洪澇災害評估范文
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篇1
【中圖分類號】S282 【文獻標識碼】A
由于我國大部分地區處于季風區,水資源的時空分布不均,年際變化大,且大量的圍湖造田,導致湖面縮減,泄洪能力差,河流中上游地區植被破壞嚴重,再加上我國東部地區地勢平坦,水流緩慢,種種因素導致我國洪澇災害頻繁發生,嚴重威脅了人民群眾的生命財產安全,成為制約我國社會經濟發展的一大因素。
因此,我們應當明確洪澇災害對我國社會經濟的影響,建立健全洪澇災害防災減災能力評估體系,提高我國防災減災能力,促進我國社會經濟的發展。那么,洪澇災害究竟有哪些經濟影響,我們應當如何構建科學的洪澇災害防災減災能力評估體系?筆者主要針對以上這兩個問題展開了探索和研究。
洪澇災害的經濟影響
洪澇災害威脅著人民的生命財產安全。我國歷史上每一次大型洪澇災害都會產生大量傷亡人口和受災人口。①據國家防汛抗旱總指揮部辦公室統計,經由相關部門核實,2013年全國洪澇災害受災人口多達1.2億人,因災死亡774人、失蹤374人,全國共投入搶險人數966萬人次,緊急轉移危險區域群眾1112萬人,解救洪水圍困群眾195萬人,減少受災人口3787萬人。即使如此,2013年全國洪澇災情相對來說還是總體偏輕,2013年洪澇災害主要指標與1990年以來的均值相比,偏少3成的受災人口,偏少7成的死亡人口,偏少7成的倒塌房屋,偏少1成的農作物受災面積,其中,直接經濟損失占上年GDP比值小0.98%。由此可見,社會經濟的發展水平能夠在一定程度上控制洪澇災害的影響。而洪澇災害對人民生命財產安全的嚴重威脅,導致人們生命財產得不到完全的保障,進而限制了我國社會經濟的發展和生產力的進步。②
洪澇災害惡化了人們的生存條件。洪澇災害的發生往往伴隨著住房的破壞、基本生活設施的損壞等狀況產生,這些狀況無疑惡化了人們的生存條件。洪澇災害不僅會導致房屋倒塌,還會污染飲用水、破壞供水系統和排水系統,嚴重破壞了生態平衡,影響了人們的日常生活。③以2013年全國洪澇災情為例,據統計與核實,2013年我國洪澇災害倒塌房屋53萬間,農作物受災11901千公頃,成災6623公頃,受損水庫1241座、堤防3.7萬處、護岸5.3萬處、水閘7187座,其中,縣級以上城市受淹234個。
同時,由于洪澇災害破壞了原本的安全水源,造成水質污染,嚴重影響了食品安全,又由于洪澇災害破壞了供水系統和排水系統,各種垃圾隨著洪澇流向漂流滿溢,大大增加了血吸蟲病、瘧疾和腸道傳染病等疫病和傳染病的爆發概率,極大地威脅著人們的生存條件,影響社會的和諧與穩定。④洪澇災害對人們生存條件破壞所產生的直接經濟影響,以及國家后期對修復再建的經濟投入,很大地阻礙了我國社會經濟的發展。⑤
洪澇災害的直接經濟影響。據統計,2013年我國洪澇災害直接經濟損失高達3146億元,全國投入搶險舟船10萬舟次,運輸設備68萬班次,機械設備35萬班次,消耗編織袋9963萬條,最終防洪減淹耕地3978千公頃,避免糧食損失2029萬噸,減災效益約2362億元。從以上實例中可以看出,洪澇災害造成了我國巨大的直接經濟損失,其中,各大產業中,受災害影響最為嚴重的主要有農牧漁業、工業與交通運輸業以及水利事業。
從農牧漁業的角度來看,我國是農業大國,農業是我國的第一產業。由于洪澇災害的特點,洪澇災害往往會造成大面積的耕田被淹、農作物被毀,在農牧漁業當中,農業的直接經濟損失最大。首先,阻礙我國農產品產量增長的一個重要因素之一就是洪澇災害,災情較輕的年度農產品產量大大多于災情較重的年度農產品產量。其次,洪澇災害具有較大的地域差異性。例如,2013年洪澇災害主要集中在東北地區,農作物受災3927千公頃,成災2619千公頃,直接經濟損失591億元。⑥其中,松遼流域地區最為嚴重,這一地區的洪澇災害損失是我國將近12年以來年均損失值的三倍之多。再次,不同地區的農田受災率具有很大的差異。農田受災率是指農作物受災面積與耕地面積的平均比例。根據我國歷年農田受災情況可以看出,農田受災率在全國顯現出由西向東、從北向南逐步升高的趨勢。⑦
最后,洪澇災害對牧漁產業的影響也較為嚴重,尤其是今年來,在我國林牧漁業不斷發展的同時,洪澇災害對牧漁產業造成的直接經濟損失也越來越大、越來越嚴重。
從工業與交通運輸業的角度來看,從工業與交通運輸業的角度來看,洪澇災害主要從以下幾個方面影響我國國民經濟的發展:一是洪澇災害造成工礦企業停產;二是洪澇災害破壞輸電線路和通訊線路,導致電力中斷以及通訊中斷;三是洪澇災害毀壞路基和路面,導致鐵路中斷以及公路中斷。⑧ 首先,洪澇災害對工礦企業造成了嚴重的經濟損失。洪澇災害會迫使工礦企業停產、停工和停業,導致企業生產量下降,生產值減少。其次,洪澇災害對交通運輸業造成了嚴重的經濟損失。洪澇災害會導致鐵路與公路的路基、路面、軌道、隧道、車站等基礎設施被損壞,威脅交通安全,迫使鐵路中斷以及公路中斷。最后,洪澇災害對電力業與通信業造成了嚴重的經濟損失。洪澇災害會導致電力與通信基礎設施設備被破壞,從而損壞輸電線路和通訊線路,迫使供電中斷以及通訊中斷。
從水利事業的角度來看,我國要防洪減災,就應當加強水利工程建設,水利事業是對抗洪澇災害的重要手段。因此,洪澇災害,尤其是大型洪澇災害,會嚴重破壞水利設施。洪澇災害會損害水庫、堤防,導致垮壩以及堤防決口,同時,洪澇災害還會破壞機電泵站、機電井、塘壩、護岸、水文測站。灌溉設施以及水電站等水利基礎設施,不利于區域防護、農業灌溉的進行,妨礙了區域內的正常發電與供電。據調查,21世紀以來,洪澇災害對我國水利設施造成的年均直接經濟損失高達209.12億元,其中,江西、廣東、四川、浙江和湖南水利設施受損情況最為嚴重,對我國國民經濟的發展有著很大的負面作用。
洪澇災害的間接經濟影響。洪澇災害不僅會對我國社會經濟的發展產生直接經濟影響,還會產生間接經濟影響。間接經濟影響是指由于洪澇災害直接造成了某行業的經濟損失,從而影響到與某行業具有關聯性的其他行業,甚至影響到整個經濟系統,對其他行業產生間接經濟影響。目前,洪澇災害的間接經濟影響主要表現在實際GDP、消費、投資、就業、貿易等方面。洪澇災害通過對我國農牧漁業、工業與交通運輸業、水利事業的影響,導致我國實際GDP在一定程度上下降、實際工資水平與就業水平下降、資本要素的四個指標整體下降以及行業產出受到負面影響等等。
防災減災能力的評估
優化防災減災能力評價系統設計。要提高防災減災能力,就應當優化防災減災能力評價系統設計,提升防災減災質量,提高防災減災效率。首先,我們應當深化對洪澇災害防災減災能力的認識和理解,設計出綜合評價防災減災能力的總體架構,有針對性地進行防災減災能力評估。洪澇災害防災減災能力是指政府相關部門把持洪澇災害對社會經濟影響的行為能力,洪澇災害防災減災能力的總體行為目標為避免或減輕人員傷亡以及財產損失,為社會連續性運行和人民人身財產安全提供有力的保障。
其次,應當依據美國危機管理專家和大師羅伯特?希斯率先提出的4R危機理論和危機管理領域公認的PPRR理論,應對洪澇災害危機,設計防災減災能力評價體系。其中,4R危機理論將危機管理分為四個階段:Reduction(縮減力)、Readiness(預備力)、Response(反應力)、Recovery(恢復力),PPRR理論則將危機管理分為Prevention(危機前預防階段)、Preparation(危機前準備階段)、Response(危機爆發期反應階段)和Recovery(危機結束期恢復階段)四個階段。另外,我國于2007年出臺了《中華人民共和國突發事件應對法》,根據突發事件發生以及發展的階段性特征,從預防與應急措施、監測與預示警報、應急行動與救援、事后重建與恢復等方面進行了規范性規定。我們應當深入理解危機管理科學理論和相關法律法規,科學制定洪澇災害防災減災能力評價體系。
最后,應當在危機管理理論的指導下,以《中華人民共和國突發事件應對法》為依據,充分結合我國實際國情,優化洪澇災害防災減災能力評價體系。我們應當建立健全預防與應急措施能力評估分系統、監測與預示警報能力評估分系統、應急行動與救援能力評估分系統與災后重建與恢復能力評估分系統。其中,在預防與應急措施能力評估分系統中,我們應當主要針對洪澇工程防災能力、生態保護能力以及民眾防災意識進行評估;在檢測與預示警報評估分系統中,我們應當主要針對洪澇災害監測能力、洪澇災情分析能力、洪澇災害預警能力以及相關信息能力進行評估;在應急行動與救援能力評估分系統中,我們應當主要針對防洪除澇能力、安置災民能力、交通運輸能力、醫療救治能力以及災區通信能力進行評估;在災后重建與恢復能力評估分系統中,我們應當主要針對政府救濟能力、資源供應能力、災區建設能力以及居民恢復能力進行評估。
構建科學合理的防災減災能力評價指標體系。首先,應當充分發揮洪澇災害防災減災能力評價指標體系的各種功能。我們應當收集與洪澇災情以及防災減災情況相關的多種數據,將數據加以歸納整理,充分發揮洪澇災害防災減災能力評價指標體系的描述與反映功能。同時,我們應當綜合分析災情區域內各方面的防災減災能力,總結和反思不足之處,對比不同災區的情況,分析相同點與不同點,更好地發現問題、解決問題,充分發揮洪澇防災減災能力評價指標體系的監測與評價功能。另外,我們應當明確各地防災減災工作的績效與缺點,優化工作設計,改進工作方法,提高工作效率,充分發揮洪澇防災減災能力評價指標體系的指導和決策功能。
其次,應當科學合理地構建洪澇災害防災減災能力評價指標體系,實現評價效果最優化。我們應當貫徹實施科學的理論指導方針,從實際出發,充分考慮到當地災情和我國國情,將科學理論與客觀實際緊密結合起來,更好地構建洪澇災害防災減災能力評價指標體系。同時,我們應當將洪澇災害防災減災能力評價分為目標層、系統層、狀態層和指標差四個層次,堅持系統性原則和層次性原則,協調自然因素、社會因素和經濟因素等各方面的關系,突出評價重點,抓住評價對象的主要特征和情況,科學構建防災減災能力評價指標體系。另外,我們應當運用簡潔明了的文字或表格闡述洪澇災害防災減災能力評價指標體系,實現指標體系的規范化發展,使其具有正確的引導意義,促進我國洪澇災害防災減災綜合能力的提高。
構建科學合理的防災減災能力評估模型。應當對洪澇災害防災減災能力進行數據標準化處理。防災減災能力包含多種方面的能力,因此,針對不同的能力,我們應當根據科學理論和實際情況,提出不同的評價指標。例如,在評價防災工程的排水管道密度時,我們應當計算該工程的排水管道長度與建成區面積的比率,將實際比率與規范的排水管道密度相對比,科學評價該地區的工程防災能力。在評價地區人均防護林造林面積時,我們應當計算當地實際防護林造林面積與當地常住人口的比率,將其余規范的人均防護林造林面積相對比,根據對比結果,對該地區的生態保護能力做出科學評價。在評價區域氣象觀測站點覆蓋率時,我們應當計算區域氣象觀測站點數量與其土地面積的比率,將其與規范的區域氣象觀測站點覆蓋率相對比,科學評價該區域的災害監測能力。⑨在評價洪澇災區除澇面積比例時,我們應當將除澇面積除以耕地面積,再乘以100%,將實際比例數據與規范數據相對比,從而評價該地防洪除澇能力。在評價洪澇災區的人均自然災害生活救助支出時,我們應當計算該地自然災害生活救助支出與常住人口的比例,將其與規范數據相對比,科學評價政府救濟能力。在評價地區人均水利、環境和公共設施管理業全社會固定資產投資時,我們應當計算該地水利、環境與公共設施管理業全社會固定資產投資與常住人口的比例,與規范數據對比之后,科學評價資源供應能力。
結語
綜上所述,洪澇災害破壞著人們的生存環境,威脅著人們的生命財產安全,對我國的農牧漁業、工業與交通運輸業以及水利事業等方面造成了負面的直接經濟影響,對我國的實際GDP、消費、投資、就業、貿易等方面造成了負面的間接經濟影響。因此,我們應當加大對防災減災事業的投資力度,完善相關政策法規,建立健全災后重建制度和災民保障制度,對防災減災事業提供有力的政策支持和財政支持,提高我國防災減災能力。同時,應當注重洪澇災害防災減災能力評估體系的構建,全方位、多方面地評價防災減災能力,促使評價指標科學化、規范化,構建科學合理的防災減災能力評估體系,對提高我國防災減災能力起到更好的督促作用。
(作者單位:山東行政學院應急管理培訓辦公室;本文系山東行政學院課題“山東省危機管理信息化研究”成果,項目編號:YKT201110)
【注釋】
①姜藍齊,馬艷敏,張麗娟,馬玉妍,徐虹:“基于GIS的黑龍江省洪澇災害風險評估與區劃”,《自然災害學報》,2013年第5期。
②張曉等:《中國水旱災害的經濟學分析》,北京:中國經濟出版社,2000年,第35頁。
③莊天慧,劉人瑜:“貧困地區村級組織防災減災能力評價及影響因素研究―基于西南地區28個村的調查”,《干旱區資源與環境》,2013年第5期。
④周峰,許有鵬,石怡:“基于AHP-OWA方法的洪澇災害風險區劃研究―以秦淮河中下游地區為例”,《自然災害學報》,2012年第6期。
⑤ 王小魯,樊綱主編:《中國經濟增長的可持續性》,北京:經濟科學出版社,2000年,第213頁。
⑥崔巍,陳文學,白音包力皋,陳興茹:“中小河流洪澇風險評估及研究―以哈爾濱地區為例”,《中國水利》,2013年第4期。
⑦薛曉萍,馬俊,李鴻怡:“基于GIS的鄉鎮洪澇災害風險評估與區劃技術―以山東省淄博市臨淄區為例”,《災害學》,2012年第4期。
⑧何愛平:《災害經濟學》,北京:西北大學出版社,2000年,第176頁。
篇2
關鍵詞:水利工程規劃;防洪治澇;設計
雨水天氣,低洼地區會產生漬水,甚至被淹沒,從而出現洪澇。洪澇災害嚴重影響了農業等領域的發展。洪澇災害也會影響水利工程建設,造成工程結構的破壞,影響其正常使用。因而在水利工程規劃中,工作人員應重視洪澇災害的控制問題,加強防洪治澇設計,明確規劃目標,進行合理規劃,提高水利工程的質量,確保其具有更高的安全性與可靠性。
1水利工程規劃中防洪治澇設計的原則
(1)從整體性出發。水利工程是關乎國計民生的重要項目,在進行規劃設計時,要基于整體角度考慮,將綜合利益置于首位。在防洪治澇設計中,工作人員應注重上下游和兩岸的災害抵御,在整體上考慮防洪治澇問題。規劃人員要優先明確防洪治澇的整體任務,即對洪水的抵御和疏導[1]。以此為出發點,明確工程設計的重點。同時,工程建設要注重輕重緩急,特別關注重點要素,包括名勝古跡、交通樞紐、農田等,進行規劃設計時,要注重對這些要素的保護,進行優先考慮。(2)結合相應的防洪措施。防洪治澇的工程項目規模較大,需要占據較大面積的土地,耗費較高的成本。工程建設中,存在一些非工程處理措施,能夠以較少的人力與物力投資降低洪澇損失。這種措施是水利工程防洪治澇設計的要點之一[2]。例如,國家規范水利工程人員技術操作的相關法律法規、現代化防汛指揮系統等,都是此類措施之一。規劃人員要將這些非工程處理措施應用到防洪治澇設計中,全面提高規劃效率。(3)有效利用水資源。洪澇災害帶來的損失較大,但是洪澇過程中的水資源也可以被有效利用,對損失進行彌補。我國國土面積大,地形地勢復雜且差異性較大,導致水資源的分布不均,具有一定的特殊性。洪澇地區的水資源可以被引至水資源缺乏地區,從而實現水資源的合理配置[3]。因而,防洪治澇設計要與水資源分配結合起來,在易出現洪澇的地區強化洪水疏導工程建設,在水資源匱乏地區興建水庫,實現儲水。在防洪治澇設計中融入水資源配置思路,可以因地制宜地選擇治理辦法,降低成本,提高防洪治澇設計的有效性。
2水利工程規劃中防洪治澇設計的對策
(1)細化調研。對于洪澇的高發地點,規劃人員要進行細致的調研工作。首先要通過網絡、書籍、走訪等形式了解現場的基本信息,包括地形、地勢、水文、氣象等特點,根據資料分析可能引發洪澇災害的原因[4]。其次,要根據歷史信息掌握該地點出現洪澇災害的情況,并分析原因,了解當時的解決方法,結合環境及現實條件的變化,研究制定新的防洪治澇方案。另外,除了施工地實際情況的調研,還應走訪當地居民,了解居民實際需求,使得水利工程迎合民眾需要,降低人為因素干擾。(2)制定標準。調研后,工作人員要對防洪治澇設計方案進行意見征集,制定標準。明確設計標準有利于加強水利工程建設的可行性,使之更符合當地的實際發展狀況。針對該區域的地理和經濟條件,工作人員要進行保護區的劃分,明確保護區洪澇災害的影響程度和發生幾率,進而開展綜合分析,詳細制定防洪治澇設計標準,使得防治標準更加符合建設區域的實際,優化防洪治澇效果。(3)構建防治體系。調研和防治標準完成后,規劃人員要建設防洪治澇的綜合治理系統,使設計成為體系。防洪治澇是一項復雜的工程,需要規劃人員系統地把握。防治體系的建設同樣需要以自然條件為主要依據。在此基礎上,還要對設計、建設等各部門的需求進行全面把握,分析防治過程中的影響因素及其影響程度,從而建設起完善的防洪治澇體系。在決定最終方案之前,要進行工程質量評估,必要時可適當犧牲局部利益,以保障工程整體質量,確保防治效果最優。(4)進行效益評估。水利工程建設的本質屬性是環境工程,其作用指向抵御洪災,保證生存環境質量。水利工程在防洪治澇的過程中也面臨著一些挑戰,包括移民安置、垃圾處理等,對環境和居民的影響較大。因而,防洪治澇設計中要進行適時地環境評估,降低工程建設對環境的不利影響[5]。另外,規劃人員應對年均效益進行估算,以便反應防洪治澇的效果。這就要求工作人員結合歷史數據,對典型洪水相關的數據進行分析和統計,判斷經濟發展與洪災損失之間關系,將計算結果納入防洪治澇效益的體系中。(5)編寫報告。防洪治澇設計最終要以報告形式呈現。規劃人員要在報告中闡釋工程建設及投資、流域自然情況、歷史洪災分析、移民安置、水文資料分析、防洪工程建設情況、社會經濟情況、非工程措施等內容。規劃人員要確保報告的完整性,按照一定的邏輯結構編寫。同時,編制設計報告的基本要求就是真實性,規劃人員要確保數據信息真實有效,對相關問題進行客觀分析,提高報告的專業性與科學性。報告編制完成后需接受相關部門和人員的審核,并進行質量檢測,判斷設計報告的可行性,審核通過方可投入使用,作為水利工程建設的指導文件,以防洪治澇設計提升水利工程的功能性。
篇3
關鍵詞 PRECIS;洪澇致災危險性;時空格局;SRES B2情景;安徽省
中圖分類號 X43 文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2012)11-0032-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.006
氣象災害給人類經濟和社會造成了嚴重影響。1995-2004年十年間,由天氣引發的災害占自然災害總數的90%,造成的死亡人數占60%,受災人口占98%,且大多數發生在發展中國家[1]。在全球氣候變暖背景下,未來極端天氣事件的發生頻率將呈增加趨勢[2],而這些災害性天氣事件的變化也許是氣候變化帶來的最嚴重的后果之一[3-5]。研究極端天氣事件的潛在變化是評估未來氣候變化對人類和自然系統影響的基礎[6]。預估極端天氣事件的方法之一是利用氣象觀測資料進行趨勢外推[7-8]。盡管歷史氣象資料有很大的參考價值,但過去的氣象統計信息只能部分地反映未來極端天氣事件的發生概率。氣候模式的不斷改進為利用大氣環流模式(GCMs)和區域氣候模式(RCMs)預估極端天氣事件及其影響提供了更可靠的工具[9-10]。已有一些學者應用氣候模式來評估氣候變化對干旱[11-12]、洪水[13]、風能[14]及水資源[15]可能造成的影響。但GCMs過粗的分辨率對于分析氣候變化對區域尺度的潛在影響是不夠的,而RCMs卻能很好地反映影響局地氣候的地面特征量和氣候本身未來的波動規律,被認為是獲取高分辨率局地氣候變化信息的有效方法[16]。
我國是世界上洪澇災害頻繁且嚴重的國家之一。隨著社會經濟的迅速發展,洪澇災害造成的社會影響和經濟損失呈不斷增大趨勢。近些年,國內不少學者在洪澇災害風險評估方面進行研究[17-19],取得了大量成果,為區域洪澇防災減災提供了依據。但這些評估研究都是利用氣象觀測數據或歷史災情資料來開展的,并未考慮氣候變化對未來極端降水事件發生頻率、強度和空間格局的影響。翟建青等[20]利用ECHAM5/MPI-OM氣候模式輸出的2001-2050年逐月降水量資料,選取標準化降水指數預估了3種排放情景下中國2050年前的旱澇格局,但其所使用的氣候情景數據分辨率較粗(1.875°),且未能從災害風險角度分析未來旱澇致災危險性變化。
本文應用Hadley氣候預測與研究中心的區域氣候模
① 本文之所以選擇B2情景是因為該情景強調區域性的經濟、社會和環境的可持續發展,是比較符合我國中長期發展規劃的氣候情景。
式系統PRECIS(Providing Regional Climates for Impacts Studies)模擬的氣候情景數據,綜合考慮降水、地形、地貌等自然要素,分近期、中期和遠期三個時段對B2情景下①未來安徽省洪澇致災危險性時空格局進行預估,以期為全球氣候變化背景下該地區洪澇災害風險管理和區域發展規劃提供科學依據。
1 數據與方法
1.1 數據
本研究所使用的氣候情景數據來自中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所氣候變化研究組。該研究組應用英國Hadley中心開發的PRECIS模式,模擬了IPCC《排放情景特別報告》(SRES)[21]中設計的B2情景下中國區域的氣候變化(1961-2100年),其水平分辨率在旋轉坐標下為0.44°×0.44°,在中緯度地區水平格點間距約為50 km。關于PRECIS物理過程的詳細介紹可參閱文獻[22]。許吟隆[16-23]和張勇[24]等人利用ECMWF再分析數據和氣象站點觀測數據驗證PRECIS對中國區域氣候模擬能力的研究表明:PRECIS具有很強的模擬降水能力,基本能夠模擬出中國區域年、冬季和夏季平均降水的大尺度分布特征,很好地模擬了降水的季節變化,而且較好地模擬出中國區域年平均極端降水事件的空間分布特征。因此,本文不再對PRECIS模式進行驗證。
本文采用的DEM數據來自國際農業研究磋商組織(CGIAR)地理空間數據網建立的分辨率為3弧秒(約為90 m)的全球陸地DEM;1∶400萬水系圖來自國家基礎地理信息中心。
1.2 研究時段劃分
本研究包括以下四個時段:現階段為1981-2010年,未來分為近期(2011-2040)、中期(2041-2070)和遠期(2071-2100)三個時段。文中所選指標均以各時段30年的平均值進行探討。
1.3 洪澇致災危險性評價指標體系與評價
洪澇災害具有自然和社會雙重屬性,其中致災危險性評價是從形成洪澇災害的自然屬性角度,即從形成洪澇災害的致災因子和孕災環境兩方面來評價洪災危險性。總體上講,造成洪澇災害的主要因素是強降水,同時下墊面的自然地理環境又和天氣氣候條件相互影響,進而決定了洪澇的時空分布[25-26]。因此,本文選取年均暴雨日數、年均最大三日降水量、高程、坡度和河湖緩沖區五個指標,通過計算洪澇致災危險性指數進行評價,具體包括以下四個步驟:一是對所選取的評價指標進行量化,包括對前四項
指標進行標準化以及根據距河湖距離和河湖級別對緩沖區進行危險性賦值(見表1);二是利用層次分析法確定五個指標的權重(見圖1);三是建立致災危險性數學評價模型(式1);四是借助地理信息系統對各指標圖層疊加,進行洪澇致災危險性評價。
利用加權綜合評分法建立洪澇致災危險性評價模型:
HF=0.25Rd+0.35R3+0.06H+0.12S+0.22B(1)
式(1)中,HF為洪澇致災危險性指數,Rd、R3、H、S、B分別代表年均暴雨日數、年均最大三日降水量、高程、坡度和河湖緩沖區量化后的值。
本文將洪澇致災危險性分為5個等級。具體的分級方法如下:首先,按1∶2∶4∶2∶1的大致比例對現階段全省78個縣域的洪澇致災危險性分級;之后,提取相鄰等級兩個縣的洪災危險性指數,以其平均值作為洪災危險性的分級標準;最后,按照此分級標準對未來三個時段洪災危險性進行分級。
2 結果與分析
2.1 年均暴雨日數(ARD)時空格局變化
如圖2所示,在現階段,安徽省年均暴雨日數平均為6.94天,最大值為12.15天,年均暴雨日數低于5天的地區占全省總面積的17.72%,集中分布在安徽省北部,而高于12天的地區僅占0.06%,位于安徽省最南端。到了近期,安徽省年均暴雨日數略有減少,為6.73天,主要是淮
河以北地區年均暴雨日數低于5天的面積增加為26.95%;這一時段年均暴雨日數最大值有所增加,為12.28天,其中大于12天的地區面積增加到0.24%,約為現階段的4倍。在中期,安徽省年均暴雨日數為6.86天,最大值增加到12.91天,年均暴雨日數低于5天的地區面積百分比較近期也略有增加,為27.59%,而高于12天的地區則大幅增加為3.64%,范圍也擴展到安徽省南部的多個縣域。到遠期,安徽省年均暴雨日數增加到7.02天,最大值為13.47天,年均暴雨日數低于5天的地區占安徽省總面積的27.41%,高于12天的地區繼續增加為5.67%,約為現階段的89倍之多,集中分布在該省長江以南地區??梢?,未來安徽省年均暴雨日數總體上呈現北部有所減少,南部持續增加的趨勢,尤其是年均暴雨日數超過12天的面積將大幅增加。
2.2 年均最大三日降水量(AM3DP)時空格局變化
從圖3中可以發現,相對于現階段,未來安徽省年均最大三日降水量也呈現出“兩極分化”的格局,即年均最大三日降水量低于160 mm(主要分布于安徽省北部)和高于220 mm(主要分布于安徽省南部)的地區均不斷增加。在現階段,安徽省年均最大三日降水量的平均值為
199.66 mm,最大值為280.87 mm,其中大于220 mm的地區占總面積的17.05%。而在近期,安徽省年均最大三日降水量的平均值為200.88 mm,大于220 mm的地區增加到總面積的22.16%。中期階段,安徽省年均最大三日降水量的平均值增加為202.76 mm,大于220 mm的地區相比近期也略有增加,為25.56%。到了遠期,安徽省年均最大三日降水量的平均值為204.82 mm,最大值也增大到289.07 mm,其中大于220 mm的地區占全省面積的32.12%,較現階段增加約15.07%,尤其是大于260 mm的面積增加更快,由現階段的占全省3.88%變為9.20%,增加了1.37倍。
2.3 洪澇致災危險性時空格局變化
對年均暴雨日數、年均最大三日降水量、高程、坡度、河湖緩沖區等評價指標數字化的基礎上,依據評價模型(式1)在ArcGIS中對各指標圖層進行疊加并分級,得到安徽省縣域尺度洪澇致災危險性評價結果(見圖4)。為詳細了解安徽省洪澇致災危險性格局及其動態變化,表2列出了各時段洪災危險性等級的縣域個數、面積百分比和處于5級的縣域。
可以發現,各時段安徽省洪澇致災危險性等級大致呈
由北向南逐漸升高的趨勢。相對于現階段,未來安徽省洪災危險性處于1級和5級的面積均有所擴大,這主要與對應區域未來年均暴雨日數和最大三日降水量的變化密切相關。此外,洪澇致災危險性高于4級(包括4級)的縣域主要集中在長江沿岸及其以南地區,這與該區域降水豐富、河網密度高、地勢低平以及坡度變化較小有關。與現階段相比,近期和中期安徽省處于洪災危險性5級的縣域個數和面積百分比不斷增加,這是由于未來這些地區極端降水事件的概率(暴雨日數)和強度(最大三日降水量)都將有所增大。尤其在中期,處于洪災危險性5級的縣域個數快速增加為16個,面積增加為全省的17.87%,分別是各時段洪澇致災危險性處于5級的縣域(按危險性指數值自大至小排序)
安慶市轄區,望江縣,休寧縣,黟縣,歙縣,銅陵市轄區,黃山市轄區,宿松縣
安慶市轄區,望江縣,休寧縣,歙縣,黟縣,銅陵市轄區,黃山市轄區,樅陽縣,池州市轄區,宿松縣
安慶市轄區,望江縣,休寧縣,歙縣,黟縣,銅陵市轄區,黃山市轄區,樅陽縣,池州市轄區,宿松縣,祁門縣,蕪湖市轄區,東至縣,銅陵縣,旌德縣,績溪縣
安慶市轄區,望江縣,休寧縣,歙縣,黟縣,銅陵市轄區,黃山市轄區,樅陽縣,池州市轄區,祁門縣,宿松縣,東至縣,績溪縣,銅陵縣,旌德縣,蕪湖市轄區現階段的2倍和2.24倍。到遠期,洪澇致災危險性空間格局相對于中期變化不大,處于5級的縣域與中期相同,但各縣域的危險性值卻有不同程度增大。需要指出的是,安慶市轄區始終是安徽省洪災危險性最高的縣域,在今后的洪災風險管理及防洪減災規劃中需尤為注意。
3 結論與討論
本文基于PRECIS區域氣候模式,模擬了SRES B2情景下未來安徽省年均暴雨日數和最大三日降水量相對于現階段的變化情況,并綜合考慮降水、地形和地貌等自然要素,從災害風險角度預估了該省縣域尺度洪澇致災危險性的時空格局,得出以下主要結論:
(1)相對于現階段,未來安徽省極端降水事件將出現“兩極分化”的格局,具體表現為年均暴雨日數和最大三日降水量總體上呈現北部減少、南部增加的趨勢,并且年均暴雨日數超過12天、年均最大三日降水量超過220 mm的面積將持續大幅增加。
(2)各時段安徽省洪澇致災危險性等級由北向南大致呈逐漸升高的趨勢。相對于現階段,未來安徽省洪災危險性處于1級和5級的面積均有所擴大,洪災危險性格局變化主要發生在近期和中期,遠期與中期格局相近。在中期,安徽省洪災危險性處于5級的縣域個數和面積百分比分別為16個和17.87%,分別是現階段的2倍和2.24倍。安慶市轄區是安徽省洪災危險性最高的縣域。
根據自然災害風險分析理論[27],在危險性評價的基礎上,進一步考慮社會經濟因素,如人口、GDP、耕地、居民點、交通線、油田、名勝古跡、大型廠礦區、各種工程設施等的分布情況,以及遭遇洪澇時這些承險體的易損程度、社會防災救災能力等,就可以進行洪澇災害風險評價,辨識出高風險區,為各級政府開展風險管理提供科學依據。通過查閱《中國氣象災害大典-安徽卷》以及近些年的災情資料可以發現,安徽省洪澇災害嚴重的地區大致分布在沿江沿淮地區,尤其江淮之間及長江以南地區(這些地區降水豐富、地勢低洼、河網交織、湖泊眾多)。對比現階段安徽省洪災危險性評價結果表明,本文的評價結果與實際災情發生區域基本符合。但由于洪澇災害形成、發展及產生后果的復雜性,影響因子眾多,目前的評價結果尚難以做到與實際情況完全吻合,有以下幾方面原因,如考慮因子的全面性、各因子權重系數的真實性、預估氣候數據的誤差以及評價模型的科學性等等,還需要不斷深入研究,做出更符合實際、更加可信的洪澇災害風險評價。
全球氣候變化將給人類社會和自然系統帶來諸多風險。氣候變化風險源主要包括兩個方面:一是平均氣候狀況(氣溫、降水、海平面上升等);二是極端天氣變化(熱帶氣旋、風暴潮、干旱、極端降水、高溫熱浪等)[28]。由前面
分析可知,雖然未來安徽省年均暴雨日數和最大三日降水量的平均值相對于現階段變化幅度不大,但不同區域間的差異卻非常明顯,突出表現為未來安徽省淮河以北地區年均暴雨日數和最大三日降水量有所減小,而長江以南地區極端降水事件發生的概率將大大增加,這與張增信等人[29]的研究結果相符。暴雨日數和最大三日降水量等極端降水事件變化的原因可能是在全球氣候變暖背景下,地表溫度的大幅上升將加強大氣環流,從而改變降水的空間格局。通過比較未來與現在極端天氣事件致災危險性的時空格局,可以更好地了解一些典型區域或更大尺度上將要發生的變化。
本文只選取了SRES B2情景,雖然這一情景是比較符合我國中長期發展規劃的氣候情景,但仍然存在較大不確定性。在以后的研究中,需要進一步拓展降低不確定性的方法,在現有情景預估的基礎上,進一步發展集合概率預測等技術手段,建立基于多情景多模式的集合概率預測情景方案。同時加強氣候模式模擬研究,提高模擬數據精度,降低氣候系統模式的不確定性[30]。
致謝:承蒙中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所許吟隆研究員在論文數據方面提供的幫助,在此表示衷心的感謝!
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Projecting Spatiotemporal Patterns of Flood Hazard over Anhui Province
HE Shanfeng1,2 GE Quansheng2 WU Shaohong2 DAI Erfu2 WU Wenxiang2
(1. Emergency Management School, Henan Polytechnic University, Jiazuo Henan 454000, China;
2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)
Abstract
篇4
排水追肥防洪澇
“玉米是一種既怕干旱又不耐洪澇的作物,土壤濕度超過最大持水量80%時,它就會發育不良;被水淹沒3天,植株一般都會死?!鞭r技專家稱,為應對局部地區因強降水帶來的洪澇災害,種植戶可采取以下補救措施:
排除積水首先,清理田間背溝和邊溝,及時排除田間積水,降低土壤濕度和澇漬危害。同時,在天氣轉晴、地面泛白時,要及時中耕松土,破除土壤板結,改善玉米的生長環境,促進根系生長。
及時追肥其次,在強降水或洪澇災害后,土壤肥力被雨水帶走,此時應及時追肥,促使植株恢復生長??蛇x用尿素0.5%和磷酸二氫鉀0.2%,在完全溶解混勻之后,利用雨后放晴天,進行葉面噴灑追肥,需連續噴灑2次,中間每次間隔7天;同時,及時扶正倒伏玉米,用噴水清洗葉片,恢復葉子的正常光合作用;對受淹時間較長、災情較重的地塊,還需噴施高效葉面肥和促根劑,促進玉米恢復生長。
人工授粉對處在授粉揚花期的玉米,要重施穗肥,每畝可追施尿素24斤或適量的人畜糞水。暴雨還可能影響玉米開花授粉,造成玉米禿尖、缺行少粒,種植戶可采取人工輔助授粉,辦法是在上午9-11時或下午4-6時,輕搖雄花進行授粉。
適時改種最后,科學評估受災情況。若洪澇只造成玉米減產,種植戶不要輕易改種,但要是水淹造成大面積絕收,則需要及時改種短季蔬菜,如低海拔地區可補種一季糯玉米,爭取在國慶節后前后錯峰上市,以減少損失。
培土去穗防倒伏
強降水除了容易給玉米帶來洪澇災害,暴雨還時常伴隨著大風,造成玉米倒伏,影響生長和產量,因此,防倒伏是玉米種植又一項重要應急技術。專家介紹,防治玉米倒伏可以根據實際情況,采取人工去雄、培土防倒、化控防倒等措施。
人工去雄目前虎林市平壩、低山地區玉米的揚花授粉期已經基本結束,而玉米的雄穗占植株高度四分之一左右,因此,種植戶可以人工剪掉雄穗,降低植株高度,有效減輕大風造成玉米倒伏的危害;同時還能增加田間植株的透光性,利于增強玉米籽粒的灌漿速度和顆粒重量。
培土防倒在雨季到來前,可對玉米地進行中耕培土,中耕深度一般在5~8厘米,培土高度一般為8~10厘米,此舉可促使植株生根發育,增強抗風能力。
化控防倒在風災較為嚴重的地區,還可以采取化控防倒,既噴灑一些化學調控劑,如玉米健壯素、金得樂、玉黃金等,抑制莖稈節間伸長,促進莖稈增粗,控制植株的高度,增強抗倒伏能力。
種植防倒農戶可根據實際情況,選種一些抗倒品種。一般而言,植株較高、莖稈纖細、根系發育不良的品種倒伏幾率較大。同時,倒伏還與植株的生長發育特性有關,一般在抽雄前后,玉米莖稈相對柔弱,遇到大風容易倒伏,因此,種植戶可采取提早播種,避開雨季大風期。種植時,可適當加大玉米種植行距,增強田間的通風、透光能力,有利于促進植株基部莖節的發育,減輕植株對風的阻力,也可在一定程度上防止玉米倒伏。
篇5
關鍵詞:農業氣象災害;預報方法;預警系統
中圖分類號:P4 文獻標識碼:A 文章編號:
我國的農業氣象災害包括:干旱、洪澇、低溫冷凍害、高溫熱害及病蟲害等,它們嚴重影響我國的農業生產,對國家農業可持續發展和糧食安全構成嚴重威脅。是造成我國農業收成不穩定的重要因素之一。因此,抗御農業氣象災害是我國農業生產上一項艱巨而長期的任務。而搞好抗災防災的農業氣象預報服務工作,是廣大農業氣象科技工作者義不容辭的職責。
農業氣象災害預報是關于某種農業氣象災害能否發生、發生的時間及其危害程度的農業氣象預報。它是一種專業性的氣象災害預報,與一般的災害性天氣預報不同。它不僅包括對農業生物和農事活動有危害的氣象條件的預報,而且還要結合農業生物的發育狀況,根據相應的農業氣象災害指標,來鑒定未來農業生物的可能變化,明確回答某種災害能否發生、發生時間、危害程度、采取什么抗御措施來避免或減輕危害等問題。
1.我國農業氣象災害預報方法概述
目前,我國已有不少學者開展了農業氣象災害監測、預報和調控技術研究,進行了農業氣象災害的統計分析,并開始農業氣象災害形成機理研究。主要包括采用數理統計學處理資料的數理統計模型預報方法;作物生長動力模擬模型;農業氣象學和天氣氣候學、動力氣候學等多學科結合、各種預報方法相結合、長中短期預報相結合、動態預報和補充訂正相結合、衛星遙感動態監測信息與預警模式相結合的多學科交叉、多種方法綜合集成也是農業氣象災害預報的穩妥和有效的方法。而突發性的災害性天氣頻發,使服務于農業生產一線的農業氣象災害預警系統,成為我國農業氣象災害預報技術的未來發展趨勢,也是我國農業氣象災害預報工作的艱巨任務。同時,電視、廣播、手機、互聯網等媒體逐步在廣大農民中普及,發展農業生產和建設社會主義新農村迫切需要,也為實時開展農業氣象災害預警服務提供了可能。本文將對我國農業氣象災害預報系統進行詳細闡述。
2.我國農業氣象災害預報系統
2.1我國農業氣象災害預報系統研究進展
近年來,我國已建成可供業務應用和操作方便的各種農業氣象災害預警系統。系統中應用多種集成模式、多種技術( 遙感、GIS、網絡、氣候模擬等),形成了從資料輸入、模式計算到信息乃至決策建議等的業務流程,在農業氣象災害預測服務中發揮重要作用,為政府減災防災提供科學決策依據。
農業氣象災害監測預警系統,能夠提供及時、準確的農業氣象災害預警預報,幫助農業生產部門及時采取有效措施,減輕災害損失,保證農業生產持續穩定發展。目前,在方法改進、新技術應用和系統建設等方面的研究取得了一些成果。遙感技術在干旱、洪澇、低溫冷害、高溫熱害災害監測評估中得到廣泛的應用,特別是與計算機、網絡技術和 GIS 技術的結合,使得遙感技術更加充分體現其應用前景,更趨向系統化、業務化,便捷建立基于遙感技術的各種自然災害監測評估系統,為政府部門提供高效的指導服務,提出合理的防災減災的建議。
2.2我國農業氣象災害預報系統的應用
隨著農業氣象災害預警系統中各種新技術不斷地研發與完善,農業氣象災害預警系統已被各地氣象部門廣泛應用,并取得了較好的成果。上海地區2001 年研制了農業氣象災害監測警示系統,系統是以實時數據為基礎,根據農業氣象災害指標進行評判分析。福建省氣象臺2005 年建立了基于 GIS 的新一代福建省氣候監測與災害預警系統,系統具有底圖制作、數據處理、監測預警、診斷分析、圖形圖像制作等系統功能。杭州市氣象局 2008 年建立了針對該市主要農產品的農業氣象災害指標體系,并開發了“農業氣象災害預警業務服務平臺”,將天氣預報與災害指標有機結合起來,自動生成包括受災產品、所處關鍵期、致災因子、對其影響、防御措施的農業氣象災害預警服務材料,為氣象開展為農服務提供基礎。安徽省氣象局利用淮北地區主要站點歷年氣象和土壤墑情資料,在黃淮平原農業干旱監測預警與綜合防御研究成果的基礎上,研究開發適合淮北地區農業干旱監測預警與決策服務系統,結合該地中長期天氣預報結果預測未來土壤墑情發展變化,預警和決策服務信息。 廣東省氣象局還開展了基于 GIS 技術的廣東荔枝寒害監測預警研究,采用基于GIS 技術和氣候學模型,融合土地利用、海拔高度、坡度、坡向等地理信息,對平均氣溫、最低氣溫資料進行較高空間分辨
率的地理訂正,實現對廣東寒害發生發展及其強度、范圍的實時動態監測、預警。
近年來在技術攻關基礎上,我國制作的作物生長期干旱、洪澇、高溫熱害、低溫冷害等農業氣象災害預測技術,在國家和相關部門農業防災減災決策和為農服務中發揮了重大作用。
2.2.1干旱災害監測
我國從“七五”開始進行土壤水分及旱情監測的研究,過去主要通過各地的
氣象、水文站網以及農技部門進行干旱的常規監測。進入20 世紀90 年代后,在干旱遙感監測理論方面的研究得到深入,土壤含水量遙感模型及其應用研究也有了提高,利用NOAA /AVHRR 資料進行土壤水分或干旱的宏觀監測研究工作也有了很大進展,對作物干旱監測也有涉及,許多地方建立了基于氣象衛星的遙感干旱業務系統。
2.2.2洪澇監測方法
洪澇災害的監測與評估是農情監測的主要任務之一。洪澇災害的發生與發展是一個時空變化過程,同時,洪澇災害的監測與評估也根據不同的目的而需要不同的尺度。氣象衛星圖像具有時間分辨率高、宏觀和數據處理費用低等特點,可較好地滿足大范圍、快速的洪澇區分布監測及受災情況概查?,F代衛星遙感資料及 GIS 技術被廣泛應用于洪澇災害的監測。應用氣象衛星 NOAA AVHRR 圖像對大范圍洪澇災害監測具有宏觀和快速等特點,1998 年長江流域的特大洪澇災害監測試驗中取得了較好的效果。
2.2.3高溫熱害監測研究
采用衛星遙感的紅外通道資料可以監測高溫的發生、強度以及高溫熱害的分布等,彌補了地面站有限、溫度分布不連續的缺點,能夠較好地研究高溫熱害發生發展的一般規律。潘敖大等已利用西太平洋海溫作為因子,對江蘇省淮北、江淮、蘇南3個地區的高溫熱害指標進行相關分析,開展高溫熱害的發生特點及預防措施方面的研究。
2.2.4低溫冷害監測技術
農業低溫冷害的監測涉及作物的種類差別、低溫強度以及低溫的持續時間,因此,對農業低溫冷害的監測目前仍是農業氣象災害監測工作的薄弱環節。目前主要的監測技術包括遙感監測技術、作物發育期變化的監測技術、作物生長量變化的監測技術。當前主要的預測技術有時間序列分析方法、指標預測方法、植物物候預測方法、統計預測方法、作物生長模型預測方法。
3.結語
我國農業已初步形成區域化、規?;I化生產的格局,高產、高效、高附加值的新的種養類型不斷出現,農業生產的對象和區域布局發生了重大變化; 加之氣候變化背景下的極端天氣氣候事件增加,農業氣象災害發生規律出現了新的變化,呈現出頻率高、強度大、危害日益嚴重的態勢,因此,隨著我國農業的快速發展和氣候變化引起的氣象災害的加劇,迫切需要加強農業氣象災害監測預警與調控體系建設,盡快研究與農業生產發展相適應的農業氣象災害監測預警系統已成為當務之急。
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篇6
一、本預案適應于全街道范圍內洪澇災害的預防和應急處置。
二、洪澇災情發生后,街道辦事處防汛抗旱指揮部辦公室應立即做出如下反應:
(一)立即向街道防汛抗旱指揮部的指揮、副指揮匯報洪澇災情發生的時間、地點及發展的趨勢和可能造成的危害等;
(二)盡快提出水災發生地的群眾撤離的時間、地點、范圍、路線,上報街道防汛抗旱指揮部的指揮、有關副指揮,并密切監視洪澇災情的發展趨勢,不定時地洪澇預報、警報、緊急警報和汛情公報;
(三)盡快將洪澇災情通報街道防汛抗旱指揮部各有關成員單位,各單位應按規定的職責,做好搶險救災的各項準備;
(四)開啟一切通訊、傳輸、遙控遙測設備,千方百計保持與險情、災情發生地和各級防汛抗旱指揮部、街道黨政辦公室、各社區、各單位的通訊聯系暢通,及時下達有關人力、物力及洪澇調度命令;
(五)立即組織有關部門、社區和單位進行搶險,進一步搜集更為詳細的險情、災情情況,及時向街道防汛抗旱指揮部和街道辦事處報告險情、災情情況。
三、洪澇災情發生后,各社區和有關單位應立即按照既定的崗位職責,實施搶險救災工作,保證與街道辦事處和防汛抗旱指揮部的聯絡暢通。受災情況和救災進展情況要及時上報街道辦事處和街道防汛抗旱指揮部。
四、洪澇災情發生后,防汛抗旱指揮部按照上級防指和街道辦事處的指示,統一指揮全街道的洪澇災害應急處置工作,負責洪水通告,部署、協調、監督和檢查辦事處各部門、各社區、各有關單位的救災工作;通報情況,調派力量搶險救災;協調跨社區的救災工作,解決救災工作中的有關問題。指揮部下設機構及職責如下:
(一)防汛辦公室:其主要職責是向指揮部提出工作方案;檢查指揮部各項決策的落實情況;全面了解綜合水情、救災情況;負責向城陽區政府報告水情和災情;起草文稿;負責宣傳報道的統一組織管理;協調解決有關部門工作中的有關問題及通信聯絡工作。
(二)水情及洪澇調度組:街道黨政辦公室牽頭,組織街道農業服務中心參加,街道黨政辦公室負責人任辦公室組長,辦公地點設在黨政辦公室;其主要職責是:負責全街道防汛重大事件的協調工作,洪澇預報、警報、緊急警報、汛情公報和氣象預報;負責蓄滯洪區的洪澇調度,采取蓄洪、分洪、滯洪措施;負責組織河道工程搶險的有關具體工作。
(三)災情調查組:由街道經貿辦牽頭,組織經管統計服務中心、企業服務中心招商部參加。街道經貿辦負責人任組長,其他單位負責同志任副組長。辦公地點設在街道經貿辦,其主要職責是:負責對災情進行快速調查、評估、統計上報。
(四)工程搶險組:由街道城建辦牽頭,市政公路管理服務中心、武裝部、聯通營銷部、供電所、郵政支局參加。街道城建辦副主任任組長,其他單位負責同志任副組長。辦公地點設在街道城建辦。主要職責是:負責對水利、交通、供電、通信、給排水等重點工程設施進行緊急搶修。
(五)物資調運組:由街道審計所牽頭,組織稅收代征處、社區居委會參加,街道審計所所長任組長,其他單位負責同志任副組長。辦公地點設在街道審計所。其主要職責是:負責搶險救災物資調撥和運輸工作;管理援助物資的儲運和分配。
(六)災民生活安置組:由街道社會事務辦牽頭,組織園林環衛服務中心、計劃生育服務中心、安監辦、食安辦、動物防疫監督站、工商、教委參加。社會事務辦副主任任組長,其他單位負責人任副組長。辦公地點設在街道社會事務辦,其主要職責是:災情消息;接受救災物資;監督食品流通;轉移安置受災群眾,解決吃、穿、住問題;協助做好搶險、醫治轉移傷病員及人、畜尸體處理事宜。
(七)治安保衛組:由街道綜治辦牽頭,組織城管中隊、派出所、邊防所、交警中隊、交通管理所參加。綜治辦負責人任組長,其他單位負責同志任副組長。辦公地點設在街道社會治安綜合治理辦公室,其主要職責是:負責災區的社會治安、交通安全管理,臨時治安管理和交通管制通告;保衛黨政領導機關等要害部門和重要器材物資;嚴厲打擊各種擾亂社會治安秩序、趁災打劫等不法分子。
(八)醫療救護組:由勞動保障服務中心牽頭,組織規劃部、城陽二醫部門、衛生監督與疾病防控工作站參加。勞動保障服務中心主任任組長,其他單位負責同志任副組長。辦公地點設在街道勞動保障服務中心,其主要職責是:組織醫療、防疫機構人員進入災區;設立臨時搶救中心,及時搶救醫治傷員;做好災區消毒和控制疫情工作;組織運轉傷員;采購、儲運、調配藥品等。
(九)財務組:由街道財政所牽頭。街道財政所所長任組長,辦公地點設在街道財政所。其主要職責是:籌集和解決抗洪救災經費;統一管理上級和外援救災經費,負責向上級申請救災經費;統一安排解決搶險救災指揮部及所屬辦事機構的辦公經費,負責搶險救災物資的采購。
(十)宣傳組:由宣傳科牽頭。組織科教文衛服務中心、工商聯、科協參加,由宣傳科責任人任組長,其他單位負責同志任副組長。辦公地點設在宣傳科。其主要職責是:負責向社會報道雨情、水情和災情;宣傳報道抗洪救災中的先進事跡等。
各社區、各單位都要建立搶險救災指揮機構和辦事機構,負責組織指揮本社區、本單位的搶險救災工作。
五、在搶險救災中應采取的緊急措施和遵循的原則:
(一)災情一旦發生,各社區和各有關單位都要根據本預案和既定的部門崗位職責立即展開搶險救災工作。街道搶險救災指揮部及所屬機構的各成員,要立即趕赴工作崗位開展工作。各社區、各單位要全力以赴、協同合作、奮力搶險救災。
(二)洪澇災情發生后,首要職責是搶救受災群眾,保護國家財產和重要器材物資,就地、就近組織自救互救。
(三)洪澇災情發生后,街道辦事處防汛抗旱指揮部辦公室要繼續履行防汛調度指揮職責,為避免災情的進一步擴大和引發新的洪澇災害,在組織水利工程搶險、堵復決口的同時,繼續做好洪澇調度,采取一切蓄洪、滯洪、分洪措施,調蓄錯峰,必要時應犧牲局部,保全整體,盡最大努力,減少災害損失。
(四)為確保搶險救災工作指揮無誤,要建立社區、單位、街道逐級上報制度。報告的主要內容是:受災范圍、人員傷亡、房屋倒塌以及鐵路、公路、橋梁、電力通信等設施毀壞情況等。在通訊聯系中斷或遇有障礙時,要派人直接報告。
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論文摘 要:現代信息技術在水文領域中的應用不斷完善和發展,特別是在最近幾年之中,ann技術、3s技術與水文模型的整合研究的發展,有助于開創水文研究的新領域。本文主要通過對rs、ann、gis、gps等技術的研究,從防汛抗旱、水文預報、保護水環境生態、水土保持這四個方面,闡述了現代信息技術在水文領域的應用
rs技術在水文領域中的應用分析
遙感技術,即rs技術廣泛應用于對旱情的檢測與評估、檢測水質、監測和評價土壤侵蝕和洪澇災害等水文領域之中,取得了明顯的經濟效益。在洪澇災害之中經常會使用遙感技術。緊急救災、災后重建和快速反應是遙感技術應用集中的主要方面。例如,我國早在80年代就利用了mss數據檢測到了三江平原的洪澇災害。之后民政局、中科院和水利部門都進行了相關的研究工作,在實踐之中取得了顯著的成效。遙感技術可以大幅度的減少洪澇災害的損失,尤其是在災后重建等當面,與其他普通手段相比具有全面性、客觀性和快捷性的優勢。遙感技術評估在災害的監測評估方面也有了顯著的發展。通過對土壤表面發射的電磁能量來測量估計土壤的濕度,再加上實測數據的支持,可以實現對旱情的遙感監測。同時還可以通過對作物的長勢、地表溫度的監測來監測旱情。通過了解不同地域的具體情況,建立針對它們的具體模型。我國目前建立在遙感技術基礎之上的監測模型包括熱慣量模型、作物缺水指數模型、植被指數模型和植被地表溫度空間模型、氣象模型、水文模型和微波模型等。使用遙感技術可以更快速和更低廉的獲取大面積土壤的水分信息。因為監測模型的簡繁程度有很大差異,所以遙感技術的使用范圍和使用精度也有不同。我國目前已經建立了初步的旱情遙感技術監測體系,在一些試點地區獲得了顯著的成效。遙感技術在水質監測之中也有很大的作用。運用遙感監測技術,可以動態的監測地表水質在時間和空間上參數的變化情況,具體表現在對濕地的評價、和測定水質參數等方面。遙感技術在水質監測方面的應用已經開始在實踐生產之中使用,隨著它在水質監測領域的地位更加重要,它的發展也不斷完善。
gps技術在水文領域中的應用分析
全球衛星定位系統,即gps技術,具有自動化、高效率、精確度高、全天候的優點,成功應用于工程測量、航空攝影、資源勘測、地球動力學、大地測量、水文領域之中,取得巨大的社會效益和經濟效益。水利信息與空間地理位置有很大的關系,gps可以更準確的獲取水利信息的空間位置,可以運用在減災防汛和水下地形測量等方面。使用全球衛星定位技術,可以及時準確的定位災害的發生地點,尤其是在使用了無線通話功能之后,實現了雙向的通話功能,使指揮中心和災害現場能夠自由及時的對象,方便二者進行溝通,對緊急情況做出應急反應。以往在汛期來臨時,在大堤上排查險情,在發現了險情隱患之后,通過對講機向指揮部門匯報,耽誤了搶險時間,而且無法準確的描述出險情發生的位置。一旦報警系統上運用了gps技術,能夠在第一時間將災害的發生地點和災害類別傳送到指揮中心,可以對險情做出有效的反應。在運送搶險物資的車輛中,安裝gps監控系統,編碼后的汽車可以將其定位信息傳送到指揮中心,指揮中心在接受到定位信號之后,可以將移動的船只和車輛的位置在地圖上動態的顯示出來。再配合電子地圖,例如公路交通圖、水系分配圖、居民區分布圖、物資倉庫分布圖等,利用網絡的分析功能,可以將搶險物資以更快捷的方式送入受災群眾手中。而水下地形的測量在水庫、港口、碼頭和橋梁的建設之中起著很大的作用,尤其是在減災防洪的過程之中,會帶來巨大的社會效益。
3 gis技術在水文領域中的應用分析
地理信息系統,即gis,是在計算機軟件和硬件系統的支持下的特定的空間信息系統,可以采集地球表層的相關地理分布數據,同時對數據進行儲存、運算、分析、管理、描述和顯示。我國目前的地理信息系統已經廣泛的使用在減災防汛、水土保持、水環境等水文領域。在減災防汛的領域之中,gis技術可以預測預報城市的積水和退水狀況、管理更新現有的排水設施情況、對排水設施進行設計和規劃。規劃城市綠地的面積和位置。分析暴雨的空間特征、對積水街道和暴雨的分布進行可視化的顯示、儲存具有分辨率高、層次多、更新頻率快的數據,并對數據進行維護和管理。地理信息系統在再請評估方面也有很大的作用,例如管理基礎背景數據、查詢空間和屬性數據、對數據進行統計、顯示和檢索。gis技術在水土保持之中的應用十分全面。主要包括判斷是否發生土壤侵蝕、土壤侵蝕的程度劃分、計算土壤侵蝕量、評價水土保持的效益、泥沙輸移的狀況、預測和模擬土壤的侵蝕過程等。在水土保持之中往往直接使用gis作為建立模型的平臺,這是與gis在其他領域的使用中最大的區別。遙感技術、地理信息技術和全球衛星定位系統,即3s技術的集成使用為空間信息的管理、分析、應用、更新、獲取和存儲等方面提供了技術支撐。使用rs技術采集圖像信息,使用gps技術提供主要的位置信息,最后使用gis使用一些技術手段,例如分析應用和圖像處理等。將這三個技術緊密的結合起來,可以提供精確的數據資料的文本資料,可以通過動態電子地圖的使用查看不同水文領域的信息,同時可以借助人工神經網絡的實施,對洪峰流量、降水等水文要素進行科學、合理的分析,為減災防汛提供科學的依據。
4 ann技術在水文領域中的應用分析
ann技術,即人工神經網絡技術,是使用數學方法對自然神經或人腦進行模擬和抽象,是一種模仿人腦結構的信息處理系統。在水文領域,ann技術主要可以進行洪水的預報和降雨流量預報等。人工神經網絡技術具有適應能力強、計算速度快和自主學習能力強的功能。首先對輸入條件和輸出條件進行分析。輸入條件包括降雨歷時、降雨量、降雨過程、河道基流等。輸出條件包括出口段面的流量信息。輸入層、輸出層和隱層這三個部分一起構成了降雨徑流的預報模型。防洪的非工程性措施是洪水預報,做出及時的洪水預報可以幫助相關部門制定準確可行的防洪決策。ann技術在水文預報方面的作用主要通過實測資料,使用神經元的模擬關系,模擬影響洪水的其他因素和洪水之間的關系。
5 結語
總之,現代化的信息技術支持可以促進水文信息化建設,本文講述的rs技術、gis技術、gps技術和ann技術都在水文領域之中得到了廣泛的使用。隨著社會主義現代化進程的不斷加快,國家過度重視信息的基礎設施建設,使水文技術和現代信息技術共同發展。
參考資料:
[1] 陳潔.遙感和水問題 [m].北京:人民水利水電出版社,2005,40,47.
篇8
關鍵詞:水稻;洪澇;澇害;補救措施
中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)14-0053-02
廣德縣位于安徽省東南門戶,毗鄰蘇浙滬,境內資源豐富,生態環境優良,交通便利快捷,農業優勢明顯,是以水稻生產為主的產糧大縣,是國家商品糧基地縣和國家優質水稻生產區,常年水稻種植面積2.7萬hm2,以單季中秈稻為主。曾獲得“全國糧食生產先進縣”、“全國產糧大縣”榮譽。當地農業生產特別是重頭的水稻生產,2016年6月下旬至7月上旬,遭受嚴重的洪澇災害影響,為積極應對災情,當地農業部門積極作為,深入受災一線開展技術指導,以切實可行的補救措施,幫助減輕損失并盡快恢復生產。
1 洪澇災害發生情況
(1)受厄爾尼諾現象的影響的年份,大范圍的海水溫度可比常年高出3~6℃。太平洋廣大水域的水溫升高,改變了傳統的赤道洋流和東南信風,導致全球性的氣候反常,夏季季風有時會變弱,令中國所處的季風雨帶偏南。特別是2016年入梅和入汛以來,長江以南地區普遍降水量增大,極端降雨天氣引發洪水、澇害。
(2)廣德縣境內地勢南北高、中間低,南部的黃山余脈同北部的天目山余脈,環抱中部的平畈區,而縣內兩條主要水系,無量溪河、桐I河正好通過中部區域橫貫南北,向西北經郎川河泄入南漪湖,樹枝狀沿干流左右分布16條和10條支流,河道多為砂卵石河床,坡度各異,整體防洪排澇能力一般,極端天氣長時間大量降雨,超過河道泄洪能力,極易導致河水猛漲溢出,水庫暴滿,低洼畈區出現險情。
(3)境內水田主要集中在平畈區,也就是水稻的主要產區,受地形水系限制,更容易受洪澇災害破壞。2016年6月19-20日,廣德遭遇到強降雨襲擊,24h降水量高達266.3mm;6月28日至7月上旬,陰雨不斷,并又多次出現了50mm以上的降雨,使前期洪澇害影響加重。截至6月21號,桐I河、無量溪河流域有4 000hm2,水稻田被水沖沙壓,低地勢地區大量農田被淹沒,各鄉鎮都發生不同程度的洪澇災害,是廣德縣1984年大洪水以來最為嚴重的一次。
2 當前水稻澇害分析
2.1 受淹后的植株生理性狀 水稻淹水后,土壤通氣性變差,根系呼吸以無氧呼吸為主,根系生理功能發生異常,從而使根系黃根和黑根數目增加,且隨著淹水時間延長,爛根加重,吸收功能下降。受淹期間發生葉片因光照不足致使葉細胞伸長導致稻葉片伸長,光合功能下降,光合物質合成量減少,影響之后又使葉片生長受限,葉片變短,長勢變弱。在當前中稻分蘗期淹水主要使分蘗發生受到抑制,已發生的小分蘗成活率下降,造成高峰苗和成穗數均下降,分蘗期淹水后株高有所下降,之后因植株光合功能減弱,上部節間伸長受到抑制,株高降低,最終產量下降。以上影響均隨著淹水時間延長,受影響程度增大直至整株死亡。
2.2 分蘗期淹水對產量的影響 因淹水使水稻器官受損,導致生育期推遲,淹水越長,生育期推遲天數越多,并降低千粒重,造成減產。但在水稻各生育階段中,分蘗期耐澇性較強,所以當前中稻受淹后,只要主莖生長點和分蘗芽尚未死亡,及時排水,加強管理,一般可以恢復生機,并獲得一定產量,凡出水后分蘗節未死亡的水稻都具有一定的利用價值。據相關研究,雜交稻耐淹性強于常規稻,分蘗階段雜交秈稻淹沒10d以內,常規粳稻淹沒6d以內都有一定利用價值,后期加強管理可有一定產量。造成水稻分蘗期受淹后產量下降的主要原因是后期長勢變弱,有效穗和每穗粒數減少,其次是結實率和千粒重降低,因而分蘗期受淹后水稻減災增產應采用“增穗增?!痹耘嗤緩?。
3 當前水稻洪澇災后恢復生產措施
當前早稻正處在始穗至齊穗期,單季中稻正處在分蘗期,單季晚稻處在立針現青至2葉1心期,雙季晚稻正處在播種期,根據相關成功做法并針對當前水稻(下轉60頁)(上接53頁)洪澇災情,應當重點抓好以下補救措施。
3.1 及時補種改種 對內澇嚴重,不能及時排除積水,根部腐爛、心葉枯死,經評估不能恢復生長或預計嚴重減產的田塊,應及時進行補種或改種相適應的農作物。被洪水全部沖毀和沙埋的稻田,應于7月12號前立即進行清理并補種,補種品種生育期應掌握在105~110d以內的早熟或特早熟品種,或改其它經濟作物。鑒別稻株是否死亡,其癥狀是輕拔稻株容易拔斷、分蘗節變軟,心葉已死;反之,如果根系尚有活力,分蘗節結實、有彈性,心葉存活,則表明稻株仍有生機。
3.2 盡快搶排積水 對受淹田塊,力爭早稻在24h以內、分蘗期中稻48h以內、單季晚稻在72h以內排除田間積水。需特別注意,雨后若遇到烈日高溫天氣,應采取依次排水,先使稻株上部露出水面,逐步適應后再于傍晚排掉稻田積水,防止發生失水性青枯死苗現象。在排水的先后順序上,先排常規稻田,再排雜交稻田;不同高低田塊,先排高田再排低田。排水時,還應一并清除水面飄浮雜物,以減少稻苗壓傷和苗葉腐爛,并疏通好排水溝渠。
3.3 及時清泥培苗 倒伏稻株要用手逐株扶正,并培土定根,防止二次倒伏,并避免斷根傷葉。災后水稻葉片上往往附著一層泥沙,堵塞氣孔并影響葉片的光合作用,可用噴霧器噴洗稻株上的泥沙等雜物,噴洗效果不理想的,待葉片干燥,可兩人同時牽引一根長繩在稻田兩側,順著在葉片上輕拉以抖掉泥沙。沙壓田塊可根據沙壓輕重,從中間做埂分開管理,對沙壓較輕的部分,可人工清除泥沙后,及時追肥和防病蟲進行正常管理;對沙壓較重不能恢復的部分,可用機械清除泥沙后,重新整田及時進行補種改種。
3.4 適時開溝控水 稻田積水退后,田間水分仍處飽和狀態。應開溝排水,使田間土壤的水滲到溝中排出,盡快降低田間含水量,使淹水形成的浮泥逐漸沉實,促進新根生長。采取干干濕濕灌溉,適度烤田,既保證稻株用水需要,又保證土壤通氣,保持根系健康,促進上部節位根系生長。灌漿結實后期,避免過早斷水。
3.5 加強病蟲害防治 澇災后,稻株受到洪水攜帶的泥沙雜物的沖刷,傷口較多,土壤養分流失嚴重,內在營養消耗過大,根葉機能受損,長勢衰弱,抗病能力減弱,再加上高溫高濕氣候,極易引發病蟲害,要及時做好病蟲害的預防工作。水稻田要注重稻瘟病、細菌性病害(水稻細菌性條斑病、細菌性基腐病等)的預防。細菌性基腐病防治可選用50%氯溴異氰尿酸、農用鏈霉素、噻菌銅等藥劑進行防治,視病情發生程度交叉用藥,5~7d左右任選用一種藥劑噴霧一次,病情嚴重的田塊連續噴施2~3次;早稻田、早播中稻田要加強紋枯病的防控。防治稻瘟病可選用75%三環唑可濕性粉劑450~600g/hm2,防治紋枯病5%井岡霉素水劑3 750~4 500mL/hm2兌水450~675kg噴施,并避免在高溫期間施藥,上午10:00以前或下午16:00后為宜,并保持3~5cm田間淺水層3~5d,以提高防效。同時,暴雨有利于稻飛虱、稻縱卷葉螟蟲源的遷入,要密切監測發生情況并及時防治。
3.6 加強田間管理 受淹期間,稻株營養器官受到不同程度損害,出水后根、莖、葉、蘗重新恢復生長,需要大量的礦物質營養,加之原有稻田肥料流失較多,要及時追施提苗肥,促進恢復生長??稍谔镩g不積水并能站腳時立即追肥,追肥應以化肥為主,采取根施與葉噴相結合的方式,根際施肥要深,葉面施肥濃度要準,施肥量要足,以促進稻株盡快恢復生長。對受淹田塊,排水后2~3d,可適當增施速效性肥料,促進恢復生長。對處于分蘗期、長勢不旺的中稻田退水后可立即追施提苗肥尿素75~112.5kg/hm2,促進恢復生長;對立針或2葉1心前的單季晚稻小苗,退水后待部分倒伏苗起身或達2葉1心時,追施提苗肥尿素75~90kg/hm2。后期應重視補施促花肥,可施尿素60~90kg/hm2。為了提高水稻抗性,要重視鉀肥的配合施用,災后可施氯化鉀112.5~150kg/hm2,以增強受淹水稻的抗倒伏能力和抗病力,并提高水稻結實率。
參考文獻
[1]李開江,石鶴付,史健,等.分蘗期淹水對水稻生長發育和產量的影響[J].安徽農學通報,2007(20):64-02.
篇9
[關鍵詞]極端氣候因素;農業經濟;影響
極端氣候是一種十分罕見的氣候變化,在特定時期發生在統計分布之外,多數是分布在統計曲線兩側10%以內。極端氣候變化可能帶來嚴重的自然災害,從而危害到人類正常的經濟活動,影響十分惡劣。據世界氣象組織的數據評估報告來看,在過去的100a以來,地面溫度逐漸從最初的0.3℃升高到0.6℃,而且未來世界氣候的提升速度將會更高、更快,加劇變暖趨勢。在此背景下,將會造成世界性極端氣候災害出現,不利于全球經濟穩定發展。我國作為農業大國,受到極端氣候因素影響尤為嚴重,干旱、暴雨和沙塵暴等極端氣候每年都會給經濟帶來嚴重的損失,甚至造成巨大的人員傷亡,主要集中在農業經濟領域。由此看來,加強極端氣候因素對中國農業經濟持續發展帶來影響的研究是十分有必要的,而且對后續理論研究和實踐工作開展具有一定參考價值。
1極端氣候概述
極端氣候是具有十分突出的災害性和突發性特點,很容易對當地農業持續發展帶來影響,制約農業經濟的持續增長。如果極端氣候災害頻發出現,將對人類正常生產生活造成嚴重的影響,尤其是像我國這樣自古以來的農業大國,氣候因素對農業發展影響較大,所以我國也是最為典型的深受極端氣候影響的國家之一。諸如,干旱、暴雨和沙塵暴等極端氣候在爆發時會造成嚴重的經濟損失和人員傷亡,并且這種危害更多的集中在脆弱的農業領域上,不利于我國農業生產活動的開展,威脅十分巨大。
2我國極端氣候的主要特點
2.1普遍性
從時間和空間角度來看,幾乎每年都會出現極端氣候災害,尤其是在近60a內,從干旱到澇災,或是從澇災到干旱,兩者交替進行,市場伴隨著臺風和干熱風等氣候現象,當屬洪水災害和旱災最為典型。
2.2區域性
我國不僅是一個農業大國,還是一個地域廣闊的國家,極端氣候存在明顯的區域性特點。我國北方地區旱災較多,而南方地區則是澇災現象較為嚴峻,干旱地區更多的是集中在黃土高原和黃淮地區,受災面積廣泛,持續時間長;澇災則是發生在長江流域、淮河流域和珠江三角州流域,而在東北的送花江流域地區同樣存在澇災現象。在干旱季節,北方地區受到的副熱帶高壓影響更加強烈,江淮地區在7月就已經趨于穩定,亞洲大陸北緯40°~50°上空盛行強烈的東西環流,阻礙北方冷空氣南下,致使冷暖空氣交匯機會較少,很容易出現鋒面雨。在暴雨季節災害頻發的年份,副熱帶高壓影響不強,6月底—7月初副熱帶高壓脊線位置停留在北緯25°以南地區,北方冷空氣持續南下,江淮地區作為南北冷暖空氣交匯地區,鋒面雨長期停留在該區域,造成嚴重的澇災現象出現。
2.3交替性
不同的極端氣候帶來的災害有時會交替進行,諸如旱災和澇災交替出現,兩者無論是誰先誰后,或是兩頭旱災而中間澇災,都會帶來十分嚴重的災害,較之單一的極端氣候災害而言危害更大。
2.4持續性災害在很多情況下是連續出現的,諸如我國在1966—1968年連續出現了兩三年的干旱災害,1998—1999年則出現了連續性的洪澇災害。
2.5弱質性
弱質性特點主要是屬于弱質性產業,生產力水平落后,缺少足夠的抗災害能力,更多的是被動地面對自然災害。所以,一旦自然環境發生巨大變化,將對農業生產活動帶來嚴重的危害,并且這種效應持續時間較長。
2.6規律性
一般我國極端氣候災害更多的是以黑龍江愛琿到云南騰沖之間的連線作為分界,這條線以東自然災害種類繁多,發生頻率也較高,南方主要是澇災,北方為旱災,黃淮平原和東北平原是旱災出現較為頻繁的區域,長江中下游地區則是澇災頻繁地區。東北三省受到低溫凍災較為嚴重,東部沿海地區則面臨著海上風暴威脅,危險程度較高。
3極端氣候災害對我國農業經濟的影響
農業經濟發展中,農作物產量很容易受到自然因素和社會經濟因素影響,兩種影響混合在一起產生的作用較大,其中當屬極端氣候災害最為嚴峻,不同程度上制約著我國農業經濟穩定、持續增長。據國家農業部權威數據統計限制,我國在1983—1998年,糧食損失造成的總產量損失高達10%,也就意味著在此期間我國每年都至少有400億kg糧食被極端氣候所吞沒。根據數據統計,我國農業經濟由于極端氣候災害減產的年份主要集中在1961—1963年、1966—1968年、1974—1976年、1994年和2008—2010年。在這幾個區間中,我國每年糧食損失量不斷增長,并且我國由于極端氣候災害導致糧食減產數量始終處于高位震蕩態勢,對于我國農業經濟持續增長帶來了十分嚴重的危害。
4我國農業經濟應對極端氣候的對策
我國應進一步加強重大水利工程建設,增加水利工程建設資金投入力度,確保我國水利基礎抗水、防洪功能充分發揮,通過健全水利基礎工程來提升我國整體的農業抗災能力。由于我國地理條件十分復雜,所以除了應加強引種抗災害農作物品種外,還應根據當地氣候實際情況來著重培育符合當地農業經濟發展的農作物,有計劃落實培育工作。就當前極端氣候變化情況來看,洪澇災害和干旱災害是影響最廣、危害較大的災害類型,由于極端氣候變化具有突出的不確定性,應加強對氣候變化的評估機制的落實,制定合理的防災措施。諸如,可以加大資金投入,立足于農業保險基礎上,更好地防范極端氣候災害對我國農業經濟產生的影響,將農業生產活動集中在某些特定區域中,加強基礎設施建設,將農業極端氣候災害防控工作落實到實處,促進我國農業經濟持續發展。
5結語
我國的農業屬于一種弱質性產業,很容易受到自然環境變化的影響,帶來的危害較大。我國自建國以來,自然災害頻發,為了能夠更好地防范自然災害發生,應加強極端氣候對農業經濟發展帶來影響的深入分析,從多種角度進行詮釋,尋求合理的應對措施,推動農業經濟持續發展。
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篇10
【關鍵詞】ArcGIS;洪水淹沒范圍;庫容計算模塊;種子蔓延算法;快速模擬
0 引言
長江中下游平原洪澇災害頻繁,每年造成的損失都非常巨大,嚴重影響了區域經濟和社會的穩定發展。隨著我國對洪水治理重視程度的不斷加強以及科技水平的提高,在開展洪水本身的規律性研究、洪災信息的采集、洪水預報和計算等方面,都已經有了一些有效方法和手段。但是,快速進行洪水淹沒范圍模擬依然是需要解決的重要問題。
分析平原河網地區的洪水風險,經常采用數值模擬的方法對該地區復雜的水系以及水流運動特點進行研究。但由于缺乏實測流量資料,較難對模型進行率定和驗證,且模型的計算時間較長不利于進行洪水快速模擬。因此,根據區域地形地貌,利用ArcGIS技術開展水文分析,快速、準確地模擬洪災,是評估洪水影響范圍的一種重要途徑。本文以數字模型高程(DEM)數據為基礎,以GIS技術為手段,通過編程的方式形成一套有效的模擬暴雨內澇和外洪潰口情形下洪水淹沒范圍的方法,能夠較為快速的進行洪水淹沒范圍模擬。
1 洪水淹沒范圍算法介紹
造成洪水淹沒的原因有很多,但一般可以歸結為降雨形成的內澇以及外來洪水造成的圩堤潰決。這就可以把洪水淹沒的成因分成一種是無源淹沒,另一種是有源淹沒。無源淹沒中,凡是高程低于給定水位的地方都視為淹沒區,算作淹沒范圍。這種情形適用于整個區域均勻降水,因而所有地勢低洼處都可能產生積水。有源淹沒情況下,水流從某一個點出發,受到實際地表起伏特征的影,根據地勢自由流動,最后形成的是一片相互連通的淹沒區域。這就適用于圩區潰口情形下的洪水淹沒模擬,洪水從潰口位置開始蔓延,最終形成一片洪水所能達到的連通淹沒區域。
這兩種方法所用到的數據基礎都是數字高程模型(DEM)數據,數字高程模型是一種離散化的模型,用來表征地面上一點(x,y)關于某一參考平面的相對高度z,它能根據自身精度反映地形的起伏情況,因此又叫地形模型。DEM最主要的3種表示模型是:規則矩形格網(Grid)模型、不規則三角網(TIN)模型和等高線模型。這三種模型實質上是能互相轉換的,但是規則矩形格網(Grid)模型較為容易被使用,因而本文采用的DEM數據是精度為1:10000的規則矩形格網(Grid)模型數據。
1.1 無源淹沒模擬
無源淹沒考慮的是降雨條件下區域的淹沒情況。假定某區域降水量為V,淹沒區洪水水位為H,規則矩形格網(Grid)模型數據每個離散單元的柵格面積為S,柵格數量為n,對應第i個柵格的高程為hi,則可由下式來表示降水量V和水位H之間的關系:
上述公式實質是一種基于水位得到該水位下總體積的方法,是將洪水水位簡化成了一個平面。這就類似于求取水庫庫容的過程,得到一個水位和庫容之間的關系。在ArcGIS中,對于庫容計算,提供了一個基于數字高程模型(DEM)的庫容計算模塊(Polygon Volume),該模塊只要給定了水位和DEM地形數據就能求得庫容。
運用該模塊,可以得到一種計算區域淹沒水深的編程算法。首先假定洪水水位為H,H可以取為計算區域地面高程的最小值,隨后應用ArcGIS中的庫容模塊計算淹沒量V,并將淹沒量V與實際降雨量W進行比較,若兩者數值的誤差超過了一定范圍則對H進行累加。一直重復該過程,當V與W的值兩者接近就能得到所要求的淹沒水深H。該算法基于ArcGIS for Python進行編寫,可以直接調用ArcGIS中已有的模塊,因此較為簡便。算法計算流程如圖1所示。
圖1 無源淹沒水深計算流程
在得到研究區域的淹沒水深后,就能對整個淹沒范圍進行提取。提取淹沒范圍的方式是獲得DEM地形數據中所有高程不大于淹沒水深的柵格。這可以通過ArcGIS中的柵格計算器(Raster Calculator)功能實現。對于多個區域不同水深的淹沒范圍提取,可以通過ArcGIS for Python的算法實現,計算流程如圖2所示。
1.2 有源淹沒模擬
有源淹沒針對的問題是堤防潰決形成的洪水,洪水從某一點出發向四周擴散,凡是地形低于給定洪水位的都將被計入淹沒區。這種思想比較容易由種子蔓延算法來模擬。種子蔓延算法的核心是給定一個種子點作為對象,賦予其某一特定屬性,使其在平面區域沿四個(或八個)方向擴散,求得符合條件的連通區域。
對于堤防潰決的情況,假定潰口處的洪水為種子點,把潰口處的水位作為種子的屬性,讓種子點在DEM地形數據上進行擴散。比較水位與地形高程之差,如果水位高于地形高程,則該點視為淹沒。隨后,將該點計入淹沒區并且作為下一個種子點,讓下一個種子點繼續進行擴散。依此類推,直至所有種子點都擴散完畢為止,就能得到整個淹沒范圍。以上算法流程如圖3所示。
2 杭嘉湖區(蘇)防洪保護區洪水淹沒模擬
2.1 研究區域及對象
杭嘉湖區(蘇)防洪保護區屬太湖下游杭嘉湖區的一部分,總面積564km2。其地理位置處于杭嘉湖平原北部,全境無山地丘陵,絕大部分為低洼圩區。區域內湖泊、河網密布,屬于江蘇省湖泊保護名錄內的湖泊有26個,總面積52.38km2,占保護區面積的9.3%。杭嘉湖區(蘇)防洪保護區內圩區密布,大的聯圩77個,占研究區域面積的84%。保護區內年雨量豐沛,梅雨或暴雨引起的洪澇災害較為嚴重。
根據區域內圩區眾多,內澇災害嚴重的特點,本文主要以圩區為研究對象,研究在歷史降雨條件下各個圩區的受淹情況,進而反映區域整體受災狀況。
2.2 研究區域內澇洪水模擬
本文模擬的內澇洪水分別是杭嘉湖區(蘇)防洪保護區遭受1999年“630”梅雨和2013年“菲特”臺風暴雨。模擬結果如圖5和圖6所示。
根據研究區域的基本特征,本文采取的模擬方式是以圩區為基本單元,利用無源淹沒計算程序逐個圩區進行淹沒水深的計算模擬,再對各圩區淹沒范圍進行提取,最后將所有圩區的計算結果進行拼合,得到整個研究區域的淹沒范圍。具體流程如圖7所示。
2.3 圩區潰堤洪水模擬
圩區潰口的選擇一般結合區域實際情況,按照“歷史上曾發生過的潰口”、“最可能出現的潰口”、“造成影響最不利的潰口”三個原則進行選取。本文模擬的兩場歷史降雨都曾出現過圩區潰口的情況。1999年“630”梅雨期間,盛澤鎮吉橋聯圩清溪河附近圩堤發生潰決。2013年“菲特”臺風期間,受浙江省嘉興市西雁蕩湖堤潰決的影響,與浙江共用包圍溪南聯圩部分村莊、社區遭到淹水。本文重點模擬這兩處潰口造成的影響。利用有源淹沒算法得到的吉橋聯圩和溪南聯圩潰堤洪水模擬情況如圖8和圖9所示。
運用該算法的關鍵是對潰口位置的選取以及潰堤洪水位的確定。恰當的潰口位置能較真實的反映圩區在潰堤洪水入侵后的淹沒情況,得到一個相對合理的結果。而潰堤洪水位的選取則是根據當地圩區堤防高度確定一個可能造成堤防潰決危險的水位。在進行完潰口位置的選取以及潰堤洪水位的確定之后,就是利用有源淹沒程序進行淹沒范圍的模擬以及對模擬結果進行提取。
3 基于庫容曲線的圩區洪澇風險分析
圩區庫容曲線反映了圩區蓄水量和圩區水位之間的關系。利用庫容曲線的方法進行圩區內澇的模擬,可以對圩區洪澇風險進行評價。本文選取了杭嘉湖區(蘇)防洪保護區中非常具有代表性的方橋聯圩和天亮聯圩作為例子進行說明。方橋聯圩和天亮聯圩是兩個面積非常接近的圩區,大小分別是5.63km2和5.64km2,但是這兩個圩區的庫容曲線走勢卻有著一定的差別。利用圩區內澇模擬的方法得到的兩個圩區庫容曲線如圖10和圖11所示。
上圖所示兩個圩區的庫容曲線斜率有著較大的不同。在兩者最大水位和最大庫容量相當的情況下,方橋聯圩的水位-庫容曲線走勢較緩,而天亮聯圩的水位-庫容曲線走勢較陡,這反映了當洪澇災害發生時,圩區受淹沒的情況。當水位-庫容曲線的斜率較大時,圩區整體被淹沒的面積更大,發生災害的可能性會增加。水位-庫容曲線的斜率較小時,圩區整體被淹沒的面積較小,不會發生圩區整體受淹的情況。此外,從圖上可以看出方橋聯圩的圩區底高程較低,而天亮聯圩的圩區底高程較高。這就說明方橋聯圩存在著一定數量的圩內河道,提高了圩區的水面率,這在洪澇發生時能起到調蓄的作用,降低了圩區整體受淹的可能。
4 結論
本文提出的無源淹沒和有源淹沒的模擬方法以GIS技術為核心,DEM數據作為基礎資料,能較快速地進行暴雨內澇和外洪潰堤時的洪水淹沒模擬,方法便捷,易于實現。單個圩區的模擬時間大約在3分鐘左右(具體時長視圩區地形的復雜程度而定)。這對平原河網地區洪水災害的評估無論是從局部研究還是到整體分析都能有不錯的效果。
本文對杭嘉湖區(蘇)防洪保護^的歷史洪水模擬基本能反映該地區的洪水淹沒情況,通過內澇洪水模擬得到的圩區庫容曲線能對圩區的洪澇風險進行評估。當然,該方法的準確程度還依賴于DEM數據的精度,通過獲取更為精細的DEM數據,能更準確的反映圩區受洪水影響的程度,從而為防洪決策給予一定幫助。
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