防洪減災(zāi)科技管理論文

時(shí)間:2022-06-28 09:59:00

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防洪減災(zāi)科技管理論文

新春伊始,全世界防洪減災(zāi)領(lǐng)域的科技工作者幾乎都是懷著喜憂參半的復(fù)雜心情,踏進(jìn)了新世紀(jì)的門檻。

回首過去的百年,人類借助工業(yè)革命以來蓬勃發(fā)展的水利科學(xué)知識(shí)與工程技術(shù)手段,大規(guī)模興庫筑堤,修閘建泵,整治河道,發(fā)展水文測報(bào)與洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng),形成了前所未有的防洪工程體系,空前地提高了控制洪水、除害興利的能力,為20世紀(jì)人類社會(huì)的繁榮與發(fā)展,發(fā)揮了重要的保障與支撐作用。

然而,受人類活動(dòng)加劇與氣候波動(dòng)的影響,世紀(jì)之交,人類不僅面臨著“人口”、“資源”、“環(huán)境”等一系列發(fā)展中的新問題,而且治水這一古老的問題也正在變得更為嚴(yán)峻與復(fù)雜。在過去的100年中,社會(huì)文明與科技進(jìn)步,為人口增長、經(jīng)濟(jì)繁榮突破了種種的制約,使得世界人口爆炸式地從16億增長到了60億,世界城市人口占總?cè)丝诘谋戎灯孥E般地從10%上升到了50%,以往天然調(diào)蓄洪水的洪泛區(qū)土地被廣泛開發(fā)利用。人口爆炸、快速城市化、洪泛區(qū)中人口、資產(chǎn)密度急速加大,被認(rèn)為是全球水災(zāi)損失普遍增長的內(nèi)在因素。嚴(yán)峻的防洪形勢與水資源短缺、水環(huán)境惡化、水土流失加劇等問題交織在一起,使得現(xiàn)行有效的防洪手段正面臨一系列新的挑戰(zhàn)。

20世紀(jì)的最后10年,被聯(lián)合國確定為國際減災(zāi)十年,充分說明在社會(huì)經(jīng)濟(jì)空前發(fā)展的時(shí)代,防災(zāi)、減災(zāi)問題不僅引起了人類更為高度的重視,而且需要全人類采取協(xié)調(diào)一致的行動(dòng)來有效地減輕自然災(zāi)害的不利影響。國際減災(zāi)十年活動(dòng)的開展,在推動(dòng)自然災(zāi)害的研究、防災(zāi)意識(shí)的普及、減災(zāi)體系的完善,新技術(shù)在防災(zāi)領(lǐng)域中的應(yīng)用,以及促進(jìn)國際社會(huì)的交流與合作等方面發(fā)揮了積極的作用。但是,來自全世界的事實(shí)都在表明,就在這10年之中,水災(zāi)損失仍在增長,尤其是在發(fā)展中國家,這種趨向更為顯著[1]。

我國是發(fā)展中的大國,特有的地理氣候條件與社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征,決定了水災(zāi)是對中華民族生存與發(fā)展影響最為顯著的自然災(zāi)害,決定了防洪減災(zāi)任務(wù)的長期性、艱巨性與復(fù)雜性。世紀(jì)之交,我國正處于大變革的時(shí)期,計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌,農(nóng)業(yè)社會(huì)向現(xiàn)代社會(huì)過渡,推動(dòng)著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。水利作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)日益受到重視,同時(shí)也進(jìn)入了從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、向可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變的新階段[2]。未來20年是我國實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化第三步戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵時(shí)期,種種跡象表明,特大洪水發(fā)生的可能性也在增大。為國民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展和人民生命安全提供防洪安全保障,除害興利,依然是水利發(fā)展的首要任務(wù)[3-4]。近10年來我國水災(zāi)損失劇增的嚴(yán)峻事實(shí)表明,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢下,我國現(xiàn)有防洪體系與全社會(huì)日益提高的安全保障需求不相適應(yīng)的矛盾日益突出,治水方略必須作出戰(zhàn)略性的重大調(diào)整,防洪減災(zāi)將更加依賴于科技的進(jìn)步。

二、新世紀(jì)我國防洪形勢的演變趨向及防洪減災(zāi)領(lǐng)域科技發(fā)展的需求與特點(diǎn)

對于新世紀(jì)中我國防洪形勢的演變趨向,可以作出以下的基本估計(jì):

(1)至新世紀(jì)中葉,我國人口預(yù)計(jì)將從13億增長到16億,糧食與土地需求的壓力會(huì)進(jìn)一步增大,洪水高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域土地的有效利用不可避免,人與水爭地的矛盾會(huì)更加突出。

(2)新世紀(jì)中,我國城市人口的比重可能由30%上升到60%,城市中小河流的整治與現(xiàn)代社會(huì)中“城市型水患”的防治將日益重要,治理難度與所需的投入將大為增加。

(3)流域中洪水自然調(diào)蓄功能與河道行洪能力下降,導(dǎo)致小流量高水位的現(xiàn)象更加頻繁,水漲堤高,洪水風(fēng)險(xiǎn)總體上將呈增大的趨勢,擺脫“拼實(shí)力”治水的窘境,建立人與自然之間良性互動(dòng)的新型關(guān)系成為迫切的需要。

(4)現(xiàn)代社會(huì)對供水、供電、供氣、交通、通訊等生命線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的依賴性越來越大,一旦遭受水災(zāi),影響的范圍將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際受淹的范圍,間接經(jīng)濟(jì)損失可能大大超出直接經(jīng)濟(jì)損失,災(zāi)后重建負(fù)擔(dān)顯著加重。

(5)全社會(huì)的防洪安全保障需求將不斷提高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,面對大洪水,人民將不僅要求確保生命安全,最大限度減少損失,而且要求大災(zāi)之中能夠基本維持或盡快恢復(fù)正常的生產(chǎn)、生活秩序,防洪安全保障的難度大為增加。

(6)21世紀(jì)初期,我國以水災(zāi)害加劇、水資源短缺、水環(huán)境惡化為標(biāo)志的水危機(jī)仍將趨于激化[5];人與自然之間、區(qū)域與區(qū)域之間基于洪水風(fēng)險(xiǎn)的利害關(guān)系更為敏感,價(jià)值觀念的差異與利害關(guān)系的沖突使得不同治水方案之間可協(xié)調(diào)的余地大為減少。

(7)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與綜合國力的增強(qiáng),我國防洪體系建設(shè)的投入能力會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。通過加強(qiáng)管理,有望提高洪澇災(zāi)害的抗御能力、承受能力、應(yīng)急反應(yīng)與恢復(fù)重建能力。

新世紀(jì)中我國防洪形勢的演變趨向表明,世紀(jì)之交,我國防洪體系的建設(shè)已進(jìn)入了一個(gè)重要的戰(zhàn)略調(diào)整時(shí)期。戰(zhàn)略調(diào)整的方向是從防洪工程體系建設(shè)向防洪安全保障體系建設(shè)發(fā)展。目標(biāo)是到21世紀(jì)中葉,建立較為完善的防洪安全保障體系(水利部:《全國水利發(fā)展“十五”計(jì)劃和到2015年的規(guī)劃思路報(bào)告》)。

20世紀(jì)的防洪是以控制洪水(floodcontrol)為主要目標(biāo)的,防洪工程體系的大規(guī)模建設(shè),帶動(dòng)了水利科技的蓬勃發(fā)展。主要江河流域的洪水特性與發(fā)生規(guī)律,大江大河整治與防洪方略,大型防洪樞紐工程的規(guī)劃理論、計(jì)算方法、施工規(guī)范與建造技術(shù),洪水預(yù)報(bào)調(diào)度的理論與技術(shù)等成為這個(gè)時(shí)期有代表性的重大科技問題。支撐水利科技發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科以自然科學(xué)中的理、工科為主,并顯現(xiàn)出學(xué)科越分越細(xì)的特點(diǎn)。

世紀(jì)之交,從“洪水控制”到“洪水管理”(floodmanagement)已成為當(dāng)代社會(huì)防洪戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移的重要標(biāo)志,其特點(diǎn)是綜合運(yùn)用工程、法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、教育等手段,形成更完善的防洪安全保障體系,以達(dá)到防洪減災(zāi)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的目的。

洪水的管理,涉及到人與自然兩大類因素,要求行政管理人員、專業(yè)技術(shù)人員與社會(huì)公眾有更好的溝通與合作。洪水是自然現(xiàn)象,當(dāng)其運(yùn)動(dòng)超出一定限度,對人類社會(huì)造成威脅和損害時(shí),才成為洪水災(zāi)害。洪水災(zāi)害所具有的自然與社會(huì)的雙重屬性,確定了洪水風(fēng)險(xiǎn)的不可消除性與可管理性[6-7]。洪水管理的研究,需要自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的融合,既包含了哲學(xué)理念的層次,又有大量支持技術(shù)方面的需求(圖1)。

因此,21世紀(jì)中,防洪減災(zāi)領(lǐng)域的科技發(fā)展必然體現(xiàn)出兩大趨向:自然科學(xué)中各有關(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(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)等)在交叉領(lǐng)域的開拓與跨學(xué)科的交融。同時(shí),為防洪減災(zāi)管理與決策科學(xué)化服務(wù)的信息監(jiān)測、處理與分析系統(tǒng),將成為新技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域。

3新世紀(jì)我國防洪減災(zāi)領(lǐng)域的重大科技問題

我國各地不同江河洪水特性差異很大,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,為了恰當(dāng)把握我國防洪戰(zhàn)略調(diào)整的時(shí)機(jī)、方向與力度,圍繞新時(shí)期治水的指導(dǎo)方針、管理體制、推動(dòng)機(jī)制、法規(guī)政策、規(guī)劃體系、技術(shù)措施等,需解決一系列重大的科技問題。

(1)建設(shè)具有中國特色的防洪安全保障體系

美、日等發(fā)達(dá)國家在他們社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期,也曾面臨防洪戰(zhàn)略調(diào)整的重大問題。美國地廣人稀,正處于洪泛區(qū)被侵蝕的階段,選擇了以強(qiáng)制性洪水保險(xiǎn)為導(dǎo)向推動(dòng)洪泛區(qū)管理的模式,形成了以非工程措施逐步取代工程措施的防洪方針。日本占國土面積10%的洪泛區(qū)中聚集了50%的人口與70%的資產(chǎn),洪水具有源短流急、暴漲暴落的特點(diǎn)。在推進(jìn)綜合治水的模式中,推行了以高投入、高技術(shù)建設(shè)更完善的防洪工程體系為主,以非工程措施增強(qiáng)應(yīng)急能力為輔的方針。

對我國防洪形勢與社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的綜合分析表明,未來20年仍處于新一輪大規(guī)模防洪工程建設(shè)的黃金時(shí)期。目前急需研究的是在新的市場經(jīng)濟(jì)體制下,如何規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造有利于人與自然間良性互動(dòng)的工程體系。此類工程的特點(diǎn)是滿足整體與長遠(yuǎn)的防洪利益,需要長期堅(jiān)持,與局部地區(qū)追求短期最大利益的方案相矛盾,往往不是任何局部地區(qū)自愿接受的措施,因此需要科技手段的大力支持,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)。如何建設(shè)這種將工程措施與法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)手段有機(jī)地結(jié)合起來、具有中國特色的防洪安全保障體系,無疑是21世紀(jì)初擺在我國水利科技工作者面前最具有挑戰(zhàn)性、最需要與管理部門、規(guī)劃設(shè)計(jì)部門與建設(shè)部門協(xié)同攻關(guān)的重大課題。

(2)建立適合中國國情的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理理論與體制。

洪水風(fēng)險(xiǎn)管理是洪水管理的模式之一。在防洪問題上,要么以高投入大幅度全面提高防洪標(biāo)準(zhǔn),不許洪水再泛濫成災(zāi);要么嚴(yán)格限制洪水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,即使淹了也沒什么損失,都是無風(fēng)險(xiǎn)管理的模式。無風(fēng)險(xiǎn)管理顯然不適合于中國的國情。通過適宜的工程措施將洪水風(fēng)險(xiǎn)控制在一定的限度內(nèi),結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)、風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償?shù)却胧┨岣唢L(fēng)險(xiǎn)的承受能力,將有利于謀求到與自然和諧的治水之路,最終謀求到更具有全局性、更為長遠(yuǎn)的利益。

洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的本質(zhì),就是綜合運(yùn)用法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、教育與工程手段,適度處理好客觀存在于人與自然之間、人與人之間涉及洪水的利害關(guān)系。其根本的問題是在治水方面如何為具有不同價(jià)值觀念與利益需求的人們尋求到和解、和諧與合作的基礎(chǔ)。因此,洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的理論就是指導(dǎo)我國防洪安全保障體系建設(shè)的基礎(chǔ)理論。然而,洪水的風(fēng)險(xiǎn)管理,從基本的概念、基礎(chǔ)的方法到具有實(shí)踐意義的管理體制與推進(jìn)機(jī)制,至今在我國仍然處于模糊的、探索的、急待進(jìn)一步發(fā)展的階段。

(3)研究開發(fā)防洪減災(zāi)工程體系規(guī)劃、建設(shè)與管理的方法與技術(shù)

20世紀(jì)中我國各大江河流域已經(jīng)初步建成了防洪工程體系。今后需要根據(jù)新的防洪形勢與要求進(jìn)行完善、配套、改造、更新、鞏固與提高?,F(xiàn)有防洪工程體系實(shí)際防洪能力的評(píng)價(jià)、未來系統(tǒng)防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定、成本-效益分析與方案可行性論證的理論與方法均有待研究?,F(xiàn)有防洪工程中病險(xiǎn)水庫與堤防的除險(xiǎn)加固技術(shù)與未來城市河流整治技術(shù)急需發(fā)展。同時(shí),由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境演變,防洪工程體系的調(diào)度、運(yùn)行方式迫切需要調(diào)整。

例如,大量以防洪為主要目的水庫承擔(dān)城市供水任務(wù)之后,應(yīng)急泄洪的風(fēng)險(xiǎn)加大;再如海河流域提出,水庫應(yīng)由過去的“上蓄”改成“上調(diào)”,合理安排下泄,既保障下游安全,又使洪水發(fā)揮造床、沖沙等作用[8]。但是調(diào)多少為合適?調(diào)少了于改善環(huán)境無補(bǔ),調(diào)多了又不能充分利用珍貴的水資源。顯然,這些都是需要多學(xué)科知識(shí)與多樣性手段解決的問題。

(4)防洪減災(zāi)管理與決策支持技術(shù)

未來防洪安全保障體系的管理現(xiàn)代化與決策科學(xué)化,對信息的獲取、處理、分析能力必然提出更高的要求。洪水預(yù)測預(yù)報(bào)新技術(shù)、各種防洪體系規(guī)劃方案與應(yīng)急反應(yīng)計(jì)劃的情景分析技術(shù)、洪水風(fēng)險(xiǎn)分析與風(fēng)險(xiǎn)圖制作技術(shù)、洪水災(zāi)情評(píng)估技術(shù)、防洪優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的研究與開發(fā),必將極大地帶動(dòng)各種高新技術(shù)在防洪減災(zāi)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。目前,我國防汛指揮現(xiàn)代化系統(tǒng)的建設(shè),已經(jīng)對新技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求。

同時(shí),這些技術(shù)的發(fā)展又會(huì)對管理人員的素質(zhì)提出更高的要求,促使現(xiàn)有管理體制中與發(fā)展不相適應(yīng)的部分作出調(diào)整與改變。例如目前行業(yè)中普遍存在的信息封鎖現(xiàn)象,對防洪減災(zāi)系統(tǒng)的管理現(xiàn)代化與決策科學(xué)化已經(jīng)構(gòu)成了致命的障礙。實(shí)現(xiàn)社會(huì)公益信息的共享,不單純是技術(shù)問題,也已經(jīng)不僅僅是科技人員的呼聲。

4結(jié)語

踏上新世紀(jì)的征程,我國水利科技工作者在防洪減災(zāi)領(lǐng)域肩負(fù)著新的歷史使命:繼往開來,實(shí)事求是,為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),創(chuàng)建我國更高層次的防洪安全保障體系。

在新世紀(jì)治水方略的探索中,我們須遵循這樣的理念:既尊重自然,又合理利用;既尊重歷史,又開拓創(chuàng)新;既尊重個(gè)性,又能夠自律。

參考文獻(xiàn):

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