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城市,往往是因水而生、因水而兴。水既是资源,也是环境要素,同时还是致灾因子。今年杭州入梅以来,梅雨量异常偏多,梅汛期超长,经历了9轮强降雨,新安江水库水位创历史最高,经历建库以来第一次9孔泄洪。超标准洪水的不断发生,为杭州防洪防汛工作带来了挑战。
杭州城市水环境特征
杭州地处我国东南沿海,东经118°21′-120°30′,北纬29°11′-30°33′,市中心地理坐标东经120°12′,北纬30°16′,自然地理位置特殊,处在神秘的北纬30度线上。城市位于亚热带季风气候区,降雨时空分布极为不均,加上梅雨、台风、局部强对流天气系统等影响,常年汛期降雨频繁、暴雨集中。加之潮水顶托、地形低洼、下游河网水位高等自然因素,加大了杭州城市抵御水灾的脆弱性,使杭州成为台、潮、洪、涝等重大水利灾害的易发地区。
同时,杭州也是一个河口城市,是杭州湾内港。自古以来,杭州的水患威胁集中来自钱塘江和东苕溪。钱塘江是世界上有名的强潮汐河流,潮水澎湃汹涌,潮流能量巨大;东苕溪是太湖流域重要水系之一,是浙江省最大暴雨中心之一,属典型山区性河流。而钱塘江海塘和西险大塘就是保护杭州城市、抗御河洪灾害的主要屏障。
这一特定水环境和地理条件,使得杭州长年饱受河洪、海潮、台风交相侵害。比如今年防洪防汛形势,整体较为严峻。5月29日入梅,7月18日出梅,梅雨期50天,比常年偏多20天.全市梅雨量815毫米,为常年的3倍,仅次于1954年(1137毫米),列历史第二位;雨量分布不均,呈西多东少,主要集中在临安和淳安。同时,受太湖高水位顶托影响,苕溪流域持续6日超警戒水位,北湖分洪闸再次实施分洪,新安江水库创历史最高水位,钱塘江流域性洪水防御压力较大,小流域山洪和地质灾害防御难度也逐步攀升。
杭州防汛工程及应急响应体系
防御特大自然灾害,管好用好水利基础设施,保障人民生命安全和经济社会可持续发展,是我们必须关注的重大问题,也是当前所面临的紧迫任务。目前,杭州已初步形成由干支流、水库、大小河道整治工程、堤防护岸等组成的防洪体系,工程体系及防洪标准更趋科学合理,同时建立了由非工程措施组成的应急响应体系,使水利灾害应急管理工作步入规范化。
这次防洪防汛过程中,高科技及5G手段的运用,作用非常显著,“智慧城市”“防汛大脑”等综合平台24小时在线实时监测水库、江河水位的变化情况。汛情期间,城市大脑实现了比人工更精准的预警,对未来降雨、干流洪水、城市内涝、山洪灾害、台风风险、地质灾害、应急响应、抢险救灾进行实时分析,并及时做出指令传递有关信息,出现险情能够早监测并及时采取应对措施,实现了线上实时监控与提前预警,大幅缩短了救灾决策时间,全市汛情总体平稳,未见人员因灾伤亡报道。
洪水面前,调度、调控一旦出现任何失误,洪水漫堤、水淹城市,后果难以设想。一次次精准科学调度,成了江河安澜的“压舱石”,不同类型的大中型水库,构成了这次抵御暴雨洪流的中流砥柱。值得一提的是,这次新安江水库开闸泄洪的173个小时,特别是开启9孔之后的这段时间,各种高风险并存。这次杭州历史上最大流量的泄洪,虽然未发生特别大的险情,但不代表不存在风险,更不能说明今后就安然无恙,防洪防汛的高风险依然存在。总体来看,水情监测及预报、技术设施与硬件仍有待强化,其投入所能发挥的经济社会效益有待提高,今年这场防洪防汛的许多做法有待进一步总结与深入研究。
如何科学防汛防洪
城市水灾的形成与城市发展密切联系。杭州是长三角重要中心城市之一,随着G20杭州峰会等重要国际会议的召开及亚运会的到来,人口急剧增加,城市规模急剧扩张,加上极端天气不断出现,超标准洪水不断发生,洪涝威胁的对象、威胁的范围、致灾机理、影响领域、成灾的模式与损失构成、社会影响均已发生了非常显著的变化。洪灾所造成的破坏力、破坏强度及所造成的损失逐年增加,防洪防汛形势愈加严峻。为此,提出以下建议。
科学研究、分析灾变规律。我们需要系统研究钱塘江流域水文演变规律,认清洪灾风险的演变特征与趋向,探索流域的降雨频率及其时空分布特征,量化钱塘江流域干流及主要的天然径流成分,探究杭州地区各种类型水库调蓄对水库下游水量的影响。尤其应分析大规模城市及基础设施建设所带来的负面影响,研究相应对策与应对措施,实现从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。
精准防控、强化责任意识。超标准洪水一旦发生,其局部受淹及造成损失是难以避免,在实践中也暴露出了科学标准体系、检测手段不全,顶层设计有待提升,水灾重大危险源识别体系有待完善等问题。应提前对可能受淹区域、可能形成的洪水规模、可能造成的后果进行科学分析与判断,在应急预案中有针对性地提出减灾与应急处置措施。通过科学精准分析与预判,提前转移、妥善安置危险区域群众,避免发生次生災害的发生。应强化全社会风险意识与各级主体责任意识,建立健全科学的监测预警系统、堤岸库坝隐患排查应急处置机制,在技术、管理、法律法规方面查补短板,做到科学精准防控。
加强宣传、普及防汛知识。通过媒体、平台与网络宣传,编制杭州地方针对性特色的图书、图册、画本,设立相关水灾害防治科普馆,如模拟渗水、管涌、漏洞、滑坡、陷坑、冲塌、裂缝、风浪、漫溢等险情的发现过程及其相应的科学处理方法,普及自然科学常识与防汛安全知识。也可借鉴学习其他城市的经验做法,建设社会应急宣传、灾害模拟及抢险训练基地,比如南京市的“防汛抢险训练场”等等。
顺应自然、尊重客观规律。认清超标准洪水及洪水风险的基本演变特征,提升对超标准洪水的分析与预判、防范与应急处置能力,提高超标准洪水防御预案的针对性与可操作性,提高工程建设标准等,都是科学防洪防汛工作中至关重要的基础性问题。然而,最为关键的是,我们应把尊重自然环境与生态建设放在首位。如今,社会上存在部分声音,提出要把防洪标准提高至100年一遇甚至300年一遇以上。实际上,这样不但达不到防洪目标,而且对河流生态破坏很大。钱塘江流域及杭州地区防洪体系应该避免出现过度依赖工程措施的情况。科学防洪,关键是要找出防汛短板,强化治水科技,而新科技不断出现的同时,新短板也会不断显现。
对于防范流域性大洪水,应做到弄清“三路”、运用“三观”、掌握“三法”。所谓“三路”,就是要摸清水的来路、看清水的去路、掌握水的消纳线路与消纳利用场所。所谓“三观”,就是要有历史观、现代观、未来观,要学习与借鉴古人先进的治水理念与方法,运用现代科学手段与方法,以长远视角分析把控经济、社会未来发展趋势,全盘考虑防汛防洪工作,不能局限于某个时段、某个区域或某个视角。所谓“三法”,就是要善于向科学要法则、向自然要法则、向符合社会经济发展规律要法则,才能实现人与自然和谐相处的治水之道。
作者系浙江水利水电学院教授、土木工程学科带头人,省级防汛抢险专家
杭州城市水环境特征
杭州地处我国东南沿海,东经118°21′-120°30′,北纬29°11′-30°33′,市中心地理坐标东经120°12′,北纬30°16′,自然地理位置特殊,处在神秘的北纬30度线上。城市位于亚热带季风气候区,降雨时空分布极为不均,加上梅雨、台风、局部强对流天气系统等影响,常年汛期降雨频繁、暴雨集中。加之潮水顶托、地形低洼、下游河网水位高等自然因素,加大了杭州城市抵御水灾的脆弱性,使杭州成为台、潮、洪、涝等重大水利灾害的易发地区。
同时,杭州也是一个河口城市,是杭州湾内港。自古以来,杭州的水患威胁集中来自钱塘江和东苕溪。钱塘江是世界上有名的强潮汐河流,潮水澎湃汹涌,潮流能量巨大;东苕溪是太湖流域重要水系之一,是浙江省最大暴雨中心之一,属典型山区性河流。而钱塘江海塘和西险大塘就是保护杭州城市、抗御河洪灾害的主要屏障。
这一特定水环境和地理条件,使得杭州长年饱受河洪、海潮、台风交相侵害。比如今年防洪防汛形势,整体较为严峻。5月29日入梅,7月18日出梅,梅雨期50天,比常年偏多20天.全市梅雨量815毫米,为常年的3倍,仅次于1954年(1137毫米),列历史第二位;雨量分布不均,呈西多东少,主要集中在临安和淳安。同时,受太湖高水位顶托影响,苕溪流域持续6日超警戒水位,北湖分洪闸再次实施分洪,新安江水库创历史最高水位,钱塘江流域性洪水防御压力较大,小流域山洪和地质灾害防御难度也逐步攀升。
杭州防汛工程及应急响应体系
防御特大自然灾害,管好用好水利基础设施,保障人民生命安全和经济社会可持续发展,是我们必须关注的重大问题,也是当前所面临的紧迫任务。目前,杭州已初步形成由干支流、水库、大小河道整治工程、堤防护岸等组成的防洪体系,工程体系及防洪标准更趋科学合理,同时建立了由非工程措施组成的应急响应体系,使水利灾害应急管理工作步入规范化。
这次防洪防汛过程中,高科技及5G手段的运用,作用非常显著,“智慧城市”“防汛大脑”等综合平台24小时在线实时监测水库、江河水位的变化情况。汛情期间,城市大脑实现了比人工更精准的预警,对未来降雨、干流洪水、城市内涝、山洪灾害、台风风险、地质灾害、应急响应、抢险救灾进行实时分析,并及时做出指令传递有关信息,出现险情能够早监测并及时采取应对措施,实现了线上实时监控与提前预警,大幅缩短了救灾决策时间,全市汛情总体平稳,未见人员因灾伤亡报道。
洪水面前,调度、调控一旦出现任何失误,洪水漫堤、水淹城市,后果难以设想。一次次精准科学调度,成了江河安澜的“压舱石”,不同类型的大中型水库,构成了这次抵御暴雨洪流的中流砥柱。值得一提的是,这次新安江水库开闸泄洪的173个小时,特别是开启9孔之后的这段时间,各种高风险并存。这次杭州历史上最大流量的泄洪,虽然未发生特别大的险情,但不代表不存在风险,更不能说明今后就安然无恙,防洪防汛的高风险依然存在。总体来看,水情监测及预报、技术设施与硬件仍有待强化,其投入所能发挥的经济社会效益有待提高,今年这场防洪防汛的许多做法有待进一步总结与深入研究。
如何科学防汛防洪
城市水灾的形成与城市发展密切联系。杭州是长三角重要中心城市之一,随着G20杭州峰会等重要国际会议的召开及亚运会的到来,人口急剧增加,城市规模急剧扩张,加上极端天气不断出现,超标准洪水不断发生,洪涝威胁的对象、威胁的范围、致灾机理、影响领域、成灾的模式与损失构成、社会影响均已发生了非常显著的变化。洪灾所造成的破坏力、破坏强度及所造成的损失逐年增加,防洪防汛形势愈加严峻。为此,提出以下建议。
科学研究、分析灾变规律。我们需要系统研究钱塘江流域水文演变规律,认清洪灾风险的演变特征与趋向,探索流域的降雨频率及其时空分布特征,量化钱塘江流域干流及主要的天然径流成分,探究杭州地区各种类型水库调蓄对水库下游水量的影响。尤其应分析大规模城市及基础设施建设所带来的负面影响,研究相应对策与应对措施,实现从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。
精准防控、强化责任意识。超标准洪水一旦发生,其局部受淹及造成损失是难以避免,在实践中也暴露出了科学标准体系、检测手段不全,顶层设计有待提升,水灾重大危险源识别体系有待完善等问题。应提前对可能受淹区域、可能形成的洪水规模、可能造成的后果进行科学分析与判断,在应急预案中有针对性地提出减灾与应急处置措施。通过科学精准分析与预判,提前转移、妥善安置危险区域群众,避免发生次生災害的发生。应强化全社会风险意识与各级主体责任意识,建立健全科学的监测预警系统、堤岸库坝隐患排查应急处置机制,在技术、管理、法律法规方面查补短板,做到科学精准防控。
加强宣传、普及防汛知识。通过媒体、平台与网络宣传,编制杭州地方针对性特色的图书、图册、画本,设立相关水灾害防治科普馆,如模拟渗水、管涌、漏洞、滑坡、陷坑、冲塌、裂缝、风浪、漫溢等险情的发现过程及其相应的科学处理方法,普及自然科学常识与防汛安全知识。也可借鉴学习其他城市的经验做法,建设社会应急宣传、灾害模拟及抢险训练基地,比如南京市的“防汛抢险训练场”等等。
顺应自然、尊重客观规律。认清超标准洪水及洪水风险的基本演变特征,提升对超标准洪水的分析与预判、防范与应急处置能力,提高超标准洪水防御预案的针对性与可操作性,提高工程建设标准等,都是科学防洪防汛工作中至关重要的基础性问题。然而,最为关键的是,我们应把尊重自然环境与生态建设放在首位。如今,社会上存在部分声音,提出要把防洪标准提高至100年一遇甚至300年一遇以上。实际上,这样不但达不到防洪目标,而且对河流生态破坏很大。钱塘江流域及杭州地区防洪体系应该避免出现过度依赖工程措施的情况。科学防洪,关键是要找出防汛短板,强化治水科技,而新科技不断出现的同时,新短板也会不断显现。
对于防范流域性大洪水,应做到弄清“三路”、运用“三观”、掌握“三法”。所谓“三路”,就是要摸清水的来路、看清水的去路、掌握水的消纳线路与消纳利用场所。所谓“三观”,就是要有历史观、现代观、未来观,要学习与借鉴古人先进的治水理念与方法,运用现代科学手段与方法,以长远视角分析把控经济、社会未来发展趋势,全盘考虑防汛防洪工作,不能局限于某个时段、某个区域或某个视角。所谓“三法”,就是要善于向科学要法则、向自然要法则、向符合社会经济发展规律要法则,才能实现人与自然和谐相处的治水之道。
作者系浙江水利水电学院教授、土木工程学科带头人,省级防汛抢险专家