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1.研究区概况
开封市地处黄淮平原,地理坐标113°52′15″~115°15′42″E、34°11′45″~35°01′20″N。属典型的温带大陆性季风气候,年均气温14.52℃,年均降水量627mm。北依黄河,处于黄河冲积扇平原的尖端,地势低平,海拔介于69~78m,成土母质是不同时期的黄河冲积物。境内河流众多,分属黄河、淮河两大水系,流域面积263.8km2。现辖市区、杞县、通许县、尉氏县、开封县和兰考县,全市总面积6266km2,人口543万。
2.数据来源与研究方法
本文数据源于对历史文献资料的整理、分析,主要依据《中国三千年气象记录总集》[11],还包括《中国气象灾害大典》(河南卷)[12]、《中国灾害通史》(宋代)[13]、《中国灾害通史》(元代)[14]。另外,以《宋史》、《元史》、《金史》等历史文献及地方史志对所提取信息进行补正。由于不同时期自然灾害记载的详略差异较大,北宋开封地区记载较详细,但南宋由于政权南迁,相关记载严重缺失。因此,为使资料更科学、准确,本文取北宋和元代①两个时期。数据统计主要包括灾害发生的地点(按现行政区划)、时间、频次等,其中季节划分以公历3~5月为春季,6~8月为夏季,9~11月为秋季,12~2月为冬季。运用环境变迁理论和数理统计方法进行定量和定性研究。
二、结果与分析
1.洪涝灾害等级
主要依据持续时间、强度、受灾范围大小以及受灾影响程度,并将政府赈灾及与洪涝有关的祭祀活动与祭祀文辞作为参考(表1),将洪涝灾害分为4个等级。由表1可知,以年度为统计单元,北宋开封地区发生洪灾61次,而且以Ⅱ级为主,占全部灾害的55.7%,平均每4.9年一遇,其他级别灾害频次相近,所占比例介于13.1%~16.4%之间。元生洪涝灾害36次,受灾频次最多的为Ⅱ级和Ⅳ级,分别占30.6%,33.3%,Ⅲ级发生频次也较高,占25.0%,平均每3.3a就会发生1次中度以上洪灾,每8.7a发生1次特大洪灾。对比来看,北宋平均2.75a发生1次洪灾,元代2.89a发生1次,两个时期基本接近。但元生Ⅲ级以上大灾的机率显著增多,高达58.3%,远比北宋(31.1%)要高。
2.洪涝灾害类型划分与变化
按表现形式洪涝灾害可划分为雨涝型、河溢型和河决型3种类型(图1)。北宋以雨涝型为主,多达53次,占全部受灾频次的86.9%,河溢、河决型频次较少。中度洪灾在各类型中频次最高,其中中度雨涝型多达31次,占该类型的58.5%;全部9次特大洪灾中由雨涝型直接引发的就多达8次,仅有的1次河决型也是由开封及周边地区强降水引起,表明北宋时期洪灾源于本地区降水。元代3种类型洪灾所占比例分别为33.3%,27.8%,38.9%,可见河决型已超过雨涝型而成为最主要的洪灾类型,而且根据统计,河流决溢全部源于黄河,反映了这一时期黄河频繁泛滥成灾对流域降水等因素的强烈响应。雨涝型与河溢型均以Ⅱ级为主,但河溢型受灾程度明显加重,Ⅲ~Ⅳ级大灾已占该类型的50%,河决型Ⅲ~Ⅳ级频次也显著增加,可见元代大洪灾主要由黄河决溢造成,与北宋雨涝型为主的状况有显著区别,这主要受黄河改道影响。唐末至北宋黄河进入第二个泛滥期,北宋发生于河南省境内的黄河决口达41次、河溢21次[11]。但由于北宋开封距黄河较远(近100km)、政府重点加以保护,开封地区没有受到黄河泛滥的直接影响,这一点前人也有考证[15]。12世纪以后,随着黄河逼近,至1234年开封北距黄河仅10km,黄河在开封地区的泛滥异常严重,直到1351年贾鲁治河成功,黄河在开封境内直到明初再没有大的改道和决溢(图2)。但从洪灾产流来看,元代虽然雨涝型洪灾只占1/3,但部分黄河决溢也是由当地降水引起的,其中黄河14次决口中有8次伴随有当地灾害性降水,说明当地降水增加仍是元代洪灾的一个主要驱动因素。
3.洪涝灾害时间变化特征
1)年际变化特征。以10a为单位统计各年代洪灾发生频次(图2),可以看出,北宋开封地区前70a内洪灾频发,其中2个时段为5次,而在1020年代则高达7次,之后便进入了以20a为间隔的波动状态。元代与北宋差异显著,具有两头少中间多的特点。元代前期20a仅发生2次,后期1344年直至元朝灭亡,仅发生3次。相反,1284~1334年代为稳定高频发期,平均每2a一遇,且多为河流决溢,但据文献分析,元中期31次洪灾中多达68%与本地区降水有关,说明元中期相比前后期降水显著较多。
2)季节变化特征。将1a内发生数次洪灾的情况按月份分类统计。北宋有季节或具体月份记录的洪灾共98次,其中笼统记载到季节的有18次,精确到月份的有80次(表2)。表2显示,北宋洪灾主要集中于6~10月,多达63次,12~2月最少,显然是夏季风降水增多或集中造成的。据统计,北宋出现“大雨平地水数尺”、“连雨弥月”、“频雨及冬方止”等类似记载多达45次,反映了北宋多数洪灾年份全年降水量有显著增加。研究表明,极端降水或持续性降水是引致华北降水增减的一个内在特征,而且东亚夏季风强的年份降水偏多、易涝,夏季风弱的年份易旱[16]。对全部98次洪灾按季节统计,夏秋季多达81次。可见,北宋夏季风活跃,极端降水或持续性降水频繁,以致洪灾频发。
因此,夏季风降水增多或集中是北宋开封地区洪灾频发的重要驱动力。元代有明确季节或月份记载的洪灾共56次,其中7月最多,达20次;按季节统计,夏季36次,占全年64.3%,春、秋、冬季分别为4、9、7次。由前述分析,当地降水增加仍是该时期洪灾的一个主要驱动因素,但由黄河决溢所产生的洪水,还需对产洪区进一步分析。黄河开封段现代洪水主要由三花、龙三和河龙区间的降水产生[17],据统计,元代黄河中游末端沁河、伊洛河流域及郑州、濮阳等沿黄地区雨涝型洪灾多达58个年份,且主要集中于夏秋季节,1286~1343年黄土高原区、渭河流域所发生的雨涝型洪灾也达19次,但与开封地区黄河决溢存在因果联系的仅有6个年份,如1337年的“兰阳、尉氏二县河水泛溢①”,据文献考证②③,就与黄河中游豫北、山西等地大范围降水存在必然联系。由此说明,黄河中游地区降水只是在一定程度上对开封地区黄河决溢起助推作用。相反,由于开封地区地势平坦,黄河堤防薄弱,本地区降水就容易导致黄河决溢灾害,从而使河流决溢成为这一时期洪灾的主要表现。因此,本地区夏季风降水增多或集中仍然可归结为元代开封地区洪灾的主要驱动力。
4.洪涝灾害空间变化特征
北宋洪灾属雨涝型,文献记载多为大霖雨、雨连旬不止、霖霪作沴、恒雨等,由此反映出降水持续时间往往较长且强度较大;反映降水空间分布的记载多为京师、开封府、京畿等,类似记载达30余次,而直接记载诸属县如祥符、陈留、浚仪的则不多,这是因为作为国家政治中心的开封记载详细,其他地方简略。由于灾害性降水(尤其持续性降水)往往不可能只在一个城市发生,不仅覆盖诸属县,而且可能包括周边地区。因此,如果仅仅将京师等类似表述理解为开封市而不包括诸属县的话,则统计结果很可能失去科学意义。据1957~2011年开封、郑州、许昌、商丘年降水量的相关分析,开封与其他3地区年降水的相关系数分别为0.790、0.609、0.658,且均达到了99%的显著性水平,说明开封与周边地区降水具有很大的相似性。由此认为,以降水为主导的北宋开封地区洪涝灾害不存在较大空间差异。元代洪灾空间分布如图3。开封市洪灾最多,占37%,其他属县较接近。从受灾程度来看,空间差异主要体现在Ⅱ级以上较大洪灾,如Ⅲ级以上频次依次为开封>杞县>通许>兰考=尉氏,这显然与黄河改道是分不开的。如图4,除尉氏县距离改道的黄河稍远外,其他县市均有黄河改道分支,这使元代开封地区直接面临黄河泛滥决溢的威胁。黄河干流自1171年南移进入开封境④,至1187年已形成多股并流[18]。河道初入豫东、鲁西南地区,平地漫流,形成的河道都很宽浅,主流变易无定,虽事后筑有堤防,也就是临时就近挖沙土而筑,未作长久计,洪水来时极易溃决,以致形成数股并流的局面[19]。1232和1234年两次人工决黄河入汴,开封境内所形成的3股河道(由杞县分支)在元代多次决溢,其中在1297~1397年的100a内,以荥泽(今郑州西北)为顶点向东呈扇形泛滥,给开封地区造成了严重灾害。由于开封、杞县、兰考距离黄河3股河道最近(图4),因此,这3个县市历次受黄河决溢的威胁也最为严重。
三、讨论
1.洪涝灾害与气候干湿变化
湿润指数法可反映干湿状况,且能较好地消除旱涝资料本身的时空不均匀性,通过文献整理、统计,湿润指数变化如图5,其中非本地区降水引起的河流决溢灾害已过滤掉。图5显示,北宋呈现强烈的阶段性干湿变化。998年之前I<1,说明北宋前期约40a气候较干旱,之后以约20a尺度交替进入干湿演替状态。北宋前40a发生洪灾16次(图2),而旱灾则多达30次,图5a所示北宋中期I<1的2个阶段水旱灾次比更是达到1∶3,由此反映了北宋旱涝交替的频繁及气候的异常波动。许多资料依据沉积物研究了洪水与气候变化的关系,认为大洪水主要是气候变湿润和降水量增加引起的[22,23],北宋开封地区的降水特性也可间接反映这一特点。北宋前期960~1000年处于中国气候变化的第三温暖期,年均气温比现今高约1~2℃,而1000~1279年转向第三寒冷期,但与现代气候条件更相似[24]。现代洪水发生的降水条件表明,北方地区大涝灾和特大涝灾的发生一般是由于夏秋季降雨持续较长,甚至春季也出现霖雨而导致全年降水量明显增加造成的[25]。开封市1951~2000年均降水量599mm,降水主要集中于夏秋季,其中13个年份超过719mm,这些年份夏秋季日均降水>15mm的天数均介于18~30d之间,且存在2~5d日降水>50mm的暴雨事件,而北宋Ⅱ级以上较大洪灾年份持续降水一般在10~30d之间,甚至持续60~90d或伴随暴雨等极端降水,说明夏季风异常活跃所产生的持续性降水往往带来年降水量的增加。因此,中等以上较大洪灾是能够指示一定地区降水增加的。但一个年份降水的增加不代表一个湿润的气候阶段,如果能够确定连续多年有大洪水发生,则能够代表湿润气候阶段的存在[26]。北宋3个相对湿润阶段洪灾频发(图2),其中有多个年份连续发生,说明较大洪灾对气候干湿变化具有一定指示意义。由图5,元代湿润指数变化较平稳,在1345年之前I>1,说明元代气候相对湿润并持续至元代后期,这同时也反映了宋元时期季风气候的变化特点,即北宋前60a季风强劲,1020年之后,季风强烈波动但总体上非常强盛,但到14世纪中期季风突然减弱(晚元弱季风期)[27]。
2.洪涝灾害发生的周期性
从Morlet小波方差可以看出(图6),宋元时期开封地区存在明显的年际和代际周期变化。北宋存在3.5、7.2a的年际周期和32a的代际周期,其中32a周期小波信号最强,为第1主周期,7.2a为第2主周期。元代存在2.95、6.8、17、26和43a的年际与代际周期,其中第1主周期6.8a,第2主周期17a。两个时期存在共同的准3、准7a周期,其中准7a周期振荡较强,而准3a周期则较弱,这与ENSO事件2~8a的周期[28]一致,可以推测宋元时期洪涝灾害的发生受ENSO信号的调节,另外也与副高脊线位置的准3a周期及地球地极移动振幅变化的7a周期一致,其变化将会引起地球离心力系统的变化,从而造成大气环流及空气质量、水分输送的变化,进而可能会影响到降水及旱涝变化[29]。
四、结论
梧桐河中下游流域面积2038平方公里,其中山区、丘陵面积为1158平方公里,平原面积880平方公里。流域内土地开发利用程度较高,现有耕地132.0万亩,其中坡岗耕地面积37.5万亩,低平原耕地面积94.5万亩。根据新华、宝泉岭、梧桐河三个农场多年统计资料,洪涝灾害是本地区各种自然灾害中发生最为频繁、受灾面积最大、造成经济损失最为严重的自然灾害,严重制约当地经济发展,威胁人民生命财产安全。
据宝泉岭农场53~98年统计资料,梧桐河洪水曾24次出槽漫滩,平均不到两年一次,遇丰水年甚至一年两次。位于梧桐河下游出口地带沿江涝区的梧桐河农场,受松花江洪水和梧桐河洪水两方面影响,29年统计资料发生洪涝灾害的有26年,发生机率高达90%.位于梧桐河、石头河交汇口西北三角滩地的团结涝区,西部靠邻坡岗区易受坡水侵入,东临梧桐河、南临石头河,有低洼耕地8067公顷,81年大洪涝年受灾面积7067公顷,绝产面积2733公顷,83年受灾面积7467公顷,绝产面积3600公顷,损失达3500万元。1998年洪水梧桐河堤防一处决口,淹没围困村屯6个,受灾人口2027人,淹没农田2730公顷,绝产面积1730公顷,损失粮食3700吨,经济损失总额1540万元。梧桐河流域中下游防洪除涝已经成为振兴当地经济、促进社会发展的当务之急,重中之重。
1、洪涝灾害的成因
洪涝灾害频繁发生是流域的地理位置、地形地势、水文气象、土壤地质等自然因素和水利工程现状、运行管理状况等社会经济技术因素综合作用的结果。
1.1 坡水、洪水成涝
梧桐河中下流域地处小兴安岭东缘,松花江、梧桐河下游。西北部低山丘陵区地表起伏,高差大,沟谷纵横,径流峰高流急。上坡林地坡水不仅对坡耕地造成水土流失、冲蚀沟,而且对低平原村屯及农田危害严重,沟道经常漫溢出槽,淹没农田;梧桐河下游洪水峰高、松花江洪水长时间持续,对低平原区村屯及农田构成洪涝威胁。另外,地形低洼,微地形复杂,排水迟缓,并受外江洪水顶托倒灌影响,使内水无法排除,造成洪涝。
1.2 水文气象
梧桐河流域中下游位于中温带大陆性季风气候区。冬季受西伯利亚冷气团控制,漫长干燥、严寒少降水;夏季常受太平洋北上暖湿气流影响,炎热多降水;春季多风干燥;秋季降温快,温差大。多年平均降水量为580毫米左右,降水年际变化和年内分配不均,年内降水多集中在7~9月。年降水量虽然不多,但时空分配变差大,7、8、9三个月降水占全年降水量的70%,此期间常有短历时高强度暴雨或受北上台风影响而形成的长历时连续降水过程,造成洪涝灾害。由于秋冬季气温低,蒸发量小,秋季滞流耕地中的雨水及受冻结温度梯度作用上升到地表的地下水冻结成为固态,与冬季降雪一起,春暖融化滞存于耕地表层形成春涝。故当地有“一年秋雨,两年成灾”之说。
1.3 土壤与地质
流域中低平原地表为厚1.5米左右的亚粘土沉积层,该土层质地粘重,通透性差,垂直下渗弱,土壤有机质含量高,含蓄水量多,易造成涝渍灾害。向下为深厚的砂砾石沉积层,地下水位距地表仅1.5米左右,补充地表土层水量并阻滞地表水下渗。雨季江河水位上涨高于地面,在下层砂砾石连通管作用下,使耕地地下水层上升至地表,低洼地的地下水甚至出逸形成地表水。
1.4 水利工程标准低,年久失修,工程不配套
梧桐河流域中下游1976年以后修建了一部分防洪除涝工程,但由于防洪及排水标准低,工程年久失修,严重老化,河水泛滥,内水受河水顶托,不能及时排除内水,致使农作物经常遭受洪涝灾害,造成大面积减产。流域内堤防工程标准偏低,不足十年一遇,堤高1.0~3.0米,顶宽仅1.0~3.0米,边坡1:2~1:2.5,堤身瘦小,断面不能满足防洪要求,且堤顶堤身受风雨侵蚀,损坏较严重,很多堤段前后存在坑塘等险工,甚至个别堤防堤段不封闭,河水倒灌形成洪涝灾害。沟道设计标准低,不足三年一遇,断面小,排水不畅,沟道局部段有冲刷或淤积;工程不配套,建筑物超期使用,工程管理维修不善,破损严重,数量不足,现有的建筑物防洪及过流能力不足,致使排水不畅。另外水利工程基础薄弱,待建工程较多,特别是田间工程,受到经济条件和投资力度限制,很多项目还没建,不能充分发挥骨干工程应有的作用。
2、治理措施
2.1 水利工程措施
水利工程措施是梧桐河流域中下游防洪除涝的根本措施。对于丘陵漫岗区要通过大量的修建水库、谷坊、塘坝、截流沟等水利工程,并结合田间工程措施、生物措施、技术措施,拦蓄地表径流,达到涵养水源、控制水土流失、防止坡地洪水爆发,在保护了坡耕地的同时也保护了下游的农田,同时充分合理利用水资源,改善生态环境,变水害为水利。将来将要建设的关门咀子水库就是一座以发电、防洪为主,兼顾除涝、灌溉、水产的大型水库,它的建成将使下游的梧桐河堤防标准提高到20~50年一遇,再通过扩建加固鹤立河、石头河堤防,将使中下游地区的洪涝灾害得到有效的控制。田间工程措施主要在坡耕地里兴修水平梯田、坡式梯田、地埂等,以及调整垄向,等高作业,从而减缓坡度,截断地表径流,控制水土流失。
桐河流域中下游平原区的防洪治涝骨干工程布局基本定型,以防洪及排除地表水为主。堤防工程、排水工程及道路系统大格局已经形成,布局合理,沟道、道路线路顺畅。按设计标准完善加固梧桐河、鹤立河、石头河沿河两岸堤防及穿堤建筑物,防御河流洪水,实施后堤防将达到150多公里。涝区工程建设以工程续建配套为主,按设计标准扩建新建涝区内的排水沟道系统,修复和新建桥、涵、闸、站等建筑物,完善田间配套工程,及时排除内涝,同时整治容泄条件,保证涝区内外排水顺畅。
2.2 采取水土保持措施,从源头上治理
种植水土保持林,控制水土流失,发展当地农业生产。水土保持林的主要作用是涵养水源,保持水土,防风固沙,保护农田,调节气候,减少或防止空气或水质污染,美化、保护和改善流域的生态环境,从而改变农业生产的基本条件,保证和促进农业高产稳产。据有关资料,林带可削减地表径流80%,减少冲刷量90%,增加土壤含水量18%,提高抗御各种自然灾害的能力。营造和更新农田防护林,结合沟、路、渠布置新林带,同时对残破林带更新改造,使农田防护林林网化。
例如在梁顶、梁坡、梯田埂、沟头、沟坡、沟底、滩边、沟道两侧、环库四周、道路两侧以及有必要进行防风固沙的地方等等,根据不同的地形部位、侵蚀情况、防护目的,因地制宜,合理布局,正确选择水土保持林林种,并与经济林结合起来,以达到最大限度地减少径流冲刷和土壤侵蚀,防止洪涝、风沙、干旱等自然灾害,促进农业高产稳产。种植水土保持草是一项见效迅速、成效显着的水土保持措施,增加地面植被覆盖的同时还有一定的经济价值,可以提供饲料、肥料、燃料,综合利用。比较适合的草种有苜蓿、草木犀、毛叶苕子、野豌豆等,这些植物具有耐寒、耐旱、耐瘠薄,抗逆性强等特性,比较适合北方地区种植,并且可以与大田作物进行轮作。按规定坡度在25度以上(含25度)的耕地必须退耕还林还草,个别地区甚至要封禁治理。
2.3 加强水利工程管理
在水利工程管理上无论是垦区还是鹤岗均已成体系,初步改变了重建轻管现象。但在管理体制、资金方面仍存在一些问题,
一是管理设施不配套。
二是管理人员、生产人员均未按规范要求进行配备,多数由地方或农场水务局的工作人员兼管,并且人员偏少,难以保证管理质量,应根据规范要求及当地的实际情况对相关人员及设施重新进行配备,完善涝区工程管理。在管理体制上实行统一领导,分级负责,专业管理与群众管理相结合,实行工程管理委员会、管理总站、管理站三级管理。因本流域由农垦和地方两部门管理,为协调好工程管理事宜,应成立工程管理委员会。工程管理委员会由管理站和各受益单位的有关领导组成,对管理站起领导和监督作用,可定期开会检查工作。工程管理总站、管理站为专职管理机构,在管理委员会和上级管理机构的领导下,具体完成各项工程管理任务。工程管理段为亦工亦农的管理组织,分管具体的工程项目。同时配齐各管理单位必须的管理站房及办公、交通、通讯等设施,保证工程管理工作的顺利开展。
3、结束语
三江平原地区水土资源协调,自然资源丰富,农业发展潜力很大,是我国粮食战略生产和储备的重要基地。梧桐河流域中下游作为三江平原的重要组成部分,主要的粮食产区,通过防洪除涝的治理,解除洪涝灾对农业生产的制约作用,再配合大力加强农田基本建设,改造中低产田,将使坡岗地37.5万亩耕地和低平原94.5万亩耕地成为高产稳产农田,大幅提高全区的粮食单产和总产,保证我国的粮食安全,同时促进当地经济发展。流域内的鹤北镇、宝泉岭镇、梧桐河镇和38处村屯及3.5万人的生命财产安全得到有效的保障,流域防御其它各种自然灾害的能力也会显着提高,水资源开发利用也会有很大的发展,为当地城镇和农村社会经济的发展将发挥巨大作用。梧桐河流域中下游防洪除涝在发挥很好的经济效益的同时,也有很好的社会效益和环境效益,利国利民,功效长远。
【关键词】上海;水灾;风险识别;致灾因子;孕灾环境;承灾体
上海北濒长江,东临东海,南依杭州湾,是长江流域出海的门户,位于太湖流域的尾闾。上海在尽享水资源带来的水土膏腴和舟楫之利的同时,临江濒海的特殊地理位置和低洼的平原地形使得水灾成为该市的心腹之患。
一、上海市水灾概况
上海水灾根据形成原因不同,分为洪灾、涝灾与潮灾三类。洪灾是指主要由于黄浦江上游地区受太湖流域洪水下泄引起的水灾,涝灾主要是因为本地暴雨径流不能及时排除而积水形成的灾害,潮灾主要发生在沿海沿江地区,是受风暴潮影响而造成的水灾[1]。历史上,洪、涝经常同时出现,如果正赶上台风引起的风暴潮,陆地大面积强降水,上游来水、本地暴雨积水与风暴潮袭击同时出现、发生“三碰头”现象,就会出现严重的水灾。汛期台风、暴雨、风暴潮和上游下泄洪水如发生“四碰头”情况,灾情后果将会呈现倍增效应,给这座城市造成重大经济损失。自60年代后,因防汛墙的建设逐步提高了防潮能力,潮灾和洪灾发生频率明显减少,造成损失日趋减轻。但是,近年来,由于中心城区地面下沉、河道填塞以及排水设施老化等,暴雨积水成为市区的主要水患。
二、上海市水灾致灾因子辨析
1、台风
台风是造成上海暴雨的主要原因,同时也会引起内河水位骤涨,加大洪涝发生的可能性,还往往导致风暴潮。上海地区受台风影响较多,平均每年有2~3次,最多的一年可出现6次,台风是每年都要严加防范的重大灾害,上海抗台防风(灾)任务艰巨。上海地区在历史上曾发生多起非常严重的特大风暴潮,目前还几乎每年都会遭遇风暴潮,强烈的风暴潮能量虽不及海啸,但影响和破坏力巨大。历史上,潮灾因危害最大、突发性强,是诸害之首,也是上海地区防御水灾的重点。
2、暴雨
上海位于亚热带季风气候区、海陆交汇的沿海地带,受冷暖空气交替影响,汛期降水集中,四月到九月,集中了全年70%的降水,时空分布不均匀。由于台风、梅雨和强对流的影响,上海地区的暴雨发生频繁。近年来,随着海平面上升、全球气候变暖的加剧,市区暴雨强度加大、极端暴雨出现的几率越来越大,近几年局部地区小时降雨量100mm左右的雨屡见不鲜,仅2008年上海市就遭受两次百年一遇暴雨袭击,由此而导致内涝灾害加剧。
暴雨是造成城区内涝的主要原因,上海地区形成暴雨的地理条件包括以下三个方面:①海陆温差效应;②海陆摩擦差异;③城市的“热岛效应”。根据上海市水文总站暴雨普查资料,上海市暴雨类型有静止锋、静止切变、热带气旋、冷锋、暖锋、冷区、暖区、低压、东风波扰动、辐合线等等。各种天气型出现的季节不同,不同季节出现暴雨原因有很大差异[1]。
3、过境洪水
历史上,风暴潮和源自太湖的洪水过境往往是引起上海市水灾的主因。上海是一个洪积型的冲积平原,地势低平易积水,感潮河网密集,属典型的平原感潮河网地区。该市又位于太湖尾闾,黄浦江、苏州河贯穿市区,加之上游太湖流域洪水下泄过境,若上游洪水发生时赶上位,则排水历时加长,灾情加剧。由于海平面上升、地面沉降和中、上游工情、水情的变化,水位呈逐年上升趋势[2]。
三、上海市水灾孕灾环境分析
1、地形因素
上海地区处于太湖为中心碟形洼地的东缘,地势低洼,大部分地区处在位以下,河流泄洪能力有限,受水涝威胁甚大。上海虽处冲积平原,但地势高低不平,最高处与最低处相差3m左右,总趋势逆流而由东向西微倾,地理特征也决定其易受洪涝灾害的侵袭。
2、全球变暖
全球变暖对许多地区的灾害发生有很重要的影响,其突出的表现就是:由于海平面上升,沿海城市被淹的可能性越来越大;全球变暖导致天气和气候极端事件增多,城市遭受暴雨袭击的频率也大大增加。
3、海平面上升与地面沉降
海平面上升和地面下沉是上海水灾频繁发生的背景,地面沉降,加之外河或出海口水位抬高,增加排涝困难,两者共同作用,不仅会引发洪涝灾害,而且会因海水入侵导致地层盐渍化,恶化城市生存环境。
地面下沉对洪涝灾害发生造成的影响主要包括:严重降低市区地面标高,区域地貌形态发生显著变化;直接降低防汛(洪)设施的防御能力,防汛工程建设投入增加;内河水位相对抬高,增加排水的难度,造成内河漫溢、倒灌;内河水位相对抬高,增加引发管涌隐患;地面沉降对防汛(涝)的影响在相当长时期内不会改变,市区内大范围地面沉降,形成更多排水困难的洼地,也增大了内涝发生的可能性[3]。
4、不透水面积增加、“热岛效应”和“雨岛效应”越加明显
高速的城市化进程改变了地表形态、引起了城市水文特性的显著变化,市区面积逐年扩大,混凝土覆盖面积大增,市区不透水面积比例迅速提高,从而减少雨水渗透和滞留,降低了土壤的调蓄功能,使得下渗量减小,产流大、汇流快,而城市的排水能力有限,暴雨易引起城市积水,造成浸水灾害最为突出。
上海高速城市化的发展,使得“热岛效应”日益明显,白天市区温度比郊县升高得快,城市周围气流汇向市区辐合上升,在大气不稳定的条件下,常易形成暴雨。在特定的天气背景条件下,多种因素的综合结果可能使市中心或下风方向雨量增加,即形成所谓的“雨岛”现象[4]。“热岛效应”和“雨岛效应”造成市区降水频率增大、雨时延长,容易导致内涝。
【关键词】城市发展 防洪减灾 对策
一、 基本概况
(一)自然地理
主城区位于长江三峡水库库区尾部,座落在__盆地东南部中梁山和真武山之间的丘陵地带。城区包括________x共九区,幅员面积5473 km2。海拔高程为168~900m,市政布局依山就势,具有独特的山城和水城的风貌。城区属中亚季风区,多年平均降雨量在1100mm左右,降雨时空分布不均,主要集中在5~10月,最大日降雨量达380.9mm(20__年“7.17”特大暴雨,沙坪坝气象站)。特殊的地理环境和气候条件决定了__主城区洪涝灾害频繁发生。
(二)__分布及水文特性
主城区内__纵横密布。长江、嘉陵江流经主城并在渝中区朝天门交汇,还有流域面积100 km2以上的河流20条,主要有御临河、五布河、花溪河、一品河、梁滩河等。主城区洪涝灾害大致可分为三类:一类是过境洪水。长江、嘉陵江上游大面积暴雨形成的过境洪水,峰高量大、持续时间长。两江四岸的临河建筑就经常受到过境洪水的威胁,如上世纪的“81.7”特大洪灾。二类是本地暴雨洪涝。境内区域暴雨形成洪水,主要发生在境内中小河流,主要特点是:洪水发生频繁、强度大、来势猛、破坏力强,形成陡涨陡落的尖瘦型洪峰。如20__年“7.17”特大暴雨致使梁滩河流域发生百年不遇的洪灾,沙坪坝区的歌乐山、陈家桥等镇相继受灾。三类是综合遭遇型洪水。主要由上游过境洪水与本地洪水同步而造成洪水灾害,其特点是境内河流洪水陡涨,长江、嘉陵江又形成阻塞性洪水,洪水过程历时较长,洪灾损失很大。据资料记载,1870年7月(清同治九年)的洪水,城区长江水位达197.50m,北碚水文站达213.99 m,为历史最高记录。
(三)防洪工程概况
主城区内长江、嘉陵__道长为113.4km,其中长江53.4km,嘉陵江60km。目前已成防洪护岸工程仅42.36km,仅占河道长度的18.7%,中小河流河道整治尚处于起步阶段。在已成的两江防洪护岸工程中,由于历史的原因,较多的注重交通功能,对城市防洪保安问题考虑不够,导致部分堤段防洪标准较低、堤型结构不适宜。如南岸区南滨路部分地段(石板坡~弹子石河段)的防洪标准不足20年一遇,渝中区长滨路部分地段(菜园坝~朝天门河段)的防洪标准不足5年一遇,而且珊瑚坝段已经出现严重险情。与国家规定的50~100年一遇的大城市防洪标准要求相差甚远。在主城区至今没有一座大型水库,已成的中型水库仅6座,小(一)型水库39座,小(2)型水库239座,在建中型水库3座,在主城区流域面积100 km2以上的20条河流中大多数没有具有拦洪削峰功能的控制性水库工程。
(四)城市发展及社会经济现状
__是我国西部唯一的直辖市,是全国唯一的省级统筹城乡综合配套改革试验区。主城区是国家重要的老工业基地,长江上游的经济中心,西南地区重要的水陆交通、通讯枢纽。而且是著名的历史文化名城,名胜古迹甚多。新设有经国务院批准、内陆地区唯一的两路寸滩保税港区。主城区总人口618万,其中城镇人口521万,经济较为发达,以工业为主,且门类齐全。20__年__市gdp达5098亿元,其中主城区达2249.27亿元,占全市gdp的44.12%。但每年因洪涝致灾损失极其严重。据初步统计,“十五”期间全市洪涝灾害年均损失约占当年gdp的2%,高出全国平均水平近70%。以20__年为例,主城区因洪涝受灾265.66万人,死亡32人,经济损失高达15.96亿元。这充分说明城市防洪减灾工作在__城市发展进程中具有举足轻重的作用。
二、城市防洪存在的问题及成因分析
(一)防洪排涝工程标准偏低,城区防汛管理相对滞后
目前,主城区尚未形成完整的防洪排涝工程体系。存在洪涝灾害频发与防洪标准偏低的矛盾,防洪能力仍然不足的现状与城市化客观要求和经济社会发展极不相适应。一是城市防洪工程普遍存在防洪标准低、险工险段多、老化失修等问题。主城区已建防洪护岸工程中防洪标准不达标段长度为12km。在10年一遇的洪水位以下仍有居民住房和生产用房近100万m2,20年一遇洪水位以下有房屋面积170万m2左右。二是城市排涝存在系统不完善、管网不合理、设计标准低等问题。由于建设年代不同,相互之间不配套,旧城区排涝基础设施先天不足。如部分管网设施建于二十世纪六、七十年代,大多采取“雨污混流”模式。当遇暴雨洪水时,往往排泄不畅,极易形成局部内涝。特别是部分低洼地区基本上是连年发生涝灾。三是市政排涝设施的日常维护管理落后。旧城区部分管网淤积严重或带病运行,致使管网排水能力减弱,有的甚至失去排水功能。四是主城各区的防汛工作存在 “基层薄弱”和“基础脆弱”的问题。如20__年城区发生局部内涝时,反应出基层街道和社区应急能力较差等。
(二)城市建设与防洪规划不协调,人水争地矛盾突出
近年来,__城市化建设对土地开发需求不断增加,每年新增加的城区面积是20到25 km2。城市化和经济社会发展越快致使城市防洪的问题越突出:一是在开发区建设中,普遍对洪涝风险存在侥幸心理,甚至有的建筑建在洪涝灾害高风险区。填埋、堵塞河道的现象时有发生,不但防洪排涝基础设施没有与城市发展同步建设,原有水系也遭到严重破坏,甚至个别开发商为增加有效开发土地面积,将天然河道改成涵管,人为减少行洪断面导致行洪不畅,一遇洪水,水位壅高,造成内涝无法排除,形成“关门淹”。如20__年“5.28”洪灾
中,渝北区龙塔街道十一社因某开发商将河道改成涵管,造成居民区大面积严重内涝达2m。二是由于开发商与城市规划部门的价值取向不同,造成城市水利“兴利除害”的功能要求与开发商追求利益最大化的矛盾十分突出。特别是在容积率、建筑密度的控制上缺乏强制性手段,造成了少数开发商的超强度无序开发,从而大大增加了受洪涝袭击的风险。三是“向空中发展”式的危旧房改造过程中,由于缺乏科学合理的统一规划,部份排涝排污设施系统改造建设还存在“建设—改造—再改造”的问题。如20__年6月2日南岸区原塑料四厂、6月14日沙坪坝区阳光水城均因类似原因相继发生较大的城市局部内涝。四是城市开发建设使呈现自然流态的原有水系遭受破坏,不透水面积迅速增加,造成暴雨产流汇流速度加快,加大了相同量级暴雨条件下的洪水强度,城市洪涝发生可能性大大增加。(三)“雨岛效应”日趋明显,城市局部地区暴雨频发
__自古以来就被誉为世界著名的“火炉”城市。直辖以来,随着工业化和主城扩张的明显加快,城市“雨岛效应”也趋明显。根据气象部门提供的雨量测站资料初步分析,发现在近10年汛期降水分布图上,主城区的降水量明显高于近郊区县,呈现出比较清晰的城市“雨岛”。据气象专家解释:主城区大气环流较弱,由于日益加剧的城市“热岛”所产生的局地热气流的上升有利于对流性降水的产生,城区空气中凝结核多,大核(如硝酸盐)存在时有促进暖云降水作用,同时城市的下垫面粗糙度大使其降水雨系减慢,延长城区降水时间。以上因素共同作用,会“诱导”暴雨最大强度的落点位于市区及其下风方向,形成城市“雨岛”。美国有关机构研究也证实,大城市及其下风向“雨岛效应”明显。由于“雨岛效应”集中出现在汛期,造成城市局部暴雨频繁发生。如20__年的“7.17”特大暴雨洪灾,沙坪坝区大面积内涝水深达4米;20__年主城区又相继发生“5.28”、“6.2”、“7.12”、“8.9”等8次暴雨洪灾,其发生频次明显高于远郊区县(详见下表)。
20__年主城区与区县汛期暴雨发生次数对比表
区县名称
主城区
巫山县
奉节县
万州区
丰都县
酉阳县
潼南县
暴雨发生次数
8
3
4
3
5
3
3
(四)中小河流防洪问题突出,中小水库防洪效益欠佳
随着城市建设的快速发展,土地的开发与雨量、水文监测站点的不足,促使主城区中小河流防洪问题日益突出。一是植被遭到人为的破坏(如媒体多次曝光的渝北区玉峰山采石场),涵养水源和保持水土功能削弱,河道泥沙淤积十分严重,极大的降低了河道的泄洪能力,如御临河、梁滩河等,一遇暴雨,水位迅速上升,直接威胁沿岸企事业单位和居民的生命财产安全。二是主城地处浅丘地带,开发建设时基本都采取高挖低填的场平方式,使洪水流程缩短,加之城市不透水面积增加,径流系数加大,使河道洪峰流量大大增加,洪峰出现时间提前。三是规划和管理不到位,临河、跨河建筑物侵占行洪断面现象严重。如沙坪坝区陈家桥镇梁滩河上的交通桥严重影响行洪的问题,在20__年“7.17”洪灾中充分暴露出来。四是水文监测预警预报能力较差。由于历史欠账的原因,部分河流的水文站点布设不足,有的流域尚无监测站点。主城区的水库工程年久失修,病险十分严重。目前主城区空库或限蓄运行的中型病险水库达3座,小(一)型病险水库34座,分别占已成水库50﹪和87﹪,如渝北的两岔、巴南的下涧口和北碚的胜天水库等,目前仍在工程除险整治中。主城区的库、塘、堰水利网络系统的拦洪削峰功能大大削弱,无法发挥应有的防洪减灾效益。
(五)涉水事务管理现状与城市防洪排涝要求不协调
目前,我市市级与主城九区均没设立水务局,城区涉水事务仍然未实现统一管理。涉水事务行政管理职能分散在水利、市政、建委、环保等部门,将城市水利与郊区农村水利、供水与排水、水量与水质、地表水与地下水等实行分割管理,各部门从本部门的立场和利益出发,不能从城市建设发展和雨洪资源的自然循环规律和整体性思考和处理城市水问题,未能形成治理城市水患的合力。现行水管理体制致使涉水管理部门多,管理职能交叉,造成了无法建立较为完善的防洪排涝减灾体系的严重体制,从而也根本无法建立快捷、高效、有序的城市抗洪除涝应对工作机制。如城市排涝系统建设与管理权仍隶属市政部门,排涝排污设施缺乏统一规划,工程建设对水系的破坏又得不到恢复,更增加了主城区内涝发生的几率,也加重了主城区洪涝致灾的程度。
三、城市防洪减灾工作的对策建议
城市洪涝灾害具有损失重、影响面大、灾害损失与城市发展同步增长的特点,其危害程度和经济损失居各类自然灾害之首,城市洪涝是制约城市科学发展的重要因素,因此,城市防洪是城区防汛工作的重中之重,必须以科学发展观为统揽,按照控制洪水向洪水管理转变的防汛工作新思路,着力构建城市防洪综合保障体系,全面提升城市防汛应急管理能力,努力实现__主城区防洪减灾效益最大化。
(一)以科学发展观为指导,及时修编城市防洪规划
城市防洪要规划先行。城市防洪规划是指导城市建设发展的重要依据。只有严格按照城市防洪规划完善城市防洪排涝保障体系,才能保障主城区防洪安全和经济社会的可持续发展。在修编城市防洪规划时,一是要以科学发展观为统领,体现以人为本的新理念,转变单纯治水的传统观念,变单一城市防洪工程为城市综合利用工程。把城市防洪保安建设与水环境改善、旧城区改造、道路建设、旅游休闲、城市水务统一管理紧密结合,尽可能的营造人水和谐共处的亲水环境创造条件。二是规划必须具有前瞻性。要依据城市的水系条件、防洪排涝任务与经济发展水平进行编制,同时兼顾城市经济社会发展的短、中、长期需求,既要以城市防洪安全为基础,又要为城市发展提供更大的空间。三是要统筹防洪与排涝规划,才能使城市达到洪涝兼治。排涝规划要着眼长远,在充分分析城市内涝原因的基础上,提出超标准暴雨的排涝应对措施。对现有城市排水除涝系统的改造规划时,要充分考虑污水治理和排涝工程相结合,协调好防、排、滞的关系。四是要建立针对城市防洪规划的监督管理制度和责任追究制。特别是在各区编制城市修建性详细规划、重点城区规划时,同级防汛部门要切实履行事前审查和事后监督职能。进一步强化执法监督力度,确保城市建设与防洪规划相协调。
(二)制定城市防洪应急预案,健全防汛应急管理体系
提高城市防汛应急管理、应急处置和抢险救灾能力,是构建和谐__和平安__的重要内容,是检验政府执政能力的重要标志。一是逐级编制和及时修订城市洪涝灾害应急预案。特别是要高度重视街道、社区的预案编制工作,细化与人民群众生命财产密切相关的预警方式、转移路线、安置地点等,确保标准洪水不出灾,超标准洪水有对策措施。二是逐级健全突发汛情、涝情预报预警机制和良性的应急响应机制,明确应急处置的组织机构和职责分工,划定不同洪水量级和降雨强度下的响应级别和相应措施,并向社会公众。三是要着力解决城市防洪减灾工作“双基”(基层薄弱、基础脆弱)问题,推行以“预案到居委会”、“预警到社区”、“梯次转移”为主要特点的防御方法,增强局部突发性洪涝灾害的应急处置能力,使得防汛措施和应急处置更加科学、更加快捷、更有实效。四是提高基层政府的城市防汛应急管理效能,增强在第一时间的应急处置能力。特别是基层政府要按照预案立即启动应急响应和开展先期处置工作,这是实
现城市防灾减灾效益最大化的关键环节。 (三)广开投融资渠道,加快城市防洪工程体系建设
城市防洪工程是投资巨大的社会公益性项目。根据国家要求到2015年城市防洪工程必须达标的总目标,提高城市防洪排涝标准,建设人水协调的防洪排涝工程保障体系是__城市科学发展的现实需要。一是必须坚持“四高”标准(高起点规划、高标准建设、高强度投入、高水平管理),加快对已成防洪工程的除险加固和城市防洪工程建设。建设中要处理好防洪工程建设与改善人居环境的关系,将防洪功能、城市功能和景观功能结合起来。在投入方面首先要破解筹融资难题,积极探索建立城市防洪基金,并构建综合运作的投融资大平台,应将多元化的投融资手段结合起来运用。二是注重城市排涝能力建设。城市排涝宜采取排、截、抽、蓄等综合措施。按照雨污分流的原则,加大旧城区管网的改造力度;新区开发的非机动车地面应采取透水结构设计,推广使用透水材料;借鉴西方国家建设城市雨洪收集系统的经验,推广小型雨洪集蓄工程建设。三是在区域内中小河流上游规划建设一批具有雨洪调蓄能力的大中型水库,打牢洪水调度和控制洪水的工程基础,切实提高城市综合防洪减灾能力。
(四)理顺涉水事务管理体制,完善非工程体系建设
要实现城市防汛减灾效益最大化目标,必须加强以水务一体化管理新体制为核心的非工程保障体系建设。一是整合涉水事权,实行城市水资源统一管理体制。加快推进水务一体化管理体制改革,市、区两级均应成立水务局,依法履行城市供水、节水、排水与污水处理、地下水开发、利用和保护等职责,改变多龙管水的现状。二是加大《水法》、《防洪法》、《__市防汛抗旱条例》等水法律法规的宣传力度,编制面向社会大众的浅显易懂的主城区洪涝风险图,增强市民的主动防洪减灾意识,提高市民的抢险、避险和自救能力。三是加快城市防汛信息化建设,提高信息采集、传输、处理的时效性;建立完善的灾害预测预警系统、决策会商系统和灾害损失评估系统等,提高城市防洪排涝减灾管理水平。四是要加强城市防汛管理和执法力度。城市建设发展必须牢固树立“给洪水以出路”的新理念,加强涉河建筑的审批和监管,对市区现有河道沟渠要进行清淤疏浚。将“检修市政排水设施、清理疏通排水管网”作为主城区一项重要的汛前准备工作,并正式纳入区级防汛部门监督检查考核体系。对非法侵占河道等行为,必须严格执法,限期整改。五是推行洪水保险制度。可以在沿江洪水易淹区(如磁溪口)、低洼易涝区作为先行试点,逐步推行洪水保险,实现“风险分摊”。
1 生态脆弱性的解释
1. 1 生态脆弱性的内涵
我国目前对生态脆弱环境的认识有多种解释,本文则认为生态脆弱环境应该属于广义的自然和人文理解的范畴,是生态环境固有的自然属性。生态系统的正常功能被打乱,超过了弹性自我调节的“阀值”,并由此导致反馈机制的破坏,系统发生了不可逆的变化,从而失去恢复能力;超过现有社会经济和技术水平下能长期维持目前人类的利用和发展水平时,称为生态脆弱环境。也就是在保持和增强人类利用环境的程度、扩大利用规模的条件下,可以通过经济、技术改革和调整,也可以靠输入或输出资源来缓解环境退化和资源耗竭,以此将区域和全球问题联系起来。这种对生态脆弱环境的广义理解具有普遍的意义。因此,当生态环境退化超过了现有社会经济和技术水平时且不能长期维持目前人类利用和发展水平的区域,称为“生态脆弱环境区”。
生态脆弱性作为一种在时空尺度上的特定生态系统相对于外界干扰的响应而存在,它是自然因素或人类短期经济行为作用的结果。严格的生态脆弱性概念侧重于突出生态系统偏离原生环境的程度,即生态环境受外界干扰后所表现出的不稳定性特征。生态环境脆弱性包括结构型脆弱性和胁迫型脆弱性。结构型脆弱性主要是由系统自身的结构决定的,主要体现在系统自身的不稳定性和敏感性;胁迫型脆弱性是指导致系统脆弱的驱动力主要是外部环境扰动对系统造成的不利影响。根据诱发系统脆弱性的各种力量来源,胁迫型脆弱性又可分为人类活动胁迫型和环境胁迫型两类[3~5]。所以,并非所有生态交错带都是生态脆弱环境,它仅是敏感性环境的一个类型,只有具有退化趋势的敏感性环境才称之为生态脆弱环境。所谓生态脆弱性是指在生态环境脆弱带或生态脆弱带中,由自然与人类包括社会、经济、技术等活动相结合造成的环境退化、景观变坏、土地生产力下降、土地资源丧失等,所表现出来的不能长期维持目前人类利用和发展水平的一种特性。
1. 2 生态脆弱性的机理与特征
生态环境的脆弱性来自于环境的敏感性,指的是环境对外界干扰反应的灵敏程度,脆弱性是某些生态系统固有的特性,但同时又与外在干扰保持着直接或间接的联系。脆弱性说明一个生态系统、景观或某一区域环境对外界干扰所产生的应变及其能力,具体说是在同样的非良性人类活动强度影响或外力作用下产生环境问题的概率大小,侧重于突出生态系统偏离原生环境的程度。脆弱性越大,对非良性干扰越敏感,具有放大效应;对良性干扰(恢复重建)则表现出钝化,转化效率低。脆弱性生境的环境现状取决于土地利用方式的影响程度,可以是优、中、劣,但其抗逆力是脆弱的,其易损性、敏感性、难恢复性决定了脆弱性生境绝大多数是退化的生境。生态脆弱性环境与自然、社会、经济紧密联系,是自然环境条件、生产活动及历史发展过程相互联系和相互作用的结果。它反映了不同景观类型、地理系统和区域的自然人口承载力,反映了自然环境对人类干扰的敏感性及人类经济的弱点[5,6]。对经济发达地区,人为脆弱因子起主导作用,生态环境同样表现出脆弱性。
生态环境脆弱带具有以下基本特征:①可被代替的概率大,竞争的程度高,恢复原状的机会小;②抗干扰的能力弱,对于改变界面状态的外力,只具有相对低的阻抗;③界面变化速度快,空间移动能力强;④是非线性的集中表达区和非连续性的集中显示区,是突变的产生区;⑤是生物多样性的出现区。在自然生态环境里地质地貌、气候、水文、土壤组合表现出不同的特殊性,所以宏观上的生态环境脆弱带有以下的空间表达:城乡交接带、干湿交替带、农牧交错带、水陆交界带、森林边缘带、沙漠边缘带、梯度连接带及地貌板块接触带[6,7]。湿地被誉为“自然之肾”,是水陆交互作用下形成的独特水体资源和生态系统,是典型的水陆交界区域。近数十年来,由于受人类活动的频繁干扰,湿地表现出各自的生态脆弱性特征,因此我们有理由相信,研究湿地的生态脆弱性有助于对湿地资源的合理开发和保护,对实现湿地的可持续发展有着重要的现实意义。
2 洪泽湖湿地概况
2. 1 地理特征
洪泽湖湿地是淮河流域最大的湖泊类型湿地,同时也是我国五大淡水湖之一,为第四大淡水湖,位于江苏省的西北部,地理位置在北纬33°06′~33°40′、东经118°10′~118°52′之间。湿地分属洪泽、淮阴、盱眙、泗阳和泗洪五县所辖。南望低山丘陵,北枕废黄河,东临大运河,西接岗波状平原。洪泽湖湿地西纳淮河,南注入长江,东贯黄海,北连沂沭水系,承接淮河上、中游15.8万km[2]流域面积的来水,是淮河中游、支流与下游河道的联结点。自然区划上属暖温带黄淮海平原区域北亚热带长江中下游的过渡带。作为平原地区的大型浅水湖泊型水库,洪泽湖湿地水域面积1597km[2],容积135亿m[3][8~10]。这里地处我国北亚热带与南暖温带的过渡地带,四季分明,季风显著,动植物资源丰富,其地理位置独特,功能多样,是江淮地区乃至长江中下游地区典型的湿地。
2. 2 生物多样性特征
洪泽湖湿地物种多样性包括植物多样性和动物多样性两方面。湿地自然保护区生态系统地域宽广,水陆交错,气候适中,生物种类丰富多样,拥有浮游植物8门141属165种,在湿地浮游植物中以藻类为主,有藻类7门36科98属,其中以绿藻门种类最多,其次为蓝藻和硅藻,金藻和隐藻种类最少。浮游植物在全湖几乎皆有分布。湿地水生植物种多量大、面积广,有水生高等植物36科61属81种,以芦苇、菖蒲等属最多,不同科植物属有各自的生长与分布规律。
洪泽湖湿地的鸟禽兽类丰富,有浮游动物35科63属91种,底栖动物3纲6科7属7种,软体动物2纲11科25属43种,节肢动物3纲22科25属25种,候鸟种群数量5万多只,其中包括国家Ⅰ类重点保护鸟类5种和国家Ⅱ类重点保护鸟类26种。生物种类多,数量大,保存较为完整。丹顶鹤、白鹤、小天鹅、白枕鹤等每年10月中旬后皆来此地越冬,此外湿地还有野鸭、野雁、巨蜥、獾和刺猬等动物。洪泽湖湿地珍稀濒危保护物种较多(表1)。据1992年洪泽湖湿地调查记录显示,湿地有鱼类16科84种,是我国重要的淡水鱼区,素有“活鱼库”之称。经济鱼类以鲤鱼、鳜鱼、鲫鱼、银鱼属居多,其中银鱼有较高的营养价值。湿地草多虾多,有虾5种,即青虾、白虾、锯齿新米虾、草虾和喇咕,其中青虾最多,占其总虾量的38%。蟹类则以中华绒螯蟹最多。此外,湿地还有浮游动物4门32科69属,底栖动物76种[8~13]。因此,保护好洪泽湖湿地将对保护苏北地区重要的战略水资源地——洪泽湖起着积极作用,同时还能改善南水北调东线工程的调水水质。1994年我国制定的《中国生物多样性保护行动计划》,将“江苏洪泽湖湿地”列入了“在生物多样性迫切需要保护的地区建立新的自然保护区”的优先重点名录中,同时《中国自然保护区发展规划》也把洪泽湖湿地列入了国家级自然保护区的建设规划中。但是,由于洪泽湖属淮河流域中下游湖泊,旱涝灾害频繁,湿地生态脆弱性特性主要表现为自然本性的脆弱性和人为干扰的脆弱性两大类,具体特性及成因如下所述。
表1 洪泽湖湿地国家重点保护野生动物 中文名
保护级别 中文名 保护级别
白鹤
一级
小天鹅
二级
丹顶鹤
一级
大天鹅
二级
大鸨
一级
鸳鸯
二级
黑鹤
一级
灰鹤
二级
白头鸨
一级
白枕鹤
二级
转贴于
3 洪泽湖湿地生态脆弱性特点
洪泽湖湿地生态脆弱性按成因可分为基底性脆弱、界面性脆弱、波动性脆弱等方面。基底性脆弱主要强调湿地的特殊地质生态环境,界面性脆弱强调湿地空间方向上要素的梯度变化,波动性脆弱强调时间序列上要素的剧烈变化。
3. 1 地貌基底的脆弱性
基底性脆弱强调的是洪泽湖形成的特殊地理本底。洪泽湖是个比较年轻的湖泊,约在公元十二世纪时才初步形成。由于历史上多次受到黄河夺淮入海的干扰,使洪泽湖在形成以后成为有名的“地上湖”。洪泽湖之所以成为“地上湖”,是古黄河侵占淮河入海通道所致。800多年前,淮河还是一条独流入海的大河,南宋建炎二年(公元1128年),黄河夺淮河水道带来大量泥沙沉积于淮河,使淮河逐渐水流不畅。公元1194年,黄河再次夺淮河下游河道入海,使淮河更加宣泄不畅。淮河上中游流下来的水最后在盱眙以东滞留,很快成为水面宽大的洪泽湖。黄河夺淮直到1850才改道北上,其间淮河的泥沙含量越来越高。洪泽湖形成后,淮河上中游水来到这里流速顿时慢下来,输沙能力更弱,大量泥沙沉于湖底,使湖底日益升高,湖周围的人们只得不断加高加固大堤以防洪水。现今洪泽湖的大堤已经加高到了16m的高度,而湖底高度也在海拔10.5m以上,超过了湖周围东部平均海拔小于9m的里下河平原,成为“悬湖”[11,12]。
现在的洪泽湖湖盆为浅碟形,湖底平坦,湖底海拔10.5m左右。而洪泽湖西部则是冈洼相间的波状地形,并行排列着系列沿西北-东南向延伸的四道冈和三道浅洼。不仅如此,其总体趋势是西低东高、北高南低,湖盆由西北向东南倾斜,与洪泽湖所处的黄淮平原地势的总趋势一致。此外,由于洪泽湖地处淮河中下游地区,其上游干流全长850km,但是坡降却只有0.03%~0.5%,这种西高东低、坡降极小的地貌基底以及“悬湖”特征,使洪泽湖本身成为脆弱体,不利于洪水的宣泄,一旦上游来水过大或发生强降水过程,都会使湖区成为易受洪涝灾害影响的区域,因此洪泽湖具有地貌基底成因的脆弱性特征[8~10]。
3. 2 过渡带界面的脆弱性
界面一般被理解为相对均衡要素之间的突发转换或异常空间的邻接,有时也被称之为“过渡地带”或者“边缘地区”。洪泽湖作为水体,是水-陆-气三相交界的界面,影响因子广泛。从地理位置上来说,洪泽湖位于我国亚热带的最北端和暖温带最南端的衔接带,是亚热带和暖温带气候带之间的过渡带。同时,洪泽湖又处于我国南北过渡带自然地理重要分界线秦岭-淮河一线上,属于比较典型的边缘过渡地带。在此带上,其自然地理的诸多要素包括气候的、水文的、植被的甚至包括人文的要素在内都具有普遍的特殊性。
洪泽湖湖区平均日照率为52%;年平均气温为14.8℃,最低气温-16.1℃,最高气温39.8℃;多年平均水温为15.6℃。湖区的水汽来源主要是来自西南印度洋孟加拉湾和西太平洋的水汽,随西南季风和东南季风输入,同时也有部分黄海、东海方向输入的水汽。湖区降水的主要天气系统是切变线、低涡、台风、低槽冷风、北槽南涡等。洪泽湖流域季风显著,屈东南季风北跳南退必经之地,干湿、冷暖年际差异较大。夏秋季节,受太平洋暖湿气流和北方冷空气的影响,常有集中暴雨和连绵阴雨,并经常遭受台风影响;冬季北方冷空气南侵,气候干冷,降水稀少。而在降水上,洪泽湖区处于雨量丰沛的南方和干旱少雨的北方的过渡区,降水的时空分布不均,年际变化剧烈,最大年降水量为1240.9mm(1965年);最小年降水量为532.9mm(1978年)。每年一般有3个雨季,即春雨(5月)、梅雨(6-7月)和秋雨(9月)。尤其值得注意的是,6~7月份的梅雨,有些年份梅雨在江淮停滞,形成长时间、大范围的降水,从而造成洪涝灾害。然而有些年份因副热带高压过强或西伯利亚冷气团势力过强,形成干旱气候。洪泽湖水域这些气象因子都体现了过渡带的界面性脆弱性的特点[8,12,13]。
3. 3 旱涝灾害交替波动的脆弱性
波动性脆弱的特点是在客观实体数量上作为不同状态的重复组合,而性质上没有实质的改变。波动是脆弱的表现,又是脆弱的原因。历史上,洪泽湖地区旱灾和洪涝灾害多发[12~15],这也是导致洪泽湖地区脆弱性表现明显的主要原因。
据杨庆萍等研究洪泽湖近50年水位变化发现,洪泽湖水位≤11.3m的年份有1957年、1959年、1961年、1962年、1965~1968年、1977~1982年、1988年、1992年、1994年、1995年、1997年、1999年、2001年共20年,其中洪泽湖水位≤11.0m的年份有1955年、1959年、1962年、1965~1968年、1978年、1979年、1992年、1994年、1997年、1999年、2001年共14年。而对1736以来的洪泽湖水情资料进行分析可以看出,1736年以来洪涝的发生大致可分为以下几个阶段:①1736~1804年。年最高水位大于15.0尺(清朝营造尺,每尺折合0.32m,下同)的洪水年份为1742年、1753年、1755年、1771年、1773年、1778年、1779年、1782年、1786年、1796年、1799年、1803年和1804年,其中以1786年(清乾隆五十一年)为最高,高堰水志桩长至16.3尺。②1805~1851年。年最高水位大于20.0尺的洪水年份为1831~1833年、1839年、1840年、1841年、1843年、1848年、1850和1851年,其中以1851年(清咸丰一年)为最高,高堰水志桩长至23.4尺,洪泽湖石工及大堤悉行入水,甚是危险。③1852~1911年。以1906年(清光绪三十二年)的洪水水位最高,该年夏秋季节,大雨时行。洪泽湖上游来水甚旺,高堰水志桩积至16.1尺。④自1912年至今。近100年以来,其中出现1916年、1921年、1931年、1950年、1954年、1956年、1975年、1982年、1991年、2003年多次高洪水位和严重灾害事件[12~15]。结合洪泽湖历史旱涝灾害来看,100年来的洪涝灾害在时间上具有显著的历史继承与延续性特点,这种旱涝灾害交替发生的局面,使洪泽湖湿地呈现出显著的波动性特征。洪泽湖水域旱涝灾害发生的原因是多种多样的,再此不赘述。
3. 4 水质污染的介入性脆弱
洪泽湖地处淮河中下游,了解洪泽湖水质污染的状况,必须从洪泽湖周边地区尤其是上游来水考虑。淮河从安徽大柳巷进入江苏地界,经盱眙、洪泽龙子山流入洪泽湖。李波等人研究发现,淮河干流入湖水量占洪泽湖周边河流总汇入水量的70%以上,入湖污染物占全湖的80.4%。洪泽湖的水质基本上取决于淮河入湖径流的污染状况,包括沿湖各县随洪泽湖水系输入,山包括外省市通过淮河、濉河、新汴河及支流输入,最终从淮河、溧河洼等入湖口进入洪泽湖。但污染物主要来自于淮河口与溧河洼,分别占80.4%和14.39%,其它入湖河道仅占1.57%。在本地入湖污染源中则以湖西的泗洪、盱眙、泗阳三县为主,废水排放分别占56.38%、32.49%和11%。湖东的洪泽、淮阴区多为出湖河道,入湖污染物很少,所占份额一般都小于0.1%[13,15,16]。
淮河流域水污染有越来越严重之势,“50年代淘米洗菜,60年代洗衣灌溉,70年代水质变坏,80年代鱼虾绝代”是对淮河干流水污染的真实写照。20世纪80年代以后,许多地方部门和企业没有认真执行环境保护政策,盲目发展污染严重的小造纸厂、小化肥厂、小制革厂等,大量污水、废水直接排入河湖,导致流域内水体普遍受到污染。典型案例是,1994年7月的特大污染事故,持续时间长达55d,污染物浓度高,毒性危害大,对生态环境破坏严重,经济损失巨大。盱眙县2天内死鱼约7万kg、螃蟹约3000kg,全县渔业直接损失6350万元,累计造成的直接经济损失超过1.7亿元。1996年,淮河流域水质劣于Ⅳ类水的河段占全河段的79.7%,其中Ⅴ类+超Ⅴ类占64.1%。流域内发生的较大污染事故高达160起[15,17]。
据不完全统计,20世纪70年代以来,洪泽湖水系污染事故主要有:①淮河口。1975年5月、1982年5月、1986年3~4月、1989年2月、1989年10月、1992年2月、1994年7~9月、1995年10月。②溧河洼入湖口。1974年7月、1980年10月、1981年10月、1986年5月、1987年4月、1988年3月、1990年5月[18~20]。可以看出,洪泽湖作为一个过水性湖泊,其水质的变化主要受上游淮河来水控制,洪泽湖水质的变化过程也是淮河流域水污染形势的集中体现。这种外来水质污染使整个洪泽湖水域的生态环境极其脆弱,水质被污染,直接破坏了湖区水生生态系统和水陆交界生态系统的稳定性。
3. 5 人类活动综合影响的干扰性脆弱
随着社会经济活动的发展,人类活动的各种影响迅速渗透到洪泽湖湿地流域生态系统的每一个部分。人类活动的影响主要包括滩涂的开发、围湖垦殖、湖区网箱养殖、化肥和农药的使用等,当然也包括上述的各种水质污染事件。
洪泽湖堤的演化历史本身在很大程度上就是人类影响的一个结果。为了抵御洪涝灾害的侵害,人类修筑了洪泽湖大堤,并在不断加高,如果一旦发生较大洪涝灾害,其危害更大。由于洪泽湖属于冈、洼相间的缓坡状地形,使其具有易开发的特点。20世纪50年代以后,由于滩涂开发和围垦,尤其是近年来在湖中采用网箱养殖鱼类、贝类、蟹类、虾类等影响,洪泽湖内溧河洼、安河洼和成子洼三大湖湾的水域形态发生了明显的改变,范围日益缩小。目前,溧河洼、成子洼还基本保持着其大体的湖湾形态,但成子洼水域面积仅为350km[2],安河洼则基本上消失。湖区面积的缩小,尤其是入湖水道的变窄,在上游来水下泄入湖时,更容易发生洪涝灾害,影响到水生生态系统尤其是湖区人们的生命财产安全[21,22]。
1984年以后,湖区围网养殖的密度过大,使水体中氮、磷等营养盐的含量增高,加快了湖泊富营养化的进程,促进部分藻类的生长繁殖;围湖造田改变了底栖动物、浮游动植物和植被的生长条件,导致物种减少,湿地生态环境失衡;乱捕滥捞导致渔业资源枯竭和水生动物的栖息地被破坏;农田灌溉充分利用了湖泊水资源,但也降低了湖区的环境容量,出现了水产养殖与农田灌溉的用水矛盾[23,24]。因此在人类开发活动中,必须以恢复和发展洪泽湖的生物资源、建立良性循环的湿地生态系统为前提,坚持开发与保护并举,才能使湖区经济得到可持续发展。
4 小结与讨论
洪泽湖湿地作为典型的Ecotone,具有敏感性、脆弱性和反馈调节机制弱、稳定性较差等特征[25]。其基底地貌的独特性,以及处于我国自然地理重要分界线秦岭-淮河地理位置的特殊性、旱涝灾害的交替多发性、人类活动影响的日益频繁,尤其是淮河流域以及洪泽湖水质的波动性大、稳定性差、时空分异性强等这些特点,是造成洪泽湖流域脆弱、敏感和不稳定生态环境的反映和主要原因。因此可以认为,洪泽湖湿地生态环境脆弱性表现为结构型脆弱性和外界干扰胁迫型脆弱性两种形式。
关键词:喀什地区;中小河流;存在问题;治理措施
中图分类号: P941 文献标识码: A 文章编号:
三峡工程、小浪底工程等大河治理工作一直被社会上的人所广泛的关注,而中小河流的治理工作却发展缓慢,大多数的中小河流的治理措施落后、工程质量较差。造成近几年洪涝灾害频繁的发生,特别是农村和经济欠发达的地区。为促进我国经济的可持续发发展和建设社会主义现代化应该加强水利工程建设,侧重于中小河流的治理。
一、 概述
喀什位于我国西北内陆地区,气候特征是温带大陆性气候距离海洋较远湿热的气流不易到达,气候干旱,年降水量在200mm以下形成的河流属于内陆河流,其特点季节性河流,河流短小,水流较急春季冰雪融水水域面较广但来势较猛,夏季河水暴涨两者都易引起洪涝灾害。据统计,人们的聚居地大多数沿河、沿路分布,在喀什地区共有11条河流,都是居民聚点并且是重要的粮食生产地和经济较发达的城镇。由于西北地区属于经济欠发达地区,基础设施不健全防洪设施贫乏,落后。遭遇洪水时没有抵抗力,财产损失较大。因此,为了保护生态环境促进区域可持续发展,对喀什地区的中小河流的治理势在必行。
二、 中小河流存在的主要问题
(一)生态环境破坏水土流失严重
由于西北地区经济欠发达,居民的生活水平较低,对环境的保护意识薄弱,向河水里倒垃圾阻塞河道,沿河胡乱开垦土地种田,加之不合理的踩石、踩沙、伐木获取经济利益,长期以来环境破坏严重,水土流失严重,加上暴雨山洪,导致洪水灾害频繁,人民生活环境遭到破坏,加重了经济负担。
(二)喀什地区经济欠发达地质条件复杂
山区和城镇是中小河流的主要分布地区。由于经济欠发达没有足够的资金治理河流加上山区交通闭塞,河流的治理工作得不到充分的开展。喀什位于我国西北部地质条件复杂,喀斯特地貌显著土质疏松,土壤沙化严重易发生滑坡、泥石流等自然灾害这些自然因素都影响着中小河流的开展。
(三)防洪设施落后水库年久失修
由于喀什地区经济落后大部分水库多年运行,水利设施损毁严重加之防洪意识不强,水库大多年久失修。水利设施超负荷的运行其实际的防洪能力与设计标准能力相差较大,存在着较大的安全隐患,对下游的居民生命财产安全构成加大的威胁。
(四)水利设计技术有限,管理机制不完善
虽然我国有明确的水利法,但制度仍然不够完善,群众投入水利建设力度和组织方式都发生了很大的改变。对水利设施的管理和维护水平还比较落后,水利建设专业技术力量较弱,具有高水平的水利建设队伍还尚未建成。
三、 中小河流防洪治理的具体措施
(一)贯彻落实水利设施制度
对于加强水利建设我国颁布了《中小河流治理项目资金使用管理实施细则》对进一步加强水利监管有了明确的规定,有效的针对水利工程项目质量检测管理规定、项目建设管理、安全生产管理。为喀什地区的水利建设提供法律保障,切实的保障了喀什地区的河流的治理,提高了水利利用效率,促进我国水利建设发展具有重要意义。
(二)根据地质环境的不同制定治理方案
结合当地的经济发展情况和地质结构,以及喀什地区河流防洪存在的问题,科学合理的制定改建措施。对水土流失严重的地区采取保护植被、种植草木等措施从根本上解决问题。对重点治理的河段要经过详略的商讨采用经费低、效率高、安全适合的治理措施,对喀什地区的地貌、地形、气候要进行细致的研究避免自然因素影响喀什地区的水利建设。
(三)加强水利建设队伍的专业技能
加强基础设施建设并为科技人员才华施展提供宽松的平台,积极的引进学历层次高、专业技能强、经验丰富的高水平的水利建设人才。定期的组织科技人员到其他的水利建设队伍中进行考察学习,提高科技人员的专业知识、实践经验、和业务素质,培养一批具有专业素质的科技人员,为喀什地区的水利建设贡献力量,保护喀什地区居民的生命财产安全,促进我国水利建设发展。
(四)发动群众的力量共同建设水利工程
广泛的宣传教育,提高当地居民的环保意识,积极的投身于水利建设的工程中,组织群众进行共同维护河道堤坝,严谨乱开垦土地,乱砍伐树木的破坏自然环境的行为,鼓励群众退耕还林还草,建设护堤林。政府也要关注民生,加大对喀什地区的经济发展的关注力度,积极地寻找适合当地经济发展的有效的方法协助喀什地区的人们脱贫致富,促进水利工程建设。
(五)统筹兼顾防洪与抗旱
喀什地区的自然环境比较特殊,典型的干旱大陆性气候,春夏多洪涝灾害,秋冬则缺水、干旱,在建设水利工程的时候也要充分的考虑的这方面因素,使现有的水利工程发挥巨大的效益促进当地的经济发展。有效的统筹兼顾防洪与抗旱,在洪水泛滥的时候能够治理洪水并储蓄水,在干旱的时候能够将储蓄的水资源合理的利用度过干旱时期。
(六)明确治理目标
在对喀什地区的河流进行治理的时候,针对各个需要治理的河段,要对当地的河流基本情况进行系统的、科学的调查得出有效数据,对这些数据进行整理、分析、探究充分利用已有的治理经验,从经济利益、社会利益、环境效益三方面明确河流治理的原则、任务、治理提出治理措施。
结 语:根据喀什地区的经济发展现状、地理环境、气候状况以及河流防洪中面临的问题,进行系统的分析探究,制定科学合理的措施有效的治理喀什地区的中小河流。首先河流的治理要从人们的切实利益出发,保障当地人的生命财产安全为前提。加大财政拨款对喀什地区的河道梳理改签、工程队伍的建设、水利设施的建设维护充分的保护好河流周边的生态环境,促进水利资源开发利用并统筹兼顾喀什地区城镇的建设发展,坚持可持续发展的战略真确的处理好人与自然的关系做到统筹兼顾、和谐发展。
参考文献:
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[2]李宏亮. 广西中小河流治理初探[J]. 企业科技与发展. 2011(15)
东北地区以其广袤而肥沃的土地以及良好的气候条件成为我国重要的粮食生产基地,在全球环境条件变化的背景下,这里的环境变化既有大自然的原因,也有农业产业化的人为原因。
1.1自然条件对农业发展的影响
处于现阶段的农业发展中,影响最大的环境因素还是各种气象灾害。农业的生产对象包括种植和养殖两方面,这两种产业的生长发育都受到气候和天气的制约。东北地区最主要的自然灾害是旱灾和水灾,前两年发生了严重的水灾,2014年又发生了严重的旱灾。这些灾害都发生在粮食作物正在生长的夏季,给粮食生产带来的灾害是灭顶性的。这类的自然灾害常常是连续发生,这几年开始由洪涝灾害向干旱转变。究其原因,这些自然灾害的出现和地理环境有较大关系。在辽宁锦州一带以丘陵居多,坡陡山秃,水土流失严重。这里的水灾一部分是因为台风和海潮的袭击,另一部分则是暴雨所致。因为缺少植被,暴雨造成山洪暴发,致使水库决口,溢洪现象严重。水灾的特点来得快,泄得也快,由于这里地势平坦,所以受灾面广。还由于洼地多,积水不能及时排放和渗入到地下,积攒起来成为涝灾。
1.2人为因素对农业发展的影响
人为因素包括植被破坏产生的水土流失,还有农药化肥对土壤的侵蚀以及工业排污造成的影响。由于20世纪大量垦荒造田,致使森林覆盖率越来越低。加上采薪对森林的破坏,使植被面积减少,土地大量,地面缺少遮拦,蓄水能力下降。因此,在雨季地面无法吸水,造成雨水白白流失。这不仅是对雨水的浪费,在雨水流过地面时,也带走了土壤和养分,使土壤养分减少,沙土化严重,形象农业收成。此外,各类工矿企业生产的工业废水排放在河流里,然后被引用到土壤里,使土壤里重金属含量超标,这些重金属渗透到农作物里,对食用者的危害更大。同时,工厂排放的有害气体形成的烟尘和酸雨对土壤也有较大的危害。还有城市生活排放的废水都对土壤造成伤害。
2影响农业发展的环境问题治理对策
2.1对自然灾害的防治
防治自然灾害要从预防和提高抗灾能力抓起。防治旱涝灾害的基础就是要顺其自然。例如,不能过度地垦荒造田,将一些靠近山坡的田地退耕还林,增加植被面积。同时,还要在山坡地头植树造林,这样不仅可以防治水土流失,还可以预防风蚀土壤。对于土地的使用还要进行科学搭配,如在容易被水淹没的河边种植水果,草地这样的农作物,既可以增加植被,也不怕水淹。在预防自然灾害中,还要定时清理河道,疏通水路,做好蓄水工作,这样才能在水灾来临时减少损失,旱灾来临时有备无患。
2.2对人为因素造成的环境问题的防治
在对人为因素造成的环境问题防治时,首先要做到把安全放在首要位置,不能将经济效益放在首位。在提高农业产量的同时要将由此造成的危害降到最低点。在提高农产品产量时,尽量使用有机的绿色肥料,减少对化学肥料的依赖。在防治病虫害时,要尽量利用自然界的生物链而减少农药的使用,例如在稻田里养殖鸭子,利用鸭子捕捉害虫。在对工业排污造成的对农业环境破坏的治理上,首先要减少工业的污水、废渣的排放。在这方面,国家和政府要出台相关政策对工业排污治污进行监督。最主要的是要发展生态型工业,大力推广清洁生产技术,唯有这样才能从源头来遏制污水、废渣的排放。针对工业排放对农业发展的影响,要做到农业的可持续性发展,也可以借鉴国外的先进经验,利用征收环境税的办法来控制环境污染和改善环境,促进节能减排,保证农业可持续性发展。
3结语
关键词:除险技术;水利水电工程;自然灾害
一、目前水利水电工程中可能会发生的状况
我国经过几个阶段的发展,水利水电工程的发展程度已经居世界前列,随着科技的不断进步,越来越多的新型设备投入到水利水电工程行业当中创造了巨大的经济效益。发展壮大的同时,也不能忽视水利水电工程中存在的各种隐患,一些状况的发生,常常阻碍了工程的进展,有的还能影响工程的整体质量,甚至导致严重事故的发生。为了减少经济上的损失,保障相关人员安全,水利水电工程的除险技术的研发和开展也就势在必行了。针对水利水电工程除险技术将要面临的负面情况,整理了以下几个引发的方面:
1.排水系统的故障
水利水电工程是受季节和天气影响较大的一种基础设施工程,在洪涝灾害频发的季节,水利水电工程将要面临极大的考验,一些洪涝的发生影响了水利水电工程的施工,排水系统也会遭受破坏进而使得整个工程排水不畅,由洪涝引起更大程度的影响和损失。严重的可能会形成大范围的洪涝灾害,威胁到人民群众的生命财产安全。
2.慰飧浇泥石流、山体滑坡等灾害
除了由河流为主体的洪涝灾害外,地质因素为主体的泥石流、滑坡等灾害也会对水利水电工程造成影响,而且由于灾害发生环境和内容的不同,泥石流、滑坡等灾害往往具有更大程度的破坏性,对于灾后的重建工作也更加的困难,对于水利水电工程的施工安全,影响极大。
3.对于江河等堤坝的质量问题
质量永远是一个水利水电工程及设施永远值得强调的地方。少数工程的建设中存在着,为了追求效益,使用劣质建筑材料或者直接在设施建设的过程中偷工减料的情况,这些情况的存在直接导致了,水利水电工程中各设施对于发生自然灾害时的防御能力的降低。降低了工程的安全性,在发生灾害时更有可能造成更为严重的损失。
4.水利水电工程中开关站及输电设备方面的隐患
水利水电工程建设过程中,对于开关站和相关输电设备的使用是必须要进行的。同时,开关站和输电设备方面,由于技术条件的限制,也导致了这两方面的相关设备在自然灾害的防御方面相对较为薄弱,容易在自然灾害发生时遭受毁灭性的破坏,从而导致相关电力事故或者工程施工的发生。同时,因为设施本身的原因,容易受到人为的破坏,也是导致相关设备发生事故的原因。
5.传统土石坝在工程中的局限性
一般的水利水电工程施工中。通常将土石坝用作承载整个工程的作用。土石坝本身在施工中有着工艺简单,施工便利等优点,但是缺点也十分明显,对于洪涝灾害防御能力较为薄弱,在对于大型水域灾害发生时排水等措施通常是不能满足排险效果的,因此,土石坝也常常是制约着水利水电工程安全建设的一个不利因素。
二、针对水利水电工程中出现的险情进行分析探究
只有对险情的出现进行探究,分析出险情发生的各种影响因素,总结出险情的发生规律,才能更好的进行研发水利水电工程除险技术,和相关的方法措施。为今后水利水电工程上对于险情的预防和应对,创造出理论上的依据。
1.险情发生具有突发性
在水利水电工程中,一般来讲险情都是突然发生的,这与自然灾害中存在的突发性是有一定程度的关联的。由自然灾害引起的水利水电工程事故也因为同样的原因在事故的预防上存在一定的难度。一般情况下自然灾害给水利水电工程带来的影响都比较严重,加之防范等原因,常常使得破坏程度再一次被加深。
2.险情的复发性
在险情发生后,可能由于一些原因导致再次出现相同,或者不相同的险情。而且两次险情之间很难对于第二次出现的险情进行有效防范,经常发生的情况是可能对于第一次险情进行了有效的方法,却无法阻止第二次险情的发生。这是十分不利于水利水电工程除险工作的。
3.我国当前除险技术的主要内容
水利水电工程的除险施工人员应该对水利水电工程极容易出现险情的地方进行提前的标注,分析其容易出现险情的原因,在施工的过程中,对这些地区的施工材料一定要严格把关,对此地方的建设一定要根据具体情况进行设计,保障水利水电工程的防御能力,专业的除险人员还应该对水利水电工程的设施情况以及水利水电工程所处的周边环境、地质因素有一个全面的掌控,对水利水电工程容易出现的险情类型进行分析,以保障在特殊的自然灾害在来临之前能够做一定的预防,以降低险情对水利水电工程带来的危害。同时还要注意以下几点:
(1)合理选择水利水电工程快速抢险的施工方法。抢险人员必须结合水利水电工程周围的环境特征来选择合理的抢险方法,例如,将气候特征、水文特征以及交通特征等方面作为主要因素。
(2)抢险人员要对除险内容进行具体分析。鉴于水利水电工程除险技术应用具有高度复杂的特征,所以要求除险人员必须要基于水利水电工程实际情况来进行具体分析,以便于其可以及时掌握整个除险施工中的技术要点来确保其顺利开展。
(3)保证除险施工过程中指挥的高效性。除险人员在水利水电工程除险施工中必须按照管理人员的指示进行施工。这样才能在进行除险施工作业中,保证施工作业具有较高的工作效率。相关工作人员要严格按照在除险工作中进行管理的人员指挥进行施工工作,管理人员要结合实际情况,对施工中不同方面进行安排,在全局范围内进行规划,确保整个除险工作能够在指挥人员的控制下快速进行。为了更好更有效率的完成除险工作,在除险工作前期,指挥人员还要对出现工作中可能会使用的物资、工具设备进行科学的统筹,确保在进行出现工作时物资使用的流畅。
同时要纠正管理人员存在的“重效益,轻安全”的侥幸心理,对于项目中存在的安全隐患,要给予坚定地清除,在进行除险指挥的过程中,管理要全面,确保二次险情的出现引发的姻缘安全事故。对于工程项目内存在的设备,要针对不同灾害形成的不同破坏现象做出不同预案,以求能够在险情来临时,更大程度地发挥除险技术的工作效果。
三、结语
有鉴于在水利水电工程中,自然灾害对于工程有着极高的破坏性,而且灾害往往具有不可预料的突发性。因此,应当把水利水电工程除险技术的研究纳入到今后水利水电工程工作的重点中去,在进行除险的过程中相关工作人员需要端正态度,争取做到进场迅速,工作合理。以保证除险工作能够在实际中发挥出越来越高的价值,为祖国的水利水电事业的建设做出保障,为祖国的繁荣事业,为中华民族的伟大复兴贡献出属于自己的一份力量。
参考文献:
[1] 张春敏.水利水电工程除险技术研究[J].建筑工程技术与设计,2015(21).
关键词:城市;水利经济;关系;效用
1引言
一个城市形成的主要因素有很多,但是水资源为最重要生态环境因素。一般来说,海滨、江边、水乡等城市都形象的表现了城市和水之间的关系,就算是干旱半干旱地区的城市,其都是靠近水资源而建立的。城市水系对城市发展具有重要的作用,其不仅仅可以防涝抗旱,还可以调节该城市的气候,维持生物多样性。随着经济发展,人类生活水平不断提高,城市中人们对于水资源的利用需求也大大提高。专家根据数据推测,我国城市生活用水量将会在2050年达到720亿立方米。随着近年来水利工程的建设加快,城市进程也不断推进,而水生态是人居住的主要资源,是城市经济发展的必要条件。
2城市水资源存在的主要问题
城市水资源随着社会经济的发展,已经呈现出无法满足人们需求的状态,其对城市经济的发展也会呈现出一定的滞后作用,城市水资源存在的问题主要有以下3点:(1)洪涝灾害。水资源和城市发展二者是相互作用的,当水资源满足城市建设的需求时,水资源就有利于城市建设,促进城市经济发展;当水资源无法满足城市建设的要求时,城市经济也会收到其影响。当前,我国仍旧有一半以上的城市没有完善的防洪措施。大多数的城市的防洪水平较低,甚至难以应对国家规定的100年到200年一遇防洪标准,有些河道甚至无法满足20年一遇的标准,一旦出现了洪涝灾害,则会给人民群众带来大量的损失,使得城市经济严重滞后。(2)城市防洪建设设施不足。因为城市原油局面被水泥地、楼群和其他人为建筑群替代,那么这就会使得排洪面积小,地方难以渗水,汇流时间短,从而容易造成洪涝灾害。(3)生态环境恶化。随着社会经济的不断发展,城市规模开始越来越大,城市逐渐向原本农村地区扩张,从而道路不断扩张,城市保水能力下降,原本的植被覆盖面被马路、楼群所替代,而且随着城市中的湿地和水域面积大幅度下降,使得城市生态变的异常脆弱,这些问题的出现,使得城市经济难以进入到良性循环当中,城市经济的增长速度放慢。
3城市水利建设开发并用
3.1更新水利观念,加大城市水利功能多样化
(1)城市可持续发展。城市可持续发展需要满足生态环境的进一步发展,从而需要确保城市水利生态化,城市对水资源的建设需要从生活、生产用水中出发,从而形成人水相依的关系,确保人们的生产、生活用水,以此确保城市经济正常健康发展。(2)建设必要的水网和水工程设施。在进行城市水利工程建设中,需要进行全面规划、统筹监督,联系不同水系,从而建设合理、科学的水利工程,利用优秀的水利文化设施来完成城市生态环境的提高,从而使得城市形成“水域共建、水绿共融”的独特城市生态风格,形成特有的水利经济体制。(3)加强城市工程建设的同时,提高水生态环境质量。1)对城市原有水资源提供行政上的保护,建设饮水区,来确保城市饮水安全。2)保护地下水资源。由于供人供水、雨水、污水都会对地下水资源产生污染,是城市建设良好的水生态的影响因素,地下水对于城市的生活、生产具有重要的作用,所以城市领导班子必须要确保地下水资源的洁净。
4水利经济效用分析
随着社会经济的快速发展,城市开始向农村地区扩张,并且城市人口剧增,所以人们对水资源的需求越来越大,供需矛盾也越来越尖锐,水资源成了影响城市发展的重要因素。就以河北石家庄为例,其地下水降落中心区已经达到50米,并且漏斗地区逐渐扩大到300多平方米,城市处于严重缺水状态,这样的水资源状况,已经严重制约了城市经济的发展。
5实现城市水利经济发展的措施
水资源作为国民经济发展的重要影响资源,城市想要进行可持续发展,就必须要解决好城市水生态的问题。(1)首先要对水进行正确的认识,水不仅仅是自然资源,又是经济资源,更是战略资源。水在人们日常生活中是必不可少的,而且在农业、农业、服务业等产业形态中也是极其重要的,一个城市如果没有水资源以及良好的水利措施,那么谈和城市经济的发展。(2)在城市建设发展中,首先要确保城市水资源可以满足日常生活生产,否则会出现过度抽取地下水,超过城市水生态的原本承受能力。而且一些缺水城市为了满足其用水需要,往往会不惜成本的进行调水,由此可见,水资源对城市发展具有极其重要的作用。城市在利用水资源进行经济发展时,需要建立节能减排的产业,尽可能进行水资源的循环使用,以此来确保经济发展。(3)人类自身各种功利化活动, 是影响水环境的主观原因。城市需要建设良好的水生态来促进城市经济发条,就必须要减少城市污水排放,并且建立完善的城市排水系统,减少城市自身排洪压力。并且需要建立科学的供水体系,做到先地表水、后地下水,最后为环境水,从而使得城市形成和谐的生态环境,从而使得城市经济处于良性发展。
6总结语
一个城市的水环境直接影响了城市的经济发展情况,和人们生活息息相关,所以一个发展规划良好的城市必定是具有健全的城市水资源规划,在城市发展中需要重视如何利用有限的水资源来改善城市生活环境,并且维护城市经济带,促进城市进一步发展,
参考文献:
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