基于相对联系数的区域水利高质量发展评价指标体系筛选方法

为综合判断在区域水利高质量发展目标、发展途径、发展条件相互作用下区域水资源-经济社会-生态环境复合系统不断协同优化的系统高质量发展水平状态,构建了由发展目标、发展途径和发展条件3个子系统组成的区域水利高质量发展初步评价指标体系。为定量分析初步评价指标体系的专家咨询信息,根据专家指标排序合理性模糊关系的取值区间特点提出了相对联系数,用相对联系数的平均集对势估计各专家指标排序合理性的权重,进而可得各指标重要性的专家综合排序值,据此筛选初步评价指标体系,构建了基于相对联系数的区域水利高质量发展评价指标体系筛选方法(SM-RCN)。SM-RCN在陕西省的应用结果表明:筛选后的指标体系汇聚了各专家对区域水利高质量发展主要影响指标的综合评判;SM-RCN可克服评价指标体系构建过程缺乏定量分析依据的不足,可识别不同专家、同一专家对不同评价方面的指标排序合理性的程度。该筛选方法在区域水利现代化、水资源空间均衡、水资源承载力等评价指标体系构建过程中具有应用前景。

基于集对分析的区域水利高质量发展评价方法

基于发展目标、发展途径、发展条件相作用形成的区域水利高质量发展系统结构和相对联系数的指标体系筛选方法,构建了由59个评价指标、11个发展方面、3个发展子系统组成的区域水利高质量发展评价指标体系;利用专家咨询和遗传层次分析法确定各指标权重,采用集对分析计算指标、方面、子系统和样本4个层次与区域水利高质量发展评价标准集对间的联系数,应用减法集对势判断4个层次区域水利高质量发展状态,建立了基于集对分析的区域水利高质量发展评价方法(SPA-HDEM),并将其应用于陕西省2020年10个地市的水利高质量发展评价中。结果表明:西安水利高质量发展状态处于中等偏较高等级,咸阳、汉中、渭南、安康、宝鸡、榆林均处于中等等级,延安、商洛、铜川均处于较低偏中等等级;非陕南的7个地市的发展条件均不佳,10个地市的发展途径均相对较低;各地市处于反势的指标中,西安有“人均水资源量”等11个、铜川有“防洪堤防达标率”等32个、宝鸡有“水利投资占GDP比重”等16个、咸阳有“人均生活用水量”等14个、渭南有“水资源开发利用率”等19个、延安有“供水模数”等21个、榆林有“供水模数”等22个、汉中有“防洪堤防达标率”等15个、安康有“防洪堤防达标率”等21个、商洛有“人均工资”等25个,重点调控这些反势指标是全省水利高质量发展工作中的重要任务。SPA-HDEM适用性强,在已知评价等级标准的实际区域水利高质量发展评价问题中具有应用前景。

数字孪生驱动的长江流域干旱防御平台设计与开发

在全球气候变化的背景下,长江流域发生了多次严重的高温干旱灾害,流域抗旱管理面临着旱情监测告警效率较低、旱灾预报预警精度不高、抗旱预案推演能力不足等瓶颈,迫切需要开展数字化转型。从长江流域抗旱减灾业务管理和“四预”应用需求出发,基于智慧水利和数字孪生建设的总体要求,综合运用WebGL、GIS等技术,建立了干旱防御数字孪生平台,研发了遥感干旱监测评估、干旱专业模型动态加载、旱警水位超限预警、抗旱预案可视化等关键技术,初步实现了“预报-预警-预演-预案”全链条贯通业务应用,切实提升了长江流域抗旱管理智能化、精细化水平,为流域干旱防灾减灾提供了技术支撑。

城市洪涝治理与韧性城市建设:变革、创新与启示

我国城市洪涝治理经历了从工程措施到工程与非工程措施并举,从洪涝分治到洪涝统筹,从城市局部治理到流域系统治理的重大转变。特别是海绵城市和韧性城市理念的引入,显著提升了城市洪涝治理水平,促进了城市可持续发展。经过多年探索与实践,我国在技术应用、政策管理、公众与社会参与等方面取得了显著进展,城市洪涝模拟与风险评估取得重要成果,监测感知系统日趋完善,预报预警技术取得突破,应用场景更加广泛;跨部门协作与联动机制、政府与社会资本合作模式的提出,高效信息传播机制和公众参与程度的加强,均显著增强了城市应对洪涝灾害的能力,为防洪减灾工作提供了有力支撑。借助北斗卫星、激光雷达、物联网、人工智能、大数据等先进技术,我国持续推进数字孪生流域、国家水网与区域水网建设,为洪涝治理和水利高质量发展提供了重要支撑。今后,城市洪涝治理将继续朝着系统化、智能化、生态化方向发展,面对新时代的机遇与挑战,应结合海绵城市与韧性城市建设,坚持系统治理、坚守底线思维、坚持创新发展,通过全局性谋划和整体性推动,不断提升水旱灾害防御水平和水安全保障能力。

海河“23·7”流域性特大洪水防御启示与对策——以永定河为例

在极端天气常态化的背景下,流域应具有承受、化解和抵御洪涝和干旱灾害的韧性。分析了海河“23·7”流域性特大洪水的特点,在此基础上,阐述了此次洪水过程中永定河流域综合治理各项措施发挥的作用、存在的问题,按照建设韧性流域的要求,对提升永定河流域防洪能力提出建议。

山洪灾害雨量预警指标分析方法评述与展望

山洪灾害预警指标是山洪灾害预报预警的核心,我国现阶段主要采用经验法和水位流量反推法确定雨量预警指标,并逐步推广应用复合预警指标法和动态临界雨量法。在系统阐述国内外常用雨量预警指标分析方法及其特点基础上,针对山洪灾害预警指标分析中需考虑的降雨时空分布变化、高含砂水流、泥石流及其他不确定因素影响问题,提出今后雨量预警指标研究方向。

新阶段完善海河流域防洪工程体系的思考

海河流域水系复杂,暴雨洪水集中,极易形成洪水灾害,防洪任务重。文章回顾了海河流域防洪工程体系建设成就,分析了京津冀协同发展、雄安新区建设等国家重大战略的实施以及水利高质量发展、应对气候变化对流域防洪减灾能力提出的新要求,结合“23·7”流域性特大洪水等近年来洪水防御情况,全面检视了流域防洪工程体系存在的突出短板和薄弱环节,提出了完善流域防洪工程体系的思路举措。

基于空间信息格网的南京市洪水风险评估

分别采用MIKE模型和ArcGIS平台搭建洪水风险自然属性和社会属性空间信息格网并进行格网叠加,构建洪水风险评价指标体系,利用层次分析法和熵权法确定主客观权重,进而计算得出洪水风险综合指数并对南京市秦淮区3个相邻街道进行洪水风险评估。结果表明:不同降雨强度下,洪水风险综合指数西北部较高、东南部较低、易受损敏感区相对较高;随着降雨强度增大,洪水风险综合指数较高的区域范围不断扩大;研究区主要积淹点均处于洪水风险综合指数较高区域;基于空间信息格网的洪水风险评估可为精细化、动态化的洪水灾害风险评估与洪水管理提供参考。

四川金阳县2023年“8·21”山洪泥石流灾害成因分析

2023年8月21日凌晨,四川金阳县芦稿林河流域受短时强降雨影响暴发山洪,位于下游的沿江高速JN1(金宁一)标段项目部钢筋加工场民工驻地板房被冲毁,造成52人死亡失联。灾害发生后,四川省委、省政府高度重视,派出专家对灾害过程进行调查评估。结合现场调查情况,通过水文气象分析计算、河道行洪能力计算等,分析了灾害形成过程及致灾原因,可供类似项目山洪灾害防御工作参考。

黄河和永定河治与管的异同及战略思考

黄河和永定河自然禀赋相似,在我国经济社会高质量发展和生态安全战略实施中地位重要,在治理中存在相通之处。系统阐述了黄河、永定河自然禀赋的相似和差异,分析了二者系统治理的战略需求,对标黄河流域系统治理的战略布局和成效,提出了永定河流域综合治理提升的战略思考,以期为促进黄河和永定河流域系统治理和高质量发展提供参考。

基于权重博弈的粤港澳大湾区洪水风险区划研究

针对粤港澳大湾区城市群所面临洪水风险情况,文章构建了考虑自然属性和社会属性的洪水风险综合评价模型,从洪水危险性、承灾体暴露性、承灾体脆弱性3个方面选取了18个洪水影响代表性因子,形成指标评价体系,采用改进博弈论方法得到最优组合权重,将各个指标按照权重进行空间融合叠加,得到风险分布图和区划图。结果表明:所得到的洪水风险的分布符合粤港澳大湾区历史洪灾分布情况,可为粤港澳大湾区洪水风险和防治区划、应急管理等提供技术支撑。

基于HEC-RAS的陇南山地山洪灾害风险图优化研究

短历时山洪是威胁陇南山地交通和村镇安全的重要灾害之一。为提高该地区防灾减灾能力,通过不同雨强计算出洪水淹没损失程度,利用洪水风险区划图指导当地群众预防山洪灾害具有重要的科学意义。基于HEC-RAS水文分析方法,结合GIS软件模拟了流域洪水淹没过程,以陇南山地蒲家沟为研究对象,在5、10、50、100 a一遇设计雨量条件下,综合考虑坡度、土地类型、损失率、水位和流速等多种因素,对传统洪水风险区划图进行优化。结果表明,相比传统方法绘制的风险区划图,优序图法优化后的风险区划图更加重视承灾体的受影响程度,且解决了传统风险区划图中小区域风险等级跨度大,风险等级难以定级的缺点。优化后的风险区划图,上中游无人区风险等级降低,下游人类活动区域风险等级更加明确。以马泉村王家咀为例,在50 a一遇的设计雨量下,传统方法绘制的风险区划图其划分结果涵盖5个风险等级,各区域面积差距不显著,难以确定最终的风险等级。而优序图法优化后的风险区划图划分结果更加集中,王家咀高风险区域面积不足中风险的4%,王家咀风险区域可以明确地定位到中风险。文中优序图法优化后的风险区划图在实用性和适应性上更具优势,可以为小流域山洪预警预报和防灾减灾工作提供帮助。

全力擘画流域防洪治理新蓝图

入汛以来,长江流域、太湖流域、珠江流域等地强降雨持续,流域防洪再迎大考。应对洪涝灾害的极端性、不确定性,关键在于以流域为单元的“排兵布阵”。2022年4月水利部全面启动七大流域防洪规划修编工作,经过两年多努力,目前七大流域防洪规划修编成果已具雏形,要坚持以求真务实的科学态度和高瞻远瞩的战略思维擘画好这张经得起历史检验的防洪治理新蓝图。

我国水旱灾害防御应对

洪旱灾害是我国自然灾害中损失最为严重的灾害。中华人民共和国成立以来,历经70余年的建设,已逐步形成较为完备的工程体系和非工程体系相结合的水旱灾害防御体系,水旱灾害防御能力达到国际中等水平。在近年来海河“23·7”流域性特大洪水、2022年长江流域干旱等水旱灾害防御应对中,已建的工程体系和非工程体系发挥了重要作用。近年来因洪涝灾害死亡人口、因洪涝直接经济损失占当年GDP的比值呈明显下降趋势,水旱灾害防御成效显著。受全球气候变化和人类活动影响,我国水旱灾害呈现趋多、趋频、趋强、趋广的趋势,为应对更为极端和反常的水旱灾害,文章提出了构建水旱灾害防御矩阵、完善水旱灾害防御工程体系、建设数字孪生流域、完善法律法规及管理体制机制等思路构想。

数字孪生小流域山洪灾害“四预”平台建设与应用

小流域山洪灾害常年发生,严重影响着人民群众的生命财产安全。为推进小流域山洪灾害防御工作,依照水利业务预报、预警、预演、预案“四预”技术要求和小流域防洪短板,梳理“基础信息设施-孪生平台-四预体系”为主线的小流域山洪灾害系统架构,结合浙江省典型山丘区下管溪小流域,通过山洪灾害“风险识别、风险研判、风险管控和风险处置”流程,从信息基础设施补充建设、模型库建设、“四预”功能完善等方面探讨平台关键技术和主要功能。结果表明:“四预”平台能够实现对小流域雨水情的实时监控、提前发现山洪风险、提前发布预警和风险闭环管控。该平台可为小流域的管理和提升山洪灾害防御能力、保障小流域人民生命财产安全起到重要作用。

专栏导言

我国山洪灾害危险区分布广泛,涉及近3亿人,直接受威胁人口达7000万人。山洪灾害点多面广、突发性强、防御难度大,是汛期造成人员伤亡的主要灾种。按照党中央、国务院决策部署,2010年以来,水利部坚持以规划为统领,持续开展山洪灾害防治项目建设,初步构建了以非工程措施为主,非工程措施与工程措施相结合,专业防治与群测群防相结合的山洪灾害防御体系,发挥了显著的防灾减灾效益,近年来因山洪灾害死亡失踪人数下降7成以上。

专栏导言

长江下游地区是长江流域重要组成部分,也是流域经济重心和精华所在,在国家现代化建设大局中具有至关重要的战略地位,然而该地区自然因素和人类活动因素复杂,汛期受长江中上游来水、河口及沿海潮水和本地暴雨共同影响,洪涝多发易发。经过多年治理,长江下游地区形成了以江河湖海堤防为基本屏障,以水库、湖泊和蓄滞洪区为洪涝调蓄空间,以长江及区域主要河道为洪涝行泄通道,各类闸站相配套的防洪工程布局,防洪除涝能力已有较大提高。但近年来长江流域大洪水事件表明洪涝灾害仍是威胁当地公共安全的重大因素。

推进我国防洪安全体系和能力现代化

防洪安全是关系国家长治久安的大事。习近平总书记多次亲自部署、亲自指挥防汛抗洪救灾工作,就保障防洪安全作出一系列重要讲话重要指示批示。党的二十届三中全会明确要求,推进国家安全体系和能力现代化,提高防灾减灾救灾能力,完善自然灾害特别是洪涝灾害监测、防控措施。贯彻落实总书记重要讲话重要指示批示精神和党的二十届三中全会部署,水利部门坚决扛牢防洪保安的天职,推进我国防洪安全体系和能力现代化,为以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业提供有力的防洪安全保障。

山西省 总结流域洪水防御经验 构建稳固防范应对机制

受2305号台风“杜苏芮”影响,2023年7月27日至8月2日,山西省内海河流域遭遇1963年以来最强降雨过程。山西省迅速行动,科学研判,积极防御,采取了多项综合性措施有效应对,及时转移受威胁群众4.9万人,实现了大雨大汛“人员不伤亡、水库不垮坝、堤防不决口、重要基础设施不受冲击”的防御目标。全面深入复盘总结后,山西省采取的防范应对措施对于减小暴雨洪水灾害损失有指导意义。

提升北江洪水防御能力的有关思考

“22·6”洪水期间,北江流域防洪工程体系尤其是骨干水库工程在科学精准的调度决策下,对削减、拦蓄洪水发挥了重要作用,保障了广州市等粤港澳大湾区重要城市的防洪安全。但因部分堤防断面发生险情、盲仔峡断面过流能力有限导致英德洪水位下降速率慢及下游河道下切问题等情况,暴露出北江防洪工程体系的薄弱环节。加之气候变化引发极端天气事件的概率增加,位于北江中下游的粤港澳大湾区重要城市防洪安全风险问题日益凸显,流域洪水防御能力有待进一步提升。从重要堤防断面安全评价、提升加固着手,分析考虑提高北江干流河道石角水文站安全泄量至20500 m^(3)/s的可能性,在此基础上优化飞来峡水库的调度规则、提升盲仔峡断面的泄流能力,对提升洪水防御能力进行了粗略计算和详细思考。通过对提高北江洪水防御能力关键制约点的梳理,进一步明确了提升北江防洪工程体系的研究方向和工程措施,相关的思考对后续完善北江洪水调度方案和编制相关的防洪规划具有一定的借鉴意义。