一、研究背景
中小河流作为我国流域水系的重要组成部分,数量庞大、分布广泛,覆盖城乡乡镇、农田灌区与乡村产业集中区域,是区域防洪减灾体系的基础单元,直接关系沿岸群众生命财产安全、农业生产稳定与区域经济社会可持续发展。相较于大江大河完善的防洪工程体系,中小河流普遍存在流域面积小、河道比降大、汇流速度快、洪水突发性强等特征,多数河道先天防洪基础薄弱,历来是我国流域防洪减灾体系中的薄弱环节。在极端强降雨天气频发、区域城镇化与乡村产业快速发展的背景下,中小河流洪涝灾害风险持续攀升,洪涝突发性、局部性、破坏性特征愈发显著,极易引发区域性涝灾、岸坡冲刷、河道漫溢等灾害,造成严重的经济损失,开展中小河流防洪能力系统化提升治理已成为新时代水利防灾减灾工作的重点任务。
长期以来,我国持续推进中小河流治理工程建设,有效改善了重点河段的行洪排涝条件,但从整体治理现状来看,多数中小河流仍存在防洪标准偏低、工程体系不完善、治理技术粗放、治理碎片化严重等突出问题。大量中小型河道未经系统化达标治理,原有堤防老旧破损、断面狭窄、淤积堵塞严重,行洪通道不畅,泄洪能力无法适配极端降雨工况。部分河段治理存在重工程建设、轻系统统筹,重硬质加固、轻生态适配的问题,治理模式单一固化,多采用传统硬化护坡、简单疏浚的粗放治理方式,未能结合流域水文特征、地形条件、洪水演进规律开展针对性治理,导致工程治理针对性不强、防洪提升效果有限,难以抵御高强度、突发性洪水冲击。
当前中小河流治理工作普遍存在关键技术应用不精准、技术体系不健全的行业短板。部分治理工程缺乏对洪水动力学特征、河道淤积机理、岸坡失稳规律的系统研判,技术选型同质化严重,陡坡治理、险工险段加固、河道清淤拓浚、洪水调度等关键技术应用较为粗放,针对性、适配性不足。同时,多数区域中小河流治理缺乏系统化、全流域的统筹思维,多以局部河段整治为主,干支流治理衔接不畅、上下游治理标准不统一,存在局部达标、整体薄弱的问题,流域整体防洪韧性不足,无法形成蓄泄统筹、上下游联动、干支流协同的完整防洪体系,极端天气下极易出现区域性洪涝风险。
从治理实施层面来看,中小河流防洪提升缺乏标准化、系统化的实施路径,工程规划、设计、施工、运维全流程缺乏规范指引。部分治理工程存在规划站位不高、方案设计同质化、施工管控不精细、后期运维缺失等问题,工程建设与流域防洪需求、生态保护需求适配度不足,出现重复治理、低效治理现象,浪费水利建设资源。随着我国江河保护治理、水安全保障体系建设的持续推进,传统粗放、碎片化、单一化的治理模式已无法适配新时代中小河流安全治理、系统治理、韧性治理的发展要求。基于当前中小河流防洪治理的技术短板与实施痛点,开展中小河流治理工程防洪能力提升关键技术与实施路径专项研究,梳理适配不同河道特征的防洪关键技术,构建系统化、标准化的治理实施路径,对补齐中小河流防洪短板、完善区域防洪减灾体系具有极强的现实必要性与紧迫性。
二、研究意义
本课题立足中小河流防洪治理现存短板,聚焦防洪能力提升关键技术迭代与系统化实施路径构建,坚持系统治水、科学治水、韧性治水理念,破解当前中小河流治理技术粗放、体系零散、实施不规范、防洪效能不足的行业难题,兼具重要的理论研究意义、工程实践意义与社会安全意义,能够有效助力区域水安全保障体系高质量建设。
理论意义层面,本课题能够丰富中小河流系统化防洪治理的理论体系与技术研究体系。当前国内水利领域针对大江大河防洪技术、大型流域治理的研究较为成熟,但针对中小河流小流域、快汇流、突发性洪水的专属防洪关键技术研究较为零散,尚未形成适配中小河流水文特征、地形特点的系统化技术体系与实施理论。本课题通过梳理中小河流洪水演进规律、河道冲刷淤积机理、防洪短板成因,厘清各类防洪关键技术的适配机理、应用逻辑与优化路径,构建适配中小河流的防洪技术体系与全流程实施范式,细化小流域防洪治理的理论内涵与技术标准,弥补当前中小河流精细化防洪治理研究的空白,为后续同类小流域防洪技术研究、工程治理优化提供扎实的理论支撑与学术参考。
工程实践意义层面,本课题研究成果能够有效破解中小河流防洪治理技术粗放、实施无序、效果不佳的工程痛点。通过系统梳理河道疏浚、堤防加固、险段治理、生态防洪、洪水调控等关键核心技术,明确不同地形、不同水文、不同风险河段的技术选型标准与优化方案,解决当前治理技术同质化、适配性差、针对性弱的问题。同时构建从流域规划、方案设计、工程施工到长效运维的全链条标准化实施路径,规范中小河流防洪治理工程建设流程,杜绝碎片化治理、重复治理、低效治理问题,全面提升中小河流行洪排涝能力、岸坡稳固能力与洪水抵御能力,推动中小河流防洪治理从局部整治向系统提质、从粗放建设向精准治理转型,大幅提升中小河流工程治理综合效能。
安全与社会意义层面,本研究能够筑牢区域水安全防线,保障沿岸群众生命财产安全与区域经济稳定发展。中小河流覆盖大量乡镇村落、农田灌区与乡村产业区域,洪涝灾害突发性强、影响范围广,直接威胁基层民生安全与农业生产稳定。通过系统化提升中小河流防洪能力,能够有效降低极端降雨引发的河道漫溢、堤防溃塌、局部内涝等洪涝灾害风险,减少洪涝灾害造成的经济损失,保障区域农业生产、人居环境、基础设施安全。同时,本研究坚持防洪安全与生态保护兼顾的治理理念,在提升防洪能力的同时保护河道自然生态肌理,实现防洪保安、生态提质、人居改善的多元协同,助力幸福河湖建设与乡村水生态文明建设。
行业推广意义层面,本课题凝练的关键技术体系与标准化实施路径普适性强、落地性广,适配全国不同区域、不同类型中小河流治理场景,不受地域、河道规模、治理条件限制。研究成果可为基层水利部门开展中小河流防洪治理工程提供科学、规范、可复制的实操指引,有效提升基层中小河流治理规范化、精细化、系统化水平,推动全国中小河流防洪治理提质增效,完善全域流域防洪减灾体系,助力新时代水安全保障高质量发展。
三、研究内容
本课题坚持问题导向、系统导向、实效导向,立足中小河流洪涝灾害特征与防洪治理痛点,围绕理论梳理、现状研判、关键技术攻坚、实施路径构建、体系优化凝练五大核心维度开展系统化研究,构建技术精准、流程规范、体系完善、长效可行的中小河流防洪能力提升治理体系,具体研究内容如下。
一是界定核心概念,搭建课题理论研究框架。系统梳理中小河流、小流域防洪治理、防洪能力提升、防洪关键技术、系统化实施路径等核心概念的内涵与外延,明确中小河流区别于大江大河的水文特征、洪水规律与治理核心需求,界定本课题防洪能力提升涵盖行洪能力、固坡抗冲能力、洪水调控能力、灾害抵御能力的多维内涵。依托流域水文学、洪水动力学、水利工程治理、系统治水理论、韧性防灾理论,搭建“现状研判—技术攻坚—路径构建—体系优化—长效运维”的完整研究框架。系统梳理国内外中小河流防洪治理、防洪技术优化、流域系统治理的相关研究成果,总结现有研究优势与不足,确立本课题聚焦关键技术适配、全流程实施标准化、系统化治理的研究创新点,为后续实践研究筑牢理论基础。
二是调研中小河流防洪治理现状,系统梳理核心短板与成因。通过文献梳理、工程案例分析、实地调研、行业走访等方式,全面摸排区域中小河流防洪工程现状、治理模式、技术应用情况与防洪薄弱环节。重点梳理当前中小河流普遍存在的河道淤积、断面不足、堤防破损、险工险段多、汇流调控能力弱、防洪标准偏低等工程短板,以及治理技术同质化、关键技术应用不精准、流域统筹不足、实施流程不规范、长效运维缺失等治理短板。从水文特征、工程建设、技术应用、管理机制、规划设计多个维度,深度剖析中小河流防洪能力不足、治理成效不佳的深层成因,精准定位防洪能力提升的技术突破口与实施优化重点。
三是攻坚中小河流防洪能力提升核心关键技术,构建差异化技术体系。针对中小河流洪水突发性强、汇流速度快、河道狭窄、岸坡易冲刷的特征,系统梳理并优化适配中小河流的防洪关键技术。重点研究精准清淤拓浚技术、堤防加固提质技术、河道险工险段生态防护技术、陡坡岸坡抗冲稳固技术、小流域洪水蓄泄调控技术、干支流水系连通优化技术等核心技术。结合不同河段的地形条件、淤积程度、洪水风险等级、生态基底,明确各类关键技术的适用场景、技术参数、优化要点与施工标准,解决传统技术适配性差、防洪效能低、生态性不足的问题,构建适配平原、丘陵、山区不同类型中小河流的差异化防洪技术体系,实现工程防洪安全与生态保护的双向兼顾。
四是构建中小河流防洪治理系统化、标准化实施路径。立足全流域系统治理理念,打破传统局部碎片化治理模式,搭建从前期规划、方案设计、技术选型、工程施工、质量管控到后期运维的全链条标准化实施路径。确立流域统筹、上下游协同、干支流联动的规划实施原则,细化不同风险河段的治理方案设计标准,规范关键技术施工流程与质量管控要点,建立工程动态监测、隐患排查、长效运维的闭环管理机制。解决当前中小河流治理规划零散、实施无序、管控薄弱、重建设轻运维的突出问题,形成规范化、可落地、可复制的治理实施体系。
五是凝练研究成果,形成中小河流防洪提质优化治理范式。整合课题理论研究、现状调研、技术攻坚、路径优化的全部成果,系统总结中小河流防洪薄弱环节的整治规律、关键技术适配规则、全流程实施要点。针对基层中小河流治理技术匮乏、实施不规范的痛点,凝练形成一套技术精准、流程标准、长效可行、兼顾安全与生态的中小河流防洪能力提升治理范式,为各级水利部门开展中小河流系统化、精细化防洪治理提供实操参考,助力区域流域防洪减灾体系提质升级,全面提升中小河流防灾减灾韧性与水安全保障能力。

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