英国的洪水管理与防洪计划.docx

1、英国的洪水管理与防洪计划英国的洪水管理与防洪计划您的位置：首页 减灾政策与策略 国外洪水管理 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

2、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 19411970 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

3、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 7

4、44 680 820 660 764 763 635 726 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，36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

5、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

6、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 1

7、07 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 14

8、4 57 59 11 59 43 27 57 116 100 145 80 74 32 60 65 72 99 69 112 194170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19411970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2,700 m3，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

9、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

10、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2

11、0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

12、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

13、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5001000mm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

14、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(19

15、82) 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 Th

16、ames 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

17、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。Shea

18、ffer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Severn Trent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 1050 46.1 大于50 46.4 因为英国河

19、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（%）337.33617.76913.6931.4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（Royal Charter）授权霍尔（Hull）

20、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（Water Act，1973年）、污染控制法（The Control of Pollution Act，1974年）等。英国自从1930年颁布流域法（Land Drainage Act）之后，才开始

21、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

22、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

23、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（Catchme

24、nt Boards），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（River Boards），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（River Authorities）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（National Water Council），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

25、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（Water Authorities），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。

26、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，19841985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13,100

27、km2。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

28、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（Thames Barrier） 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。