秦延安
(陜西省水文水資源勘測局 陜西 西安 710068)
地跨黃河、長江兩大流域的陜西省,總面積20.6萬km2,南北長、東西窄,地勢南北高,中部低。秦嶺以北約占全省面積的2/3,其中陜北黃土高原主要是塬、梁、峁、溝壑等黃土地貌,區內水土流失嚴重,是泥石流滑坡等山洪災害高發區。關中平原號稱八百里秦川,渭河橫貫而過。秦嶺以南兩山夾一川的地貌結構,使得陜南也是山洪災害高發區,局地暴雨較多,漢江橫貫而過。在季風環流和地理地形地勢的綜合作用下,全省又分為陜北溫帶干旱區、關中暖溫帶干旱區和陜南亞熱帶濕潤半濕潤區。受此影響,陜西省降水時空分布不均,多年平均降水量為656.2mm。徑流季節性變化很大,全省旱澇災害頻繁,加之人類活動影響,使得極端天氣頻現,人類生存和發展的自然條件愈來愈嚴酷。
陜西省境內流域面積在10 km2以上的河流共有4296條,其中1000 km2以上的有64條。受地質、地形和降雨等自然因素影響,其旱澇災害的基本規律與特點:一是風調雨順年份少,水旱災害年份多,前者與后者的比例為1:1.5;二是災害性洪水頻率為25%,平均4年發生一次,干旱年年都有,中旱3~5年一次,大旱10年一次;三是區域差異大,陜南水災年多于關中,關中又多于陜北,關中旱災年多于陜北,陜北又多于陜南;四是水災往往伴發滑坡、泥石流、瘟疫,旱災往往伴發病蟲災害、火災,為災害鏈現象。
水文預警是防汛抗旱減災的重要環節,是《中華人民共和國水文條例》賦予水文部門的重要職責。為了提高防汛抗旱減災能力,1947年陜西省就成立水文管理機構,為陜西水利廳下屬事業單位。目前,共轄6個分局、83處水文站、114處水位站、41處墑情站、1920處雨量站,形成了包括水位、流量、雨量、泥沙、蒸發、水質、墑情等項目齊全,布局比較合理的水文站網,承擔著向國家防總、黃委等省、市150余單位的水情報汛任務。在歷年的防汛抗旱減災中,水文情報預報發揮了極重要的耳目和參謀作用。據測算,自新中國成立以來至2005年56年間,陜西水文情報預報在防汛抗洪斗爭中產生的減災效益總計達33億元,超過同期國家對陜西水文投入的10倍以上。
雖然水文預警在防汛抗旱工作中發揮了顯著效益,但隨著社會經濟發展和自然因素改變,以及新時期防汛抗旱、經濟社會發展和科技進步對水文預警工作提出了新需求、高要求,水文預警也存在一些問題,主要為:
十年九旱是陜西的基本省情,特別是本世紀以來,旱災在全省呈現出新的發展勢頭。2010年,陜西省水文局先后在全省11個市(區)9大灌區初步建成土壤墑情監測網點41處,但是由于墑情監測工作起步晚,使得一些監測點位置設置缺乏代表性,土壤特征和墑情不能很好代表當地農田實際情況。其主要原因是一些水文測站為了每旬取樣方便和避免與當地群眾發生矛盾,就近選擇本測站院落內土地作為監測取樣地點,而水文站內由于基建和所處位置多依山傍河,土壤成分和特性與當地農田實際土壤成分和特性差異很大,所采集的含水量指標不能代表當地農田土壤實際含水量。部分墑情實時信息和土壤含水量等特征值不準確,旱情信息有時失真。衛星遙感等新技術尚未建立,旱情預測和綜合分析手段還比較落后。
長久以來,陜西水文預警重點一直為江河,而城市水文卻是空白。隨著社會經濟發展,城區面積不斷增大,高樓占地、地面硬化面積快速增長,地面、地下、地上立體交通設施加快建設,天然降雨徑流條件發生了根本性改變,城市的旱澇問題也日益突出。2009年6月19日凌晨3時左右,西安城區突降大雨。暴雨導致西安市42處積水嚴重,部分居民家中進水。2013年,延安市暴雨,造成城區出現多處出現泥石流、滑坡,傷亡慘重。而因為干旱,2014年丹鳳縣、三原縣城先后出現水荒現象,這些問題都暴露出城市水文工作的重要性,急需啟動城市水文建設,為城市防洪抗旱提供支撐。
受自然氣候和人類活動影響,河流污染形勢日益嚴峻,江河來水持續減少。陜西江河特別是關中地區,許多河流經常出現斷流現象,尤其是渭河,不得不通過水量調度,以保持其在枯水季節不斷流。隨著城市生活用水、工業用水、農業用水的加劇,特別是陜西省啟動最嚴格水資源管理考核工作以后,江河生態監測預警工作也日益緊迫。目前,陜西省水文局只有23個斷面旱警水位流量值投入使用,遠不能滿足生態河流建設。同時,對河流水質染污預警也有待加強。
目前,洪水資源化利用已成為陜西省破解全省水資源瓶頸的重要舉措之一。但是,防洪安全下的洪水資源利用預警體系還沒有建立,陜西省渭河、漢江上游來水預報與水庫聯調系統也沒有開發,在出現大洪水、特大洪水情況下,由于預報手段和能力不足,還不能充分發揮大型水庫應有的削峰錯峰作用,洪水資源有效利用缺乏科學支撐。
黨的十八屆三中全會作出了全面深化改革的重大戰略部署,明確要求“健全防災減災救災體制”。水利部關于深化水利改革的指導意見也提出要完善防災減災體系,增強洪澇干旱臺風災害防御能力。作為防汛抗旱預警的責任主體,針對目前水文監測預警工作中存在的問題,陜西水文局必須采取措施,拓寬領域,加大建設,增強預警技能,以滿足社會經濟發展需要。
針對城市抗旱和農業抗旱的需求,要科學合理地布設監測站點;要不斷核查各墑情監測站點取樣的位置,對那些選點缺乏代表性的測站,要及時糾正,認真督查,力求每個監測站點位置都能從土壤性質和含水量指標方面,代表當地農田土壤實際旱情;要加大墑情站點建設,爭取在“十三五”期間完成規劃的167處墑情監測站點建設任務,促使全省墑情站點達到208處。
同時,要組織力量對當地土壤田間持水量指標,按有關要求進行實地試驗。組織人員結合相關規范,編制土壤田間持水量試驗技術手冊,以填補目前全省土壤田間持水量指標的空白,加大墑情信息的準確性。要加強土壤墑情、地面水體監測分析。開展枯季徑流、土壤增(退)墑預測,充分利用降雨、河道來水、水庫蓄水、地下水以及作物農時等信息,對旱情發生、發展進行全程監控,有效評估受旱區干旱程度和影響效果,增強抗旱預警的社會利用效果。
隨著社會發展,城市水文監測、預警、預報工作也越來越重要,因此,陜西省水文局要緊跟時代,拓寬服務領域,盡快開展城市水文站網布設和暴雨內澇監測預警工作。要根據城市旱澇的特殊性,建立起適應需求、集約高效、科技支撐、因地制宜的防洪抗旱減災預警體系;要加強城市水文預報和暴雨洪水預警,特別是對城市低洼地區、路橋涵洞暴雨洪水開展監測和預警,確保在暴雨災害來臨之前,能夠利用預警系統和各種現代傳播手段,把信息傳遞給各方;要加大城市供水和用水狀況分析,加強對城市飲用水水源地、城市水體的水質污染狀況的分析,做好城市用水安全預警,在干旱年份或枯水季節,通過預警讓供水部門能夠未雨綢繆,提前做好水資源籌備和調度工作,確保城市供水不受影響。
河流的生態建設不僅影響到河流生物的生存,也關系到沿河的社會經濟發展。要保障一條健康的河流,就要加強區域水資源、水質和河流基流、旱限水位的研究,為健康河流提供保障。因此,陜西省水文局要加強江河水情研究,為引漢濟渭等江河調水工程作好預警預報;要開展渭河生態基流研究,為渭河水量調度和生態河流建設提供預警;要加大取水斷面的監測和水質分析,為最嚴格水資源管理考核提供支撐;要加快第二批34個斷面旱警水位流量審查工作,為后期江河枯水預警奠定好基礎。
洪水資源利用下的預警工作是指水文部門通過預警預報,預測出多少洪水可以利用、怎樣利用、洪水什么時間來,使得防汛指揮部門通過水庫科學調度,實現洪水資源利用,做到調蓄結合,科學利用。水文部門要做好此項預警工作,就要加強氣候變化影響下不同流域、區域產匯流演變規律的研究,積極應用新模型、新方法、不斷修訂完善江河水庫洪水預報文案;要加強重大天氣過程監視,強化防洪關鍵期的洪水預測預報和水庫調度預報,確保重要預報預測及時、準確、可靠;要加強應急雨水情監測、來水預測分析等技術方案及預案的編制,積極開展受影響區域的評估分析和三維展現,為應急處置提供更有力的技術保障;要安排渭河咸陽、華縣站,漢江安康、白河站洪水預報系統項目,以解決在大型水庫調度模式下的洪水預報問題,建成渭河漢江流域洪水調度預報系統,為洪水資源化利用提供支撐。
目前,陜西水文部門與水庫管理單位和各市縣山洪災害監測點實現了信息共享,但與氣象、國土等部門的災害監測還沒有實現共享。所以,要提高防災減災預警能力,需要省防總加強協調,使得水文與氣象、國土等部門的信息實現聯網共享,以提高突發自然災害的數據分析能力。同時,要對水文數據進行深加工,提高對旱澇災害規律的深入研究和認識,提高預警的時效性和準確性。要積極開展突發水污染事件、涉水交通旅游等方面的監測預警工作,不斷豐富服務內容及形式,以滿足人民群眾日益增長的水文信息服務需求。
作為防汛抗旱的耳目和尖兵,陜西水文局一直將防汛抗旱預警的重點放在江河上。但隨著社會經濟發展,陜西省旱澇災害出現了新的特點和新的領域,這就要求水文部門拓寬領域,強化技術,提高能力,以滿足社會新需求。文章通過分析陜西目前旱澇災害預警中存在的站點不足、監測空白、預警不足和綜合預警不高的問題,從五個方面提出解決對策,加強水文預警能力,以保障整個社會的防洪抗旱效果。陜西水利