洪澇災(zāi)害的定義范文
時(shí)間:2024-01-10 17:57:00
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篇1
[關(guān)鍵詞]城市洪澇,原因,舉措,分析
中圖分類號(hào):G155.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)25-0205-01
引言:城市洪澇災(zāi)害的出現(xiàn)始于上世紀(jì)80年代末,城市規(guī)模的擴(kuò)張使得洪澇災(zāi)害的比例逐漸增加,尤其是大型城市的防洪排澇能力更是直接關(guān)系著城市在洪澇災(zāi)害面前的抵抗能力,因此從城市設(shè)計(jì)層面就必須重視防洪排澇的規(guī)劃,避免出現(xiàn)排澇體系與城市給水體系交叉的現(xiàn)象,避免防洪能力過(guò)低的現(xiàn)象。本文從城市洪澇產(chǎn)生原因及應(yīng)對(duì)洪澇的舉措入手,探討城市防洪排澇的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。
1 城市防洪排澇規(guī)劃概述
防洪排澇最初的意義特指在農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中抵御洪水沖擊農(nóng)田、排出降雨產(chǎn)生的大量農(nóng)田積水。而城市規(guī)模的擴(kuò)大使得城市中的降雨接收面積和給排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)不斷加大,因此城市也更加容易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,為此城市必須針對(duì)自身的城市布局和環(huán)境特點(diǎn)規(guī)劃防洪排澇系統(tǒng),確保城市內(nèi)部不會(huì)因大量積水和洪水影響正常的居民生活。在國(guó)內(nèi)尚未出現(xiàn)統(tǒng)一的城市防洪排澇規(guī)范,因此各個(gè)城市對(duì)防洪排澇的定義并不相同,在防洪排澇規(guī)劃方面的重視程度也不一樣,這為城市的防洪排澇功能埋下了隱患。從理論層面來(lái)看,城市防洪排澇包括防御洪水和排出積水兩個(gè)方面,防洪是指針對(duì)城市周邊因暴雨、山洪、泥石流等災(zāi)害涌入城市大量流體的現(xiàn)象修建的防御設(shè)施,排澇則是針對(duì)城市內(nèi)部因降雨等情況產(chǎn)生的大量積水而言,主要目的是修建各類排水設(shè)施。與農(nóng)田防洪排澇不同的是,城市防洪排澇要求在任何時(shí)間段內(nèi)都不可以出現(xiàn)積水淹沒(méi)的情況,而農(nóng)田是允許存在一定時(shí)間的農(nóng)田淹沒(méi)期的。
2 城市洪澇災(zāi)害成因
城市防洪排澇需要系統(tǒng)性的進(jìn)行規(guī)劃,不能簡(jiǎn)單的修建一些排水設(shè)施和防洪障礙物,要根據(jù)城市季節(jié)性降雨的變化以及周邊地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的可能性來(lái)有針對(duì)性的規(guī)劃,尤其是地下管網(wǎng)的規(guī)劃以及地面防洪堤壩的修建,都必須與城市規(guī)劃相結(jié)合進(jìn)行考慮,比如北方的降雨季節(jié)性明顯,且城市的地下給排水管路過(guò)于窄小,這就要求在安裝排水泵的時(shí)候慎重選擇位置,避免大量閑置設(shè)施。比如南方的地下管網(wǎng)較為密集,降雨持續(xù)性強(qiáng),就可以充分利用地下管路來(lái)實(shí)現(xiàn)城市各個(gè)低點(diǎn)積水的排出。城市洪澇產(chǎn)生的原因有多種,主要原因如下:
2.1 地勢(shì)
一般來(lái)講,平原地區(qū)的城市洪澇災(zāi)害以內(nèi)澇為主,周邊并不具備形成巨大洪水的自然條件,但是大量的降雨會(huì)在城市內(nèi)部的低點(diǎn)形成積水,因此平原地區(qū)城市的排澇是重點(diǎn),比如近些年北京多次在大暴雨中出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象;山區(qū)城市最大的威脅則是洪水,周邊的高山和陡坡容易在降雨過(guò)程中形成洪水。
2.2 排澇排水系統(tǒng)不完善
缺少完善的排澇溝系,城市擴(kuò)建時(shí)未能預(yù)留排澇通道同時(shí)現(xiàn)狀排澇河道斷面不足,淤積嚴(yán)重,排水能力低。
2.3 排水系統(tǒng)出口過(guò)高
排水系統(tǒng)的主要目的在于將城市低位的積水排泄至城市附近的河流、湖泊,但是如果城市將排水系統(tǒng)出口設(shè)計(jì)過(guò)高,比如出口位置的水位長(zhǎng)期高于排水系統(tǒng),那么就容易出現(xiàn)積水無(wú)法排出甚倒灌的現(xiàn)象。
2.4 城市化帶來(lái)的影響
在城市建設(shè)發(fā)展中盲目與水爭(zhēng)地,使河道變窄,湖泊變小,導(dǎo)致蓄洪、滯洪面積縮小,泄洪能力和湖泊調(diào)節(jié)洪水能力降低,而這些與水爭(zhēng)地的建設(shè)項(xiàng)目往往是澇災(zāi)易發(fā)區(qū);比如濟(jì)南的小清河兩岸原來(lái)有許多滯蓄洪水的農(nóng)田、洼地、池塘,現(xiàn)在絕大多數(shù)己被填平蓋房,大大減少了滯蓄水量,使得小清河洪水位升高,對(duì)支流河道形成頂托,大大影響了城市洪水的下泄。
同時(shí)城市建設(shè)用地面積不斷擴(kuò)大,使地面硬化率提高,增加了徑流系數(shù),從而加大洪水量,導(dǎo)致積水現(xiàn)象嚴(yán)重。如綿陽(yáng)城區(qū)的建設(shè)速度快,城市的雨水凈流量總和不斷增加,城區(qū)的排澇系統(tǒng)面臨的壓力也就越來(lái)越大。
3 城市防洪排澇對(duì)策
根據(jù)城市洪澇產(chǎn)生的原因分析,可知城市防洪排澇應(yīng)充分利用地勢(shì)優(yōu)勢(shì),盡量減少防洪排澇設(shè)施的修建、提高防洪排澇效率。具體措施如下:
(1)完善防洪、排澇溝系,提高河道防洪、排澇標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行拓寬改造,尤其針對(duì)城市內(nèi)部的低洼地區(qū)要理順排澇系統(tǒng),以打通排澇通道,使?jié)乘樌懦?。城市的防洪排澇系統(tǒng)應(yīng)定期檢查,并根據(jù)城市規(guī)模的變化調(diào)整設(shè)計(jì)。
(2)高水高排,采取修建截洪溝,加大收水設(shè)施,拆除棚蓋等多項(xiàng)措施將高地勢(shì)雨水排入山洪溝或河道,避免地勢(shì)高的雨水順道路排入低洼地區(qū),盡可能減少低洼區(qū)的匯水面積,降低積水量。將各個(gè)區(qū)域的積水相互分割進(jìn)行排出,能夠有效的降低洪水的整體危害,也能夠降低排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
(3)低水低排,為確保低洼地區(qū)澇水順利排出,針對(duì)排澇河道的主要出口流量大、水位高的特點(diǎn),必須重視水位高程銜接,根據(jù)外河排澇水位和現(xiàn)狀地面標(biāo)高,確定河道自排或泵排方式;此外各低洼區(qū)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀特點(diǎn)有針對(duì)性地提出提高地面標(biāo)高或增設(shè)泵站等排澇措施。
(4)應(yīng)對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)澇水的措施:首先是將洪澇分流,同一個(gè)城市周邊的洪澇源頭可能有多個(gè),因此一旦出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,應(yīng)盡可能的將各個(gè)區(qū)域的洪澇分割,通過(guò)各區(qū)的排水系統(tǒng)單獨(dú)的排出,避免匯合的洪澇造成更大的損失;二是在排水系統(tǒng)的出口設(shè)置防止洪水倒灌的裝置,加裝大功率的排水泵,提高排水效率;三是要在城市周邊設(shè)置蓄水區(qū),主要目的在于將山區(qū)的洪水阻隔在蓄水區(qū),或是起到減緩洪水速度的作用,同時(shí)在城市內(nèi)澇時(shí),也可以講蓄水區(qū)作為主要的排水區(qū)。
(5)對(duì)于解決市區(qū)局部地區(qū)積水問(wèn)題的重要措施是完善雨水管道系統(tǒng),按排雨標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大雨水管溝斷面,加大雨水收水設(shè)施建設(shè),重視雨水設(shè)施的管理養(yǎng)護(hù),改善道路行洪、積水的局面。
結(jié)語(yǔ):我國(guó)在城市防洪排澇方面的研究起步較晚,由于固有城市布局的限制和城市規(guī)劃領(lǐng)域技術(shù)的制約,導(dǎo)致許多城市的防洪排澇能力都不足以滿足當(dāng)前城市發(fā)展的需求。雖然當(dāng)前國(guó)內(nèi)在防洪排澇方面已經(jīng)制定了相應(yīng)的規(guī)范,針對(duì)性的研究也在不斷深入,但是距離國(guó)際先進(jìn)水平還有較大的差距,需要不斷的探索和針對(duì)國(guó)內(nèi)城市規(guī)劃實(shí)際來(lái)強(qiáng)化城市防洪排澇能力。
參考文獻(xiàn)
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篇2
關(guān)鍵詞:棕地開(kāi)發(fā);LID技術(shù);結(jié)合;必要性;可行性
隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展,城市的發(fā)展建設(shè)改變了城市原有的土地類型,城市下墊面由原來(lái)的農(nóng)田、綠地、森林等土地覆蓋類型轉(zhuǎn)變成為水泥、瀝青等不透水類型,不透水面不斷擴(kuò)大。加之城市“以排為主”的排水理念,使得雨水引發(fā)的多種問(wèn)題見(jiàn)諸報(bào)端,例如雨水引起的洪澇災(zāi)害、雨水徑流污染對(duì)環(huán)境的污染以及雨水資源的白白流失等。
同樣,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí),很多以第二產(chǎn)業(yè)為主的城市開(kāi)始向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。城市內(nèi)地價(jià)寸土寸金,以及人們對(duì)環(huán)境要求的不斷提高,工業(yè)區(qū)被迫向城市更搬遷,老舊工業(yè)園區(qū)逐漸被荒廢,成為城市中人避之不及的危險(xiǎn)區(qū)域。
1 LID技術(shù)概述
LID,即低影響開(kāi)發(fā),也稱低沖擊開(kāi)發(fā),是從美國(guó)最佳管理措施(Best Management Practices)發(fā)展而來(lái)。LID作為一門(mén)新興的雨水管理技術(shù),雖然從提出到現(xiàn)在僅有30年的時(shí)間,但由于其較低的成本、較強(qiáng)的適應(yīng)性,環(huán)境友好,并且能夠?qū)τ晁M(jìn)行有效的管理,因此在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。
目前,低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施主要包括:保護(hù)性設(shè)計(jì)、滲透、徑流儲(chǔ)存、生物滯留、過(guò)濾、低沖擊景觀等。
2 “棕地”概念概述
棕地,即英文“BroWnfield”的直譯,它最早出現(xiàn)在1980年美國(guó)《環(huán)境應(yīng)對(duì)、賠償和責(zé)任綜合法》中,主要是為了解決舊工業(yè)地上的土壤污染問(wèn)題。依據(jù)該法的規(guī)定,棕地是一些不動(dòng)產(chǎn),而這些不動(dòng)產(chǎn)因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)的或者潛在的有害和危險(xiǎn)物的污染而影響到它的擴(kuò)展、振興和重新利用。
由于各國(guó)的國(guó)情國(guó)策以及所面對(duì)的具體情況不盡相同,因此,在國(guó)際上,各國(guó)對(duì)棕地的定義也是各有側(cè)重。2002年美國(guó)對(duì)棕地的定義為:指因含有或可能含有的危害性物質(zhì)、污染物或致污物使得擴(kuò)張、再開(kāi)發(fā)或再利用變得復(fù)雜的不動(dòng)產(chǎn)。而英國(guó)對(duì)棕地的定義則更加側(cè)重于曾經(jīng)被利用、目前閑置的土地。根據(jù)英國(guó)規(guī)劃法,棕地(Brownfield)是相對(duì)于綠地(Greenfield)的一種規(guī)劃術(shù)語(yǔ)。因此,它定義的范圍要更加廣泛。
3 低影響開(kāi)發(fā)與城市棕地景觀更新相結(jié)合的必要性
目前,我國(guó)對(duì)棕地的治理和對(duì)LID技術(shù)的運(yùn)用還都有待進(jìn)一步的發(fā)展和提高,兩個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合有助于碰撞出全新的治理模式,對(duì)于探索適宜中國(guó)國(guó)情的棕地治理方式具有重要的意義。
LID與棕地景觀更新結(jié)合的優(yōu)勢(shì)包括:①提高景觀功能性,使得區(qū)域內(nèi)雨水資源得到保護(hù)和利用,削減雨水徑流,削弱雨水洪峰,降低市政管網(wǎng)壓力。②豐富棕地景觀層次,提高棕地再開(kāi)發(fā)用地規(guī)劃的兼容性,增加棕地的市場(chǎng)價(jià)值、環(huán)境價(jià)值和文化價(jià)值,帶動(dòng)周邊經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。③調(diào)節(jié)棕地微氣候,提高生物多樣性,促進(jìn)棕地生態(tài)的恢復(fù)。④拓展LID的使用范圍,使LID可以在更大范圍內(nèi)得到運(yùn)用,擴(kuò)大其對(duì)環(huán)境的積極影響。
4 低影響開(kāi)發(fā)與城市棕地景觀更新相結(jié)合的可行性
4.1 政策方面 黨和國(guó)家非常重視生態(tài)文明建設(shè)。黨的“十”首次將“生態(tài)文明建設(shè)”獨(dú)立成篇,并將其納入社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)“五位一體”的總體布局中,可見(jiàn)生態(tài)文明建設(shè)在國(guó)家發(fā)展中的突出位置。報(bào)告從優(yōu)化國(guó)土空間格局、全面促進(jìn)資源節(jié)約、加強(qiáng)大白然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)力度和加強(qiáng)生態(tài)文明制度建設(shè)等方面多管齊下,將生態(tài)文明建設(shè)融人到經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)各方面和全過(guò)程中。
4.2 效益方面 LID理念強(qiáng)調(diào)的是通過(guò)自然生態(tài)的方法維持和恢復(fù)場(chǎng)地白然水文循環(huán),對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行最小干預(yù),控制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度。通過(guò)雨水設(shè)施與棕地現(xiàn)存白然景觀相結(jié)合的方式,代替?zhèn)鹘y(tǒng)單一的市政管網(wǎng)排放系統(tǒng),這不僅可以減少后期對(duì)雨水管理的成本,還能促進(jìn)棕地生態(tài)的恢復(fù),減少對(duì)棕地環(huán)境的二次破壞,具有非常好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)等多重效益。
4.3 技術(shù)方面
篇3
關(guān)鍵詞:綠色基礎(chǔ)設(shè)施 城市化 雨洪管理
中圖分類號(hào): F291.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
Management of Urban Storm water by Green Infrastructures
Wang Yangsheng
(Shenzhen Sanzhoutian Tongluojing Reservoir Management Division)
Abstract: This paper introduces the development process of green infrastructure, analyses the main technical measures and benefits, and Hydrological effect of urbanization and Hydrological effect under green infrastructures. Introduces the successful cases of international green infrastructure, finally by comparing the traditional storm water management and Storm water management under green infrastructures ,and the urban’s green infrastructure implementation and storm water utilization strategy, to explore the management of urban storm water by green infrastructures..
Keywords: Green Infrastructure, Urbanization, Storm Water Management
1 綠色基礎(chǔ)設(shè)施概況
1.1綠色基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展與演變
第一個(gè)定義:1999年,在保護(hù)基金和美國(guó)農(nóng)業(yè)部林務(wù)局領(lǐng)導(dǎo)下,美國(guó)由聯(lián)邦、州和當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)以及非政府組織組成的工作組制定了培訓(xùn)計(jì)劃、推廣綠色基礎(chǔ)設(shè)施,以使其納入地方、區(qū)域以及國(guó)家的規(guī)劃和政策中。綠色基礎(chǔ)設(shè)施(green infrastructures,GI)定義為國(guó)家自然生命支持系統(tǒng)——一個(gè)由水道、濕地、森林、野生動(dòng)物棲息地和其他自然區(qū)域,綠道、公園和其他保護(hù)區(qū)域,農(nóng)場(chǎng)、牧場(chǎng)和森林,荒野和其他維持原生物種、自然生態(tài)過(guò)程和保護(hù)空氣和水資源以及提高美國(guó)社區(qū)和人民生活質(zhì)量的荒野和開(kāi)敞空間所組成的相互連接的網(wǎng)絡(luò)。廣泛接受的定義:一個(gè)自然區(qū)域和其他開(kāi)放空間相互連接的網(wǎng)絡(luò),以及可能附帶的工程設(shè)施,該網(wǎng)絡(luò)有助于保存自然的生態(tài)價(jià)值和功能,維持潔凈的空氣和水源,對(duì)人類和野生動(dòng)植物大有裨益。(美國(guó),麥克 A. 貝內(nèi)迪克特和愛(ài)德華 T. 麥克馬洪,2001);特殊的定義:在加拿大,綠色基礎(chǔ)設(shè)施概念完全不同于英美等國(guó)家,是指基礎(chǔ)設(shè)施工程的生態(tài)化,主要是以生態(tài)化手段來(lái)改造或代替道路工程、排水、能源、洪澇災(zāi)害治理以及廢物處理系統(tǒng)等問(wèn)題。(Moffatt, 2001)
另外,美國(guó)保護(hù)基金會(huì)(Conservation Fund)的馬克·本尼迪克特(Mark Benedict)與艾德·麥克馬洪(Ed McMahon)(2006)將綠色基礎(chǔ)設(shè)施定義為:一個(gè)有戰(zhàn)略規(guī)劃與管理的荒野、公園、綠道、保護(hù)地役權(quán)以及具有保護(hù)價(jià)值的使用中土地的網(wǎng)絡(luò),能夠支持本地物種,保持自然生態(tài)過(guò)程,維持空氣與水資源,并為美國(guó)社區(qū)與人們的健康與生活質(zhì)量做貢獻(xiàn)。
最近,隨著人們需要解決城市雨水徑流的水質(zhì)量影響的問(wèn)題,響應(yīng)《清潔水法(Clean Water Act)》以及其他相關(guān)條例的要求,一個(gè)全新的綠色基礎(chǔ)設(shè)施定義應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(U.S. Environmental Protection Agency)(EPA),綠色基礎(chǔ)設(shè)施指“利用或模擬自然過(guò)程以滲透、蒸發(fā)(通過(guò)蒸發(fā)或植物將水回歸大氣層的過(guò)程),或重新在利用場(chǎng)地產(chǎn)生的雨水或徑流的系統(tǒng)與實(shí)踐?!狈鹆_里達(dá)綠道委員會(huì)與美國(guó)保護(hù)基金會(huì)的定義著重大型景觀元素,例如公園、自然區(qū)域、綠道以及使用中土地(農(nóng)業(yè)與森林),而EPA更偏向?qū)⒊鞘协h(huán)境中的小型景觀——綠色屋頂、樹(shù)木、雨水花園、植被沼澤、口袋濕地、滲透種植器,植被交通安全島,等等——作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施的典型組成部分。
基于雨洪控制利用在綠色基礎(chǔ)設(shè)施中的重要地位和具體工程應(yīng)該,西雅圖公共事業(yè)局提出了一個(gè)更為專業(yè)的術(shù)語(yǔ)——綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施(Green Stormwater Infrastructure,GSI)[2],主要是指針對(duì)城市雨洪控制利用的一類綠色基礎(chǔ)設(shè)施,主要包括生物滯留池(雨水花園)、滲透鋪裝、綠色屋頂、蓄水池、綠地等。
與綠色基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)的是傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施,由道路、橋梁、鐵路及其它確保工業(yè)化經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)作所必須的公共設(shè)施所組成的網(wǎng)絡(luò),是由大量鋼筋、水泥構(gòu)筑的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。長(zhǎng)期以來(lái),灰色基礎(chǔ)設(shè)施造成了生態(tài)廊道被切斷、氣候系統(tǒng)破壞、城市防洪系統(tǒng)脆弱等一系列問(wèn)題,另外,灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資和維護(hù)成本高,施工難度大工期長(zhǎng)等。對(duì)現(xiàn)有灰色基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)與綠色化,是城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容。對(duì)現(xiàn)有灰色基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)與綠色化包含生態(tài)公園、城市綠道、綠色街道、綠色停車場(chǎng)、綠色屋頂?shù)葍?nèi)容。
1.2綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施主要技術(shù)
根據(jù)應(yīng)該尺度及區(qū)域元素特點(diǎn),綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以分為區(qū)域尺度、社區(qū)尺度和場(chǎng)地尺度三種不種尺度。研究和分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于綠色基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[1,3-6],總結(jié)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的典型技術(shù)措施、技術(shù)特點(diǎn)和功能效益(表1)。
表1 綠色基礎(chǔ)設(shè)施典型技術(shù)措施表
Tab 1 Typical technology measure of green infrastructure
應(yīng)用綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以是單項(xiàng)措施,也可以是多項(xiàng)技術(shù)相組合。應(yīng)用綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效管理城市雨洪,是解決城市雨水問(wèn)題的新理念與方法,與傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施相比,其建設(shè)投資和維護(hù)成本低,還有助于改善城市生態(tài)環(huán)境,能為居民提供具有美學(xué)和生態(tài)功能的城市景觀。在綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中,融入城市整體規(guī)劃,具有防洪減災(zāi)、減少?gòu)搅魑廴?、改善生態(tài)環(huán)境、增加水資源幾大功效,能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三重共贏局面。
1.3綠色基礎(chǔ)設(shè)施的效益
綜合國(guó)內(nèi)外研究與具體案例[1-3],總結(jié)了綠色基礎(chǔ)設(shè)施的多重利益,主要有以下幾種:
(1)環(huán)境:綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠吸收雨水,減少?gòu)搅髋c相關(guān)的影響,如洪水與侵蝕;它可以有效管理雨洪,達(dá)到城市水資源充分利用效果;它可以通過(guò)移除空氣與水中的有害污染物,改善環(huán)境質(zhì)量;它能夠通過(guò)減少機(jī)動(dòng)車排放的礦物燃料廢氣,降低建筑的能源消耗,以及封存與儲(chǔ)存碳,緩解氣候變化等
(2)經(jīng)濟(jì):綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠在景觀管理、娛樂(lè)休閑以及旅游業(yè)等領(lǐng)域上創(chuàng)造工作與商業(yè)機(jī)遇;已有多個(gè)研究表明,綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠促進(jìn)當(dāng)?shù)厣虡I(yè)區(qū)的零售銷售額與其他經(jīng)濟(jì)活動(dòng)[1];它能增加房產(chǎn)價(jià)值[1];它能為社區(qū)吸引游客、居民與商業(yè);它能降低能源、醫(yī)療保健、以及灰色基礎(chǔ)設(shè)施的成本消耗,創(chuàng)造更多的資金用于其它用途。
(3)社區(qū):綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠通過(guò)提供戶外娛樂(lè)機(jī)會(huì),以及是散步或騎車作為人們生活的常規(guī),為人們帶來(lái)一種健康的生活方式;它能改善環(huán)境條件以及它們對(duì)公共衛(wèi)生的影響;它能為人們聚會(huì)與社交提供場(chǎng)地,營(yíng)造社區(qū)精神;它能提升城市與郊區(qū)發(fā)展的美學(xué)質(zhì)量;它能為公共藝術(shù)與文化價(jià)值的表達(dá)提供機(jī)會(huì);它能將人們連接到自然。
1.4城市化與綠色基礎(chǔ)設(shè)施
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市化的快速發(fā)展,城市的規(guī)模和數(shù)量快速擴(kuò)張,城市人口高度集中,工業(yè)規(guī)模不斷增加,導(dǎo)致城市水資源日趨緊缺,而排污量日益增加,城市水體惡化。城市擴(kuò)張同時(shí),建筑物密度不斷加大,不透水面積擴(kuò)大,雨水下滲減少,雨洪徑流系統(tǒng)增大、徑流量增加、匯流時(shí)間縮短,大量雨水徑流短時(shí)間內(nèi)集中到排水系統(tǒng),加大了行洪壓力和污水處理負(fù)荷,洪峰形成時(shí)間提前和峰值加大,導(dǎo)致城市洪澇災(zāi)害日益加重。雨水下滲減少,土壤含水量下降,生態(tài)環(huán)境變差,同時(shí)地下水位下降,地面沉降和海水入侵等問(wèn)題也突顯。
綠色基礎(chǔ)設(shè)施是人與自然和諧的有效途徑,是一種人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展模式,是對(duì)城市化帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題的反思,是對(duì)灰色基礎(chǔ)設(shè)施的改造與補(bǔ)充。綠色基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)施,改造城市水文效應(yīng),恢復(fù)自然水循環(huán),構(gòu)造人與自然和諧。對(duì)于綠色基礎(chǔ)設(shè)施,我們應(yīng)該給予足夠重視,它可以實(shí)現(xiàn)涵養(yǎng)水源、雨洪利用、防洪減災(zāi)、凈化水體、美化環(huán)境等多重目標(biāo),可以減少對(duì)灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入,減輕城市排水和水處理系統(tǒng)的負(fù)荷,減少水污染,補(bǔ)給地下水,緩解地面沉降等一系列問(wèn)題。
綜合國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究和具體實(shí)踐[1,5-7],對(duì)城市化水文效應(yīng)和綠色基礎(chǔ)設(shè)施水文效應(yīng)進(jìn)行剖析,繪制對(duì)比圖(圖1、2)。
圖1 城市化水文效應(yīng)
Fig 1 Hydrological effect of urbanization
圖2綠色基礎(chǔ)設(shè)施下水文效應(yīng)
Fig 2 Hydrological effect under green infrastructures
1.5國(guó)外綠色基礎(chǔ)設(shè)施的工程實(shí)踐
綠色基礎(chǔ)設(shè)施在城市雨洪控制利用領(lǐng)域具有十分重要的地位,近年來(lái),在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家掀起了綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)熱潮,經(jīng)過(guò)多年推廣,綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施在美國(guó)多個(gè)州已有不少成功的應(yīng)用案例[1]。
紐約市及其伙伴城市都有過(guò)使用自然的方法成功復(fù)合水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期記錄,并實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)的可量化的協(xié)同效益。例如,在卡茨基爾(Catskill)與特拉華州(Delaware)流域,紐約市、紐約洲、社區(qū)以及各環(huán)境組織一致同意,與依靠末端處理與高能耗過(guò)濾系統(tǒng)相比,保留綠蔭面積與自然緩沖是保持飲用水清潔的更好方法。自從1991年紐約市申請(qǐng)放棄使用卡茨基爾與特拉華州系統(tǒng)的過(guò)濾要求開(kāi)始,DEP已經(jīng)投資超15億美元并投入大量人力來(lái)維持水源水的原始質(zhì)量,且到目前為止,已經(jīng)擺脫了對(duì)過(guò)濾工廠的依賴,成功節(jié)省了超100億美元。DEP所做的努力包括在由EPA簽發(fā),由DEP及其流域伙伴包括紐約洲、各流域城鎮(zhèn)以及各社會(huì)組織執(zhí)行的《過(guò)濾回避決議之內(nèi)(Filtration Avoidance Determinations)》。同樣地,自從90年代起,DEP便一直依靠斯塔頓島(Staten Island)“藍(lán)帶”系統(tǒng)(Bluebelt system)的濕地與各種自然區(qū)域來(lái)吸收街道上的雨水徑流,從而擺脫了對(duì)排水系統(tǒng)的需求。
20世紀(jì)早期,奧農(nóng)達(dá)加湖地區(qū)因商業(yè)和度假勝地湖而興起。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,隨著城市的擴(kuò)張和多元化的工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致嚴(yán)重污染,根據(jù)美國(guó)環(huán)保局的調(diào)查,20世紀(jì)90年代中期該湖泊就被懷疑成為世界上污染最嚴(yán)重的湖泊之一。該州于1997年,開(kāi)展一項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃,提出了以下幾種減少?gòu)U水污染湖泊及其支流的方法:改進(jìn)和升級(jí)污水處理廠設(shè)施;消除或減少的CSO系統(tǒng)的影響;并建立一套監(jiān)測(cè)程序,對(duì)區(qū)域內(nèi)水質(zhì)改善項(xiàng)目的作用效果進(jìn)行評(píng)估。1999年到2008年全縣開(kāi)發(fā)的ACJ執(zhí)行計(jì)劃,主要集中在改善與米特羅(METRO)污水處理場(chǎng)設(shè)施相關(guān)的大量灰色基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。根據(jù)這一階段的計(jì)劃,全縣完成了數(shù)十個(gè)項(xiàng)目,包括維修老化的下水道基礎(chǔ)設(shè)施,在有條件的區(qū)域建設(shè)獨(dú)立的暴雨和衛(wèi)生下水道,建設(shè)米德蘭區(qū)域處理設(shè)施(RTF),主要目的是將收集的雨水在進(jìn)入下水道之前,進(jìn)行低水平的處理。通過(guò)新的GI項(xiàng)目,全縣每年可以攔截處理約250萬(wàn)加侖的雨水。到2018年,經(jīng)過(guò)GI方法改造的雨水管理方案將幫助全縣綜合污水溢流(CSO)系統(tǒng)總攔截指標(biāo)達(dá)到95%??h政府計(jì)劃將GI納入長(zhǎng)期規(guī)劃,使得奧內(nèi)達(dá)加縣成為全美的第一個(gè),將推行GI策略納入行政司法命令一部分的區(qū)縣。
2 深圳綠色基礎(chǔ)設(shè)施與雨洪利用
深圳屬亞熱帶季風(fēng)性氣候,多年平均降水量約1830mm,多年平均水資源總量為20.51億m3。由于本地水資源總量不足,以及地表水資源開(kāi)發(fā)率較低,70%以上用水主要依靠境外調(diào)水,根據(jù)《深圳市水務(wù)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,深圳2015年和2020年用水需求量分別存在2.5億m3和5.0億m3較大缺口。深圳不僅缺水,水環(huán)境方面也有待改善,例如:雨污混流、錯(cuò)接亂排造成水體污染;污染負(fù)荷超載,水生態(tài)破壞;防洪排澇仍存在薄弱環(huán)節(jié),如河道阻塞、排水管網(wǎng)淤堵、部分雨水管網(wǎng)負(fù)荷有限,導(dǎo)致洪澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生等。水資源短缺、水污染和洪澇災(zāi)害依然是深圳面臨的三大水環(huán)境問(wèn)題。近年來(lái),深圳為解決水環(huán)境問(wèn)題,在綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面有不少成功案例。例如,深圳市福田河綜合整治工程[10],通過(guò)河岸生態(tài)改造、沿河截污、初雨處理、水質(zhì)凈化、清淤疏浚、生態(tài)補(bǔ)水、濕地恢復(fù)、植樹(shù)綠化、景觀營(yíng)造及水文化建設(shè)等措施,促進(jìn)防洪達(dá)標(biāo)、改善河流水質(zhì)、恢復(fù)河流生態(tài)、構(gòu)筑景觀文化,打造具有深圳城市特色的濱水休閑空間和城市水系生態(tài)廊道;深圳僑香村、大運(yùn)村雨水利用工程[9],采用屋面集水、雨水花園、植草溝、透水性路面鋪裝等多種雨水利用方式,實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用。
2.1建成區(qū)傳統(tǒng)雨洪與綠色基礎(chǔ)設(shè)施雨洪模擬
深圳高速城市化,沿河沿海低地多為高密集建成區(qū)域,大規(guī)模的開(kāi)發(fā)活動(dòng)加劇了水土流失,河道淤塞嚴(yán)重,行洪能力降低,而且建設(shè)的雨洪系統(tǒng)多為傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施,近年來(lái)全市洪澇災(zāi)害更趨頻繁,經(jīng)濟(jì)損失急劇增長(zhǎng)。
傳統(tǒng)雨洪系統(tǒng)條件下,暴雨徑流匯流快,河道與排水系統(tǒng)水位迅速抬高,排洪壓力增大,易造成積水與河岸侵蝕(如圖3、4)。對(duì)傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施改造后,暴雨后雨水被綠色基礎(chǔ)設(shè)施(如綠色屋頂、雨水花園,生態(tài)洼地和濕地等)吸收后緩慢排放,減少?gòu)搅?,截留污染,提高水的質(zhì)量,又提高了環(huán)境與生物多樣性和審美價(jià)值(如圖5、6),適合在深圳高密度建成區(qū)推廣。
圖3 傳統(tǒng)雨洪系統(tǒng)
Fig 3 Traditional stormwater mangagement
圖4 傳統(tǒng)雨洪系統(tǒng)中河道水位
Fig 4 Water levels in the canals under traditional stormwater mangagement
圖5 綠色基礎(chǔ)設(shè)施下雨洪系統(tǒng)
Fig 5 Stormwater management under green infrastructures
圖6綠色基礎(chǔ)設(shè)施雨洪系統(tǒng)中河道水位
Fig 6 Water levels in the canals under green infrastructures
2.2全市綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施策略
新建區(qū)域的綠色基礎(chǔ)設(shè)施:綠色屋頂、地下截留箱、碎石鋪地、雨水花園、有孔管道、綠色停車場(chǎng)等;
已建成區(qū)域的綠色基礎(chǔ)設(shè)施:道路兩側(cè)雨水花園、居住區(qū)雨水花園、濱水濕地保護(hù)和開(kāi)放式連接、綠色開(kāi)放空間連接、屋頂處理、停車場(chǎng)改造等;
高密度居住區(qū)綠色基礎(chǔ)設(shè)施改造策略:透水停車場(chǎng)改造、管道系統(tǒng)與地下存儲(chǔ)罐、生態(tài)濕地以及生態(tài)保留地建設(shè)、綠色街道等。
2.3全市雨洪利用策略
深圳降雨量豐富,但年內(nèi)分配很不均勻,其中多年平均4~9月份降雨量約占全年降雨量85%,由于雨洪資源時(shí)空不均勻性,加之地形地貌條件導(dǎo)致降雨徑流在境內(nèi)的滯留時(shí)間過(guò)短,雨洪資源利用率相對(duì)較低,近幾年全市地表水資源開(kāi)發(fā)率在25%~30%之間。據(jù)統(tǒng)計(jì),全市中小水庫(kù)171座,總庫(kù)容6.11億立方米,水庫(kù)集雨面積約576km2,而全市山地面積974km2,約50%山地雨洪資源還無(wú)法集蓄利用。經(jīng)研究分析,全市雨洪利用可通過(guò)以下三種主要方式:
①提高蓄水工程蓄洪能力。深圳多數(shù)水庫(kù)常年較低水平運(yùn)行,全市水庫(kù)總蓄水量?jī)H約為2億立方米,仍有較大蓄水空間,可通過(guò)加固擴(kuò)建等方式提升水庫(kù)蓄水能力,加大攔蓄徑流力度,較大程度利用雨洪資源,利用引水工程、渠道、河道等收集自然狀態(tài)下水庫(kù)無(wú)法收集到的雨洪資源;
②提升河道雨洪資源利用。深圳大小河流共310條,因河道未得到治理、水系被破壞、水污染等原因,河道水未能較好利用,應(yīng)通過(guò)河道綜合整治,提升河道涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、生態(tài)補(bǔ)水等能力,提升河道雨洪資源利用。
③城區(qū)雨洪資源利用。深圳城市化水平較高,建筑密度較大,傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施已無(wú)法解決城區(qū)水資源匱乏、水資源污染和洪澇災(zāi)害三大問(wèn)題,應(yīng)加大綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如雨水花園、綠色屋頂、綠色停車場(chǎng)、蓄洪池等,利用雨洪資源、凈化雨水和防洪排澇。
3結(jié)語(yǔ)
我國(guó)城市普遍面臨雨洪管理不力導(dǎo)致的一系列問(wèn)題,而綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施是一種管理城市雨洪的重要途徑。綠色基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)現(xiàn)代化城市具有環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益三重功效,是人與自然和諧的一種有效途徑,是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一種模式。綠色基礎(chǔ)設(shè)施是對(duì)傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施的改造與補(bǔ)充,是對(duì)城市化帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題的反思,綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以減少對(duì)灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入和維修成本。通過(guò)綠色基礎(chǔ)設(shè)施涵養(yǎng)水源、雨洪管理、防洪減災(zāi)、截留污染等方式,可以減輕甚至解決城市高速發(fā)展過(guò)程中面臨的水資源匱乏、水資源污染和洪澇災(zāi)害三大問(wèn)題,同時(shí)構(gòu)筑景觀文化,打造具有深圳城市特色的濱水休閑空間和城市水系,建設(shè)“和諧”“綠色”和“低碳”城市。
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篇4
關(guān)鍵詞:氣候變化;城市建設(shè);關(guān)系
Abstract: In this paper, the author introduces the climate change impact on the city, according to the local climate changes and natural disasters characterization, puts forward the countermeasures that planning climate adaptability city construction and the disaster prevention and reduction construction system.
Key words: climate change; city construction; relationship
中圖分類號(hào):P461文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)
1 氣候變化對(duì)城市的影響
1.1 氣候變化的界定
氣候是長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)氣象要素和天氣現(xiàn)象的平均或統(tǒng)計(jì)狀態(tài),通常由某一時(shí)期的平均值和離差值表征。氣候變化是指氣候平均值和離差值兩者中的一個(gè)或兩者同時(shí)隨時(shí)間出現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)意義上的顯著變化。平均值的升降,表明氣候平均狀態(tài)的變化;離差值增大,表明氣候狀態(tài)不穩(wěn)定性增加,氣候異常愈明顯。氣候變化不但包括平均值的變化,也包括變率的變化。氣候變化一詞在政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)的使用中,是指氣候隨時(shí)間的任何變化,無(wú)論其原因是自然變率,還是人類活動(dòng)的結(jié)果?!堵?lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC)第一款中,將“氣候變化”定義為:“經(jīng)過(guò)相當(dāng)一段時(shí)間的觀察,在自然氣候變化之外由人類活動(dòng)直接或間接地改變?nèi)虼髿饨M成所導(dǎo)致的氣候改變。”UNFCCC因此將因人類活動(dòng)而改變大氣組成的“氣候變化”與歸因于自然原因的“氣候變率”區(qū)分開(kāi)來(lái)。
氣候變化(Climate Change)主要表現(xiàn)為三方面:全球氣候變暖(G l o b a lWarming)、酸雨(Acid Deposition)、臭氧層破壞(Ozone Depletion)。本文采用UNFCCC對(duì)氣候變化的定義,即側(cè)重研究人類活動(dòng)所引起的氣候變化,暫且不考慮自然原因引起的氣候變率。
1.2 氣候變化對(duì)城市的影響
IPCC 第三次評(píng)估報(bào)告提供的預(yù)測(cè)結(jié)果是,本世紀(jì)末全球平均氣溫可能上升1.4℃-5.8℃。未來(lái)變暖的變幅取決于人類采取什么樣的生活和生產(chǎn)方式,但全球氣候總的變化趨勢(shì)仍繼續(xù)向變暖的方向發(fā)展。氣候變暖將對(duì)全球的生態(tài)系統(tǒng)、各國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重影響。氣候變化是事關(guān)生態(tài)與環(huán)境保護(hù)、能源與水資源管理、食物安全和人類健康以及人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題,是人類社會(huì)生存和發(fā)展面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。人類活動(dòng)所引起的氣候變化主要表現(xiàn)人為增暖,溫度升高造成的影響表現(xiàn)為:北半球高緯地區(qū)的早春農(nóng)作物播種,林火和蟲(chóng)害對(duì)森林的影響;歐洲與熱浪相關(guān)的死亡率,某些地區(qū)的傳染病傳播媒介,以膠北半球中高緯地區(qū)的花粉過(guò)敏;在北極地區(qū)冰雪上狩獵和旅行,在低海拔高山地區(qū)的運(yùn)動(dòng)等。城市及其系統(tǒng)受到了氣候變化和氣候變異的影響,如山區(qū)人居環(huán)境遭受冰川湖泊爆發(fā)洪水的風(fēng)險(xiǎn)加大;海平面升高和人類的發(fā)展,增加了許多地區(qū)海岸帶洪水造成的損害。
1.3 氣候變化引發(fā)的自然災(zāi)害
氣象災(zāi)害占了中國(guó)自然災(zāi)害較高比例,而極端氣象現(xiàn)象與氣候變化、尤其是氣候變暖高度有關(guān)。又由于我國(guó)人口眾多、自然環(huán)境相對(duì)惡劣,自然系統(tǒng)和人類社會(huì)對(duì)氣候變化的敏感性高等因素,容易遭受自然災(zāi)害的侵襲;同時(shí),由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后,技術(shù)水平較低,基礎(chǔ)設(shè)施不完善,以及有效資源管理手段缺乏等原因,我國(guó)自然系統(tǒng)和人類社會(huì)在災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中對(duì)自然災(zāi)害的應(yīng)對(duì)能力相對(duì)低下,由此所致的災(zāi)后重建恢復(fù)能力也較差。我國(guó)較易遭受的自然災(zāi)害,包括:洪澇災(zāi)害。據(jù)國(guó)家防汛抗旱總指揮部統(tǒng)計(jì)顯示,截止2009年8月24日,全年直接經(jīng)濟(jì)損失711億元,共有29個(gè)省份不同程度發(fā)生洪澇災(zāi)害。暴雨泥石流。2010 年8 月7日甘肅舟曲因特大暴雨引發(fā)的泥石流至今讓人觸目驚心;2010 年8月12 日起,由于連日的強(qiáng)降雨天氣,四川多地發(fā)生特大山洪泥石流災(zāi)害,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)11.6億元。海平面上升。我國(guó)是世界上受海平面上升影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一。中國(guó)全海域海平面平均上升速率為2.5 毫米/ 年。2004~2006 年,中國(guó)全海域海平面都高于常年,其中2006年比常年高 71 毫米。與 2003 年相比,2004~2006 年中國(guó)全海域海平面呈起伏上升趨勢(shì),各海區(qū)海平面變化趨勢(shì)與全海域一致。海平面上升不僅會(huì)造成我國(guó)沿海地區(qū)土地資源的嚴(yán)重?fù)p失,而且會(huì)嚴(yán)重影響沿海地區(qū)的重要工程設(shè)施和沿海城市發(fā)展。這些自然災(zāi)害和其他氣候變化引發(fā)的自然災(zāi)害都是城市脆弱性的外因,增加了城市脆弱性的強(qiáng)度。
2 構(gòu)建減災(zāi)防災(zāi)體系和建設(shè)氣候變化適應(yīng)性城市的路徑
2.1 構(gòu)建減災(zāi)防災(zāi)體系的建議
2.1.1 提高城市對(duì)氣候變化和自然災(zāi)害的災(zāi)前適應(yīng)能力。加強(qiáng)極端氣候變化和重大氣候現(xiàn)象及其影響的中短期預(yù)報(bào)和精細(xì)化預(yù)報(bào),提高重大氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和時(shí)效性,形成全國(guó)性、多層次、布局合理的氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)災(zāi)害性氣候事件的預(yù)警分析和風(fēng)險(xiǎn)分析。
2.1.2 加強(qiáng)城市對(duì)氣候變化和自然災(zāi)害的災(zāi)中應(yīng)對(duì)能力。建立不同級(jí)別自然災(zāi)害應(yīng)急處置制度和響應(yīng)制度,建立分級(jí)響應(yīng)、屬地管理的縱向組織指揮體系,構(gòu)建信息共享、分工協(xié)作的橫向部門(mén)協(xié)作聯(lián)動(dòng)體系,建立政府、企業(yè)、群眾共同響應(yīng)的災(zāi)害應(yīng)急處置體系。
2.1.3 加速城市對(duì)氣候變化和自然災(zāi)害的災(zāi)后恢復(fù)能力。充分發(fā)揮政府在災(zāi)后重建中的重要作用,政府要從組織領(lǐng)導(dǎo)、保障措施、責(zé)任落實(shí)以及政策措施等方面,切實(shí)做好災(zāi)后的重建恢復(fù)工作。政府加強(qiáng)資金和物資管理,強(qiáng)化督促檢查,統(tǒng)籌處理災(zāi)后重建與做好日常工作的關(guān)系,確保災(zāi)后恢復(fù)重建工作扎實(shí)推進(jìn)。
2.2 建設(shè)氣候變化適應(yīng)性城市的路徑分析
2.2.1 要厘清全球、全國(guó)以及本地區(qū)氣候特征、氣候變化趨勢(shì),尤其是極端氣候現(xiàn)象,理清人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)與氣候變化之類的相互關(guān)系,從人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)角度減輕和減緩其對(duì)氣候變化的影響。因此,要加強(qiáng)對(duì)氣候變化專項(xiàng)規(guī)劃的制定和建設(shè),充分運(yùn)用規(guī)劃的提綱挈領(lǐng)作用統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各部門(mén)(區(qū)域)的應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)。在規(guī)劃基礎(chǔ)上,加強(qiáng)國(guó)家層面上的氣候變化立法工作,以法律規(guī)范全社會(huì)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng),明確各自責(zé)任和義務(wù),切實(shí)實(shí)現(xiàn)有利于人類可持續(xù)發(fā)展氣候安全。
2.2.2 要充分發(fā)揮科技對(duì)氣候變化的支撐作用。通過(guò)利用科技加大氣候變化規(guī)律研究、氣候變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)、氣候變化影響分析、提高氣候變化的預(yù)測(cè)性,增強(qiáng)應(yīng)對(duì)氣候變化的針對(duì)性、有效性和科學(xué)性,以減輕已經(jīng)存在或可能發(fā)生的氣候變化對(duì)人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的負(fù)面影響。
2.2.3 要提高氣候變化適應(yīng)性城市的防災(zāi)減災(zāi)能力。應(yīng)對(duì)氣候變化和防御極端氣候?yàn)?zāi)害能力是體現(xiàn)未來(lái) 20 年和諧社會(huì)建設(shè)水平與國(guó)家綜合國(guó)力的一個(gè)重要方面,應(yīng)把應(yīng)對(duì)氣候變化和防災(zāi)減災(zāi)納入國(guó)家安全體系,動(dòng)員全社會(huì)力量,共同增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)、抵御極端氣象災(zāi)害的能力,降低氣候變化的風(fēng)險(xiǎn),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源保障、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化的能力。
3 結(jié)束語(yǔ)
氣候變化引發(fā)了一系列自然災(zāi)害,為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須要建設(shè)氣候變化適應(yīng)性城市。加強(qiáng)氣候變對(duì)城市建設(shè)的研究分析,有助于提高城市應(yīng)對(duì)氣候變化的能力。
參考文獻(xiàn):
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篇5
關(guān)鍵詞:鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施;生命支撐系統(tǒng);規(guī)劃內(nèi)容
Abstract: The Village Living environment faces a huge threat in the process of rapid urbanization: soil erosion, the uncontrolled spread of land for construction and the deterioration of ecological environment. Based on smart growth and sustainable development and the elaborated the concept of green infrastructure, the article studies the principles and contents of the village green infrastructure planning, aimed to providing theoretical guidance for the construction of rural green infrastructure,
harmonious coexistence of “people,natural,social”.
Key Words: Rural Green Infrastructure;Life-support system;Planning content
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
2009年第46屆IFLA大會(huì)主題為“綠色基礎(chǔ)設(shè)施:高性能景觀”,定義了風(fēng)景園林的生態(tài)意義。2006年黨的十六屆五中全會(huì)做出了加快社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重大決定,提出實(shí)施以“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主 ”為內(nèi)容的新農(nóng)村建設(shè)戰(zhàn)略,農(nóng)村進(jìn)入了快速城市化進(jìn)程。在物質(zhì)水平不斷提高的同時(shí),鄉(xiāng)村卻進(jìn)入了生態(tài)惡化的尷尬境地?;诃h(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和生態(tài)型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要求,本文研究村莊的綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃,著重恢復(fù)鄉(xiāng)村自然生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和改善。綠色基礎(chǔ)設(shè)施是對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)全新的認(rèn)識(shí)和尊重,具有良好的發(fā)展前景。
概念辨析:鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)涵
相對(duì)與“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”(Gary Infrastructure,常規(guī)工程規(guī)劃的道路、機(jī)場(chǎng)、橋梁)而言,綠色基礎(chǔ)設(shè)施(Green Infrastructure,簡(jiǎn)稱GI)的定義為:具有內(nèi)部連接性的自然區(qū)域及開(kāi)放空間的網(wǎng)絡(luò),以及可能附帶的工程設(shè)施,這一網(wǎng)絡(luò)具有自然生態(tài)體系功能和價(jià)值,為人類和野生動(dòng)物提供自然場(chǎng)所,它們總體構(gòu)成保證環(huán)境、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)框架。它的核心是由自然開(kāi)放空間來(lái)控制城市形態(tài),創(chuàng)造健康的人居環(huán)境,凸顯了自然環(huán)境的“生命支撐”價(jià)值。
社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中,為片面追求城市化速度不斷的“大拆大建”,鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施配套落后,使得水土流失,鄉(xiāng)野和自然開(kāi)放空間不斷減少。任其發(fā)展下去,將有悖于社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的根本目的。鄉(xiāng)村是快速城市化的重要力量,是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌和可持續(xù)發(fā)展的主體。而目前的新農(nóng)村建設(shè)之路,恰恰是破壞了鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展所依賴的真正基質(zhì)。鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施包括生產(chǎn)性綠色基礎(chǔ)設(shè)施和生活性綠色基礎(chǔ)設(shè)施,本文所研究的主要是生活性綠色基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),它包含土壤、水道、濕地、森林、野生動(dòng)物棲息地及自然區(qū)、綠色廊道、森林以及對(duì)人民健康和生活質(zhì)量有所貢獻(xiàn)的荒野及其它空地等。在我們進(jìn)行灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之前,應(yīng)該宏觀的進(jìn)行更具建設(shè)彈性,前瞻性和主動(dòng)性的綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃,變被動(dòng)建設(shè)為主動(dòng)保護(hù)。
鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的框架
2.1鄉(xiāng)村土地整治規(guī)劃
土地整治是指在一定區(qū)域內(nèi),對(duì)耕地、水體、鄉(xiāng)村建設(shè)用地、林地等進(jìn)行綜合治理,改善土地利用的結(jié)構(gòu),促進(jìn)土地資源的可持續(xù)利用的過(guò)程。2010年底,國(guó)務(wù)院47號(hào)文件為促進(jìn)鄉(xiāng)村土地整治提出“以耕地面積增加、建設(shè)用地減少,農(nóng)村生產(chǎn)生活條件和生態(tài)環(huán)境明顯改善為目標(biāo),規(guī)范推進(jìn)以田水路林村綜合整治為內(nèi)容的農(nóng)村土地整治示范建設(shè)。”。我國(guó)鄉(xiāng)村的土地整治有了一個(gè)新的目標(biāo):改善鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境。鄉(xiāng)村土地整治不僅包括田地,更包括生活空間和生態(tài)環(huán)境。①保護(hù):保護(hù)具有景觀生態(tài)意義的生態(tài)斑塊,如林地、濕地、動(dòng)植物棲息地、自然水體等。保護(hù)鄉(xiāng)村人文景觀,充分認(rèn)識(shí)地域文化和村莊特色的保護(hù)和管理的意義,對(duì)有景觀價(jià)值的住宅和村莊風(fēng)貌予以更新。②改造:通過(guò)生產(chǎn)性活動(dòng)目的性的進(jìn)行生態(tài)性建設(shè),如河流堤岸的生態(tài)化改造,鄉(xiāng)村垃圾的一體化處理、地表灌溉等。③塑造:塑造新的生態(tài)景觀,如建立生態(tài)綠色廊道的道路廊道、建造防護(hù)林、建設(shè)分散的生態(tài)斑塊等。
2.2鄉(xiāng)村水環(huán)境治理
在新農(nóng)村建設(shè)過(guò)程中,隨著大量的公路等不透水區(qū)域的迅速蔓延,加上鄉(xiāng)村綠色植被的減少,導(dǎo)致河流和地下水位下降,鄉(xiāng)村應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害的能力減弱。國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的村莊建設(shè)之后已經(jīng)將鄉(xiāng)村建設(shè)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到鄉(xiāng)村人居環(huán)境的改善上,利用生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力并輔以人工措施來(lái)保護(hù)鄉(xiāng)村本底的自然景觀,為我們提供了案例借鑒。如韓國(guó)的濕地污水處理系統(tǒng),澳大利亞的水敏城市設(shè)計(jì),日本的鄉(xiāng)村生活污水處理系統(tǒng)等。
鄉(xiāng)村水環(huán)境治理包括鄉(xiāng)村河流景觀治理和鄉(xiāng)村雨水綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)兩方面內(nèi)容。鄉(xiāng)村雨水綠色基礎(chǔ)設(shè)施利用自然環(huán)境并應(yīng)用人工模擬自然生態(tài)方式,通過(guò)生態(tài)技術(shù)手段,治理鄉(xiāng)村水環(huán)境,提高應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害的能力,實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村水體的良性循環(huán)。如雨水收集凈化裝置,滲透性道路鋪裝,植被淺溝等措施。鄉(xiāng)村河流景觀治理則主要是針對(duì)鄉(xiāng)村現(xiàn)有的河道景觀,可以采取如下幾種方式:濱水生態(tài)景觀帶,濱水綠道,對(duì)堤岸進(jìn)行生態(tài)化改造等,在較大范圍層面上則可以采取設(shè)立自然保護(hù)區(qū),生態(tài)濕地公園,建設(shè)區(qū)域性生態(tài)走廊等方式。
2.3鄉(xiāng)村綠色空間網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
鄉(xiāng)村綠色空間網(wǎng)絡(luò)是由“網(wǎng)絡(luò)中心”(hubs)和“連接廊道”(links)組成的自然開(kāi)放空間系統(tǒng),包含了各種尺度的生態(tài)和景觀要素,如綠道,國(guó)家森林,公園,農(nóng)場(chǎng),森林,濕地,岸線等。網(wǎng)絡(luò)中心為動(dòng)植物提供源地,鏈接廊道用來(lái)連接網(wǎng)絡(luò)中心,使得整個(gè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化,恢復(fù)生態(tài)的連續(xù)性和網(wǎng)絡(luò)性,并且為鄉(xiāng)村建設(shè)提供空間框架。通過(guò)對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)景觀生態(tài)環(huán)境的調(diào)查和評(píng)價(jià),確定土地整理需要達(dá)到的景觀生態(tài)目標(biāo),構(gòu)建集生態(tài)、景觀、游憩、風(fēng)貌和文化于一體的鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。
3、結(jié)語(yǔ)
可持續(xù)發(fā)展定義為:既滿足當(dāng)代人的需求,又不損害后代人滿足其需求的能力。鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施包含了各種天然和改善再造的生態(tài)景觀要素,它將鄉(xiāng)村生境保護(hù)和城市化進(jìn)程有機(jī)融合,是鄉(xiāng)村未來(lái)真正的可持續(xù)發(fā)展之路。在快速城市化、消除“城鄉(xiāng)二元”結(jié)構(gòu)社會(huì)大背景之下,一旦鄉(xiāng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的理念被廣泛應(yīng)用,它所產(chǎn)生理論和實(shí)踐意義都是巨大的。
參考文獻(xiàn):
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篇6
觀規(guī)劃角度提出建議,以期更好地推動(dòng)海綿城市的研究與發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】:海綿城市;水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施;生態(tài)優(yōu)先;雨水利用
1、海綿城市的提出背景
城市化的不斷加深則帶來(lái)一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,其中水生態(tài)危機(jī)尤為突出。城市面臨的水生態(tài)問(wèn)題遠(yuǎn)不止洪澇災(zāi)害,還有水資源短缺和水安全問(wèn)題與之并存。反觀我國(guó)傳統(tǒng)城市建設(shè)模式,在應(yīng)對(duì)內(nèi)澇洪災(zāi)和水安全問(wèn)題的能力卻存在明顯不足。
因此,在我國(guó)水生態(tài)環(huán)境惡化和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的時(shí)代背景下,海綿城市作為人與自然和諧共存的有效途徑,被專業(yè)領(lǐng)域?qū)W者提出和推廣,并成為國(guó)家和地方政府解決城市雨洪綜合管理的指導(dǎo)方針和戰(zhàn)略目標(biāo)。
2、海綿城市概念及意義
我國(guó)《指南》中對(duì)海綿城市的概念進(jìn)行明確定義:指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。該簡(jiǎn)單概念背后隱含的深層內(nèi)涵,可以具體分解為:一是,海綿城市面對(duì)洪澇或者干旱時(shí)能靈活應(yīng)對(duì)和適應(yīng)各種水環(huán)境危機(jī)的韌力,體現(xiàn)了彈性城市應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的思想;二是,海綿城市要求基本保持開(kāi)發(fā)前后的水文特征不變;三是,海綿城市要求保護(hù)水生態(tài)環(huán)境,將雨水作為資源合理儲(chǔ)存起來(lái),以解城市不時(shí)缺水之需。現(xiàn)代化城市建設(shè)過(guò)程當(dāng)中,海綿城市的應(yīng)用有利于解決水資源短缺、內(nèi)澇頻繁發(fā)生、水生態(tài)惡化等突出問(wèn)題,為建設(shè)海綿城市提供重要保障[1-2]。
3、海綿城市發(fā)展歷程
3.1國(guó)外研究發(fā)展歷程
通過(guò)國(guó)外文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),海綿城市的概念最早被澳大利亞研究學(xué)者用來(lái)隱喻城市對(duì)周邊鄉(xiāng)村人口的吸附效應(yīng)。近年來(lái),多有學(xué)者運(yùn)用該概念來(lái)形象比喻城市吐納雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海綿城市來(lái)形容城市像海綿一樣處理雨洪自然事件問(wèn)題的彈性能力,并以三個(gè)案例說(shuō)明了從規(guī)劃到設(shè)計(jì)不同尺度的具體雨洪管理設(shè)計(jì)方法,包含雨洪滯留和過(guò)濾等景觀手法的應(yīng)用。2015年 1 月,美國(guó)《晨報(bào)》(Morning Edition)也展_了建設(shè)海綿城市的討論 。國(guó)際上關(guān)于“海綿城市”的相關(guān)理念與政策很多,盡管這些理念的名稱不同,但所采取的工程措施基本涵蓋:透水鋪磚、雨水花園、綠色屋頂、植草溝等雨水滲透、滯留設(shè)施,以及生物滯留池、濕地等雨水貯存設(shè)施。
3.2國(guó)內(nèi)研究發(fā)展歷程
通過(guò)研究國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)關(guān)于海綿城市概念最早可追溯到2003年,北京大學(xué)俞孔堅(jiān)和李迪華教授共同出版的《城市景觀之路:與市長(zhǎng)交流》一書(shū)中最早將“海綿”的概念比喻自然濕地、河流等對(duì)城市旱澇災(zāi)害的調(diào)蓄能力。
在我國(guó)海綿城市概念發(fā)展的整個(gè)過(guò)程中,出現(xiàn)了多種概念名稱叫法,主要有綠色海綿、海綿體城市、生態(tài)海綿城市等,這些概念在改變傳統(tǒng)雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、運(yùn)用生態(tài)途徑解決城市水環(huán)境問(wèn)題等方面展開(kāi)了不同程度的探討研究,與海綿城市有著異曲同工的緊密聯(lián)系,最終在國(guó)家政策層面確定了海綿城市概念的統(tǒng)一和完善[1-2]。
4、海綿城市構(gòu)建途徑與措施
主要分為水生態(tài)系統(tǒng)功能主體保護(hù)與修復(fù)和源頭管理與控制技術(shù)(區(qū)域低影響開(kāi)發(fā))。其中,水生態(tài)系統(tǒng)功能主體保護(hù)與修復(fù)主要包括:識(shí)別水資源保護(hù)生態(tài)斑塊、保護(hù)水系網(wǎng)絡(luò)及生態(tài)系統(tǒng)、修復(fù)已破壞的水生態(tài)斑塊及網(wǎng)絡(luò)、源頭管理與控制技術(shù)(區(qū)域低影響開(kāi)發(fā))等。根據(jù)城市降雨過(guò)程,區(qū)域低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)主要分為截留技術(shù)、促滲技術(shù)和調(diào)蓄技術(shù)3種。其中,截留技術(shù)是通過(guò)材料或者結(jié)構(gòu),將降雨過(guò)程中雨水形成徑流的速度減緩,通過(guò)增加雨水匯集的面積來(lái)達(dá)到延緩徑流目的的技術(shù),如綠色屋頂及植物群落冠層截留等 [1-2]。
5、研究進(jìn)展現(xiàn)狀概述(共識(shí)與爭(zhēng)議)
5.1三點(diǎn)共識(shí)
海綿城市理論產(chǎn)生至今,學(xué)術(shù)界達(dá)成了以下三點(diǎn)共識(shí):
(1)海綿城市的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。(2)內(nèi)澇和水體黑臭等一系列問(wèn)題雖然最終表現(xiàn)在水體上,但是其產(chǎn)生原因涉及人類活動(dòng)特別是城市建設(shè)的方方面面,不能“就水論水”。解決問(wèn)題必須在統(tǒng)一規(guī)劃的引領(lǐng)下完成,不是單一部門(mén)。(3)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)是值得借鑒和總結(jié)的,但同時(shí)要注意的是,國(guó)內(nèi)外城市規(guī)模、密度、居住習(xí)慣和發(fā)展水平不同導(dǎo)致的差異值得重點(diǎn)關(guān)注。
5.2七點(diǎn)爭(zhēng)議
2014年10月,《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》的頒布,使海綿城市圈形成了“灰色”“綠色”“灰-綠結(jié)合”三派鼎立的局面。爭(zhēng)議焦點(diǎn)大致總結(jié)為以下七點(diǎn):(1)城市海綿概念可行性(2)綠地用來(lái)調(diào)節(jié)徑流的可行性(3)綠地承擔(dān)滯洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充實(shí)地下水的方式(5)海綿城市解決水質(zhì)污染問(wèn)題的可行性。(6)建設(shè)海綿城市是否更省錢(qián)。(7)海綿概念是否可發(fā)展。
積極利用綠色海綿體保護(hù)和儲(chǔ)留雨水是一項(xiàng)積極善意的發(fā)展,但前提條件是城市擁有充足的綠地,雨水沒(méi)有被污染。城市海綿體對(duì)治理洪澇能起多大作用,需要實(shí)事求是、因地制宜地分析。我們不能把海綿城市當(dāng)做是解決城市洪澇問(wèn)題必須且唯一的靈丹妙藥,應(yīng)該打破僵化的思維方式,站在更高的層面、更大的時(shí)空尺度上來(lái)觀察雨洪管理的問(wèn)題
結(jié)束語(yǔ)
雨水不是負(fù)擔(dān),而是寶貴的資源。在城市景觀設(shè)計(jì)中,將水資源、土地資源等生態(tài)平衡納入設(shè)計(jì)理念中,建立海綿城市是我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì),而我國(guó)當(dāng)前所面臨的資源
問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,進(jìn)一步表明我國(guó)建設(shè)海綿城市的必要性,因此,只有更好的將海綿城市設(shè)計(jì)與城市景觀設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái),才能有效解決城市地表水存儲(chǔ)問(wèn)題,減少城市生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化城市的可持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 仇保興.海綿城市 (LID) 的內(nèi)涵、途徑與展望 [J]. 給水排水,2015,41(3):1-7.
篇7
1 前言
警戒水位與堤防工程的強(qiáng)度、險(xiǎn)情、洪水位及堤防經(jīng)費(fèi)等有關(guān),警戒水位的標(biāo)定不宜太低,也不宜太高,太低則浪費(fèi)人力物力,太高則危險(xiǎn),應(yīng)有一個(gè)符合實(shí)際的恰當(dāng)數(shù)據(jù)。
1.1 警戒水位的定義
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“水文基本術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)”(GB/T 50095-98)對(duì)警戒水位的定義為:警戒水位是指可能造成防洪工程出現(xiàn)險(xiǎn)情的河流或其他水體的水位。
1.2 修訂警戒水位的必要性
上世紀(jì)七十年代前后,泰州市按里下河地區(qū)、通南沿江地區(qū)兩個(gè)不同水系,根據(jù)當(dāng)時(shí)堤防的實(shí)際防御能力,參照設(shè)防水位、保證水位等條件,分別擬定了1.80m(廢黃河口基面,下同)、3.80m的警戒水位,一直沿用至今,對(duì)全市防汛抗災(zāi)起到了積極防范作用。但是,近十幾年來(lái),隨著泰州經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展,水利建設(shè)和防汛設(shè)施不斷完善,全市工情及水情都發(fā)生了相應(yīng)變化,圩堤防御能力大大提高,原定的警戒水位與目前實(shí)際情況已不相適應(yīng)。因此重新檢驗(yàn)和制定相適應(yīng)的警戒水位,是涉及保障社會(huì)穩(wěn)定和減少城鄉(xiāng)災(zāi)害的重要任務(wù),應(yīng)加以認(rèn)真研究。
2 區(qū)域概況
2.1 自然地理與氣候特征
泰州市位于江蘇省中部,長(zhǎng)江北岸,北部與鹽城市毗鄰,東臨南通,西接揚(yáng)州。下轄兩個(gè)區(qū)和四個(gè)縣級(jí)市,即海陵區(qū)、高港區(qū)、興化市、靖江市、泰興市和姜堰市,地跨東經(jīng)119°38′21〞~120°32′20〞,北緯32°01′57〞~33°10′59〞,總面積5787.26km2。
全市屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū),多年平均氣溫15.0℃;降雨充沛,但年際、年內(nèi)分布不均,多年平均降水量1027.0mm,降水主要集中在汛期(5~9月),汛期多年平均降水量684.7mm,占年降水量的66.7%。主汛期,梅雨和臺(tái)風(fēng)是造成洪澇災(zāi)害的最主要因素。
2.3 地形地貌
泰州市屬于長(zhǎng)江三角洲平原的一部分,境內(nèi)地勢(shì)低平,區(qū)內(nèi)地貌可劃分為:里下河湖沼堆積平原、通南高沙土平原和沿江圩田三大地貌區(qū)。
里下河湖沼堆積平原,位于老328國(guó)道以北,地勢(shì)平坦,標(biāo)高1.4~3.2m,是著名的低洼水網(wǎng)區(qū)之一。通南高沙土平原,分布在老328國(guó)道以南,江平公路——靖泰界河一線以北,系由江、河攜帶泥沙堆積而成,標(biāo)高一般3.5~6.5m,地面起伏微弱。沿江圩田,在江平公路——靖泰界河一線以南,為長(zhǎng)江沖積平原的河漫灘地,地勢(shì)開(kāi)闊平坦,標(biāo)高一般2.0~4.5m。
3 流域水系與工情概況
3.1 河流水系
泰州市地處江淮下游,以老328國(guó)道為界,北部屬淮河流域里下河水系,南部屬長(zhǎng)江流域通南沿江水系。全市河網(wǎng)密布,河道縱橫交錯(cuò)。里下河地區(qū)主要有新通揚(yáng)運(yùn)河、鹵汀河、泰東河、蚌蜒河、車路河等十?dāng)?shù)條骨干河道;通南沿江區(qū)主要有泰州引江河、南官河、通揚(yáng)運(yùn)河、古馬干河、如泰運(yùn)河、夏仕港等20余條骨干河道。
里下河地區(qū)設(shè)有水位站10個(gè),代表性站有:南官河興化站、運(yùn)鹽河溱潼站、泰東河泰州(泰)站。通南沿江區(qū)設(shè)有水位觀測(cè)站點(diǎn)6個(gè),代表性站有:老龍河黃橋站、通揚(yáng)運(yùn)河泰州(通)站。
3.2 工情概況
泰州市里下河地區(qū)建有4400余座圩口閘;沿江建有各類通江涵閘270余座(含高港樞紐),主要有高港閘、高港抽水站、口岸閘、馬甸港閘、過(guò)船港閘、天星港閘、十圩港閘、夏仕港閘等。1999年建成的泰州引江河暨高港樞紐工程改變了區(qū)域原有水系格局,大大增強(qiáng)了區(qū)域引排能力,間接提高了區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)。
九十年代末本世紀(jì)初,里下河地區(qū)按防御1991年型洪水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圩堤進(jìn)行了達(dá)標(biāo)建設(shè),建成后堤頂高程4.5m,頂寬4.0m;通南沿江區(qū)骨干河道在地勢(shì)低洼段也筑有河堤,頂高6m左右。
4 警戒水位計(jì)算方法
4.1 方法簡(jiǎn)介
警戒水位的計(jì)算方法,在我國(guó)各地曾研究使用的,大致有四種方法。其中,年最高水位頻率分析法被廣泛使用。該法即對(duì)每年一次最高水位系列直接進(jìn)行頻率計(jì)算分析,簡(jiǎn)介如下:
年最高水位頻率作為警戒水位(x)的依據(jù),基于的是隨機(jī)理論分析。將每年汛期發(fā)生的最高水位看作隨機(jī)變量(xi),則xi應(yīng)落在多年最高水位均值(EX)與兩旁相應(yīng)的均方誤差(σ)之間。假定xi落在上、下限為一個(gè)σ的區(qū)間內(nèi)為正常,反之則為異常情況(即洪澇、干旱區(qū)間)。
因此,估算警戒水位的經(jīng)驗(yàn)式為:x= EX±k·σ。
其中k假定按正態(tài)分布,相當(dāng)于擬定一個(gè)σ,即k=1,頻率(P)區(qū)間為68.3%,則警戒水位的頻率上限為15.9%(即重現(xiàn)期6.3年一遇),下限為84.2%(即重現(xiàn)期1.2年一遇)。
由此警戒水位(x)可在6年一遇至1.3年一遇重現(xiàn)期范圍內(nèi),結(jié)合當(dāng)?shù)胤篮楣こ淘O(shè)施、歷史洪水資料和防護(hù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)重要程度等作出合理的抉擇。
4.2 年最高水位頻率計(jì)算
根據(jù)興化站1950~2007年、黃橋站1956~2007年、溱潼站1953~2007年、泰州(泰)站1962~2007年、泰州(通)站1925~2007年歷年最高水位資料,通過(guò)計(jì)算得到各站相關(guān)頻率年最高水位成果,見(jiàn)表1。
表1泰州市代表站相關(guān)頻率年最高水位計(jì)算成果表 單位:m
4.3 現(xiàn)有警戒水位分析
目前,泰州市使用的警戒水位是按水系劃分確定的,里下河地區(qū)以興化站為代表站,警戒水位為1.80m;通南沿江區(qū)以黃橋站為代表站,警戒水位為3.80m。
由表1,可對(duì)現(xiàn)有警戒水位與最高水位頻率成果進(jìn)行比較:(1)里下河地區(qū):警戒水位1.80m,興化站為重現(xiàn)期1.3年一遇最高水位,溱潼、泰州(泰)站均不足1.3年一遇,頗為偏低。(2)通南腹部區(qū):警戒水位3.80m,黃橋站高于10年一遇最高水位,泰州(通)接近5年一遇,差異較大。
5 關(guān)于警戒水位標(biāo)準(zhǔn)
科學(xué)、準(zhǔn)確地確定警戒水位是一件非常困難的事情,它涉及眾多因素的綜合分析與取舍,需要考慮的環(huán)節(jié)很多。為了制定一個(gè)相對(duì)適宜的值,確定警戒水位除應(yīng)基于最高水位頻率計(jì)算(水情因素)分析外,還應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域防洪安全要求及泄洪能力(工情因素),并考慮區(qū)域政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等因素綜合論證確定。
5.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)、排澇能力
“十五”、“十一五”期間,泰州市水利發(fā)展與改革實(shí)現(xiàn)了一系列重大跨越,以流域、區(qū)域及城市防洪與水生態(tài)環(huán)境改善為重點(diǎn)的水利工程建設(shè),進(jìn)一步鞏固和提升了防洪保安能力。長(zhǎng)江防洪達(dá)到“長(zhǎng)流規(guī)”標(biāo)準(zhǔn);里下河地區(qū)圩堤基本達(dá)到“四五四”標(biāo)準(zhǔn),防洪已達(dá)20年一遇標(biāo)準(zhǔn);中心城市防洪基本達(dá)到了100年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)和20年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn);通南排澇能力基本達(dá)10年一遇、里下河地區(qū)域排澇能力基本達(dá)5年一遇標(biāo)準(zhǔn)。
“十二五”目標(biāo)長(zhǎng)江堤防重點(diǎn)地段防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到100年一遇洪(潮)水位加10級(jí)風(fēng)浪。城市防洪泰州主城區(qū)達(dá)100年一遇標(biāo)準(zhǔn),縣級(jí)市(區(qū))建成區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇標(biāo)準(zhǔn),發(fā)展較快或規(guī)模較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地達(dá)到20~50年一遇標(biāo)準(zhǔn)。里下河地區(qū)328國(guó)道控制線防洪達(dá)100年一遇標(biāo)準(zhǔn),圩堤全部達(dá)到“四五四”標(biāo)準(zhǔn)。里下河地區(qū)區(qū)域排澇基本達(dá)到10年一遇標(biāo)準(zhǔn),圩內(nèi)排澇達(dá)到10年一遇標(biāo)準(zhǔn)。通南區(qū)域排澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10~20年一遇。
《泰州市城市水系規(guī)劃》確定“泰州市為Ⅱ級(jí)重要城市,防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。新通以南為泰州中心城區(qū)及新區(qū)所在地,防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇;新通以北地區(qū)按里下河圩區(qū)防洪設(shè)計(jì)水位設(shè)防;老328國(guó)道控制線、312省道控制線設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、長(zhǎng)江堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)均為100年一遇”。里下河地區(qū)“近期防洪設(shè)計(jì)水位為里下河現(xiàn)狀工情50年一遇水位3.82m”?!巴细呱惩恋貐^(qū)100年一遇設(shè)計(jì)洪水位為5.0m”。
5.2 重要地區(qū)重點(diǎn)防護(hù)原則
城市是一個(gè)地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心,2009年泰州城市化水平已達(dá)51%。城市與中心城鎮(zhèn)防洪安全是確定警戒水位的重要依據(jù)。
5.3 淹沒(méi)損失
淹沒(méi)造成的經(jīng)濟(jì)損失大小也是確定警戒水位需要考慮的關(guān)鍵因素之一。
5.4 警戒水位標(biāo)準(zhǔn)劃分
現(xiàn)據(jù)泰州市防洪工程實(shí)況,結(jié)合不同片區(qū)歷史旱澇情況提出泰州市警戒水位標(biāo)準(zhǔn)劃分(建議):
Ⅰ類:設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)最高,警戒水位可提高防御一般洪澇災(zāi)害,上限選取重現(xiàn)期為6年一遇(P:16%);Ⅱ類:設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較高,警戒水位可防御偏澇災(zāi)情,選取重現(xiàn)期為4年或2年一遇(P:25%~50%);Ⅲ類:設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一般,警戒水位可防御正常水情的上限,選取重現(xiàn)期為2年或1.7年一遇(P:50%~60%);Ⅳ類:設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較低,警戒水位防御正常水情的下限,重現(xiàn)期選取1.7年或1.3年一遇(P:60%~75%)。
6 警戒水位推薦值
6.1 推薦值
根據(jù)不同對(duì)象設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),參照上述警戒水位標(biāo)準(zhǔn)劃分,泰州市按水系分片區(qū)代表站警戒水位推薦值見(jiàn)表2。
表2泰州市分片區(qū)代表站警戒水位推薦值
6.2 使用檢查
即使按上述推薦確定了警戒水位,也需要每年檢查實(shí)際超過(guò)警戒水位的發(fā)生次數(shù),若警戒水位選取過(guò)高,緊接著出現(xiàn)保證水位的洪水,使防汛搶險(xiǎn)措手不及,可能帶來(lái)一定的損失;反之若選取過(guò)低,頻繁超警,使防汛隊(duì)伍疲于奔命,易形成“有警無(wú)險(xiǎn)”概念,產(chǎn)生松懈麻痹思想,反而失去警戒作用。
7 結(jié)語(yǔ)
篇8
內(nèi)的生態(tài)環(huán)境需水的概念。2000年李麗鵑等在對(duì)海灤河流域河流系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境需水量的計(jì)算過(guò)程中將生態(tài)環(huán)境需水量狹義地定義為“維持地表水體特定的生態(tài)環(huán)境功能,天然水體必須蓄存和消耗的最小水量” 。劉昌明院士在中國(guó)科協(xié)2001年學(xué)術(shù)年會(huì)的報(bào)告中將必要(最小)生態(tài)環(huán)境需水量定義為“維持生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)基本功能的一種水量”。2000年賈寶全指出“生態(tài)環(huán)境需水量是改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量或維護(hù)環(huán)境質(zhì)量不至于進(jìn)一步下降時(shí)需要的水量”。由中國(guó)工程院組織專家完成的《21世紀(jì)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究》認(rèn)為:廣義的生態(tài)環(huán)境用水,是指“維持全球生物地理生態(tài)系統(tǒng)水分平衡所需用的水,包括水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等,都是生態(tài)環(huán)境用水” “狹義的生態(tài)環(huán)境用水是指為維護(hù)生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改善所需要消耗的水資源總量”。
筆者所采用的生態(tài)環(huán)境需水量的定義是《21世紀(jì)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究》中的狹義定義,即“生態(tài)環(huán)境需水量是指為維護(hù)生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改善所需要消耗的水資源總量”[1]。
2 研究的目的與意義
對(duì)水資源短缺的討論早已不是一個(gè)新鮮的話題,而且對(duì)于這種短缺所帶來(lái)的對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的制約,人們也已有了較為深刻的認(rèn)識(shí)。中國(guó)水資源總量為2.8萬(wàn)億m3,1997年中國(guó)人均水資源量為2 220 m3,到2006年已經(jīng)下降到1 945 m3,已低于聯(lián)合國(guó)系統(tǒng)公布的2 000 m3的中度缺水警戒線,還不足世界人均水資源占有量的1/4。
在這種水資源短缺壓力下,過(guò)去在全國(guó)范圍普遍忽視生態(tài)環(huán)境需水,以犧牲環(huán)境來(lái)保證工、農(nóng)業(yè)用水需求,從而造成了大面積的水土流失、土地沙化,使得生態(tài)環(huán)境不斷惡化。“98大洪水”過(guò)后,社會(huì)各界都意識(shí)到了水保的重要性,以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性作用。
對(duì)于遼寧省太子河流域來(lái)說(shuō),水資源短缺也是擺在人們面前的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。太子河河長(zhǎng)413 km,流域面積13 883 km2,是遼寧全省面積的1/10。流域內(nèi)有本溪、遼陽(yáng)、鞍山和營(yíng)口等市,是遼寧省經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),1996年國(guó)民生產(chǎn)總產(chǎn)值達(dá)750億元,約占全省的1/4。依靠傳統(tǒng)的水資源管理方法,已難以解決日益嚴(yán)重的區(qū)域性洪澇災(zāi)害、水資源短缺和水環(huán)境惡化等一系列問(wèn)題。太子河流域水資源的問(wèn)題也直接成為制約遼寧省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)主要因素[2]。
3 生態(tài)環(huán)境需水量確定手段與方法
生態(tài)環(huán)境需水量的確定還是一個(gè)嶄新的問(wèn)題,目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與方法,因此筆者總結(jié)現(xiàn)有的研究成果,將遼寧省太子河流域生態(tài)環(huán)境需水量的確定手段與方法總結(jié)如下:1)利用GIS技術(shù)中的地圖識(shí)別功能對(duì)遼寧省最新的土地利用圖與遼寧省植被區(qū)劃圖進(jìn)行識(shí)別與處理,將太子河流域從其他類型地區(qū)區(qū)分出來(lái)單獨(dú)計(jì)算。并根據(jù)收集的水文資料,分別計(jì)算河流系統(tǒng)的基本生態(tài)需環(huán)境水量(用以維持河流百年一遇洪泛區(qū)中的水生生物的正常生長(zhǎng),以及達(dá)到排鹽、入滲補(bǔ)給以及污染自凈等要求所需水量)、河流排沙需水以及河流補(bǔ)給的湖泊洼地的環(huán)境的需水量等。然后,通過(guò)綜合集成的方法確定河流系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境需水量。2)將其余部分在遼寧省土地利用圖上劃分為自然形成區(qū)(受人類干擾較少地區(qū),其植被類型與植被區(qū)劃圖中相同位置的地帶性植被特征一致),以及人類影響區(qū)(城鎮(zhèn)、農(nóng)田、防護(hù)林等)兩部分。3)將自然形成區(qū)按遼寧省植被區(qū)劃分成不同區(qū)域,標(biāo)明優(yōu)勢(shì)植物物種,然后根據(jù)以往對(duì)不同植物物種需水特性的研究結(jié)果,推求不同植被區(qū)的生態(tài)環(huán)境需水量。4)分別計(jì)算人類影響區(qū)中各城鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境需水量,以及人類活動(dòng)影響下的植被生長(zhǎng)區(qū)的耗水量;5)將以上結(jié)果綜合到一起,作為該流域的最小生態(tài)環(huán)境需水量。
生態(tài)環(huán)境需水量是一個(gè)時(shí)空動(dòng)態(tài)變量,在研究生態(tài)環(huán)境需水量時(shí),既要從宏觀上搞好統(tǒng)籌規(guī)劃,調(diào)查清楚生態(tài)背景,明確研究的目的和意義,使研究具有使用價(jià)值,又要根據(jù)生態(tài)環(huán)境需水量地帶性比較強(qiáng)的特點(diǎn),充分利用遙感衛(wèi)星信息和GIS技術(shù),進(jìn)行生態(tài)分區(qū)。
參考文獻(xiàn)
篇9
關(guān)鍵詞:防洪抗旱;信息技術(shù);指揮系統(tǒng);水旱災(zāi)害
信息技術(shù)的發(fā)展日新月異,在防汛抗旱工作中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文的幾點(diǎn)思考主要圍繞4個(gè)方面展開(kāi):第一,指揮系統(tǒng)業(yè)務(wù)的拓展問(wèn)題;第二,信息采集技術(shù)進(jìn)展;第三,硬件環(huán)境和云計(jì)算;第四,軟件平臺(tái)與開(kāi)發(fā)體系。
1指揮系統(tǒng)業(yè)務(wù)的拓展
1.1城市洪澇
目前城市洪澇的問(wèn)題越來(lái)越突出,在國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程、二期工程的建設(shè)中,對(duì)城市洪澇問(wèn)題,考慮的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。2012年北京“7.21”特大暴雨,一場(chǎng)城市暴雨引起的洪水致79人死亡,損失嚴(yán)重,在世界上產(chǎn)生了很大的影響,但對(duì)加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市防洪工作的加強(qiáng),起到了至關(guān)重要的作用,是一個(gè)里程碑性的事件,使得我國(guó)城市洪澇防治進(jìn)入新的時(shí)期。2016年,城市洪澇問(wèn)題突出,長(zhǎng)江發(fā)生1998年以來(lái)最大的洪水,太湖發(fā)生歷史第二位洪水,城市局部洪澇嚴(yán)重,全國(guó)有192座城市受災(zāi)。城市暴雨頻頻打破歷史極值,2012年北京“7.21”特大暴雨,房山最大的降雨量達(dá)到541mm,接近北京多年平均降雨量(580mm);浙江余姚2013年10月8日降雨量達(dá)到500mm,其中最大的張公嶺站達(dá)到809mm。近年,我國(guó)暴雨強(qiáng)度增加,而且城市暴雨的頻次也明顯增加。根據(jù)國(guó)家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部的統(tǒng)計(jì),2008~2010年,全國(guó)有62%的城市發(fā)生了不同程度的洪澇,有137個(gè)城市洪澇災(zāi)害超過(guò)3次。建議:①城市暴雨呈增多增強(qiáng)趨勢(shì),逢大雨必澇已成中國(guó)城市的通病。城市洪澇防治應(yīng)該納入國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程,統(tǒng)一調(diào)度決策和管理。②城市防洪重點(diǎn)工作包括城市防洪除澇工程建設(shè),以及洪澇信息監(jiān)測(cè)、預(yù)警、工程調(diào)度和應(yīng)急管理。③城市防洪應(yīng)該與流域防洪綜合考慮(防洪、除澇、排水3個(gè)防治標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)籌考慮),應(yīng)該與城市供水、城市水環(huán)境統(tǒng)籌考慮。
1.2沿海防洪
目前,沿海的防洪形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻,我國(guó)防汛指揮系統(tǒng)中對(duì)沿海的防洪形勢(shì)考慮的仍不夠。2017年3月22日,國(guó)家剛剛的《2016年中國(guó)海平面公報(bào)》指出[1],中國(guó)海平面總體呈現(xiàn)波動(dòng)性上升趨勢(shì)。2016年,中國(guó)沿海海平面比常年平均高82mm,比2015年高38mm,是1980年以來(lái)的最高位。中國(guó)沿海近5年的海平面均處于30多年來(lái)的高位。政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)的第五次評(píng)估報(bào)告指出,全球過(guò)去50年海平面的上升速率是2.6mm/a[2]。1980~2016年,中國(guó)沿海海平面上升的速率為3.2mm/a,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同期全球平均水平?!?016年中國(guó)海平面公報(bào)》指出,2016年上海的沿海平面波動(dòng)較大,比常年高出102mm,預(yù)計(jì)未來(lái)30年,上海沿海的海平面將上升65~150mm,上?,F(xiàn)在1000年一遇的風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)明顯偏低,防護(hù)和抗御風(fēng)暴潮的能力也將明顯下降。
1.3臺(tái)風(fēng)
近年來(lái),在西太平洋生成的臺(tái)風(fēng)雖然沒(méi)有增加的趨勢(shì),但影響或登陸我國(guó)沿海的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)數(shù)量明顯增多,臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的降雨也明顯增多,因此,沿海的防洪問(wèn)題也應(yīng)該重視臺(tái)風(fēng)的影響,在我國(guó)的防汛指揮系統(tǒng)中要對(duì)沿海的防洪減災(zāi)給予高度重視。建議:①工程措施方面,全面普查復(fù)核沿海海堤防洪防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)編制全國(guó)海堤建設(shè)規(guī)劃,全面提升海堤防洪標(biāo)準(zhǔn)。②非工程措施方面,建立臺(tái)風(fēng)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng),及時(shí)監(jiān)視和預(yù)警臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑、影響范圍、風(fēng)力及降水強(qiáng)度等;建立風(fēng)暴潮模擬分析系統(tǒng),及時(shí)監(jiān)視和預(yù)測(cè)風(fēng)暴潮增水過(guò)程。③加強(qiáng)研究海平面上升規(guī)律和風(fēng)險(xiǎn)管理,提出適應(yīng)性對(duì)策。
1.4山洪災(zāi)害
山洪地質(zhì)災(zāi)害目前是我國(guó)因洪災(zāi)造成人員死亡的主要災(zāi)種。我國(guó)有山洪地質(zhì)災(zāi)害防治任務(wù)的山丘區(qū)面積約487萬(wàn)km2,約占國(guó)土面積50.7%,防治區(qū)內(nèi)約有人口5.7億人。因此,應(yīng)將現(xiàn)有的各類監(jiān)測(cè)站網(wǎng)、預(yù)警信息和管理作為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)納入防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程;應(yīng)加強(qiáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理研究,提高災(zāi)害預(yù)警的可靠性。
2信息采集技術(shù)進(jìn)展
2.1降雨監(jiān)測(cè)
針對(duì)降雨的監(jiān)測(cè),目前有3種形式。(1)大多雨量站仍采用翻斗式自記雨量計(jì)作為地面雨量監(jiān)測(cè)的主要手段和儀器,但是點(diǎn)雨量受地形和周圍環(huán)境的影響,其代表性受到限制。(2)雷達(dá)監(jiān)測(cè)降雨在指揮系統(tǒng)中已初步應(yīng)用,具有時(shí)效性強(qiáng)、信息豐富等特點(diǎn)。但是天氣雷達(dá)反演需要大量的地面監(jiān)測(cè)信息去標(biāo)定,存在受地形雜波的影響問(wèn)題,一旦受到建筑、山體的影響,信息是不準(zhǔn)確的。(3)遙感監(jiān)測(cè)降雨,研究基礎(chǔ)薄弱,受云的類型和特性的影響顯著,需要看到云的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并對(duì)能否產(chǎn)生降雨的動(dòng)力條件等進(jìn)行分析,監(jiān)測(cè)精度較差。因此,要重視多元數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和綜合分析,應(yīng)用地面雨量站、降雨雷達(dá)站和衛(wèi)星遙感信息進(jìn)行數(shù)據(jù)同化,綜合利用卡爾曼濾波校準(zhǔn)、最優(yōu)插值、變分校準(zhǔn)和統(tǒng)計(jì)權(quán)重集成等方法,分析計(jì)算面平均雨量,以提高預(yù)報(bào)精度。
2.2水位監(jiān)測(cè)
(1)浮子式自記水位計(jì)具有精度高、干擾小等優(yōu)點(diǎn),是水位監(jiān)測(cè)的主要方式,但建設(shè)費(fèi)用高、受地形條件限制。(2)非接觸式超聲波水位計(jì)在一些中小河流有較多的應(yīng)用,但其監(jiān)測(cè)精度受到大氣等環(huán)境條件的影響,特別是濕度的影響比較明顯。(3)壓力式水位計(jì)、氣泡水位計(jì)、雷達(dá)水位計(jì)等先進(jìn)水位測(cè)量?jī)x器,改變了水位測(cè)量方式,提高了水位測(cè)量精度,節(jié)省水位井建設(shè)成本。因此,在水位監(jiān)測(cè)中,要追求監(jiān)測(cè)精度,要因地制宜,不能一概而論;要綜合考慮,采取適合的監(jiān)測(cè)方式。
2.3流量監(jiān)測(cè)
(1)傳統(tǒng)纜道測(cè)流(半自動(dòng)式或自動(dòng)式)是流量監(jiān)測(cè)最主要的一種手段,測(cè)量精度與監(jiān)測(cè)垂線與監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量有關(guān),測(cè)量耗時(shí)長(zhǎng)。(2)應(yīng)用聲學(xué)流速流量(ADCP)測(cè)量設(shè)備、雷達(dá)波流速儀等新型儀器,可實(shí)現(xiàn)流量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè),具有測(cè)量速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn),但儀器設(shè)備多為進(jìn)口,費(fèi)用高。
2.4旱情監(jiān)測(cè)
(1)應(yīng)用土壤水分傳感器監(jiān)測(cè)土壤含水量是常用的點(diǎn)墑情監(jiān)測(cè)方法,但監(jiān)測(cè)范圍小,數(shù)據(jù)代表性差。(2)衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行大范圍土壤墑情監(jiān)測(cè)時(shí)效性快、監(jiān)測(cè)內(nèi)容豐富,包括流域土壤含水量、蒸發(fā)、作物缺水程度等,目前應(yīng)用越來(lái)越多。但遙感監(jiān)測(cè)也帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題,傳統(tǒng)的遙感監(jiān)測(cè)遇到云就看不到下面的情況,故受時(shí)段限制。因此,適量的墑情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、衛(wèi)星遙感墑情反演、基于降雨量和水量平衡的流域水文模型,綜合分析流域的墑情是非常必要的。旱情綜合分析系統(tǒng)應(yīng)考慮大量的氣象信息,綜合降雨利用模型,分析計(jì)算降雨的蒸散發(fā)量,并考慮各個(gè)墑情站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),綜合分析大范圍的旱情信息。
2.5工情信息監(jiān)測(cè)
(1)高密度電法大壩堤防內(nèi)部缺陷探測(cè):探測(cè)深度較大,受外界信號(hào)干擾較小,圖像直觀,可現(xiàn)場(chǎng)快速確定隱患的性質(zhì)和部位,起到應(yīng)急探測(cè)的目的,但分辨率較低。(2)探地雷達(dá)法堤防內(nèi)部缺陷探測(cè):具有分辨率較高、探測(cè)速度快的特點(diǎn),并且可更換天線探頭,適應(yīng)不同的探測(cè)目標(biāo),但存在圖像不直觀、解讀要求高,非屏蔽天線受外界電磁信號(hào)干擾較大的缺點(diǎn)。
2.6信息傳輸技術(shù)
信息傳輸技術(shù)從傳統(tǒng)的微波、短波、超短波專用通信系統(tǒng)與公用電話通信系統(tǒng)相結(jié)合,向通用分組無(wú)線通信系統(tǒng)(GPRS)、衛(wèi)星等方面快速發(fā)展,重要站點(diǎn)要求兩種通信信道互為備份模式,提高了信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
3硬件環(huán)境和云計(jì)算
云計(jì)算有很多的解釋,現(xiàn)階段廣泛接受的是NIST(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院)給出的定義,認(rèn)為云計(jì)算是一種資源利用模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn),進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件、服務(wù)),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互,用戶按資源使用量付費(fèi)[3]。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)的是全系統(tǒng)所有資源的優(yōu)化配置和應(yīng)用,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享。云計(jì)算是分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡、熱備份冗余等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的高度融合。回看我國(guó)防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程的建設(shè)任務(wù),有水情分中心、工情分中心,每個(gè)分中心都有服務(wù)器,都有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng),好多地方的技術(shù)水平達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),甚至不會(huì)應(yīng)用。應(yīng)該集中到水利云平臺(tái),盡快建設(shè)強(qiáng)大的水利云。
4軟件平臺(tái)與開(kāi)發(fā)體系
我國(guó)防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程提出“兩臺(tái)一庫(kù)”的技術(shù)體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。當(dāng)時(shí)技術(shù)是先進(jìn)的,是指揮系統(tǒng)工程的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。筆者認(rèn)為“兩臺(tái)一庫(kù)”的架構(gòu)仍然是有效的,但是要在這“兩臺(tái)一庫(kù)”的每一個(gè)部分運(yùn)用新的技術(shù),不僅僅是一個(gè)“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是在“兩臺(tái)一庫(kù)”的總框架下,加上新的軟件技術(shù);數(shù)據(jù)庫(kù)方面,圍繞數(shù)據(jù)的統(tǒng)一更新、數(shù)據(jù)的唯一性,建設(shè)集中式的數(shù)據(jù)庫(kù)。在國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)中,水文氣象、歷史大洪水和旱情災(zāi)情等長(zhǎng)系列的資料對(duì)于洪水預(yù)報(bào)預(yù)警、旱情評(píng)估與發(fā)展趨勢(shì)分析、洪水調(diào)度決策分析、災(zāi)情評(píng)估等非常重要,新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和建設(shè),要應(yīng)用大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)。這里談一點(diǎn)關(guān)于大數(shù)據(jù)的粗淺認(rèn)識(shí)。(1)大數(shù)據(jù)是指無(wú)法用現(xiàn)有的軟件工具提取、存儲(chǔ)、搜索、共享、分析和處理的海量的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合。(2)大數(shù)據(jù)的特征:①數(shù)據(jù)體量巨大;②數(shù)據(jù)類型繁多,包括機(jī)構(gòu)化和非機(jī)構(gòu)化的;③價(jià)值密度低,海量信息中有價(jià)值的信息可能很少,信息提純非常重要;④處理速度快。(3)大數(shù)據(jù)應(yīng)用:海量數(shù)據(jù)源建設(shè)、實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新、所有相關(guān)信息的綜合分析計(jì)算、推理歸納及知識(shí)提取。水文預(yù)報(bào)是一個(gè)很典型的大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,現(xiàn)在做水文預(yù)報(bào),不是計(jì)算機(jī)算出多少就是多少,要考慮降雨分布、考慮低水情況、考慮下游的頂托、考慮歷史上發(fā)生的種種情況等。
5結(jié)語(yǔ)
(1)我國(guó)防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程由四大系統(tǒng)組成,涵蓋了信息資源、信息傳輸、信息處理與管理、信息應(yīng)用與服務(wù)的全過(guò)程,實(shí)際上是信息系統(tǒng)工程,是水利信息化的龍頭工程,該工程的實(shí)施,促進(jìn)了水利信息化的快速發(fā)展,為水利信息化提供重要的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)引領(lǐng)。(2)防汛抗旱指揮系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則是先進(jìn)實(shí)用的,一期工程的技術(shù)體系和方案是當(dāng)時(shí)主流的信息技術(shù),也是先進(jìn)實(shí)用的。(3)近些年,信息技術(shù)快速發(fā)展,信息傳輸、網(wǎng)絡(luò)、軟件開(kāi)發(fā)和信息服務(wù)等方面的技術(shù)有了很大的發(fā)展,防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程的技術(shù)體系需要做必要的調(diào)整,未來(lái)的系統(tǒng)建設(shè)和升級(jí)改造中應(yīng)盡可能應(yīng)用最新和成熟的信息技術(shù),但總體技術(shù)架構(gòu)仍是適用的。(4)防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程應(yīng)該根據(jù)我國(guó)水旱災(zāi)害的新特點(diǎn),拓展其內(nèi)涵,將城市洪澇防治、山洪地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、沿海地區(qū)防洪防風(fēng)暴潮應(yīng)對(duì)措施等納入防汛抗旱指揮系統(tǒng)的重要內(nèi)容。
參考文獻(xiàn)
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篇10
摘要:分析得出影響天水蘋(píng)果正常生長(zhǎng)的主要農(nóng)綜合評(píng)價(jià)z業(yè)氣象災(zāi)害是前秋9月大氣干旱、冬季12—2月暖冬高溫、蘋(píng)果花期4月下旬高溫干旱和春季4月下旬低溫危害。各災(zāi)害發(fā)生頻率在53%~70%之間,以前秋9月干旱最多,春季4月下旬低溫危害最少;前秋9月大氣干旱以中—大災(zāi)為主;其他災(zāi)害均以輕、中災(zāi)最多,大災(zāi)居次;各種災(zāi)害因子重災(zāi)年份最少,僅在6%~15%之間。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合評(píng)估除輕災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率略低,為89%外,中—重災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率均達(dá)100%,災(zāi)害評(píng)估效果比較理想,對(duì)農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:氣象;災(zāi)害;蘋(píng)果生產(chǎn);甘肅天水
我國(guó)是自然災(zāi)害頻發(fā)國(guó)之一,年均災(zāi)害損失約510×108~640×108元。其中由氣象災(zāi)害引起的損失占85%左右,僅干旱、洪澇、風(fēng)暴潮、冰雹、低溫冷害這幾種氣象災(zāi)害造成的糧食損失占所有自然災(zāi)害損失的97%左右,直接經(jīng)濟(jì)損失占總經(jīng)濟(jì)損失的76%以上[1]。天水地處黃土高原與西秦嶺山地大陸性干旱半干旱氣候區(qū),海拔在750~3120m之間,年均氣溫7.0~11.1℃,年降水量430~600mm之間,平均日照總時(shí)數(shù)2000~2400h,無(wú)霜期156~188d,極適宜優(yōu)質(zhì)蘋(píng)果生產(chǎn),是甘肅省主要蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地,所產(chǎn)蘋(píng)果以個(gè)大、色艷、硬度強(qiáng)、糖分高、品質(zhì)佳、耐儲(chǔ)存而深受廣大客商和消費(fèi)者青睞,“花牛蘋(píng)果”已獲得全國(guó)知名品牌類注冊(cè)證明商標(biāo),是支撐天水市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四大支柱產(chǎn)業(yè)之一。天水市現(xiàn)有蘋(píng)果面積約6.5×104hm2,總產(chǎn)量約54×104t。但由于境內(nèi)山多川少,溝壑縱橫,海拔高差大,氣候差異顯著,屬全國(guó)氣象災(zāi)害高發(fā)區(qū)域,干旱、洪澇、冰雹、低溫冷害等氣象災(zāi)害頻繁發(fā)生,蘋(píng)果產(chǎn)量、品質(zhì)和優(yōu)質(zhì)率提高很慢,極大地限制了蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
近年來(lái),氣象災(zāi)害評(píng)估技術(shù)研究已引起眾多學(xué)者高度關(guān)注,但大多局限于單種氣象災(zāi)害[2-5]的定性化研究。特別是針對(duì)多年生果樹(shù),在實(shí)況災(zāi)害資料極度缺乏的情況下,果樹(shù)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究報(bào)道很少。為此,本文利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,確定影響該地蘋(píng)果生產(chǎn)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害因子,并將各農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害因子劃分等級(jí),進(jìn)行天水主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)果樹(shù)作物量化評(píng)估影響研究,為有效防御農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害,最大限度減輕或減免農(nóng)業(yè)損失提供參考。
1資料來(lái)源與研究方法
1·1資料來(lái)源蘋(píng)果產(chǎn)量資料取自天水市統(tǒng)計(jì)年鑒1978—2007年;相關(guān)氣象資料取自天水市關(guān)山區(qū)清水、渭北旱區(qū)秦安和河谷區(qū)麥積二縣一區(qū)氣象站1978—2007年氣象觀測(cè)資料。
1·2研究方法
1·2·1代表點(diǎn)的選取根據(jù)天水氣候區(qū)劃,選取渭北旱區(qū)、關(guān)山區(qū)和河谷川區(qū)蘋(píng)果種植面積較大的秦安縣、清水縣和麥積區(qū)作為代表點(diǎn)。
1·2·2蘋(píng)果產(chǎn)量資料的處理蘋(píng)果氣候產(chǎn)量資料分解的方法和準(zhǔn)確性,會(huì)直接影響蘋(píng)果農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的分析評(píng)估研究。
在參照僅有的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害觀測(cè)調(diào)查資料的基礎(chǔ)上,將天水市蘋(píng)果總產(chǎn)量資料按3、5年滑動(dòng)平均法、線性法、正交多項(xiàng)式法、指數(shù)法等多種函數(shù)分解方法[6]提取其趨勢(shì)產(chǎn)量。統(tǒng)計(jì)分析表明:天水市蘋(píng)果總產(chǎn)趨勢(shì)產(chǎn)量的提取以指數(shù)法效果最佳(圖1),趨勢(shì)產(chǎn)量提取方程為y=8682·2e0·126t(y:趨勢(shì)產(chǎn)量;t:時(shí)間序列,t=1,2,3,…;n=30;r=0·93)。用y′i=(Yi-yi)/yi×100%計(jì)算逐年蘋(píng)果總產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率[6-7](y′:蘋(píng)果氣候產(chǎn)量增減率;Yi:蘋(píng)果實(shí)際產(chǎn)量;yi:逐年蘋(píng)果趨勢(shì)產(chǎn)量;i:年份)。
1·2·3影響天水市蘋(píng)果總產(chǎn)量的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害因子的提取農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)天水蘋(píng)果生產(chǎn)的影響研究[8]中,通過(guò)分區(qū)統(tǒng)計(jì)分析,得出影響天水渭北旱區(qū)、關(guān)山區(qū)和河谷川區(qū)三區(qū)蘋(píng)果正常生長(zhǎng)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害均為上年秋季9月大氣干燥度,冬季12月至2月負(fù)積溫的光照條件訂正值和蘋(píng)果花期4月下旬平均最高氣溫的大氣相對(duì)濕度訂正值,春季低溫晚霜凍出現(xiàn)頻率和危害程度正在逐步減輕。
為了更進(jìn)一步提取影響天水市蘋(píng)果總產(chǎn)量的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害因子,將3個(gè)氣候區(qū)主要災(zāi)害因子與天水市蘋(píng)果總產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率進(jìn)行逐步回歸[9],建立如下影響蘋(píng)果氣候總產(chǎn)量的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害因子提取方程:式中,y′i為蘋(píng)果總產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率;K′9秦安為渭北秦安上年秋季9月大氣干燥度∑T≤0℃×Q12-2麥積為河谷區(qū)麥積冬季12—2月負(fù)積溫的光照條件訂正值;TM4月下旬/U麥積為河谷區(qū)麥積蘋(píng)果花期4月下旬平均最高氣溫的大氣相對(duì)濕度訂正值;Tn4月下清水為關(guān)山區(qū)清水蘋(píng)果花期4月下旬平均最低氣溫。12—2月暖冬高溫雖然不屬于氣象學(xué)上定義的氣象災(zāi)害因子,但隨日益加劇的暖干氣候[10],暖冬高溫對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)影響極大,僅次于前秋9月干旱災(zāi)害。
1·2·4氣象災(zāi)情等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)將渭北秦安上年秋季9月干旱(用大氣干燥度表示)、河谷區(qū)麥積暖冬(用冬季12—月負(fù)積溫的光照條件訂正值表示)和花期高溫危害(用蘋(píng)果花期4月下旬平均最高氣溫的大氣相對(duì)濕度訂正值表示)、關(guān)山區(qū)清水春季低溫危害(用4月下旬最低平均氣溫表示)4種標(biāo)準(zhǔn)化處理后的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)值作為成災(zāi)變異值。再將1978—2007年30年成災(zāi)變異值中大于或等于0·1以上的成災(zāi)變異值(春季低溫為小于或等于-0·1以下的成災(zāi)變異值),按變異值的離散程度[11]分成相等的4個(gè)組,從小到大將災(zāi)情等級(jí)依次劃分為輕災(zāi)、中災(zāi)、大災(zāi)和重災(zāi)4個(gè)等級(jí),并采用分級(jí)賦值和內(nèi)插法依次賦以1~3、4~6、7~9、10~12。9月干燥度(秦安)、暖冬(麥積)和花期高溫(麥積)成災(zāi)變異值小于0·1為無(wú)災(zāi);春季低溫(清水)成災(zāi)變異值Z大于0·1為無(wú)災(zāi),無(wú)災(zāi)年份災(zāi)害等級(jí)分值ci按0分賦值(表1)。
1·2·5災(zāi)情指數(shù)的計(jì)算及綜合評(píng)價(jià)方法式(1)得出影響天水市蘋(píng)果總產(chǎn)量的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害為渭北秦安上年秋季9月大氣干旱、河谷區(qū)麥積12—2月暖冬和4月下旬花期高溫干旱、關(guān)山區(qū)清水春季4月下旬蘋(píng)果花期低溫危害。
為此,本文將以上4種災(zāi)害作為影響天水市蘋(píng)果總產(chǎn)量的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害因子。用式(1)計(jì)算得出的相應(yīng)站點(diǎn)災(zāi)害因子的貢獻(xiàn)率(方程中相應(yīng)災(zāi)害因子系數(shù)/4種災(zāi)害因子系數(shù)絕對(duì)值之和×100%)作為相應(yīng)站各類災(zāi)害因子的影響權(quán)重(wij:其中渭北秦安9月干旱w1=37%;河谷區(qū)麥積暖冬w2=27%,花期高溫危害w3=22%;關(guān)山區(qū)清水春季低溫危害w4=14%),并與其對(duì)應(yīng)站點(diǎn)相應(yīng)災(zāi)害類型的等級(jí)分值相乘,4種災(zāi)害類型進(jìn)行累加[式(2)]就得到農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)情的災(zāi)情指數(shù)(Pk),并以此作為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害危害評(píng)估指標(biāo),與蘋(píng)果氣候產(chǎn)量增減率實(shí)況分級(jí)進(jìn)行對(duì)比分析(蘋(píng)果氣候產(chǎn)量增減率實(shí)況亦分為無(wú)、輕、中、大、重5級(jí),分級(jí)方法同災(zāi)害成災(zāi)變異值分級(jí))。
Pk=∑4j=1Cij×wij(2)式中,Pk為災(zāi)情指數(shù);Cij為4種災(zāi)害等級(jí)分值(i:1978—2007年各年份,i=1,2,3,…,30;為4種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害,j=1,2,3,4;下同);wij為相應(yīng)災(zāi)害因子的影響權(quán)重。災(zāi)情指數(shù)(Pk)越大,表明農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響越大,災(zāi)情越重;反之,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響小,災(zāi)情越輕。
2綜合評(píng)價(jià)
2·1主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害分布表2是影響天水蘋(píng)果生產(chǎn)的前秋9月干旱、冬季12—2月高溫、花期4月下旬高溫干旱氣候和春季4月下旬低溫發(fā)生頻率統(tǒng)計(jì)。1978—2007年30年中,前秋9月旱災(zāi)最多,發(fā)生頻率70%,主要以中—大災(zāi)為主,占旱災(zāi)年份的52%;輕災(zāi)年份次之,占38%;重災(zāi)年份最少,占10%。暖冬和花期高溫災(zāi)害次之,發(fā)生頻率分別為63%和67%,均以輕災(zāi)為主,分別占災(zāi)害年份的47%和45%;中—大災(zāi)次之,分別占47%和40%;重災(zāi)年份最少,分別占5%和15%。春季低溫危害最少,發(fā)生頻率53%,仍以輕災(zāi)居多,占災(zāi)害年份的50%;中—大災(zāi)次之,占44%;重災(zāi)年份最少,占6%。
2·2綜合評(píng)價(jià)將式(2)計(jì)算的逐年農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合災(zāi)情指數(shù)(Pk)分成1、2、3、4、5相等的5個(gè)組從小到大將災(zāi)情等級(jí)依次劃分為無(wú)災(zāi)、輕災(zāi)、中災(zāi)、大災(zāi)和重災(zāi)5個(gè)等級(jí)與蘋(píng)果總產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率實(shí)況分級(jí)(表3)進(jìn)行對(duì)比分析。
天水市1978—2007年30年逐年主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)蘋(píng)果生產(chǎn)的影響進(jìn)行綜合評(píng)估,并與實(shí)況(表4)進(jìn)行對(duì)比分析。評(píng)估無(wú)災(zāi)11年,與實(shí)況相符10年,評(píng)估準(zhǔn)確率91%。災(zāi)害年份中,評(píng)估輕災(zāi)9年,與實(shí)況相符8年,評(píng)估準(zhǔn)確率89%。評(píng)估中災(zāi)5年,大災(zāi)5年,重災(zāi)1年,均與實(shí)況相符,評(píng)估準(zhǔn)確率均為100%。災(zāi)害年份除輕災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率略低外,中—重災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率較高,特別是重災(zāi)的1991年、大災(zāi)的1984年、1987年、1989年、1992年和1997年,蘋(píng)果均出現(xiàn)較大幅度減產(chǎn),災(zāi)害評(píng)估效果比較理想。
3結(jié)論與討論
(1)分析得出影響天水蘋(píng)果正常生長(zhǎng)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是前秋9月大氣干旱、冬季12—2月暖冬高溫、蘋(píng)果花期4月下旬高溫干旱和春季4月下旬低溫危害。各災(zāi)害發(fā)生頻率在53%~70%之間,以前秋9月干旱最多,春季4月下旬低溫危害最少;前秋9月大氣干旱以中—大災(zāi)為主;其他災(zāi)害均以輕、中災(zāi)最多,大災(zāi)居次;各種災(zāi)害因子重災(zāi)年份最少,僅占6%~15%。
(2)綜合評(píng)估表明:影響天水市蘋(píng)果生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合評(píng)估除輕災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率略低(89%)外,中—重災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率均達(dá)100%,災(zāi)害評(píng)估效果比較理想。
(3)由于蘋(píng)果災(zāi)害實(shí)況調(diào)查觀測(cè)資料極少,給蘋(píng)果災(zāi)害的評(píng)估研究工作帶來(lái)了極大不便。
為此,本文主要采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,利用蘋(píng)果產(chǎn)量資料,在參照僅有的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害觀測(cè)調(diào)查資料的基礎(chǔ)上,將指數(shù)法分解后的蘋(píng)果總產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率,按其離散程度確定為無(wú)災(zāi)、輕災(zāi)、中災(zāi)、大災(zāi)和重災(zāi)5種災(zāi)害程度實(shí)況類型。影響天水市蘋(píng)果總產(chǎn)量的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害因子的提取,也是采用了統(tǒng)計(jì)分析方法,進(jìn)行理論提取。研究結(jié)論除輕災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率略低外,中—重災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率較高,在缺乏農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害實(shí)況觀測(cè)調(diào)查資料的情況下,可作為氣象災(zāi)害評(píng)估的有效方法,對(duì)農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)有一定的指導(dǎo)意義。但因蘋(píng)果災(zāi)害實(shí)況災(zāi)情資料極少,現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中仍有待更進(jìn)一步研究驗(yàn)證。
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