許 繼 軍，宋 麗，王 永 強(qiáng)，袁 吉吉，陳 述

(1.長(zhǎng)江科學(xué)院 流域水資源與生態(tài)環(huán)境科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430010； 2.長(zhǎng)江科學(xué)院 水資源綜合利用研究所(國(guó)際河流研究所)，湖北 武漢 430010)

受氣候系統(tǒng)異常的影響，2020年長(zhǎng)江流域汛期降雨過(guò)程頻繁、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。受多輪強(qiáng)降水影響，洪水呈現(xiàn)洪峰高、洪量大、河流漲勢(shì)迅猛、災(zāi)害性點(diǎn)多、破壞性大等特點(diǎn)。2020年6月1日至7月20日期間，長(zhǎng)江流域共發(fā)生9次明顯降雨過(guò)程，而且基本無(wú)間歇，直接導(dǎo)致長(zhǎng)江流域發(fā)生超警以上洪水，涉及河流多、分布范圍廣。面對(duì)嚴(yán)峻的長(zhǎng)江汛情，在黨中央的高度重視和科學(xué)部署下，遵照習(xí)近平總書(shū)記的兩次批示精神，各級(jí)部門(mén)和地方政府通力合作，在科學(xué)應(yīng)對(duì)和主動(dòng)布防下，基本實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)江防洪風(fēng)險(xiǎn)可控、險(xiǎn)情可防、災(zāi)情可控。這一過(guò)程中，“十三五”以來(lái)涌現(xiàn)出的大量成熟技術(shù)和可供推廣應(yīng)用裝備在觀測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警、調(diào)度和應(yīng)急處置等多個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮了強(qiáng)有力的支撐作用，將災(zāi)害損失降低到了最低限度；另一方面，局部的險(xiǎn)情也折射出長(zhǎng)江流域防汛抗洪體系中的“短板”。為此，本文在總結(jié)長(zhǎng)江防汛抗洪基本情況和存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出加大長(zhǎng)江防汛薄弱環(huán)節(jié)中的科技支撐作用方面的建議，以期提升長(zhǎng)江水災(zāi)害的應(yīng)對(duì)能力，進(jìn)而適應(yīng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展和長(zhǎng)江大保護(hù)要求。

1 2020年長(zhǎng)江洪水特點(diǎn)及科技支撐作用

1.1 暴雨洪水特點(diǎn)

2020年6月以來(lái)，副熱帶高壓比往年同期勢(shì)力偏強(qiáng)，其外圍的西南氣流將來(lái)自孟加拉灣或我國(guó)南部海區(qū)的充沛水汽輸送到我國(guó)南方；同時(shí)，北方的冷空氣活動(dòng)也比較頻繁，造成了冷暖空氣在南方地區(qū)持續(xù)交匯的局面，由此導(dǎo)致強(qiáng)降雨過(guò)程頻繁而持續(xù)發(fā)生[1]。主汛期以來(lái)，長(zhǎng)江流域降雨與常年同期相比明顯偏多，直接導(dǎo)致長(zhǎng)江流域嚴(yán)峻的汛情，具體呈現(xiàn)以下特征。

(1) 暴雨陷入“車輪戰(zhàn)”，影響范圍廣且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。2020年6月1日至7月28日，長(zhǎng)江流域平均降水量為528.8 mm，較常年同期偏多50%，為1961年以來(lái)歷史同期最多，其中長(zhǎng)江上游平均降水量為395.2 mm，較常年同期偏多21%，為1961年以來(lái)歷史同期次多，長(zhǎng)江中下游流域平均降水量為617.5 mm，較常年同期偏多65%，為歷史同期最多(見(jiàn)圖1)[2]。強(qiáng)降雨中心位于長(zhǎng)江中下游干流附近及洞庭湖、鄱陽(yáng)湖“兩湖”水系北部，累積降水量在500.0 mm以上，其中饒河、澧水、武漢、青弋水陽(yáng)江累積降水量在700.0 mm以上，最大為饒河1 070.0 mm。烏江下游、澧水、長(zhǎng)江中游干流附近、鄱陽(yáng)湖水系北部均偏多1倍以上。尤其是7月上旬，長(zhǎng)江中下游旬降雨量較同期均值偏多1.6倍，鄱陽(yáng)湖水系旬降雨量較同期均值偏多3.1倍。

圖1 2020年6月1日至7月28日降水量和距平百分率Fig.1 Total precipitation and anomaly percentage from July 1 to June 28 in 2020

(2) 超警以上洪水涉及河流多、分布范圍廣，長(zhǎng)江中下游干流洪峰水位高，均居歷史前列。受降雨影響，7月2～26日，長(zhǎng)江上游先后發(fā)生3次編號(hào)洪水，三峽水庫(kù)先后出現(xiàn)5.3萬(wàn)，6.1萬(wàn)，6萬(wàn)m3/s的最大入庫(kù)流量，上游干流石鼓及寸灘江段、中下游干流石首以下江段及洞庭湖、鄱陽(yáng)湖全線超警戒水位。8月14～17 日，長(zhǎng)江上游形成了長(zhǎng)江第4 號(hào)、第5號(hào)洪水，三峽水庫(kù)最大入庫(kù)流量先后達(dá)到6.2萬(wàn)m3/s和7.5萬(wàn)m3/s[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，6月以來(lái)，長(zhǎng)江流域共計(jì)236個(gè)站發(fā)生超警戒以上洪水，涉及河流148條，部分河流多次發(fā)生超警洪水，其中超警戒水位160個(gè)站，超保證水位35個(gè)站，超歷史水位41個(gè)站。據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)江干流蓮花塘站洪峰水位34.34 m，居歷史第5位；漢口站洪峰水位28.77 m，居歷史第4位；九江站洪峰水位22.81 m，居歷史第2位；大通站洪峰水位16.24 m，居歷史第3位；洞庭湖出口七里山站洪峰水位34.58 m，居歷史第6位；鄱陽(yáng)湖出口湖口站洪峰水位22.49 m，居歷史第2位，距保證水位僅0.01 m。

1.2 科技支撐在防汛抗洪中的作用

為貫徹落實(shí)習(xí)近平新時(shí)代系統(tǒng)治水思路，科技部組織的“重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與防范”和“水資源高效利用”等“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中，就長(zhǎng)江防洪減災(zāi)等相關(guān)領(lǐng)域開(kāi)展了許多針對(duì)性的關(guān)鍵技術(shù)研究和裝備研發(fā)，相關(guān)成果和技術(shù)產(chǎn)品為2020年長(zhǎng)江防洪救災(zāi)提供了重要的科技支撐，具體體現(xiàn)在如下方面。

(1) 水雨情立體監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)和預(yù)警平臺(tái)等新技術(shù)應(yīng)用，為及時(shí)有效掌控長(zhǎng)江汛情險(xiǎn)情等信息，提供了全方面的支撐。長(zhǎng)江水文監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)技術(shù)當(dāng)前取得長(zhǎng)足進(jìn)步，流域已擁有集衛(wèi)星、雷達(dá)、水文報(bào)汛站、氣象站、水利工程站等空天地于一體的流域全覆蓋水雨情立體監(jiān)測(cè)體系，已形成專業(yè)性強(qiáng)、覆蓋面廣的水文監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)站網(wǎng)以及成熟、先進(jìn)的水文氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系[4]。自動(dòng)化智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)新技術(shù)、氣象水文滾動(dòng)集合預(yù)報(bào)新技術(shù)、基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)等應(yīng)用，為各類汛情的準(zhǔn)確掌控、防洪救災(zāi)的精準(zhǔn)決策提供了極大的幫助，并在災(zāi)害防治中得到了良好應(yīng)用與驗(yàn)證[5]。

(2) 長(zhǎng)江防洪體系的全面統(tǒng)籌和科學(xué)調(diào)度，為穩(wěn)妥有效防范和化解重大洪水風(fēng)險(xiǎn)提供了重要手段。經(jīng)過(guò)70 a的建設(shè)，長(zhǎng)江中下游形成了以堤防為基礎(chǔ)，三峽水庫(kù)為骨干，其他干支流水庫(kù)、蓄滯洪區(qū)、河道整治工程及防洪非工程措施等相配合的綜合防洪體系。隨著長(zhǎng)江防洪體系的逐步完善，尤其是三峽工程及上游控制性水庫(kù)的投入運(yùn)行，長(zhǎng)江防洪能力有了較大的提高，特別是荊江河段防洪形勢(shì)有了根本性的改善。在2020年汛期的洪水應(yīng)對(duì)中，長(zhǎng)江水利委員會(huì)基于短中長(zhǎng)期降水集合預(yù)報(bào)的洪水實(shí)時(shí)預(yù)警信息，通過(guò)應(yīng)用梯級(jí)水庫(kù)群防洪聯(lián)合調(diào)度技術(shù)，對(duì)長(zhǎng)江流域防洪體系內(nèi)41座大型水庫(kù)(總防洪庫(kù)容598億m3)進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)度(見(jiàn)圖2)，通過(guò)攔洪錯(cuò)峰、蓄洪滯洪，確保了城陵磯等控制斷面水位不超保證水位，保障了武漢等重點(diǎn)城市安全度汛，成效顯著[6]。

(3) 各類高新技術(shù)的大量應(yīng)用，開(kāi)始步入“智慧防洪”。大數(shù)據(jù)平臺(tái)、遙感監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)等新技術(shù)的配套實(shí)施，為2020年長(zhǎng)江流域汛期巡邏檢查、防汛決策和災(zāi)情損失評(píng)估方面注入了新的科技力量。水陸兩用多功能挖泥船、裝配式防洪子堤、水陸兩棲車、水上救援機(jī)器人、水上飛翼等一批新技術(shù)和新裝備，在2020年防汛救災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。以武漢市為例，面對(duì)雨汛同期、入梅以來(lái)排歷史同期第3位的降雨量和有水文記錄以來(lái)歷史長(zhǎng)江第4高水位，外洪內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)疊加，武漢市將多種新技術(shù)與新設(shè)備應(yīng)用于氣象預(yù)警、險(xiǎn) 情監(jiān)測(cè)與搶險(xiǎn)救援等多個(gè)環(huán)節(jié)(見(jiàn)圖3)，有效保障了城市的防洪安全[7]。

圖2 納入長(zhǎng)江流域聯(lián)合調(diào)度范圍內(nèi)的控制性水庫(kù)Fig.2 Controlled reservoirs considered in joint operation in the Yangtze River Basin

圖3 武漢市科學(xué)防汛中的新技術(shù)與新設(shè)備Fig.3 New technology and equipments used for flood control in Wuhan City

2 長(zhǎng)江防汛抗洪存在的薄弱環(huán)節(jié)及科技需求

2.1 長(zhǎng)江防洪體系存在的薄弱環(huán)節(jié)

長(zhǎng)江流域雖然形成了以堤防為基礎(chǔ)，三峽水庫(kù)為骨干，其他干支流水庫(kù)、蓄滯洪區(qū)、河道整治工程及防洪非工程措施等相配合的綜合防洪體系，但從2020年的汛情來(lái)看，還存在明顯的薄弱環(huán)節(jié)，特別是中下游及兩湖地區(qū)，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

(1) 蓄滯洪區(qū)建設(shè)滯后，湖區(qū)平垸行洪不到位方面。長(zhǎng)江中下游42處蓄滯洪區(qū)圍堤建設(shè)尚未完全實(shí)施，已完成圍堤加固達(dá)標(biāo)建設(shè)的僅有33處(占比78.6%)，圍堤長(zhǎng)度達(dá)標(biāo)率約83%。僅有荊江分洪區(qū)、圍堤湖垸、澧南垸、西官垸、杜家臺(tái)等5處蓄滯洪區(qū)完成分洪閘建設(shè)，其余均需進(jìn)行爆破扒口分洪，無(wú)法做到及時(shí)及量分洪，分洪效率較低?；就瓿砂踩ㄔO(shè)的蓄滯洪區(qū)為荊江分洪區(qū)、圍堤湖垸、澧南垸和西官垸，正在開(kāi)展錢(qián)糧湖、共雙茶、大通湖東、康山等蓄滯洪區(qū)安全建設(shè)(見(jiàn)圖4)，其余蓄滯洪區(qū)啟用需提前將人員(約400萬(wàn)人)轉(zhuǎn)移至蓄滯洪區(qū)外，區(qū)域內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)洪水風(fēng)險(xiǎn)程度高[8]。1998年以后，長(zhǎng)江流域?qū)嵤┝似桔泻?、退田還湖圩垸1 400余處[9]。長(zhǎng)江干流恢復(fù)水面1 420 km2，增加蓄洪容積約53億m3，長(zhǎng)江干流及各大淡水湖調(diào)蓄洪水的能力得到增強(qiáng)[10]。經(jīng)圩垸平退和聯(lián)圩并圩，目前長(zhǎng)江中下游干流河道內(nèi)仍有洲灘民垸406個(gè)，洲上人口約130萬(wàn)人，總面積約2 500 km2；洞庭湖及鄱陽(yáng)湖區(qū)還有萬(wàn)畝以下圩垸133個(gè)，人口59.77萬(wàn)人[11]。然而對(duì)于圩垸的管理和利用，仍然存在 “隱疾”，例如：平退圩堤在執(zhí)行過(guò)程中存在堵口現(xiàn)象、部分平退圩垸內(nèi)出現(xiàn)移民返遷現(xiàn)象、平退圩堤的部門(mén)分洪補(bǔ)償機(jī)制不能適應(yīng)發(fā)展的需要等諸多問(wèn)題，加大蓄洪運(yùn)用的難度。

(2) 支流及湖泊防洪能力亟待提高。經(jīng)過(guò)多年治理，長(zhǎng)江上游干流堤防達(dá)標(biāo)率超過(guò)85%，中下游約3 900 km干流堤防已按規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)全線達(dá)標(biāo)。目前列入防洪規(guī)劃主要支流規(guī)劃意見(jiàn)的18條主要支流堤防總體達(dá)標(biāo)率為61.7%；已治理流域面積200～3 000 km2的中小河流河長(zhǎng)約1.8萬(wàn)km，達(dá)標(biāo)率為62.4%；重點(diǎn)縣綜合治理試點(diǎn)項(xiàng)目治理河長(zhǎng)約3 400 km，達(dá)標(biāo)率為81.8%。長(zhǎng)江流域干支流是一個(gè)完整的系統(tǒng)，在重點(diǎn)保障干流防洪安全的同時(shí)，也要高度重視支流洪水和山洪災(zāi)害的防治。當(dāng)前，長(zhǎng)江流域主要支流和重要湖泊堤防工程線長(zhǎng)面廣，基礎(chǔ)薄弱、堤身質(zhì)量較差，遇高洪水位管涌、滲漏等重大險(xiǎn)情較多；且部分支流和湖泊尚未形成完整的防洪圈，加之防洪排澇能力嚴(yán)重不足，防洪能力偏低。近年來(lái)，主要以湖區(qū)和支流堤防發(fā)生的險(xiǎn)情為主，連江支堤和湖區(qū)堤防在高洪水位長(zhǎng)期浸泡下易發(fā)生險(xiǎn)情，成為防洪工程的主要薄弱環(huán)節(jié)[12]。同時(shí)長(zhǎng)期以來(lái)，內(nèi)河普遍存在人類活動(dòng)擠占河道現(xiàn)象，支流調(diào)蓄洪水和泄流能力下降，洪水無(wú)法及時(shí)排出，險(xiǎn)情頻發(fā)，損失嚴(yán)重。

(3) 防洪非工程措施仍不完善。經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，流域內(nèi)已經(jīng)建成報(bào)汛站超過(guò)3萬(wàn)個(gè)，初步建立了一套基本適應(yīng)當(dāng)前防汛需求的水情信息系統(tǒng)和防汛指揮系統(tǒng)。對(duì)流域洪水預(yù)報(bào)方案進(jìn)行了修編完善，山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)和水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度逐步發(fā)揮作用，各種管理法律法規(guī)正在逐步完善。結(jié)合防汛抗旱時(shí)間，先后制定了《長(zhǎng)江防御洪水方案》《三峽水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案》等一系列的防汛預(yù)案，形成了較為完整的方案預(yù)案體系。雖然當(dāng)前長(zhǎng)江防洪非工程措施已取得了一系列的成就，但仍然存在部分環(huán)節(jié)需要進(jìn)一步提升。其中，在風(fēng)險(xiǎn)管理方面，有待加快重點(diǎn)地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的編制及應(yīng)用，不斷完善洪水風(fēng)險(xiǎn)管理與防控體系，補(bǔ)齊風(fēng)險(xiǎn)管理能力短板；在體制機(jī)制方面，蓄滯洪區(qū)運(yùn)用、管護(hù)和補(bǔ)償機(jī)制還不健全，流域水工程聯(lián)合調(diào)度管理制度尚不完善；在信息化建設(shè)方面，現(xiàn)有工程管理信息化程度不高，中小河流山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)還存在經(jīng)費(fèi)不足、人員培訓(xùn)不足、設(shè)備維修維護(hù)不及時(shí)等諸多問(wèn)題；在應(yīng)急處置方面，城市建設(shè)發(fā)展布局未能很好統(tǒng)籌防洪排澇問(wèn)題，部分河流的洪水調(diào)度方案、部分地區(qū)防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案等不能適應(yīng)其當(dāng)前實(shí)際的防汛要求，需進(jìn)一步更新完善。

圖4 長(zhǎng)江中下游蓄滯洪區(qū)分布Fig.4 Flood detention areas in the middle and lower reaches of the Yangtze River

2.2 科技支撐方面的迫切需求

從2020年長(zhǎng)江防洪工作來(lái)看，大量新方法和新技術(shù)發(fā)揮了重要作用，取得了階段性抗洪成效。但與“讓人民群眾滿意、讓黨中央放心”的要求還存在差距，長(zhǎng)江防洪體系中還有一些根本性的問(wèn)題需要深入思考，同時(shí)也對(duì)長(zhǎng)江防洪相關(guān)科技支撐，提出了一系列亟待解決的科學(xué)問(wèn)題研究和技術(shù)研發(fā)需求，涉及到蓄滯洪區(qū)和湖區(qū)圩垸、中小河流的防洪能力提升和綜合治理等多個(gè)方面。

(1) 迫切需要深入研究新時(shí)期長(zhǎng)江中下游地區(qū)防洪與流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的復(fù)雜關(guān)系，尋求長(zhǎng)治久安的破解之道。長(zhǎng)江中下游及兩湖地區(qū)是富饒的糧食主產(chǎn)區(qū)，但又是暴雨集中、洪澇災(zāi)害易發(fā)區(qū)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人水爭(zhēng)地矛盾日益突出，極大地制約了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的高質(zhì)量發(fā)展。傳統(tǒng)的御洪水于堤外的方式難以從根本上破解人水爭(zhēng)地的問(wèn)題。以尊重自然和順應(yīng)自然的理念，采用疏堵結(jié)合的方式，給予洪水一定的調(diào)蓄空間，確?！八谝欢〞r(shí)間段內(nèi)去到它應(yīng)該去的地方”，是人水和諧共處的根本之道[13]。與此同時(shí)，洪水也是水資源的一種特殊形式，若在汛期一味采取“排江入海”的應(yīng)對(duì)模式，則會(huì)加劇非汛期干旱缺水的風(fēng)險(xiǎn)。此外，洪水又是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的重要活動(dòng)因子，長(zhǎng)江中下游地區(qū)豐富的生態(tài)系統(tǒng)和漁業(yè)資源，在一定程度上受益于洪水帶來(lái)的脈沖節(jié)律、漫灘生境和營(yíng)養(yǎng)物輸送等。因此，需要按照新時(shí)代的發(fā)展理念，從系統(tǒng)角度加強(qiáng)研究長(zhǎng)江洪水與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的關(guān)系，全方面科學(xué)認(rèn)知洪水的自然、社會(huì)、生態(tài)和災(zāi)害屬性，也為破解當(dāng)前長(zhǎng)江中下游地區(qū)水環(huán)境惡化、水生態(tài)損害、水資源短缺和水旱災(zāi)害突出等新老四水問(wèn)題提供創(chuàng)新理論[14]。

(2) 迫切需要?jiǎng)?chuàng)新蓄滯洪區(qū)和湖區(qū)圩垸行洪運(yùn)用模式，促進(jìn)洪水調(diào)蓄與水資源利用及生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的良好互動(dòng)，為從根本上破解蓄滯洪區(qū)建設(shè)和湖區(qū)圩垸運(yùn)用等問(wèn)題提供新途徑和新方法。洪水是水資源的重要組成部分，若能通過(guò)水利工程(群)的調(diào)度運(yùn)行實(shí)現(xiàn)豐蓄枯補(bǔ)，則能夠用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)供水、水環(huán)境改善和水生態(tài)修復(fù)。長(zhǎng)江中下游蓄滯洪區(qū)和湖區(qū)圩垸，是人水矛盾最為突出也是最特殊的地區(qū)。按照防御1954年型大洪水標(biāo)準(zhǔn)，在三峽水庫(kù)建設(shè)后，長(zhǎng)江中下游地區(qū)還需要保留400億m3左右的蓄洪和滯洪空間[15]。然而，由于該地區(qū)的人員搬遷安置和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之間的矛盾難以從根本上解決，就目前運(yùn)用管理方式，進(jìn)一步推進(jìn)蓄滯洪區(qū)建設(shè)和圩垸平退的工作難度較大。因此，亟待開(kāi)拓思路、新辟途徑，從生態(tài)文明角度來(lái)協(xié)調(diào)人水矛盾，促進(jìn)蓄滯洪區(qū)和湖區(qū)圩垸經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，充分利用長(zhǎng)江中下游和兩湖地區(qū)平退圩垸85億m3的容積來(lái)分洪蓄洪和提高洪水資源利用效率。

(3) 迫切需要掌握變化環(huán)境下長(zhǎng)江中下游洪水新特征、成災(zāi)機(jī)理及演變規(guī)律，為新時(shí)期長(zhǎng)江防汛抗洪搶險(xiǎn)提供新的理論方法。根據(jù)已有觀測(cè)表明，氣候變化已經(jīng)導(dǎo)致長(zhǎng)江流域極端洪澇和干旱頻次增加，洪旱急轉(zhuǎn)、非澇既旱的現(xiàn)象比較突出[16]，加之局部地區(qū)不合理的人為活動(dòng)干擾，進(jìn)一步加重洪旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。以2020年長(zhǎng)江汛期洪水為例，其中下游洪量并未超過(guò)1998年水平，但河道內(nèi)洪峰水位普遍較高。究其原因，在于沿江城市和地區(qū)的抽排能力增強(qiáng)，暴雨期能迅速地將河道外的漬水抽排入長(zhǎng)江，從而導(dǎo)致江水上漲。因此，亟待統(tǒng)籌考慮降水-徑流過(guò)程和坡面-河道水文的地域聯(lián)系，辨識(shí)氣候變化和人類活動(dòng)等變化環(huán)境下長(zhǎng)江中下游洪水形成規(guī)律、致災(zāi)機(jī)理等，進(jìn)而突破傳統(tǒng)的空間上末端治理的模式，服務(wù)于洪水形成全過(guò)程的層層動(dòng)態(tài)防控。

(4) 迫切需要?jiǎng)?chuàng)新生態(tài)堤防綜合治理新技術(shù)，協(xié)調(diào)中小游河流防洪與城鎮(zhèn)發(fā)展和生態(tài)修復(fù)之間的關(guān)系。目前普遍采用水庫(kù)、地方等水利工程措施(灰色基礎(chǔ)設(shè)施)來(lái)削減河道斷面的洪峰量和河道外的淹沒(méi)范圍。雖然達(dá)到了防洪目的，但也破壞了城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)與河流之間的紐帶、河流生態(tài)和親水環(huán)境等。在當(dāng)前長(zhǎng)江大保護(hù)的背景下，如何協(xié)調(diào)防洪安全與生態(tài)環(huán)境修復(fù)之間的關(guān)系，是踐行生態(tài)文明理念的關(guān)鍵所在，而傳統(tǒng)的單一的灰色基礎(chǔ)設(shè)施難以適應(yīng)這一需求，需在其基礎(chǔ)上，融入林草、濕地等綠色基礎(chǔ)設(shè)施[17]。因此，亟待從“灰色+綠色”的視域，創(chuàng)新中小河流防洪與生態(tài)綜合治理的方法和技術(shù)，尋求既能提高防洪能力、降低中小河流洪水風(fēng)險(xiǎn)，又能營(yíng)造適應(yīng)中小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展的安全環(huán)境和宜居生態(tài)。

3 長(zhǎng)江防汛抗洪對(duì)策及科技支撐建議

本著科技先行思想，為了進(jìn)一步加大長(zhǎng)江防汛薄弱環(huán)節(jié)中的科技支撐作用，當(dāng)前迫切需要按照習(xí)近平新時(shí)代的系統(tǒng)治水思路，統(tǒng)籌考慮水旱災(zāi)害與水資源短缺、水環(huán)境惡化和水生態(tài)損害等新老四水問(wèn)題，加強(qiáng)相關(guān)的科學(xué)認(rèn)知、基礎(chǔ)理論、新方法和新技術(shù)研究，以適應(yīng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展和長(zhǎng)江大保護(hù)要求。建議在今后的長(zhǎng)江防汛抗洪體系建設(shè)中，著重加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的理論研究和技術(shù)研發(fā)。

(1) 新時(shí)期長(zhǎng)江中下游地區(qū)洪水防御與流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要基礎(chǔ)理論和科學(xué)認(rèn)知研究。從系統(tǒng)角度全方面科學(xué)認(rèn)知洪水的自然、社會(huì)、生態(tài)和災(zāi)害屬性，揭示洪澇干旱災(zāi)害與水資源綜合利用-經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的內(nèi)在聯(lián)系和作用機(jī)制，并基于新時(shí)期生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念，為破解新老四水問(wèn)題、尋求長(zhǎng)治久安的系統(tǒng)治水模式，提供基礎(chǔ)科學(xué)認(rèn)知和創(chuàng)新理論。

(2) 蓄滯洪區(qū)和湖區(qū)圩垸生態(tài)文明建設(shè)模式與洪水資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研究。按照水的生態(tài)文明理念，從協(xié)調(diào)人水關(guān)系，給洪水更多空間，協(xié)同推進(jìn)蓄滯洪區(qū)生態(tài)修復(fù)、環(huán)境改善和濕地經(jīng)濟(jì)價(jià)值提升系統(tǒng)角度，研究符合新時(shí)期生態(tài)文明總體要求的蓄滯洪區(qū)建設(shè)模式和湖區(qū)圩垸運(yùn)管方式及洪水調(diào)蓄利用新技術(shù)。

(3) 變化環(huán)境下長(zhǎng)江中下游洪水特征、演變規(guī)律和致災(zāi)機(jī)理研究。系統(tǒng)研究近期人類活動(dòng)和未來(lái)氣候變化等影響下長(zhǎng)江防洪形勢(shì)及水旱災(zāi)害演變規(guī)律，科學(xué)評(píng)估長(zhǎng)江防洪體系可靠性和存在的風(fēng)險(xiǎn)，揭示氣候變化加劇和人類活動(dòng)增強(qiáng)等多重因素對(duì)長(zhǎng)江洪水產(chǎn)生及推進(jìn)過(guò)程的作用機(jī)制，研究建設(shè)長(zhǎng)江防洪大數(shù)據(jù)平臺(tái)和仿真模擬決策系統(tǒng)，定量預(yù)判未來(lái)洪澇災(zāi)害變化趨勢(shì)，科學(xué)研判超標(biāo)準(zhǔn)洪水和極端水旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，研究提出適應(yīng)變化環(huán)境的防洪體系調(diào)整對(duì)策和綜合措施，為進(jìn)一步完善長(zhǎng)江防洪體系工程建設(shè)和非工程措施制定，提供重要的科學(xué)依據(jù)和對(duì)策方案。

(4) 中小游河流防洪綜合治理新方法和生態(tài)堤防建設(shè)新技術(shù)研究。從山水林田湖草系統(tǒng)角度，加強(qiáng)中小河流綜合治理及山洪防御、生態(tài)防洪工程(生態(tài)堤防+濕地景觀)建設(shè)等方面的關(guān)鍵技術(shù)研究，尋求既能降低中下河流洪水風(fēng)險(xiǎn)，又能創(chuàng)建符合中小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展的安全環(huán)境和宜居生態(tài)等方面的新理念、新方法和新技術(shù)，為協(xié)調(diào)中小游河流防洪與城鎮(zhèn)發(fā)展和生態(tài)修復(fù)之間的關(guān)系提供新思路和新技術(shù)保障。

(5) 圩垸濕地生態(tài)保護(hù)、洪水資源利用、洪水風(fēng)險(xiǎn)管理和洪水保險(xiǎn)等方面的政策經(jīng)濟(jì)、法規(guī)、體制機(jī)制研究。從長(zhǎng)江中下游地區(qū)防洪抗旱統(tǒng)籌角度，通過(guò)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)(政策法規(guī)、體制機(jī)制、人文景觀和經(jīng)濟(jì)價(jià)值)的交叉融合，研究濕地保護(hù)、水旱災(zāi)害和洪水資源風(fēng)險(xiǎn)集合管理基礎(chǔ)理論和方法，推廣洪水風(fēng)險(xiǎn)管理和洪水保險(xiǎn)，促進(jìn)中下游河湖地區(qū)洪水資源綜合利用和濕地生態(tài)環(huán)境價(jià)值提升，提高洪澇災(zāi)害常態(tài)化主動(dòng)防御能力，研究提出適應(yīng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展和長(zhǎng)江大保護(hù)要求的長(zhǎng)江洪水系統(tǒng)治理戰(zhàn)略和管理保護(hù)對(duì)策，為科學(xué)處理洪水與資源利用及生態(tài)環(huán)境保護(hù)關(guān)系，提供政策支持和法律保障。

4 結(jié) 語(yǔ)

2020年汛期長(zhǎng)江流域降雨過(guò)程頻繁、強(qiáng)度大、持續(xù)長(zhǎng)，導(dǎo)致超警以上洪水涉及河流多、分布范圍廣，在科學(xué)應(yīng)對(duì)和主動(dòng)布防下，基本實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江防洪風(fēng)險(xiǎn)可控、險(xiǎn)情可防、災(zāi)情可控。這一過(guò)程中，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究和裝備研發(fā)成果為防洪救災(zāi)提供了重要的科技支撐，但也折射出長(zhǎng)江流域在蓄滯洪區(qū)建設(shè)、支流及湖泊防洪能力提升和防洪非工程措施完善方面存在些許短板，亟待轉(zhuǎn)變以往的防汛抗洪思路，統(tǒng)籌考慮水旱災(zāi)害與水資源短缺、水環(huán)境惡化和水生態(tài)損害等新老四水問(wèn)題，加強(qiáng)相關(guān)的科學(xué)認(rèn)知、基礎(chǔ)理論、新方法和新技術(shù)研究，以適應(yīng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展和長(zhǎng)江大保護(hù)要求。

說(shuō) 明

本文2020年水文要素的統(tǒng)計(jì)分析源自報(bào)汛數(shù)據(jù)。