【導(dǎo)語】水是生命之源,隨著氣候變化和人類活動影響的深入,水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生了顯著變化,,并誘發(fā)系列問題,。充分發(fā)揮氣象與水利相關(guān)學(xué)科與部門的組合優(yōu)勢,并進(jìn)行無縫整合,,是規(guī)避水問題的關(guān)鍵所在,。如何利用水利工程調(diào)配水資源,減少干旱和洪水帶來的損失,?中國天氣網(wǎng)專訪了中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所室主任嚴(yán)登華博士,。
中國天氣網(wǎng):嚴(yán)老師,近些年的氣候條件和50年前,、100年前,,乃至更遠(yuǎn)以前,是有變化的,,甚至有很大不同,,現(xiàn)狀水利部門在設(shè)計水利設(shè)施或水利工程的時候,是否會考慮氣候變化因素,?
嚴(yán)登華:這個問題需要從水循環(huán)與水資源系統(tǒng)的角度來分析,。概括起來說,水資源系統(tǒng)就是“一根扁擔(dān),,兩個筐”,。“兩個筐”分別是供水和用水戶,;一根扁擔(dān)就是水資源的配置與調(diào)度,。氣候變化不僅影響到供水和需水,也影響到水資源的配置和調(diào)度,。
當(dāng)前水利工程的設(shè)計與水資源配置中,,重點以歷史氣象水文系列或重要事件為主,如在確定水利水電工程建設(shè)規(guī)模時,,采用的是“基于歷史事件和數(shù)值”設(shè)計方法,,對氣候變化的考慮,也主要通過歷史時段降水,、產(chǎn)匯流特征來體現(xiàn),。
對于水資源配置中的供水和需水,也主要是基于歷史數(shù)據(jù)系列,,對未來氣候變化的影響尚未得到充分考慮,。在水資源調(diào)度過程中,,關(guān)鍵是要進(jìn)行定量化地氣象和用戶需水的預(yù)測,但當(dāng)前很難做到這一點,。隨著其后變化和人類活動影響的深入,,水循環(huán)與水資源系統(tǒng)的不確定性在增加;亟待采用風(fēng)險管理的模式,,并考慮未來氣候變化的影響,,優(yōu)化完建水利水電工程的運行與調(diào)度模式,對于在建和規(guī)劃中的水利水電工程,,尚需結(jié)合氣候變化預(yù)估,,做進(jìn)一步的優(yōu)化,以實現(xiàn)水利水電工程的安全,、高效,、可持續(xù)的特征。
中國天氣網(wǎng):近些年極端天氣事件頻發(fā),,特別是干旱,、洪澇對生活、生產(chǎn)的影響非常大,。這兩種自然現(xiàn)象都和水有很密切的關(guān)系,,實際上就是天上水少、水多造成地上水少,、水多,,我們能不能通過水利設(shè)施來改善這種現(xiàn)狀呢?
嚴(yán)登華:回答是肯定的,,也著實需要加大水利工程系統(tǒng)的優(yōu)化,。如前所述,在氣候變化和人類活動的影響下,,水循環(huán)與水資源系統(tǒng)發(fā)生顯著變化,。中國水問題的解決,有三個方面的核心問題需要解決,。在長時間尺度和宏觀層次上,,需要結(jié)合氣候變化、用水水平,,做好水資源承載能力的科學(xué)評價,,并據(jù)此優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。在這里需要指出的是,,在傳統(tǒng)水資源承載能力的評價中,,主要結(jié)合概率分析研究水資源常態(tài)過程,而未能充分考慮干旱、洪澇等極端情景下水資源的承載能力,。隨著極端事件的頻發(fā)和影響的增強,,尚需要將常態(tài)過程與極值過程相結(jié)合,進(jìn)行集成性的分析,。在中觀層面上,,要做好水資源的合理配置,。在短時間尺度上,,要做好水資源預(yù)測預(yù)報與調(diào)度。此外,,要進(jìn)行全過程,、多圈層、天地一體化的監(jiān)測,。
對于我國洪水與干旱問題的解決,,首先是采用風(fēng)險管理模式,徹底扭轉(zhuǎn)“以抗為主”的模式,,實行先進(jìn)的“以防為主,、防抗結(jié)合”的管理模式。此外,,要結(jié)合旱澇發(fā)生規(guī)律及時空特征,,并考慮水利工程布局的適宜性,優(yōu)化水利工程布局,。自1998年長江大洪水以來,,我國已基本建成大江大河的防洪骨干工程體系;目前正在開展中小河流及山洪的治理工作,。對于抗旱來說,,目前主要是結(jié)合應(yīng)急水源建設(shè)和調(diào)度以減緩干旱損失。但總體上看,,我國防汛抗旱能力特別是應(yīng)對大洪水和大旱的尚不能滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的要求,。
近些年來,西南地區(qū)旱澇災(zāi)害頻繁,,引起社會普遍關(guān)注,。就該地區(qū)而言,由于山高谷深,,加之喀斯特地貌特征,,水利工程修建的難度較大;此外,,過去修建的一些水利工程,,由于配套工程不完善或是缺失,難以發(fā)揮水利工程的整體效益。為此,,西南地區(qū)要進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有水利工程的配套設(shè)施建設(shè),,同時為應(yīng)對大旱大澇,也還需要進(jìn)一步部署一些大型水利工程,,以滿足平原地區(qū)和用水聚集區(qū)域水安全保障的要求,。對于一些難以利用河水或地下水的區(qū)域,要注意加強水窖等分散式供水工程的建設(shè),。但國家要出臺相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程,,合理部署;同時,,也要注意水質(zhì)的保障,。
華南和北部灣地區(qū),社會經(jīng)濟密度大,,也是大家關(guān)注的重點地區(qū),。該區(qū)受到臺風(fēng)的影響非常大;臺風(fēng)可給當(dāng)?shù)貛斫邓?,若沒有臺風(fēng),,就會出現(xiàn)干旱缺水;但臺風(fēng)強度過大,,其所造成的災(zāi)害又難以規(guī)避,,也就是"既歡迎,又懼怕"的雙向壓力,。除位于珠江干流兩側(cè)的區(qū)域外,,大部分地區(qū)河流的流程短,氣象水文的變幅極大,,建大型水庫不具有技術(shù)經(jīng)濟性,,小型水庫又不能滿足要求。對于這個區(qū)域,,一方面要結(jié)合氣象水文的新情況,,做好極值氣象水文事件的風(fēng)險區(qū)劃分,并據(jù)此優(yōu)化社會經(jīng)濟及產(chǎn)業(yè)布局,;同時要注意提高監(jiān)測,、預(yù)警預(yù)報與應(yīng)急處理能力。
對于洪水,,我們現(xiàn)在推行一個概念,,叫做“洪水資源化”。據(jù)初步估計,,我國總的洪水資源量達(dá)到13596億立方米,,占地標(biāo)水資源總量的50.9%,。洪水資源化的本質(zhì)就是,通過水庫,、攔河閘壩,、自然洼地、人工湖泊,、地下水庫等的運行調(diào)度,,把以前難以利用的洪水資源進(jìn)一步充分利用,以實現(xiàn)"削峰補枯"的目標(biāo),,以整體提高水資源的利用能力,。
中國天氣網(wǎng):“洪水資源化”我們也聽說過,,比如2003年7月,,吉林省白城市月亮湖水庫打開哈爾金閘逆向引洪,,嫩江1500萬立方米的洪水進(jìn)入莫莫格濕地,,使1000公頃干涸的濕地恢復(fù)了活力,。淮河流域也啟用了9個行蓄洪區(qū),,蓄滯的雨洪水起到了補給地下水,、滋潤濕地的作用。
嚴(yán)登華:現(xiàn)在國內(nèi)很多地方在進(jìn)行相關(guān)方面的研究和試點,。但做好洪水利用的前提是要做好洪水預(yù)報和工程調(diào)度,,并且在洪水來臨時保證工程的安全。像北方地區(qū)可以在汛期有意識地利用田間,、蓄滯洪區(qū),、濕地和河道滯蓄洪水把洪水轉(zhuǎn)化為地下水。但是由于土地承包到個人,,蓄滯洪區(qū)的土地也分到了每家每戶,,這種方式有局限性。目前只有濕地,、公地可以做,。當(dāng)然,在蓄滯洪區(qū)已經(jīng)啟用的情況下,,可以讓洪水多蓄一段時間,,將更多的洪水滲入地下。經(jīng)濟的發(fā)展和以前的欠賬,,都要求加大防洪投入,。國家水利部2003年開始提出控制洪水,想方設(shè)法根治洪水難題?,F(xiàn)在意識到洪水是不能完全控制的,,已經(jīng)轉(zhuǎn)向"管理洪水",。以投入效益最大化、全社會福利最大化為原則來采取措施綜合治理洪水,。
【結(jié)束語】與干旱,、洪水的抗?fàn)帲诘赜蜻|闊,、氣候多樣的中國是個古老的話題,,從順應(yīng)天意、向天祈雨,,到"人定勝天",、主動出擊,再到放抗結(jié)合,、風(fēng)險管理,、災(zāi)害也可以是資源的觀念轉(zhuǎn)變,我們看到的是中國在面對自然,、應(yīng)對災(zāi)害時意識和觀念上的轉(zhuǎn)變,。雖然"變化是永恒的",但是面對自然災(zāi)害,,我們顯然要轉(zhuǎn)變的更快一些,,用超前的眼光審視當(dāng)下,預(yù)估未來,。這些做起來著實不易,,要解決很多紛繁復(fù)雜的問題才能找到平衡點,而且也許永遠(yuǎn)只能找到一個近似平衡點的位置,,但慶幸的是,,這些已經(jīng)開始做了。