Page 140 - 2025年第56卷第2期

性比动物特性更重要，但植物年龄难以获取 ［15］ 。综上分析，在评估环境损失率时只需考虑四个关键因
素，即洪水深度和淹没历时、植物高度和耐涝性。
在四个关键影响因素中，洪水越深淹没的动植物越多，植物越高越容易在洪水中生存并为其他
生物提供食物和避难所，洪水淹没历时越久对生态破坏越严重，但如果植物耐涝时间长，它们仍可
进行光合作用并为生态系统提供动力。根据上述分析，做出以下假设：当洪水淹没历时超过植物耐
涝时间时，所有植物死亡 ［13］ 并且难以快速恢复，造成全年的 ESV 损失；当洪水淹没历时不超过植物
耐涝时间时，如洪水深度超过植物高度，则环境损失率仅与洪水淹没历时成正比，如洪水深度不超过植
物高度，则环境损失率还与洪水深度与植物高度的比率成正比。基于此，提出式（4）计算环境损失率。
ì ( )
T
ïr = INT + 1 T ≥ WT
ï
ï 365
ï
ï ì T
ï
ï
íïr = D ≥ H （4）
ï ï ï 365 T < WT
ï
ï
í
ï
ï
ïï T D D < H
ï ïï 365 × H
ï
ï r =
îî
式中：r 为洪灾对环境造成的损失率；T 为洪水淹没历时；WT 为植物耐涝时间；INT（）为取整函数；
D 为洪水深度；H 为植物高度。分别用乔木、灌木、草本植物及主要农作物的高度和耐涝时间代表森
林、灌木林、草地及耕地中全部植物的高度和耐涝时间，其高度分别为 9.6、3.0、0.76 和 1.17 m，耐
［13，15］
涝时间分别为 27.40、24.08、56.53 和 4.00 d 。
（3）洪灾环境影响量化。结合淹没区各地类的 ESV 和环境损失率，提出洪灾环境影响货币量化方
法，如式（5）所示。
LEN = ESV × A × r = P × M × A × r （5）
式中：LEN 为货币量化的洪灾环境影响；P 为地类总的 ESV 当量因子；A 为地类面积。
（4）洪灾综合损失计算。基于洪灾经济损失以及货币量化的洪灾生命损失和环境影响，提出洪灾
综合损失计算方法，如式（6）所示。
L = LE + LL + LEN （6）
式中：L 为洪灾综合损失；LE 为洪灾经济损失。
2.3 基于洪灾综合损失评估的防洪效益计算方法 常规频率法计算防洪效益思路为：先分别计算各频
率洪水在工程实施前、后的洪灾经济损失，再以频率为权重计算工程实施前、后的多年平均经济损
失，其差值即为工程的多年平均防洪效益，该方法需同时进行河道治理前、后的洪灾数值模拟和损失
计算。本文提出简化频率法的核心思路为：河道治理工程由防洪标准不同的堤防段构成，当各堤防段
遇超标准洪水时，堤防被冲毁而不发挥防洪作用，因此无防洪效益 ［26］ ；当各堤防段遇河道原防洪标准
以下洪水时，工程实施前、后均无洪灾损失，因此不产生新的防洪效益；当各堤防段遇设计防洪标准
和原防洪标准之间洪水时，工程治理后将避免工程治理前的洪灾损失，将这些频率洪水对工程治理前
的平均洪灾综合损失视为工程治理后的年均防洪效益。因此，简化频率法只需针对原防洪标准和设计
防洪标准之间的洪水开展工程治理前洪灾数值模拟和综合损失计算。基于简化频率法和洪灾综合损失
的河道治理工程防洪效益计算方法，如式（7）（8）所示，计算流程见图 4。
n
B j = ∑ (P i - 1 - P i ) × ( L i - 1 + L i )/2 （7）
i = 1
m
（8）
B = ∑ B j
j = 1
式中：B 为堤防段 j 的年均防洪效益；n 为典型频率洪水的数量，n 的取值越大，B 的计算精度越高，
j
j
计算工作量越大；P 、P 为相邻的两个典型洪水的频率，洪水频率的上、下限分别为堤防设计防洪标
i-1 i
准和原防洪标准；L 、L 分别为 P 、P 对应洪水在工程治理前造成的洪灾综合损失，采用式（6）计算；
i-1 i i-1 i
B 为河道治理工程的年均防洪效益；m 为堤防段的数量。
— 280 —