中国防洪减灾现状与面临挑战

黄金池博士，教授级高级工程师总工程师水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心中国防洪减灾现状与面临的挑战国家防洪减灾现状及当前方略近期正在开展的几项重要工作防洪减灾领域面临的挑战目录中国洪水灾害的气候成因人口与经济发展区域和洪水风险区重合中国的洪水灾害(近代)1、流域性洪水1931年大洪水1938年黄河决堤1975年淮河大洪水1963年海河洪水1998年长江流域和嫩江松花江流域洪水2、山洪灾害3、城市洪水灾害4、台风灾害5、其它洪水灾害我国的防洪体系－非工程措施1、建立雨、水情监测网2、建设洪水预警预报系统3、加强洪水调度决策4、应急预案（超标准洪水、其它自然灾害、工程出险等）5、蓄滞洪区管理6、分蓄洪水预案7、抢险救灾演练8、洪水风险图9、防洪保险10、防洪减灾的法规和政策11、广泛的技术培训（干部、技术人员、社会公众）我国的防洪体系－工程措施水库、江河堤防、闸涵、蓄滞洪区（天然蓄水湖泊）●水库：大中小型85000多座，总库容达到4500多亿立方米。●堤防：堤防长度由建国初期的4.2万公里增加到了25万多公里。●水闸：31600多座。●蓄滞洪区：主要江河行蓄洪100多处。其中在长江、黄河、淮河、海河四大流域内设置行蓄洪区98处，总滞洪面积34500多平方公里，总蓄洪量为970亿立方米。蓄泄兼筹综合治理ConstructReservoirsReinforceDikesBuildFloodDiversionAreasSoil&WaterConservation荆江防洪大堤洪湖防洪大堤武汉市堤修建堤防ConstructDykes修建水库龙羊峡刘家峡万家寨三门峡小浪底已建在建淮河蓄滞洪区FloodDiversionAreasalongHuaiheRiver修建蓄滞洪区ConstructFloodDiversionAreas整治河道主要江河防洪能力－长江长江中下游沿江3600公里江堤，近30000公里支民堤。蓄滞洪区蓄洪容量500多亿立方米。长江防洪按照防御1954年型洪水设防。长江中下游干流河道安全泄量：荆江河段约为60000～68000立方米每秒城陵矶附近约60000立方米每秒汉口约70000立方米每秒湖口以下约80000立方米每秒。主要江河防洪能力－黄河黄河下游两岸临黄大堤总长1300多公里。为了控制河势和固滩，在河道内还修建了大量控导护滩和河道整治工程，现有控导护滩工程183处，工程总长300多公里。中下游干流可防御1958年型洪水(花园口洪峰流量22300立方米每秒)，相当于60年一遇的洪水标准。当花园口流量超过15000立方米每秒时，需相机运用东平湖等滞洪区。主要江河防洪能力－淮河干支流重要堤防1.5万公里，大、中、小型水库5300多座，总库容250亿立方米。其中大型水库35座，总库容180多亿立方米，防洪库容110亿立方米。流域内共有30处行蓄洪区，其中淮河干流蓄洪区4处，行洪区21处。加上洪泽湖、骆马湖、南四湖等综合利用湖泊，总蓄滞洪库容320亿立方米。中游干流可防御1954年型洪水，相当于40年一遇防洪标准。当遇1954年型洪水时，为了确保淮北大堤等重要堤防，需使用行蓄洪区。主要江河防洪能力－海河流域内有大型水库30座(其中山区29座，平原1座)，中型水库101座(其中山区94座，平原7座)，小型水库1600余座。总库容约269亿立方米(其中：大型223亿立方米，中型32亿立方米，小型12亿立方米)，防洪库容约140亿立方米(其中：大型124亿立方米，中型15点亿立方米)，控制山区流域面积80%以上。共有26个主要蓄滞洪区蓄、滞洪水能力170多亿立方米。海河南系按防御1963年型洪水设计(相当于20年～50年一遇)。北系按防御1939年型洪水设计(相当于20年～50年一遇)。滦河采用1962年型洪水设防(相当于50年一遇)。主要江河防洪能力－辽河干支流主要堤防可防10～20年一遇洪水。沈阳、抚顺、辽阳三市超过100年一遇，本溪防洪标准则不到20年一遇。主要江河防洪能力－松花江干流防洪标准约为20年一遇，哈尔滨可防御100年一遇洪水。主要江河防洪能力－珠江干流及三角洲地区主要堤防可防御20～50年一遇的洪水。洪涝灾害的直接经济损失仍然比较严重，同等量级洪水损失呈现增加的趋势，每年都造成数千人员死亡。2010年上半年死亡人数增加,经济损失达2000多亿元.•山洪灾害•城市洪水灾害•中小河流局部洪水灾害全国洪涝灾害单位面积损失比较图(万元/平方公里)洪灾损失有增长趋势气候变化使水旱灾害发生频度和强度增加海平面上升；冰川融化；冰雪灾害；地域分布变化；时间分布变化温度变化气候变化使水旱灾害发生频度和强度增加降雨地域和时间分布变异极端天气现象增加冬季异常降水-冰雪灾害土地开发增加洪水风险中国水土流失面积达到3,760,000km2以上,占到整个国土面积的38%左右。其中仅黄河流域土壤侵蚀面积达到430,000km2,占整个流域面积的70%以上。土壤侵蚀增加洪峰流量；河床抬高提高同流量水位。城市化进程增加洪水风险经济发展，人口增加，导致城市化速度加快，下垫面透水面积显著减少，产流增加、汇流加快0510152025303540455019501955196019651970197519801985199019952000yearRateofurbanpopulation(%)05101520253035404550numberofcitieswithpopulationmorethan1millionin2000NumberofCities(1million)rateofurbanization地面硬化改变洪水特性；城市扩张，财富增加且更加集中；新增城市居民防洪意识的差别；防洪设施配套不足；城区向山区扩张增加洪水事件的不确定性；外洪与内涝防洪标准不配套。人类活动增加洪水风险桥梁阻水其它建筑物工程阻水农作物阻水行洪河道占用阻水洪水灾害的应急响应是人类生存与发展过程中的长期任务大自然灾害事件的不确定性；人类相关知识的有限性；防洪措施的成本效益合理性；社会经济发展与人类文明对水的依赖性.国家洪水管理战略－两个转变洪水灾害的风险管理：适度承担风险；风险分担；风险转移洪水灾害的综合管理；风险控制与资源利用；工程措施与非工程措施的高效结合；工程体系的联合调度；合理的土地利用落脚点-应急管理•ConceptsofFloodRisk•FloodRisk=HazardxExposurexVulnerability–Hazardisapotentialforharm,lossordamage.–Hazardexistswhereverlandisliabletoflooding.–Hazardincreaseswithprobabilityanddepthofinundation,andwithvelocityofflow.–Managementmeasuresthatmodify/reducefloodhazardaretypicallystructuralmeasurese.g.dykes,floodcontrolreservoirs,riverchannelenlargement,etc.–Catchmentmanagementmeasuresmayalsoreducefloodhazarddownstream.“32字方针”与防洪战略转变“32字方针”启动了我国洪水管理体系中最薄弱的环节——洪水风险区管理长江流域自1998年冬开始的“平垸行洪、退田还湖、移民建镇”实践。基本上覆盖了长江中下游常遇洪水、甚至较大洪水（例如1998年洪水）泛滥和回旋的主要场所。•封山植树退耕还林•平垸行洪退田还湖•移民建镇以工代赈•加固干堤疏浚河湖我国向洪水管理转变的总体战略选择有风险的洪水管理模式因地制宜，将工程与非工程措施有机地结合起来，以法律、行政、经济、科技、教育等非工程措施来推动更加有利于全局与长远利益、标准适度的工程措施建设与运用，辅以风险分担与风险补偿政策，形成与洪水共存的治水方略；逐步健全水灾应急管理体制，增强应急反应能力，在保障生命安全的前提下，适度承受风险，求得洪水风险区土地利用与洪水资源化的最佳效益，支撑全面、协调、可持续的国家社会经济发展。洪水风险应急管理-减灾需求加强洪水风险工程措施建设：河道治理，修建堤防；调蓄工程。剩余风险非工程措施：全民风险意识的加强；预警预报：应急预案：工程处置保险机制:(时间、空间）分散风险；标准多高？国家和地区经济发展水平；区域社会经济发展模式；保护对象的社会经济地位；投入与产出的效率比较等。洪水综合管理-设计、建设、运行FloodseasonDamDesignedMaximumwaterlevelLimitedwaterlevelbeforeandduringfloodseason设计：设计洪水、防洪标准(与土地开发、洪水资源利用紧密结合）；建设：洪水预报、工程水文计算；运行：水库调度（安全、兴利）、堤防安全（生态环境）洪水风险管理-防洪标准制定中的风险因子降低防洪标准——增加洪水风险提高防洪标准——减小防洪工程兴利效益Floodcontrolstandard%EfficiencyRiskApossibleoptimumselection防洪标准的时间空间变化-一致性与灵活性;影响防洪标准制定的三个因素：安全、经济、洪水风险大小;防洪工程的应用效益-水文问题与政治因素、经济因素的关系;怎样掌握控制一个不确定性事件的尺度。近期开展的几项重要工作实施风险管理：工程安全、用水安全（设计洪水）；全国洪水风险图（水文方法、水力学方法）规范人类活动：加强法律法规完善（防洪标准），制定水库调度应急预案等洪水综合管理：水库汛限水位调整，湿地恢复、地下水回补流域综合管理（洪水灾害、水质改善、增加水资源）当前正在实施的几项重要工作：1、总体规划水利部明确指出了水利工作的总思路，全面开展一系列防洪减灾规划，包括山洪灾害治理，大江大河治理，中小河流治理等坚持全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理的原则，实行兴利除害结合，开源节流并重，防洪抗旱并举，对水资源进行合理开发、高效利用、优化配置、有效保护和综合治理，以水资源的可持续利用支持我国经济社会的可持续发展当前正在实施的几项重要工作：2、加强洪水预警预报一维模型：水文、水动力学水库、闸坝、蓄滞洪区等洪水控制工程调度模型（补偿、错峰）降雨径流模型气象降雨预报模型二维模型，水动力学；泥沙信息收集、信息传递、信息整理资料查询地形资料处理地形资料数据库时间序列数据库降雨径流模型工程调度措施结果予警洪水范围淹没历时灾害损失洪水预报方案评估水流计算模型予警结果后处理结果予警地形资料水文资料气象资料系统结构当前正在实施的几项重要工作：3、高新技术应用三维仿真，遥测遥感（风险评估、应急处置等）城市洪水风险管理流域洪水风险管理当前正在实施的几项重要工作：4、综合洪水管理（洪水资源利用等）FloodcontrolsystemvariationCharacteristicschangedintheriverbasinStructuralworkschangedFloodstandardchanged当前正在实施的几项重要工作：5、防洪指挥系统-国家、流域、省级当前正在实施的几项重要工作：6、大坝安全管理病险水库出险加固、安全风险评估、风险处置措施当前正在实施的几项重要工作：7、全面开展洪水风险图研制BasedonGIS,somefloodriskmapresearcheshadbeencarriedoutinselectedpilotarea网格淹没水深等值线生成等值面生成其它信息叠加当前正在实施的几项重要工作：8、中小河流防洪能力建设（整治河道、工程配套等）Shiftfromfloodcontroltofloodmanagementandoffermultipleapplicationforwaterinfrastructures