防洪抗旱減災研究進(jìn)展論文
1 防洪抗旱研究背景
防洪抗旱減災是中國水利水電科學(xué)研究院重要的研究領(lǐng)域之一, 幾代專(zhuān)家辛勤耕耘, 為此研究領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎。自80 年代中期起, 在劉樹(shù)坤等專(zhuān)家的積極推動(dòng)下, 水力學(xué)模型被運用于蓄滯洪區、城市與河道洪水的計算, 利用水深、流速、洪水到達時(shí)間與淹沒(méi)歷時(shí)等參數, 開(kāi)展了洪水風(fēng)險區劃與防洪工程方案的評價(jià)等研究, 模型的功能也不斷擴展與完善;同時(shí), 劉樹(shù)坤等專(zhuān)家還大力倡導建立現代災害科學(xué)———災害學(xué)與防災學(xué)。90 年代中期, 周魁一積多年研究的心得, 提出災害具有“自然與社會(huì )雙重屬性”的概念, 進(jìn)而論述了這一概念的實(shí)質(zhì)及其哲學(xué)基礎。諸如此類(lèi)的成果對于后續研究起到了很好的指導作用。2001 年, 作為我院科技體制改革中新組建的公益型研究所———防洪減災研究所誕生了。
2002 年在水利部領(lǐng)導的關(guān)心與支持下, 以該所為實(shí)體, 又成立了水利部防洪抗旱減災工程技術(shù)研究中心, 創(chuàng )建了科研與管理緊密結合的發(fā)展模式, 加速了科技成果的轉換。2008 年防洪減災研究所正式更名為防洪抗旱減災研究所, 水利部防洪抗旱減災研究中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)減災中心)的規模也有所擴展, 研究力量進(jìn)一步加強。近年來(lái), 減災中心在防洪抗旱減災領(lǐng)域的學(xué)科建設中取得了一系列新進(jìn)展, 對于推進(jìn)新時(shí)期防汛抗旱工作向“洪水管理”與“全面抗旱”的兩個(gè)轉變提供了有力的科技支撐
21 世紀中, 防洪抗旱減災領(lǐng)域的科技發(fā)展必然體現出兩大趨向:自然科學(xué)中相關(guān)學(xué)科的深入與綜合;自然科學(xué)與社會(huì )科學(xué)(法學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會(huì )學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)等)在交叉領(lǐng)域的開(kāi)拓與交融。不同國家不同區域, 自然地理條件不同, 經(jīng)濟社會(huì )處于不同的發(fā)展階段, 洪水與干旱災害的風(fēng)險特性必然會(huì )有顯著(zhù)的差異。因此, 在治水方略的制定與技術(shù)方案的選擇上, 必須因地制宜, 既要遵循自然規律, 也要順應經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展規律。
2 防洪抗旱減災領(lǐng)域災害學(xué)的研究進(jìn)展
災害學(xué)是將加害與被害的各種因素及其狀態(tài)作為現象, 研究災害的成因、變化及其可能導致的各種影響, 探索災害風(fēng)險構成與演變的規律性。其涉及到洪水與干旱的基本特性、水旱災害的時(shí)空分布與演變的規律, 水旱災害孕育、發(fā)生、與人類(lèi)社會(huì )交互作用的機理及其與相關(guān)災害間相互誘發(fā)的災害系列, 水旱災害的分級標準及影響評價(jià), 水旱災害的信息管理、風(fēng)險分析與區劃等。
2.1 深化對洪水基本特性的認識
洪水是自然界中水循環(huán)的一種基本現象, 也是維持自然界生態(tài)系統平衡的環(huán)境要素。我國受季風(fēng)影響的廣大地區, 每年汛期的幾場(chǎng)暴雨洪水往往是區域淡水資源的主要補給形式。隨著(zhù)人口的增長(cháng), 天然調蓄洪水的場(chǎng)所逐步被開(kāi)發(fā)利用, 一旦洪水泛濫, 便會(huì )造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。
因此, 人們直接感受到的往往是其災害特性。在水土資源的開(kāi)發(fā)利用與提高安全保障標準的過(guò)程中, 人與自然之間的矛盾不斷激化。為了構建人與自然和諧的發(fā)展模式, 必須深刻領(lǐng)會(huì )洪水的利害兩重性。通過(guò)近年來(lái)一些基礎與戰略規劃項目的研究, 我們對洪水的災害特性、資源特性與環(huán)境特性, 以及三者之間復雜的交互影響與利害轉化關(guān)系有了更加全面而深入的認識。
值得注意的是, 洪水的利害兩重性與其轉換關(guān)系因區域、洪水規模量級而異。不同地理氣候與經(jīng)濟社會(huì )條件的區域, 洪水表現出的利害關(guān)系會(huì )有顯著(zhù)的不同, 而同一區域遭受不同規模的洪水時(shí), 洪水的利害轉換關(guān)系也有明顯的差異。因此, 人類(lèi)治水活動(dòng)成敗的關(guān)鍵是如何順應自然、遵循規律、因勢利導、因地制宜、趨利避害、化害為利, 形成人與自然之間、區域與區域之間的良性互動(dòng), 逐步提高安全保障水平, 并有利于支撐可持續的發(fā)展。
2.2 全面探討洪水的風(fēng)險特性
洪水風(fēng)險是20 世紀80 年代起才逐步引入我國。由于風(fēng)險存在于事件發(fā)展過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節, 且表現形式各異, 不同學(xué)科專(zhuān)家從不同視角給出了用途不一的定義與評估方法。水力學(xué)家強調洪水危險性空間分布的不均勻性, 水文學(xué)家看重的是洪水發(fā)生時(shí)間與規模的不確定性;從社會(huì )經(jīng)濟學(xué)的角度看, 風(fēng)險(risk)是損失的可能性, 而從工程安全的角度看, 風(fēng)險是各種工程事故發(fā)生的概率與可能造成的后果。這些理念在洪水風(fēng)險圖的繪制、流域洪水風(fēng)險評價(jià)與損失評估系統的研發(fā), 以及工程安全評價(jià)等方面已得到廣泛應用。
3 防洪抗旱減災領(lǐng)域防災學(xué)的研究進(jìn)展
防災學(xué)是基于對災害風(fēng)險的規律性認識與可利用的防災體系, 研究如何預防災害, 在災害發(fā)生時(shí)如何減少損失, 除害興利, 以及在災后如何盡快恢復重建的科學(xué)。防洪抗旱減災領(lǐng)域防災學(xué)的研究, 涉及到與經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展需求相適應的減災體系、管理模式、運作機制、治水方略與對策措施等, 因地制宜制定災前、災中、災后防災減災適宜的對策措施, 以及相關(guān)的法規政策等。防災學(xué)的研究旨在保證這些措施的合理性與有效性。
3.1 探討適合我國國情的治水理念與方略 在我國人多地少, 糧食、土地與水資源需求壓力極大, 經(jīng)濟底子薄弱且發(fā)展不平衡, 生態(tài)環(huán)境相對脆弱的國情下, 靠短期高投入一舉“根治洪水” , 或將洪水高風(fēng)險區中的人口資產(chǎn)都遷出去,“還洪水以空間” , 不僅難以實(shí)現, 而且在人與自然之間易于形成惡性的互動(dòng),在發(fā)展與防災之間構成難以協(xié)調的矛盾。洪水管理成敗的關(guān)鍵在于把握適度。
近年來(lái), 圍繞水利部海河委員會(huì )《海河流域防洪戰略規劃研究》、水利部科技創(chuàng )新項目《我國防洪安全保障體系與洪水風(fēng)險管理的基礎研究》、國家自然科學(xué)基金重大項目《洪水行為與減災方法研究》第4 課題第2 專(zhuān)題“洪泛區和分蓄洪區的洪澇災害風(fēng)險分析和管理體系” 、《國家中長(cháng)期科技發(fā)展戰略規劃研究》“公共安全專(zhuān)題” 、水利部《水利科技發(fā)展戰略研究》、部規劃院十五規劃項目《中外治水方略比較研究》、全國水利發(fā)展“十一五”規劃重大研究課題《防洪安全保障重點(diǎn)對策研究》、亞行贈款《洪水管理戰略研究》等宏觀(guān)戰略研究項目,從可持續發(fā)展治水原則、人與自然和諧的治水理念、防洪工程體系在洪水管理中的地位及應注重的問(wèn)題、增強應急反應能力與自身適應洪水的能力、形成泛濫允許型的發(fā)展模式、發(fā)揮洪水的資源特性與環(huán)境特性等方面產(chǎn)出了一系列的研究成果。
3.2 城市防洪抗旱領(lǐng)域的研究不斷取得進(jìn)展 由“水災害加劇、水資源緊缺、水環(huán)境惡化”所構成的城市型水危機已露端倪, 并呈加重趨勢。城市防洪與供水安全保障是新世紀我國防洪抗旱減災領(lǐng)域極具挑戰性的課題。近年來(lái), 減災中心相繼承擔水利部重點(diǎn)專(zhuān)項、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目、國家防辦專(zhuān)項以及北京、上海、哈爾濱等城市的相關(guān)課題, 并對2006 年重慶市重大干旱、2007 年濟南市暴雨洪水等災害事件組織了專(zhuān)項調查。研究表明, 城市型水災害對傳統的治水理念與模式提出了新的挑戰;同時(shí)在城市化進(jìn)程中, 經(jīng)濟技術(shù)實(shí)力的增強、對自然演化規律認識的深入、人類(lèi)自我約束能力的提高等, 又為實(shí)施城市治水新對策創(chuàng )造了條件。
為此, 特別強調了城市防洪排澇工程體系的規劃與城市發(fā)展規劃相結合, 形成雨、污分流系統, 在保障生命安全的'前提下, 合理選擇防洪標準, 適度承受一定的風(fēng)險, 以綜合治水帶動(dòng)城市功能、環(huán)境、景觀(guān)的改善;要采取各種雨水滲透與雨水蓄滯措施, 以立法形式要求新建、改建小區必須設置相應容積的雨水調節池, 改變讓雨水盡快排入河道的傳統思路;對擴大行蓄洪能力之后仍可能泛濫的洪水, 要靠建筑物的耐淹化、平時(shí)的防災準備與應急時(shí)的警報、避難系統來(lái)減輕災害的損失;要建設城市防災減災信息系統, 對水災風(fēng)險進(jìn)行評估, 以風(fēng)險圖的形式向社會(huì )公布評估的信息, 以便采取必要的防范措施;對于城市干旱缺水問(wèn)題, 一方面通過(guò)法律、行政、經(jīng)濟、技術(shù)等手段, 加強節水型社會(huì )的建設;另一方面加強旱情的監測與評估, 適時(shí)啟用備用水源或長(cháng)距離、跨流域的調水方案。
4 防洪抗旱減災領(lǐng)域防災減災技術(shù)的研究進(jìn)展
防洪抗旱減災領(lǐng)域防災技術(shù)研究的是除害興利、增強人類(lèi)理性調控洪水、抗御干旱與增強自適應能力的新技術(shù)、新設備、新材料、新工藝等。其中, 水情旱情的監測、預報、預警、風(fēng)險評估, 以及防洪工程體系的隱患監測、安全評價(jià)、除險加固與決策支持等方面是高新技術(shù)運用、發(fā)展十分活躍的領(lǐng)域。
4.1 防洪抗旱決策支持技術(shù)
洪水災害的形成有孕育、發(fā)生、發(fā)展、消退的過(guò)程, 相應的人類(lèi)的防洪減災活動(dòng)也有預防、預報、預警、抗洪、搶險、救災與災后恢復重建等各個(gè)環(huán)節。在此過(guò)程中有許多風(fēng)險與不確定因素會(huì )對決策產(chǎn)生影響。為配合國家防汛指揮系統的建設, 防洪減災研究所成立之初就設立了“防洪決策支持技術(shù)研究室” 。該室與相關(guān)研究室及外圍合作單位協(xié)作, 承擔完成了一批不同層次的決策支持系統的研發(fā), 并形成了相應的技術(shù)體系。
5 結語(yǔ)
新世紀初期, 我國正處于社會(huì )轉型與經(jīng)濟快速發(fā)展的階段, 防洪抗旱形勢的顯著(zhù)變化決定了我們不能一味延用傳統的治水手段, 而國情的差異又使得我們不能簡(jiǎn)單照搬發(fā)達國家的治水理念與模式。防洪抗旱減災只有充分依賴(lài)科技與管理的進(jìn)步, 才能更好地應對新的挑戰。
作為國內防洪抗旱減災領(lǐng)域最高層次的科研單位, 必須要針對國家的發(fā)展需求與部門(mén)的行動(dòng)計劃, 大力加強學(xué)科建設與人才培養,圍繞防洪抗旱減災的難點(diǎn)、熱點(diǎn)及深層次問(wèn)題, 踏實(shí)做好科研工作, 形成有實(shí)用價(jià)值的成果。
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