洪涝灾害案例范文

导语：如何才能写好一篇洪涝灾害案例，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、减去导入环节中不必要的教学步骤

导入好比是提琴家上弦和歌唱家定调，第一个音定准了，就为演奏或歌唱的成功奠定了基础。同样道理，教师的导入如果能导在学生的心坎上或教材的要害处，就可以激发学生的学习兴趣，激起学生的学习动机，使他们进入一个良好的学习情景中，为接下来的教学起到事半功倍的效果。但如果在新课导入过程中，拖泥带水，又未揭示教材的本质问题，就既不能吸引学生的注意，也不能快速开启他们的心扉，就不利于教学任务的圆满完成。以“自然灾害对人类的危害”的新课导入为例，我们先来看W老师在新课导入时安排的几个步骤：

1.多媒体呈现1998年长江洪涝视频，2008年汶川地震视频。

2.请同学说说发生在身边的自然灾害。

这一环节共耗时15分钟，很显然，导入部分存在拖沓冗长、穿靴戴帽的问题。一节课才45分钟，单在导入环节就用这么多时间，是没有必要且很不合理的。可以说，精彩的导入一般都是简洁、干净的，而拖泥带水往往是导致一堂课失败的重要因素。W老师设计前两问的目的是为了激发学生的学习兴趣及导出这节课所要学习的内容，但是很明显，这两者内容重复，而且多个视频很耗时。

再来看看J老师对这一节课的导入：

1.多媒体呈现不同类型的自然灾害图片。

2.请学生说说那个灾害更严重，判断依据是什么？

这样的导入共用了5分钟的时间，简单明了，既让学生感知了自然灾害的类型多样，也让其感知自然灾害危害很严重，往往会造成人员的大量死亡，从而激发其进一步学习的动机。

二、减去授课过程中不必要的教材内容

教材是教师实施教学活动最重要的课程资源，能否正确理解和把握教材内容对课堂教学质量的影响很大。在教学设计时，教师需要对教材内容进行加工处理，对一些“赘余”的教学内容要大胆减去或一笔带过。在这次活动中，两位老师对自然灾害的概念、特点、危害等内容进行了不同的处理：J老师在上课过程中基本省略了这一内容，而W老师在讲这个内容时却颇为详细。

这一节课的课程目标是“以某一自然灾害为例，分析自然灾害对人类的危害，从而增强学生的减灾防灾意识”。因此，在讲解这节内容时J老师选取了我国常见的一种自然灾害――洪涝，以本地区的一条河流――曹娥江为例，重点分析了洪涝产生的原因及解决途径。对自然灾害概念、特点、分类、危害等内容，花了四五分钟，简单地交代过了，而把大量的时间放在了洪涝产生的原因及解决措施上，实现了课堂的高效教学。而W老师却把这一内容作为重点知识一一详细讲解，结果整节课的时间安排上就出现了问题，并且还大大增加了学生的记忆内容，这样的处理极大地影响了整节课的教学效果。当然删减教材内容得有一定的依据，既要根据课程标准和教材的要求，还要基于学生的学习特点与需求等。课标中没有要求的内容但课本有的应尽量减去，如，“自然灾害的特征”“20世纪90年代以来，我国主要的洪涝灾害”这些知识应该是编者为了内容的完整性而加上去的，上课时可以不讲，也可以让学生简单阅读就行。还有学生一看就一目了然的或者在初中时已经掌握了的，再说也并非本课的教学重点的，也可以减去。在减去不必要的教学内容后，就有足够的时间解决本节课的重难点问题了。

三、减去补充知识中不必要的链接与拓展

地理本来就是丰富多彩，但囿于篇幅的限制，教材呈现的往往是高度凝练、概括力极强的语言。因此，在教学过程中增加了一些阅读材料，如，在“自然灾害对人类的危害”一节中，就增加了《中国的自然灾害》《20世纪90年代我国洪涝灾害》《1998年长江流域的洪涝灾害》《2003年淮河流域的洪涝灾害》四则阅读材料。用这些阅读材料作为教学案例，既有助于增加学生的学习兴趣，也有助于突出学习重点和突破学习难点，培养地理思维和解决问题的能力。事实上，引用阅读材料来丰富教学已成为绝大多数教师的共识。但有些教师在引用材料时却出现了一些问题：有动辄就链接材料，一节课下来使学生疲惫不堪的。有链接长篇大论，导致材料与问题不在同一幻灯片上，因操作不便而影响了教学效果的。有同一问题链接多则材料，名之曰加强巩固，实则浪费时间的。不知从何下手的。我们从以上这些链接导致的结果中不难看出，它们或多或少地影响了教学目标的有效实现，因此，在教学设计时对这部分内容应减去或作适当修改。也就是说，在教学过程中链接的材料必须精心选择，要有可读性和针对性。另外，还要控制总量，不能因为链接太多而冲淡教学重点，喧宾夺主。在这方面，J老师在备课时对教学案例进行了大胆取舍，减去了那些不必要的部分，因此，链接就比较合理。如，他在讲“洪涝灾害危害”这一内容时，选取了身边河流――曹娥江，内容如下：

材料一：曹娥江分布图

材料二：曹娥江为绍兴市最大河流之一，发源于金华市磐安县尖公岭，流经新昌、嵊州、上虞，在绍兴县新三江闸以下注入杭州湾，流域面积6046平方公里，涉及绍兴、杭州、金华、台州、宁波等5个市。上游四大支流：澄潭、新昌、长乐、黄泽，先后在嵊县城关附近会合。曹娥江干流（自嵊县东桥始），旧时按流经县域分段命名，嵊县段称剡；上虞段（含姚江）在今百官龙山以上称舜江，上虞龙山以下到三江口，俗称前海，其北，俗称后海，即今杭州湾。东汉江安二年（143年）五月初五日，曹娥之父盱，因龙舟竞渡溺于江苏，尸不得见，投江自溺求父尸，以孝女闻名，始以庙前一段江称曹娥江。民国始，统称自嵊县城关至入海口为曹娥江。

从材料一曹娥江分布图让学生认识曹娥江流向，流经地区的地形，气候，及干支流情况。而材料二则具体介绍其流域特征。然后通过这两则材料分析其产生的自然灾害及原因。既激发了学生的学习兴趣，也增强了其热爱祖国热爱家乡的情感，也使学生在解决问题中学会学习，体现新课程“学习对生活有用的地理”这一理念。

另外，教学中适时的拓展可以激发学生的发散性思维，丰富教学内容，拓展教学空间，同时又能推进教学的顺利进程。但教师一定要注意对教学重难点的把握，所补充的材料要围绕教学目标，切不可冲淡教学主题，更不能让地理课成为故事会。在这次同课异构中，金老师简单补充了泥石流爆发，在山区的你我应该如何逃生这样情景，增强了学生的防灾意识。黄老师在讲解中国洪涝灾害时，对1998年长江的洪涝灾害，淮河洪涝灾害情况做了大量描述，她想通过这些补充内容让学生进一步了解我国洪涝灾害很严重，但其实这块内容在这里中并不是教学的重点，因此，教师只要简单提及一下就可以了，没有必要大篇幅的拓展。这一现象很多教师在新课讲授过程中都时有发生，他们总是对自己感兴趣的内容滔滔不绝地“一泻千里”，其结果往往是“离题万里”。

四、减去辅助手段中不必要的知识呈现

这里的知识呈现主要指的是幻灯片上显示的内容。由于受时间与能力的限制，传统“一支粉笔加一张嘴”的教学方式无法在黑板上手写大量的文字，所以不重要的知识一般也不会在黑板上呈现。但自从有了现代多媒体技术以后，情况就不同了。由于课件都是在备课时制作的，时间相对比较充裕，因此，很多教师喜欢把一些知识的注解、拓展都一股脑儿地呈现在幻灯片上。而在实际操作时，由于时间所限，一些教师还没等学生看清楚幻灯片中的内容就走马观花般地一晃而过，这样，往往造成学生的视觉疲劳；还有些教师恰好相反，他们会详细讲述呈现的所有内容，结果往往是冲淡了教学的重点，无形中增加了学生的负担。如，前面提到的“洪涝的概念、特点”“20世纪以来自然灾害的典型事件”，W老师都一一地呈现在幻灯片上实在有点画蛇添足，极大地影响了一节课的质量，的确有删减的必要。

我们再来看一下J老师对这一内容在幻灯片上的知识呈现：

1.自然灾害概念。

2.自然灾害危害。

3.洪涝灾害。

（1）原因。

（2）措施。

高考答案要求尽量做到高度概括、语言精练，尽可能地用地理学科语言回答。但这些能力的具备不是一蹴而就的，除自己平时的训练积累外，也有教师的引导影响。J老师通过对教材的处理，就自然灾害的概况以两个大标题呈现，灾害的原因最终概括为以上几点，简洁明了、要点清晰，符合高考答案要求，久而久之，就能对学生起到潜移默化的影响。而有些教师则喜欢把要讲的重要知识点、课堂设问的答案完整地显示出来，这样既不便于学生做课堂笔记，也不利于培养学生的概括能力。因此，我们要减去辅助手段中不必要的知识呈现，也就是说课件也需要简而精。

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Abstract： In recent years， severe weather occurred frequently， and urban rainwater waterlogging problem is getting worse， which bring a great deal of inconvenience to town's economic life， seriously hindered the development of the town. Rainfall exceeds the capacity of urban drainage systems， forms floods disasters， causes great losses， impacts urban safety and normal operation. Through analyzing China's urban waterlogging problems in recent years， this paper proposes governance and preventive measures from the perspective of rainwater utilization.

关键词： 城市内涝；内涝原因；雨水利用；防治

Key words： urban waterlogging；waterlogging reasons；rainwater utilization；prevention and cure

中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0310-02

0 引言

近年来，我国城镇化发展的步伐不断加快，在推动社会经济不断发展的同时也产生了一些负面影响，其中表现较为明显的是城市交通拥挤以及内涝问题。据统计，在近五年每逢夏季，全国近60%的地方发生过内涝，造成城市交通系统陷入瘫痪、道路被淹的现象，居民的生命财产安全受到了严重的威胁。目前如何有效的对雨水进行综合利用，减少旱涝灾害对城镇造成的影响，成为急需解决的问题。

1 城市内涝发生的主要原因

1.1 城镇化发展步伐的加快 近几年我国的城市发展非常快速，在过去的十年里，城镇化率增长了约13%，随着城镇化率的不断增加，城市用地面积也在不断的扩张，一些湖泊、水渠、池塘被掩埋，随之出现的是一座座高楼大厦，原有的地面变成了硬质的水泥地，这些原因致使水循环系统遭到破坏、原有的自然蓄水功能减弱，同时地面硬化减少地下径流，增加地表径流量，使得大量的降水只能通过地下管道进行排除，超出原有排水管道系统排水能力，溢流出排水系统而形成涝灾。

1.2 短时间内的降水天气增加，极短天气频发 首先，工业发展步伐不断加快，致使空气污染严重，全球变暖的问题越来越严重，温度升高引发冰川雪原的融化，同时引起水面蒸发加大、水循环的速度加快，形成雨岛效应。雨岛效应通常发生在汛期和暴雨暴发的时候，形成大面积的区域降水，同时连雨天气的出现容易导致区域性的洪涝灾害。

1.3 城市防涝体系缺失 目前城市防洪由水利部门分管，主要考虑大江大河防洪，中心城市防涝等级一般按50～100年一遇考虑，中小城市一般按20年一遇设防。城市排水系统建设由建委分管，当目前现行城市室外排水设计规范中，城市排水系统设计中暴雨重现期一般按1～3年考虑，重要地区、重要干道或短期积水既能引起较严重后果的地区重现期采用3～5年特别重要地区采用10年或以上。当暴雨超过10年一遇后，城市排水系统就有可能不能满足雨水排放要求，从排水管道中溢出形成城市内涝。对城市内涝防治及管理在国家体系中没有明确，意味着目前城市内涝防涝体系缺失。

1.4 城市的地下排水管道维护疏浚不到位 首先，根据资料显示，目前用于市政基础建设的资金仅有4%投入到了排水系统的建设中，少量的资金投入导致各地的排水系统得不到定期的检查和维护，平时地下管道处于无人管理养护的状态，多数下水道杂物淤积的现象比较严重，有在降水季节多发的时候才进行短时间的应急处理，在应急处理的过程中，可能因为排水管道杂物淤积现象比较严重，导致降水排放不顺畅也会促使内涝灾害形成。其次，随着区域开发，一些雨水排放系统会就进纳入城市的总体排水系统之中，加上老城区的排水管道建造的时间比较早，设计标准程度不高，管道的直径比较小，布置不够整体，过于杂乱，并且长时间没有进行改造，管道的排水系统不能满足排放要求，形成区域型的内涝灾害。人们的一些不文明的习惯也会在一定程度上造成排水管道的阻塞，不仅给维修带来困难也降低了排水系统的排水功能。例如：清洁工人在清运垃圾时，将树叶、垃圾直接倒入排水口。

2 对雨水进行利用，治理城市内涝

2.1 城市雨水利用的现状 雨水作为一种珍贵的淡水资源，对城市的水循环系统和流域内的水环境产生非常重要的影响。人类在城市建设的过程中，对植被造成不同程度的破坏，城市路面的不透水面积增加，导致城市的水流量增加，水循环系统遭到破坏。这些问题都容易导致城市内涝灾害的发生。目前的城市雨水利用现状，主要表现在以下几方面：①雨水利用效率比较低，目前，我国有一些城市淡水资源不足，大量的雨水白白流失，雨水的利用效率低于11%。②城市化的进程过快，导致城市的不透水面积增加，雨水无法渗漏，洼地的蓄水量过少，雨季时期易导致城市内涝灾害。③雨水径流污染比较严重。现代城市活动比较频繁，路面污染物比较多，都能导致初期径流的雨水中含有大量的有机物、重金属等，雨水的污染程度比较严重。

2.2 雨水利用应对城市内涝的途径 通过对城市雨水利用应对城市内涝主要有以下几点途径：

①利用渗透设施进行雨水涵养土壤，减少径流，消减流量。在降水季节的时期，采用各种人工渗透设施对的雨水进行深度下渗，提高深沉土壤的含水率，是城市雨水利用的一种重要途径。雨水渗透设施主要包含几种：渗透管、渗透暗渠、渗透池、渗透井以及渗透井群等。对正在施工或者改造的下水道工程，可以根据需求安装渗透设施，这样不仅能够节省成本，还能够减少城市内涝灾害。在20世纪80年代初，日本就开始对雨水渗透技术进行研究，在1996年初的时候，仅东京使用的渗水设施大约就有三万多个。目前，渗水设施在日本已经被广泛的推广实施。通过日本对渗水设施的广泛运用，可以表明，渗透设施对于涵养地下水源、控制暴雨的径流量以及减少城市内涝的作用非常明显。而且，雨水对于地下水源不会构成污染。

在降雨初期，雨量逐渐增大，雨水在地面表层渗透，地表径流较小，当降雨雨力达到峰值时，地面表层逐渐饱和，下渗减少，地表径流较大，不利于排涝，因此通过人工渗透设施对地表下较深处进行渗透，提高地下土壤较深部分含水率，在雨力峰值时，使地表径流量不增加，利于防涝，同时有利于汛期后的防旱。

所以，我国在雨水利用方面可以借鉴日本的雨水利用技术，对城市雨水利用技术进行深入的研究。

②从源头利用收集的雨水，控制峰量。常见雨水源头收集的汇流面有屋面、小区路面、地面、绿地等。

对于屋面，可以借鉴德国的雨水利用技术，就是在房屋的顶层铺盖土壤，栽种植被，这种方法能够有效的减少房屋降水时的径流量，能够有效的消减雨水的流量，同时截流初期雨水中的污染物，改善初期雨水的水质，防止污染水体，为雨水利用创造条件。目前有小型的雨水利用设备如一体化HDPE雨水储存利用设备，是以HDPE密闭式储罐为基体，在罐内设置相应的机电设备。罐体可以安放在地面上或者埋入地下，自屋面或者其他集流场所收集的雨水在罐内做简单处理，贮水可以通过自动化设备提供给冲厕、浇灌绿地、洗车、水景等用途，罐内设有水位计量装置，最低水位时限制吸水，提示引入其他水源，该设备可广泛用于小型建筑、别墅、洗车场、住宅的雨水收集及利用[5]。高层密集建筑屋顶雨水经屋顶地被消减后可以排水雨水管道或蓄水池。

将小区及公建的绿地设计成下凹式绿地，在绿地土壤下设置级配碎石层和收水盲沟，小区道路取消路缘石，在道路路肩设置渗透式边沟，在绿地下面设计蓄水池，当有水池、池塘、水景时，可不单独设计蓄水池。当降小雨时，路面雨水排入路边沟，渗透入绿地，经过绿地生态处理，雨水通过盲沟排入蓄水池或者池塘，作为小区中水源，供小区景观、绿化、道路冲洗等使用，多余的雨水通过小区雨水管道系统排放；当降大暴雨时，下凹式绿地溢流的雨水进入小区雨水管道系统排放，多余的雨水进入蓄水池或水池，作为小区中水源进行雨水利用。

③雨水传输过程滞洪调蓄利用。在一定流域内的低洼地分散设置一些雨水花园，花园按下凹方式设计，布置强化植被沟与植草沟，洼地、池塘、人行步道及绿地。在旱季或者无雨季节，人们可在公园散步、休憩、玩耍。在雨季或暴雨期间，周边雨水系统无法排放的雨水可以引入到雨水花园，进行滞洪调洪，消减水量峰值，减少内涝形成。暴雨过后，花园内的池塘及水体可以蓄满部分清洁雨水，可以做为城市市政中水水源，供周边景观、绿地浇灌、道路冲洗使用等，节约自来水使用。

2.3 城市雨水利用治理内涝的研究案例 日本家庭中的雨水利用设施研究案例：在日本，部分家庭的雨水利用得到了很大的进展，通过收集房顶的雨水，再经过过滤设备的简单处理，贮存到蓄水池里面，可以作为简单的生活用水进行使用，或者在干旱少雨的季节，把贮存的雨水渗透进地面，能够涵养周围的地下水源。该雨水集中方式不仅能够有效的减少城市内涝造成的各种灾害，还能够对雨水进行充分的利用，既节省了成本，又满足了人们的用水需求。

3 城市雨水利用的意义

3.1 经济效益 雨水经过处理以后产生的经济效益可以体现在两方面：首先，能够节省市政府在水资源利用方面的投资。对雨水进行充分的利用可以减少政府在污水处理、收集污水管线方面的投入的资金；减少地下管道的排水负荷。其次，能够减少居民的用水开支。由于目前水价比较低，雨水利用水量不连续性、间断性造成工程收益较低，而工程一次性投资加上运行管理费用往往较大，单从经济效益来看，目前雨水利用往往是不可行的，要从政策、法规、社会效益、生态效益、环境效益及人们生活等方面着手。

3.2 社会效益 雨水的综合利用具有广阔的产业发展前景，能够成为推动经济增长的另一支柱。对城市雨水进行利用，可以促使雨水的收集、设备生产、设施建设、中水利用等形成一条完整的产业链。

3.3 生态环境效益 通过对收集的雨水进行处理，不仅可以减少降水季节多发时期引发的雨季径流污水，减轻降水多发期造成的洪涝灾害，还能够在一定程度上改善我们的生态环境。当全部或者部分的雨水被收集，不仅能够成为地下水的补给水源，还能够减小排水管道的压力、消减降水多发季节雨水的流量，降低城市在雨季多发期发生内涝灾害的情况，防止因为设施不足造成的排水管道堵塞，减少洪涝灾害的发生率。

4 结语

城市内涝是阻碍城市发展的首要问题，解决内涝是一项十分艰巨的项目工程，内涝的发生不仅有自然因素的影响也有人为因素的影响。因此，要想有效的解决城市的内涝灾害，我们既要科学合理的规划利用降水资源，也要加大对城市原有排水系统的保护力度，定期的对排水系统进行检查维护，促进我们的城市生活向着更加多样化的方向发展。

参考文献：

[1]刘延凯.把雨水带回家：雨水收集利用技术和实例[J].同心出版社，2010（7）.

[2]葛朝霞.薛梅.上海城区雨岛效应及其变化趋势分析[J].水电能源科学，2009（5）.

[3]王建龙.车伍.易红星.基于低影响开发的城市雨洪控制与利用方法[J].中国给水排法，2009（4）.

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关键词：地理教学案例；教学目标；教学课题

中图分类号：G423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0174-02

一、教案背景

1.面向学生：高一学生。

2.学科：地理。

3.课时：2课时。

4.学生课前准备：预习课文，对田纳西河流域的自然概况、治理措施及成就有简单的了解。

二、教学课题

中图版地理必修三第二章第二节田美国纳西河流域的治理。

三、教材分析

本节为地理必修三第二章第二节内容，本章共有三部分内容，本章内容是在第一章介绍了区域的理论知识和研究方法的基础上，进行具体案例分析。本节内容以美国田纳西河流域的成功治理经验为例，讲述如何做好流域的开发与持续发展。

四、教学目标及重难点

1.教学目标。①了解田纳西河流域的地理环境及开发建设的基本内容及成就。②通过案例，理解田纳西河流域开法治理的措施和经验。③能借鉴田纳西河流域治理的经验对某河流综合开发和治理提出合理化建议，关注我国流域的开发与综合治理，进行知识迁移能力的训练。

2.教学重点。①流域开发的基本内容和综合治理的措施。②流域开发建设和综合治理的一般方法。

3.教学难点。流域开发的治理和综合治理的一般方法。

五、教学方法

学案导学、读图法、分析归纳法。

六、教学过程

1.导入新课。以1998年我国长江流域发生的特大洪水引入新课，1998年夏季，中国南方罕见的多雨。持续不断的大雨以逼人的气势压向长江，使长江经历了自1954年以来最大的洪水。洪水一泻千里，几乎全流域泛滥。加上东北的松花江、嫩江，全国包括受灾最重的江西、湖南、湖北、黑龙江四省，共有29个省、市、自治区都遭受了这场特大灾难。受灾人数上亿，近500万所房屋倒塌，2000多万公顷土地被淹，经济损失达1600多亿元人民币。由此引入如何治理才能减少洪灾，造福人类，并引出美国田纳西河治理的案例。

2.讲述新课。出示课前收集的田纳西河治理前和治理后的图文资料，让学生总结出田纳西河流域治理前后的差异，并完成下表。

通过图片和文字资料引发学生对古今田纳西河巨大差异的思考：同样的一条河流，为什么会有天壤之别？教师抓住时机提出问题：田纳西河到底是一条什么样的河流？河流的地理条件如何？完成活动一：请学生读课本图“2-2-2”和“2-2-3”，明确田纳西河流域的位置和范围，了解田纳西河流经哪几个州，以及该河流域占美国总面积的比重；根据田纳西河流域位置说出田纳西河流域的气候；读课本图“2-2-4”，判断落差大对田纳西河的影响；教师展示美国矿产资源分布图，请学生找出田纳西河流域的矿产资源。在学生思考的同时，出示下表，请学生完成。

这样的教学目的就是通过学生阅读课本插图和文字资料，自己分析出田纳西河流域开发的地理条件，在此过程中培养学生读图能力和分析问题能力。完成活动二：通过阅读材料，并根据活动一的结果，由学生自己分析田纳西河流域发展的有利自然条件和主要限制性因素。

这样的教学环节使学生通过讨论田纳西河流域发展主要限制性因素和有利自然条件，培养分析问题和归纳问题的能力，同时也为进一步讨论流域开发治理的措施提供背景知识。完成活动三：请学生根据田纳西河流域的地理条件，讨论出其可能的开发方向与治理措施，完成下表。

通过设计框架图和列表分析，掌握分析问题的思路和方法。在学生完成活动三之后，老师提出问题：作为田纳西河的官员，如何解决人民最关心的洪涝灾害？让学生完成活动四：学生阅读教材，分析田纳西河流域治理洪涝灾害的措施有哪些，归纳其特点。措施：实施梯级开发、修建大坝，以控制洪水泛滥；兼顾航运使田纳西河实现全年通航，促进经济发展；扩大就业。同时分析大坝的综合效益：发电、航运、灌溉、养殖等多种作用。完成活动五：读课本图“2-2-8”，根据田纳西河的土地资源类型，既有坡地，又有平原、水域，请学生总结开发利用时应该注意哪些问题。学生看书和读图，总结土地利用的措施：因地制宜，合理布局，扬长避短，发挥区域优势。完成活动六：请学生阅读课本图“2-2-9”，然后说出田纳西河流域最具优势的能源是什么，与此相关的经济部门有哪些。完成活动七：以小组为单位，课后查资料讨论、学习，最后总结田纳西河流域开发经验对中国的启示，小组代表在全班交流，老师最后总结。

3.布置作业。

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关键词： 高三地理教学 “以人为本” 主体性 主导性

新课改已经实施几年了，在课堂教学中，能否把握好新课改的理念，我认为关键是要抓住四个字“以人为本”。我认为，“以人为本”就是要符合实际，体现学生的主体性和教师的主导性。高三是学生最为关键的一年，也是学生最苦、最累的一年。学生整天生活在重复、枯燥、紧张的压力之下。因此，高三课堂教学更要体现“以人为本”的新课改理念。在这里，我仅针对所任教的地理学科，结合教学实践谈谈自己的认识。

一、引导学生，整体把握

高三地理教学以复习为主，因此在复习每一节内容之前，要引导学生，整体把握这一节的内容。在教师的引导和提示下，学生列出这节内容的提纲，并注明它们之间的各种关系。例如：在复习《地球的宇宙环境》之前，教师引导学生注意：天体和天体系统之间的联系；进而引出太阳系、地月系；引出太阳对地球的作用；最后引出地球在太阳系中的地位。学生根据教师的引导，在教学案上列出这一节的提纲，这样对这一节的内容就有了整体上的感官和把握。同时，学生在列出提纲以后，会有一种成就感，对这节课的内容就会有期待。这样下面再复习这一节内容的时候，学生头脑里就有了这一节的轮廓，同时也提高了学习兴趣，从而很快地将知识点联系起来。这样，复习课的效率和达成度就会比较高。所以，引导学生，整体把握，是上复习课之前的重要铺垫，能够很好地体现学生的主体性和教师的主导性。

二、帮助学生，总结归纳

教师要善于为学生创造条件，让学生沿着观察、思维、理解、表达的过程，由感性到理性的过程，由具体到抽象的过程去掌握概念。这样极易调动学生的积极性、主动性，也可以教会学生发现真理。当某一知识点复习结束以后，要帮助学生总结归纳，掌握解题思路，学会运用。例如：复习《农业生产与地理环境》以后，让学生总结归纳影响农业的区位因素，并且帮助学生分析如何运用。

1.自然因素（有利因素）

地形：地形为平原或三角洲，或地势低平或地形平坦开阔。

气候：是×气候，（雨热同期、光热水组合好，日照充足、昼夜温差大）。

水源：临近水源（河流或冰川融水区），水源充足，灌溉便利。

土壤：是×土壤，土壤肥沃深厚或土壤较肥沃。

2.人文因素（有利因素）

市场：该地区人口稠密或工矿业发达或城市较多，市场广阔（对商品农业影响大）。

交通：临近河或湖，水陆（海陆）交通便利或河流交汇处，内河航运发达（对商品农业影响大）。

政策：国家政策的支持（扶持、鼓励）。

科技：科技水平高或科技发达。

劳动力：人口稠密，劳动力丰富，劳动力工资低。

工业基础：工业发达，工业基础雄厚。

3.自然对农业的不利的区位因素

洪涝、干旱、台风、春季低温、寒潮等气象灾害；热量、光照、水源、土壤肥力等不足，酸碱度偏高。

三、学生互动，前后联系

托尔斯泰说：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”激发学生的学习兴趣是实现互动的前提。在交互活动中，要充分发挥学生的主动精神、创新精神，从而使学生自我发展。因此，在每一章节复习结束以后，我都会让学生互动讨论：这一章节与前后章节或知识点存在哪些联系？然后由学生自主发言。例如：复习《自然灾害与人类――以洪灾为例》时，让学生前后联系，找出某一洪灾的案例，分析其发生的原因、危害及防治措施。学生经过激烈的讨论以后，回答出了在《流域综合开发与可持续发展――以长江流域为例》这一节中，长江中游地区洪涝灾害严重。然后分析了长江中游地区洪涝灾害发生的原因、危害及防治措施，再将此知识点迁移到本节的学习当中，学生掌握效果较好。

四、师生互动，走进生活

师生互动，走进生活就是要求：教师展示生活中发生的与地理有关的资料，并创设恰当情境，首先让学生根据资料，自己编制题目；其次让全班学生自觉、自由地展开争论，发展发散思维；再次让学生对全班已有各种意见进行归纳，总结所学知识、技能、方法要点，并推选学习中有突出表现的同学；最后帮助学生进行总结，对学生在本课学习中的创新表现进行表扬鼓励。例如：在《大气圈与天气、气候》一节中，在复习到有关常见的天气系统时，我展示了课前整理的关于台风“鲢鱼”的资料和运行路径的图片。学生根据我展示的内容，编制考试可能出现的题目，展开讨论。最后，再由我进行总结和分析，完成师生互动的全部内容。所以，对这节课的学习，学生的热情很高。上课结束以后，学生对这节课的印象非常深刻，对知识点的理解也比较透彻。

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隶属函数和推理规则的确定是模糊推理的难点。通过研究模糊推理过程和B样条函数的特性，对应用B样条函数拟合模糊隶属函数进行推理的方法进行改进。通过对误差极值点、曲率极值点的计算和筛选，得到B样条函数的型值点。反算求得控制点之后，通过自适应增加控制点对曲线进行调整，增加曲线对隶属函数的拟合度，解决了B样条函数对隶属函数的拟合问题。建立B样条推理规则，构造实现了B样条推理系统，并求出该系统的最终结果为B样条超曲面。最后，通过实验验证了该方法的有效性和可行性。

ス丶词：

B样条函数；拟合；隶属函数；B样条曲面

ブ型挤掷嗪牛 TP182

文献标志码：A

英文标题

Fuzzy inference system based on Bspline membership function

び⑽淖髡呙

LI Jing, TIAN Weidong

び⑽牡刂(

School of Computer and Information, Hefei University of Technology, Hefei Anhui 230009, China

英文摘要

)

Abstract:

It is hard to determine the membership function and inference rules in fuzzy reasoning. By studying the fuzzy reasoning process and the characteristics of Bspline function, the reasoning method on the application of Bspline function fitting to fuzzy membership function was improved. Through the calculation and selection of the extreme points of error and the extreme point of curvature, the Bspline function data points were obtained. After obtaining the control points by inversing data points, the curve fitting of the membership function was increased and the Bspline membership function fitting problem was solved on the curve of the Bspline by increasing the control points. Bspline inference rule was established and Bspline inference system was constructed, and then the final result of the system was calculated as a Bspline hypersurface. Finally, the experimental results validate the effectiveness and feasibility of this method.

英文关键词

Key words:

Bspline function; fitting; membership function; Bspline surface

0 引言

模糊系统的设计过程中，选择模糊隶属函数和建立模糊推理规则是模糊推理的重要步骤［1］。选取简单有效并能够反应模糊集的隶属函数可以简化模糊推理计算的过程。然而，隶属函数的确定比较复杂，而且往往依赖于主观给出，具有不确定性。一些学者对隶属函数的选择问题进行了研究，文献［2］讨论了宽度为4的三角形隶属函数的可行性与合理性。文献［3-4］讨论了当高斯函数以及类高斯函数作为隶属函数时，自适应模糊推理系统能够以任意的精度逼近非线性系统。文献［5］建立了小波基函数与隶属函数之间的联系，利用遗传算法训练学习小波隶属函数，优化了模糊推理规则。在模糊推理系统中，用常用的隶属函数很难对各模糊集进行统一的描述，增加了推理运算的难度。B样条函数具有局部支撑性，并且可以根据相关的控制点的改变来调整自身的形状，能够以任意精度逼近一个连续的函数。根据文献［6］，模糊系统中的隶属函数可以由B样条函数进行拟合。文献［7］对B样条函数作为神经网络系统的传递函数时的模糊神经网络系统进行了研究，探讨了B样条函数与模糊神经网络结合，构造B样条模糊神经网络系统的问题。

本文提出使用B样条函数对模糊推理系统中的隶属函数进行拟合。首先，通过反计算B样条函数的控制点，得到能够描述隶属函数的B样条函数；然后建立B样条模糊推理的推理规则，构造B样条模糊推理系统，运算的结果为一B样条超曲面。该超曲面可以用来描述B样条模糊推理系统的最终推理结果。

1 B样条函数

B样条是基本样条(Basic spline)的简称。B样条函数是所有样条函数中具有最小局部支撑的样条函数,并且B样条函数能够产生光滑的输出。

B样条函数的数学表达式为：

f(x)=∑Ni=1fiBi,k(x)(1)

其中：f(x)是定义在区间［ x1 , xN + k ］ 上的B样条函数，N为其基函数的个数, x1 < x2 < …< xN+ k为节点序列，k为阶数。fi为B样条函数的控制点，Bi,k(x)为 B 样条基函数。其中，Bi,k(x)满足德布尔―考克斯递推关系：

Bi,k(x)=

1, k=1,xi＜x＜xi+1

0,k=1,x≤xi或x≥xi+1

x-xixi+k-xi・Bi,k-1(x)+xi+k-xxi+k-xi+1・Bi+1,k-1(x)

k＞1(2)

规定0/0=0，式（2）表明，第i个k次B样条函数由N个控制点(f1,f2,…,fN)对应的N个基函数线性组合而成。

B样条函数具有4条重要性质。

1）д定性：Bi,k(x) >0, xi

2）紧密性：Bi,k(x)=0, xxi+1。

3）归一性：∑n+kj=1Bkj(x)=1,即所有的k次B样条基函数的和为1。

4）局部性：定义在非零节点区间［x,xi+1］上的k次B样条函数曲线，只由几个控制点以及相对应的基函数确定，与其他顶点无关。当移动一个顶点时，只对其中的一段B样条曲线产生影响。И

多变量B样条基函数由多个单变量的B样条基函数乘积组成。

g(x)=∏ni=1Bi,k(xi)(3)И

所以，多变量B样条函数可有多个单变量的B样条函数线性组合求得。

Аmk=1∏ni=1Bi,k(xi)×fi(4)

┑2期

李静等：基于B样条隶属函数的模糊推理系统

┆扑慊应用 ┑31卷

2 模糊推理系统的隶属函数以及推理运算

假设模糊推理系统中包含k条模糊规则。

规则1：Иif A11 is a11 & A12 is a12 & …& A1n is a1n then B1 is b1；И

……

Ч嬖k：if Ak1 is ak1 & Ak2 is ak2 & … & Akn is akn then Bk is bk；И

模糊前向推理(Fuzzy Modus Ponens, FMP)：已知A1* is a1*&… & An* is an* ，求B*?И

模糊后向推理(Fuzzy Modus Tollens, FMT):已知B* is b*, 求A1*&…& An*?

其中： A11、A12为模糊推理系统的规则前件，B1为规则后件。a11、a12、a21、a22、b1和b2为规则前件和后件对应模糊集上的隶属函数，该隶属函数决定了推理的复杂性。选择能够反应模糊集的隶属函数可以大大地简化推理结果。常用的模糊量隶属函数有三角型隶属函数H(x)，梯形隶属函数G(x)以及高斯隶属函数F(x)，如图1所示。

图片

图1 常用隶属函数图示

根据文献 ［8］，采用乘积法运算，则可得到第i条规则的前件的真值为：

Ai(x)=ai1・ai2・…・ain=∏nj=1aij(5)

则模糊系统的最终输出结果为：

b(x)=∑ki=1∏nj=1aij・bi(x)∑ki=1∏nj=1aij(6)И

3 基于B样条函数的模糊推理系统

3.1 B样条隶属函数的确定与调整

由上述所述可知，B样条函数具有优良的数学特性，可以用来描述隶属函数。图2~3分别为3阶、2阶均匀B样条函数的曲线。

图片

确定能够拟合隶属函数的B样条函数是所要研究的重点内容［9］。通过对区间拐点，局部曲率极值点以及凹凸点的分析计算［2］,得出能够确定B样条函数的型值点。将计算得到的型值点作为节点，应用德布尔算法反算求的控制点。算法的主要步骤为：通过计算B样条的一系列控制点Pi(i=0,…,n)，┦沟锚B样条函数的曲线过已知的空间型值点Qi (i=0,…,n)。控制点Pi为Qi对应的B样条特征多边形的顶点。反算控制点Pi时，将型值点Q0、Qn作为B样条函数曲线的首末端点，在端点处的切矢量取为R0、Rn。将Q1，Q2,…,Qn-1依次作为分段连接点。根据式(2)有如下方程组：И

fi,4(x)=∑4j=1Bj,4(x)Pi+j-2f′(x0)=R0f′(xn)=Rn(7)И

讨论不同情况下，B样条函数曲线的型值点和控制点的关系，以三次B样条曲线为例，型值点Q与控制点P的位置矢量关系为：И

Pj(0)=(Pj-4+4Pj+Pj+1)/6=Qj(8)И

1）如果首末两端过Q1和Qn时，P1=Q1,Pn=Qn，增加顶点P0和Pn+1,令P0=2P1-P2，Pn+1=2Pn-Pn-1。此时，B样条函数的曲线与控制点两端相切。

2）如果为封闭的B样条函数时，P0=P1,Pn+1=P1。

3) 如果端点有二重控制点时，P0=P1,Pn+1=Pn。И

然而，实际的计算过程中往往得到的控制点比较少，并且误差比较大。如果误差和精度不满足要求，则得到的B样条函数对模糊隶属函数的拟合度也不满足要求，需要对得到的控制点进行相应的精度控制和误差控制，以提高B样条曲线的拟合度。采用迭代添加最大误差点作为节点的方法［10］进行插值控制，实现用最少的有效的控制点来控制B样条曲线。本文采用以控制点为中心划分多个区间，在凹凸点和曲率最大点为中心的区间中，然后按照给定精度，在曲率最大处增加节点。其中，如果增加的节点使误差满足要求，则该节点为有效地能够降低误差，提高拟合度的节点。如果在迭代过程中，发现增加节点之后，该区间内的平均误差增加，则删除该无效节点。使用最小平方法计算出平均误差最小的一组节点，就是模糊推理系统中B样条隶属函数的控制点。以一组控制点为例，通过反算之后得到B样条隶属函数f1У目刂频阄{（1,2）（2,5）（3,3）（4,5）（5,7）（6,5）（7,3）（8,2）}，对该组节点进行误差分析与自适应的增减控制点后，得到误差平均最小的一组控制节点{（1,2）（2,4）（3,5）（4,3）（5,2.5）（6,5）（7,7）（8,5）（9,3）（10,4.2）（11,2.8）（12,2）}。如图4~5所示。

图片

图 4 误差曲线与控制点的增减

图片

图5 增减控制点前后的曲线对比

由图4 可知，在曲率最大的点附近的区间内增加控制点，在误差最大的点为中心的区间内增加控制点。图5所示的为增加控制点之后的B样条隶属函数对比。其中，将增加控制点之后的B样条曲线的纵坐标减少，则通过比较可以看到调整前后的曲线。调整之后的B样条曲线的误差减少。

3.2 B样条模糊系统的推理结果

控制点确定之后，则可得到B样条隶属函数。根据模糊系统的运算原理和B样条函数的性质可知，将模糊推理过程中求隶属函数的张量积的问题转化为求多个单变量B样条隶属函数的张量积，即求多元B样条函数。在求该多元B样条函数时，以每条推理规则的推理后件bi为控制点，得到一组多维B样条函数。最后，推理运算得到的最后结果为图6所示的B样条超曲面。

图片

图6 B样条超曲面

模推理的规则为：Иif Ai1 is ai1 & Ai2 is ai2 then Biis bi。用B样条函数逼近隶属函数之后，B样条模糊推理规则可以表示为if（Ai1 is fi ,ki(x) ）∩(Ai2 is fi ,ki(x)) then ( Bi is bi )，其中：ki为对应的B样条隶属函数的阶，∩对应于张量积运算，bi为模糊规则的控制点。由式（3）~（4）可以得到模糊推理系统的最终的结果为：И

B*=∑mt=1…∑mt=1∏ni=1(b1,2,…,m・Bi,k(xi))(9)И

4 实验与分析

以减灾防灾决策支持系统的设计为例，根据已有的洪涝灾害数据设计模糊推理系统，计算洪涝灾害的造成的损失。 表1为已有的部分洪涝灾害的相关数据。

表格(有表名)

表1 已有洪涝案例数据(部分)

案例け嗪攀茉知と丝讵X1死亡と丝X2农作物受ぴ置婊X3失踪と丝X4转移と丝X5经济に鹗Y

1124.3063632.69835B874162.50

233.00360436.0651B504698.90

3236.501B365563.03633B6521B235.30

480.2352665.154211B567356.00

5138.502333.21458B9621B653.25

663.50221B502.0564B56898.30

注：X1、 X2、X3、X4、X5是确定经济损失Y的5个因素。

根据已有的数据采用数据挖掘的相关方法得到X1、X2、X3、X4、X5和Y之间的关系，即推理系统的规则r1和r2。设计B样条函数来拟合模糊推理系统中的隶属函数，确定推理前件的B样条隶属函数f1、f2、f3。如表2所示给出5条案例作为推理系统的条件案例，分别应用决策支持传统中的案例推理机，规则推理机与B样条模糊推理系统进行推理，将得到的结果与给定的条件案例的结果进行比较。

表格(有表名)

表2 条件案例数据

编号X1X2X3X4X5Y

125.043236.015612B563135.2

258.06335.02634B568112.3

3124.52512.63762B26365.3

433.66326.3656B38556.3

553.212573.2784B56845.3

如图7所示，在给定的案例数比较少时，B样条模糊推理系统获得的隶属函数的误差较大，通过自适应地增减控制点后得到的B样条隶属函数对真实的隶属函数的拟合度比较低，所得的模糊推理的结果的误差比规则推理大。随着已有案例数的增加，B样条模糊推理的准确度增加，有效性优于其他两种推理。

图片

图7 几种推理的结果比较

5结语

本文将B样条函数与模糊推理系统结合，利用B样条函数拟合模糊系统的隶属函数并进行推理，推理的最终结果为B样条超曲面。本文主要对B样条隶属函数的确定过程进行了研究，通过自适应地增减控制点提高了B样条函数的拟合度。实验表明，在案例数比较多的情况下，该B样条模糊推理系统的推理效率和有效性比较高，通过调整B样条函数对隶属函数的拟合度也比较高。该方法的不足为使用B样条函数拟合隶属函数时，如果已有的案例比较少，则调整控制点对系统影响并不大，推理效果也一般。下一步的工作是如何在案例比较少的情况下，提高B样条函数的拟合度，从而提高推理的有效性。

げ慰嘉南:

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篇6

【关键词】防灾减灾 中学生 地理教学

引言

在实际的地理教学工作中已经收录的防灾减灾知识是一个比较重要的组成部分，而初中教材课本中的内容则可以根据相对应地区的特点，进行针对性的讲述。对于长江和黄河的综合治理和利用、以及中国各区域灾害状况等。教师可以以具体实际的案例进行细致的讲述，让学生提高防灾减灾的意识和能力，增加他们的责任感，从思想到具体的行为的整体能力加强。

一、防灾减灾在我国中学课程中开展的意义

我国的台风、地震、洪涝灾害等各类自然灾害在世界中是少数比较多发的国家之一，其灾害的发生。严重威胁人民群众生命财产安全。我国每年因为自然灾害情况的发生需要进行转移人口就达到千万，因灾害丧生的人数超过千人，灾害造成的直接经济损失上千亿元。而针对防灾减灾工作的预防工作就显得十分重要。学校减灾是国家综合减灾的重要组成部分，政府针对学校防灾减灾教学工作的开展情况也十分的关注。但近年来，我国各类事故呈逐年上升趋势，如何有效地在灾害来临之前，降低各类损失，是政府和广大社会都需要关注解决的一个问题。中学地理教材中蕴藏着丰富的人为灾害和自然灾害内容，通过对这些教学内容的灌输的和思想意识的树立，对他们防灾减灾的责任感和各方面相应意识的提高是有帮助的。学校方面也可以定期的举办一系列的演戏和自然知识竞赛等，使学生从观念和实践两方面认识到防灾减灾的重要性，进而提高学生的生存能力。

针对中小学生开展的防灾减灾工作具有的一定的前瞻性、预防性和媒介性，在进行防灾减灾教育不仅使他们学会了自救互救知识，提高自我生存能力，并且通过自身的知识和能力不断的带动影响周围身边的人，发挥媒介宣传作用，切实加强中学生防灾减灾的教育，对整体的防灾减灾能力的提高的和最大程度的降低灾害损失是具有一定的作用的。

二、中学地理教学中，进行防灾减灾教育的可行性

1、利用学科知识优势，培养学生树立防灾减灾意识

防灾减灾工作的教学工作者必须具有的一定的相关意识，而这种意识的产生来源于大量的书本资料中和实际的案例。从现有的地理教材结构看，它给予学生有关的地理环境的基础知识，教会学生们学会如何有效的利用身边的资源进行最大程度保护自己，减少灾害的破坏程度，使地理环境向着更有利于人类生产和生活的方面发展。通过课堂的讲解让学生对灾害的概念、危险性以及如何防灾减灾有明确的认识，包括各种比较常见的灾害发生的时间和空间分布特点，了解各种灾害的成因及科学的预防措施等。并且及时穿插实际的案例，这样学生在概念的接受层次上会有明显的改观，例如才离我们过去不久的中国汶川发生了里氏8.0级超强地震，造成近9万人失踪和死亡，30多万人受伤。汶川地区的整个乡镇都变成了一片废墟，可以适当的加入一些当地的图片和视频，让学生们更深刻的了解到灾害给人们带来的危害性是多么的严重。

2、灾害原理的讲述，预防和减少灾害发生

灾害教育工作的开展最重要的就是在思想上给学生树立一定的意识。让部分学生明白灾难的发生，很多时候是我们无法预测，我们必须时刻做好预防的准备，只有这样灾难真的发生时，我们受到的损伤才会是最小的，还可以建立预警预报和应急机制与体系。灾难的形成到发生的最终过程都是需要一系列的条件才能够形成的。将可能对灾害情况产生影响的相关因素进行讲解和分析。从而让学生形成正确的灾害观，能正确地看待自然灾害，发生灾害并不可怕，可怕的是在灾害发生的过程中，盲目、没有的条理、不知所措的慌乱才会有更可怕的事情发生。因此，在教学中，采用多种教学方法，让学生掌握常见的各种各样灾害成因情况和预防解决措施。如：水旱灾害的本质是地球上水资源的时间和空间分配不均匀。通过对水灾害是因为水之源的不合理分配引起的，就知道如何从根本上去解决问题。又比如我国南方在夏季时节容易发生大暴雨的降水。如果我们一方面让地表水的排泄渠道保持通畅；同时针对城市的蓄水排水工程及时的进行符合相关灾害抵御能力的建设，就可以大大减少洪涝灾害等问题的影响。在容易发生旱灾的地方如果有足够的蓄水工程，确保水源充足，丰水期的时节就可以通过异地调水等工程进行实现。

针对我国地形中一些以山坡、丘陵地带为主的地形，在下雨季节就容易发生相应的崩塌、泥石流滑坡事故。在教学中结合教学内容对学生进行教育，并并可以以此来带动周围的群众防灾减灾意识。在生活中养成收听天气预报的习惯，在灾害发生前政府做出工作时，积极主动配合，使得人民群众的生命安全和财产得到保障。

3、针对灾害发生的相关因素进行关注，提高预判能力

灾害的发生、形成过程中可以有人为因素的影响和自然因素的影响，灾害的持续时间都是会最终的消减直至消失。搞清各种灾害发生的原因和规律，就可以采取预防措施，针对例如地震方面的灾害预防工作，虽然还不能准确的预测，但是可以根据例如动物异常、地下水异常和地表自然气候的变化进行辅助判断。

4、科学合理的掌握防灾减灾方法，降低损失

关于在地震方面的灾害情况讲述，可以根据其灾害程度分为纵波和横波两部分，横波在传输速率上较纵波要快，但纵波带来的破坏程度要远远高于横波，让学生明白当地震发生时，在横波发生的左右摇摆的几分钟过程内，如果能够跑到一个安全空旷的地方，就可以大大降低伤害；而且地震发生后往往有几次余震，在第一次地震后的来临的一段时间，就会加强对余震警惕性。另外，还要重视防范地震和地震求生的一些相关常识的了解。在一些固定区域可以经常备置一些地震紧急救助包；地震发生时及时伏地，避离山坡海边不急回家；及时保存自身体力，第一时间寻求呼救。

在实际的调查证明中，掌握了相关救援知识和防灾减灾方法技能可以有效降低和减少损失，甚至可以完全避免。如：在汶川大地震中，四川安县桑枣中学师生在感到震感后的短短1分36秒内，成功疏散到安全的区域，无一人受到损伤。

及时更新最近发生的一些灾害事故，通过视频、多媒体影音技术让学生们了解到灾害是随时可能发生的，让学生知道灾害发生时学会在灾害中自救和他救的措施，通过科学合理有效方法开展针对突发性灾害的救助能力和抵抗能力。减少因为现场混乱、无序造成的灾害扩大和不必要的损失。

参考文献：

[1] 王占礼；可持续发展与灾害类型的分析研究[J]；灾害学；1999年01期

篇7

关键词：大坝；建设；利弊；分析

水坝建设是最能唤起人类激情的工程之一，更是人类意志和创造力登峰造极的表现。水坝是一项集发电、灌溉、航运、防洪为一体的综合利用工程。工业化以后，特别是发明电以后，利用水力发电造福人类，更是一度成为人类文明进步的象征。如我国由于季风性气候，暴雨集中，时常有洪涝灾害发生，从总体上讲，淡水资源十分缺乏。随着经济的发展和社会用水需求的增长，要解决我国的水资源短缺，措施之一就是必须建设一批大型蓄水水库，增加各流域汛期的蓄洪能力，从而增加水资源的可利用程度。

（一）大坝的建设的益处

1，就三峡大坝为列，它是综合治理长江中下游防洪问题的一项关键性措施。并兼有发电、航运、灌溉、供水和发展库区经济等巨大的综合经济效益，对加快我国现代化进程，提高综合国力具有重要意义。首先，大坝的建设可以解决水资源短缺的问题。以我国为例，由于季风性气候，暴雨集中，尽管时常有洪涝灾害发生，而从总体上讲，淡水资源十分缺乏。随着经济的发展和社会用水需求的增长，要解决我国的水资源短缺，措施之一就是必须建设一批大型蓄水水库，增加各流域汛期的蓄洪能力，从而增加水资源的可利用程度。纵观历史，世界上任何一个发达国家，如果没有特殊环境形成的天然水资源充足保证，几乎无一例外的必须依靠水坝蓄水来解决其水资源供应问题。三峡坝顶高程185米，最大坝高175米。水库正常蓄水位175米，总库容393亿立方米，对周边省区的水资源短缺的情况起到了缓解作用。

2，大坝给社会主义建设提供了源源不断的能源保障。目前，我国已面临着能源危机。煤，天然气，石油的剩余可采储量正在逐渐降低，如果按目前的消费速度，在一百多年以后将会枯竭。所以，要实现人类社会的可持续发展，必须转变能源结构，发展可再生能源。尽管风能、太阳能发电技术具有更广阔的发展前景，但是，按照现有的技术水平，风力和太阳能等其他可再生能源发电技术还不能满足大规模的社会需求。当前，全世界上大约20%的电力是来自水电，而其他可再生能源的发电的比重还很小。水电是目前唯一一种技术上比较成熟的、可以进行大规模开发的可再生能源，具有很大的社会价值。

3，大坝的建设对防洪具有重大的意义。长江流域是中华民族的发祥地之一。流域内资源丰富，土地肥沃，特别是中下游地区，是中国城市和人口最为密集、社会和经济最为发达的地区之一。但在公元前185年至1911年的2000多年间，长江曾发生大小洪灾214次，平均约十年一次，给长江中下游地区的经济发展和人民生命财产造成了极其惨重的损失。防洪是建设三峡工程的首要任务。

工程建成后，将有效地拦蓄长江上游的洪水，使长江荆江河段的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇，从而保护长江中下游平原地区1500万人口和150万公顷耕地免受洪水威胁。

（二）大坝的建成也带来了许多问题

1．长江上游影响河床演变作为关键的造床质是砾乱卵石，不是泥沙。三峡一带属石灰岩地貌，这坝得怎么建才能防止滴水穿石？那水的压力如此之大，而三峡地区的脉形纵横交错，是极易发生地震的板块挤压地区，如此多的水聚积在一个狭长的河谷中，危险至极修坝后原来年年逐出夔门的砾卵石将一粒也排不出去，可能十年内就堵塞重庆港，并向上游逐年延伸，汛期淹没江津河川一带

2．水库淹没耕地，移民和城镇迁建，会加剧本来就已十分突出的人地矛盾，并由此而可能加剧植物的破坏、水土流失和生态恶化。

3.目前库区的工业和生活废水年排放量已超过1Gt，沿江城市的局部江段已形成了较严重的污染带。建库后，库区水体流速减缓，复氧和扩散能力下降，将加重局部水域污染。

4.三峡工程将改变库区及长江中下游水生生态系统的结构和功能；一些珍稀、濒危物种的生存条件进一步恶化；对四大家鱼的自然繁殖也会带来不利影响。

5．三峡水库运行后，长江中下游河道出现冲淤变化；对长江中游平原湖区低洼农田土壤潜育化、沼泽化有一定影响；下游河口的海水入侵危害有可能增加。对上海的影响尤其明显。

6．三峡建坝后，库区水面抬高加宽，沿江部分文物古迹将被淹没，三峡自然景观也会收到影响。

从三峡工程一案例我们可以看到，每个水利工程在兴建的同时必然会产生许多对我们有害的方面。特别是大型水利工程，移民问题，泥沙问题，以及生态环境破坏，经济效益减少等问题更令人担忧。我们兴建水利工程是为了使人类更好的生活在这一“水”球上，但若不经切实真正有效详细的设计和思考，也许弊还是要大。若一个工程真正投入建设实施，我们一定要尽量减少它给我们带来的弊端，使得人们受之福而不患其灾。。水利工程并不是一个单一的方面，它涉及社会的方方面面，因此全社会的共同努力才是水利工程成功的重要途径。 　 不可否认，对水坝利与弊、是与非的审视，反映了人们环境意识的觉醒，对于事物多方面的认识。但是，我们应当把这种审视是建立在科学和理性的基础上。水坝建设对环境的影响有利有弊。对于每一项具体的工程而言，必须根据水坝工程对环境的影响不同进行辨证的分析之后，用科学态度作出决策。对环境影响利大于弊的水坝工程，可以改善环境，应该积极建设。对环境影响利弊相当，但工程的资源、社会效益巨大，综合来看有利于社会可持续发展的，根据环境是可以改变的原则应容许其上马。对环境有严重影响，破坏生态环境的水坝工程，应坚决反对。 只看到水坝的“利”，而忽视了水坝的“弊”，是一种急功近利的掠夺行为，同样，过分夸大水坝的“弊”，反对在一切河流上建水坝，反对一切水利工程，决不是对待水坝应有的态度。

片面的认识只会导致偏激的态度。围绕水坝的是是非非，我们更应摆正我们的态度，针对各地形式各国国情，做出相应的判断。可以说，水坝的功用众多，因此其发挥职能也是多方面的。因而，我认为，对于水坝利与弊的考察更应在经济、政治、生态环境等方面寻找一个平衡点，基于利大于弊的原则，发展大坝。

参考文献[1].彭程 《21世纪中国水利水电工程》 中国水利水电出版社

[2].李宗坤，孙明全，郝红科，吴泽宁; 《水利水电工程概论》， 黄河水利出版社

作者简介及联系方式

作者：刘彦东，男，汉族，郑州大学，水利与环境学院

2008级，水利水电工程专业 四班

13027628016 zyd20080510236@163.com

详细地址：郑州市高新区 科学大道100号 郑州大学新校区 菊园1号132宿舍

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我市是省内雷电灾害频发地区，特别是近年来雷击事故造成的人员伤亡和财产损失呈上升趋势，雷电灾害已成为危害程度仅次于干旱和洪涝灾害的气象灾害。做好防雷减灾工作既是安全生产不可缺少的重要环节，更是有效保护我市经济社会发展成果，确保人民群众生命财产安全的客观要求。相关部门要站在全面落实科学发展观、构建和谐社会、建设“平安*”的高度，充分认识做好防雷减灾工作的重要性，增强责任感和使命感。坚持“预防为主，防治结合”的原则，落实防雷减灾责任制度，层层分解任务，逐级落实责任。建立雷击事故责任追究制度，凡因管理和防护措施不到位，部门配合不力，应急处置不及时等造成重大责任性事故的，要依法追究有关人员的责任。

二、明确责任，进一步强化防雷减灾管理

防雷减灾是一项系统工程，涉及面广，工作任务重，各部门要加强协调配合。

（一）气象部门作为全市防雷减灾工作的主管部门，要依照《中华人民共和国气象法》等有关法律法规，切实履行防雷减灾工作的组织管理职责，依法严格做好防雷工程专业资质认定、防雷装置检测资质认定、防雷装置设计审核与竣工验收等行政许可工作。

（二）建设部门要配合气象部门加强建设项目的防雷工程质量管理，切实把防雷装置的设计审核纳入当地基本建设项目的前置审批流程，未经审核或审核不合格的，不得办理开工手续，把防雷装置竣工验收作为建设工程验收备案的必要条件，未经验收或验收不合格的，不得投入使用。

（三）安全生产监督管理部门要依法将防雷安全纳入安全许可范围，把雷电灾害防御作为安全生产责任制、安全生产评价和安全生产检查的重要内容认真落实。要定期组织防雷安全联合检查，及时消除雷灾隐患。

（四）工商、质监、气象等部门要加大防雷产品生产、流通、使用环节的监管力度，确保防雷产品质量和防雷减灾工作扎实有效开展。

三、突出重点，切实把防雷安全措施落到实处

（一）加强防雷设备、设施建设。各相关部门和行业要积极主动接受防雷主管部门的管理，特别是石油、化工等易燃易爆物品生产、储运、销售场所及粮食储运部门、电力生产设施和输配电系统、广播电视、计算机信息系统、通信设施、自动控制和监控设施等。学校、宾馆等人口聚集场所及其他易遭受雷击的场所和设施必须按照相关专业防雷设计规范选用和安装防雷装置，尤其是架空输电线等电力设施，通信基站、微波站、卫星地面站等通信设施要严格落实防雷安全措施。

（二）认真执行防雷装置年度安全检测制度。各单位要定期由有资质的专业防雷检测机构检测防雷装置，评估防雷设施是否符合国家规范要求。同时，各防雷装置使用单位不得拒绝接受检测，对不符合使用要求的防雷装置要及时进行整改。

（三）认真执行国家有关防雷装置设计、施工技术标准和规范。防雷设计图纸要按规定进行设计技术评价，防雷工程施工要按规定进行施工质量检测。大型工程、重点工程、危爆物品生产和储存场所、重要物资仓库等建设项目的论证、规划要进行雷击风险评估并提供评估报告，确保公共安全。

（四）高度重视农村雷击灾害多发区域防雷设施建设。加强林区雷击火灾防范技术与方法的研究，全面落实雷击森林火灾防范措施，努力减少森林火灾。

（五）认真落实雷电灾害调查与报告制度。受灾单位和个人要及时向政府及气象部门报告雷击事故，并协助做好雷电灾害的调查、鉴定和上报工作，严禁隐瞒不报。

四、强化预警，全力做好雷电灾害应急处置工作

市政府高度重视雷电监测预警体系建设，提供必要的经费保障。气象部门要加强以闪电定位、大气电场仪为主的雷电监测预报服务体系建设，积极开展雷电天气、雷电危害等级、大气电场等监测分析和预报，做好短时和临近预警预报及雷击森林火灾预报。要充分利用广播电视、电话手机和其他通讯手段，及时雷电灾害信息，为政府及相关部门做好防雷减灾工作提供支持，为广大人民群众增强防雷意识，采取避险措施提供帮助。针对雷电灾害突发性强的特点，重点行业、重点单位要制定和完善雷电灾害应急预案，切实加强雷电灾害应急处置工作。雷电灾害发生后，有关部门和单位要及时启动应急预案，在最短的时间内做到组织到位，技术指导到位，物资资金到位，救援人员到位，确保高效妥善处置灾情。

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关键词 气候风险；都市密集区；适应；参与式分析法；上海

中图分类号 X24 文献标识码 A

文章编号 1002-2104（2012）11-0006-07 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.002

近年来，气候极端事件频发，人口和产业相对集聚的都市密集区正在遭遇日趋严重的气候风险挑战。气候变化影响的事实与脆弱性评估已经引起学术界的广泛关注，目前的气候风险研究多集中在脆弱性和适应能力评估[1-2]，即对风险的量度和评估。但理想的风险管理是尽可能地将最大损失及最可能发生的风险事件优先处理，即风险管理的绩效关键在于优化抉择的过程。

本文选择上海为研究对象，试图在评估都市密集区气候风险驱动因素的特殊性基础上，采用参与式分析法研究其气候风险的优先行动领域。

1 问题与背景：都市密集区气候风险凸显

中国的城市化已经进入快速发展的期，城市发展的中心集聚化和区域集群化趋势日益明显，并形成了以特大、超大型城市为核心，若干不同规模的城市（镇）相对集聚发展的都市密集区。都市密集区具有要素集聚能力强、人口密集、城市空间格局紧凑等特点。以长江三角洲、珠江三角洲和京津唐为例，三大都市密集区在2%的国土面积上，集聚了超过12.5%的常住人口，创造的国内生产总值占全国的37.7%[3]。但快速的城市化与频繁的气候灾害相互叠加，不断加剧都市密集区的气候风险。一方面，膨胀的人口和集聚的工业生产，消耗大量能源，使得都市密集区与周边地区的局部气候相比，呈现出“热岛”、“雨岛”、“干岛”效应，增加了区域气候风险因子的危害性；另一方面，在全球气候变化的背景下，海平面上升、热浪、干旱、暴雨、台风等极端天气、气候灾害等越来越频繁，规模庞大的都市密集区域，更容易遭受灾害，其发生机理和表现形式也更加复杂，灾害风险预测和管理的难度较大[4]。

如在气候变化背景下，海平面上升使海水从地下潜渗和地面浸渍进一步加剧。2011年春夏之交，受长江中下游50年来最严重旱情影响，长江来水量严重不足，约减少50%。长江水量不足就引来海水倒灌，使上海在5月出现了原本在冬季才会出现的罕见严重咸潮。2011年4月19-29日，上海经历了“历史同期之最”的咸潮，持续了9天16个小时[5]。

高温热浪是气候变化和城市化共同作用的典型性气象灾害。最新数据显示，2009年7月，广州在高温酷暑中有39人热死，他们中大多数是弱势老人；2010年，江淮、江汉、重庆、贵州东部、四川东部等地区持续出现35 ℃-37 ℃的高温天气，由于高温应对机制空白，持续酷热挑战医疗、供电等公共服务系统。

暴雨洪涝也正成为都市密集区频发的气象灾害。2011年长江中下游流域先后多次遭遇强降雨过程，局部洪涝灾害造成城市电力中断、交通瘫痪、污染扩散、食品供应链断裂、工农业生产受损等，极端气候事件“牵动”了脆弱的城市系统功能。

可见，尽管都市密集区的社会经济发展较快，基础设施也较为完善，但其作为巨大的承载体，更容易遭受重大灾害损失。 因此，都市密集区的气候风险分析和适应能力建设是必要且亟需的。

2 都市密集区气候风险特征

2.1 气候风险的影响因素

所谓气候风险（Climate Risk）是指气候变化危险（Hazards）可能对自然生态系统和社会经济系统造成的各种具体的负面影响（如作物减产、财产损失、人员伤亡）[6]。直接的气候风险是指极端气候事件、未来不利气候事件发生的可能性和可能损失；间接的气候风险是指气候变化风险影响与承灾体脆弱性之间相互作用而导致的社会经济与资源环境的可能损失。

气候风险由许多因素决定，包括：灾害频率、人口以及经济发展、教育、环境品质、卫生设施等因子的气候脆弱性[7]。其概念性公式如下：

风险（R）= f{气候危害发生概率（H）；暴露程度 （E）；适应能力（AP）}（1）

从公式看，气候风险来自三个层面。一是气候灾害层面，即气候致灾因子及其致灾频率。其包括：长期的气候变化，如温度、降水，海平面上升等；以及短时间的气候灾害，如干旱、暴雨洪涝、热带气旋（台风）、沙尘暴、低温冷冻害和雪灾、雾、雷电、高温热浪、酸雨等因子。

二是区域系统在气候变异中的暴露程度，即人口和社会经济环境受到气候异常的影响程度。暴露程度越高，其遭遇气候异常影响的可能性越大。暴露程度主要取决于区域所处的地理位置（如：距离川河的距离）、区域的人口密度和人口结构（脆弱人口比重）、脆弱性产业比重（如水利、农业和粮食安全、林业、健康和旅游业比重）等。可见，决定系统暴露性的因素与城市化的水平、区域的集聚度和工业化水平相关。

三是区域系统的适应能力。系统的适应能力不仅体现在“硬能力”如：气候防护基础设施（土地规划、农田保护、建筑加固、防护堤坝等）、气候容量（森林覆盖率、资源环境容量等生态支撑能力）、人口和经济恢复力（卫生医疗、可支配财政收入等）上，还体现在制度和治理的“软能力”上，如：气候风险认知水平、气象防灾减灾教育、气象灾害监测预警、风险分担和转移机制以及灾害保险体系建设等。

2.2 都市密集区气候风险的特征分析：以上海为例

都市密集区的气候风险受城市化和经济社会发展程度的影响，其暴露程度、脆弱性以及成灾机理等气候风险特征具有一定特殊性（见表1）。以上海为例，从4个维度如气候致灾因子、城市生态因素、社会经济因素、人口因素，分析都市密集区气候风险的特征。

（1）气候致灾因子。主要指不利气候事件发生的频

率，以及可能导致的社会经济损失。上海地处长江三角洲

东端，海岸线长约172 km，而上海境内地势平坦，且地处环太平洋沿岸的主要自然灾害带，每年自然灾害较多，尤其是洪涝灾害最为突出。基于上海市气象局的气象数据和灾情数据，上海市的主要气候致灾因子包括台风、暴雨洪涝和大风（见表2）。其中，暴雨洪涝、台风和雷电的致灾频率较高，台风和暴雨洪涝对上海农业发展的影响最为突出，雷电导致年均死亡人数最高。

（2）生态环境因素。生态环境的恶化或城市生态服务功能的减少，可能降低生态系统恢复力[8]。尽管自2003年以来，上海中心城区的生态服务功能价值总量呈现出缓慢上升趋势，特别是绿地的生态系统服务功能增加幅度加大，增长率为19.45%。但较60年前的生态服务价值总量，已经减少了87.96%[9]。上海作为中国最大的经济中心，城市

规模不断扩大，其高强度的开发，对城市生态环境容量提出

严峻挑战，其中，水环境、耕地和生态多样性的服务功能显著下降。以水为例，上海城市在长期高强度开发的驱动下，大量河道被填埋，河道淤积情况严重，河网水系呈现锐减趋势，1990-2009年期间，上海市河网密度由6.5 km/km2降至3.4 km/km2，河面密度下降了67%，其中200-1 000 m的中小河道消减最快，占总消亡河道的60%[10]。在土地利用方面，激增的土地需求，造成土地利用结构、布局和强度的不合理化，同时加剧城市环境容量的下降。如耕地、土壤、水面等逐渐减少，城市的不透水表面不断增加，加剧了城市热岛效应。上海城区人口规模每增长100万人，可导致热岛效应强度增加0.91℃[11]。而土地的立体化使用使城市建筑密集，大气扩散能力降低，上海城区气候环境的脆弱性增加。从图1看，上海市对于气候敏感地带主要分布在河口的沿岸、水源地和生态湿地等生态功能型区域。

注：深色区域为上海气候脆弱区，包括：崇明岛东南部河口湿地、淀山湖及周边淀泖洼地，黄浦江及沿岸缓冲区、上游水源地，南汇东滩、杭州湾北部岸线、以及主要自然保护区和森林公园等。

资料来源：王祥荣.河口城市气候变化脆弱性评估.2008，7.

（3）人口因素。气候风险的人口因素主要包括两个方面：人口密度和脆弱性人口结构。在人口密度方面，2010年上海的人口密度已经膨胀至3 632人/km2，比2000年的2 588人/km2增长了40.3%，成为全国人口密度最大的城市。而上海50%以上的人口居住在占全市总面积1/10的中心城区[12]，最为密集的虹口区人口密度高达36 299人/ km2，黄埔区、静安区和卢湾区的人口密度也都突破30 000人/ km2。内密外疏的人口分布格局给中心城区的基础设施、各种资源供应和防灾减灾带来巨大压力，增加了城市暴露于气候异常的风险。另一方面，上海的人口结构也存在气候风险的不利因素。上海气候脆弱的潜在人口（17岁以下少年和60岁及以上老年）占总人口比例的33.8%，且80岁以上高龄人口呈现出增长态势。这些因素都可能会导致上海灾害风险的增加。

（4）社会经济因素。上海作为中国最大的经济中心城市之一，2011年，全年生产总值17 165.98亿元，其中工业产值贡献率占66.6%，但上海的大型工业如上海石油化工股份有限公司、临高新城机械装备业、外高桥电厂、石洞口电厂、上海化学工业园区等，主要集中在沿江沿海的气候脆弱带。泰国多数工业特别是汽车制造业也多“临江而建”，而2011年的洪水直接冲击了泰国的经济命脉，并造成4 750亿泰铢工业损失和1 480亿泰铢的出口损失。可见，上海的工业发展同样存在潜在受灾风险。一般而言，农业是主要的气候脆弱性产业，上海年平均农业受灾面积为16 549.9 hm2，但由于农业产值仅占上海生产总值的1.67%， 上海农业受灾损失对城市经济发展命脉影响不大。

3 基于参与式研究的上海市气候风险分析

3.1 参与式利益相关者分析法

目前，国内外学者对气候风险适应性政策研究多基于脆弱性评估模型和成本-收益分析[13-15]。脆弱性评估和成本-收益分析可以帮助中央和各级地方政府制定行之有效的气候适应行动方案，但成本-收益分析只能评估预期政策的经济可行性或已经实施政策措施的经济效率，该种分析方法无法为非货币性适应收益评估提供科学依据。为此，笔者拟应用“参与式利益相关者分析（Participatory Stakeholder Analysis）”方法来探讨上海气候风险的适应措施和优先行动领域。

基于“参与式利益相关者分析”的气候风险评估和适应性政策探讨目前较为少见。所谓“参与式利益相关者分析”是指让利益相关者通过参与打分排序、画“关系树”图等研究活动，来评价他们在发展干预中的相应兴趣、需求、能力和影响（权力）等，从而确定如何才能使得各利益相关方在发展干预的设计和实施过程中相互协调。值得注意的是，参与活动的利益相关者们不是被分析的对象，而是研究团队的成员，参与分析他们自己的生存状况、处境风险、需要解决的问题和行动方案。 因此，“参与式利益相关者分析”过程也是利益相关者的认知过程和行为改善过程，而研究成果则充分体现利益相关者的视角、观点、现状与需求[16]。

利益相关者包括发展干预中的主要角色（actor）和利益相关方（stakeholder）。本研究以上海为例，界定利益相关者为三组群体：一是市政管理机构，他们是上海都市气候适应行动的主要干预者和实施者，即actor角色，包括：城市规划、水利、交通、医疗卫生、林业、减灾（三防办，应急办等）多个政府部门；二是气象领域专家，主要包括上海气象局工作者、气候应对的相关科研人员；三是社区居民，选择徐汇区部分居民为研究样本。

参与式行为性研究的工具包括：半结构性访谈、图解（问题树图、决策树图等）、打分排序、关键指标（目标的、成果的、绩效的等）和案例研究等。本研究中主要应用了前三种分析工具，即：访谈、打分排序和图解方法。

3.2 利益相关者对上海气候风险的认知

对上海市公共管理部门（政府）、气象工作者和社区分别开展访谈，基于利益相关者的认知和直接感官，了解他们对气候风险的关注领域。访谈结果如表3所示。

气象工作者更多关注气候变化的特征和致灾因子，特别是风暴潮、高温、洪涝、冰冻、干旱和雷电等让他们印象深刻。市公共管理部门主要关注了气候风险的社会经济影响。如：“台风暴雨导致户外广告、树木倒塌，影响交通运营”、“风暴潮导致市区垃圾无法航运至南汇老港填埋场”、“城市积涝”、农作物受损、人员伤亡等。社区居民主要关注气候风险的影响结果，即气候风险的损失。比较三组利益相关者的访谈结果，他们均认识到台风、暴雨和高温是上海的主要气候风险，且居民从自身感受的角度提出，高温（如热浪）对老人和儿童的健康影响更为显著。气象工作者表示基于气象监测技术水平，目前台风和高温的气象预报准确率较高，暴雨的预报准确率相对偏低，但高温的预报和预防的行动措施尚待加强。而防洪防涝是市政管理部门主要关注的适应性问题。

整体而言，政府和公众对气候风险的认知差距较大，特别是居民对气候风险的认知呈现“依赖”心理。访谈过程，居民们表示在参与调查之前“感觉气候变化和我们没有关系”，“这是全球性的问题和政府的工作”、“我们没有什么可以做的”，可见居民对气候风险认知的不足，也是导致都市密集区气候脆弱性的因素之一。

3.3 上海气候风险的影响分析

对应对气候风险影响的部门，即：上海市政管理部门和上海市气象局，通过打分排序方法来评价他们认知的气候变化影响因素和影响程度（见表4，表5）。

从参与式评估的结果来看，市政管理部门和气象专家都认为上海气候致灾因子为台风、高温和暴雨，而它们对社会经济的影响集中在交通运输、能源、农业和城市积涝。但是气象专家和市政管理部门的认知存在差异。气象专家认为上海农业生产受到气候变化的影响最大，其次是能源供应和交通运输。但市政部门对农业受气候风险的影响缺乏认知，他们也表示上海在农业气候风险防范方面的投入较少。市政管理部门认为城市交通和能源受气候影响的潜在风险最大。上海作为能源输入型城市，所需能源资源基本上全靠外省市输入或从国外进口。因此，气候变化对上海能源供应和安全的影响是上海经济社会发展必须面对的考验。

3.4 上海气候风险的适应需求分析

气候适应是指生态、社会和经济系统对实际或预期的气候变化影响作出的一种调整反应[7]。潘家华和郑艳将适应的方法分为工程性、技术性、生态和制度性三种类型。工程性适应活动主要包括修建水利设施、环境基础设施，

跨流域调水工程等；技术性适应包括研发农作物新品种、开发生态系统适应技术等；制度性适应指通过政策、立法等制度化建设，促进相关领域增强适应气候变化的能力，如碳税、流域生态补偿、科普宣传等措施[17]。

调研结果发现，上海市政管理部门和居民对气候适应需求的认知存在差异。上海居民认为高温和暴雨对自身的影响最大。通过访谈发现，上海多数居民对市政府的城市积涝治理工作较为满意，但认为上海市应对高温气候的措施，如气象异常的早预报、医疗救助、用水用电压力缓解、热浪危害知识普及等还有待提高。

上海市政管理部门认为台风和暴雨对基础设施的影响最大，因此，其对暴雨洪涝的适应举措较为关注。从图2看出，上海适应暴雨洪涝灾害的需求主要是增量型适应，即在对原有适应措施的基础上作增量投入。

以上海应对暴雨洪涝的工程性措施为例。目前上海在城市排水系统的基础设施建设方面已经进行了较大投入。截止到2010年，全市共有公共排水管道11 488 km，在全国处于领先地位。自2008年以来，上海积极开展道路积水点的改造工程。现在每年市区所有排水管道平均会疏通2次，排水管道的排水功能得到明显提升。但由于上海市区铁轨交通的规划，挤压了地下排水管道的敷设空间，甚至常常会导致排水管位被迫下穿、上穿、改道或者截断，从而影响排水能力。总体而言，上海的排水系统建设仍然滞后于城市发展。此外，上海由于城市化引起的透水面积不断增加，减少了集水区地表的入渗能力和滞蓄能力。因此，上海需要改善城市集水区的规划，强化河道治理和河道沿岸生态修复工程。

在暴雨的气候风险分析中，不同部门的管理者对上海城市的制度性适应措施提出了相关建议。上海气象专家表示，为增加城市对气候变化的适应能力，除了气象的常规预报外，气象影响预报包括气候对呼吸系统疾病等的健康影响预报、航空气象预报、农业影响预报等需要加强；建交委、水务局等管理者认为，尽管上海已经出台《防汛防台专项应急预案》，但城市灾害预警系统有待在交通、极端气候事件等的应急处理方面进一步完善；农业部管理者认为农业气候适应除了增加和改良农产品种类外，应注重农业和商业相结合的金融衍生品发展，如农产品保险。民政部门和教育部门的专家表示，上海的物资比较丰富，但是在应对灾害的物资储备和应急物资供应管理方面存在软肋。社区的防灾减灾设施建设和相关教育宣传比较滞后。从上海11·15大火等次生灾害的案例中，已经反映出居民灾害防范意识、逃生意识的薄弱，因此，需要加强城市应急基础设施建设，提高突发性公共灾害检测和预警的能力，并加强对民众的灾害防范教育。

4 上海市适应气候变化的政策建议

4.1 上海市在城市增量型适应建设方面具有较大空间

如加强土地利用与城市交通的耦合发展，将城镇体系的规划与区域性公共交通体系结合，控制无序出行，降低交通的能耗；通过开展气候影响预报项目等制度建设，提高了交通系统在极端天气下的适应能力，提出气候变化对重大工程、城市建设、人体健康等的影响及相应的应对措施；通过技术培育，加强气候变化背景下农业种植区划和作物种植气候适应性分析，培育抗逆性强、高产优质的作物新品种，采取防灾抗灾、稳产增产的技术措施预防可能受气候影响而加重的农业病虫害；通过生态保护和改建等工程，提高城市河道、绿地等的生态环境容量。

4.2 政府气候适应建设的投入要充分体现公众对气候适应的需求

如居民对高温热浪的关注。高温天气是一种特别的灾难，特别对穷人、老人、儿童等社会弱势群体容易造成影响。高温天气作为上海的重要气候影响因素之一，已经对城区居民的生活产生不可忽视的影响。上海政府应该重视日益频繁且日益漫长的高温气候影响，并建立一套城市热灾管理体系，并逐步完善医疗卫生等配套设施和保障制度。

4.3 加强“防灾型社区建设”，降低人口脆弱性

“防灾型社区建设”不仅可以提高公众的防灾意识，增强自救能力，而且有助于增进公共部门、气象专家和公众的信息交流与合作，提高适应性建设的公众参与程度，形成多元主体参与的气候治理结构。“防灾型社区”建设首先要确定不同社区的气候风险，对社区的气候脆弱性领域和适应能力进行排序，从而制定社区减灾计划。此外，在防灾型社区的适应性建设投入方面，即要弥补社区欠缺的常规型气候适应设施，如：社区公共空间的规划改造和绿化带建设、减少贫困人口、增加社区公共卫生服务点等。也要充分利用社区的现有公共资源做好适应性增量建设，如：危房改造、大型公共空间设置防灾设备等。

4.4 在开展气候适应行动的同时，注重城市规划对气候减缓和适应的协同效用

一方面，上海的社会经济和生活方式呈现典型的能源强依赖，应通过推进低碳技术和产品的生产和使用，加大垃圾回收处理和生态综合治理力度，建立绿色工业体系，推动产业的低碳化发展和社会生活方式朝着低碳方向转型，从而转变上海发展对能源强依赖型为弱依赖型。另一方面，应通过合理的城市发展规划，解决地下空间不断被发展的电力、热力和电信等管道占据的问题，推动下排水管网的设计改造；通过合理规划，提高土地利用结构、布局和强度的合理化，缓解城市交通拥挤现象，降低机动车尾气排放，改善城市气候环境；通过合理规划，提高城市生态系统服务价值，遏制水面率降低的趋势和保障河道通畅，降低城市硬地化率，提高城市气候影响的生态恢复力。

5 结论与讨论

基于以上分析，都市密集区的气候风险主要在于4个方面：一是处于沿海气候高敏感带的都市密集区，也是中国经济发展最快的地区，风暴潮、海平面上升、咸潮入侵等危害不断增大，不断威胁城市生命系统；二是人口老龄化和人口密度不断增加提高了人口的暴露程度；三是气候变化和大规模城市化对生态系统的叠加影响，导致环境恶化和资源短缺加剧，生态恢复力不断下降；四是都市密集区多处于工业化进程，尽管对气候变化敏感的农产比重下降，但密集区工业发展对能源、水资源的需求等呈现出强依赖，第二、第三产业发展存在气候变化的不适应性。

都市密集区的城市生命系统较为完善，但面对日益频繁的气候风险，需要开展增量型气候适应，特别是生态型适应、技术型适应和制度型适应需求较高。目前长三角区域是我国自然生态系统最脆弱的区域之一，因地制宜地实施生态型适应措施不仅可以减缓暴雨、热浪等气候变化的不利影响，而且可以涵养水源、保持水土、增加城市环境容量，降低城市化在气候风险中的负面影响。另一方面，城镇体系中土地利用、交通和产业发展的合理规划对城市气候的减缓和适应具有良好的协同效应。此外，对上海的适应需求分析表明，不同的利益群体对气候风险的感知和适应需求不同。因此，城市气候风险的综合防御性工程建设不仅需要资金支持，还需要通过制度建设鼓励多方利益相关者的参与。

致谢：潘家华研究员、郑艳博士对该文提出宝贵意见；石尚柏研究员、王建武博士、周亚敏博士、段凤华博士，上海市气候中心等单位在调研和数据收集方面提供了帮助，在此一并致谢！

参考文献（References）

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[2]科学技术部社会发展科技司.适应气候变化的国家战略研究[M]. 北京：科学出版社，2011.[Department of Social Development in Ministry of Science and Technology. Studies on National Strategy of Climate Change Adaptation[M]. Beijing： Science Press， 2011.]

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Climate Risk and Adaptation Strategies in Metropolis Dense Areas：A Case Study of Shanghai

SONG Lei1，2

（1. Institute for Urban and Environmental SCASS， Beijing 100732，China；

2. China Executive Leadership Academy Pudong， Shanghai 201204， China）

篇10

关键词：雨水花园；生态效应；雨洪管理；可持续发展

0 引言

近年来，我国频繁遭遇前所未有的水资源危机，城市内涝严重，下垫面过度硬化，自然绿地已经成为稀缺资源。我国水资源相对短缺，有一半以上的国土地处干旱、半干旱以及季节性干旱的半湿润区，水资源时空分布不均匀，导致结构性缺乏更加严重。与此同时，我国大部分人口和产业集中在江河湖沿岸地区，甚至处于泛洪区内，加之大陆性季风气候降雨集中等特点，使大多数城乡地区不可避免地遭受洪涝灾害威胁。水资源短缺与水灾害频发已经成为制约我国经济发展的两大重要因素。面对这一严峻形势，我国半个多世纪以来，以工程措施改造水环境、解决水问题，取得很大成就。

在当前水资源矛盾尖锐的情况下，将雨水进行再利用，弥补先天水源不足，缓解城市水问题。我国雨水花园技术尚处于发展初期，收效微弱，利用率低。人们一直视雨水为废弃物，长期以来“一排至之”的做法，不仅浪费了雨水资源，同时也破坏了城市水系统的循环性。在此背景下，我国急需建立一套“渗、滞、蓄、净、用、排”的雨水循环利用系统，应对水危机，助力海绵城市建设进程。

1 雨水花园的理论基础

1.1 可持续发展理论

可持续发展的理论源于人类对于未来社会的担忧，最早应用于林业生产方面。1987年，世界环境与发展委员会的《我们共同的未来》，将其定义为既能满足当代人的需要，不危及下一代人的生存，又使下一代人的需要和生活得到保证。

从可持续发展理念出发，雨水利用将成为未来城市发展的重要参考因素。首先，城市水资源日益短缺，地下水的开采过度以及雨水的初级污染加剧了城市生态环境的破坏；其次，季风性气候影响，许多城市内涝严重，给人民生产生活造成严重损失针对水资源短缺与城市雨洪灾害两大主要矛盾，实现雨水资源的收集与再利用，改善城市水循环系统，提升城市生态环境品质。

1.2 生态设计理论

18世纪下半叶，人类社会迈进工业时代，科学技术迅猛发展。与此同时，全球变暖、城市膨胀、环境污染、资源短缺等一系列城市问题威胁着人类的生存。美国建筑师麦克・哈格出版的《设计结合自然》，标志着生态设计时代的到来。与传统设计相比，生态设计将重点放在城市环境方面，旨在构建结构合理、功能高效的人居环境。

在生态规划设计理论的倡导下，要求规划设计充分尊重自然原有肌理，保护城市生态环境，充分实现自然资源的再利用与再循环。雨水花园技术依据生态设计理念，结合规划地的自然禀赋，使用乡土植物，达到截留污染物、净化雨水的作用，实现城市雨水资源的再利用。

1.3 绿色基础设施理论

绿色基础设施不同于传统“灰色基础设施”，是保护环境、生态、资源的有效途径。

美国环境保护局将其定义为，为提高整体环境质量而设置的自然系统或仿自然人工设施，并将这一概念拓展到雨水径流管理方面，通过自然系统或模拟自然系统的工程措施对径流污染进行控制。

在城市传统发展模式的作用下，城市雨水难以下渗，造成初级雨水径流污染，形成较高的短时雨水径流总量和径流速度，致使城市洪涝灾害的发生。与传统工程设施相比，雨水花园技术不仅前期投资、后期维护成本低廉，而且与景观设计相结合，实现美学、生态等多种功能。

2 雨水花园的类型与结构

2.1 雨水花园的类型

根据实施目标不同，雨水花园可以分为以控制径流污染为目的和以控制径流量为目的两种类型。

第一，以控制径流污染为目的的雨水花园，主要功能为处理污染较严重的初期雨水，一般适用于径流污染比较严重的城市空间，例如停车场、城市广场、城市道路等，结构比较复杂，需设计专门的底部排水沟渠。第二，以控制径流量为目的的雨水花园，主要功能为减少区域内的雨水径流总量，一般适用于处理雨水水质相对较好、汇流面积较小的城市空间，例如建筑屋面、附属庭院、中小学校、居住小区等，构造相对简单，造价低廉，无须设计专门的底部排水沟渠。

2.2 雨水花园的结构

雨水花园通过植物的截留与土壤的渗透蓄滞作用，达到净化初期雨水污染、降低短时雨水径流量以及收集地面汇流雨水的效果。一般其结构主要分为蓄水层、覆盖层、植被与种植土层、人工填料层、砾石层等五部分。

第一，蓄水层主要为滞留和过滤雨水，同时将雨中的沉淀物留在该层。第二，覆盖层主要为提高土壤渗透作用和净化雨水，防止水土流失。第三，植被与种植土层主要为过滤与净化雨水，选择多年生植物，可短时间耐水涝。第四，人工填料层主要为渗水，其厚度应根据规划地的降雨特性、服务面积确定，多为0.5～1.2m。第五，砾石层主要为排除多余的雨水，由穿孔管排入城市管道中。

3 雨水花园的规划要点

3.1 雨水花园的选址

第一，规划建设前必须对场地进行适宜性评价分析。在选址前，应对土壤采样，进行性质分析实验，避免将雨水花园建设于土壤渗透性差、土质松软、保水量低的场地上，以免发生长时间的积水，对城市环境造成负面影响。第二，规划场地应具有适宜的汇水面积，能容纳短时骤增的雨水量。开工建设前，根据该地区相关室外排水技术规范计算场地内的雨水径流量，在城市低洼地带、易积水区设置雨水花园。例如，城市道路、广场等空间，以便于发挥对雨水的控制与利用作用。第三，不能对场地建筑以及其他基础设施造成损害。在开工建设前，应实地踏勘场地基础条件、周边环境特点，减少对基础设施的影响。例如，在居住区雨水利用系统建设中，选址要求距离主体建筑物至少3m，避免浸泡建筑基础。第四，规划场地应保留一定面积的地上或地下空间。依据场地内的雨水径流系数分析，确定雨水花园的建设规模。不同现状条件的项目，所需的雨水花园建设规模不同，留有足够面积的地上或地下空间，便于规划建设。第五，雨水花园的选址与后期维护对环境存在一定要求。例如，雨水花园的选址尽量设置于南向，远离高大乔木根系；场地高差系数小，减少人为施加土方量；控制周边污染源，保障雨水水质中等，降低对雨水花园内种植物的影响。

3.2 雨水花园的规模

在确定雨水花园建设要求后，应采用量化分析法对雨水花园规模进行测算。依据水量平衡分析法，对规划场地的地面雨水径流量、汇流量、蓄水量、下渗量等运用数学科学算法，推演出所需雨水花园的表面积。依据多次流量模拟测试实验，确定雨水花园的积蓄和下渗能力，以及应对暴雨强度测评系数，保证该规划地水文条件各要素值动态平衡，指导雨水花园规划方案的可行性与合理性。

4 结语

作为绿色基础设施的重要组成部分，零散分布的雨水花园所能发挥的作用有限。当代设计师需要建设更多优秀的雨水案例，完善绿色基础设施理念，增强普及性（下转第页）（上接第页）与应用性。雨水花园的建设需要推广到城市的各个角落，发挥各自特定的作用，促进城市生态环境的改善，应对水灾害，适应水环境，平衡水生态，以小见大，为现代海绵城市建设添瓦助力。

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