洪涝灾害评估范文

时间:2023-12-22 18:02:06

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洪涝灾害评估

篇1

【关键词】洪涝灾害 经济影响 防灾减灾能力 评估 研究

【中图分类号】S282 【文献标识码】A

由于我国大部分地区处于季风区,水资源的时空分布不均,年际变化大,且大量的围湖造田,导致湖面缩减,泄洪能力差,河流中上游地区植被破坏严重,再加上我国东部地区地势平坦,水流缓慢,种种因素导致我国洪涝灾害频繁发生,严重威胁了人民群众的生命财产安全,成为制约我国社会经济发展的一大因素。

因此,我们应当明确洪涝灾害对我国社会经济的影响,建立健全洪涝灾害防灾减灾能力评估体系,提高我国防灾减灾能力,促进我国社会经济的发展。那么,洪涝灾害究竟有哪些经济影响,我们应当如何构建科学的洪涝灾害防灾减灾能力评估体系?笔者主要针对以上这两个问题展开了探索和研究。

洪涝灾害的经济影响

洪涝灾害威胁着人民的生命财产安全。我国历史上每一次大型洪涝灾害都会产生大量伤亡人口和受灾人口。①据国家防汛抗旱总指挥部办公室统计,经由相关部门核实,2013年全国洪涝灾害受灾人口多达1.2亿人,因灾死亡774人、失踪374人,全国共投入抢险人数966万人次,紧急转移危险区域群众1112万人,解救洪水围困群众195万人,减少受灾人口3787万人。即使如此,2013年全国洪涝灾情相对来说还是总体偏轻,2013年洪涝灾害主要指标与1990年以来的均值相比,偏少3成的受灾人口,偏少7成的死亡人口,偏少7成的倒塌房屋,偏少1成的农作物受灾面积,其中,直接经济损失占上年GDP比值小0.98%。由此可见,社会经济的发展水平能够在一定程度上控制洪涝灾害的影响。而洪涝灾害对人民生命财产安全的严重威胁,导致人们生命财产得不到完全的保障,进而限制了我国社会经济的发展和生产力的进步。②

洪涝灾害恶化了人们的生存条件。洪涝灾害的发生往往伴随着住房的破坏、基本生活设施的损坏等状况产生,这些状况无疑恶化了人们的生存条件。洪涝灾害不仅会导致房屋倒塌,还会污染饮用水、破坏供水系统和排水系统,严重破坏了生态平衡,影响了人们的日常生活。③以2013年全国洪涝灾情为例,据统计与核实,2013年我国洪涝灾害倒塌房屋53万间,农作物受灾11901千公顷,成灾6623公顷,受损水库1241座、堤防3.7万处、护岸5.3万处、水闸7187座,其中,县级以上城市受淹234个。

同时,由于洪涝灾害破坏了原本的安全水源,造成水质污染,严重影响了食品安全,又由于洪涝灾害破坏了供水系统和排水系统,各种垃圾随着洪涝流向漂流满溢,大大增加了血吸虫病、疟疾和肠道传染病等疫病和传染病的爆发概率,极大地威胁着人们的生存条件,影响社会的和谐与稳定。④洪涝灾害对人们生存条件破坏所产生的直接经济影响,以及国家后期对修复再建的经济投入,很大地阻碍了我国社会经济的发展。⑤

洪涝灾害的直接经济影响。据统计,2013年我国洪涝灾害直接经济损失高达3146亿元,全国投入抢险舟船10万舟次,运输设备68万班次,机械设备35万班次,消耗编织袋9963万条,最终防洪减淹耕地3978千公顷,避免粮食损失2029万吨,减灾效益约2362亿元。从以上实例中可以看出,洪涝灾害造成了我国巨大的直接经济损失,其中,各大产业中,受灾害影响最为严重的主要有农牧渔业、工业与交通运输业以及水利事业。

从农牧渔业的角度来看,我国是农业大国,农业是我国的第一产业。由于洪涝灾害的特点,洪涝灾害往往会造成大面积的耕田被淹、农作物被毁,在农牧渔业当中,农业的直接经济损失最大。首先,阻碍我国农产品产量增长的一个重要因素之一就是洪涝灾害,灾情较轻的年度农产品产量大大多于灾情较重的年度农产品产量。其次,洪涝灾害具有较大的地域差异性。例如,2013年洪涝灾害主要集中在东北地区,农作物受灾3927千公顷,成灾2619千公顷,直接经济损失591亿元。⑥其中,松辽流域地区最为严重,这一地区的洪涝灾害损失是我国将近12年以来年均损失值的三倍之多。再次,不同地区的农田受灾率具有很大的差异。农田受灾率是指农作物受灾面积与耕地面积的平均比例。根据我国历年农田受灾情况可以看出,农田受灾率在全国显现出由西向东、从北向南逐步升高的趋势。⑦

最后,洪涝灾害对牧渔产业的影响也较为严重,尤其是今年来,在我国林牧渔业不断发展的同时,洪涝灾害对牧渔产业造成的直接经济损失也越来越大、越来越严重。

从工业与交通运输业的角度来看,从工业与交通运输业的角度来看,洪涝灾害主要从以下几个方面影响我国国民经济的发展:一是洪涝灾害造成工矿企业停产;二是洪涝灾害破坏输电线路和通讯线路,导致电力中断以及通讯中断;三是洪涝灾害毁坏路基和路面,导致铁路中断以及公路中断。⑧ 首先,洪涝灾害对工矿企业造成了严重的经济损失。洪涝灾害会迫使工矿企业停产、停工和停业,导致企业生产量下降,生产值减少。其次,洪涝灾害对交通运输业造成了严重的经济损失。洪涝灾害会导致铁路与公路的路基、路面、轨道、隧道、车站等基础设施被损坏,威胁交通安全,迫使铁路中断以及公路中断。最后,洪涝灾害对电力业与通信业造成了严重的经济损失。洪涝灾害会导致电力与通信基础设施设备被破坏,从而损坏输电线路和通讯线路,迫使供电中断以及通讯中断。

从水利事业的角度来看,我国要防洪减灾,就应当加强水利工程建设,水利事业是对抗洪涝灾害的重要手段。因此,洪涝灾害,尤其是大型洪涝灾害,会严重破坏水利设施。洪涝灾害会损害水库、堤防,导致垮坝以及堤防决口,同时,洪涝灾害还会破坏机电泵站、机电井、塘坝、护岸、水文测站。灌溉设施以及水电站等水利基础设施,不利于区域防护、农业灌溉的进行,妨碍了区域内的正常发电与供电。据调查,21世纪以来,洪涝灾害对我国水利设施造成的年均直接经济损失高达209.12亿元,其中,江西、广东、四川、浙江和湖南水利设施受损情况最为严重,对我国国民经济的发展有着很大的负面作用。

洪涝灾害的间接经济影响。洪涝灾害不仅会对我国社会经济的发展产生直接经济影响,还会产生间接经济影响。间接经济影响是指由于洪涝灾害直接造成了某行业的经济损失,从而影响到与某行业具有关联性的其他行业,甚至影响到整个经济系统,对其他行业产生间接经济影响。目前,洪涝灾害的间接经济影响主要表现在实际GDP、消费、投资、就业、贸易等方面。洪涝灾害通过对我国农牧渔业、工业与交通运输业、水利事业的影响,导致我国实际GDP在一定程度上下降、实际工资水平与就业水平下降、资本要素的四个指标整体下降以及行业产出受到负面影响等等。

防灾减灾能力的评估

优化防灾减灾能力评价系统设计。要提高防灾减灾能力,就应当优化防灾减灾能力评价系统设计,提升防灾减灾质量,提高防灾减灾效率。首先,我们应当深化对洪涝灾害防灾减灾能力的认识和理解,设计出综合评价防灾减灾能力的总体架构,有针对性地进行防灾减灾能力评估。洪涝灾害防灾减灾能力是指政府相关部门把持洪涝灾害对社会经济影响的行为能力,洪涝灾害防灾减灾能力的总体行为目标为避免或减轻人员伤亡以及财产损失,为社会连续性运行和人民人身财产安全提供有力的保障。

其次,应当依据美国危机管理专家和大师罗伯特・希斯率先提出的4R危机理论和危机管理领域公认的PPRR理论,应对洪涝灾害危机,设计防灾减灾能力评价体系。其中,4R危机理论将危机管理分为四个阶段:Reduction(缩减力)、Readiness(预备力)、Response(反应力)、Recovery(恢复力),PPRR理论则将危机管理分为Prevention(危机前预防阶段)、Preparation(危机前准备阶段)、Response(危机爆发期反应阶段)和Recovery(危机结束期恢复阶段)四个阶段。另外,我国于2007年出台了《中华人民共和国突发事件应对法》,根据突发事件发生以及发展的阶段性特征,从预防与应急措施、监测与预示警报、应急行动与救援、事后重建与恢复等方面进行了规范性规定。我们应当深入理解危机管理科学理论和相关法律法规,科学制定洪涝灾害防灾减灾能力评价体系。

最后,应当在危机管理理论的指导下,以《中华人民共和国突发事件应对法》为依据,充分结合我国实际国情,优化洪涝灾害防灾减灾能力评价体系。我们应当建立健全预防与应急措施能力评估分系统、监测与预示警报能力评估分系统、应急行动与救援能力评估分系统与灾后重建与恢复能力评估分系统。其中,在预防与应急措施能力评估分系统中,我们应当主要针对洪涝工程防灾能力、生态保护能力以及民众防灾意识进行评估;在检测与预示警报评估分系统中,我们应当主要针对洪涝灾害监测能力、洪涝灾情分析能力、洪涝灾害预警能力以及相关信息能力进行评估;在应急行动与救援能力评估分系统中,我们应当主要针对防洪除涝能力、安置灾民能力、交通运输能力、医疗救治能力以及灾区通信能力进行评估;在灾后重建与恢复能力评估分系统中,我们应当主要针对政府救济能力、资源供应能力、灾区建设能力以及居民恢复能力进行评估。

构建科学合理的防灾减灾能力评价指标体系。首先,应当充分发挥洪涝灾害防灾减灾能力评价指标体系的各种功能。我们应当收集与洪涝灾情以及防灾减灾情况相关的多种数据,将数据加以归纳整理,充分发挥洪涝灾害防灾减灾能力评价指标体系的描述与反映功能。同时,我们应当综合分析灾情区域内各方面的防灾减灾能力,总结和反思不足之处,对比不同灾区的情况,分析相同点与不同点,更好地发现问题、解决问题,充分发挥洪涝防灾减灾能力评价指标体系的监测与评价功能。另外,我们应当明确各地防灾减灾工作的绩效与缺点,优化工作设计,改进工作方法,提高工作效率,充分发挥洪涝防灾减灾能力评价指标体系的指导和决策功能。

其次,应当科学合理地构建洪涝灾害防灾减灾能力评价指标体系,实现评价效果最优化。我们应当贯彻实施科学的理论指导方针,从实际出发,充分考虑到当地灾情和我国国情,将科学理论与客观实际紧密结合起来,更好地构建洪涝灾害防灾减灾能力评价指标体系。同时,我们应当将洪涝灾害防灾减灾能力评价分为目标层、系统层、状态层和指标差四个层次,坚持系统性原则和层次性原则,协调自然因素、社会因素和经济因素等各方面的关系,突出评价重点,抓住评价对象的主要特征和情况,科学构建防灾减灾能力评价指标体系。另外,我们应当运用简洁明了的文字或表格阐述洪涝灾害防灾减灾能力评价指标体系,实现指标体系的规范化发展,使其具有正确的引导意义,促进我国洪涝灾害防灾减灾综合能力的提高。

构建科学合理的防灾减灾能力评估模型。应当对洪涝灾害防灾减灾能力进行数据标准化处理。防灾减灾能力包含多种方面的能力,因此,针对不同的能力,我们应当根据科学理论和实际情况,提出不同的评价指标。例如,在评价防灾工程的排水管道密度时,我们应当计算该工程的排水管道长度与建成区面积的比率,将实际比率与规范的排水管道密度相对比,科学评价该地区的工程防灾能力。在评价地区人均防护林造林面积时,我们应当计算当地实际防护林造林面积与当地常住人口的比率,将其余规范的人均防护林造林面积相对比,根据对比结果,对该地区的生态保护能力做出科学评价。在评价区域气象观测站点覆盖率时,我们应当计算区域气象观测站点数量与其土地面积的比率,将其与规范的区域气象观测站点覆盖率相对比,科学评价该区域的灾害监测能力。⑨在评价洪涝灾区除涝面积比例时,我们应当将除涝面积除以耕地面积,再乘以100%,将实际比例数据与规范数据相对比,从而评价该地防洪除涝能力。在评价洪涝灾区的人均自然灾害生活救助支出时,我们应当计算该地自然灾害生活救助支出与常住人口的比例,将其与规范数据相对比,科学评价政府救济能力。在评价地区人均水利、环境和公共设施管理业全社会固定资产投资时,我们应当计算该地水利、环境与公共设施管理业全社会固定资产投资与常住人口的比例,与规范数据对比之后,科学评价资源供应能力。

结语

综上所述,洪涝灾害破坏着人们的生存环境,威胁着人们的生命财产安全,对我国的农牧渔业、工业与交通运输业以及水利事业等方面造成了负面的直接经济影响,对我国的实际GDP、消费、投资、就业、贸易等方面造成了负面的间接经济影响。因此,我们应当加大对防灾减灾事业的投资力度,完善相关政策法规,建立健全灾后重建制度和灾民保障制度,对防灾减灾事业提供有力的政策支持和财政支持,提高我国防灾减灾能力。同时,应当注重洪涝灾害防灾减灾能力评估体系的构建,全方位、多方面地评价防灾减灾能力,促使评价指标科学化、规范化,构建科学合理的防灾减灾能力评估体系,对提高我国防灾减灾能力起到更好的督促作用。

(作者单位:山东行政学院应急管理培训办公室;本文系山东行政学院课题“山东省危机管理信息化研究”成果,项目编号:YKT201110)

【注释】

①姜蓝齐,马艳敏,张丽娟,马玉妍,徐虹:“基于GIS的黑龙江省洪涝灾害风险评估与区划”,《自然灾害学报》,2013年第5期。

②张晓等:《中国水旱灾害的经济学分析》,北京:中国经济出版社,2000年,第35页。

③庄天慧,刘人瑜:“贫困地区村级组织防灾减灾能力评价及影响因素研究―基于西南地区28个村的调查”,《干旱区资源与环境》,2013年第5期。

④周峰,许有鹏,石怡:“基于AHP-OWA方法的洪涝灾害风险区划研究―以秦淮河中下游地区为例”,《自然灾害学报》,2012年第6期。

⑤ 王小鲁,樊纲主编:《中国经济增长的可持续性》,北京:经济科学出版社,2000年,第213页。

⑥崔巍,陈文学,白音包力皋,陈兴茹:“中小河流洪涝风险评估及研究―以哈尔滨地区为例”,《中国水利》,2013年第4期。

⑦薛晓萍,马俊,李鸿怡:“基于GIS的乡镇洪涝灾害风险评估与区划技术―以山东省淄博市临淄区为例”,《灾害学》,2012年第4期。

⑧何爱平:《灾害经济学》,北京:西北大学出版社,2000年,第176页。

篇2

关键词:水利工程规划;防洪治涝;设计

雨水天气,低洼地区会产生渍水,甚至被淹没,从而出现洪涝。洪涝灾害严重影响了农业等领域的发展。洪涝灾害也会影响水利工程建设,造成工程结构的破坏,影响其正常使用。因而在水利工程规划中,工作人员应重视洪涝灾害的控制问题,加强防洪治涝设计,明确规划目标,进行合理规划,提高水利工程的质量,确保其具有更高的安全性与可靠性。

1水利工程规划中防洪治涝设计的原则

(1)从整体性出发。水利工程是关乎国计民生的重要项目,在进行规划设计时,要基于整体角度考虑,将综合利益置于首位。在防洪治涝设计中,工作人员应注重上下游和两岸的灾害抵御,在整体上考虑防洪治涝问题。规划人员要优先明确防洪治涝的整体任务,即对洪水的抵御和疏导[1]。以此为出发点,明确工程设计的重点。同时,工程建设要注重轻重缓急,特别关注重点要素,包括名胜古迹、交通枢纽、农田等,进行规划设计时,要注重对这些要素的保护,进行优先考虑。(2)结合相应的防洪措施。防洪治涝的工程项目规模较大,需要占据较大面积的土地,耗费较高的成本。工程建设中,存在一些非工程处理措施,能够以较少的人力与物力投资降低洪涝损失。这种措施是水利工程防洪治涝设计的要点之一[2]。例如,国家规范水利工程人员技术操作的相关法律法规、现代化防汛指挥系统等,都是此类措施之一。规划人员要将这些非工程处理措施应用到防洪治涝设计中,全面提高规划效率。(3)有效利用水资源。洪涝灾害带来的损失较大,但是洪涝过程中的水资源也可以被有效利用,对损失进行弥补。我国国土面积大,地形地势复杂且差异性较大,导致水资源的分布不均,具有一定的特殊性。洪涝地区的水资源可以被引至水资源缺乏地区,从而实现水资源的合理配置[3]。因而,防洪治涝设计要与水资源分配结合起来,在易出现洪涝的地区强化洪水疏导工程建设,在水资源匮乏地区兴建水库,实现储水。在防洪治涝设计中融入水资源配置思路,可以因地制宜地选择治理办法,降低成本,提高防洪治涝设计的有效性。

2水利工程规划中防洪治涝设计的对策

(1)细化调研。对于洪涝的高发地点,规划人员要进行细致的调研工作。首先要通过网络、书籍、走访等形式了解现场的基本信息,包括地形、地势、水文、气象等特点,根据资料分析可能引发洪涝灾害的原因[4]。其次,要根据历史信息掌握该地点出现洪涝灾害的情况,并分析原因,了解当时的解决方法,结合环境及现实条件的变化,研究制定新的防洪治涝方案。另外,除了施工地实际情况的调研,还应走访当地居民,了解居民实际需求,使得水利工程迎合民众需要,降低人为因素干扰。(2)制定标准。调研后,工作人员要对防洪治涝设计方案进行意见征集,制定标准。明确设计标准有利于加强水利工程建设的可行性,使之更符合当地的实际发展状况。针对该区域的地理和经济条件,工作人员要进行保护区的划分,明确保护区洪涝灾害的影响程度和发生几率,进而开展综合分析,详细制定防洪治涝设计标准,使得防治标准更加符合建设区域的实际,优化防洪治涝效果。(3)构建防治体系。调研和防治标准完成后,规划人员要建设防洪治涝的综合治理系统,使设计成为体系。防洪治涝是一项复杂的工程,需要规划人员系统地把握。防治体系的建设同样需要以自然条件为主要依据。在此基础上,还要对设计、建设等各部门的需求进行全面把握,分析防治过程中的影响因素及其影响程度,从而建设起完善的防洪治涝体系。在决定最终方案之前,要进行工程质量评估,必要时可适当牺牲局部利益,以保障工程整体质量,确保防治效果最优。(4)进行效益评估。水利工程建设的本质属性是环境工程,其作用指向抵御洪灾,保证生存环境质量。水利工程在防洪治涝的过程中也面临着一些挑战,包括移民安置、垃圾处理等,对环境和居民的影响较大。因而,防洪治涝设计中要进行适时地环境评估,降低工程建设对环境的不利影响[5]。另外,规划人员应对年均效益进行估算,以便反应防洪治涝的效果。这就要求工作人员结合历史数据,对典型洪水相关的数据进行分析和统计,判断经济发展与洪灾损失之间关系,将计算结果纳入防洪治涝效益的体系中。(5)编写报告。防洪治涝设计最终要以报告形式呈现。规划人员要在报告中阐释工程建设及投资、流域自然情况、历史洪灾分析、移民安置、水文资料分析、防洪工程建设情况、社会经济情况、非工程措施等内容。规划人员要确保报告的完整性,按照一定的逻辑结构编写。同时,编制设计报告的基本要求就是真实性,规划人员要确保数据信息真实有效,对相关问题进行客观分析,提高报告的专业性与科学性。报告编制完成后需接受相关部门和人员的审核,并进行质量检测,判断设计报告的可行性,审核通过方可投入使用,作为水利工程建设的指导文件,以防洪治涝设计提升水利工程的功能性。

篇3

关键词 PRECIS;洪涝致灾危险性;时空格局;SRES B2情景;安徽省

中图分类号 X43 文献标识码 A

文章编号 1002-2104(2012)11-0032-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.006

气象灾害给人类经济和社会造成了严重影响。1995-2004年十年间,由天气引发的灾害占自然灾害总数的90%,造成的死亡人数占60%,受灾人口占98%,且大多数发生在发展中国家[1]。在全球气候变暖背景下,未来极端天气事件的发生频率将呈增加趋势[2],而这些灾害性天气事件的变化也许是气候变化带来的最严重的后果之一[3-5]。研究极端天气事件的潜在变化是评估未来气候变化对人类和自然系统影响的基础[6]。预估极端天气事件的方法之一是利用气象观测资料进行趋势外推[7-8]。尽管历史气象资料有很大的参考价值,但过去的气象统计信息只能部分地反映未来极端天气事件的发生概率。气候模式的不断改进为利用大气环流模式(GCMs)和区域气候模式(RCMs)预估极端天气事件及其影响提供了更可靠的工具[9-10]。已有一些学者应用气候模式来评估气候变化对干旱[11-12]、洪水[13]、风能[14]及水资源[15]可能造成的影响。但GCMs过粗的分辨率对于分析气候变化对区域尺度的潜在影响是不够的,而RCMs却能很好地反映影响局地气候的地面特征量和气候本身未来的波动规律,被认为是获取高分辨率局地气候变化信息的有效方法[16]。

我国是世界上洪涝灾害频繁且严重的国家之一。随着社会经济的迅速发展,洪涝灾害造成的社会影响和经济损失呈不断增大趋势。近些年,国内不少学者在洪涝灾害风险评估方面进行研究[17-19],取得了大量成果,为区域洪涝防灾减灾提供了依据。但这些评估研究都是利用气象观测数据或历史灾情资料来开展的,并未考虑气候变化对未来极端降水事件发生频率、强度和空间格局的影响。翟建青等[20]利用ECHAM5/MPI-OM气候模式输出的2001-2050年逐月降水量资料,选取标准化降水指数预估了3种排放情景下中国2050年前的旱涝格局,但其所使用的气候情景数据分辨率较粗(1.875°),且未能从灾害风险角度分析未来旱涝致灾危险性变化。

本文应用Hadley气候预测与研究中心的区域气候模

① 本文之所以选择B2情景是因为该情景强调区域性的经济、社会和环境的可持续发展,是比较符合我国中长期发展规划的气候情景。

式系统PRECIS(Providing Regional Climates for Impacts Studies)模拟的气候情景数据,综合考虑降水、地形、地貌等自然要素,分近期、中期和远期三个时段对B2情景下①未来安徽省洪涝致灾危险性时空格局进行预估,以期为全球气候变化背景下该地区洪涝灾害风险管理和区域发展规划提供科学依据。

1 数据与方法

1.1 数据

本研究所使用的气候情景数据来自中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所气候变化研究组。该研究组应用英国Hadley中心开发的PRECIS模式,模拟了IPCC《排放情景特别报告》(SRES)[21]中设计的B2情景下中国区域的气候变化(1961-2100年),其水平分辨率在旋转坐标下为0.44°×0.44°,在中纬度地区水平格点间距约为50 km。关于PRECIS物理过程的详细介绍可参阅文献[22]。许吟隆[16-23]和张勇[24]等人利用ECMWF再分析数据和气象站点观测数据验证PRECIS对中国区域气候模拟能力的研究表明:PRECIS具有很强的模拟降水能力,基本能够模拟出中国区域年、冬季和夏季平均降水的大尺度分布特征,很好地模拟了降水的季节变化,而且较好地模拟出中国区域年平均极端降水事件的空间分布特征。因此,本文不再对PRECIS模式进行验证。

本文采用的DEM数据来自国际农业研究磋商组织(CGIAR)地理空间数据网建立的分辨率为3弧秒(约为90 m)的全球陆地DEM;1∶400万水系图来自国家基础地理信息中心。

1.2 研究时段划分

本研究包括以下四个时段:现阶段为1981-2010年,未来分为近期(2011-2040)、中期(2041-2070)和远期(2071-2100)三个时段。文中所选指标均以各时段30年的平均值进行探讨。

1.3 洪涝致灾危险性评价指标体系与评价

洪涝灾害具有自然和社会双重属性,其中致灾危险性评价是从形成洪涝灾害的自然属性角度,即从形成洪涝灾害的致灾因子和孕灾环境两方面来评价洪灾危险性。总体上讲,造成洪涝灾害的主要因素是强降水,同时下垫面的自然地理环境又和天气气候条件相互影响,进而决定了洪涝的时空分布[25-26]。因此,本文选取年均暴雨日数、年均最大三日降水量、高程、坡度和河湖缓冲区五个指标,通过计算洪涝致灾危险性指数进行评价,具体包括以下四个步骤:一是对所选取的评价指标进行量化,包括对前四项

指标进行标准化以及根据距河湖距离和河湖级别对缓冲区进行危险性赋值(见表1);二是利用层次分析法确定五个指标的权重(见图1);三是建立致灾危险性数学评价模型(式1);四是借助地理信息系统对各指标图层叠加,进行洪涝致灾危险性评价。

利用加权综合评分法建立洪涝致灾危险性评价模型:

HF=0.25Rd+0.35R3+0.06H+0.12S+0.22B(1)

式(1)中,HF为洪涝致灾危险性指数,Rd、R3、H、S、B分别代表年均暴雨日数、年均最大三日降水量、高程、坡度和河湖缓冲区量化后的值。

本文将洪涝致灾危险性分为5个等级。具体的分级方法如下:首先,按1∶2∶4∶2∶1的大致比例对现阶段全省78个县域的洪涝致灾危险性分级;之后,提取相邻等级两个县的洪灾危险性指数,以其平均值作为洪灾危险性的分级标准;最后,按照此分级标准对未来三个时段洪灾危险性进行分级。

2 结果与分析

2.1 年均暴雨日数(ARD)时空格局变化

如图2所示,在现阶段,安徽省年均暴雨日数平均为6.94天,最大值为12.15天,年均暴雨日数低于5天的地区占全省总面积的17.72%,集中分布在安徽省北部,而高于12天的地区仅占0.06%,位于安徽省最南端。到了近期,安徽省年均暴雨日数略有减少,为6.73天,主要是淮

河以北地区年均暴雨日数低于5天的面积增加为26.95%;这一时段年均暴雨日数最大值有所增加,为12.28天,其中大于12天的地区面积增加到0.24%,约为现阶段的4倍。在中期,安徽省年均暴雨日数为6.86天,最大值增加到12.91天,年均暴雨日数低于5天的地区面积百分比较近期也略有增加,为27.59%,而高于12天的地区则大幅增加为3.64%,范围也扩展到安徽省南部的多个县域。到远期,安徽省年均暴雨日数增加到7.02天,最大值为13.47天,年均暴雨日数低于5天的地区占安徽省总面积的27.41%,高于12天的地区继续增加为5.67%,约为现阶段的89倍之多,集中分布在该省长江以南地区。可见,未来安徽省年均暴雨日数总体上呈现北部有所减少,南部持续增加的趋势,尤其是年均暴雨日数超过12天的面积将大幅增加。

2.2 年均最大三日降水量(AM3DP)时空格局变化

从图3中可以发现,相对于现阶段,未来安徽省年均最大三日降水量也呈现出“两极分化”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)的地区均不断增加。在现阶段,安徽省年均最大三日降水量的平均值为

199.66 mm,最大值为280.87 mm,其中大于220 mm的地区占总面积的17.05%。而在近期,安徽省年均最大三日降水量的平均值为200.88 mm,大于220 mm的地区增加到总面积的22.16%。中期阶段,安徽省年均最大三日降水量的平均值增加为202.76 mm,大于220 mm的地区相比近期也略有增加,为25.56%。到了远期,安徽省年均最大三日降水量的平均值为204.82 mm,最大值也增大到289.07 mm,其中大于220 mm的地区占全省面积的32.12%,较现阶段增加约15.07%,尤其是大于260 mm的面积增加更快,由现阶段的占全省3.88%变为9.20%,增加了1.37倍。

2.3 洪涝致灾危险性时空格局变化

对年均暴雨日数、年均最大三日降水量、高程、坡度、河湖缓冲区等评价指标数字化的基础上,依据评价模型(式1)在ArcGIS中对各指标图层进行叠加并分级,得到安徽省县域尺度洪涝致灾危险性评价结果(见图4)。为详细了解安徽省洪涝致灾危险性格局及其动态变化,表2列出了各时段洪灾危险性等级的县域个数、面积百分比和处于5级的县域。

可以发现,各时段安徽省洪涝致灾危险性等级大致呈

由北向南逐渐升高的趋势。相对于现阶段,未来安徽省洪灾危险性处于1级和5级的面积均有所扩大,这主要与对应区域未来年均暴雨日数和最大三日降水量的变化密切相关。此外,洪涝致灾危险性高于4级(包括4级)的县域主要集中在长江沿岸及其以南地区,这与该区域降水丰富、河网密度高、地势低平以及坡度变化较小有关。与现阶段相比,近期和中期安徽省处于洪灾危险性5级的县域个数和面积百分比不断增加,这是由于未来这些地区极端降水事件的概率(暴雨日数)和强度(最大三日降水量)都将有所增大。尤其在中期,处于洪灾危险性5级的县域个数快速增加为16个,面积增加为全省的17.87%,分别是各时段洪涝致灾危险性处于5级的县域(按危险性指数值自大至小排序)

安庆市辖区,望江县,休宁县,黟县,歙县,铜陵市辖区,黄山市辖区,宿松县

安庆市辖区,望江县,休宁县,歙县,黟县,铜陵市辖区,黄山市辖区,枞阳县,池州市辖区,宿松县

安庆市辖区,望江县,休宁县,歙县,黟县,铜陵市辖区,黄山市辖区,枞阳县,池州市辖区,宿松县,祁门县,芜湖市辖区,东至县,铜陵县,旌德县,绩溪县

安庆市辖区,望江县,休宁县,歙县,黟县,铜陵市辖区,黄山市辖区,枞阳县,池州市辖区,祁门县,宿松县,东至县,绩溪县,铜陵县,旌德县,芜湖市辖区现阶段的2倍和2.24倍。到远期,洪涝致灾危险性空间格局相对于中期变化不大,处于5级的县域与中期相同,但各县域的危险性值却有不同程度增大。需要指出的是,安庆市辖区始终是安徽省洪灾危险性最高的县域,在今后的洪灾风险管理及防洪减灾规划中需尤为注意。

3 结论与讨论

本文基于PRECIS区域气候模式,模拟了SRES B2情景下未来安徽省年均暴雨日数和最大三日降水量相对于现阶段的变化情况,并综合考虑降水、地形和地貌等自然要素,从灾害风险角度预估了该省县域尺度洪涝致灾危险性的时空格局,得出以下主要结论:

(1)相对于现阶段,未来安徽省极端降水事件将出现“两极分化”的格局,具体表现为年均暴雨日数和最大三日降水量总体上呈现北部减少、南部增加的趋势,并且年均暴雨日数超过12天、年均最大三日降水量超过220 mm的面积将持续大幅增加。

(2)各时段安徽省洪涝致灾危险性等级由北向南大致呈逐渐升高的趋势。相对于现阶段,未来安徽省洪灾危险性处于1级和5级的面积均有所扩大,洪灾危险性格局变化主要发生在近期和中期,远期与中期格局相近。在中期,安徽省洪灾危险性处于5级的县域个数和面积百分比分别为16个和17.87%,分别是现阶段的2倍和2.24倍。安庆市辖区是安徽省洪灾危险性最高的县域。

根据自然灾害风险分析理论[27],在危险性评价的基础上,进一步考虑社会经济因素,如人口、GDP、耕地、居民点、交通线、油田、名胜古迹、大型厂矿区、各种工程设施等的分布情况,以及遭遇洪涝时这些承险体的易损程度、社会防灾救灾能力等,就可以进行洪涝灾害风险评价,辨识出高风险区,为各级政府开展风险管理提供科学依据。通过查阅《中国气象灾害大典-安徽卷》以及近些年的灾情资料可以发现,安徽省洪涝灾害严重的地区大致分布在沿江沿淮地区,尤其江淮之间及长江以南地区(这些地区降水丰富、地势低洼、河网交织、湖泊众多)。对比现阶段安徽省洪灾危险性评价结果表明,本文的评价结果与实际灾情发生区域基本符合。但由于洪涝灾害形成、发展及产生后果的复杂性,影响因子众多,目前的评价结果尚难以做到与实际情况完全吻合,有以下几方面原因,如考虑因子的全面性、各因子权重系数的真实性、预估气候数据的误差以及评价模型的科学性等等,还需要不断深入研究,做出更符合实际、更加可信的洪涝灾害风险评价。

全球气候变化将给人类社会和自然系统带来诸多风险。气候变化风险源主要包括两个方面:一是平均气候状况(气温、降水、海平面上升等);二是极端天气变化(热带气旋、风暴潮、干旱、极端降水、高温热浪等)[28]。由前面

分析可知,虽然未来安徽省年均暴雨日数和最大三日降水量的平均值相对于现阶段变化幅度不大,但不同区域间的差异却非常明显,突出表现为未来安徽省淮河以北地区年均暴雨日数和最大三日降水量有所减小,而长江以南地区极端降水事件发生的概率将大大增加,这与张增信等人[29]的研究结果相符。暴雨日数和最大三日降水量等极端降水事件变化的原因可能是在全球气候变暖背景下,地表温度的大幅上升将加强大气环流,从而改变降水的空间格局。通过比较未来与现在极端天气事件致灾危险性的时空格局,可以更好地了解一些典型区域或更大尺度上将要发生的变化。

本文只选取了SRES B2情景,虽然这一情景是比较符合我国中长期发展规划的气候情景,但仍然存在较大不确定性。在以后的研究中,需要进一步拓展降低不确定性的方法,在现有情景预估的基础上,进一步发展集合概率预测等技术手段,建立基于多情景多模式的集合概率预测情景方案。同时加强气候模式模拟研究,提高模拟数据精度,降低气候系统模式的不确定性[30]。

致谢:承蒙中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所许吟隆研究员在论文数据方面提供的帮助,在此表示衷心的感谢!

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Projecting Spatiotemporal Patterns of Flood Hazard over Anhui Province

HE Shanfeng1,2 GE Quansheng2 WU Shaohong2 DAI Erfu2 WU Wenxiang2

(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

排水追肥防洪涝

“玉米是一种既怕干旱又不耐洪涝的作物,土壤湿度超过最大持水量80%时,它就会发育不良;被水淹没3天,植株一般都会死。”农技专家称,为应对局部地区因强降水带来的洪涝灾害,种植户可采取以下补救措施:

排除积水首先,清理田间背沟和边沟,及时排除田间积水,降低土壤湿度和涝渍危害。同时,在天气转晴、地面泛白时,要及时中耕松土,破除土壤板结,改善玉米的生长环境,促进根系生长。

及时追肥其次,在强降水或洪涝灾害后,土壤肥力被雨水带走,此时应及时追肥,促使植株恢复生长。可选用尿素0.5%和磷酸二氢钾0.2%,在完全溶解混匀之后,利用雨后放晴天,进行叶面喷洒追肥,需连续喷洒2次,中间每次间隔7天;同时,及时扶正倒伏玉米,用喷水清洗叶片,恢复叶子的正常光合作用;对受淹时间较长、灾情较重的地块,还需喷施高效叶面肥和促根剂,促进玉米恢复生长。

人工授粉对处在授粉扬花期的玉米,要重施穗肥,每亩可追施尿素24斤或适量的人畜粪水。暴雨还可能影响玉米开花授粉,造成玉米秃尖、缺行少粒,种植户可采取人工辅助授粉,办法是在上午9-11时或下午4-6时,轻摇雄花进行授粉。

适时改种最后,科学评估受灾情况。若洪涝只造成玉米减产,种植户不要轻易改种,但要是水淹造成大面积绝收,则需要及时改种短季蔬菜,如低海拔地区可补种一季糯玉米,争取在国庆节后前后错峰上市,以减少损失。

培土去穗防倒伏

强降水除了容易给玉米带来洪涝灾害,暴雨还时常伴随着大风,造成玉米倒伏,影响生长和产量,因此,防倒伏是玉米种植又一项重要应急技术。专家介绍,防治玉米倒伏可以根据实际情况,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坝、低山地区玉米的扬花授粉期已经基本结束,而玉米的雄穗占植株高度四分之一左右,因此,种植户可以人工剪掉雄穗,降低植株高度,有效减轻大风造成玉米倒伏的危害;同时还能增加田间植株的透光性,利于增强玉米籽粒的灌浆速度和颗粒重量。

培土防倒在雨季到来前,可对玉米地进行中耕培土,中耕深度一般在5~8厘米,培土高度一般为8~10厘米,此举可促使植株生根发育,增强抗风能力。

化控防倒在风灾较为严重的地区,还可以采取化控防倒,既喷洒一些化学调控剂,如玉米健壮素、金得乐、玉黄金等,抑制茎秆节间伸长,促进茎秆增粗,控制植株的高度,增强抗倒伏能力。

种植防倒农户可根据实际情况,选种一些抗倒品种。一般而言,植株较高、茎秆纤细、根系发育不良的品种倒伏几率较大。同时,倒伏还与植株的生长发育特性有关,一般在抽雄前后,玉米茎秆相对柔弱,遇到大风容易倒伏,因此,种植户可采取提早播种,避开雨季大风期。种植时,可适当加大玉米种植行距,增强田间的通风、透光能力,有利于促进植株基部茎节的发育,减轻植株对风的阻力,也可在一定程度上防止玉米倒伏。

篇5

关键词:农业气象灾害;预报方法;预警系统

中图分类号:P4 文献标识码:A 文章编号:

我国的农业气象灾害包括:干旱、洪涝、低温冷冻害、高温热害及病虫害等,它们严重影响我国的农业生产,对国家农业可持续发展和粮食安全构成严重威胁。是造成我国农业收成不稳定的重要因素之一。因此,抗御农业气象灾害是我国农业生产上一项艰巨而长期的任务。而搞好抗灾防灾的农业气象预报服务工作,是广大农业气象科技工作者义不容辞的职责。

农业气象灾害预报是关于某种农业气象灾害能否发生、发生的时间及其危害程度的农业气象预报。它是一种专业性的气象灾害预报,与一般的灾害性天气预报不同。它不仅包括对农业生物和农事活动有危害的气象条件的预报,而且还要结合农业生物的发育状况,根据相应的农业气象灾害指标,来鉴定未来农业生物的可能变化,明确回答某种灾害能否发生、发生时间、危害程度、采取什么抗御措施来避免或减轻危害等问题。

1.我国农业气象灾害预报方法概述

目前,我国已有不少学者开展了农业气象灾害监测、预报和调控技术研究,进行了农业气象灾害的统计分析,并开始农业气象灾害形成机理研究。主要包括采用数理统计学处理资料的数理统计模型预报方法;作物生长动力模拟模型;农业气象学和天气气候学、动力气候学等多学科结合、各种预报方法相结合、长中短期预报相结合、动态预报和补充订正相结合、卫星遥感动态监测信息与预警模式相结合的多学科交叉、多种方法综合集成也是农业气象灾害预报的稳妥和有效的方法。而突发性的灾害性天气频发,使服务于农业生产一线的农业气象灾害预警系统,成为我国农业气象灾害预报技术的未来发展趋势,也是我国农业气象灾害预报工作的艰巨任务。同时,电视、广播、手机、互联网等媒体逐步在广大农民中普及,发展农业生产和建设社会主义新农村迫切需要,也为实时开展农业气象灾害预警服务提供了可能。本文将对我国农业气象灾害预报系统进行详细阐述。

2.我国农业气象灾害预报系统

2.1我国农业气象灾害预报系统研究进展

近年来,我国已建成可供业务应用和操作方便的各种农业气象灾害预警系统。系统中应用多种集成模式、多种技术( 遥感、GIS、网络、气候模拟等),形成了从资料输入、模式计算到信息乃至决策建议等的业务流程,在农业气象灾害预测服务中发挥重要作用,为政府减灾防灾提供科学决策依据。

农业气象灾害监测预警系统,能够提供及时、准确的农业气象灾害预警预报,帮助农业生产部门及时采取有效措施,减轻灾害损失,保证农业生产持续稳定发展。目前,在方法改进、新技术应用和系统建设等方面的研究取得了一些成果。遥感技术在干旱、洪涝、低温冷害、高温热害灾害监测评估中得到广泛的应用,特别是与计算机、网络技术和 GIS 技术的结合,使得遥感技术更加充分体现其应用前景,更趋向系统化、业务化,便捷建立基于遥感技术的各种自然灾害监测评估系统,为政府部门提供高效的指导服务,提出合理的防灾减灾的建议。

2.2我国农业气象灾害预报系统的应用

随着农业气象灾害预警系统中各种新技术不断地研发与完善,农业气象灾害预警系统已被各地气象部门广泛应用,并取得了较好的成果。上海地区2001 年研制了农业气象灾害监测警示系统,系统是以实时数据为基础,根据农业气象灾害指标进行评判分析。福建省气象台2005 年建立了基于 GIS 的新一代福建省气候监测与灾害预警系统,系统具有底图制作、数据处理、监测预警、诊断分析、图形图像制作等系统功能。杭州市气象局 2008 年建立了针对该市主要农产品的农业气象灾害指标体系,并开发了“农业气象灾害预警业务服务平台”,将天气预报与灾害指标有机结合起来,自动生成包括受灾产品、所处关键期、致灾因子、对其影响、防御措施的农业气象灾害预警服务材料,为气象开展为农服务提供基础。安徽省气象局利用淮北地区主要站点历年气象和土壤墒情资料,在黄淮平原农业干旱监测预警与综合防御研究成果的基础上,研究开发适合淮北地区农业干旱监测预警与决策服务系统,结合该地中长期天气预报结果预测未来土壤墒情发展变化,预警和决策服务信息。 广东省气象局还开展了基于 GIS 技术的广东荔枝寒害监测预警研究,采用基于GIS 技术和气候学模型,融合土地利用、海拔高度、坡度、坡向等地理信息,对平均气温、最低气温资料进行较高空间分辨

率的地理订正,实现对广东寒害发生发展及其强度、范围的实时动态监测、预警。

近年来在技术攻关基础上,我国制作的作物生长期干旱、洪涝、高温热害、低温冷害等农业气象灾害预测技术,在国家和相关部门农业防灾减灾决策和为农服务中发挥了重大作用。

2.2.1干旱灾害监测

我国从“七五”开始进行土壤水分及旱情监测的研究,过去主要通过各地的

气象、水文站网以及农技部门进行干旱的常规监测。进入20 世纪90 年代后,在干旱遥感监测理论方面的研究得到深入,土壤含水量遥感模型及其应用研究也有了提高,利用NOAA /AVHRR 资料进行土壤水分或干旱的宏观监测研究工作也有了很大进展,对作物干旱监测也有涉及,许多地方建立了基于气象卫星的遥感干旱业务系统。

2.2.2洪涝监测方法

洪涝灾害的监测与评估是农情监测的主要任务之一。洪涝灾害的发生与发展是一个时空变化过程,同时,洪涝灾害的监测与评估也根据不同的目的而需要不同的尺度。气象卫星图像具有时间分辨率高、宏观和数据处理费用低等特点,可较好地满足大范围、快速的洪涝区分布监测及受灾情况概查。现代卫星遥感资料及 GIS 技术被广泛应用于洪涝灾害的监测。应用气象卫星 NOAA AVHRR 图像对大范围洪涝灾害监测具有宏观和快速等特点,1998 年长江流域的特大洪涝灾害监测试验中取得了较好的效果。

2.2.3高温热害监测研究

采用卫星遥感的红外通道资料可以监测高温的发生、强度以及高温热害的分布等,弥补了地面站有限、温度分布不连续的缺点,能够较好地研究高温热害发生发展的一般规律。潘敖大等已利用西太平洋海温作为因子,对江苏省淮北、江淮、苏南3个地区的高温热害指标进行相关分析,开展高温热害的发生特点及预防措施方面的研究。

2.2.4低温冷害监测技术

农业低温冷害的监测涉及作物的种类差别、低温强度以及低温的持续时间,因此,对农业低温冷害的监测目前仍是农业气象灾害监测工作的薄弱环节。目前主要的监测技术包括遥感监测技术、作物发育期变化的监测技术、作物生长量变化的监测技术。当前主要的预测技术有时间序列分析方法、指标预测方法、植物物候预测方法、统计预测方法、作物生长模型预测方法。

3.结语

我国农业已初步形成区域化、规模化、专业化生产的格局,高产、高效、高附加值的新的种养类型不断出现,农业生产的对象和区域布局发生了重大变化; 加之气候变化背景下的极端天气气候事件增加,农业气象灾害发生规律出现了新的变化,呈现出频率高、强度大、危害日益严重的态势,因此,随着我国农业的快速发展和气候变化引起的气象灾害的加剧,迫切需要加强农业气象灾害监测预警与调控体系建设,尽快研究与农业生产发展相适应的农业气象灾害监测预警系统已成为当务之急。

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篇6

一、本预案适应于全街道范围内洪涝灾害的预防和应急处置。

二、洪涝灾情发生后,街道办事处防汛抗旱指挥部办公室应立即做出如下反应:

(一)立即向街道防汛抗旱指挥部的指挥、副指挥汇报洪涝灾情发生的时间、地点及发展的趋势和可能造成的危害等;

(二)尽快提出水灾发生地的群众撤离的时间、地点、范围、路线,上报街道防汛抗旱指挥部的指挥、有关副指挥,并密切监视洪涝灾情的发展趋势,不定时地洪涝预报、警报、紧急警报和汛情公报;

(三)尽快将洪涝灾情通报街道防汛抗旱指挥部各有关成员单位,各单位应按规定的职责,做好抢险救灾的各项准备;

(四)开启一切通讯、传输、遥控遥测设备,千方百计保持与险情、灾情发生地和各级防汛抗旱指挥部、街道党政办公室、各社区、各单位的通讯联系畅通,及时下达有关人力、物力及洪涝调度命令;

(五)立即组织有关部门、社区和单位进行抢险,进一步搜集更为详细的险情、灾情情况,及时向街道防汛抗旱指挥部和街道办事处报告险情、灾情情况。

三、洪涝灾情发生后,各社区和有关单位应立即按照既定的岗位职责,实施抢险救灾工作,保证与街道办事处和防汛抗旱指挥部的联络畅通。受灾情况和救灾进展情况要及时上报街道办事处和街道防汛抗旱指挥部。

四、洪涝灾情发生后,防汛抗旱指挥部按照上级防指和街道办事处的指示,统一指挥全街道的洪涝灾害应急处置工作,负责洪水通告,部署、协调、监督和检查办事处各部门、各社区、各有关单位的救灾工作;通报情况,调派力量抢险救灾;协调跨社区的救灾工作,解决救灾工作中的有关问题。指挥部下设机构及职责如下:

(一)防汛办公室:其主要职责是向指挥部提出工作方案;检查指挥部各项决策的落实情况;全面了解综合水情、救灾情况;负责向城阳区政府报告水情和灾情;起草文稿;负责宣传报道的统一组织管理;协调解决有关部门工作中的有关问题及通信联络工作。

(二)水情及洪涝调度组:街道党政办公室牵头,组织街道农业服务中心参加,街道党政办公室负责人任办公室组长,办公地点设在党政办公室;其主要职责是:负责全街道防汛重大事件的协调工作,洪涝预报、警报、紧急警报、汛情公报和气象预报;负责蓄滞洪区的洪涝调度,采取蓄洪、分洪、滞洪措施;负责组织河道工程抢险的有关具体工作。

(三)灾情调查组:由街道经贸办牵头,组织经管统计服务中心、企业服务中心招商部参加。街道经贸办负责人任组长,其他单位负责同志任副组长。办公地点设在街道经贸办,其主要职责是:负责对灾情进行快速调查、评估、统计上报。

(四)工程抢险组:由街道城建办牵头,市政公路管理服务中心、武装部、联通营销部、供电所、邮政支局参加。街道城建办副主任任组长,其他单位负责同志任副组长。办公地点设在街道城建办。主要职责是:负责对水利、交通、供电、通信、给排水等重点工程设施进行紧急抢修。

(五)物资调运组:由街道审计所牵头,组织税收代征处、社区居委会参加,街道审计所所长任组长,其他单位负责同志任副组长。办公地点设在街道审计所。其主要职责是:负责抢险救灾物资调拨和运输工作;管理援助物资的储运和分配。

(六)灾民生活安置组:由街道社会事务办牵头,组织园林环卫服务中心、计划生育服务中心、安监办、食安办、动物防疫监督站、工商、教委参加。社会事务办副主任任组长,其他单位负责人任副组长。办公地点设在街道社会事务办,其主要职责是:灾情消息;接受救灾物资;监督食品流通;转移安置受灾群众,解决吃、穿、住问题;协助做好抢险、医治转移伤病员及人、畜尸体处理事宜。

(七)治安保卫组:由街道综治办牵头,组织城管中队、派出所、边防所、交警中队、交通管理所参加。综治办负责人任组长,其他单位负责同志任副组长。办公地点设在街道社会治安综合治理办公室,其主要职责是:负责灾区的社会治安、交通安全管理,临时治安管理和交通管制通告;保卫党政领导机关等要害部门和重要器材物资;严厉打击各种扰乱社会治安秩序、趁灾打劫等不法分子。

(八)医疗救护组:由劳动保障服务中心牵头,组织规划部、城阳二医部门、卫生监督与疾病防控工作站参加。劳动保障服务中心主任任组长,其他单位负责同志任副组长。办公地点设在街道劳动保障服务中心,其主要职责是:组织医疗、防疫机构人员进入灾区;设立临时抢救中心,及时抢救医治伤员;做好灾区消毒和控制疫情工作;组织运转伤员;采购、储运、调配药品等。

(九)财务组:由街道财政所牵头。街道财政所所长任组长,办公地点设在街道财政所。其主要职责是:筹集和解决抗洪救灾经费;统一管理上级和外援救灾经费,负责向上级申请救灾经费;统一安排解决抢险救灾指挥部及所属办事机构的办公经费,负责抢险救灾物资的采购。

(十)宣传组:由宣传科牵头。组织科教文卫服务中心、工商联、科协参加,由宣传科责任人任组长,其他单位负责同志任副组长。办公地点设在宣传科。其主要职责是:负责向社会报道雨情、水情和灾情;宣传报道抗洪救灾中的先进事迹等。

各社区、各单位都要建立抢险救灾指挥机构和办事机构,负责组织指挥本社区、本单位的抢险救灾工作。

五、在抢险救灾中应采取的紧急措施和遵循的原则:

(一)灾情一旦发生,各社区和各有关单位都要根据本预案和既定的部门岗位职责立即展开抢险救灾工作。街道抢险救灾指挥部及所属机构的各成员,要立即赶赴工作岗位开展工作。各社区、各单位要全力以赴、协同合作、奋力抢险救灾。

(二)洪涝灾情发生后,首要职责是抢救受灾群众,保护国家财产和重要器材物资,就地、就近组织自救互救。

(三)洪涝灾情发生后,街道办事处防汛抗旱指挥部办公室要继续履行防汛调度指挥职责,为避免灾情的进一步扩大和引发新的洪涝灾害,在组织水利工程抢险、堵复决口的同时,继续做好洪涝调度,采取一切蓄洪、滞洪、分洪措施,调蓄错峰,必要时应牺牲局部,保全整体,尽最大努力,减少灾害损失。

(四)为确保抢险救灾工作指挥无误,要建立社区、单位、街道逐级上报制度。报告的主要内容是:受灾范围、人员伤亡、房屋倒塌以及铁路、公路、桥梁、电力通信等设施毁坏情况等。在通讯联系中断或遇有障碍时,要派人直接报告。

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论文摘 要:现代信息技术在水文领域中的应用不断完善和发展,特别是在最近几年之中,ann技术、3s技术与水文模型的整合研究的发展,有助于开创水文研究的新领域。本文主要通过对rs、ann、gis、gps等技术的研究,从防汛抗旱、水文预报、保护水环境生态、水土保持这四个方面,阐述了现代信息技术在水文领域的应用 

 

rs技术在水文领域中的应用分析 

 遥感技术,即rs技术广泛应用于对旱情的检测与评估、检测水质、监测和评价土壤侵蚀和洪涝灾害等水文领域之中,取得了明显的经济效益。在洪涝灾害之中经常会使用遥感技术。紧急救灾、灾后重建和快速反应是遥感技术应用集中的主要方面。例如,我国早在80年代就利用了mss数据检测到了三江平原的洪涝灾害。之后民政局、中科院和水利部门都进行了相关的研究工作,在实践之中取得了显著的成效。遥感技术可以大幅度的减少洪涝灾害的损失,尤其是在灾后重建等当面,与其他普通手段相比具有全面性、客观性和快捷性的优势。遥感技术评估在灾害的监测评估方面也有了显著的发展。通过对土壤表面发射的电磁能量来测量估计土壤的湿度,再加上实测数据的支持,可以实现对旱情的遥感监测。同时还可以通过对作物的长势、地表温度的监测来监测旱情。通过了解不同地域的具体情况,建立针对它们的具体模型。我国目前建立在遥感技术基础之上的监测模型包括热惯量模型、作物缺水指数模型、植被指数模型和植被地表温度空间模型、气象模型、水文模型和微波模型等。使用遥感技术可以更快速和更低廉的获取大面积土壤的水分信息。因为监测模型的简繁程度有很大差异,所以遥感技术的使用范围和使用精度也有不同。我国目前已经建立了初步的旱情遥感技术监测体系,在一些试点地区获得了显著的成效。遥感技术在水质监测之中也有很大的作用。运用遥感监测技术,可以动态的监测地表水质在时间和空间上参数的变化情况,具体表现在对湿地的评价、和测定水质参数等方面。遥感技术在水质监测方面的应用已经开始在实践生产之中使用,随着它在水质监测领域的地位更加重要,它的发展也不断完善。 

 

gps技术在水文领域中的应用分析 

 全球卫星定位系统,即gps技术,具有自动化、高效率、精确度高、全天候的优点,成功应用于工程测量、航空摄影、资源勘测、地球动力学、大地测量、水文领域之中,取得巨大的社会效益和经济效益。水利信息与空间地理位置有很大的关系,gps可以更准确的获取水利信息的空间位置,可以运用在减灾防汛和水下地形测量等方面。使用全球卫星定位技术,可以及时准确的定位灾害的发生地点,尤其是在使用了无线通话功能之后,实现了双向的通话功能,使指挥中心和灾害现场能够自由及时的对象,方便二者进行沟通,对紧急情况做出应急反应。以往在汛期来临时,在大堤上排查险情,在发现了险情隐患之后,通过对讲机向指挥部门汇报,耽误了抢险时间,而且无法准确的描述出险情发生的位置。一旦报警系统上运用了gps技术,能够在第一时间将灾害的发生地点和灾害类别传送到指挥中心,可以对险情做出有效的反应。在运送抢险物资的车辆中,安装gps监控系统,编码后的汽车可以将其定位信息传送到指挥中心,指挥中心在接受到定位信号之后,可以将移动的船只和车辆的位置在地图上动态的显示出来。再配合电子地图,例如公路交通图、水系分配图、居民区分布图、物资仓库分布图等,利用网络的分析功能,可以将抢险物资以更快捷的方式送入受灾群众手中。而水下地形的测量在水库、港口、码头和桥梁的建设之中起着很大的作用,尤其是在减灾防洪的过程之中,会带来巨大的社会效益。 

3 gis技术在水文领域中的应用分析 

 地理信息系统,即gis,是在计算机软件和硬件系统的支持下的特定的空间信息系统,可以采集地球表层的相关地理分布数据,同时对数据进行储存、运算、分析、管理、描述和显示。我国目前的地理信息系统已经广泛的使用在减灾防汛、水土保持、水环境等水文领域。在减灾防汛的领域之中,gis技术可以预测预报城市的积水和退水状况、管理更新现有的排水设施情况、对排水设施进行设计和规划。规划城市绿地的面积和位置。分析暴雨的空间特征、对积水街道和暴雨的分布进行可视化的显示、储存具有分辨率高、层次多、更新频率快的数据,并对数据进行维护和管理。地理信息系统在再请评估方面也有很大的作用,例如管理基础背景数据、查询空间和属性数据、对数据进行统计、显示和检索。gis技术在水土保持之中的应用十分全面。主要包括判断是否发生土壤侵蚀、土壤侵蚀的程度划分、计算土壤侵蚀量、评价水土保持的效益、泥沙输移的状况、预测和模拟土壤的侵蚀过程等。在水土保持之中往往直接使用gis作为建立模型的平台,这是与gis在其他领域的使用中最大的区别。遥感技术、地理信息技术和全球卫星定位系统,即3s技术的集成使用为空间信息的管理、分析、应用、更新、获取和存储等方面提供了技术支撑。使用rs技术采集图像信息,使用gps技术提供主要的位置信息,最后使用gis使用一些技术手段,例如分析应用和图像处理等。将这三个技术紧密的结合起来,可以提供精确的数据资料的文本资料,可以通过动态电子地图的使用查看不同水文领域的信息,同时可以借助人工神经网络的实施,对洪峰流量、降水等水文要素进行科学、合理的分析,为减灾防汛提供科学的依据。 

 

4 ann技术在水文领域中的应用分析 

 ann技术,即人工神经网络技术,是使用数学方法对自然神经或人脑进行模拟和抽象,是一种模仿人脑结构的信息处理系统。在水文领域,ann技术主要可以进行洪水的预报和降雨流量预报等。人工神经网络技术具有适应能力强、计算速度快和自主学习能力强的功能。首先对输入条件和输出条件进行分析。输入条件包括降雨历时、降雨量、降雨过程、河道基流等。输出条件包括出口段面的流量信息。输入层、输出层和隐层这三个部分一起构成了降雨径流的预报模型。防洪的非工程性措施是洪水预报,做出及时的洪水预报可以帮助相关部门制定准确可行的防洪决策。ann技术在水文预报方面的作用主要通过实测资料,使用神经元的模拟关系,模拟影响洪水的其他因素和洪水之间的关系。 

 

5 结语 

 总之,现代化的信息技术支持可以促进水文信息化建设,本文讲述的rs技术、gis技术、gps技术和ann技术都在水文领域之中得到了广泛的使用。随着社会主义现代化进程的不断加快,国家过度重视信息的基础设施建设,使水文技术和现代信息技术共同发展。 

 

参考资料: 

[1] 陈洁.遥感和水问题 [m].北京:人民水利水电出版社,2005,40,47. 

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关键词:水稻;洪涝;涝害;补救措施

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)14-0053-02

广德县位于安徽省东南门户,毗邻苏浙沪,境内资源丰富,生态环境优良,交通便利快捷,农业优势明显,是以水稻生产为主的产粮大县,是国家商品粮基地县和国家优质水稻生产区,常年水稻种植面积2.7万hm2,以单季中籼稻为主。曾获得“全国粮食生产先进县”、“全国产粮大县”荣誉。当地农业生产特别是重头的水稻生产,2016年6月下旬至7月上旬,遭受严重的洪涝灾害影响,为积极应对灾情,当地农业部门积极作为,深入受灾一线开展技术指导,以切实可行的补救措施,帮助减轻损失并尽快恢复生产。

1 洪涝灾害发生情况

(1)受厄尔尼诺现象的影响的年份,大范围的海水温度可比常年高出3~6℃。太平洋广大水域的水温升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风,导致全球性的气候反常,夏季季风有时会变弱,令中国所处的季风雨带偏南。特别是2016年入梅和入汛以来,长江以南地区普遍降水量增大,极端降雨天气引发洪水、涝害。

(2)广德县境内地势南北高、中间低,南部的黄山余脉同北部的天目山余脉,环抱中部的平畈区,而县内两条主要水系,无量溪河、桐I河正好通过中部区域横贯南北,向西北经郎川河泄入南漪湖,树枝状沿干流左右分布16条和10条支流,河道多为砂卵石河床,坡度各异,整体防洪排涝能力一般,极端天气长时间大量降雨,超过河道泄洪能力,极易导致河水猛涨溢出,水库暴满,低洼畈区出现险情。

(3)境内水田主要集中在平畈区,也就是水稻的主要产区,受地形水系限制,更容易受洪涝灾害破坏。2016年6月19-20日,广德遭遇到强降雨袭击,24h降水量高达266.3mm;6月28日至7月上旬,阴雨不断,并又多次出现了50mm以上的降雨,使前期洪涝害影响加重。截至6月21号,桐I河、无量溪河流域有4 000hm2,水稻田被水冲沙压,低地势地区大量农田被淹没,各乡镇都发生不同程度的洪涝灾害,是广德县1984年大洪水以来最为严重的一次。

2 当前水稻涝害分析

2.1 受淹后的植株生理性状 水稻淹水后,土壤通气性变差,根系呼吸以无氧呼吸为主,根系生理功能发生异常,从而使根系黄根和黑根数目增加,且随着淹水时间延长,烂根加重,吸收功能下降。受淹期间发生叶片因光照不足致使叶细胞伸长导致稻叶片伸长,光合功能下降,光合物质合成量减少,影响之后又使叶片生长受限,叶片变短,长势变弱。在当前中稻分蘖期淹水主要使分蘖发生受到抑制,已发生的小分蘖成活率下降,造成高峰苗和成穗数均下降,分蘖期淹水后株高有所下降,之后因植株光合功能减弱,上部节间伸长受到抑制,株高降低,最终产量下降。以上影响均随着淹水时间延长,受影响程度增大直至整株死亡。

2.2 分蘖期淹水对产量的影响 因淹水使水稻器官受损,导致生育期推迟,淹水越长,生育期推迟天数越多,并降低千粒重,造成减产。但在水稻各生育阶段中,分蘖期耐涝性较强,所以当前中稻受淹后,只要主茎生长点和分蘖芽尚未死亡,及时排水,加强管理,一般可以恢复生机,并获得一定产量,凡出水后分蘖节未死亡的水稻都具有一定的利用价值。据相关研究,杂交稻耐淹性强于常规稻,分蘖阶段杂交籼稻淹没10d以内,常规粳稻淹没6d以内都有一定利用价值,后期加强管理可有一定产量。造成水稻分蘖期受淹后产量下降的主要原因是后期长势变弱,有效穗和每穗粒数减少,其次是结实率和千粒重降低,因而分蘖期受淹后水稻减灾增产应采用“增穗增粒”栽培途径。

3 当前水稻洪涝灾后恢复生产措施

当前早稻正处在始穗至齐穗期,单季中稻正处在分蘖期,单季晚稻处在立针现青至2叶1心期,双季晚稻正处在播种期,根据相关成功做法并针对当前水稻(下转60页)(上接53页)洪涝灾情,应当重点抓好以下补救措施。

3.1 及时补种改种 对内涝严重,不能及时排除积水,根部腐烂、心叶枯死,经评估不能恢复生长或预计严重减产的田块,应及时进行补种或改种相适应的农作物。被洪水全部冲毁和沙埋的稻田,应于7月12号前立即进行清理并补种,补种品种生育期应掌握在105~110d以内的早熟或特早熟品种,或改其它经济作物。鉴别稻株是否死亡,其症状是轻拔稻株容易拔断、分蘖节变软,心叶已死;反之,如果根系尚有活力,分蘖节结实、有弹性,心叶存活,则表明稻株仍有生机。

3.2 尽快抢排积水 对受淹田块,力争早稻在24h以内、分蘖期中稻48h以内、单季晚稻在72h以内排除田间积水。需特别注意,雨后若遇到烈日高温天气,应采取依次排水,先使稻株上部露出水面,逐步适应后再于傍晚排掉稻田积水,防止发生失水性青枯死苗现象。在排水的先后顺序上,先排常规稻田,再排杂交稻田;不同高低田块,先排高田再排低田。排水时,还应一并清除水面飘浮杂物,以减少稻苗压伤和苗叶腐烂,并疏通好排水沟渠。

3.3 及时清泥培苗 倒伏稻株要用手逐株扶正,并培土定根,防止二次倒伏,并避免断根伤叶。灾后水稻叶片上往往附着一层泥沙,堵塞气孔并影响叶片的光合作用,可用喷雾器喷洗稻株上的泥沙等杂物,喷洗效果不理想的,待叶片干燥,可两人同时牵引一根长绳在稻田两侧,顺着在叶片上轻拉以抖掉泥沙。沙压田块可根据沙压轻重,从中间做埂分开管理,对沙压较轻的部分,可人工清除泥沙后,及时追肥和防病虫进行正常管理;对沙压较重不能恢复的部分,可用机械清除泥沙后,重新整田及时进行补种改种。

3.4 适时开沟控水 稻田积水退后,田间水分仍处饱和状态。应开沟排水,使田间土壤的水渗到沟中排出,尽快降低田间含水量,使淹水形成的浮泥逐渐沉实,促进新根生长。采取干干湿湿灌溉,适度烤田,既保证稻株用水需要,又保证土壤通气,保持根系健康,促进上部节位根系生长。灌浆结实后期,避免过早断水。

3.5 加强病虫害防治 涝灾后,稻株受到洪水携带的泥沙杂物的冲刷,伤口较多,土壤养分流失严重,内在营养消耗过大,根叶机能受损,长势衰弱,抗病能力减弱,再加上高温高湿气候,极易引发病虫害,要及时做好病虫害的预防工作。水稻田要注重稻瘟病、细菌性病害(水稻细菌性条斑病、细菌性基腐病等)的预防。细菌性基腐病防治可选用50%氯溴异氰尿酸、农用链霉素、噻菌铜等药剂进行防治,视病情发生程度交叉用药,5~7d左右任选用一种药剂喷雾一次,病情严重的田块连续喷施2~3次;早稻田、早播中稻田要加强纹枯病的防控。防治稻瘟病可选用75%三环唑可湿性粉剂450~600g/hm2,防治纹枯病5%井冈霉素水剂3 750~4 500mL/hm2兑水450~675kg喷施,并避免在高温期间施药,上午10:00以前或下午16:00后为宜,并保持3~5cm田间浅水层3~5d,以提高防效。同时,暴雨有利于稻飞虱、稻纵卷叶螟虫源的迁入,要密切监测发生情况并及时防治。

3.6 加强田间管理 受淹期间,稻株营养器官受到不同程度损害,出水后根、茎、叶、蘖重新恢复生长,需要大量的矿物质营养,加之原有稻田肥料流失较多,要及时追施提苗肥,促进恢复生长。可在田间不积水并能站脚时立即追肥,追肥应以化肥为主,采取根施与叶喷相结合的方式,根际施肥要深,叶面施肥浓度要准,施肥量要足,以促进稻株尽快恢复生长。对受淹田块,排水后2~3d,可适当增施速效性肥料,促进恢复生长。对处于分蘖期、长势不旺的中稻田退水后可立即追施提苗肥尿素75~112.5kg/hm2,促进恢复生长;对立针或2叶1心前的单季晚稻小苗,退水后待部分倒伏苗起身或达2叶1心时,追施提苗肥尿素75~90kg/hm2。后期应重视补施促花肥,可施尿素60~90kg/hm2。为了提高水稻抗性,要重视钾肥的配合施用,灾后可施氯化钾112.5~150kg/hm2,以增强受淹水稻的抗倒伏能力和抗病力,并提高水稻结实率。

参考文献

[1]李开江,石鹤付,史健,等.分蘖期淹水对水稻生长发育和产量的影响[J].安徽农学通报,2007(20):64-02.

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[关键词]极端气候因素;农业经济;影响

极端气候是一种十分罕见的气候变化,在特定时期发生在统计分布之外,多数是分布在统计曲线两侧10%以内。极端气候变化可能带来严重的自然灾害,从而危害到人类正常的经济活动,影响十分恶劣。据世界气象组织的数据评估报告来看,在过去的100a以来,地面温度逐渐从最初的0.3℃升高到0.6℃,而且未来世界气候的提升速度将会更高、更快,加剧变暖趋势。在此背景下,将会造成世界性极端气候灾害出现,不利于全球经济稳定发展。我国作为农业大国,受到极端气候因素影响尤为严重,干旱、暴雨和沙尘暴等极端气候每年都会给经济带来严重的损失,甚至造成巨大的人员伤亡,主要集中在农业经济领域。由此看来,加强极端气候因素对中国农业经济持续发展带来影响的研究是十分有必要的,而且对后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。

1极端气候概述

极端气候是具有十分突出的灾害性和突发性特点,很容易对当地农业持续发展带来影响,制约农业经济的持续增长。如果极端气候灾害频发出现,将对人类正常生产生活造成严重的影响,尤其是像我国这样自古以来的农业大国,气候因素对农业发展影响较大,所以我国也是最为典型的深受极端气候影响的国家之一。诸如,干旱、暴雨和沙尘暴等极端气候在爆发时会造成严重的经济损失和人员伤亡,并且这种危害更多的集中在脆弱的农业领域上,不利于我国农业生产活动的开展,威胁十分巨大。

2我国极端气候的主要特点

2.1普遍性

从时间和空间角度来看,几乎每年都会出现极端气候灾害,尤其是在近60a内,从干旱到涝灾,或是从涝灾到干旱,两者交替进行,市场伴随着台风和干热风等气候现象,当属洪水灾害和旱灾最为典型。

2.2区域性

我国不仅是一个农业大国,还是一个地域广阔的国家,极端气候存在明显的区域性特点。我国北方地区旱灾较多,而南方地区则是涝灾现象较为严峻,干旱地区更多的是集中在黄土高原和黄淮地区,受灾面积广泛,持续时间长;涝灾则是发生在长江流域、淮河流域和珠江三角州流域,而在东北的送花江流域地区同样存在涝灾现象。在干旱季节,北方地区受到的副热带高压影响更加强烈,江淮地区在7月就已经趋于稳定,亚洲大陆北纬40°~50°上空盛行强烈的东西环流,阻碍北方冷空气南下,致使冷暖空气交汇机会较少,很容易出现锋面雨。在暴雨季节灾害频发的年份,副热带高压影响不强,6月底—7月初副热带高压脊线位置停留在北纬25°以南地区,北方冷空气持续南下,江淮地区作为南北冷暖空气交汇地区,锋面雨长期停留在该区域,造成严重的涝灾现象出现。

2.3交替性

不同的极端气候带来的灾害有时会交替进行,诸如旱灾和涝灾交替出现,两者无论是谁先谁后,或是两头旱灾而中间涝灾,都会带来十分严重的灾害,较之单一的极端气候灾害而言危害更大。

2.4持续性灾害在很多情况下是连续出现的,诸如我国在1966—1968年连续出现了两三年的干旱灾害,1998—1999年则出现了连续性的洪涝灾害。

2.5弱质性

弱质性特点主要是属于弱质性产业,生产力水平落后,缺少足够的抗灾害能力,更多的是被动地面对自然灾害。所以,一旦自然环境发生巨大变化,将对农业生产活动带来严重的危害,并且这种效应持续时间较长。

2.6规律性

一般我国极端气候灾害更多的是以黑龙江爱珲到云南腾冲之间的连线作为分界,这条线以东自然灾害种类繁多,发生频率也较高,南方主要是涝灾,北方为旱灾,黄淮平原和东北平原是旱灾出现较为频繁的区域,长江中下游地区则是涝灾频繁地区。东北三省受到低温冻灾较为严重,东部沿海地区则面临着海上风暴威胁,危险程度较高。

3极端气候灾害对我国农业经济的影响

农业经济发展中,农作物产量很容易受到自然因素和社会经济因素影响,两种影响混合在一起产生的作用较大,其中当属极端气候灾害最为严峻,不同程度上制约着我国农业经济稳定、持续增长。据国家农业部权威数据统计限制,我国在1983—1998年,粮食损失造成的总产量损失高达10%,也就意味着在此期间我国每年都至少有400亿kg粮食被极端气候所吞没。根据数据统计,我国农业经济由于极端气候灾害减产的年份主要集中在1961—1963年、1966—1968年、1974—1976年、1994年和2008—2010年。在这几个区间中,我国每年粮食损失量不断增长,并且我国由于极端气候灾害导致粮食减产数量始终处于高位震荡态势,对于我国农业经济持续增长带来了十分严重的危害。

4我国农业经济应对极端气候的对策

我国应进一步加强重大水利工程建设,增加水利工程建设资金投入力度,确保我国水利基础抗水、防洪功能充分发挥,通过健全水利基础工程来提升我国整体的农业抗灾能力。由于我国地理条件十分复杂,所以除了应加强引种抗灾害农作物品种外,还应根据当地气候实际情况来着重培育符合当地农业经济发展的农作物,有计划落实培育工作。就当前极端气候变化情况来看,洪涝灾害和干旱灾害是影响最广、危害较大的灾害类型,由于极端气候变化具有突出的不确定性,应加强对气候变化的评估机制的落实,制定合理的防灾措施。诸如,可以加大资金投入,立足于农业保险基础上,更好地防范极端气候灾害对我国农业经济产生的影响,将农业生产活动集中在某些特定区域中,加强基础设施建设,将农业极端气候灾害防控工作落实到实处,促进我国农业经济持续发展。

5结语

我国的农业属于一种弱质性产业,很容易受到自然环境变化的影响,带来的危害较大。我国自建国以来,自然灾害频发,为了能够更好地防范自然灾害发生,应加强极端气候对农业经济发展带来影响的深入分析,从多种角度进行诠释,寻求合理的应对措施,推动农业经济持续发展。

参考文献

[1]周京平,王卫丹.极端气候因素对中国农业经济影响初探[J].现代经济(现代物业中旬刊),2014(7):142-145.

[2]袁婧婧.极端气候因素对中国农业经济影响初探[J].魅力中国,2013(11):33.

[3]甘甜.极端气候因素对中国农业经济影响初探[J].财经界,2014(18):21.

[4]李金良.气候因素对黑木相思胸径生长的影响[J].现代农业科技,2012(21):183-184.

篇10

【关键词】ArcGIS;洪水淹没范围;库容计算模块;种子蔓延算法;快速模拟

0 引言

长江中下游平原洪涝灾害频繁,每年造成的损失都非常巨大,严重影响了区域经济和社会的稳定发展。随着我国对洪水治理重视程度的不断加强以及科技水平的提高,在开展洪水本身的规律性研究、洪灾信息的采集、洪水预报和计算等方面,都已经有了一些有效方法和手段。但是,快速进行洪水淹没范围模拟依然是需要解决的重要问题。

分析平原河网地区的洪水风险,经常采用数值模拟的方法对该地区复杂的水系以及水流运动特点进行研究。但由于缺乏实测流量资料,较难对模型进行率定和验证,且模型的计算时间较长不利于进行洪水快速模拟。因此,根据区域地形地貌,利用ArcGIS技术开展水文分析,快速、准确地模拟洪灾,是评估洪水影响范围的一种重要途径。本文以数字模型高程(DEM)数据为基础,以GIS技术为手段,通过编程的方式形成一套有效的模拟暴雨内涝和外洪溃口情形下洪水淹没范围的方法,能够较为快速的进行洪水淹没范围模拟。

1 洪水淹没范围算法介绍

造成洪水淹没的原因有很多,但一般可以归结为降雨形成的内涝以及外来洪水造成的圩堤溃决。这就可以把洪水淹没的成因分成一种是无源淹没,另一种是有源淹没。无源淹没中,凡是高程低于给定水位的地方都视为淹没区,算作淹没范围。这种情形适用于整个区域均匀降水,因而所有地势低洼处都可能产生积水。有源淹没情况下,水流从某一个点出发,受到实际地表起伏特征的影,根据地势自由流动,最后形成的是一片相互连通的淹没区域。这就适用于圩区溃口情形下的洪水淹没模拟,洪水从溃口位置开始蔓延,最终形成一片洪水所能达到的连通淹没区域。

这两种方法所用到的数据基础都是数字高程模型(DEM)数据,数字高程模型是一种离散化的模型,用来表征地面上一点(x,y)关于某一参考平面的相对高度z,它能根据自身精度反映地形的起伏情况,因此又叫地形模型。DEM最主要的3种表示模型是:规则矩形格网(Grid)模型、不规则三角网(TIN)模型和等高线模型。这三种模型实质上是能互相转换的,但是规则矩形格网(Grid)模型较为容易被使用,因而本文采用的DEM数据是精度为1:10000的规则矩形格网(Grid)模型数据。

1.1 无源淹没模拟

无源淹没考虑的是降雨条件下区域的淹没情况。假定某区域降水量为V,淹没区洪水水位为H,规则矩形格网(Grid)模型数据每个离散单元的栅格面积为S,栅格数量为n,对应第i个栅格的高程为hi,则可由下式来表示降水量V和水位H之间的关系:

上述公式实质是一种基于水位得到该水位下总体积的方法,是将洪水水位简化成了一个平面。这就类似于求取水库库容的过程,得到一个水位和库容之间的关系。在ArcGIS中,对于库容计算,提供了一个基于数字高程模型(DEM)的库容计算模块(Polygon Volume),该模块只要给定了水位和DEM地形数据就能求得库容。

运用该模块,可以得到一种计算区域淹没水深的编程算法。首先假定洪水水位为H,H可以取为计算区域地面高程的最小值,随后应用ArcGIS中的库容模块计算淹没量V,并将淹没量V与实际降雨量W进行比较,若两者数值的误差超过了一定范围则对H进行累加。一直重复该过程,当V与W的值两者接近就能得到所要求的淹没水深H。该算法基于ArcGIS for Python进行编写,可以直接调用ArcGIS中已有的模块,因此较为简便。算法计算流程如图1所示。

图1 无源淹没水深计算流程

在得到研究区域的淹没水深后,就能对整个淹没范围进行提取。提取淹没范围的方式是获得DEM地形数据中所有高程不大于淹没水深的栅格。这可以通过ArcGIS中的栅格计算器(Raster Calculator)功能实现。对于多个区域不同水深的淹没范围提取,可以通过ArcGIS for Python的算法实现,计算流程如图2所示。

1.2 有源淹没模拟

有源淹没针对的问题是堤防溃决形成的洪水,洪水从某一点出发向四周扩散,凡是地形低于给定洪水位的都将被计入淹没区。这种思想比较容易由种子蔓延算法来模拟。种子蔓延算法的核心是给定一个种子点作为对象,赋予其某一特定属性,使其在平面区域沿四个(或八个)方向扩散,求得符合条件的连通区域。

对于堤防溃决的情况,假定溃口处的洪水为种子点,把溃口处的水位作为种子的属性,让种子点在DEM地形数据上进行扩散。比较水位与地形高程之差,如果水位高于地形高程,则该点视为淹没。随后,将该点计入淹没区并且作为下一个种子点,让下一个种子点继续进行扩散。依此类推,直至所有种子点都扩散完毕为止,就能得到整个淹没范围。以上算法流程如图3所示。

2 杭嘉湖区(苏)防洪保护区洪水淹没模拟

2.1 研究区域及对象

杭嘉湖区(苏)防洪保护区属太湖下游杭嘉湖区的一部分,总面积564km2。其地理位置处于杭嘉湖平原北部,全境无山地丘陵,绝大部分为低洼圩区。区域内湖泊、河网密布,属于江苏省湖泊保护名录内的湖泊有26个,总面积52.38km2,占保护区面积的9.3%。杭嘉湖区(苏)防洪保护区内圩区密布,大的联圩77个,占研究区域面积的84%。保护区内年雨量丰沛,梅雨或暴雨引起的洪涝灾害较为严重。

根据区域内圩区众多,内涝灾害严重的特点,本文主要以圩区为研究对象,研究在历史降雨条件下各个圩区的受淹情况,进而反映区域整体受灾状况。

2.2 研究区域内涝洪水模拟

本文模拟的内涝洪水分别是杭嘉湖区(苏)防洪保护区遭受1999年“630”梅雨和2013年“菲特”台风暴雨。模拟结果如图5和图6所示。

根据研究区域的基本特征,本文采取的模拟方式是以圩区为基本单元,利用无源淹没计算程序逐个圩区进行淹没水深的计算模拟,再对各圩区淹没范围进行提取,最后将所有圩区的计算结果进行拼合,得到整个研究区域的淹没范围。具体流程如图7所示。

2.3 圩区溃堤洪水模拟

圩区溃口的选择一般结合区域实际情况,按照“历史上曾发生过的溃口”、“最可能出现的溃口”、“造成影响最不利的溃口”三个原则进行选取。本文模拟的两场历史降雨都曾出现过圩区溃口的情况。1999年“630”梅雨期间,盛泽镇吉桥联圩清溪河附近圩堤发生溃决。2013年“菲特”台风期间,受浙江省嘉兴市西雁荡湖堤溃决的影响,与浙江共用包围溪南联圩部分村庄、社区遭到淹水。本文重点模拟这两处溃口造成的影响。利用有源淹没算法得到的吉桥联圩和溪南联圩溃堤洪水模拟情况如图8和图9所示。

运用该算法的关键是对溃口位置的选取以及溃堤洪水位的确定。恰当的溃口位置能较真实的反映圩区在溃堤洪水入侵后的淹没情况,得到一个相对合理的结果。而溃堤洪水位的选取则是根据当地圩区堤防高度确定一个可能造成堤防溃决危险的水位。在进行完溃口位置的选取以及溃堤洪水位的确定之后,就是利用有源淹没程序进行淹没范围的模拟以及对模拟结果进行提取。

3 基于库容曲线的圩区洪涝风险分析

圩区库容曲线反映了圩区蓄水量和圩区水位之间的关系。利用库容曲线的方法进行圩区内涝的模拟,可以对圩区洪涝风险进行评价。本文选取了杭嘉湖区(苏)防洪保护区中非常具有代表性的方桥联圩和天亮联圩作为例子进行说明。方桥联圩和天亮联圩是两个面积非常接近的圩区,大小分别是5.63km2和5.64km2,但是这两个圩区的库容曲线走势却有着一定的差别。利用圩区内涝模拟的方法得到的两个圩区库容曲线如图10和图11所示。

上图所示两个圩区的库容曲线斜率有着较大的不同。在两者最大水位和最大库容量相当的情况下,方桥联圩的水位-库容曲线走势较缓,而天亮联圩的水位-库容曲线走势较陡,这反映了当洪涝灾害发生时,圩区受淹没的情况。当水位-库容曲线的斜率较大时,圩区整体被淹没的面积更大,发生灾害的可能性会增加。水位-库容曲线的斜率较小时,圩区整体被淹没的面积较小,不会发生圩区整体受淹的情况。此外,从图上可以看出方桥联圩的圩区底高程较低,而天亮联圩的圩区底高程较高。这就说明方桥联圩存在着一定数量的圩内河道,提高了圩区的水面率,这在洪涝发生时能起到调蓄的作用,降低了圩区整体受淹的可能。

4 结论

本文提出的无源淹没和有源淹没的模拟方法以GIS技术为核心,DEM数据作为基础资料,能较快速地进行暴雨内涝和外洪溃堤时的洪水淹没模拟,方法便捷,易于实现。单个圩区的模拟时间大约在3分钟左右(具体时长视圩区地形的复杂程度而定)。这对平原河网地区洪水灾害的评估无论是从局部研究还是到整体分析都能有不错的效果。

本文对杭嘉湖区(苏)防洪保护^的历史洪水模拟基本能反映该地区的洪水淹没情况,通过内涝洪水模拟得到的圩区库容曲线能对圩区的洪涝风险进行评估。当然,该方法的准确程度还依赖于DEM数据的精度,通过获取更为精细的DEM数据,能更准确的反映圩区受洪水影响的程度,从而为防洪决策给予一定帮助。

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