洪涝灾害的定义范文

导语：如何才能写好一篇洪涝灾害的定义，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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[关键词]城市洪涝，原因，举措，分析

中图分类号：G155.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0205-01

引言：城市洪涝灾害的出现始于上世纪80年代末，城市规模的扩张使得洪涝灾害的比例逐渐增加，尤其是大型城市的防洪排涝能力更是直接关系着城市在洪涝灾害面前的抵抗能力，因此从城市设计层面就必须重视防洪排涝的规划，避免出现排涝体系与城市给水体系交叉的现象，避免防洪能力过低的现象。本文从城市洪涝产生原因及应对洪涝的举措入手，探讨城市防洪排涝的现状及发展趋势。

1 城市防洪排涝规划概述

防洪排涝最初的意义特指在农业种植过程中抵御洪水冲击农田、排出降雨产生的大量农田积水。而城市规模的扩大使得城市中的降雨接收面积和给排水系统的负担不断加大，因此城市也更加容易出现洪涝灾害，为此城市必须针对自身的城市布局和环境特点规划防洪排涝系统，确保城市内部不会因大量积水和洪水影响正常的居民生活。在国内尚未出现统一的城市防洪排涝规范，因此各个城市对防洪排涝的定义并不相同，在防洪排涝规划方面的重视程度也不一样，这为城市的防洪排涝功能埋下了隐患。从理论层面来看，城市防洪排涝包括防御洪水和排出积水两个方面，防洪是指针对城市周边因暴雨、山洪、泥石流等灾害涌入城市大量流体的现象修建的防御设施，排涝则是针对城市内部因降雨等情况产生的大量积水而言，主要目的是修建各类排水设施。与农田防洪排涝不同的是，城市防洪排涝要求在任何时间段内都不可以出现积水淹没的情况，而农田是允许存在一定时间的农田淹没期的。

2 城市洪涝灾害成因

城市防洪排涝需要系统性的进行规划，不能简单的修建一些排水设施和防洪障碍物，要根据城市季节性降雨的变化以及周边地质灾害出现的可能性来有针对性的规划，尤其是地下管网的规划以及地面防洪堤坝的修建，都必须与城市规划相结合进行考虑，比如北方的降雨季节性明显，且城市的地下给排水管路过于窄小，这就要求在安装排水泵的时候慎重选择位置，避免大量闲置设施。比如南方的地下管网较为密集，降雨持续性强，就可以充分利用地下管路来实现城市各个低点积水的排出。城市洪涝产生的原因有多种，主要原因如下：

2.1 地势

一般来讲，平原地区的城市洪涝灾害以内涝为主，周边并不具备形成巨大洪水的自然条件，但是大量的降雨会在城市内部的低点形成积水，因此平原地区城市的排涝是重点，比如近些年北京多次在大暴雨中出现内涝现象；山区城市最大的威胁则是洪水，周边的高山和陡坡容易在降雨过程中形成洪水。

2.2 排涝排水系统不完善

缺少完善的排涝沟系，城市扩建时未能预留排涝通道同时现状排涝河道断面不足，淤积严重，排水能力低。

2.3 排水系统出口过高

排水系统的主要目的在于将城市低位的积水排泄至城市附近的河流、湖泊，但是如果城市将排水系统出口设计过高，比如出口位置的水位长期高于排水系统，那么就容易出现积水无法排出甚倒灌的现象。

2.4 城市化带来的影响

在城市建设发展中盲目与水争地，使河道变窄，湖泊变小，导致蓄洪、滞洪面积缩小，泄洪能力和湖泊调节洪水能力降低，而这些与水争地的建设项目往往是涝灾易发区；比如济南的小清河两岸原来有许多滞蓄洪水的农田、洼地、池塘，现在绝大多数己被填平盖房，大大减少了滞蓄水量，使得小清河洪水位升高，对支流河道形成顶托，大大影响了城市洪水的下泄。

同时城市建设用地面积不断扩大，使地面硬化率提高，增加了径流系数，从而加大洪水量，导致积水现象严重。如绵阳城区的建设速度快，城市的雨水净流量总和不断增加，城区的排涝系统面临的压力也就越来越大。

3 城市防洪排涝对策

根据城市洪涝产生的原因分析，可知城市防洪排涝应充分利用地势优势，尽量减少防洪排涝设施的修建、提高防洪排涝效率。具体措施如下：

（1）完善防洪、排涝沟系，提高河道防洪、排涝标准并进行拓宽改造，尤其针对城市内部的低洼地区要理顺排涝系统，以打通排涝通道，使涝水顺利排出。城市的防洪排涝系统应定期检查，并根据城市规模的变化调整设计。

（2）高水高排，采取修建截洪沟，加大收水设施，拆除棚盖等多项措施将高地势雨水排入山洪沟或河道，避免地势高的雨水顺道路排入低洼地区，尽可能减少低洼区的汇水面积，降低积水量。将各个区域的积水相互分割进行排出，能够有效的降低洪水的整体危害，也能够降低排水系统的负担。

（3）低水低排，为确保低洼地区涝水顺利排出，针对排涝河道的主要出口流量大、水位高的特点，必须重视水位高程衔接，根据外河排涝水位和现状地面标高，确定河道自排或泵排方式；此外各低洼区应结合现状特点有针对性地提出提高地面标高或增设泵站等排涝措施。

（4）应对超标准涝水的措施：首先是将洪涝分流，同一个城市周边的洪涝源头可能有多个，因此一旦出现洪涝灾害，应尽可能的将各个区域的洪涝分割，通过各区的排水系统单独的排出，避免汇合的洪涝造成更大的损失；二是在排水系统的出口设置防止洪水倒灌的装置，加装大功率的排水泵，提高排水效率；三是要在城市周边设置蓄水区，主要目的在于将山区的洪水阻隔在蓄水区，或是起到减缓洪水速度的作用，同时在城市内涝时，也可以讲蓄水区作为主要的排水区。

（5）对于解决市区局部地区积水问题的重要措施是完善雨水管道系统，按排雨标准扩大雨水管沟断面，加大雨水收水设施建设，重视雨水设施的管理养护，改善道路行洪、积水的局面。

结语：我国在城市防洪排涝方面的研究起步较晚，由于固有城市布局的限制和城市规划领域技术的制约，导致许多城市的防洪排涝能力都不足以满足当前城市发展的需求。虽然当前国内在防洪排涝方面已经制定了相应的规范，针对性的研究也在不断深入，但是距离国际先进水平还有较大的差距，需要不断的探索和针对国内城市规划实际来强化城市防洪排涝能力。

参考文献

[1] 于琪洋.加强城市雨洪资源利用，保障城市可持续发展[J].水利发展研究，2002，2（3）：12-14.

[2] 谢华等.城市化地区市政排水与区域排涝关系研究[J].灌溉排水学报.2007，（5）：lO-13.

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关键词：棕地开发；LID技术；结合；必要性；可行性

随着中国城市化进程的不断发展，城市的发展建设改变了城市原有的土地类型，城市下垫面由原来的农田、绿地、森林等土地覆盖类型转变成为水泥、沥青等不透水类型，不透水面不断扩大。加之城市“以排为主”的排水理念，使得雨水引发的多种问题见诸报端，例如雨水引起的洪涝灾害、雨水径流污染对环境的污染以及雨水资源的白白流失等。

同样，随着经济的发展、产业的不断升级，很多以第二产业为主的城市开始向第三产业转型。城市内地价寸土寸金，以及人们对环境要求的不断提高，工业区被迫向城市更搬迁，老旧工业园区逐渐被荒废，成为城市中人避之不及的危险区域。

1 LID技术概述

LID，即低影响开发，也称低冲击开发，是从美国最佳管理措施（Best Management Practices）发展而来。LID作为一门新兴的雨水管理技术，虽然从提出到现在仅有30年的时间，但由于其较低的成本、较强的适应性，环境友好，并且能够对雨水进行有效的管理，因此在世界范围内得到了广泛的应用。

目前，低影响开发技术措施主要包括：保护性设计、渗透、径流储存、生物滞留、过滤、低冲击景观等。

2 “棕地”概念概述

棕地，即英文“BroWnfield”的直译，它最早出现在1980年美国《环境应对、赔偿和责任综合法》中，主要是为了解决旧工业地上的土壤污染问题。依据该法的规定，棕地是一些不动产，而这些不动产因为现实的或者潜在的有害和危险物的污染而影响到它的扩展、振兴和重新利用。

由于各国的国情国策以及所面对的具体情况不尽相同，因此，在国际上，各国对棕地的定义也是各有侧重。2002年美国对棕地的定义为：指因含有或可能含有的危害性物质、污染物或致污物使得扩张、再开发或再利用变得复杂的不动产。而英国对棕地的定义则更加侧重于曾经被利用、目前闲置的土地。根据英国规划法，棕地（Brownfield）是相对于绿地（Greenfield）的一种规划术语。因此，它定义的范围要更加广泛。

3 低影响开发与城市棕地景观更新相结合的必要性

目前，我国对棕地的治理和对LID技术的运用还都有待进一步的发展和提高，两个领域的结合有助于碰撞出全新的治理模式，对于探索适宜中国国情的棕地治理方式具有重要的意义。

LID与棕地景观更新结合的优势包括：①提高景观功能性，使得区域内雨水资源得到保护和利用，削减雨水径流，削弱雨水洪峰，降低市政管网压力。②丰富棕地景观层次，提高棕地再开发用地规划的兼容性，增加棕地的市场价值、环境价值和文化价值，带动周边经济的发展。③调节棕地微气候，提高生物多样性，促进棕地生态的恢复。④拓展LID的使用范围，使LID可以在更大范围内得到运用，扩大其对环境的积极影响。

4 低影响开发与城市棕地景观更新相结合的可行性

4.1 政策方面 党和国家非常重视生态文明建设。党的“十”首次将“生态文明建设”独立成篇，并将其纳入社会主义现代化建设“五位一体”的总体布局中，可见生态文明建设在国家发展中的突出位置。报告从优化国土空间格局、全面促进资源节约、加强大白然生态系统和环境保护力度和加强生态文明制度建设等方面多管齐下，将生态文明建设融人到经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程中。

4.2 效益方面 LID理念强调的是通过自然生态的方法维持和恢复场地白然水文循环，对场地进行最小干预，控制开发强度。通过雨水设施与棕地现存白然景观相结合的方式，代替传统单一的市政管网排放系统，这不仅可以减少后期对雨水管理的成本，还能促进棕地生态的恢复，减少对棕地环境的二次破坏，具有非常好的经济、生态、社会等多重效益。

4.3 技术方面

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关键词：绿色基础设施 城市化 雨洪管理

中图分类号： F291.1 文献标识码： A 文章编号：

Management of Urban Storm water by Green Infrastructures

Wang Yangsheng

(Shenzhen Sanzhoutian Tongluojing Reservoir Management Division)

Abstract: This paper introduces the development process of green infrastructure, analyses the main technical measures and benefits, and Hydrological effect of urbanization and Hydrological effect under green infrastructures. Introduces the successful cases of international green infrastructure, finally by comparing the traditional storm water management and Storm water management under green infrastructures ,and the urban’s green infrastructure implementation and storm water utilization strategy, to explore the management of urban storm water by green infrastructures..

Keywords: Green Infrastructure, Urbanization, Storm Water Management

1 绿色基础设施概况

1．1绿色基础设施发展与演变

第一个定义：1999年，在保护基金和美国农业部林务局领导下，美国由联邦、州和当地机构以及非政府组织组成的工作组制定了培训计划、推广绿色基础设施，以使其纳入地方、区域以及国家的规划和政策中。绿色基础设施(green infrastructures,GI)定义为国家自然生命支持系统——一个由水道、湿地、森林、野生动物栖息地和其他自然区域，绿道、公园和其他保护区域，农场、牧场和森林，荒野和其他维持原生物种、自然生态过程和保护空气和水资源以及提高美国社区和人民生活质量的荒野和开敞空间所组成的相互连接的网络。广泛接受的定义：一个自然区域和其他开放空间相互连接的网络，以及可能附带的工程设施，该网络有助于保存自然的生态价值和功能，维持洁净的空气和水源，对人类和野生动植物大有裨益。（美国，麦克 A. 贝内迪克特和爱德华 T. 麦克马洪，2001）；特殊的定义：在加拿大，绿色基础设施概念完全不同于英美等国家，是指基础设施工程的生态化，主要是以生态化手段来改造或代替道路工程、排水、能源、洪涝灾害治理以及废物处理系统等问题。（Moffatt, 2001）

另外，美国保护基金会（Conservation Fund）的马克·本尼迪克特（Mark Benedict）与艾德·麦克马洪(Ed McMahon)（2006）将绿色基础设施定义为：一个有战略规划与管理的荒野、公园、绿道、保护地役权以及具有保护价值的使用中土地的网络，能够支持本地物种，保持自然生态过程，维持空气与水资源，并为美国社区与人们的健康与生活质量做贡献。

最近，随着人们需要解决城市雨水径流的水质量影响的问题，响应《清洁水法（Clean Water Act）》以及其他相关条例的要求，一个全新的绿色基础设施定义应运而生。根据美国环境保护署（U.S. Environmental Protection Agency）（EPA），绿色基础设施指“利用或模拟自然过程以渗透、蒸发（通过蒸发或植物将水回归大气层的过程），或重新在利用场地产生的雨水或径流的系统与实践。”佛罗里达绿道委员会与美国保护基金会的定义着重大型景观元素，例如公园、自然区域、绿道以及使用中土地（农业与森林），而EPA更偏向将城市环境中的小型景观——绿色屋顶、树木、雨水花园、植被沼泽、口袋湿地、渗透种植器，植被交通安全岛，等等——作为绿色基础设施的典型组成部分。

基于雨洪控制利用在绿色基础设施中的重要地位和具体工程应该，西雅图公共事业局提出了一个更为专业的术语——绿色雨水基础设施（Green Stormwater Infrastructure,GSI）[2]，主要是指针对城市雨洪控制利用的一类绿色基础设施，主要包括生物滞留池（雨水花园）、渗透铺装、绿色屋顶、蓄水池、绿地等。

与绿色基础设施相对的是传统的灰色基础设施，由道路、桥梁、铁路及其它确保工业化经济正常运作所必须的公共设施所组成的网络，是由大量钢筋、水泥构筑的基础设施网络。长期以来，灰色基础设施造成了生态廊道被切断、气候系统破坏、城市防洪系统脆弱等一系列问题，另外，灰色基础设施建设投资和维护成本高，施工难度大工期长等。对现有灰色基础设施的升级与绿色化，是城市绿色基础设施建设的重要内容。对现有灰色基础设施的升级与绿色化包含生态公园、城市绿道、绿色街道、绿色停车场、绿色屋顶等内容。

1．2绿色基础设施实施主要技术

根据应该尺度及区域元素特点，绿色基础设施可以分为区域尺度、社区尺度和场地尺度三种不种尺度。研究和分析国内外关于绿色基础设施相关经验[1,3-6]，总结绿色基础设施的典型技术措施、技术特点和功能效益（表1）。

表1 绿色基础设施典型技术措施表

Tab 1 Typical technology measure of green infrastructure

应用绿色基础设施可以是单项措施，也可以是多项技术相组合。应用绿色基础设施能够有效管理城市雨洪，是解决城市雨水问题的新理念与方法，与传统的灰色基础设施相比，其建设投资和维护成本低，还有助于改善城市生态环境，能为居民提供具有美学和生态功能的城市景观。在绿色基础设施建设过程中，融入城市整体规划，具有防洪减灾、减少径流污染、改善生态环境、增加水资源几大功效，能够实现生态、环境和经济三重共赢局面。

1．3绿色基础设施的效益

综合国内外研究与具体案例[1-3]，总结了绿色基础设施的多重利益，主要有以下几种：

（1）环境：绿色基础设施能够吸收雨水，减少径流与相关的影响，如洪水与侵蚀；它可以有效管理雨洪，达到城市水资源充分利用效果；它可以通过移除空气与水中的有害污染物，改善环境质量；它能够通过减少机动车排放的矿物燃料废气，降低建筑的能源消耗，以及封存与储存碳，缓解气候变化等

（2）经济：绿色基础设施能够在景观管理、娱乐休闲以及旅游业等领域上创造工作与商业机遇；已有多个研究表明，绿色基础设施能够促进当地商业区的零售销售额与其他经济活动[1]；它能增加房产价值[1]；它能为社区吸引游客、居民与商业；它能降低能源、医疗保健、以及灰色基础设施的成本消耗，创造更多的资金用于其它用途。

（3）社区：绿色基础设施能够通过提供户外娱乐机会，以及是散步或骑车作为人们生活的常规，为人们带来一种健康的生活方式；它能改善环境条件以及它们对公共卫生的影响；它能为人们聚会与社交提供场地，营造社区精神；它能提升城市与郊区发展的美学质量；它能为公共艺术与文化价值的表达提供机会；它能将人们连接到自然。

1.4城市化与绿色基础设施

随着中国经济和城市化的快速发展，城市的规模和数量快速扩张，城市人口高度集中，工业规模不断增加，导致城市水资源日趋紧缺，而排污量日益增加，城市水体恶化。城市扩张同时，建筑物密度不断加大，不透水面积扩大，雨水下渗减少，雨洪径流系统增大、径流量增加、汇流时间缩短，大量雨水径流短时间内集中到排水系统，加大了行洪压力和污水处理负荷，洪峰形成时间提前和峰值加大，导致城市洪涝灾害日益加重。雨水下渗减少，土壤含水量下降，生态环境变差，同时地下水位下降，地面沉降和海水入侵等问题也突显。

绿色基础设施是人与自然和谐的有效途径，是一种人类社会可持续发展模式，是对城市化带来严重问题的反思，是对灰色基础设施的改造与补充。绿色基础设施的实施，改造城市水文效应，恢复自然水循环，构造人与自然和谐。对于绿色基础设施，我们应该给予足够重视，它可以实现涵养水源、雨洪利用、防洪减灾、净化水体、美化环境等多重目标，可以减少对灰色基础设施建设投入，减轻城市排水和水处理系统的负荷，减少水污染，补给地下水，缓解地面沉降等一系列问题。

综合国内外专家学者研究和具体实践[1，5-7]，对城市化水文效应和绿色基础设施水文效应进行剖析，绘制对比图（图1、2）。

图1 城市化水文效应

Fig 1 Hydrological effect of urbanization

图2绿色基础设施下水文效应

Fig 2 Hydrological effect under green infrastructures

1．5国外绿色基础设施的工程实践

绿色基础设施在城市雨洪控制利用领域具有十分重要的地位，近年来，在美国等发达国家掀起了绿色基础设施建设热潮，经过多年推广，绿色雨水基础设施在美国多个州已有不少成功的应用案例[1]。

纽约市及其伙伴城市都有过使用自然的方法成功复合水质量标准的长期记录，并实现了可持续的可量化的协同效益。例如，在卡茨基尔（Catskill）与特拉华州（Delaware）流域，纽约市、纽约洲、社区以及各环境组织一致同意，与依靠末端处理与高能耗过滤系统相比，保留绿荫面积与自然缓冲是保持饮用水清洁的更好方法。自从1991年纽约市申请放弃使用卡茨基尔与特拉华州系统的过滤要求开始，DEP已经投资超15亿美元并投入大量人力来维持水源水的原始质量，且到目前为止，已经摆脱了对过滤工厂的依赖，成功节省了超100亿美元。DEP所做的努力包括在由EPA签发，由DEP及其流域伙伴包括纽约洲、各流域城镇以及各社会组织执行的《过滤回避决议之内（Filtration Avoidance Determinations）》。同样地，自从90年代起，DEP便一直依靠斯塔顿岛（Staten Island）“蓝带”系统（Bluebelt system）的湿地与各种自然区域来吸收街道上的雨水径流，从而摆脱了对排水系统的需求。

20世纪早期，奥农达加湖地区因商业和度假胜地湖而兴起。经过几十年的发展，随着城市的扩张和多元化的工业发展导致严重污染，根据美国环保局的调查，20世纪90年代中期该湖泊就被怀疑成为世界上污染最严重的湖泊之一。该州于1997年，开展一项行动计划，提出了以下几种减少废水污染湖泊及其支流的方法：改进和升级污水处理厂设施；消除或减少的CSO系统的影响；并建立一套监测程序，对区域内水质改善项目的作用效果进行评估。1999年到2008年全县开发的ACJ执行计划，主要集中在改善与米特罗（METRO）污水处理场设施相关的大量灰色基础设施项目。根据这一阶段的计划，全县完成了数十个项目，包括维修老化的下水道基础设施，在有条件的区域建设独立的暴雨和卫生下水道，建设米德兰区域处理设施（RTF），主要目的是将收集的雨水在进入下水道之前，进行低水平的处理。通过新的GI项目，全县每年可以拦截处理约250万加仑的雨水。到2018年，经过GI方法改造的雨水管理方案将帮助全县综合污水溢流（CSO）系统总拦截指标达到95％。县政府计划将GI纳入长期规划，使得奥内达加县成为全美的第一个，将推行GI策略纳入行政司法命令一部分的区县。

2 深圳绿色基础设施与雨洪利用

深圳属亚热带季风性气候，多年平均降水量约1830mm，多年平均水资源总量为20.51亿m3。由于本地水资源总量不足，以及地表水资源开发率较低，70%以上用水主要依靠境外调水，根据《深圳市水务发展“十二五”规划》，深圳2015年和2020年用水需求量分别存在2.5亿m3和5.0亿m3较大缺口。深圳不仅缺水，水环境方面也有待改善，例如：雨污混流、错接乱排造成水体污染；污染负荷超载，水生态破坏；防洪排涝仍存在薄弱环节，如河道阻塞、排水管网淤堵、部分雨水管网负荷有限，导致洪涝灾害时有发生等。水资源短缺、水污染和洪涝灾害依然是深圳面临的三大水环境问题。近年来，深圳为解决水环境问题，在绿色基础设施建设方面有不少成功案例。例如，深圳市福田河综合整治工程[10]，通过河岸生态改造、沿河截污、初雨处理、水质净化、清淤疏浚、生态补水、湿地恢复、植树绿化、景观营造及水文化建设等措施，促进防洪达标、改善河流水质、恢复河流生态、构筑景观文化，打造具有深圳城市特色的滨水休闲空间和城市水系生态廊道；深圳侨香村、大运村雨水利用工程[9]，采用屋面集水、雨水花园、植草沟、透水性路面铺装等多种雨水利用方式，实现水资源的充分利用。

2．1建成区传统雨洪与绿色基础设施雨洪模拟

深圳高速城市化，沿河沿海低地多为高密集建成区域,大规模的开发活动加剧了水土流失,河道淤塞严重,行洪能力降低,而且建设的雨洪系统多为传统灰色基础设施，近年来全市洪涝灾害更趋频繁,经济损失急剧增长。

传统雨洪系统条件下，暴雨径流汇流快，河道与排水系统水位迅速抬高，排洪压力增大，易造成积水与河岸侵蚀（如图3、4）。对传统灰色基础设施改造后，暴雨后雨水被绿色基础设施（如绿色屋顶、雨水花园,生态洼地和湿地等）吸收后缓慢排放，减少径流，截留污染，提高水的质量，又提高了环境与生物多样性和审美价值（如图5、6），适合在深圳高密度建成区推广。

图3 传统雨洪系统

Fig 3 Traditional stormwater mangagement

图4 传统雨洪系统中河道水位

Fig 4 Water levels in the canals under traditional stormwater mangagement

图5 绿色基础设施下雨洪系统

Fig 5 Stormwater management under green infrastructures

图6绿色基础设施雨洪系统中河道水位

Fig 6 Water levels in the canals under green infrastructures

2．2全市绿色基础设施实施策略

新建区域的绿色基础设施：绿色屋顶、地下截留箱、碎石铺地、雨水花园、有孔管道、绿色停车场等；

已建成区域的绿色基础设施：道路两侧雨水花园、居住区雨水花园、滨水湿地保护和开放式连接、绿色开放空间连接、屋顶处理、停车场改造等；

高密度居住区绿色基础设施改造策略：透水停车场改造、管道系统与地下存储罐、生态湿地以及生态保留地建设、绿色街道等。

2．3全市雨洪利用策略

深圳降雨量丰富，但年内分配很不均匀，其中多年平均4～9月份降雨量约占全年降雨量85%，由于雨洪资源时空不均匀性，加之地形地貌条件导致降雨径流在境内的滞留时间过短，雨洪资源利用率相对较低，近几年全市地表水资源开发率在25%～30%之间。据统计，全市中小水库171座，总库容6.11亿立方米，水库集雨面积约576km2，而全市山地面积974km2，约50%山地雨洪资源还无法集蓄利用。经研究分析，全市雨洪利用可通过以下三种主要方式：

①提高蓄水工程蓄洪能力。深圳多数水库常年较低水平运行，全市水库总蓄水量仅约为2亿立方米，仍有较大蓄水空间，可通过加固扩建等方式提升水库蓄水能力，加大拦蓄径流力度，较大程度利用雨洪资源，利用引水工程、渠道、河道等收集自然状态下水库无法收集到的雨洪资源；

②提升河道雨洪资源利用。深圳大小河流共310条，因河道未得到治理、水系被破坏、水污染等原因，河道水未能较好利用，应通过河道综合整治，提升河道涵养水源、净化水质、生态补水等能力，提升河道雨洪资源利用。

③城区雨洪资源利用。深圳城市化水平较高，建筑密度较大，传统灰色基础设施已无法解决城区水资源匮乏、水资源污染和洪涝灾害三大问题，应加大绿色基础设施建设，如雨水花园、绿色屋顶、绿色停车场、蓄洪池等，利用雨洪资源、净化雨水和防洪排涝。

3结语

我国城市普遍面临雨洪管理不力导致的一系列问题，而绿色基础设施实施是一种管理城市雨洪的重要途径。绿色基础设施对现代化城市具有环境效益、经济效益与社会效益三重功效，是人与自然和谐的一种有效途径，是人类社会可持续发展的一种模式。绿色基础设施是对传统灰色基础设施的改造与补充，是对城市化带来严重问题的反思，绿色基础设施建设可以减少对灰色基础设施建设投入和维修成本。通过绿色基础设施涵养水源、雨洪管理、防洪减灾、截留污染等方式，可以减轻甚至解决城市高速发展过程中面临的水资源匮乏、水资源污染和洪涝灾害三大问题，同时构筑景观文化，打造具有深圳城市特色的滨水休闲空间和城市水系，建设“和谐”“绿色”和“低碳”城市。

参考文献：

[1] David C.Rouse,AICP,and Lgnacio F.Bunster-Ossa. Green Infrastructure: A landscape Approach[M],2012

[2]Tracy Tackett Seattle’s policy and pilots to support green stormwater infrastructure [A].2008 international Low Impact Development Conference[C].Washington Environmental and Water Resources Institute of ASCE,2008

[3] Benedict Mark,Edw and M Mahon.Green Infrastructure[M].USA:Island Press,2006

[4]美国绿色建筑委员会.绿色建筑评估体系（第2版）[M]彭梦月译.北京：中国建筑工业出版社，2002

[5]周艳妮 尹海伟.国外绿色基础设施规划的理论与实践[J]城市可持续发展.2010.8

[6]张伟等.利用绿色基础设施控制城市雨水径流[J]中国给水排水，2011.2

[7]沈瑞.城市水资源化利用研究[D]合肥工业大学，2010

[8]深圳市水务局.《深圳市水务发展“十二五”规划》[M]2012

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关键词：气候变化；城市建设；关系

Abstract: In this paper, the author introduces the climate change impact on the city, according to the local climate changes and natural disasters characterization, puts forward the countermeasures that planning climate adaptability city construction and the disaster prevention and reduction construction system.

Key words: climate change; city construction; relationship

中图分类号：P461文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

1 气候变化对城市的影响

1.1 气候变化的界定

气候是长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态，通常由某一时期的平均值和离差值表征。气候变化是指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降，表明气候平均状态的变化；离差值增大，表明气候状态不稳定性增加，气候异常愈明显。气候变化不但包括平均值的变化，也包括变率的变化。气候变化一词在政府间气候变化专门委员会（IPCC）的使用中，是指气候随时间的任何变化，无论其原因是自然变率，还是人类活动的结果。《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）第一款中，将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。

气候变化（Climate Change）主要表现为三方面：全球气候变暖（G l o b a lWarming）、酸雨（Acid Deposition）、臭氧层破坏（Ozone Depletion）。本文采用UNFCCC对气候变化的定义，即侧重研究人类活动所引起的气候变化，暂且不考虑自然原因引起的气候变率。

1.2 气候变化对城市的影响

IPCC 第三次评估报告提供的预测结果是，本世纪末全球平均气温可能上升1.4℃-5.8℃。未来变暖的变幅取决于人类采取什么样的生活和生产方式，但全球气候总的变化趋势仍继续向变暖的方向发展。气候变暖将对全球的生态系统、各国经济社会的可持续发展带来严重影响。气候变化是事关生态与环境保护、能源与水资源管理、食物安全和人类健康以及人类社会可持续发展的重大问题，是人类社会生存和发展面临的一个巨大挑战。人类活动所引起的气候变化主要表现人为增暖，温度升高造成的影响表现为：北半球高纬地区的早春农作物播种，林火和虫害对森林的影响；欧洲与热浪相关的死亡率，某些地区的传染病传播媒介，以胶北半球中高纬地区的花粉过敏；在北极地区冰雪上狩猎和旅行，在低海拔高山地区的运动等。城市及其系统受到了气候变化和气候变异的影响，如山区人居环境遭受冰川湖泊爆发洪水的风险加大；海平面升高和人类的发展，增加了许多地区海岸带洪水造成的损害。

1.3 气候变化引发的自然灾害

气象灾害占了中国自然灾害较高比例，而极端气象现象与气候变化、尤其是气候变暖高度有关。又由于我国人口众多、自然环境相对恶劣，自然系统和人类社会对气候变化的敏感性高等因素，容易遭受自然灾害的侵袭；同时，由于经济发展相对落后，技术水平较低，基础设施不完善，以及有效资源管理手段缺乏等原因，我国自然系统和人类社会在灾害发生过程中对自然灾害的应对能力相对低下，由此所致的灾后重建恢复能力也较差。我国较易遭受的自然灾害，包括：洪涝灾害。据国家防汛抗旱总指挥部统计显示，截止2009年8月24日，全年直接经济损失711亿元，共有29个省份不同程度发生洪涝灾害。暴雨泥石流。2010 年8 月7日甘肃舟曲因特大暴雨引发的泥石流至今让人触目惊心；2010 年8月12 日起，由于连日的强降雨天气，四川多地发生特大山洪泥石流灾害，直接经济损失达11.6亿元。海平面上升。我国是世界上受海平面上升影响最严重的地区之一。中国全海域海平面平均上升速率为2.5 毫米/ 年。2004～2006 年，中国全海域海平面都高于常年，其中2006年比常年高 71 毫米。与 2003 年相比，2004～2006 年中国全海域海平面呈起伏上升趋势，各海区海平面变化趋势与全海域一致。海平面上升不仅会造成我国沿海地区土地资源的严重损失，而且会严重影响沿海地区的重要工程设施和沿海城市发展。这些自然灾害和其他气候变化引发的自然灾害都是城市脆弱性的外因，增加了城市脆弱性的强度。

2 构建减灾防灾体系和建设气候变化适应性城市的路径

2.1 构建减灾防灾体系的建议

2.1.1 提高城市对气候变化和自然灾害的灾前适应能力。加强极端气候变化和重大气候现象及其影响的中短期预报和精细化预报，提高重大气象灾害预报的准确率和时效性，形成全国性、多层次、布局合理的气象监测预报网络，实现灾害性气候事件的预警分析和风险分析。

2.1.2 加强城市对气候变化和自然灾害的灾中应对能力。建立不同级别自然灾害应急处置制度和响应制度，建立分级响应、属地管理的纵向组织指挥体系，构建信息共享、分工协作的横向部门协作联动体系，建立政府、企业、群众共同响应的灾害应急处置体系。

2.1.3 加速城市对气候变化和自然灾害的灾后恢复能力。充分发挥政府在灾后重建中的重要作用，政府要从组织领导、保障措施、责任落实以及政策措施等方面，切实做好灾后的重建恢复工作。政府加强资金和物资管理，强化督促检查，统筹处理灾后重建与做好日常工作的关系，确保灾后恢复重建工作扎实推进。

2.2 建设气候变化适应性城市的路径分析

2.2.1 要厘清全球、全国以及本地区气候特征、气候变化趋势，尤其是极端气候现象，理清人类经济社会系统与气候变化之类的相互关系，从人类经济社会活动角度减轻和减缓其对气候变化的影响。因此，要加强对气候变化专项规划的制定和建设，充分运用规划的提纲挈领作用统筹协调各部门（区域）的应对气候变化行动。在规划基础上，加强国家层面上的气候变化立法工作，以法律规范全社会的经济社会活动，明确各自责任和义务，切实实现有利于人类可持续发展气候安全。

2.2.2 要充分发挥科技对气候变化的支撑作用。通过利用科技加大气候变化规律研究、气候变化趋势预测、气候变化影响分析、提高气候变化的预测性，增强应对气候变化的针对性、有效性和科学性，以减轻已经存在或可能发生的气候变化对人类经济社会的负面影响。

2.2.3 要提高气候变化适应性城市的防灾减灾能力。应对气候变化和防御极端气候灾害能力是体现未来 20 年和谐社会建设水平与国家综合国力的一个重要方面，应把应对气候变化和防灾减灾纳入国家安全体系，动员全社会力量，共同增强防灾减灾、抵御极端气象灾害的能力，降低气候变化的风险，提高农业生产、水资源保障、公共卫生等领域适应气候变化的能力。

3 结束语

气候变化引发了一系列自然灾害，为了实现可持续发展，必须要建设气候变化适应性城市。加强气候变对城市建设的研究分析，有助于提高城市应对气候变化的能力。

参考文献：

［1］苏桂武，高庆华. 自然灾害风险的分析要素[J].地学前缘，2003,10

［2］喻小红等. 城市脆弱性的表现及对策[J].湖南城市学院学报，2007(5)

篇5

关键词：乡村绿色基础设施；生命支撑系统；规划内容

Abstract: The Village Living environment faces a huge threat in the process of rapid urbanization: soil erosion, the uncontrolled spread of land for construction and the deterioration of ecological environment. Based on smart growth and sustainable development and the elaborated the concept of green infrastructure, the article studies the principles and contents of the village green infrastructure planning, aimed to providing theoretical guidance for the construction of rural green infrastructure,

harmonious coexistence of “people，natural，social”.

Key Words: Rural Green Infrastructure；Life-support system；Planning content

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

2009年第46届IFLA大会主题为“绿色基础设施：高性能景观”，定义了风景园林的生态意义。2006年党的十六届五中全会做出了加快社会主义新农村建设的重大决定，提出实施以“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主 ”为内容的新农村建设战略，农村进入了快速城市化进程。在物质水平不断提高的同时，乡村却进入了生态恶化的尴尬境地。基于环境保护意识的增强和生态型基础设施的建设要求，本文研究村庄的绿色基础设施规划，着重恢复乡村自然生态环境的修复和改善。绿色基础设施是对自然生态系统全新的认识和尊重，具有良好的发展前景。

概念辨析：乡村绿色基础设施的内涵

相对与“灰色基础设施”（Gary Infrastructure，常规工程规划的道路、机场、桥梁）而言，绿色基础设施（Green Infrastructure，简称GI）的定义为：具有内部连接性的自然区域及开放空间的网络，以及可能附带的工程设施，这一网络具有自然生态体系功能和价值，为人类和野生动物提供自然场所，它们总体构成保证环境、社会与经济可持续发展的生态框架。它的核心是由自然开放空间来控制城市形态，创造健康的人居环境,凸显了自然环境的“生命支撑”价值。

社会主义新农村建设中，为片面追求城市化速度不断的“大拆大建”，乡村基础设施配套落后，使得水土流失，乡野和自然开放空间不断减少。任其发展下去，将有悖于社会主义新农村建设的根本目的。乡村是快速城市化的重要力量，是实现城乡统筹和可持续发展的主体。而目前的新农村建设之路，恰恰是破坏了乡村可持续发展所依赖的真正基质。乡村绿色基础设施包括生产性绿色基础设施和生活性绿色基础设施，本文所研究的主要是生活性绿色基础设施网络，它包含土壤、水道、湿地、森林、野生动物栖息地及自然区、绿色廊道、森林以及对人民健康和生活质量有所贡献的荒野及其它空地等。在我们进行灰色基础设施建设之前，应该宏观的进行更具建设弹性，前瞻性和主动性的绿色基础设施规划，变被动建设为主动保护。

乡村绿色基础设施规划的框架

2.1乡村土地整治规划

土地整治是指在一定区域内，对耕地、水体、乡村建设用地、林地等进行综合治理，改善土地利用的结构，促进土地资源的可持续利用的过程。2010年底，国务院47号文件为促进乡村土地整治提出“以耕地面积增加、建设用地减少，农村生产生活条件和生态环境明显改善为目标，规范推进以田水路林村综合整治为内容的农村土地整治示范建设。”。我国乡村的土地整治有了一个新的目标:改善乡村生态环境。乡村土地整治不仅包括田地，更包括生活空间和生态环境。①保护：保护具有景观生态意义的生态斑块，如林地、湿地、动植物栖息地、自然水体等。保护乡村人文景观，充分认识地域文化和村庄特色的保护和管理的意义，对有景观价值的住宅和村庄风貌予以更新。②改造：通过生产性活动目的性的进行生态性建设，如河流堤岸的生态化改造，乡村垃圾的一体化处理、地表灌溉等。③塑造：塑造新的生态景观，如建立生态绿色廊道的道路廊道、建造防护林、建设分散的生态斑块等。

2.2乡村水环境治理

在新农村建设过程中，随着大量的公路等不透水区域的迅速蔓延，加上乡村绿色植被的减少，导致河流和地下水位下降，乡村应对洪涝灾害的能力减弱。国外一些发达国家经历了较长时间的村庄建设之后已经将乡村建设的重点转移到乡村人居环境的改善上，利用生态系统的自我修复能力并辅以人工措施来保护乡村本底的自然景观，为我们提供了案例借鉴。如韩国的湿地污水处理系统，澳大利亚的水敏城市设计，日本的乡村生活污水处理系统等。

乡村水环境治理包括乡村河流景观治理和乡村雨水绿色基础设施建设两方面内容。乡村雨水绿色基础设施利用自然环境并应用人工模拟自然生态方式，通过生态技术手段，治理乡村水环境，提高应对洪涝灾害的能力，实现乡村水体的良性循环。如雨水收集净化装置，渗透性道路铺装，植被浅沟等措施。乡村河流景观治理则主要是针对乡村现有的河道景观，可以采取如下几种方式：滨水生态景观带，滨水绿道，对堤岸进行生态化改造等，在较大范围层面上则可以采取设立自然保护区，生态湿地公园，建设区域性生态走廊等方式。

2.3乡村绿色空间网络建设

乡村绿色空间网络是由“网络中心”（hubs）和“连接廊道”（links）组成的自然开放空间系统，包含了各种尺度的生态和景观要素，如绿道，国家森林，公园，农场，森林，湿地，岸线等。网络中心为动植物提供源地，链接廊道用来连接网络中心，使得整个绿色基础设施系统网络化，恢复生态的连续性和网络性，并且为乡村建设提供空间框架。通过对规划区内景观生态环境的调查和评价，确定土地整理需要达到的景观生态目标，构建集生态、景观、游憩、风貌和文化于一体的乡村绿色基础网络。

3、结语

可持续发展定义为：既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的能力。乡村绿色基础设施包含了各种天然和改善再造的生态景观要素，它将乡村生境保护和城市化进程有机融合，是乡村未来真正的可持续发展之路。在快速城市化、消除“城乡二元”结构社会大背景之下，一旦乡村绿色基础设施建设的理念被广泛应用，它所产生理论和实践意义都是巨大的。

参考文献：

[1] 张秋明.绿色基础设施[J],2004(7):35-38.

[2]沈清基.《加拿大城市绿色基础设施导则》评介及讨论[J].城市规划学刊.2005(5):98-103.

篇6

观规划角度提出建议，以期更好地推动海绵城市的研究与发展。

【关键词】：海绵城市；水生态基础设施；生态优先；雨水利用

1、海绵城市的提出背景

城市化的不断加深则带来一系列生态环境问题，其中水生态危机尤为突出。城市面临的水生态问题远不止洪涝灾害，还有水资源短缺和水安全问题与之并存。反观我国传统城市建设模式，在应对内涝洪灾和水安全问题的能力却存在明显不足。

因此，在我国水生态环境恶化和新型城镇化建设的时代背景下，海绵城市作为人与自然和谐共存的有效途径，被专业领域学者提出和推广，并成为国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。

2、海绵城市概念及意义

我国《指南》中对海绵城市的概念进行明确定义：指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。该简单概念背后隐含的深层内涵，可以具体分解为：一是，海绵城市面对洪涝或者干旱时能灵活应对和适应各种水环境危机的韧力，体现了弹性城市应对自然灾害的思想；二是，海绵城市要求基本保持开发前后的水文特征不变；三是，海绵城市要求保护水生态环境，将雨水作为资源合理储存起来，以解城市不时缺水之需。现代化城市建设过程当中，海绵城市的应用有利于解决水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题，为建设海绵城市提供重要保障[1-2]。

3、海绵城市发展历程

3.1国外研究发展历程

通过国外文献研究发现，海绵城市的概念最早被澳大利亚研究学者用来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应。近年来，多有学者运用该概念来形象比喻城市吐纳雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海绵城市来形容城市像海绵一样处理雨洪自然事件问题的弹性能力，并以三个案例说明了从规划到设计不同尺度的具体雨洪管理设计方法，包含雨洪滞留和过滤等景观手法的应用。2015年 1 月，美国《晨报》（Morning Edition）也展_了建设海绵城市的讨论 。国际上关于“海绵城市”的相关理念与政策很多，尽管这些理念的名称不同，但所采取的工程措施基本涵盖：透水铺砖、雨水花园、绿色屋顶、植草沟等雨水渗透、滞留设施，以及生物滞留池、湿地等雨水贮存设施。

3.2国内研究发展历程

通过研究国内文献研究发现，国内关于海绵城市概念最早可追溯到2003年，北京大学俞孔坚和李迪华教授共同出版的《城市景观之路：与市长交流》一书中最早将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力。

在我国海绵城市概念发展的整个过程中，出现了多种概念名称叫法，主要有绿色海绵、海绵体城市、生态海绵城市等，这些概念在改变传统雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、运用生态途径解决城市水环境问题等方面展开了不同程度的探讨研究，与海绵城市有着异曲同工的紧密联系，最终在国家政策层面确定了海绵城市概念的统一和完善[1-2]。

4、海绵城市构建途径与措施

主要分为水生态系统功能主体保护与修复和源头管理与控制技术（区域低影响开发）。其中，水生态系统功能主体保护与修复主要包括：识别水资源保护生态斑块、保护水系网络及生态系统、修复已破坏的水生态斑块及网络、源头管理与控制技术（区域低影响开发）等。根据城市降雨过程，区域低影响开发技术主要分为截留技术、促渗技术和调蓄技术3种。其中，截留技术是通过材料或者结构，将降雨过程中雨水形成径流的速度减缓，通过增加雨水汇集的面积来达到延缓径流目的的技术，如绿色屋顶及植物群落冠层截留等 [1-2]。

5、研究进展现状概述（共识与争议）

5.1三点共识

海绵城市理论产生至今，学术界达成了以下三点共识：

（1）海绵城市的建设是一个长期的过程。（2）内涝和水体黑臭等一系列问题虽然最终表现在水体上，但是其产生原因涉及人类活动特别是城市建设的方方面面，不能“就水论水”。解决问题必须在统一规划的引领下完成，不是单一部门。（3）国外经验是值得借鉴和总结的，但同时要注意的是，国内外城市规模、密度、居住习惯和发展水平不同导致的差异值得重点关注。

5.2七点争议

2014年10月，《海绵城市建设技术指南》的颁布，使海绵城市圈形成了“灰色”“绿色”“灰-绿结合”三派鼎立的局面。争议焦点大致总结为以下七点：（1）城市海绵概念可行性（2）绿地用来调节径流的可行性（3）绿地承担滞洪作用的可行性（4）城市保存雨水和充实地下水的方式（5）海绵城市解决水质污染问题的可行性。（6）建设海绵城市是否更省钱。（7）海绵概念是否可发展。

积极利用绿色海绵体保护和储留雨水是一项积极善意的发展，但前提条件是城市拥有充足的绿地，雨水没有被污染。城市海绵体对治理洪涝能起多大作用，需要实事求是、因地制宜地分析。我们不能把海绵城市当做是解决城市洪涝问题必须且唯一的灵丹妙药，应该打破僵化的思维方式，站在更高的层面、更大的时空尺度上来观察雨洪管理的问题

结束语

雨水不是负担，而是宝贵的资源。在城市景观设计中，将水资源、土地资源等生态平衡纳入设计理念中，建立海绵城市是我国城市建设发展的必然趋势，而我国当前所面临的资源

问题和环境问题日益严峻，进一步表明我国建设海绵城市的必要性，因此，只有更好的将海绵城市设计与城市景观设计结合起来，才能有效解决城市地表水存储问题，减少城市生态环境恶化现象，进而促进我国现代化城市的可持续发展。

【参考文献】

[1] 仇保兴.海绵城市 （LID） 的内涵、途径与展望 [J]. 给水排水，2015，41（3）：1-7.

篇7

1 前言

警戒水位与堤防工程的强度、险情、洪水位及堤防经费等有关，警戒水位的标定不宜太低，也不宜太高，太低则浪费人力物力，太高则危险，应有一个符合实际的恰当数据。

1.1 警戒水位的定义

国家标准“水文基本术语和符号标准”（GB/T 50095-98）对警戒水位的定义为：警戒水位是指可能造成防洪工程出现险情的河流或其他水体的水位。

1.2 修订警戒水位的必要性

上世纪七十年代前后，泰州市按里下河地区、通南沿江地区两个不同水系，根据当时堤防的实际防御能力，参照设防水位、保证水位等条件，分别拟定了1.80m（废黄河口基面，下同）、3.80m的警戒水位，一直沿用至今，对全市防汛抗灾起到了积极防范作用。但是，近十几年来，随着泰州经济社会的迅速发展，水利建设和防汛设施不断完善，全市工情及水情都发生了相应变化，圩堤防御能力大大提高，原定的警戒水位与目前实际情况已不相适应。因此重新检验和制定相适应的警戒水位，是涉及保障社会稳定和减少城乡灾害的重要任务，应加以认真研究。

2 区域概况

2.1 自然地理与气候特征

泰州市位于江苏省中部，长江北岸，北部与盐城市毗邻，东临南通，西接扬州。下辖两个区和四个县级市，即海陵区、高港区、兴化市、靖江市、泰兴市和姜堰市，地跨东经119°38′21〞～120°32′20〞，北纬32°01′57〞～33°10′59〞，总面积5787.26km2。

全市属亚热带湿润气候区，多年平均气温15.0℃；降雨充沛，但年际、年内分布不均，多年平均降水量1027.0mm，降水主要集中在汛期（5~9月），汛期多年平均降水量684.7mm，占年降水量的66.7%。主汛期，梅雨和台风是造成洪涝灾害的最主要因素。

2.3 地形地貌

泰州市属于长江三角洲平原的一部分，境内地势低平，区内地貌可划分为：里下河湖沼堆积平原、通南高沙土平原和沿江圩田三大地貌区。

里下河湖沼堆积平原，位于老328国道以北，地势平坦，标高1.4～3.2m，是著名的低洼水网区之一。通南高沙土平原，分布在老328国道以南，江平公路——靖泰界河一线以北，系由江、河携带泥沙堆积而成，标高一般3.5～6.5m，地面起伏微弱。沿江圩田，在江平公路——靖泰界河一线以南，为长江冲积平原的河漫滩地，地势开阔平坦，标高一般2.0～4.5m。

3 流域水系与工情概况

3.1 河流水系

泰州市地处江淮下游，以老328国道为界，北部属淮河流域里下河水系，南部属长江流域通南沿江水系。全市河网密布，河道纵横交错。里下河地区主要有新通扬运河、卤汀河、泰东河、蚌蜒河、车路河等十数条骨干河道；通南沿江区主要有泰州引江河、南官河、通扬运河、古马干河、如泰运河、夏仕港等20余条骨干河道。

里下河地区设有水位站10个，代表性站有：南官河兴化站、运盐河溱潼站、泰东河泰州（泰）站。通南沿江区设有水位观测站点6个，代表性站有：老龙河黄桥站、通扬运河泰州（通）站。

3.2 工情概况

泰州市里下河地区建有4400余座圩口闸；沿江建有各类通江涵闸270余座（含高港枢纽），主要有高港闸、高港抽水站、口岸闸、马甸港闸、过船港闸、天星港闸、十圩港闸、夏仕港闸等。1999年建成的泰州引江河暨高港枢纽工程改变了区域原有水系格局，大大增强了区域引排能力，间接提高了区域防洪标准。

九十年代末本世纪初，里下河地区按防御1991年型洪水标准对圩堤进行了达标建设，建成后堤顶高程4.5m，顶宽4.0m；通南沿江区骨干河道在地势低洼段也筑有河堤，顶高6m左右。

4 警戒水位计算方法

4.1 方法简介

警戒水位的计算方法，在我国各地曾研究使用的，大致有四种方法。其中，年最高水位频率分析法被广泛使用。该法即对每年一次最高水位系列直接进行频率计算分析，简介如下：

年最高水位频率作为警戒水位（x）的依据，基于的是随机理论分析。将每年汛期发生的最高水位看作随机变量（xi），则xi应落在多年最高水位均值（EX）与两旁相应的均方误差（σ）之间。假定xi落在上、下限为一个σ的区间内为正常，反之则为异常情况（即洪涝、干旱区间）。

因此，估算警戒水位的经验式为：x= EX±k·σ。

其中k假定按正态分布，相当于拟定一个σ，即k=1，频率（P）区间为68.3%，则警戒水位的频率上限为15.9%（即重现期6.3年一遇），下限为84.2%（即重现期1.2年一遇）。

由此警戒水位（x）可在6年一遇至1.3年一遇重现期范围内，结合当地防洪工程设施、历史洪水资料和防护地区经济社会重要程度等作出合理的抉择。

4.2 年最高水位频率计算

根据兴化站1950～2007年、黄桥站1956～2007年、溱潼站1953～2007年、泰州（泰）站1962～2007年、泰州（通）站1925～2007年历年最高水位资料，通过计算得到各站相关频率年最高水位成果，见表1。

表1泰州市代表站相关频率年最高水位计算成果表 单位：m

4.3 现有警戒水位分析

目前，泰州市使用的警戒水位是按水系划分确定的，里下河地区以兴化站为代表站，警戒水位为1.80m；通南沿江区以黄桥站为代表站，警戒水位为3.80m。

由表1，可对现有警戒水位与最高水位频率成果进行比较：（1）里下河地区：警戒水位1.80m，兴化站为重现期1.3年一遇最高水位，溱潼、泰州（泰）站均不足1.3年一遇，颇为偏低。（2）通南腹部区：警戒水位3.80m，黄桥站高于10年一遇最高水位，泰州（通）接近5年一遇，差异较大。

5 关于警戒水位标准

科学、准确地确定警戒水位是一件非常困难的事情，它涉及众多因素的综合分析与取舍，需要考虑的环节很多。为了制定一个相对适宜的值，确定警戒水位除应基于最高水位频率计算（水情因素）分析外，还应根据不同区域防洪安全要求及泄洪能力（工情因素），并考虑区域政治、经济、社会、环境等因素综合论证确定。

5.1 防洪标准、排涝能力

“十五”、“十一五”期间，泰州市水利发展与改革实现了一系列重大跨越，以流域、区域及城市防洪与水生态环境改善为重点的水利工程建设，进一步巩固和提升了防洪保安能力。长江防洪达到“长流规”标准；里下河地区圩堤基本达到“四五四”标准，防洪已达20年一遇标准；中心城市防洪基本达到了100年一遇的防洪标准和20年一遇的排涝标准；通南排涝能力基本达10年一遇、里下河地区域排涝能力基本达5年一遇标准。

“十二五”目标长江堤防重点地段防洪标准达到100年一遇洪（潮）水位加10级风浪。城市防洪泰州主城区达100年一遇标准，县级市（区）建成区防洪标准达到50年一遇标准，发展较快或规模较大的乡镇所在地达到20～50年一遇标准。里下河地区328国道控制线防洪达100年一遇标准，圩堤全部达到“四五四”标准。里下河地区区域排涝基本达到10年一遇标准，圩内排涝达到10年一遇标准。通南区域排涝标准达到10～20年一遇。

《泰州市城市水系规划》确定“泰州市为Ⅱ级重要城市，防洪标准为100年一遇。新通以南为泰州中心城区及新区所在地，防洪标准为100年一遇；新通以北地区按里下河圩区防洪设计水位设防；老328国道控制线、312省道控制线设防标准、长江堤防防洪标准均为100年一遇”。里下河地区“近期防洪设计水位为里下河现状工情50年一遇水位3.82m”。“通南高沙土地区100年一遇设计洪水位为5.0m”。

5.2 重要地区重点防护原则

城市是一个地区政治、经济、文化的中心，2009年泰州城市化水平已达51%。城市与中心城镇防洪安全是确定警戒水位的重要依据。

5.3 淹没损失

淹没造成的经济损失大小也是确定警戒水位需要考虑的关键因素之一。

5.4 警戒水位标准划分

现据泰州市防洪工程实况，结合不同片区历史旱涝情况提出泰州市警戒水位标准划分（建议）：

Ⅰ类：设防标准最高，警戒水位可提高防御一般洪涝灾害，上限选取重现期为6年一遇（P：16%）；Ⅱ类：设防标准较高，警戒水位可防御偏涝灾情，选取重现期为4年或2年一遇（P：25%～50%）；Ⅲ类：设防标准一般，警戒水位可防御正常水情的上限，选取重现期为2年或1.7年一遇（P：50%～60%）；Ⅳ类：设防标准较低，警戒水位防御正常水情的下限，重现期选取1.7年或1.3年一遇（P：60%～75%）。

6 警戒水位推荐值

6.1 推荐值

根据不同对象设防标准，参照上述警戒水位标准划分，泰州市按水系分片区代表站警戒水位推荐值见表2。

表2泰州市分片区代表站警戒水位推荐值

6.2 使用检查

即使按上述推荐确定了警戒水位，也需要每年检查实际超过警戒水位的发生次数，若警戒水位选取过高，紧接着出现保证水位的洪水，使防汛抢险措手不及，可能带来一定的损失；反之若选取过低，频繁超警，使防汛队伍疲于奔命，易形成“有警无险”概念，产生松懈麻痹思想，反而失去警戒作用。

7 结语

篇8

    内的生态环境需水的概念。2000年李丽鹃等在对海滦河流域河流系统生态环境需水量的计算过程中将生态环境需水量狭义地定义为“维持地表水体特定的生态环境功能,天然水体必须蓄存和消耗的最小水量” 。刘昌明院士在中国科协2001年学术年会的报告中将必要(最小)生态环境需水量定义为“维持生态环境系统基本功能的一种水量”。2000年贾宝全指出“生态环境需水量是改善生态环境质量或维护环境质量不至于进一步下降时需要的水量”。由中国工程院组织专家完成的《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》认为:广义的生态环境用水,是指“维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水,包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等,都是生态环境用水” “狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”。

    笔者所采用的生态环境需水量的定义是《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》中的狭义定义,即“生态环境需水量是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”[1]。

    2 研究的目的与意义

    对水资源短缺的讨论早已不是一个新鲜的话题,而且对于这种短缺所带来的对经济、社会发展的制约,人们也已有了较为深刻的认识。中国水资源总量为2.8万亿m3,1997年中国人均水资源量为2 220 m3,到2006年已经下降到1 945 m3,已低于联合国系统公布的2 000 m3的中度缺水警戒线,还不足世界人均水资源占有量的1/4。

    在这种水资源短缺压力下,过去在全国范围普遍忽视生态环境需水,以牺牲环境来保证工、农业用水需求,从而造成了大面积的水土流失、土地沙化,使得生态环境不断恶化。“98大洪水”过后,社会各界都意识到了水保的重要性,以及保护生态环境对实现可持续发展的基础性作用。

    对于辽宁省太子河流域来说,水资源短缺也是摆在人们面前的一个巨大挑战。太子河河长413 km,流域面积13 883 km2,是辽宁全省面积的1/10。流域内有本溪、辽阳、鞍山和营口等市,是辽宁省经济发达地区,1996年国民生产总产值达750亿元,约占全省的1/4。依靠传统的水资源管理方法,已难以解决日益严重的区域性洪涝灾害、水资源短缺和水环境恶化等一系列问题。太子河流域水资源的问题也直接成为制约辽宁省经济发展的一个主要因素[2]。

    3 生态环境需水量确定手段与方法   

    生态环境需水量的确定还是一个崭新的问题,目前尚无统一的标准与方法,因此笔者总结现有的研究成果,将辽宁省太子河流域生态环境需水量的确定手段与方法总结如下:1)利用GIS技术中的地图识别功能对辽宁省最新的土地利用图与辽宁省植被区划图进行识别与处理,将太子河流域从其他类型地区区分出来单独计算。并根据收集的水文资料,分别计算河流系统的基本生态需环境水量(用以维持河流百年一遇洪泛区中的水生生物的正常生长,以及达到排盐、入渗补给以及污染自净等要求所需水量)、河流排沙需水以及河流补给的湖泊洼地的环境的需水量等。然后,通过综合集成的方法确定河流系统的生态环境需水量。2)将其余部分在辽宁省土地利用图上划分为自然形成区(受人类干扰较少地区,其植被类型与植被区划图中相同位置的地带性植被特征一致),以及人类影响区(城镇、农田、防护林等)两部分。3)将自然形成区按辽宁省植被区划分成不同区域,标明优势植物物种,然后根据以往对不同植物物种需水特性的研究结果,推求不同植被区的生态环境需水量。4)分别计算人类影响区中各城镇的生态环境需水量,以及人类活动影响下的植被生长区的耗水量;5)将以上结果综合到一起,作为该流域的最小生态环境需水量。

    生态环境需水量是一个时空动态变量,在研究生态环境需水量时,既要从宏观上搞好统筹规划,调查清楚生态背景,明确研究的目的和意义,使研究具有使用价值,又要根据生态环境需水量地带性比较强的特点,充分利用遥感卫星信息和GIS技术,进行生态分区。

    参考文献

篇9

关键词：防洪抗旱；信息技术；指挥系统；水旱灾害

信息技术的发展日新月异，在防汛抗旱工作中的应用也越来越广泛。本文的几点思考主要围绕4个方面展开：第一，指挥系统业务的拓展问题；第二，信息采集技术进展；第三，硬件环境和云计算；第四，软件平台与开发体系。

1指挥系统业务的拓展

1.1城市洪涝

目前城市洪涝的问题越来越突出，在国家防汛抗旱指挥系统一期工程、二期工程的建设中，对城市洪涝问题，考虑的是远远不够的。2012年北京“7.21”特大暴雨，一场城市暴雨引起的洪水致79人死亡，损失严重,在世界上产生了很大的影响，但对加快城市基础设施建设和城市防洪工作的加强，起到了至关重要的作用，是一个里程碑性的事件，使得我国城市洪涝防治进入新的时期。2016年，城市洪涝问题突出，长江发生1998年以来最大的洪水，太湖发生历史第二位洪水，城市局部洪涝严重，全国有192座城市受灾。城市暴雨频频打破历史极值，2012年北京“7.21”特大暴雨，房山最大的降雨量达到541mm，接近北京多年平均降雨量（580mm）；浙江余姚2013年10月8日降雨量达到500mm，其中最大的张公岭站达到809mm。近年，我国暴雨强度增加，而且城市暴雨的频次也明显增加。根据国家住房与城乡建设部的统计，2008～2010年，全国有62%的城市发生了不同程度的洪涝，有137个城市洪涝灾害超过3次。建议：①城市暴雨呈增多增强趋势，逢大雨必涝已成中国城市的通病。城市洪涝防治应该纳入国家防汛抗旱指挥系统工程，统一调度决策和管理。②城市防洪重点工作包括城市防洪除涝工程建设，以及洪涝信息监测、预警、工程调度和应急管理。③城市防洪应该与流域防洪综合考虑（防洪、除涝、排水3个防治标准要统筹考虑），应该与城市供水、城市水环境统筹考虑。

1.2沿海防洪

目前，沿海的防洪形势越来越严峻，我国防汛指挥系统中对沿海的防洪形势考虑的仍不够。2017年3月22日，国家刚刚的《2016年中国海平面公报》指出[1]，中国海平面总体呈现波动性上升趋势。2016年，中国沿海海平面比常年平均高82mm，比2015年高38mm，是1980年以来的最高位。中国沿海近5年的海平面均处于30多年来的高位。政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第五次评估报告指出，全球过去50年海平面的上升速率是2.6mm/a[2]。1980～2016年，中国沿海海平面上升的速率为3.2mm/a，远远高于同期全球平均水平。《2016年中国海平面公报》指出，2016年上海的沿海平面波动较大，比常年高出102mm，预计未来30年，上海沿海的海平面将上升65～150mm，上海现在1000年一遇的风暴潮标准明显偏低，防护和抗御风暴潮的能力也将明显下降。

1.3台风

近年来，在西太平洋生成的台风虽然没有增加的趋势，但影响或登陆我国沿海的强台风和超强台风数量明显增多，台风带来的降雨也明显增多，因此，沿海的防洪问题也应该重视台风的影响，在我国的防汛指挥系统中要对沿海的防洪减灾给予高度重视。建议：①工程措施方面，全面普查复核沿海海堤防洪防风暴潮标准，科学编制全国海堤建设规划，全面提升海堤防洪标准。②非工程措施方面，建立台风预警预报系统，及时监视和预警台风移动路径、影响范围、风力及降水强度等；建立风暴潮模拟分析系统，及时监视和预测风暴潮增水过程。③加强研究海平面上升规律和风险管理，提出适应性对策。

1.4山洪灾害

山洪地质灾害目前是我国因洪灾造成人员死亡的主要灾种。我国有山洪地质灾害防治任务的山丘区面积约487万km2，约占国土面积50.7%，防治区内约有人口5.7亿人。因此，应将现有的各类监测站网、预警信息和管理作为一个统一的系统纳入防汛抗旱指挥系统工程；应加强山洪地质灾害形成机理研究，提高灾害预警的可靠性。

2信息采集技术进展

2.1降雨监测

针对降雨的监测，目前有3种形式。（1）大多雨量站仍采用翻斗式自记雨量计作为地面雨量监测的主要手段和仪器，但是点雨量受地形和周围环境的影响，其代表性受到限制。（2）雷达监测降雨在指挥系统中已初步应用，具有时效性强、信息丰富等特点。但是天气雷达反演需要大量的地面监测信息去标定，存在受地形杂波的影响问题，一旦受到建筑、山体的影响，信息是不准确的。（3）遥感监测降雨，研究基础薄弱，受云的类型和特性的影响显著，需要看到云的内部结构，并对能否产生降雨的动力条件等进行分析，监测精度较差。因此，要重视多元数据的监测和综合分析，应用地面雨量站、降雨雷达站和卫星遥感信息进行数据同化，综合利用卡尔曼滤波校准、最优插值、变分校准和统计权重集成等方法，分析计算面平均雨量，以提高预报精度。

2.2水位监测

（1）浮子式自记水位计具有精度高、干扰小等优点，是水位监测的主要方式，但建设费用高、受地形条件限制。（2）非接触式超声波水位计在一些中小河流有较多的应用，但其监测精度受到大气等环境条件的影响，特别是湿度的影响比较明显。（3）压力式水位计、气泡水位计、雷达水位计等先进水位测量仪器，改变了水位测量方式，提高了水位测量精度，节省水位井建设成本。因此，在水位监测中，要追求监测精度，要因地制宜，不能一概而论；要综合考虑，采取适合的监测方式。

2.3流量监测

（1）传统缆道测流（半自动式或自动式）是流量监测最主要的一种手段，测量精度与监测垂线与监测点数量有关，测量耗时长。（2）应用声学流速流量（ADCP）测量设备、雷达波流速仪等新型仪器，可实现流量在线自动监测，具有测量速度快、精度高等优点，但仪器设备多为进口，费用高。

2.4旱情监测

（1）应用土壤水分传感器监测土壤含水量是常用的点墒情监测方法，但监测范围小，数据代表性差。（2）卫星遥感技术进行大范围土壤墒情监测时效性快、监测内容丰富，包括流域土壤含水量、蒸发、作物缺水程度等，目前应用越来越多。但遥感监测也带来了一个问题，传统的遥感监测遇到云就看不到下面的情况，故受时段限制。因此，适量的墒情监测站点、卫星遥感墒情反演、基于降雨量和水量平衡的流域水文模型，综合分析流域的墒情是非常必要的。旱情综合分析系统应考虑大量的气象信息，综合降雨利用模型，分析计算降雨的蒸散发量，并考虑各个墒情站点的监测数据，综合分析大范围的旱情信息。

2.5工情信息监测

（1）高密度电法大坝堤防内部缺陷探测：探测深度较大，受外界信号干扰较小，图像直观，可现场快速确定隐患的性质和部位，起到应急探测的目的，但分辨率较低。（2）探地雷达法堤防内部缺陷探测：具有分辨率较高、探测速度快的特点，并且可更换天线探头，适应不同的探测目标，但存在图像不直观、解读要求高，非屏蔽天线受外界电磁信号干扰较大的缺点。

2.6信息传输技术

信息传输技术从传统的微波、短波、超短波专用通信系统与公用电话通信系统相结合，向通用分组无线通信系统（GPRS）、卫星等方面快速发展，重要站点要求两种通信信道互为备份模式，提高了信息传输的可靠性。

3硬件环境和云计算

云计算有很多的解释，现阶段广泛接受的是NIST（美国国家标准和技术研究院）给出的定义，认为云计算是一种资源利用模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互，用户按资源使用量付费[3]。云计算强调的是全系统所有资源的优化配置和应用，通过网络实现资源共享。云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展的高度融合。回看我国防汛抗旱指挥系统一期工程的建设任务，有水情分中心、工情分中心，每个分中心都有服务器，都有数据库管理系统、业务系统，好多地方的技术水平达不到标准，甚至不会应用。应该集中到水利云平台，尽快建设强大的水利云。

4软件平台与开发体系

我国防汛抗旱指挥系统一期工程提出“两台一库”的技术体系结构，实现业务应用系统的标准统一、资源共享和业务协同。当时技术是先进的，是指挥系统工程的重要创新点。笔者认为“两台一库”的架构仍然是有效的，但是要在这“两台一库”的每一个部分运用新的技术，不仅仅是一个“互联网+”的概念。系统结构应该是在“两台一库”的总框架下，加上新的软件技术；数据库方面，围绕数据的统一更新、数据的唯一性，建设集中式的数据库。在国家防汛抗旱指挥系统的业务系统开发建设中，水文气象、历史大洪水和旱情灾情等长系列的资料对于洪水预报预警、旱情评估与发展趋势分析、洪水调度决策分析、灾情评估等非常重要，新的业务系统的开发和建设，要应用大数据的分析技术。这里谈一点关于大数据的粗浅认识。（1）大数据是指无法用现有的软件工具提取、存储、搜索、共享、分析和处理的海量的、复杂的数据集合。（2）大数据的特征：①数据体量巨大；②数据类型繁多，包括机构化和非机构化的；③价值密度低，海量信息中有价值的信息可能很少，信息提纯非常重要；④处理速度快。（3）大数据应用：海量数据源建设、实时信息监测与数据实时更新、所有相关信息的综合分析计算、推理归纳及知识提取。水文预报是一个很典型的大数据的应用，现在做水文预报，不是计算机算出多少就是多少，要考虑降雨分布、考虑低水情况、考虑下游的顶托、考虑历史上发生的种种情况等。

5结语

（1）我国防汛抗旱指挥系统工程由四大系统组成，涵盖了信息资源、信息传输、信息处理与管理、信息应用与服务的全过程，实际上是信息系统工程，是水利信息化的龙头工程，该工程的实施，促进了水利信息化的快速发展，为水利信息化提供重要的基础设施和技术引领。（2）防汛抗旱指挥系统总体设计原则是先进实用的，一期工程的技术体系和方案是当时主流的信息技术，也是先进实用的。（3）近些年，信息技术快速发展，信息传输、网络、软件开发和信息服务等方面的技术有了很大的发展，防汛抗旱指挥系统工程的技术体系需要做必要的调整，未来的系统建设和升级改造中应尽可能应用最新和成熟的信息技术，但总体技术架构仍是适用的。（4）防汛抗旱指挥系统工程应该根据我国水旱灾害的新特点，拓展其内涵，将城市洪涝防治、山洪地质灾害监测预警、沿海地区防洪防风暴潮应对措施等纳入防汛抗旱指挥系统的重要内容。

参考文献

[1]国家海洋局.2016年中国海平面公报[EB/OL].（2017-03-22）.

[2]IPCC.ClimateChange2014：SynthesisReport[M].Cambridge：Cam-bridgeUniversityPress，2014.

篇10

摘要:分析得出影响天水苹果正常生长的主要农综合评价z业气象灾害是前秋9月大气干旱、冬季12—2月暖冬高温、苹果花期4月下旬高温干旱和春季4月下旬低温危害。各灾害发生频率在53%~70%之间,以前秋9月干旱最多,春季4月下旬低温危害最少;前秋9月大气干旱以中—大灾为主;其他灾害均以轻、中灾最多,大灾居次;各种灾害因子重灾年份最少,仅在6%~15%之间。农业气象灾害综合评估除轻灾评估准确率略低,为89%外,中—重灾评估准确率均达100%,灾害评估效果比较理想,对农业防灾减灾有一定的指导意义。

关键词:气象;灾害;苹果生产;甘肃天水

我国是自然灾害频发国之一,年均灾害损失约510×108~640×108元。其中由气象灾害引起的损失占85%左右,仅干旱、洪涝、风暴潮、冰雹、低温冷害这几种气象灾害造成的粮食损失占所有自然灾害损失的97%左右,直接经济损失占总经济损失的76%以上[1]。天水地处黄土高原与西秦岭山地大陆性干旱半干旱气候区,海拔在750~3120m之间,年均气温7.0~11.1℃,年降水量430~600mm之间,平均日照总时数2000~2400h,无霜期156~188d,极适宜优质苹果生产,是甘肃省主要苹果产业发展基地,所产苹果以个大、色艳、硬度强、糖分高、品质佳、耐储存而深受广大客商和消费者青睐,“花牛苹果”已获得全国知名品牌类注册证明商标,是支撑天水市经济发展的四大支柱产业之一。天水市现有苹果面积约6.5×104hm2,总产量约54×104t。但由于境内山多川少,沟壑纵横,海拔高差大,气候差异显著,属全国气象灾害高发区域,干旱、洪涝、冰雹、低温冷害等气象灾害频繁发生,苹果产量、品质和优质率提高很慢,极大地限制了苹果产业化发展。

近年来,气象灾害评估技术研究已引起众多学者高度关注,但大多局限于单种气象灾害[2-5]的定性化研究。特别是针对多年生果树,在实况灾害资料极度缺乏的情况下,果树气象灾害风险评估的研究报道很少。为此,本文利用统计学方法,确定影响该地苹果生产的主要农业气象灾害因子,并将各农业气象灾害因子划分等级,进行天水主要农业气象灾害对果树作物量化评估影响研究,为有效防御农业气象灾害,最大限度减轻或减免农业损失提供参考。

1资料来源与研究方法

1·1资料来源苹果产量资料取自天水市统计年鉴1978—2007年;相关气象资料取自天水市关山区清水、渭北旱区秦安和河谷区麦积二县一区气象站1978—2007年气象观测资料。

1·2研究方法

1·2·1代表点的选取根据天水气候区划,选取渭北旱区、关山区和河谷川区苹果种植面积较大的秦安县、清水县和麦积区作为代表点。

1·2·2苹果产量资料的处理苹果气候产量资料分解的方法和准确性,会直接影响苹果农业气象灾害的分析评估研究。

在参照仅有的农业气象灾害观测调查资料的基础上,将天水市苹果总产量资料按3、5年滑动平均法、线性法、正交多项式法、指数法等多种函数分解方法[6]提取其趋势产量。统计分析表明:天水市苹果总产趋势产量的提取以指数法效果最佳(图1),趋势产量提取方程为y=8682·2e0·126t(y:趋势产量;t:时间序列,t=1,2,3,…;n=30;r=0·93)。用y′i=(Yi-yi)/yi×100%计算逐年苹果总产量动态相对偏差百分率[6-7](y′:苹果气候产量增减率;Yi:苹果实际产量;yi:逐年苹果趋势产量;i:年份)。

1·2·3影响天水市苹果总产量的主要农业气象灾害因子的提取农业气象灾害对天水苹果生产的影响研究[8]中,通过分区统计分析,得出影响天水渭北旱区、关山区和河谷川区三区苹果正常生长的主要农业气象灾害均为上年秋季9月大气干燥度,冬季12月至2月负积温的光照条件订正值和苹果花期4月下旬平均最高气温的大气相对湿度订正值,春季低温晚霜冻出现频率和危害程度正在逐步减轻。

为了更进一步提取影响天水市苹果总产量的主要农业气象灾害因子,将3个气候区主要灾害因子与天水市苹果总产量动态相对偏差百分率进行逐步回归[9],建立如下影响苹果气候总产量的主要农业气象灾害因子提取方程:式中,y′i为苹果总产量动态相对偏差百分率;K′9秦安为渭北秦安上年秋季9月大气干燥度∑T≤0℃×Q12-2麦积为河谷区麦积冬季12—2月负积温的光照条件订正值;TM4月下旬/U麦积为河谷区麦积苹果花期4月下旬平均最高气温的大气相对湿度订正值;Tn4月下清水为关山区清水苹果花期4月下旬平均最低气温。12—2月暖冬高温虽然不属于气象学上定义的气象灾害因子,但随日益加剧的暖干气候[10],暖冬高温对苹果生长影响极大,仅次于前秋9月干旱灾害。

1·2·4气象灾情等级划分标准将渭北秦安上年秋季9月干旱(用大气干燥度表示)、河谷区麦积暖冬(用冬季12—月负积温的光照条件订正值表示)和花期高温危害(用苹果花期4月下旬平均最高气温的大气相对湿度订正值表示)、关山区清水春季低温危害(用4月下旬最低平均气温表示)4种标准化处理后的主要农业气象灾害标准值作为成灾变异值。再将1978—2007年30年成灾变异值中大于或等于0·1以上的成灾变异值(春季低温为小于或等于-0·1以下的成灾变异值),按变异值的离散程度[11]分成相等的4个组,从小到大将灾情等级依次划分为轻灾、中灾、大灾和重灾4个等级,并采用分级赋值和内插法依次赋以1~3、4~6、7~9、10~12。9月干燥度(秦安)、暖冬(麦积)和花期高温(麦积)成灾变异值小于0·1为无灾;春季低温(清水)成灾变异值Z大于0·1为无灾,无灾年份灾害等级分值ci按0分赋值(表1)。

1·2·5灾情指数的计算及综合评价方法式(1)得出影响天水市苹果总产量的主要农业气象灾害为渭北秦安上年秋季9月大气干旱、河谷区麦积12—2月暖冬和4月下旬花期高温干旱、关山区清水春季4月下旬苹果花期低温危害。

为此,本文将以上4种灾害作为影响天水市苹果总产量的主要农业气象灾害因子。用式(1)计算得出的相应站点灾害因子的贡献率(方程中相应灾害因子系数/4种灾害因子系数绝对值之和×100%)作为相应站各类灾害因子的影响权重(wij:其中渭北秦安9月干旱w1=37%;河谷区麦积暖冬w2=27%,花期高温危害w3=22%;关山区清水春季低温危害w4=14%),并与其对应站点相应灾害类型的等级分值相乘,4种灾害类型进行累加[式(2)]就得到农业气象灾情的灾情指数(Pk),并以此作为农业气象灾害危害评估指标,与苹果气候产量增减率实况分级进行对比分析(苹果气候产量增减率实况亦分为无、轻、中、大、重5级,分级方法同灾害成灾变异值分级)。

Pk=∑4j=1Cij×wij(2)式中,Pk为灾情指数;Cij为4种灾害等级分值(i:1978—2007年各年份,i=1,2,3,…,30;为4种农业气象灾害,j=1,2,3,4;下同);wij为相应灾害因子的影响权重。灾情指数(Pk)越大,表明农业气象灾害对农业生产的影响越大,灾情越重;反之,对农业生产的影响小,灾情越轻。

2综合评价

2·1主要农业气象灾害分布表2是影响天水苹果生产的前秋9月干旱、冬季12—2月高温、花期4月下旬高温干旱气候和春季4月下旬低温发生频率统计。1978—2007年30年中,前秋9月旱灾最多,发生频率70%,主要以中—大灾为主,占旱灾年份的52%;轻灾年份次之,占38%;重灾年份最少,占10%。暖冬和花期高温灾害次之,发生频率分别为63%和67%,均以轻灾为主,分别占灾害年份的47%和45%;中—大灾次之,分别占47%和40%;重灾年份最少,分别占5%和15%。春季低温危害最少,发生频率53%,仍以轻灾居多,占灾害年份的50%;中—大灾次之,占44%;重灾年份最少,占6%。

2·2综合评价将式(2)计算的逐年农业气象灾害综合灾情指数(Pk)分成1、2、3、4、5相等的5个组从小到大将灾情等级依次划分为无灾、轻灾、中灾、大灾和重灾5个等级与苹果总产量动态相对偏差百分率实况分级(表3)进行对比分析。

天水市1978—2007年30年逐年主要农业气象灾害对苹果生产的影响进行综合评估,并与实况(表4)进行对比分析。评估无灾11年,与实况相符10年,评估准确率91%。灾害年份中,评估轻灾9年,与实况相符8年,评估准确率89%。评估中灾5年,大灾5年,重灾1年,均与实况相符,评估准确率均为100%。灾害年份除轻灾评估准确率略低外,中—重灾评估准确率较高,特别是重灾的1991年、大灾的1984年、1987年、1989年、1992年和1997年,苹果均出现较大幅度减产,灾害评估效果比较理想。

3结论与讨论

(1)分析得出影响天水苹果正常生长的主要农业气象灾害是前秋9月大气干旱、冬季12—2月暖冬高温、苹果花期4月下旬高温干旱和春季4月下旬低温危害。各灾害发生频率在53%~70%之间,以前秋9月干旱最多,春季4月下旬低温危害最少;前秋9月大气干旱以中—大灾为主;其他灾害均以轻、中灾最多,大灾居次;各种灾害因子重灾年份最少,仅占6%~15%。

(2)综合评估表明:影响天水市苹果生产的农业气象灾害综合评估除轻灾评估准确率略低(89%)外,中—重灾评估准确率均达100%,灾害评估效果比较理想。

(3)由于苹果灾害实况调查观测资料极少,给苹果灾害的评估研究工作带来了极大不便。

为此,本文主要采用统计学方法,利用苹果产量资料,在参照仅有的农业气象灾害观测调查资料的基础上,将指数法分解后的苹果总产量动态相对偏差百分率,按其离散程度确定为无灾、轻灾、中灾、大灾和重灾5种灾害程度实况类型。影响天水市苹果总产量的主要农业气象灾害因子的提取,也是采用了统计分析方法,进行理论提取。研究结论除轻灾评估准确率略低外,中—重灾评估准确率较高,在缺乏农业气象灾害实况观测调查资料的情况下,可作为气象灾害评估的有效方法,对农业防灾减灾有一定的指导意义。但因苹果灾害实况灾情资料极少,现实生产中仍有待更进一步研究验证。

参考文献(References):

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[2]刘濂,王卫,刘东都,等.河北省3种农作物气象受灾程度分级与灾害损失率分区的研究[J].生态农业研究,1997,5(4):

[3]徐良炎,高歌.近50年台风变化特征及灾害年景评估[J].气象,2005,31(3):41-45.

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