
表3-3河流洪泛区内居民可以得到的预警时间
预警时间（小时）
住宅比例（%）
3
37.3
3～6
17.7
6～9
13.6
9
31.4
第四章英国的水法规
英国的立法可追溯到15世纪。
1447年英国皇家宪章（RoyalCharter）授权霍尔（Hull）解决供水问题；1585年在博尔毛茨诞生了第一部水法。
到19世纪，第一部控制内陆水污染的法律便诞生了（1848年）。
此后，英国还颁布了一系列与水资源管理有关的法令。
目前尚在生效的有：
河流（港湾和潮水）洁净法（1960年）、流域法（1961年）、河流污染防治法（1961年）、水资源法（1963年）、农业法（1970年）、运输法（1968年）、公共健康法（1961年）、鲑鱼与淡水鱼法（1972年）、水法（WaterAct，1973年）、污染控制法（TheControlofPollutionAct，1974年）等。
英国自从1930年颁布流域法（LandDrainageAct）之后，才开始通过立法来防范洪水。
根据本法，设立了流域董事会，1976年又通过了修订后的流域法。
根据1976年的流域法，流域管理局或理事会有权通过工程措施来防范洪灾。
在英格兰地区，可以从农业、渔业及粮食部得到中央政府拨款或者工程补贴。
威尔士地区由威尔士农业局负责管理政府拨款。
之后，地方管理部门才有权进行防洪工程建设，每年大约花费500万英镑。
英国水法的要点如下：
（1）对公共土地上的河流、小溪以及沿已知流向的地下水，任何人没有所有权。
私人土地的地面水和地下水，属地产者所有。
（2）除了供住宅区使用的生活用水外，为其他任何目的从河流、溪流和地下含水层取水，都必须取得有关水务管理部门的许可，为此规定了许可证制度。
对不同用水部门，对供水优先顺序作了专门的规定。
（3）有关开发和保护水资源的重大建议（例如修建水库或开发地下水等）通常都要提交公众听证会讨论。
根据公众的意见，环境国务大臣可以批准、修改或拒绝水务管理部门的建议。
（4）任何从地表水或地下水取水的新取水点，如果取水后会造成河道水位的严重下降，从而不能满足下游取水要求和有碍公众健康、航运、排水和渔业等时，这一新取水点就将撤消。
（5）水务管理部门有权制定防止滥用水的规定，并进行检查。
在未取得水务管理部门许可之前，任何人将废水排入水道（包括河流或干涸河床、有一个泄水口的湖泊池塘等）、沿海水体或排入土地，均属非法行为。
在发放废水排放许可证时，水务管理部门对排放量和水质（即排放标准）等方面作出规定。
（6）要求水务管理部门在经济上自给。
环境事务大臣和国家水理事会对水费作出规定，由水务管理部门计收供水水费和排放污水的水费。
水务管理部门可向国家申请贷款，以便完成建设和管理任务。
财政部定期修订贷款偿还期限、偿还方式和利息。
水管理机构分为政府各部、地区水务局和地方（郡、区）三级。
政府负责人和各部主要有：
环境事务大臣，农业、渔业和粮食大臣，能源大臣和他们领导的部。
地区水务局如英格兰和威尔士各水务局。
地方水务管理工作由郡、区议会和水用户协会共同负责。
第五章英国水的管理
第一节 概况
1930年，根据流域法的规定，成立了流域委员会（CatchmentBoards），授予防洪、排水、发电的权力。
1948年，流域委员会改为河流委员会（RiverBoards），又增加了渔业、污染防治和水文观测职能。
1963年，水资源法将河流委员会改为29个河流管理局（RiverAuthorities）和157个地方管理局。
河流管理局下设河流处、供水处和污水处理处。
同时成立国家水理事会（NationalWaterCouncil），它是有关部的部长们的咨询机构，并协助指导各水务局的工作，其成员由住房和地方政府部及农业粮食部大臣指定。
到20世纪70年代初，英格兰和威尔士大约有1,400个与水有关的大小部门和单位。
这样，一是机构太多，太分散，分工太细，不能统一协调；二是水资源越来越紧张；三是英国中部的污染控制进度缓慢。
基于这些原因，1973年，议会通过了水法，决定按流域（或联合邻近几个小流域）将这些大小部门和单位合并和改组。
1974年，英格兰和威尔士成立了10个水务局（WaterAuthorities），它们由环境国务大臣和农渔粮食大臣联合管辖，其职责包括：
编制长期的水战略计划，开发建设新水源，调水、供水、水质管理，许可证的发放和计收水费等。
水务局并非政府机构，而是由法律授权的、具有很大自主权的、自负盈亏（防洪排水由中央和地方政府投资）的公共事业组织。
董事会是水务局的领导机构，其成员由环境部、农渔粮食部和地方政府任命，任命的人数由法律规定。
苏格兰和北爱尔兰的水管理机构由地方法律规定成立的相应的管理机构负责。
自从1974年成立水务局实行水资源的多功能、综合管理以来，英国的水管理出现了生机和活力，并经受了1974年、1976年两年干旱的考验。
10个水务局的管辖面积15.2万km2，服务人口4,976万人，拥有固定资产80多亿英镑，其中水源和供水工程36亿英镑，污水处理及控制工程设施48亿英镑，1984～1985年度日供水总量达1,645万m3（其中地表水2/3，地下水占1/3）。
营业额达20亿英镑，基本上做到自负盈亏，有的如泰晤士河水务局还有盈余。
泰晤士河流域包括泰晤士河及其主要支流里河，位于英格兰岛的南部，流域面积为13,100km2。
全河长约338km，多年平均径流量为18.9亿m3（年平均流量60m3/s）。
流域内有人口1157万，其中伦敦市人口700万，占流域总人口的60%，其他较大城市有莱丁、牛津等。
流域内人口密度为885人/km2，是英格兰和威尔士平均人口密度的4倍，而且工业发达，日供水量为381.2万m3，合每人每日330L，折合年供水量13.9亿m3，占泰晤士河多年平均径流量的73.5%，水资源的开发利用对该地区经济发展起着重要的作用。
泰晤士河流域年均降水量为704mm，降水在年内分配较均匀，因降水引起的洪水虽然不大，但泰晤士河最高水位与高潮位相遇时对河流下游地区包括大伦敦市区都有威胁，实测最大流量达1,300m3/s。
所以，下游防洪仍是泰晤士河治理的中心问题。
农业、渔业及粮食部和流域机构都不同意采用统一的防洪标准。
各水务局根据本地特点设定标准。
一般来说，滨海城市化较高地区防洪标准高于内地。
类似地，农业区的保护标准通常低于城镇。
制定具体工程的防洪标准时，要求工程的减灾效益大于投入的减灾费用。
防洪减灾规划应该综合考虑所有可能的影响因素，其中也包括环境因素。
个人财产的严重损失也会波及到整个社区。
地方政府、应急机构与社区组织常常也是救灾机构。
第二节泰晤士河挡潮闸（ThamesBarrier）
伦敦曾于1875年、1877年和1894年遭受洪水袭击。
1928年伦敦遇到有记录以来的最高洪水位，大部分市区被淹。
1953年特大风暴潮再次使伦敦市区受淹，造成300多人丧生的较大灾害。
于是提出了修建挡潮闸防御风暴潮的建议。
经过近20年的争论和论证，1972年英国国会正式批准兴建挡潮闸，于1983年竣工。
在修建挡潮闸的同时，改善了闸上、下游堤防，加强并健全了防洪组织，建立了防洪警报系统。
泰晤士河挡潮闸是本世纪英国最大的一项水利工程。
它的规模宏大，设计新颖，为举世所瞩目，是泰晤士河的关键性防洪工程。
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