國(guó)家減災(zāi)委員會(huì)專家委員會(huì)專家、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院教授級(jí)高級(jí)工程師 程曉陶
我國(guó)防洪形勢(shì)的基本判斷與適應(yīng)對(duì)策
國(guó)家減災(zāi)委員會(huì)專家委員會(huì)專家、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院教授級(jí)高級(jí)工程師 程曉陶
編者按:受超強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象影響,今年我國(guó)氣候十分異常,尤其入汛以來(lái),南北方多地遭遇罕見(jiàn)暴雨,部分地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害,防汛抗洪形勢(shì)非常嚴(yán)峻。越是在這種情況下,越需要以專業(yè)力量指導(dǎo)一線實(shí)踐,遵循規(guī)律、注重章法,做到科學(xué)防洪。這就要求我們各級(jí)防汛抗洪指揮部門(mén)充分發(fā)揮水利技術(shù)指導(dǎo)作用,最大程度減少洪澇災(zāi)害損失,確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。為此,我們特別推出“防災(zāi)減災(zāi)專題”系列。本期約請(qǐng)多位專家結(jié)合今年汛情災(zāi)情,在防洪形勢(shì)的基本判斷與適應(yīng)政策、長(zhǎng)江防洪工程和水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度、山洪災(zāi)害防治等方面答疑解惑,提出相關(guān)對(duì)策措施。同時(shí)通過(guò)索引方式,推薦部分相關(guān)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)以饗讀者。
2016年入汛以來(lái),受超強(qiáng)厄爾尼諾影響,與1998年類似,各地頻繁發(fā)生洪災(zāi),再次揪緊了全國(guó)人民的心。2016年的洪災(zāi)具有入汛早、場(chǎng)次多、分布廣、災(zāi)情重的特點(diǎn)。人們不禁在問(wèn),為什么國(guó)家加大了防洪體系建設(shè)投入,仍會(huì)出現(xiàn)洪災(zāi)損失倍增的場(chǎng)景?在迅猛城鎮(zhèn)化與氣候溫暖化的大背景下,如何才能減輕洪澇災(zāi)害損失?如何才能提高我國(guó)防洪安全保障水平?
2016年我國(guó)防洪形勢(shì)可以用兩句話概括——防洪能力比1998年強(qiáng),洪水風(fēng)險(xiǎn)比1998年大。
“能力強(qiáng)”指的是1998年大水之后,國(guó)家實(shí)實(shí)在在加大了防洪體系建設(shè)投入,三峽、小浪底、尼爾基、臨淮崗等一批控制性樞紐工程投入了運(yùn)行,大江大河干堤加高加固已全面完成,大、中、小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固陸續(xù)實(shí)施,中小河流重點(diǎn)防洪河段整治、山洪災(zāi)害防治等一系列計(jì)劃相繼啟動(dòng),國(guó)家防汛抗旱4級(jí)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制已建立運(yùn)行,江河洪水與山洪的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警能力與應(yīng)急搶險(xiǎn)的機(jī)械化快速反應(yīng)能力均有顯著增強(qiáng)。這些新增的能力在前期防汛抗洪中已經(jīng)發(fā)揮了應(yīng)有的作用,也為迎戰(zhàn)主汛期更大的洪水增添了底氣。
“風(fēng)險(xiǎn)大”則體現(xiàn)為全球氣候溫暖化與我國(guó)迅猛城鎮(zhèn)化的交互影響。一是在超強(qiáng)厄爾尼諾向拉尼娜轉(zhuǎn)變的年份易于發(fā)生重大洪澇災(zāi)害,這有1998年、1983年的經(jīng)驗(yàn)可鑒。1998年6月福建閩江、珠江流域西江干流相繼發(fā)生20世紀(jì)數(shù)一數(shù)二位的大洪水,6月中旬至8月下旬發(fā)生了長(zhǎng)江流域的特大洪水,8月上中旬發(fā)生了嫩江—松花江流域特大洪水,舉國(guó)上下持續(xù)數(shù)月投入嚴(yán)防死守的抗洪斗爭(zhēng)之中。1983年雖然未形成1998年
那樣多個(gè)流域性大洪水,但是局部河段發(fā)生的超紀(jì)錄特大洪水造成了重大傷亡和損失。例如漢江上游的安康河段,既往最大洪峰流量紀(jì)錄是2.43 萬(wàn)m3/s,但是1983年7月31日在漢江流量達(dá)到3.1萬(wàn)m3/s時(shí)安康城因堤防潰決而遭受滅頂之災(zāi),870人因之喪生。2016年超強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象與1998、1983年相似,然而在全球平均氣溫2014、2015年連創(chuàng)新高的背景下,雖然早已預(yù)知2016年會(huì)是一個(gè)洪澇重災(zāi)年,但是引發(fā)重大洪澇災(zāi)害的極端天氣事件何時(shí)何地以何等規(guī)模發(fā)生卻有很大的不確定性。就目前來(lái)看,類似1983年安康市的極端洪災(zāi)類型更值得警覺(jué)。
二是我國(guó)空前迅猛的城鎮(zhèn)化進(jìn)程成為“風(fēng)險(xiǎn)大”的另一個(gè)重要成因。自1998年我國(guó)人口城鎮(zhèn)化率突破30%之后,短短17年間城鎮(zhèn)人口就上升了26個(gè)百分點(diǎn)。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)凈增城市人口近6億人,相當(dāng)于歐盟28國(guó)人口總和,由此而對(duì)城市水安全保障和對(duì)資源、環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大壓力。在建成區(qū)面積急劇擴(kuò)張的過(guò)程中,擠占河湖、擾亂水系,“先地上、后地下”的發(fā)展模式,基礎(chǔ)設(shè)施欠賬太多的問(wèn)題顯露無(wú)遺,以致“城市看?!睅壮沙B(tài),“水體黑臭”淪為頑疾。與此同時(shí),由于農(nóng)村大量青壯年勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工,傳統(tǒng)農(nóng)民義務(wù)投工投勞的水利設(shè)施冬修春修活動(dòng)難以為繼,農(nóng)村抗洪搶險(xiǎn)力量削弱。這是2016年汛期中小河流與圩垸堤防潰決時(shí)有發(fā)生、城市暴雨內(nèi)澇愈演愈烈的重要原因。
國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明,一個(gè)國(guó)家(地區(qū))的人口城鎮(zhèn)化率突破30%之后,會(huì)進(jìn)入加速發(fā)展期,一般超過(guò)60%后逐步減速,到75%左右才重新進(jìn)入平衡態(tài)。也就是說(shuō),我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程離平衡態(tài)還差約10~20個(gè)百分點(diǎn)。前期因粗獷式發(fā)展而基礎(chǔ)設(shè)施欠賬太多,引發(fā)水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)退化、水土流失加劇與城市洪澇頻發(fā)等嚴(yán)重的城市水問(wèn)題,后期我國(guó)城市會(huì)再新增二三億人口,水問(wèn)題必將變得更為復(fù)雜,治水壓力還將持續(xù)增大。
現(xiàn)代城市洪澇災(zāi)害區(qū)別于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)洪澇災(zāi)害最為顯著的特征是其連鎖性與突變性。
“連鎖性”是指洪澇發(fā)生期間,不同承災(zāi)系統(tǒng)之間災(zāi)情的連鎖反應(yīng)。農(nóng)業(yè)洪澇災(zāi)害以直接經(jīng)濟(jì)損失為主,受災(zāi)范圍與受淹范圍基本吻合。城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)依賴于其各類基礎(chǔ)設(shè)施與生命線系統(tǒng),如交通、通信、互聯(lián)網(wǎng)、供水、供電、供氣、垃圾處理、污水處理與排水治澇防洪等等。這些系統(tǒng)在關(guān)鍵點(diǎn)或面上一旦因洪澇而遭受損害,會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)以致系統(tǒng)之間形成連鎖反應(yīng),甚至出現(xiàn)災(zāi)情急劇擴(kuò)展,使得受災(zāi)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際受淹范圍,間接損失甚至超過(guò)直接損失。2012年北京“7·21”暴雨中某立交橋因變電站受淹停電而停泵,以致積水阻斷交通,就是電力系統(tǒng)受損導(dǎo)致排水系統(tǒng)停運(yùn)進(jìn)而造成交通系統(tǒng)癱瘓的實(shí)例。基于城市洪澇風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)與評(píng)估,及早發(fā)現(xiàn)城市生命線系統(tǒng)的高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與薄弱環(huán)節(jié),采取切實(shí)有效的風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)急響應(yīng)措施,是減輕城市洪澇災(zāi)害損失、縮小不利影響范圍、快速恢復(fù)城市正常運(yùn)行狀態(tài)的重要保障。
“突變性”是指現(xiàn)代城市一旦洪澇規(guī)模超出防洪能力而出現(xiàn)的損失激增現(xiàn)象。農(nóng)業(yè)洪澇災(zāi)害損失隨洪澇規(guī)模而增大,但有一定的限度,洪災(zāi)損失與洪水規(guī)模呈緩變的倒S形(固有特性)。城鎮(zhèn)化帶來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,單位面積人口資產(chǎn)密度提高,同等洪水規(guī)模下,洪災(zāi)損失增大。隨著防洪工程保護(hù)的提高,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的洪澇可以得到有效抑制,一旦超出防御能力,災(zāi)害損失與影響會(huì)出現(xiàn)急劇上升的現(xiàn)象,
這不僅與城市受淹人口資產(chǎn)數(shù)量激增有關(guān),而且取決于承災(zāi)體的脆弱性。北京市2011年“6·23”大暴雨經(jīng)濟(jì)損失13.83億元,死亡2人;而2012年“7·21”特大暴雨城區(qū)平均降雨達(dá)215 mm,當(dāng)年洪澇損失激增至162.15億元,官方公布因?yàn)?zāi)死亡79人。美國(guó)1993年密西西比河流域型大洪水經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)180億美元,而2005年颶風(fēng)卡特里娜使新奧爾良遭受滅頂之災(zāi)、2012年颶風(fēng)桑迪襲擊紐約造成重大傷亡與經(jīng)濟(jì)損失超千億美元的案例,均體現(xiàn)了城市洪澇災(zāi)害突變性的特點(diǎn)。城市洪澇災(zāi)害的突變性表明城市洪澇風(fēng)險(xiǎn)是永存的,只有全方位地推進(jìn)城市洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)管理與應(yīng)急管理,才可能有效抑制水災(zāi)損失激增的現(xiàn)象。
據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè),發(fā)達(dá)國(guó)家的城市人口數(shù)量至2050年將從目前的9億增長(zhǎng)至11億人,即其城鎮(zhèn)化已處于高水平低速度的平衡態(tài);而發(fā)展中國(guó)家城市人口數(shù)量將從25億增長(zhǎng)到52億人,尚處于爬坡階段,在此過(guò)程中,城市人口的激增和城市面積的擴(kuò)張,必將不斷打破區(qū)域之間、人與自然之間基于水的脆弱平衡。如果說(shuō)發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)入平衡態(tài)的情況下治水的主要任務(wù)是修復(fù)和維持已有平衡,以解決可持續(xù)發(fā)展所面臨的日益復(fù)雜的水問(wèn)題,為積極應(yīng)對(duì)全球變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)和潛在風(fēng)險(xiǎn)而建立更強(qiáng)有力的水安全保障體系,那么對(duì)于尚在爬坡階段的發(fā)展中國(guó)家,治水的重大挑戰(zhàn)是重構(gòu)和再造新的平衡,在抑制現(xiàn)實(shí)發(fā)展中水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)的同時(shí)有效發(fā)揮洪水的資源效益與環(huán)境效益,為支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速、協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)造必不可少的條件。為此,我們必須積極探討并實(shí)施向洪水與干旱管理的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變,不斷加強(qiáng)體制、機(jī)制與能力建設(shè)。
在前期基礎(chǔ)設(shè)施欠賬太多、后續(xù)治水壓力持續(xù)加大的情況下,我國(guó)“城市看?!爆F(xiàn)象不可能短期得到根本的扭轉(zhuǎn),因此城市洪澇防治的部署必須變“打速?zèng)Q戰(zhàn)”為“打持久戰(zhàn)”,明確海綿城市建設(shè)的本質(zhì)追求是道法自然、天人合一,構(gòu)建良性的水循環(huán)體系,而非碎片化的人造景觀。要遵循突出重點(diǎn)、因地制宜、循序漸進(jìn)的原則,在流域、城市、社區(qū)三個(gè)尺度上進(jìn)行綜合治水的統(tǒng)籌規(guī)劃,其推進(jìn)模式是指標(biāo)的逐步完善與提高,而不是高標(biāo)準(zhǔn)建成區(qū)的逐步擴(kuò)大;是相關(guān)部門(mén)間的各盡其職、協(xié)同運(yùn)作,而非各自為政、單打獨(dú)斗。在規(guī)劃階段就要做好實(shí)施目標(biāo)的優(yōu)化分解與實(shí)施步驟的優(yōu)化安排;要高度重視實(shí)施方案投資效益的論證。水利系統(tǒng)必須積極主動(dòng)地發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),吸收新的治水理念,以全局意識(shí)深入研究城市水問(wèn)題,拿出切實(shí)可行的綜合治理方案,贏得自身的地位與話語(yǔ)權(quán)。
針對(duì)中小河流堤防和圩垸維護(hù)與搶險(xiǎn)能力不足的現(xiàn)實(shí),為了既避免陷入“拼實(shí)力”的惡性循環(huán)又能夠發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保障安全,建議適宜的地方不妨考慮“寬固堤、低作堰、不搶險(xiǎn)”——
寬固堤:堤防分級(jí),限定高度,只許加寬,不許超高。堤防過(guò)度加高,雖然局部泛濫概率可能減少,而一旦潰堤,洪水破壞力更大,全線增加防汛搶險(xiǎn)的壓力。“左堤強(qiáng)則右堤傷,左右皆強(qiáng)則下游傷”。將洪水風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的干流和下游,更是得不償失。寬固堤可以結(jié)合河湖疏浚長(zhǎng)期堅(jiān)持。堤防加寬到一定程度之后,洪水漫而不潰,安全可靠;堤面可以修路建房,土地利用率更高。
低作堰:沿堤設(shè)堰,高度略低,護(hù)面消能,只漫不潰。萬(wàn)里長(zhǎng)堤,全線加高,全線防守,實(shí)屬不利,不如局部降低。既最有效地削減了洪峰,又有效地維持了河道行洪能力。越堰洪水比潰堤洪水破壞力小得多,群眾有更充分的時(shí)間安全轉(zhuǎn)移,財(cái)產(chǎn)損失可以大大減輕。結(jié)合泵站的運(yùn)用,淹沒(méi)時(shí)間可以比自然潰口大為縮短,有利于災(zāi)后重建,恢復(fù)生產(chǎn)。堰
的位置需合理選定,綜合考慮 “面”上的減災(zāi)措施。
不搶險(xiǎn):今后干部戰(zhàn)士奔赴抗洪第一線,除作應(yīng)急準(zhǔn)備之外,不是組織并參加搶險(xiǎn),而是監(jiān)督著別讓什么人不顧大局,又將堰口堵上了,是維持自然固有的調(diào)洪功能。
“寬固堤,低作堰,不搶險(xiǎn)”,不是任何局部地區(qū)自愿接受的措施,需要科學(xué)手段的技術(shù)支持,法律手段的強(qiáng)制實(shí)施,經(jīng)濟(jì)手段的補(bǔ)償誘導(dǎo),行政手段的推動(dòng)落實(shí),是工程與非工程措施相結(jié)合的產(chǎn)物。調(diào)整治水方略,因地制宜,采取綜合措施,大家分擔(dān)有限的風(fēng)險(xiǎn),才有利于促進(jìn)人與自然的和諧共處,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。