洪涝灾害的原因范文

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洪涝灾害的原因

篇1

摘 要:在统计广西2015年暴雨洪涝灾情数据的基础上,从时间和空间角度对暴雨洪涝灾害的特征进行分析,并对其暴雨洪涝灾害的危险性进行评价。结果表明:2015年广西暴雨洪涝灾害月际分布不均,主要集中在5月、6月和9月;中东部地区的暴雨洪涝灾害危险高,而西南地区的暴雨洪涝灾害危险性低,其中南宁市的暴雨洪涝灾害危险性最大,防城港市和崇左市的危险性最小。

关键词:暴雨洪涝灾害;承灾体;危险性评价;时空格局

中图分类号 P531 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)06-0021-04

Spatial-temporal Distribution and Risk Assessment of Flood Disaster in Guangxi in 2015

Liao Chungui et al.

(Key Laboratory of Environment Change and Resources Use in Beibu Gulf (Guangxi Teachers Education University),Ministry of Education,Nanning 530001,China;Guangxi Key Laboratory of Earth Surface Processes and Intelligent Simulation(Guangxi Teachers Education University),Nanning 530001,China;Guangxi Teachers Education University,Nanning 530001,China)

Abstract:Records for rainstorm-floods in Guangxi in 2015 were analyzed for disaster temporal-spatial distribution and risk assessment of flood disaster. The results show that :disasters on international distribution,the summer is most concentrated;the risk assessment of flood disaster is the most in Nanning ,and the lowest in Chongzuo or Fangchenggang .

Key words:Flood disaster;Index CH;Risk assessment;Spatial and temporal characteristics

暴雨洪吃趾κ怯沙て诒昊蚪邓而造成大量积水和径流淹没低洼地区造成的人口、经济财产损失的自然灾害[1],在全球气候变暖环境下,我国自然灾害发生的频率和强度及影响范围不断上升[2]。我国的暴雨洪涝灾害大部分是由暴雨引发的,其发生频率高、影响范围大、造成经济损失高[3]。自然气象灾害引起的农作物受灾面积也出现不断增加的趋势[4]。我国每年因暴雨洪涝灾害造成的经济损失也在100亿元以上[5]。2015年中国有20多个地区发生暴雨洪涝灾害,受灾人口约有2 000万人;造成的紧急转移安置人口约有100万人和4.4万间房屋倒塌。暴雨洪涝灾害给我国的社会经济发展、人民生命健康带来严重的威胁。而处在我国南部沿海地区的广西降水丰富、暴雨量大,每年暴雨引发的泥石流等灾害也给人民生命财产造成巨大威胁。据统计,2015年广西洪涝灾害,造成约有300万人受灾,而因灾死亡有28人,有16.7万hm2农作物受灾,其中成灾有8.7万hm2;有7 000多间房屋倒塌,造成直接经济损失高达2.2亿元。因此需要对广西洪涝灾害的时空特征及危险性进行研究,切实为广西减灾防灾工作提供科学的参考依据。

目前,国内外对洪涝灾害时空格局特征和洪涝灾害的危险性开展了大量的研究。如陈香等人根据福建省气象灾害年鉴提供的数据资料,对福建省的暴雨洪涝灾害时空格局进行研究分析,提出了具有针对福建沿海地区的防灾减灾对策[6-7];杨佩国等人利用EM-DAT中的灾害记录数据资料,对亚太地区近20a洪涝灾害的时空特分析[8];廖永丰等人对我国21世纪初发生的的自然灾情,进行空间分析[9],景垠娜等人利用GIS对上海浦东新区暴雨内涝灾害的危险性分析[1];李香等人利用GIS技术对海南岛暴雨灾害的危险性进行评价[10];马国斌等人对中国短时洪涝灾害的危险性进行评估研究[11];樊高峰等人用GIS对浙江省暴雨灾害的危险性进行评价[12];张振国等人运用情景模拟对城市社区暴雨内涝灾害的危险性进行分析[13];范擎宇等人对松花江流域暴雨灾害的危险性进行评估[14]。还有学者对广西暴雨洪涝的时空分布特征及成因、风险评估与区划、防御对策等进行相关研究[15-21]。广西地貌类型复杂多样,地势西北高东南低,区内有红水河、南流江、西江等流域,河网密度大,受东南季风的影响,每年暴雨出现的次数较多,而且降水历时较短暴雨量大,区内的河流水位变幅大,喀斯特地区范围广排水不畅,遇到暴雨容易引发洪涝灾害。基于上述研究,本文采用灾情数据的数理统计方法,搜集了2015年广西壮族自治区暴雨洪涝灾害的灾情数据资料,从时间和空间角度对暴雨洪涝灾害的特征进行分析,并对其暴雨洪涝灾害的危险性进行评价,为广西防灾减灾的规划工作提供科学依据。

1 数据与方法

1.1 数据 根据暴雨洪涝灾害的时空特征与危险性评价的基本要素分析,文中所用统计数据来自2015年广西统计年鉴,包括各县的行政面积、人口、GDP及耕地面积。应用广西地情网、广西气象局网站的暴雨洪涝灾害统计资料,以及广西民政厅的《灾情快报》中各县的受灾人口、直接经济损失和农作物受灾面积等资料。

1.2 暴雨洪涝灾害的危险度指标及评价方法

1.2.1 暴雨洪涝灾害的危险度指标 暴雨洪涝致灾和成灾的程度由多种因素决定,暴雨洪涝灾害时空方面出现差异。暴雨洪涝灾害的形成与发展与暴雨灾害天气和影响区域的自然社会、经济状况等有关联,在暴雨洪涝灾害危险性评价指标的选取上,包括灾次ZC和承灾指数CH。

[灾次ZC=Ni(i=1,2,3…14)] (1)

当有暴雨洪涝灾害发生时,Ni=1;没有暴雨洪涝灾害时,Ni=0。

[CH=a+b+c3] (2)

式中的a、b、c分别代表人口密度等级数、耕地面积等级数和地均GDP等级数,a、b、c的取值范围在1~6,灾次ZC和承灾指数CH指标的分级标准见表1。

1.2.2 暴雨洪涝灾害的危险度评价方法 根据王静爱等人的研究[22],以ZC和CH的等级数构建广西暴雨洪涝灾害危险度指数W,

[W=ZC等级数+CH等级数2] (3)

式中的ZC和CH分别代表暴雨洪涝灾害的灾次和承灾指数。最后以地级市为单位制图单元编制出暴雨洪涝灾害危险度评价图。

2 暴雨洪涝灾害时空特征

2.1 时间分布特征 广西南临北部湾,常受到台风等天气系统的影响,容易形成致洪暴雨。2015年5―11月,广西共发生14场暴雨洪涝灾害,涉及14个地级市,80多个县,受灾人口达300多万;其中较大范围的有11场。暴雨洪涝灾害从4月下旬_始出现,主要集中在5月、6月和9月。由图1可知,2015年广西暴雨洪涝灾害事件中,5月18日这次暴雨洪涝灾害,造成的直接经济损失最高达9 500万元;受灾人口最多的是发生在7月31日这次暴雨洪涝灾害,其受灾人口高达101.87万人;6月15日这次暴雨洪涝灾害造成的农作物受灾面积最大高达4.9万hm2,占全年农作物受灾面积的29.4%。广西暴雨洪涝灾害年内分布不均,夏季最为集中。

农作物受灾面积和直接经济损失对比

2.2 空间分布特征 强降水是引发暴雨洪涝灾害的主要原因之一,广西降水的空间分布受到不同的地形地貌等条件的影响。从地势上看广西西北高东南低,受到地形的影响,全区降水分布差异明显,西北喀斯特石灰岩地区排水不畅,暴雨洪涝灾害频繁发生。利用广西气象局网站2015年各类暴雨洪涝灾害统计资料,以及广西壮族自治区民政厅的《灾情快报》中各县的受灾次数、受灾人口、直接经济损失和农作物受灾面积的数据资料,分析暴雨洪涝灾害灾次的空间分布。由图2可知广西各地级市发生暴雨洪涝灾害的灾次在空间分布上差异较大,河池、南宁以及百色的灾次位居前三,发生的暴雨洪涝灾次分别为16次、12次和12次;崇左的暴雨洪涝灾次最少,仅有1次。在空间分布上总体表现由东北部地区向西南部地区减小,其中发生灾害的次数中桂东>桂北>桂中>桂南>桂西。桂东地区在2015年共发生28次,发生的暴雨洪涝灾害最多,占总数的27.2%;桂西地区发生的暴雨洪涝灾害次数最少,仅有13次。

1

3 暴雨洪涝灾害的危险性评价

3.1 暴雨洪涝灾害承灾体特征 暴雨洪涝灾害承灾体指数CH表示暴雨洪涝灾害发生地区的承灾体强度,是地区单元人口密度、耕地面积和地均GDP的综合指标。地区承灾体指数值越高,表明地区承灾体潜在的危险性越大。2015年广西14个地级市的平均承灾体指数为3.24,属于第3等级,表明全区承灾体潜在的危险性在中度水平。由图3可知,暴雨洪涝灾害的承灾体在空间分布上总体表现由中南部地区向西北部地区减小的特点。南宁、玉林、北海的承灾体指数位居前三位分别为4.7、4.7和4.3,承灾体指数3~3.5的城市有钦州、柳州、桂林、来宾、崇左,梧州和百色的承灾体指数2.5~3。承灾体指数低于2.5的有河池、防城港、贺州。

3.2 暴雨洪涝灾害的危险度 暴雨洪涝灾害的危险度是灾次与承灾体综合评价的结果。由图4可知,2015年广西14个地级市的平均危险度指数为3.03。广西暴雨洪涝灾害的危险度指数桂东>桂中>桂北>桂南>桂西。暴雨洪涝灾害的危险度在空间分布上总体表现由桂东桂中地区向桂西南地区减小的趋势。由图4可知,南宁、玉林的危险度指数都超过5,南宁市的危险度指数甚至高达5.5万人;梧州市、北海市、河池市、百色市的危险度指数也在3.5以上,防城港市、崇左市的危险度指数最低在2以下。由此可知,南宁的暴雨洪涝灾害危险性最大,防城港市和崇左市的危险性最小,广西中东部地区暴雨洪涝灾害危险高,而西南地区的暴雨洪涝灾害危险性较低。

4 结论与讨论

采用2015年广西地情网、广西气象局网站的各类暴雨洪涝灾害统计资料,以及广西统计年鉴等资料对广西暴雨洪涝灾害的时空格局和危险性进行研究,主要结论如下:

(1)利用2015年的灾情数据,重建了广西暴雨洪涝的时空特征,客观地反映2015年广西暴雨洪涝灾害的分布规律,暴雨洪涝灾害月际分配不均,夏季最为集中,暴雨洪涝主要发生在5月―11月。暴雨洪涝灾害的灾次数空间差异大,总体表现由东北部地区向西南部地区减小,其中河池市的灾次最高。

(2)暴雨洪涝灾害承灾体在空间分布上表现为中南部地区向西北部地区减小。南宁的暴雨洪涝灾害危险性最大,防城港市和崇左市的危险性最小,广西中东部地区暴雨洪涝灾害危险性高,而西南地区的暴雨洪涝灾害危险性低。

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篇2

[关键词]气候变化、农业气象灾害、病虫害、影响

中图分类号:S42;S43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0158-01

随着经济的不断发展,环境的污染问题日益严重,气候变化也成为人们关注的焦点,越来越受到人们的普遍关注。全球性的气候变暖是当今气候变化的主要特征之一。随着“暖冬”问题越来越严重,中国的农业气象灾害与病虫害都出现了新的发展趋势。所以对气候变化的研究已经刻不容缓。

1.气候变化的概述

在很长一段时间内气候平均状态的变化就是所谓的气候变化。其主要表现在离差和气候平均状态两个方面。如果这两个方面其中之一或者是同时在统计意义上发生了比较显著的变化,这就说明气候发生了变化。多层次、多方位、多尺度是气候变化影响的显著特点。当然,气候变化产生的也不一定都是不好的影响,比如说气候变化提高了我国有些地区的农业生产。但是我们并不能因此以偏概全。如果就对整个中国而言,那么气候变化给我国的农业生产带来的主流影响就是负面的。随着全球环境的不断变暖,我国南方的春季开始出现霜冻、冰冻等自然灾害,这样就会导致农作物的抗寒性不断减弱,发育期也较之前提早了。在南方出现高温干旱、洪涝灾害严重的同时,北方的干旱面积也在不断地扩大,从而使得农业生产过程中的不稳定因素逐渐增加。农业气象灾害被看做是我国粮食发生大幅度减产的重要影响因素之一,其中旱灾是影响我国农业生产最大的气象灾害,接下来依次是洪涝、大风冰雹等气象灾害。除了这些我们知道的气象灾害之外,还有一个非常重要的因素就是病虫害。从某种程度上来说,农作物的施肥措施以及作物品种和地理环境的变化可以说是微乎其微,不易被人发现,所以气候条件就成了影响农业病虫害波动变化的主要影响因素。气候变化和农业病虫害的产生及普遍流行有着非常紧密的联系,甚至于有可能引发新的农业病虫害,对我国的农业生产造成不可估量的损失。因此,对气候变化进行研究从而得出其对我国农业气象灾害及病虫害的影响,这样就会对以后的发展具有非常大的指导意义[1]。

2.气候变化对中国农业气象灾害产生的影响

2.1 对洪涝灾害产生的影响

我国的洪涝灾害根据季节划分可以分为春季洪涝灾害、初夏洪涝灾害、夏季洪涝灾害和秋季洪涝灾害。从洪涝灾害的划分我们可以看出洪涝灾害在一年之内的任何时刻都有可能发生,不会受季节限制。在四种洪涝灾害中,夏涝产生的危害最危险并且发生几率也很高。就我国而言,洪涝灾害主要发生在东南地区,在黄河、淮河及长江流域最为集中。台风、暴雨等洪涝灾害是由全球气候变暖,海水的逐渐温度提高所造成的。在我国淮河、长江及太湖等大型河流、湖泊区域,洪涝灾害不断发生,使我国的农业生产受到严重损失。根据2000年至2015年的数据分析,得知洪涝成灾率逐年不断上升,与此同时极端气候时间的发生概率也在呈上升趋势。

2.2 对旱灾产生的影响

自二十一世纪以来,在我国的经济不断发展的同时全球气候变暖问题也日益加剧。在某些干旱地区,土地大面积的干旱问题时有发生,这样就会使土壤里面的十分不断加剧蒸发,以致土壤内的水分逐渐匮缺,从而使得受灾面积日益增加。众所周知,长江以北区域是我国的干旱集中地,而我国的农业生产区也主要集中在我国北方。在我国华东北、华北地区干旱情况越来越严重,干旱的范围也越来越大;而相对来说我国华中北、东北地区干旱面积的增加速度就比较小,西北东部干旱面积的变化更是不明显。而我国降水变化趋势和我国的干旱情况基本一致。近几年来,我国华东北、华北地区的降雨天数逐渐减少,降雨间隔加大,长期不降雨的次数不断增加,降水量也是逐年下降,这就导致了这些地区的干旱情况更加严重。

2.3 对大风冰雹灾害产生的影响

除了洪涝灾害、旱灾对我国的农业生产产生影响之外,大风冰雹便是我国的第三大农业灾害。现如今,全球气候变暖的问题越来越严重,大风冰雹灾害也随之呈现出逐年上升的趋势。大风冰雹灾害的主要特点就是发生频率高、涉及范围广。这样就会使得灾情在局部地区比较严重,同时累积损失也就会非常严重。大风冰雹灾害所造成的损失在农业自然灾害中占据十分之一左右。

3.气候变化对中国农业病虫害产生的影响

3.1 气候变暖对农业病虫害的影响

现如今,全球气候变暖越来越乐兀这就导致了农业害虫的发育提前,繁殖数量也就增加了。据统计,全球气候变暖会使害虫增加一至三代。随着农业害虫的不断增加,其对农作物危害的时间就会增长,与此同时也就会使农业生产的经济损失严重,不利于病虫害防治工作的进行。全球气候变暖的日益加剧使得我国有些地区的“暖冬”问题也越来越严重。大家都知道害虫繁殖需要温暖的环境,这样一来随着冬季温度的不断升高,对害虫的繁殖就变得更加有利。害虫的繁殖数量增加,则它的死亡率就会逐渐下降,那么总体来说害虫的数量始终处于增加的状态。另外,气候变化也会使新的农业病虫害产生,以至于对农业的生产造成更加严重的损失[2]。

3.2 不同地区的气候变化对农业病虫害的影响

对农业病虫害产生的影响也和不同地区的气候变化有密切的联系。比如说,我国西南地区及长江流域是我国水稻的主要生产区域,但是由于受到气候变化的影响,暖干化的趋势更加严重,病虫害也变的越来越严重。由于气候变暖的原因,我国西北地区的降水量逐渐增加,暖湿化的迹象频频出现[3]。我国重要的粮食产地之一东北地区地处最北方,纬度比较高,冬季的气温也比较低。而由于受到全球气候变暖的影响冬季的温度逐渐升高,使得病虫害的分布范围逐渐扩大。而另外一个我国重要粮食产地华北地区,由于气候变暖越来越严重使得华北地区的降水量逐年减少,温度的升高为病虫害的繁衍提供了便利条件。

总结

随着经济的发展,全球性气候变暖的问题也越来越严重,这样也就会对中国农业气象灾害和病虫害的影响越来越严重,使得我国的农业生产受到了严重的影响,损害了我国的根本利益。本文主要对气候变化对我国农业气象灾害与病虫害产生的影响进行了分析,或许认识并不充足,但仍希望可以对以后我国的农业安全生产能够有所帮助。

参考文献

[1] 顾娟.浅谈气候变化对我国农业气象灾害及病虫害的影响[J].农业科技与信息,2016,(28):65-66.

篇3

农作物在生长发育中离不开气象条件的支持,而当气象条件恶劣时,将无法满足农作物的生长需求,对农作物的正常生长产生不利影响。在不利气象条件的影响下,导致农作物质量受损、产量降低,即人们常说的气象灾害。农作物的生长经常受到多种气象灾害的影响,例如洪涝、干旱、冷害、霜冻及干热风等。本文针对常见的气象灾害展开分析,并阐述抵御措施。

1农业气象灾害风险分析

1.1洪涝

洪涝灾害指的是降水时间长、降水量大且集中对农作物产生的危害。从水分多少来划分,将洪涝灾害分为湿害、涝害与洪水三种。其中湿害指洪水发生后排水不畅或连阴雨持续不断,导致土壤含水量过多,进而导致农作物根系受到损害;涝害指降水集中或降水量过大,导致农作物长期处于积水的农田中而受到损害;洪水灾害指因降水量大且集中导致山洪暴发,使农田被淹没,农业设施被损坏。

1.2干旱

干旱是农作物在生长发育中所遭遇的最严重的气象灾害之一,主要指在农业技术欠发达的条件下,降水量及降水频率持续偏少,导致土壤严重缺水,无法满足农作物生长对水分的需求,进而对其正常生长造成损害。从灾害发生特点来看,干旱不仅发生频繁,且涉及范围非常广,对农作物的质量与产量造成严重损害。从农作物的生长特点来分析,干旱对其产生危害最大的主要在农作物播种期、水分临界期及灌浆成熟期三个阶段。

1.3冷害

冷害主要指农作物在生长过程中,温度降低且突破农作物当时生长所需的下限温度,使农作物的生长过程遭到阻碍。不同农作物所受冷害的影响不同,且不同品种及发育期所受到的损害也存在较大差异。当农作物受到冷害时,农作物体内具有生命的细胞质逐渐停止流动,导致农作物对养分的输送与吸收受到影响,进而导致农作物的正常生长受到阻碍。

1.4霜冻

霜冻指的是在温暖季节,植物、土壤及地面空气温度在短时间内迅速下降,导致农作物受到低温冻害。霜冻灾害的发生是受到多种条件的影响,例如天气条件、地形条件等。从天气条件看,霜冻灾害常发生在晴朗无风且气温较低的环境下;从地形条件看,霜冻灾害则多发生于地势较低且地形闭塞之处,因为在此条件下冷空气易发生沉积,再加上风力小,降温迅速,非常容易引发霜冻的发生。

2农业气象灾害的抵御措施

2.1洪涝灾害的抵御

洪涝灾害的发生主要由大气环流异常,导致雨季长期滞留所引起。除此之外,土壤性质、地形特点、水利设备及种植方法等因素??洪涝灾害的发生也会产生影响,因此对洪涝灾害的抵御措施可通过以上因素考虑。具体而言,可通过兴修水利、建设堤坝、水库等降低洪涝对农作物的危害;通过植树造林,固定土壤结构,减少水土流失的发生;通过排灌系统的建立,对农业布局进行合理调整;对于地势低洼且易发生涝灾的地区,可改种耐劳作物,以抵御洪涝灾害的侵袭。

2.2干旱灾害的抵御

干旱灾害的发生原因相对复杂,从天气条件分析,大气环流异常,受到高气压持续控制,导致降水频率低、降水量少。此外,地形条件、土壤结构及农作物种类等均是引发干旱灾害的影响因素。对干旱灾害的抵御主要通过以下几点考虑:完善农田基础设施建设,采用先进的节水灌溉技术,对水资源进行充分利用;以干旱规律为依据,对农业生产进行合理安排;实施人工降雨,满足农作物对水分的需求;培育耐旱的优良农作物品种等。

2.3冷害的抵御

冷害对农作物造成的影响主要取决于低温持续时间、低温强度及气温回暖速度等。对冷害的抵御措施主要从以下几点:加强水肥管理,合理灌溉、科学施肥,提升土壤温度,改善农作物根系活力,可选用磷钾肥,增强农作物的御寒能力,提高其早熟速度,以保证农作物产量。

2.4霜冻灾害的抵御

霜冻灾害的发生主要受到天气条件、地形特点等多种因素的影响。在霜冻灾害的抵御措施上,可从以下几种方法着手:一是物理方法,主要包括防护造林、喷雾保护、灌溉法、覆盖法及熏烟法等;二是农业方法。尽量选用御寒能力强的早熟作物品种,选择适当的时期进行播种,培育壮苗,同时对土壤结构、类型等进行改良,以此抵御霜冻,降低农作物的损害程度。

篇4

一、总体工作

以科学发展观为指导,从市实际出发,以气象灾害普查、中小河流洪水和地质灾害普查为重点,以气象监测为主要手段,以气象灾害风险预警为目的,根据市局要求,在全市7个乡镇街道开展12种气象风险普查,在通济南河和新建河开展洪水灾害气象风险普查,在薛埠镇茅东茶场村委会和薛埠镇大石门矿山开展地质灾害普查,初步建立普查数据库和预警指标,为全面推进气象灾害风险预警服务业务化打好基础。

二、组织管理

(一)、成立市气象灾害风险预警业务工作领导小组,名单如下:

(二)、业务分工

气象台:负责市区12种气象灾害普查资料、中小河流暴雨洪涝灾害风险普查、地质灾害普查资料的收集、整理、录入和上报,每月向市局上报工作情况报告,负责普查工作总结。

办公室:制定普查工作实施方案,督查时间进度,负责交通、物资供应等后勤保障。

三、主要工作内容

(一)、12种气象灾害风险普查

针对台风、暴雪、寒潮、连阴雨、大风、低温、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻、大雾共12类气象灾害风险进行普查,调查细化到乡镇街道一级。

调查内容包括:每次灾害过程出现时间、强度、路径、出现区域、频率、影响的行业、损失情况和原因等。没有出现灾情(如死亡、经济损失等)的灾害性天气类别不统计。

(二)、中小河流暴雨洪涝灾害风险普查

根据市局要求对通济南河、新建河开展灾害风险普查,普查到流域乡镇一级。

调查内容包括:中小河流基本信息、水文资料、社会经济和人口数据、土地利用、历史洪涝灾情、已有预警指标和临界雨量、防灾措施、历史暴雨洪涝灾害发生情况、隐患点。针对每次洪涝灾害,调查暴雨洪涝发生时间、持续时间、淹没范围、淹没水深、灾害损失等,灾害发生前7天中小河流域内10分钟和1小时降水量、灾害发生前30天及当天日降水量。以中小河流域为单元,根据中小河流的特点、水利设施、防灾措施和历史灾害发生、损失情况,分别采用统计分析法、水文模型模拟方法确定致灾临界(面)雨量。

(三)、滑坡地质灾害普查

针对市国土部门确定的薛埠镇茅东茶场村委会和薛埠镇大石门矿山2个地质灾害群测群防监测点,以滑坡灾害易发点为单元开展滑坡灾害调查,普查到村一级。

调查内容包括:历史滑坡灾害发生情况、隐患点及已有灾害预警指标和防治措施等情况。针对每次滑坡灾害,通过资料收集和实地调查的方式,调查滑坡灾害发生时间、主要影响因素、灾害损失等,并收集灾害发生前7天滑坡点附近10分钟和1小时降水量、灾害发生前30天及当天日降水量。以每个滑坡点为单元,收集已有部门研制和应用的1个或多个预警点、不同时效(如:0.5小时、1小时、3小时、6小时、24小时等)的基于降水量的预警指标信息,研制滑坡灾害临界雨量阈值。

四、调查方法

(一)、12种气象灾害调查方法:

参考市局整理的1984-2006年气象灾害普查表,查阅本台站建站以来的气象月报表、年报表、气象灾情年报表等各种气象灾害记录,并按不同的灾种进行整理。

以乡镇作为调查大单元,以行政村作为调查小单元进行实地调查,直到完成整个县(市、区)的调查工作。调查工作采用气象部门人员为主,地方各级政府配合,群众参与的方式进行。

(二)、中小河流洪水调查方法:

在2.5米的卫星影像图或五万分之一的地形图上进行粗查,即选择那些离河比较近村庄、居住比较集中同时结合平常工作掌握的一些情况,对一下雨就报警或者报警求救过的、群众反映较多的地方作为普查的重点。对那些比较偏远居住比较分散,人烟稀少离河道较远的村或自然村作为一般调查对象。

根据选定重点区域带上图纸表格首先到乡镇政府调查填写有关社会经济数据,乡镇政府没有的数据到村后再进行补充填写,同时进一步了解该乡镇的山洪危险区,历史洪水位以下、10年一遇洪水位以下、有地质灾害征兆的坡面下游、滑坡、重要设施的位置、范围、人口、户数、责任人、河堤长度高度、历史洪水位。

(三)、地质灾害调查方法:

根据市国土部门确定的地质灾害群测群防监测点,联合国土部门到各监测点开展调查。

(四)、灾害普查表填报:

根据省局统一印制的《12种气象灾情采集信息表》、《中小河流洪水普查表》、《滑坡灾害风险普查表》录入要求,填写调查信息。

五、时间进度

6月17日-6月21日全市各观测站点气象灾害统计

6月24日-7月5日开展乡镇级12种气象灾害普查、中小河流洪水及地质灾害普查

7月8日-7月10日普查资料整理、录入

7月11日-7月12日普查资料审核、汇总、上报

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【关键词】城市洪涝 预警评估 系统 经验

【中图分类号】P333.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0442-01

1、前言

洪涝灾害一直是城市主要灾害之一。多年来我国许多城市不断遭受暴雨、台风等不利气候的危险,发生了暴雨淹城的情况,给当地经济和群众生命财产造成了损失[1]。针对严峻的城市防洪排涝问题,各发都给予了高度的重视,并结合实际情况制定对策,认真解决这一重要的民生问题。水利部在948项目中推荐引进英国Wallingford公司研发的“2D城市洪涝与流域汛情风险预警评估系统”(FRMFS)[2],以期通过非工程防洪措施提高洪涝灾害预警预报的准确程度。

2、FRMFS简述

FRMFS是国外最先进的城市洪涝风险预警评估系统之一,它率先将信息技术、网络技术、水环境工程及资产管理融为一体;实时链接水文与气象数据,以内嵌的完整水文水力模型为基础,对城市洪涝灾害进行实时预报预警。它结合地理信息及复杂的地形地貌资料,采用2维洪水演进模型评估城市洪涝灾害的风险、影响范围及影响程度,帮助管理者快速准确地制订区域防汛调度或应急措施,为公共报警及事故应急措施的运用提供决策支持。系统充分应用已有的水文水动模型,甚至经验模型,综合降雨径流模块以及模型转换、经济分析等各个模块。利用Web实现不受地域限制的远程洪水调度决策;系统支持局域网及广域网内不同权限的多用户访问,远程用户也能够在线驱动水情预测模拟并决策信息。

FRMFS的特点之一是雷达降雨采集,它可以根据地形,对站点周围半径200km以内的降雨进行测量。传统的实时洪水预警方法注重主要河流,适用于洪水波运行时间较长的情况;而该系统可针对小河流,特别是地形险峻或者城市化程度很高的区域,洪水波的形成时间很较快情况,采用雷达技术记录降雨信息,反复地用新雷达数据进行更新迭代,在水文模型支撑下预报局部产流,为小流域或城市排水系统提供有效的洪水预警预报。

系统采用1维水力模型(城市排水管网/流域河网水力模型)确定洪水出现的位置,采用2维引擎结合地形在更详细的局部范围内真实地确定洪水淹没范围、水深及流速,实现了二个分析引擎的完美结合,为洪水风险分析和灾害评估提供准确的评判依据,使计算成果更加合理,精度更高。

3、大型城市应用情况

除了在英国本土多个城市应用了FRMFS外,比利时等国都有应用的成功案例,但这些城市的共同特点是建筑结构整体规划合理,政府在城市防洪排水方面投入的资金量大,城市地下管道和河渠排水畅通,防洪排水调度水平高。

西班牙几个城市的经济情况、城市建设和FRMFS的应用环境与我国部分城市相近。该国一直应用FRMFS并进行了二次开发。在我们的考察过程中,FRMFS研究机构负责人Eduardo Martínez先生与技术工程师Adela女士介绍了FRMFS引进应用情况,演示了马德里市的应用成果,证明FRMFS引进是成功的。

在我国,上海市于2006年引进了该系统,2008年完成试用,提交了总结报告。对其成果的评价是:需要进一步加强实践跟踪工作,在实际系统的开发和运行过程中,不断验证设计的正确性,逐步完善。显然,FRMFS在上海的应用效果并不理想。分析相关的资料,可以发现其原因主要是系统对数据的要求比较高,大型城市需要输入的各种数据量巨大,往往会因为一个离散数据或不符合的边界条件,导致方程无法收敛,运算时间过长。由于洪涝汛情风险预警的紧迫性,该系统无法满足用户对于成果时间上的要求。同时,上海地下排水管网和地面高程数据等原始资料尚不能适应系统要求。本项目原计划在杭州市应用,也是由于数据问题未能实施。可见, FRMFS在我国大型城市应用有待进一步探讨。

4、中小城市应用实例

本课题主要是在分析大型城市应用FRMFS的经验和教训基础上,重点研究我国中小城市的适用性,项目组经过三年多对系统的引进、消化、吸收和二次开发,成功地在浙江省金华市进行了试点应用,证明了在基础数据比较好的中小城市该系统是适用的。

金华市面积约2000km2,人口90余万,每年的台风、暴雨常常造成市区的洪涝灾害,主要原因有三个:一是自然条件。金华市位于金衢平原,城市地面高程与附近的河流水位接近;周边山地暴雨形成的山洪汇流快,迅速进入主城区河道。城市周围河流水位暴涨时,的大部分江河水位偏高,致使城区的排水泵闸不起作用,无法有效排出涝水。二是在市区发展规划时缺乏对地面和地下排涝设施的整体设计,城区蓄排涝设施标准低、能力差,河道宽度不足,设计过水流量不够,排水通道不畅。三是由于市区迅速地向周边扩展,先前的大部分市郊农田和水面已被不透水的结构覆盖,滞蓄洪水的能力基本丧失。一些原有的排洪通道被填堵,致使整个城市排涝不顺。

从以上的情况看,金华城区的状况与国内许多中小城市相似。

试点项目的输入数据有1:500的现状地形图和数字高程模型,完整的地下管网、河流和街道等实测数据,计算区域地面标高在35m~60m区间,概化节点近2874个,管网长度约79km,子集水区2715个。计算中对边界约束根据实际情况作了部分修正。软件提供方在系统内嵌入了当地的水力计算经验模型,并与系统原有模型溶合。最终计算成果与实测数据比较校验,水位、洪量、历时等误差均在5%之内,满足应用上的要求。

金华市应用FRMFS的成果特点体现在:在国内率先实施了中小城市FRMFS整套技术解决方案;集成了城市空间基础信息、灾情分析与评估、实时水雨情、工情等数据库以及分区域、分专题的综合信息管理;在应用中,成功地结合了当地的降雨量-水深模型,能有效地直接利用现有地理高程数据分析确定洪涝影响范围,并能根据不同用户的需要直观形象地展示可能发生的雨涝淹没范围、淹没水深等,定量地分析各种受洪涝影响的专题信息,预测城市雨涝蓄水量及损失程度;同时,在分析灾情现势性后,列出可能的排涝方案,代入分析模块,得到最优解决方案。

金华市引进和实施FRMFS,大幅度降低了防汛预警系统的建设成本,缩短了开发时间。系统的应用改变了全市洪涝汛情风险预警评估以手工作业为主的局面,提升该市洪涝汛情风险预警和评估的科学性、合理性和可操作性,满足了各级防汛指挥部门的工作需要,也为全市社会经济的可持续发展提供了保障。FRMFS应用存在的问题是:基础资料收集困难、约束限制条件比较多。

5、结论

FRMFS是目前国际上最先进、应用最广泛的城市洪涝与流域汛情风险预警评估系统之一,虽然在我国大型城市应用还有待于进一步研究,但实例表明,其在我国中小城市的应用是可行的。该系统不仅能应用于中小城市区域洪涝灾害的预测评估,为政府实施防汛指挥决策提供科学依据,还可应用于城市排水系统改造、新建城区排水系统的规划设计。

参考文献

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【关键词】WebGIS;德州;三干流;防洪调度

On WebGIS technology in Dezhou Three River Flood Control Operation System

Ma Yuan-jie1,Feng Lei2

(1.MWR IOC Zhangweinan Authority Planning DepartmentDezhouShandong253000;

2.River Water Conservancy Bureau Dezhou Project Management OfficeDezhouShandong253014)

【Abstract】Information is the basis for a real and effective flood control dispatching decisions, flood dispatching directly related to the merits of the city's people's lives and property safety and economic and social development. This paper analyzes the work of flood control scheduling problems and causes, will WebGIS technology in Dezhou three dispatching system of flood control, and to promote the application of research results, the better for flood control waterlogging disaster mitigation services.

【Key words】WebGIS;Texas;Three mainstream;Flood control operation

近年来,随着计算机技术、网络技术和数据库技术的广泛深入运用,防洪指挥调度也得到迅速发展,其标准化和规范化对提高德州市防洪调度水平具有重要的推动作用,研究与开发适合本地特色的防洪指挥调度系统意义重大。将WebGIS技术应用在德州市防洪指挥调度系统就是针对境内相互间具有水文学、水力学、水利联系的河道以及涵闸、堤防、险工等相关工程设施进行统一协调调度,最大限度降低灾害影响和损失计算机软件系统。

1. 存在的问题

真实有效的信息是防洪指挥调度决策的基础。 德州市在水文测报的基础上建立和开发了架构齐全的防汛信息查询系统,用于汛情信息自动采集和接收系统以满足防洪调度决策的需要。虽然已经能够实现大部分功能,但针对雨、水、工、灾情防汛信息以及洪水调度方案等还只能通过单一系统进行查询,没有形成统一、规范、通用的系统结构框架,缺乏必要的功能整合,预报调度和决策思路、方法难以发挥很好的作用,上下级信息流通不畅、重要信息难以传递给所需防汛部门,影响防洪调度的时效性,指挥调度难度很大,造成防汛工作被动,不利于充分发挥现有工程的防洪效益。

2. 原因分析

防汛指挥调度的优劣直接关系到全市人民生命财产安全和经济社会发展。德州市地处平原地带,洪涝灾害是主要自然灾害之一。据记载,从1368年至1949年的580多年中,出现洪涝灾害362次,平均1.6年一次。1949年至2011年的60余年间,发生洪涝灾害30余次,较大洪涝灾害10余次,具有突发、频发、多发等特点。境内马颊河、徒骇河、德惠新河三干流是骨干防洪排涝河道,在防御洪涝灾害方面功不可没,但受重建轻管思想制约,现状河道淤积严重,沿河建筑物老化病险,堤防残缺薄弱,工程长期“吃老本”,防灾减灾功能衰减,有的甚至功能殆尽,远远达不到原设计标准,极大的影响了防洪减灾工作的成效。如果通过将所有的防洪工程都按照高标准建设,在经济上是不可行的,也是不必要的,而且大规模新建工程对环境和生态都会造成一定程度的影响和破坏。历年来与洪涝灾害的抗争过程证明,单纯依靠工程措施不能从根本上消除洪涝灾害的威胁,需要在切实依靠工程措施的同时,加强防洪除涝非工程措施的研究和建设,实现工程与非工程措施相结合,缓解上述矛盾。建立基于WebGIS的防洪指挥调度系统,可规范设计、统一结构、标准功能,避免重复设计与开发,节约人力、财力和物力,在市级防指成员单位、市县实现同级间横向和上下级纵向的连接,有利于各级各有关单位统一掌握汛情,有利于防洪统一联合调度决策,有利于促进防洪管理整体水平的提高,使防洪工程在防灾减灾中发挥更大的效益。

图1

3. 对策建议

将WebGIS技术应用于德州市三干流防洪调度系统是防洪除涝非工程措施中的关键举措,当发生洪涝灾害时,迅速采集和传输雨水工灾情信息,并对其发展趋势作出预测和预报,经分析制定出防洪抗旱调度方案,有效减轻和降低洪涝灾害的危害及损失。

该系统由决策支持系统、数据采集分析系统、洪水预报系统、洪水调度系统和信息查询系统构成,面向防洪决策指挥,针对非工程措施,在计算机网络环境下,以防汛综合数据库及其管理系统为基础,利用WebGIS技术完成各类有关信息的实时接收、处理、存储和查询汇总,通过“流域-河道”预报系统实现防洪形势分析、防洪调度方案的生成、模拟、可视化显示、多方案比较、调度方案管理、调度成果管理、系统管理、与中央系统进行数据交换等功能,在电子地图上清晰直观显示图像图表和文字说明,为实时防汛会商决策提供支持的计算机应用软件系统(见图1)。

3.1决策支持系统技术。

包括GIS组件、决策调度模型、WEB应用服务器、系统管理组件等。主要采用的技术路线如下:

3.1.1采用B/S实现方式,基于J2EE架构,在WebLogic上进行集成和开发,保证系统可维护性强、可扩展性强。

3.1.2基于WebGIS进行信息展示与导航操作,保证系统具有良好的可视化效果。

3.1.3基于MVC设计模式的Struts技术进行系统开发建设,清晰程序结构、增强代码稳定性和信息展示的灵活性,确保系统具有更好的可维护性与适应性。

3.1.4采用层次化、组件化的设计思想,分离业务逻辑与表现形式,增强代码的重用性,满足系统维护与升级的需要。

3.1.5采用河道演进模型和河道一维水动力学模型作为后台模型支撑,保证系统的可靠性和稳定性。

3.2数据采集分析系统。

利用WebGIS技术将气象、雨、水、工、灾情等信息加载到电子地图上,提供卫星云图、气象雷达、天气预报等气象信息链接选项,方便查询;实现降雨区域及发展过程动画演示等功能,直观显示降雨趋势;实现河道水位、流量等信息的实施测报与查询,形成水位-流量变化曲线,计算降雨产流;实现重点涵闸、河段、堤防、险工信息的现场采集、前端控制、远程视频传输和总控,确保水利工程安全运行;实现农田受灾面积在电子地图中的动态示意;参考历史洪水信息及工作经验实时调度三干流洪水。

图2

图3

3.3洪水预报系统。

根据洪水形成和运动的规律,以过去和实时水文气象资料作为输入,采用流域降雨径流法与河道洪水预报相结合的方法对未来一定时段的洪水发展情况进行预报,通过分析研究流域降雨形成、洪水特点、河床变形及河道洪水波运动规律,利用水文学、水力学、河流动力学等技术,建立实用的洪水预报经验方案和数学预报模型,对洪峰水位(流量)、洪水过程等要素进行实时预报,并直观显示电子地图中。实际应用中,根据德州市实际,按自然分水线或支流分布情况将我市境内三干流流域划分成若干个子流域,各子流域之间由河道连接,形成“流域-河道”洪水预报系统(见图2)。子流域流域汇流时间和河道洪水波传播时间之和即理论预见期。各子流域的洪水预报属流域降雨径流预报,其流域产汇流预报模型采用新安江模型,输入为流域内点雨量或面雨量系列文件,输出为出口断面水位流量系列文件。产生的洪水过程最后汇集到干流,通过河道洪水预报法得到干流某断面的洪水过程,其河道汇流预报模型运用马斯京根演算法,该类模型输入为上断面水位流量系列文件,输出为下断面水位流量系列文件。每次预报完成后,不断更新数据库实时数据,计算出的预报数据与实时数据比较,如果与预测现象一致,加快实时数据更新速度。如果不一致,及时调整模型参数,确保预测结果的快速精准。

3.4洪水调度系统(见图3)。

综合考虑上游来水、支流汇入、径流产流、下游河道承载能力等多种因素,按照防洪调度规则及工程控制指标,结合决策者工作经验进行推理判断,明确需启用的防洪工程,生成多个洪水调度方案,在保证河道安全情况下,优选对上下游影响最小的调度方案。

3.5信息查询系统。

在综合数据库的支持下,构建基于Web的综合信息查询系统,提供基于Web的实时雨水工灾情等防汛相关信息及图上查询和标注,地图放大、缩小及漫游,预报调度成果等。

表1

图4

4. 应用实例

2012年7月底至8月初,德州市遭受连续强降雨过程,各个子系统在防洪调度中发挥了很大的作用,实时数据采集分析系统及时准确的接收每次降雨、水位等汛情信息,之后利用洪水预报子系统推算下游流量、水位,进行洪水预报,并根据预报结果和三干流防洪调度规则,制定合理的洪水调度方案,为三干流合理安全调度提供了强有力的技术支撑。同时可以对此次洪灾中所有的调度成果及资料进行查询。

4.1实时数据采集。

从自动雨水情测报系统中接收2012年7月30日6时至8月6日8时降水量(见表1、图4):

图5

4.2洪水预报。

通过对实时雨水情的分析,根据上游洪峰利用流域降雨径流法与河道洪水预报法对下游洪峰进行预测,预报结果与实际洪水过程对照如图5、图6。

图6

4.3洪水调度。

4.3.1当德惠河水位上涨到接近排涝水位时,为减轻河道的行洪压力,8月1日14时提起赵棒槌涵洞通过北四分干,8月1日提起东西宗闸向马颊河分流。

4.3.2当马颊河行洪受下游顶托排水不畅时,分别于8月5日启用沙杨河、跃丰河北段、漳马河向减河、漳卫新河分流;同时根据马颊河上游来水减少的情况,及时控制调蓄上游拦河闸减少下泄水量,减轻下游河道的行洪压力。

4.4分洪效果。

(1)此次分洪调度,马颊河通过沙扬河向减河分洪最大流量为54m3/s,共分流6127万m3;马颊河通过跃丰河、漳马河向漳卫新河分流,跃丰河最大流量为35m3/s,漳马河最大流量为25 m3/s,共分流7871万m3左右。马颊河分洪约1.5亿m3。

(2)德惠新河通过北四分干平均分洪流量60m3/s,共分流9150万m3;通过跃丰河南段向马颊河平均分洪流量70m3/s,共分流9987万m3。德惠新河分洪共1.9亿m3。

经过马颊河、德惠新河、漳卫新河的联合分洪调度,共分洪3.3亿m3,占全市积涝水量(6亿立方米)的57%,使河道水位平稳持续下降,确保了全市干支流河道安全运行。

4.5效益分析。

4.5.1农田积水快速外排,减少农业经济损失。通过认真分析、准确预报、科学调度,成功分流3.4亿m3洪水,可减少农田积水面积170余万亩,缩短涝水外排时间8天左右,有效降低了干流河道水位,为抗洪抢险争取了时间和主动,对减少农业经济损失起到了关键作用。

4.5.2河道无决口,水利工程安全运行。虽然汛前对全市水利工程进行了认真安全排查,但是由于2012年汛期强降雨引发的洪水已经远远超出了河道行洪能力,加之河道淤积严重、闸涵工程年久失修等问题,如果洪水调度不科学将出现严重后果。通过系统调度、科学研判,对洪水形势作出准确判断,及时调度闸涵、分流洪水,全市干支流河道无决口,水利工程安全运行。仅德惠新河跃丰河部分河段出现了漫溢,由于及时加固、封堵,迅速化险为夷。

4.5.3人员零伤亡,防洪社会效益显著。暴雨内涝直接威胁全市254万人的生命安全,经受了雨淋水淹的危旧房屋、险工险段、低洼易涝区等也存在着极大的安全隐患。为此,各级政府、各有关部门积极抽调排水设备外排积水,免除工厂停产、商业停业和交通中断等社会损失,避免人员伤亡,为社会经济发展做出贡献。

5. 结语

篇7

1洪水洪涝灾害等级划分及分析

自古以来,我国是一个洪涝灾害多发的国家。洪水来势汹汹,严重威胁着人们的生命安全和农业生产,特别是农业经济。农业是一种生产具有季节性和地域性的特点并以土地资源为对象的部门,是国民经济中的主要组成部分也是重要的产业部门,其发展状况不但影响着城市的布局与现代化,同时还担负着整个国民经济的建设与发展。但是,农业很容易受到自然灾害的侵袭,以洪水为甚。洪水的爆发导致农田被淹没、农作物无法正常生长甚至大面积死亡,最终导致粮食减产。当前工业的发展使人们的物质愈加富足的同时也使环境被大肆污染破坏,随之而来的就是极端水文事件的频发。凡是因为水量过多而造成的人类生产生活受损的都属于洪涝灾害的范围,受各种因素的影响,一些简单的描述词并不能详细的记录灾区受灾范围、面积以及程度等信息,为了方便研究,一些专家学者对其进行了等级划分,分为四级:一级轻度涝灾,是指小范围内“大水”“大雨”,但未对人类生产生活产生影响;二级中度涝灾,指降水持续时间长、局部地区受灾;三级大涝,受灾范围较广、大量农田被淹、城垣倒塌、有人、畜死伤;四级特大涝灾,降水时间长,强度大,范围广,并对人民生命财产安全造成了严重破坏。

2洪水暴发导致农田被淹

洪水对农业产生的最为直接的影响就是大量农田被淹。一级洪灾发生时,由于受灾范围小、洪峰流量较小,一般不会对农田造成损失;二级洪灾发生时,受灾面积增大,洪水流量较大,带来的损失也比较大;三级洪灾发生的特点是大范围、高强度、降水较集中,这个程度所造成的损失也可想而知。从一级轻灾的“伤禾苗”到二级中灾的几公顷、几十公顷,再到三级重灾的数千、数万乃至数十万公顷,随着洪灾等级不断上升,受灾农田面积也在急剧扩大。由此可见,农田是洪灾发生损失最为惨重的领域之一,而这种破坏是最直接也是最严重的。

3洪水暴发使得农作物受损,粮食减产

洪水暴发对农业生产的破坏是毁灭性的。洪水发生可以在短期内对农作物的正常生长起到毁灭作用,而最终将造成粮食减产甚至绝收。洪水规模的不同对农作物的影响程度也不同,洪水的强度小,对农作物的影响可能微乎其微,并不影响农作物的生长,即使是农作物减产也不影响人类的正常的生产生活。但对于农民及农村经济来说却并非如此,农村的经济是由农民撑起来的,而农业经济的发展也关乎农民的生存发展,农业经济收入主要来自于农村粮食、农作物的收成。一旦洪灾发生,随之而来的粮食农产品减产也必然会对农民生计造成灭顶之灾,农村经济也将因此一蹶不振,农民对农业的依赖以及热情度也会降低,农村经济将进一步遭到破坏。除此之外,洪灾的爆发还表现在其他方面,河流泛滥、内涝积水、山洪暴发、毁坏建筑物及其他物资,造成流域两岸大量的人员伤亡、疾病,交通和通讯受阻,并次生农林病虫害,滑坡、泥石流等其他自然灾害,由此,洪水暴发的灾害可见一斑。

4结语

篇8

一.叠置分析

叠置分析是通过叠加含有不同信息的各个数据层面产生一个新的数据层面,这个新的数据层面综合了原来各个数据层面所具有的属性。

以ArcGIS为平台,选取湘教版地理必修三区域发展差异中探讨我国东中西区域差异形成原因为例。形成我国东中西三大地带的原因有很多,下面将从自然因素(地形、气候、自然资源)社会因素(城市化水平)经济因素(交通运输状况)三个方面来探讨。

教学准备:教师在课前准备好本节课所需的地图数据:中国东中西分区图、中国地形图、中国气候分布图、中国自然资源分布图、中国大中城市分布图、中国交通分布图。

教学过程:在ArcGIS中加载中国东中西分区图(如图1),引导学生熟悉每个分区的的省区范围;打开全国交通分布图(如图2);将两个图层叠加(如图3),分析东中西部的交通分布特征。按照同样的方法,将东中西分区图与中国气候分布图、中国大中城市分布图、中国自然资源分布图、中国地形图依次叠加,让学生分析东中西部的地形特征、气候特征、自然资源特征、以及城市分布特征。最后让学生总结归纳东中西部的自然,社会,经济特征,明确其区域发展差异。通过多图层叠加分析,提高学生信息提取与分析的能力,增强学生的探究意识与解决问题的能力。

二.缓冲区分析

缓冲区分析是对点、线、面按距离设定条件,在其周围一定宽度范围内自动建立缓冲区多边形图层,实现数据在二维空间的扩展,并进行分析得到所需结果。

以ArcGIS为平台,研究我国洪涝灾害的影响。我国位于最大洋与最大陆的交界位置,季风气候显著,降水主要集中在夏季。长江是我国的黄金水道,但同时又是我国洪涝灾害最为严重的地方,尤其是有“九曲回肠”之称的荆江段,更是成为洪涝的重灾区。下面将以荆江段的洪涝灾害为主,介绍缓冲区分析的应用。

教学准备:获取我国的河流分布图以及全国市级行政区划图,准备研究区域相关的河流水文数据以及气象资料。

教学过程:打开我国主要河流分布图以及行政区划图(图4),通过ArcGIS的查询功能让学生对我国的河流分布状况进行动态学习;提取出长江荆江段及其所流经的省市(图5),让学生分析荆江段河流的特点,加深对九曲回肠的认识;每年5-8月,季风气候给我国长江流域带来丰沛的降水,根据雨量的大小以及汛期的长短,荆江段的洪涝影响范围也会发生变化,教师引导学生分析荆江段的洪涝影响区域;在ArcGIS中制作荆江段的洪水范围缓冲区(图6),分析不同雨量的受灾面积以及主要的受灾区域,分析洪涝灾害对江汉平原和洞庭湖平原的影响。通过缓冲区的建立,学生可以动态的了解不同降雨量的影响范围,提高学生的分析能力以及获取信息的能力。

三.数字地形分析

数字地形是GIS中地形起伏的数字化表达和存储形式,常见的地形模型主要是数字高程模型(DEM)。

教学准备:获取某一区域的DEM,准备研究区域其他与教学内容相关的资料。

篇9

关键词:广西;洪水;洪水保险;可保性

广西的洪涝灾害,平均21年一次。据1990年以来的洪涝灾害统计分析,广西一般局部性的洪涝灾害每年都有发生,只是程度不同而已,而重大洪涝灾害也是频繁发生,其中发生特大洪涝灾害的年份就有 1994年、1996年、1998年、2001年、2005年和2008年等,平均每3年多一次;而且这些灾害常常是连年出现,具有明显的频发性、持续性、周期性特点。广西平均每年洪涝灾害直接经济总损失高达80亿元,约占当年GDP的434%;平均每年因洪涝灾害死亡超过百人,是诸多自然灾害中死亡人数最多的灾种。广西已成为全国7个山洪灾害多发区之一。

一、广西洪水灾害主要类型

1、溪河洪水

在广西,溪河洪水是山洪灾害最主要的灾种,泥石流滑坡的诱因及动力。因其暴涨暴落、来势猛、流速快、冲击破坏力大,以致山洪过后大部分房屋、道路、桥操及农田被毁,是一种毁灭性灾害。如1994年5~6月间,广西遭受建国以来的特大洪涝灾害。先后遭受4次特大暴雨洪水袭击。全区88个市县受灾,受灾市县占977%。受灾人口达2753万人,占全区总人口的1/2以上,直接经济损失达367亿元,在死亡的500多人中,大部分死于山洪灾害。据初步统计。1949~2003年间,全区共发生较严重的山丘区局部性洪灾约414次。平均每年发生75次,溪河洪水灾害已造成5065人死亡及91747亿元的直接经济损失。

2、泥石流滑坡

据不完全统计,广西1957~2010年共发生滑坡、泥石流灾害380多起。其中滑坡300多起,占总数的828%;泥石流80多起,占总数的172%,造成110人死亡150多人受伤,毁坏房屋1205间,造成直接经济损失700多亿元。

二、广西洪水灾害多发原因分析

1、特殊的气候和降雨

广西地处低纬度,北回归线横贯中部,属亚热带季风气候区。夏秋常受热带气旋影响、该区西北高、东南低,有利于南部海洋水汽深入内陆;由于海陆分布差异,产生边界层加热带易触发中尺度天气系统,导致暴雨频繁出现。广西各地暴雨发生时间及强度均有所不同。柳江、桂江上游流域处在桂北雨量高值区,暴雨多发生在6~8月;红水河、右江流域暴雨集中在5~7月;郁江、南流江沿海区域受台风侵入影响,大暴雨多发生于7~8月全区不同时段特征雨量。通过对58条集雨面积在50~200平方公里的小流域进行的山洪灾害临界雨量研究,得出广西发生山洪诱发泥石流、滑坡的临界雨量6小时为50~130毫米,24小时为75~240毫米。

2、复杂的地形地质条件

广西地处云贵高原与东南沿海丘陵山地过渡带,地势西北高、东南低,四周被山脉高原环绕、中间为盆地。地形、地质条件不仅影响大气与降水,且为泥石流的形成提供了丰富的碎屑物质及产生滑坡的地质环境。

桂东北山脉呈东北-西南走向,海拔均为1000~2000米,成为北方冷空气南下的屏障南下的冷宅气到达该区后减速停滞;而南北走向的大苗山大瑶山山脉形成湘桂低谷及萧贺低谷,成为北方冷空气入侵广西的主要通道。因此,桂江、融江及贺江成为南下冷空气的必经之路。处于河谷两侧入口处的兴安、灵川、桂林、永福、融水、昭平等地,受地形抬升作用致使该地区多暴雨。大明山东北部为南下冷空气的迎风坡,地形抬升作用强烈而形成暴雨中心。桂西因与云贵高原相连,冷空气难以到达。而7~9月则有利于东南亚季风沿右江河谷入侵,产生暴雨。十万大山的东南坡,在热带气旋入侵时抬升作用强烈,产生暴雨,是广西最大暴雨区。

三、广西洪水灾害风险的可保性分析

洪水风险可保性的进一步探讨保险原则是确定一个风险是否为可保风险的重要准则,但并不是所有的准则都同等重要,在这里我们所关注的是大量性、可评估性、经济可行性和分散性。

(一)逆选择

在任何形式的保险市场内,承保建筑物和室内物品的保单中,只有一小部分会受到洪水的影响。但是,洪水所影响的区域总是在广西沿海低洼的地区,而且特定河流的泛滥几乎是以固定时间间隔出现,因此,这种洪水不应被视作无法预测的事件。一方面,仅是居住在这些受影响地区的人在寻求保险,而另一方面,保险公司愿意为其提供保险服务的人,却对这种保险不感兴趣,因为他们认为风险很低。因此,如果保险公司在自愿的基础上向个人出售单独承保这种风险的保单,保险费将非常高,以至于投保人一般会认为不可接受。这种现象称为“逆选择”。如何有效解决“逆选择”和高保费问题呢?

扩大风险累积如果洪水只是自然灾害之一,可将洪水和其他自然风险一起采用一揽子保单承保。如果国家实行强制性洪水保险,也可有效规避逆选择。增强人们的风险意识,加大洪水保险的宣传力度。风险累积越大,对个人而言瓶颈越小。降低损失频率和损失程度按损失发生的频率对风险进行分类,对于损失频率较高的风险不予承保。此外,通过设置免赔额将小额损失转嫁给被保险人,和对所承保财产采用重置价值等措施,控制保险公司的赔付责任,以达到降低费率的目的。

(二)重大损失的可评估性

要开展洪水保险,最重要的是要对洪水损失进行准确估计。由于洪水本身具有时空复杂性,再加上用于灾害损失研究的基础资料太薄弱,对洪水损失评估的难度很大。但是,水理学和地理信息科学的发展,使得对洪水损失进行评估成为可能。

(三)经济可行性

洪水风险的高损失率和高费用率导致洪水保险的费率很高,这就产生了投保人的经济负担能力问题。可采取限制损失限额和承保范围,只承担部分风险,限制向保单持有人支付的最大赔偿金额。但是对于单个投保人而言,设置最高限额可能是不适合的,因为当被保险人遭受全损时得不到充分的保险保障,因此保险公司应根据可保性的原则设定保单赔偿限额。对投保人和保险经营机构给予政策性扶持或补贴由于洪水保险费率很高,其可保性较弱,导致投保人不愿投保,保险公司不愿经营。但如果政府能在保费及经营费用上给予一定的补贴和支持,则洪水保险的费率可以大大降低,而且洪水保险具有一定程度的准公共性和外部性,通过补贴,可以部分弥补其市场失灵。

(四)风险的分散性

大范围推广洪水保险通过增加参与主体,在分散风险的同时,增加和壮大保险基金规模。洪水风险参与主体越来越多,洪水风险的分散面越来越大,大数法则发挥作用的范围不断拓宽,使得洪水风险在时间和空间上更大的范围内分散,在市场机制和非市场机制的共同作用下,在整个体系中有效分摊洪水风险,使之在一定条件下是可保风险。

虽然广西的洪水保险具有弱可保性特征而且还没有开展,但这绝不意味着洪水保险就没有可保性。事实上,根据国内外洪水保险的经营实践,结合本文的分析,可以采取一些有效措施加以规避和补救,克服其弱可保性,从而使得洪水风险是可保风险。特别对于广西这样的落后地区,抵抗洪水的能力比较弱,如果能够争取到中央政府的支持,降低保险费率,洪水保险的可保性就比较充分了。

参考文献

[1]张琳、邵月琴,我国洪水保险设立模式探讨[J],保险研究,2010.8

[2]赵苑达,洪水灾害损失的风险分析与国家洪水保险制度的探讨[J],管理世界,2005.4

[3]黄英君、江先学,我国洪水保险制度的框架设计与制度创新――兼论国内外洪水保险的发展与启示[J], 江西财经大学学报,2011.1

作者简介:刘家养,男,1973年生,广西财经学院副教授,西南财经大学2009级博士生,研究方向:保险及保险精算。

篇10

关键词:河道治理;护坡护岸;水生态环境

1 概述

随着社会工业化的不断发展,城镇化建设的深入,用自己的方式改变着气候和环境,随着全球气候的逐渐升温,植被的逐渐减少,暴雨和洪涝灾害发生率逐年上升。这些年来,我国的防汛建设主要集中在大江大河上,建立洪涝灾害预警系统,完善防洪指挥机制,提高水库堤坝的防洪能力。虽然这样,但是仍然有一些地区不断发生洪涝灾害,造成大量的人员和财产损失。这些问题主要是因为中小型河流洪涝灾害所造成的,随着这样的事情不断发生,政府也应该把目光转移到中小型河流上。要治理中小河流洪涝灾害,必须首先了解成因,他的主要原因体现在以下几个方面:一是中小河流流域气候条件变化快,缺乏监测设备,没有预测技术,人员投入少,能力不足,防洪难度大。二是中小河流地质地貌情况复杂,洪水同时伴随着泥石流产生。三是中小河流治理的资金投入不足。四是为了追求眼前的经济利益,一些地区盲目开发、乱采矿石、拦河设障、挤占河道。五是防洪标准低。为了节约资金,防洪标准一般是三到五年一遇的洪水,防洪能力不足,遇到一些极端情况,就容易发生水灾。

2 生态护坡所面临的问题

2.1 相关问题及产生原因

由于我国当前城市用地紧张,而人们喜欢依山伴水的生活环境,所以一些城市的河道边水地带不断被侵占,水面面积越来越小,河流宽度越来越窄,为了泄洪的需要,将河道挖深,取直,这样的结果,使得对护河岸堤的建筑强度要求越来越高,建设的费用越来越大,但是破坏了河道两边的生态环境,其生态功能逐渐减退,河道成了专门的泄洪通道,失去了河道两边景观休闲和娱乐的功能。虽然为了改变这种状况,我国部分地区在防洪和河流治理工程中,采用了一些新材料,新技术和新的设计思路,比如采用生态型护坡技术,堤防绿化措施等,尝试还原河流域的生态环境,但是遇到了很多问题。现在的情况是从水利主管部门到具体的设计人员,在很多问题的认识上比较片面,思想高度不够,模糊不清,缺乏系统的理论知识学习和相应技术的应用指导,由于实际设计时时间紧任务重,设计资料不全面,没有相关领域的生物资料,使水文地质勘探资料都不齐全,在这种情况下,人往往习惯用传统的方法对中小河流进行治理,在繁重的工作压力下,设计思路有很大的局限性,没有采用新材料新工艺的设计思路方法,并且在设计和施工过程中缺乏相关的依据和标准,在河流整治全过程中缺乏科学性和规范性。

2.2 解决方式

在当前的经济环境形势下,面对现有问题,在解决城市河道的治理问题时,区域市政的规划相结合,还需要相关的政策扶持,进行退地还河工作,拆除原有的视觉单调、生硬、热岛效应明显的渠道护岸,使用生态护坡建设技术,尽量还原原有的天然河道,创造适宜水生物生长把生态环境,提高河流的自净能力,维护河道的生态平衡,这样才能实现河道生态环境的可持续发展,我们现在投入人力物力,不是修建一条条规模不同的臭水沟,而是要建造一个适宜人居住的河岸环境。因此,生态护坡技术的创新与研发,应该不断进行,努力提高,需建立一个适合实际操作的,完善的科学体系。

3 生态护坡的设计要点

一是具有较大的孔隙率,护岸上能够生长植物,可以为生物提供栖息场所,并且可以借助植物的作用来增加堤岸结构的稳定性;二是地下水与河水能够自由沟通,能够实现物质、养分、能量的交流,促进水汽的循环;三是造价较低,不需要长期的维护管理,具有自我修复的能力;四是护岸材料柔性化,适应曲折的河岸线型。复式断面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯形断面,既解决了常水位时亲水性的要求,又满足了洪水位时泄洪的要求。人类活动较少的区域,在满足河道功能的前提下,应减少人工治理的痕迹,尽量保持天然河道面貌,使原有的生态系统不被破坏。所以在河道断面的选择上,应尽可能保持天然河道断面,在保持天然河道断面有困难时,按复式断面、梯形断面、矩形断面的顺序进行选择。在河道治理的过程中,也应该避免断面的单一化。不同的过水断面能使水流速度产生变化,增加曝气作用,从而加大水体中的含氧量,有利于改善生物的生存环境。例如在浅滩的生境中,光热条件优越,适于形成湿地,以供鸟类、两栖动物和昆虫栖息。积水洼地中,鱼类和各类软体动物丰富,它们是肉食性候鸟的食物来源,鸟粪和鱼类肥土又能促进水生植物生长,水生植物又是植食鸟类的食物,从而形成了有利于鸟类生长的食物链。深潭的生境中,由于水温、阳光辐射、食物和含氧量随水深变化,所以容易形成水生物群落的分层现象。

4 几种生态护坡的设计方法

方法一,液压喷播植草护坡。这种方法是将槽子,改良剂,肥料,纸浆和粘合剂按照一定比例混合,配水搅拌均匀后,通过液压喷射到边坡坡面,这样就可以完成跖草施工工作,其优点是施工速度快,操作方法简单,两个月后就能实现绿化功能,适用范围广,防护效果好,但不适用于靠近水的地方,只适用于护坡的背水面防护工作;

方法二,人工种草护坡,就是使用人工的方法在播面简单播撒的一种传统方式,这种方法的草种播撒不均匀,天气对其影响较大,近年来已经很少使用了;

方法三,客土植生植被护坡,将保水剂,粘合剂,抗蒸发剂,植物纤维,复合肥料和腐殖土经过专业机械混合,形成一定厚度的客土,然后将选好的种子喷洒到客土中。利用这种方法,土壤与坡面结合牢固,普通的透气性好,机械化程度高,工期短,植被保护效果好,基本不需要维护,根据地质和气候条件进行优化配置,但同样只是用于背水面。

方法四,蜂巢式网格纸草护坡,这种方法是在整理好的边坡坡面上,利用混凝土框架砖,平铺成正六边形网格,在网格内,填充种植土,然后再种草或者是铺设草坪一种防护措施,其优点是受力结构合理,可以有效分散泼面雨水径流,防止破庙冲刷,施工简单,外观整洁,美观大方,但同时造价比较高,故土效果方面不是很好。

以上的几种方法,在使用选择方面应该与当地的情况相结合,选用哪种方法,需要根据当地的经济条件和自然环境条件确定,不能一概而论,充分调查,广泛取证,才能选择最适合当地的方法。

5 结束语

在满足防御洪涝灾害的前提下,保护和创造良好的生物生存环境,建造适宜人类生存的自然景观,再考虑到安全性强度和耐久性的同时,充分考虑生态环境的效果,把过去的由混凝土组成的人工建筑河堤,改造为由水系和土体以及植物互相联系,适宜生物生长的,自然状态的生态护坡,现在城市河流治理的一个发展趋势。生态护坡建设技术,是一个集环境科学,生物科学,现代水利工程学,美学和生态学等学科的一体性的工程。推广生态型护坡的新思路、新材料、新工艺,建设一个绿色环绕,水质清澈,人与自然和谐共存的学校环境,是我们这一代水利人不可推卸的责任。