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第22届国际大坝会议第86专题总结 洪水与干旱的评估与管理
  一、概述

    第22届国际大坝会议的第87主题为“洪水与干旱的评估与管理”。该主题下设四个议题:(1)大坝在水旱灾害管理中的作用;(2)大坝与防洪减灾;(3)洪水与干旱的评估;(4)大坝的防洪安全。该主题共收到来自21个国家的41篇报告。西班牙大坝委员会主席L. Berga先生担任该主题的主席;韩国岭南大学李舜铎教授担任副主席。中国水科院程晓陶博士作该主题的总报告,并分别对4个议题作了总结发言和评论。

    水库与大坝在现代化的防洪抗旱减灾体系中占有重要的地位。然而,洪水与干旱的评估与管理成为国际大坝会议的主题还是第一次。此前的主题虽然也涉及到洪水与风险分析的许多方面,但是主要是针对大坝自身的安全。第87主题的设置表明,今天,针对水旱灾害形势的显著变化,大坝的管理部门不仅要更加关注大坝安全以应对极端的洪水事件,而且,要在流域水旱灾害综合管理中,发挥更加积极的作用。

    第87主题的总报告,概述了与大坝相关的水旱灾害管理问题,例如大坝在水旱灾害管理中的作用;改进水库调度规则、发展洪水预报系统与完善相应应急计划,以利于防洪减灾;水旱灾害管理中新技术的应用,以及有关设计洪水评价准则与建立新标准的趋向等;并对该主题的41篇报告做了综述。

    总报告在结论中指出:水旱灾害管理的本质,是综合运用法律、行政、经济、技术、教育与工程手段,调整客观存在于区域之间、以及人与自然之间基于水旱灾害风险的利害关系。由于移民、环境保护等原因,大坝建设与运行所面对的各种制约因素将变得更为苛刻。因此,像大坝这样的工程措施,不仅应该与先进的洪水预报系统等非工程措施有机地集合起来,而且,其本身也需要运用法律、行政、经济、技术、教育等非工程手段来推动其合理的规划与运用。

    二、大坝在水旱灾害管理中的作用

    在水旱灾害的管理中,水库是非常有效的工程措施,因为它们能够拦蓄洪水、调节径流、削减洪峰,并增加干旱期可利用的水资源量。我们应该在流域背景下认识大坝的作用,不仅考虑到水文气象与工程的因素,而且要考虑社会经济与生态系统等方面的因素。

    水库大坝应被纳入水资源综合管理的体系。建设各种大坝的目的,在于重构人与自然之间的平衡。而重构这种平衡是需要付出代价的。今天,对于大多数发展中国家来说,大坝建设依然是支持其持续发展的不可替代的措施。

    在洪水综合管理中,水库与大坝将继续发挥其积极的作用,因为对于减轻水旱灾害的不利影响,有效发挥水资源的综合效益等方面来说,它们是积极而可操作的手段。

    在水资源综合管理中,水库大坝的关键问题是如何把握适度。应该更为合理有效地进行大坝的规划、设计、建设、运行与管理,避免因不明智的运用引起负面的效应。

    三、大坝与防洪减灾

    洪水综合管理的宗旨,是通过采取综合性的洪水管理途径,以求从洪水中获取长期的最大净效益,同时将生命的损失降到最低。

    应该指出的是,在洪水综合管理中,工程措施是有效利用洪泛区与洪水资源,从中获取长期最大净效益的有效手段。然而,对于这样的工程措施,其运用方式要有利于长远与全局的利益、有利于人与自然的和谐时,又往往不是任何局部地方或个别部门自愿接受的措施,因为不符合他们短期内以最小代价争取最大利益的愿望。因此需要运用非工程的综合手段来推动工程手段的合理运用。

    关于大坝在洪水事件中管理与调度的规则,在紧急情况下,最重要的考虑因素是如何避免溃坝事件的发生;在通常情况下,最主要的约束条件是限制下泄流量,使洪水不至于在下游泛滥成灾。然而,对于某些坝来说,在上游库区周边也有许多村镇,他们也对水库调度构成了制约。近年来,由于水库下游快速的城镇化与经济发展,越来越多的防洪水库对设计目标做了调整,增大了水库的供水功能。水库汛期运行调度规则也必然需要作更为精细的调整,并对水库的实时优化调度系统与洪水快速预报预警系统提出了更高的要求。

    洪水预报系统与应急行动计划对于发挥水库大坝的防洪减灾效益是十分重要的。在洪水预报系统中,有必要发展水文-气象耦合的暴雨产汇流模型,并与模拟洪水演进的水力学模型相结合。在水库调度应急预案中,应对洪水预报中因不确定性引起的风险作出评价。根据流域中现有防洪体系的状况,有必要根据被保护对象的优先度,选择不同等级的应急响应调度措施,例如(1)确保大坝的安全;(2)确保重点的保护地区,如大城市;(3)减轻下游的抗洪压力;(4)减轻上游地区的洪灾损失;(5)最大限度地减轻溃坝造成的人员伤亡等。

    议题2表明:综合运用一系列非工程措施促进合理的工程措施,将成为综合洪水管理最基本的特征。水库调度的目标不是单纯为了消除洪水,相反,利用水库群的合理调度来人造洪峰,将是促进流域内区域之间、人与自然之间和谐的重要手段。

    四、洪水与干旱的评估

    关于水旱灾害的变化趋势。近年来全球日趋频繁发生的水旱灾害事件,引起了人类普遍的担心,认为地球温暖化已经加强和改变了水循环的动力特性。据预测,在更为温暖、湿润的地球上,北半球地区将更易于遭受风暴的袭击;而某些大陆性气候的地区将面临更为干旱的夏季。由于流域中天然蓄滞洪水的能力下降,河道行洪能力衰减,洪水的风险呈现增长的趋势,表现为同流量下的洪水水位不断抬高,及洪水高水位的持续时间越来越长。

    关于水旱灾害评估的方法。在流域尺度的洪水影响评价中,水库的作用是相当复杂的问题。目前,已经针对水旱灾害评估的不同目的,开发了相应的一些水文、水力学模型。总的来看,越是复杂的模型,对基础资料的要求越高。但是,这决不意味着模型越简单越好。评估中的不确定性可以分为两类:由系统内在的随机特性引起的不确定性,和由基础资料与认识的不足所引起的不确定性。风险评价中传统的量化分析方法,例如对事件的期望值的估算等,不适合于表明这些极端事件的重要性。

    关于评估与管理水旱灾害的新技术。新的工程分析技术包括了获取与分析工程信息的创新途径;确定水库群在各种水文气象条件下调度运行规则的计算模拟技术;针对短时段记

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