中國水利水電科學研究院前副總工程師程曉陶：智慧城市建設助力防汛能力提升

◎本刊記者 鄭挺穎 胡仲濤

中國水利水電科學研究院前副總工程師程曉陶：智慧城市建設助力防汛能力提升

◎本刊記者 鄭挺穎 胡仲濤

在今年7月長江中下游各省的抗洪搶險中，有網友稱武警官兵所用的抗洪搶險工具基本還是鐵鍬、沙袋，與1998年的抗洪相比，看不出有啥技術進步。又有其他網友貼出了奧地利、德國的“抗洪神器”——移動防洪擋板，稱歐洲國家早就用上了高科技的抗洪器材，我國應該盡快引進……那么，實際情況是怎樣的呢？8月4日，《環境與生活》記者就此采訪了中國水利水電科學研究院前副總工程師程曉陶。

中國水利水電科學研究院前副總工程師程曉陶 鄭挺穎/攝

城市化發展擠占了湖泊

程曉陶教授長期追蹤防洪抗旱的工程技術應用，對水利科技有較為全面的了解，現擔任行業權威雜志《水利學報》的主編。

8月4日，一個炎熱的午后，《環境與生活》記者來到中國水利水電科學研究院程曉陶的辦公室。他3日晚上剛從武漢調研回來，話題也就從武漢這次洪澇災害談起。

微信朋友圈里流傳一篇文章，大意是說，武漢內澇的主要原因是湖泊面積大幅度減少，導致雨洪蓄滯能力不足。《環境與生活》記者問程教授如何看待這一說法，程教授解釋：“武漢在城市擴張中，確實存在侵占湖泊的現象，為此2007年起就啟動了編制‘三線一路’的湖泊保護計劃，2012年，又在全國城市中率先成立了湖泊管理局，組建了執法大隊，對藍線以內的水域面積嚴禁侵占。”

程教授說，這次武漢受淹時間最長的南湖周邊小區，實際是早期進入湖濱帶建設的，而湖濱帶在湖泊納蓄雨洪、水位升高時原本就是會淹沒的地帶。所以有媒體評論，“你要讓水無家可歸，水就讓你有家難回”，教訓是很深刻的。我國在前期迅猛城鎮化進程中，擠占湖泊、擾亂水系、加重水患的現象具有普遍性。為此，程曉陶指出：“如何在城市發展規劃階段，就基于洪澇風險的辨識與評估，避免隨意擠占河湖水系產生的巨大危害；對已經形成的既成事實，如何采取切實有效的風險防范措施，是值得深入探討的問題。在城鎮化大潮中，我們既要為城市開拓必要的發展空間，又要有效抑制洪澇風險上升的態勢。”

堤防探傷儀器曾大比武

在這次長江中下游抗洪中，很多人聯想起1998年的抗洪。程曉陶向《環境與生活》介紹，1998年眾志成城的抗洪壯舉對舉國上下觸動很大，此后防汛搶險器材這方面的研發引起了重視。當年長江堤防在持續高水位的浸泡下，管涌、散浸、塌坡等各種險情數以千計，但長江干堤僅出現江西九江一處決口，若非嚴防死守，災情會嚴重得多。但是洲灘民垸的圩堤垮了很多，如兩湖地區保護面積在千畝以下、千畝至萬畝間和萬畝以上的圩堤，分別垮了98%、35%和20%。程曉陶解釋說，我國的堤防主要是土堤，且是歷史上逐步形成的，經常是大堤里面包著小堤，還有閘、涵等各種穿堤建筑。由自然（獾洞、鼠洞或堤下古河道的存在）或人為因素形成的隱患很多。過去防汛抗洪主要依靠人工巡堤，查險排險。一旦發現不及時或處置不當，就可能釀成潰堤的后果。

1998年大水過后，有些廠家聲稱擁有可探測堤防隱患的先進設備，為此，國家防汛抗旱總指揮部辦公室專門選了一段堤防，預先在里面設置了各種隱患，組織相關廠家帶著儀器來大比武，看誰能找出問題來。“比賽結果如何？”《環境與生活》記者問。程曉陶回答：“水平有高有低，但沒有一家的儀器能測出全部隱患。不過，自那以后，經過研發，我國堤防險情探測儀器的技術水平大有提

高，現在已經可以對堤防進行較好的體檢了。”程教授還介紹，“現在排險器材也有進步，過去發現管涌，就是靠人挑肩扛，用麻袋去封堵。現在已經有一些專用設備，如今年就有鋼制的裝配式圍井圍板應用到管涌的應急處置中。”

“要說抗洪搶險的經驗和技術，我們國家在世界上還是名列前茅的。但是不同江河的特性不同，各種技術也有其適應的范圍，如黃河的堵口技術就難以用到長江上。在新技術檢驗和普及的過程中，傳統手段還得繼續發揮巨大的作用，所以電視上還會看到武警官兵艱苦抗洪的身影。”程教授補充道。

無人機快速獲取災情信息

說到高科技的抗洪設備，《環境與生活》記者問起是不是有機器人參與這次抗洪搶險。程教授說，現在機器人應用得還不多，主要是管道堵塞人進不去，才要靠機器人進去疏通。我看倒是無人機起的作用更大，應用范圍更廣。最關鍵的是，無人機能幫助指揮者迅速掌握汛情，比如今年武漢，到底哪里被淹了？淹到什么程度？無人機飛過去攝像，數據立刻傳回到指揮部。包括山體滑坡、泥石流，這些人跡難至的災害現場都可以靠無人機快速、安全地飛過去獲取信息，并快速生成高精度的三維數值地形圖，為應急處置提供基本的依據。“可以這么說，在快速獲取重大險情、災情信息方面，無人機已經是主力了。隨著信息技術的發展，很多地方推動智慧城市建設，公安、交管、水利等部門安裝了成千上萬個攝像頭，現在這些攝像頭拍攝的畫面在一些重要城市，已經全都集成進了防汛指揮系統，哪里發生積水，可以隨時看到現場的情況。應該說，信息采集方面做得已經相當強了，這也就是這幾年信息化方面取得的進步。”

程教授強調，智慧城市的發展，讓指揮者可以快速掌握全局。但是，我們很多方面的信息工作依然薄弱，例如很多城市的地下管網還沒有實現數字化。甚至出現某些單位人員變動，相關圖紙竟然找不到了的事情。現在，各地正在重新普查地下管網的情況，建立相應的數字化檔案，聯網管理。這是近幾年城市防汛工作的重點之一。

要用“神器”必先規劃

《環境與生活》記者問程教授，有沒有注意到前段時間刷爆朋友圈的歐洲“抗洪神器”。程曉陶笑說：“那是一種組合式的臨時防洪墻，對材料強度和止水的技術要求較高，也不是拿來就能用的。首先，它需要做好規劃，根據設防標準確定防洪墻的高度，并做好相關的設計。然后要預埋好裝配防洪墻的基礎設施，如插入工字鋼型立柱的孔和孔之間固定墻板的凹槽，平時孔與凹槽皆用板蓋著，需要用時再掀開板，把鋼柱插上，把板組合起來。這在城市規劃的時候就要考慮。例如捷克首都布拉格對穿城而過的伏爾塔瓦河，曾考慮過筑堤防洪，但遭到當地一些民眾的反對，擔心破壞了景觀。后來，就采用了建臨時防洪墻的方案。實際上它是規劃設計好的，已經預埋好了基礎，平時相關的器材就存放在附近。”

捷克首都布拉格用來建設臨時防洪墻的地基，上面有事先留好的凹槽。 攝影 / 程曉陶

“那它的技術含量在哪里呢？”

程曉陶站起來，走到辦公桌前打開電腦對記者說：“技術含量就是它的板和板之間、板和槽之間的密封止水。2002年歐洲大水之后，我去德國、捷克、奧地利考察過，實際他們的抗洪也是以常規技術為主。捷克的臨時防洪墻是按百年一遇防洪標準設計的，安裝后為了提高強度，后面得用沙袋頂住，前面還得用繩子拴在鐵欄桿上。”他指著電腦屏幕上的照片說：“但是能臨時完成組裝的防洪墻長度有限，僅保住了布拉格部分中心老城區，洪峰到來時，整個城市還是淹得一塌糊涂，三條地鐵全部灌滿，成了地下河，半年過后才逐步恢復通車。”

在采訪最后，程教授說了一句讓《環境與生活》記者印象深刻的話：“歐洲人的做法還有一點值得學習——即使是普通街區發生洪澇，他們也會在水位最高處的墻面上嵌上一塊金屬銘牌，說明某年某月洪水曾經達到這個高度。這是在幫助后人警醒防汛安全，也是一種有效的環境教育。”

歐洲的一處普通街區，當地人在水位最高處的墻面上嵌上一塊金屬銘牌，說明某年某月洪水曾經達到這個高度。 攝影 / 程曉陶

本欄目責編/鄭挺穎 zhengtingying@vip.163.com