井維鳳
據(jù)《史書》記載,在大禹治水之前,洪水,是我國古代最大的洪災(zāi)之一。傳說中,中華大地洪水泛濫,四海波濤滔天,淹沒了大地,給百姓帶來了巨大的災(zāi)難。當時的統(tǒng)治者嘗試過多種方法來阻止洪水的肆虐,但都未能奏效。后來,大禹受命治理洪水。他首先四處巡視,深入了解各地的水情,然后采取了一系列科學(xué)有效的措施來治理水患。
大禹治水之后,我國又經(jīng)歷了多次洪災(zāi)與水患治理。春秋戰(zhàn)國時期,諸侯國間的戰(zhàn)亂導(dǎo)致一些地方治水工程荒廢,加上自然因素,洪水時有泛濫。而在秦漢時期,黃河流域的洪水問題仍然是一個長期困擾人們的難題。黃河在這個時期多次泛濫,給世代居住在黃河流域的百姓帶來了嚴重的災(zāi)害。我國大地發(fā)生的這一系列洪水事件,促使我國古代的智者不斷總結(jié)治水經(jīng)驗,提出更為科學(xué)、有效的治水方案。治水工程的發(fā)展始終伴隨著人們對自然災(zāi)害的不懈抗爭,為后世的洪水防治工作提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。
神話故事《大禹治水》
據(jù)史料記載,大禹在治水過程中吸取了父親采用堵截方法治水的教訓(xùn),發(fā)明了一種疏導(dǎo)治水的新方法,其要點就是疏通河道,使得洪水能夠順利地東流入海。大禹率領(lǐng)大家開挖了許多排水渠道,增強了河道的通行能力,增加了水流的速度,從而減輕了洪水的壓力。然后,大禹對河床進行疏通清淤,增加了河道的承載能力。大禹不僅參與治水工作,還組織和動員了大量的勞力參與到治水的工作中去,形成了群眾性的治水運動。
位于四川省都江堰市的都江堰是我國古代著名的水利工程,建于公元前256年,由蜀郡太守李冰父子主持修建。它是世界上最古老的以灌溉為主,兼有防洪、調(diào)節(jié)水資源等綜合利用功能的大型水利工程之一。修建時,李冰父子采用了巧妙的引水分流設(shè)計,通過鑿開岷江東側(cè)玉壘山山峽,并修建“水魚嘴”,使岷江水在引入平原之前就進行了分流,減緩了岷江水對平原地區(qū)的沖擊,有效減輕了洪災(zāi)的影響。通過分洪、引流、灌溉,為當?shù)剞r(nóng)業(yè)提供了充足的灌溉水源。古人用靈活的水利工程管理,實現(xiàn)對水資源的調(diào)控,滿足了不同季節(jié)、不同用水需求的變化,展現(xiàn)了我國古代水利工程的高超技藝和智慧。
都江堰
三峽工程
黃河堤壩
修建蓄洪水庫眾所周知,水庫具有蓄洪、削峰、錯峰等功能,通過控制運用和自然調(diào)蓄,能夠在一定程度上減少下游地區(qū)的洪水災(zāi)害。水庫削減洪水流量的原理是水量平衡方程,當出庫流量小于入庫流量,多余的水量就被滯留在水庫內(nèi),蓄水量增加。因此,水庫防洪效益大小主要受防洪庫容控制,即防洪庫容越大,削減洪峰、滯納洪水的作用就越顯著。因此,通過在山丘區(qū)流域上游修建水庫,能夠快速提高防洪能力,顯著改善小流域中下游地區(qū)的防洪現(xiàn)狀。
如今,我國已修建了許多大型水壩和水庫,如三峽大壩、豐樂水庫等,這些水利工程可以儲存雨水、調(diào)節(jié)河流水位,有效減緩洪水的沖擊,同時提供穩(wěn)定的水源。其中,三峽工程是長江流域的一項大型水利工程,旨在防洪、發(fā)電、改善航運條件。這一工程規(guī)模宏大,綜合利用了多種技術(shù),包括水壩、發(fā)電站、船閘等,展現(xiàn)了我國在水利工程方面的技術(shù)創(chuàng)新和綜合治理能力。
建立流域水文模型?小流域暴雨洪水規(guī)律與計算方法研究,一直是山洪災(zāi)害防御的重點。中國水利水電科學(xué)研究院結(jié)合全國山洪災(zāi)害調(diào)查評價工作,全面系統(tǒng)分析了全國53萬個小流域特征及下墊面參數(shù)特征,總結(jié)了不同地貌類型小流域產(chǎn)匯流參數(shù)空間分布特征。在此基礎(chǔ)上,研究人員建立了全國小流域暴雨洪水分布水文模型,推動了我國小流域水文模型的進步和山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的發(fā)展。
創(chuàng)建山洪災(zāi)害預(yù)警平臺近年來,我國通過氣象監(jiān)測、遙感衛(wèi)星水文監(jiān)測等手段,獲取實時水文資料,建立現(xiàn)代化的雨洪調(diào)度系統(tǒng)和防汛預(yù)報體系,提前預(yù)警并采取相應(yīng)措施,及時應(yīng)對可能發(fā)生的洪澇災(zāi)害。我國建設(shè)的國家山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺,包括以高性能計算集群為核心的大數(shù)據(jù)支撐運行環(huán)境、以全國調(diào)查評價海量數(shù)據(jù)為核心的山洪災(zāi)害防御時空大數(shù)據(jù)和山洪預(yù)報預(yù)警模型、以山洪災(zāi)害監(jiān)測及洪水實時模擬為核心的全國山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警預(yù)報及信息服務(wù)系統(tǒng)。近年來,國家山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺多次為國家防汛抗旱總指揮部的山洪災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)和決策輔助,提供快速的信息支撐服務(wù)。
實施洪水風(fēng)險管理? 實施洪水風(fēng)險管理是防洪的關(guān)鍵。洪災(zāi)的發(fā)生是一個隨機事件,洪水要素出現(xiàn)的不確定性給洪水預(yù)測預(yù)報和防御工作帶來了很大的困難。防洪調(diào)度決策不僅受制于有關(guān)信息的完整性、準確性和及時性,而且受制于預(yù)測預(yù)報精度、工程防御能力、調(diào)度決策水平、抗洪搶險效果等。我國洪水風(fēng)險管理從河道洪水風(fēng)險分析、城市洪水風(fēng)險分析、水庫洪水風(fēng)險分析和山洪風(fēng)險分析4個方面開展。目前,大量的洪水風(fēng)險分析成果已經(jīng)成功應(yīng)用于實際管理工作中。例如,2013年黑龍江中下游發(fā)生了百年一遇的大洪水,高水位持續(xù)時間近2個月。黑龍江堤防經(jīng)受了嚴峻考驗,但仍有4處決口。減災(zāi)中心及時進行洪水風(fēng)險分析,對可能決口的淹沒范圍、水深、流速、歷時等進行了演算,為堤防搶險、群眾避險轉(zhuǎn)移安置和恢復(fù)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支撐。
氣象衛(wèi)星
世界上第一顆成功發(fā)射的氣象衛(wèi)星——泰羅斯1 號
杭州三堡排澇工程泵站
自動化監(jiān)測無人值守泵站
規(guī)范城市防洪? 近年來,隨著城市化建設(shè)的逐步推進,城市內(nèi)植被遭到大面積破壞,不透水鋪裝與日俱增,城市排澇能力呈現(xiàn)直線式下降的趨勢。同時,在全球氣候變化的影響下,特大暴雨等極端天氣頻發(fā),城市內(nèi)澇問題亟待解決。城市防洪規(guī)劃本著蓄泄兼籌、以泄為主,全面規(guī)劃、綜合防御,分區(qū)設(shè)防、分步實施的原則,堅持防洪工程措施與防洪非工程措施并舉。以城市總體規(guī)劃為依據(jù),根據(jù)城市在區(qū)域規(guī)劃中的地位和重要性,確定城市規(guī)劃期內(nèi)的防洪類型及標準,制定城市防洪規(guī)劃措施,組成包括水庫、堤防、內(nèi)河、水閘、排澇站及滯洪區(qū)等防洪排洪設(shè)施在內(nèi)的完整的城市防洪體系,并在此基礎(chǔ)上進行詳細規(guī)劃, 確保城市在規(guī)劃期內(nèi)盡量避免內(nèi)澇的發(fā)生。當遭遇不大于防洪標準的洪水時,通過上述城市防洪體系的正確運用,可避免洪澇災(zāi)害。城市防洪排澇規(guī)劃設(shè)計建立海綿型新型城市理念,是我國城市建設(shè)的必然趨勢。
上述措施共同構(gòu)成了我國現(xiàn)代防洪治理的體系,旨在通過技術(shù)手段和管理手段綜合治理水資源,最大限度地減輕洪澇災(zāi)害的影響。在洪水到來之時,除了用各種工程措施來保障人身安全之外,我們每個人也可以及時采取一些措施來保障自身的生命財產(chǎn)安全。例如,在洪水發(fā)生時要保持冷靜,盡量遠離洪水泛濫的區(qū)域,向高地或安全的建筑物轉(zhuǎn)移。我們應(yīng)盡量避免步行或駕駛機動車穿越洪水泛濫區(qū),以免陷入危險的境地。如果房屋被洪水淹了,那么我們應(yīng)立即切斷電源和燃氣源,以避免電擊和火災(zāi)的潛在風(fēng)險,然后撥打當?shù)氐膽?yīng)急救援電話,等待救援。此外,在野外遇到山洪時,我們要保持冷靜,盡量尋找安全的地方避險,避免接觸湍急的水流。
我國現(xiàn)代防洪治理工程、防洪措施和技術(shù)的應(yīng)用,為公眾在遭遇洪澇災(zāi)害時提供了更為有效的應(yīng)對手段,發(fā)揮了顯著作用,人員傷亡大幅減少。期待未來我國可以綜合運用工程、生態(tài)、科技、管理等手段,形成協(xié)同作戰(zhàn)的綜合治理體系。