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。

在水旱灾害防御工作会议上的讲话

2月28日,水利部召开水旱灾害防御工作会议,深入贯彻习近平总书记“两个坚持、三个转变”防灾减灾救灾理念和关于治水重要论述精神,分析研判2024年汛情旱情形势,安排部署水旱灾害防御重点工作。国家防汛抗旱总指挥部副总指挥、水利部部长李国英出席会议并讲话,水利部副部长刘伟平主持会议。

基于本体和图数据库的流域干旱灾害风险知识图谱构建及应用

针对干旱灾害领域内数据多源异构、难以统一管理与分析的问题,从知识图谱理论出发,首先根据领域知识要素,自顶向下构建干旱灾害风险本体;其次基于全球离散格网系统设计了一种知识抽取方法,并以汉江流域丹江口上游为例,采用该方法从流域时空数据中提取出知识三元组后,利用图数据库进行存储,形成流域干旱灾害风险知识图谱;最后以所建图谱作为空间分析框架,结合游程理论、聚类等方法实现了对流域干旱灾害风险的综合评估。

气候变化背景下我国水旱灾害演变趋势及其应对思考

在全球气候变暖背景下,高温热浪、骤旱、强降水洪涝等极端天气气候事件频繁出现,其发生机理、潜在风险、频率与强度、时空分布、复合型灾害损失构成等诸多方面都发生了显著变化,呈现出突发性强、发生频率高、综合强度大、影响范围广、事件转换快等特点。本文结合2024年上半年我国主要气候特征,分析了60多年来我国水旱极端事件时空分布特征和发展趋势,并提出相应应对思考。

基于ERA5再分析数据的伊犁河流域干旱灾害风险评估与区划

依据ERA5再分析数据的分布特点,以0.25°×0.25°的网格为旱灾风险评估的基本单元,从危险性、脆弱性、易损性和防灾减灾能力4个方面选取12个指标,采用AHP-熵值法确定指标权重,对基础数据资料匮乏的伊犁河流域构建干旱灾害风险指数模型,进行干旱灾害风险评估与区划。结果表明,分时段校正后的ERA5再分析降水数据精度显著提高,可用于干旱灾害风险评估;次高、高危险性区域主要分布在研究区西北部和东北部,次高、高脆弱性区域主要分布在海拔较高的山区,次高、高易损性区域主要分布在伊宁市及周边地区,次高、高防灾减灾能力主要分布在研究区西北部,分别占研究区总面积的33.45%、31.04%、16.13%、15.09%;旱灾风险区划图显示,低、次低风险区主要分布在研究区西南部,次高、高风险区主要分布在研究区西北部,分别占研究区总面积的44.69%、22.53%。

雷达遥感在水旱灾害监测中的应用与展望

一、引言我国自然地理、气候条件复杂,水资源时空分布极不均匀,加之极端天气频发,社会经济快速发展带来的用水加剧,造成水旱灾害形势严峻,水旱灾害直接经济损失占所有自然灾害的60%以上。据统计,近年来我国年均水旱灾害直接经济损失超过3000亿元,针对新形势下的水旱灾害形势和防灾减灾需求,习近平总书记提出了“两个坚持、三个转变”的防灾减灾救灾理念,坚持以防为主,防灾救灾相结合;坚持常态减灾与非常态救灾相统一;从注重灾后救助向注重灾前预防转变,从应对单一灾种向应对综合减灾转变,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。

鄱阳湖流域干旱灾害风险防控体系构建研究

针对鄱阳湖流域旱情发生发展的机理及传递机制不明,旱情监测、预测预警能力及旱灾风险评估与防控措施不足等难题,开展了流域干旱监测、预测和风险评估技术体系构建研究,成功创建了多源数据-多过程要素-多空间维度的监测技术体系、全要素-全过程的旱情动态预测预警技术体系、旱灾风险综合评估与应对技术体系,并研发了融合三种技术体系的鄱阳湖流域防旱抗旱决策指挥系统,有效提升了鄱阳湖流域防旱抗旱能力,为科学应对鄱阳湖流域干旱灾害提供了有力技术支撑。

推进“三大体系”建设 全面提升水旱灾害防御能力

当前,正值“七下八上”防汛关键期,南方地区局地强降雨、排内涝压力不减,北方地区也已遭受多场强降雨冲击……防汛形势日趋严峻复杂。7月25日,习近平总书记主持召开中共中央政治局常务委员会会议并发表重要讲话,研究部署防汛抗洪救灾工作。会议科学研判汛情形势,周密部署防汛抗洪救灾工作,提出明确要求,发出了坚决打赢防汛抗洪救灾这场硬仗的行动号令。

守底线 保安全 坚决打赢水旱灾害防御这场硬仗

今年以来,全省水利系统坚决贯彻落实国家防总、水利部和省委省政府工作部署,聚焦重点任务,立足于早、着眼于实,超前谋划,有序推进,完成隐患排查问题整治1021处,修订各类防汛方案预案11132个,维护调试水文监测站点3864处,落实各级各类防汛责任人6.8万名,对37条重要省际河道建立跨省洪水防御协作机制,组织开展防汛实战演练1.2万多场次,防洪工程建设加快推进,各项防汛备汛工作取得积极成效。

坚决打好主汛期水旱灾害防御攻坚战

我省已经进入主汛期,水旱灾害防御工作进入关键阶段。各级各部门要深入贯彻习近平总书记关于防汛抗旱工作重要指示精神,认真落实省委、省政府和水利部各项要求,锚定“人员不伤亡、水库不垮坝、重要堤防不决口、重要基础设施不受冲击”目标,坚决克服麻痹思想、侥幸心理,进一步强化底线思维、极限思维,紧张起来、行动起来,全力以赴落实落细各项措施,坚决打好主汛期水旱灾害防御攻坚战。

扛起水旱灾害防御天职 打赢水旱灾害防御硬仗

去年汛期,我省发生流域性特大洪水,经过全省上下艰苦奋斗,夺取了水旱灾害防御的重大胜利。根据省水文中心预测,今年汛期北上高强台风可能性大,漳卫、子牙河系可能发生较大洪水,大清河、滦河水系可能发生区域性暴雨洪水,西北部地区发生阶段性干旱的可能性较大。从历史规律看,“姊妹水”发生的概率也很大,要“宁可信其有、不可信其无”,千万不能掉以轻心。今年是新中国成立75周年,是实现“十四五”规划目标任务的关键一年。各级水利部门要坚决扛起水旱灾害防御工作天职,时刻做好、充分做好应对暴雨洪水的准备,坚决打赢水旱灾害防御这场硬仗,确保实现“人员不伤亡、水库不垮坝、重要堤防不决口、重要基础设施不受冲击”和城乡供水安全的目标。

基于集对分析和信息扩散的区域农业旱灾脆弱性评价与诊断

农业旱灾脆弱性评价是农业旱灾风险防控的重要依据。该文基于信息扩散改进指标值隶属度计算方法,构建样本指标值与评价等级标准之间的联系数,采用级别特征值法确定区域旱灾脆弱性等级,完成利用减法集对势对子系统发展态势进行分析。同时,识别出农业旱灾脆弱性主要诱导因子,建立了基于集对分析和信息扩散的区域农业旱灾脆弱性评价与诊断模型。该文将模型应用于安徽省宿州市,结果表明:宿州市在2007—2017年的农业旱灾脆弱性处于中等程度,且总体呈下降趋势;农业旱灾暴露性改善明显,灾损敏感性降低且发展较平缓,防灾减灾能力有所提升,但仍处于较弱水平。宿州市农业旱灾脆弱性主要诱导因子依次为:监测预警能力、单位面积应急浇水能力、农业GDP占地区生产总值比例、节水灌溉率、复种指数、灌溉指数、单位面积现状供水能力、耕地率、农业人口比例、库容系数。

区域旱灾风险评估与诊断的动态差异度系数模糊数随机模拟方法

为更准确、稳健地进行旱灾风险动态评估、关键障碍因子的定量识别,构建了差异度系数随评价指标样本值动态变化的三角模糊数与随机模拟耦合方法,并用于宿州市2007—2017年旱灾风险评估与诊断研究中,得到宿州市置信概率为95%的旱灾风险评价值区间,结果表明:旱灾风险评价结果呈“先增加,后减小,最后趋于稳定”的变化趋势,旱灾风险综合评价结果为“轻险”;危险性、暴露性、抗旱能力三个子系统是影响研究区域旱灾风险综合评价结果趋势变化的主因;耕地率、水库调蓄率、农业人口比例评价指标被诊断为中阻碍型因子,是需要重点调控的对象;置信概率区间增加了风险评价结果的可靠性信息,可反映受多种不确定影响因素综合作用下的实际旱灾风险情况,充分体现了联系数所表征的“不确定性”这一信息。

基于半偏联系数和动态差异度系数的区域旱灾风险评估方法

为客观准确地评估区域旱灾风险,依据半偏联系数思想构建了四元联系数的迁移率矩阵,以此来修正四元联系数分量,同时提出了随样本指标变化而变化的差异度系数计算方法,计算了四元联系数中的差异度系数,构建了基于半偏联系数和动态差异度系数的区域旱灾风险评估方法,在亳州市的应用结果表明:2008-2020年,亳州市旱灾风险系统中的危险性子系统基本处于轻险和中险两种状态,其中单位面积水资源占有量和土壤类型是脆弱性指标;暴露性子系统处于轻险和中险两种状态,其中人口密度和耕地率是脆弱性指标;灾损敏感性子系统基本处于微险状态,其中农业人口比例是脆弱性指标;抗旱能力子系统处于中险状态,其中水库调蓄率、单位面积现状供水能力、单位面积应急浇水能力和节水灌溉率是脆弱性指标;亳州市旱灾风险综合系统处于轻险和中险两种状态,并且整体变化趋势从中险向轻险发展。本文联系数值法和半偏减法集对势方法的评估结果基本一致,并且联系数值法的计算结果更加稳健、可靠,具有推广应用前景。

基于标准化降水指数(SPI)的宁夏中部干旱带旱灾危险性时空演变特征

[目的]揭示宁夏中部干旱带旱灾危险性的时空特征,为宁夏中部干旱带农业生产、农业灾害防治、种植结构调整和农业灌溉指导提供科学依据。[方法]收集宁夏中部干旱带的沙坡头区、中宁县、同心县、盐池县、海原县5个气象站点的气象观测资料,采用标准化降水指数(SPI)分析了近39年(1981—2019年)干旱等级的时空变化,并结合GIS技术评价其旱灾危险性时空演变特征。[结果]SPI 12结果表明代际干旱趋势呈波动中加剧趋势(趋势线斜率范围为-0.004~0.003)。SPI 3结果表明季尺度旱灾危险性时空分布异质性明显,空间上呈现出南低北高的特征,而时间上则表现为连旱特征突出。春冬两季旱灾发生频率高于45%;夏、秋两季干旱现象不显著,干旱发生频率处于10.26%~43.59%之间;旱灾危险性时空演变特征评价结果表明代际旱灾危险性呈现先下降后上升的变化趋势。季尺度旱灾危险性时空差异明显,空间上表现为旱灾危险性由南向北升高,时间上表现为春冬两季旱灾危险性较高,而夏、秋两季旱灾危险性较低。[结论]宁夏中部干旱带季尺度旱灾危险性时空异质性明显,沙坡头区、中宁县旱灾危险性高,未来应加强春、秋、冬三季的旱灾防治。

不同温升情景下中国旱灾风险变化评估

干旱是致灾最为严重的极端气候事件之一,研究未来气候变暖背景下旱灾风险的变化有利于科学推进防灾减灾工作部署。利用第六次国际耦合模式比较计划的20个气候模式数据计算了标准化降水蒸散指数,提取了基准期及全球2℃、3℃、4℃温升情景下中国的干旱特征变量并计算干旱危险性指数,基于承灾体预估数据计算干旱暴露度指数和干旱脆弱性指数,综合计算旱灾风险指数,从而分析中国旱灾风险分布格局并基于地理探测器对未来旱灾风险变化进行空间归因分析。结果表明:干旱危险性指数、干旱暴露度指数和干旱脆弱性指数的空间分布分别表现为西北和东南相对较高、东高西低、西高东低;旱灾风险指数具有东高西低的分布特点,呈现以高值集聚和低值集聚为主的空间正相关;随着温升水平的升高,未来旱灾风险以增加为主,东部沿海地区增加最为明显;人口数量变化、GDP变化和耕地占比变化是影响旱灾风险变化的主导因素。

基于GA-CNN的农业旱灾恢复力及影响因素

为提高区域农业旱灾恢复力测度精度,构建基于遗传算法优化的卷积神经网络(convolutional neural networks optimized by genetic algorithm,GA-CNN)模型。以讷河市为研究区域,根据当地农业经济发展规律与水资源空间分布状况,选取11个农业旱灾恢复力表征指标,基于构建的GA-CNN模型精确测度研究区2010-2021年的旱灾恢复力,并采用熵值法对恢复力时间演变的关键驱动力进行解析。结果表明:研究时段内,讷河市农业旱灾恢复力在时间尺度上呈现先上升后下降再波动起伏的演变态势;森林覆盖率、单位面积粮食产量、人均水资源量等是影响研究区农业旱灾恢复力时程变化的主要驱动因子;研究构建的GA-CNN模型与传统CNN模型及SVM模型相比,平均绝对误差EMA分别降低了23.51%和32.36%,均方根误差ERMS分别降低了14.42%和25.32%,拟合优度R2分别增长了0.08%和1.08%,说明GA-CNN模型在拟合性、适配性、稳定性、可靠性以及评估精度等方面更具优势。研究成果可为区域农业旱灾恢复力测度提供一种更为可靠的新模型,也可为区域农业防旱减灾、应急管理等提供科学指导。

采用标准化降水指数评估滨州市旱灾风险

为了对地区性历史干旱灾害造成的损失程度与未来将受旱灾影响的相关性进行研究,基于自然灾害风险理论,收集1957—2015年山东省滨州市各县(区)逐日降水资料,结合1978—2020年的历史旱灾损失数据和人均国内生产总值等社会经济数据,利用层次分析法确定指标权重,从致灾因子危险性、承灾体暴露度、孕灾环境脆弱性、损失风险和抗旱减灾能力5个方面构建干旱灾害风险模型,计算致灾因子危险性指数、承灾体暴露度指数、孕灾环境脆弱性指数、损失风险指数、抗旱减灾能力指数以及干旱灾害综合风险指数,并基于地理信息系统软件绘制滨州市干旱灾害综合风险分布图。结果表明:致灾因子危险性指数呈东西两侧低、中间高的趋势,承灾体暴露度指数总体呈现为西南部大、东北部小的趋势,孕灾环境脆弱性指数呈北部高、西南部低的趋势,损失风险指数呈南北两侧高、中部低的趋势,抗旱减灾能力指数呈北部高、西南部低的趋势;干旱灾害综合风险中邹平市、沾化区和无棣县的干旱灾害风险性较高,滨城区和博兴县的干旱灾害风险性较低。

着力提升现代条件下的防灾减灾能力和水平——《加快构建水旱灾害防御工作体系的实施意见》解读

深入贯彻落实习近平总书记关于防汛抗旱工作重要指示精神,按照党的二十届三中全会决策部署,水利部办公厅印发了《加快构建水旱灾害防御工作体系的实施意见》,指导各级水利部门加快构建责任落实、决策支持、调度指挥“三位一体”的水旱灾害防御工作体系。解读了《实施意见》编制背景与重要意义、主要内容和特点及责任落实、决策支持、调度指挥三大方面的内涵,并提出《实施意见》印发后的落实安排,推动水旱灾害防御工作体系落地见效。

湖南省水旱灾害风险管理系统设计与应用

为满足湖南省水旱灾害防御实际需求,有效支撑防汛抗旱指挥决策,设计开发了湖南省水旱灾害风险管理系统。该系统包括综合信息、普查成果、实时分析、动态展示4个模块,覆盖水旱灾害风险管理业务的主要环节,具备基础数据查询、流域联合调度、洪水过程预演、灾害损失统计、风险及时评估等功能,对水旱灾害防御的实时化、可视化、精细化管理,以及防汛抗旱决策服务能力的提升有良好助益。