對水利樞紐工程氣候可行性論證的分析與研究

羅延斌

摘 要：結合柳州市開展落久、洋溪、梅林水利樞紐工程氣候可行性論證的經驗，分析水利樞紐工程開展氣候可行性論證的必要性及重要意義，梳理在廣西開展水利樞紐工程氣候可行性論證的相關法律依據和行業標準，研究開展水利樞紐工程氣候可行性論證的內容和技術方法，以期為各地開展其它水利樞紐工程氣候可行性論證提供借鑒 。

關鍵詞：重大建設工程;水利樞紐工程;氣候可行性論證

中圖分類號：S16文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190730063

前言

氣候可行性論證是指在一項重大工程項目實施之前，從氣候學的角度出發，對氣候條件密切相關的規劃和建設項目進行氣候適宜性、風險性以及可能對局地氣候產生影響的分析、評估活動[1，2]。水利樞紐工程是指修建在同一河段或地點，共同完成以防治水災、開發利用水資源為目的不同類型水工建筑的綜合體，是水利工程體系中最重要的組成部分，其工程投資多，難度大，影響廣的特點，決定其建設前必須經過相關技術論證才能立項建設。在眾多技術論證中，氣候可行性論證是水利樞紐工程開工建設前期中首要開展的一項技術論證，這是因為水利樞紐工程在規劃、設計、施工和運營的各個階段均有可能受到天氣氣候的影響，需要根據項目建設對氣象要素的敏感性、分析工程區的氣候狀況、氣象災害影響概率和氣象風險水平，以滿足水利樞紐工程防災減災、規避風險的需要，降低氣象因素對工程建設的影響程度。

2015—2016年，柳州市氣象局和廣西氣象服務中心組織完成落久、洋溪、梅林水利樞紐工程氣候可行性論證，對開展該類型重大建設工程氣候可行性論證的技術工作，積累一定的經驗和教訓，可為今后其它水利樞紐工程開展氣候可行性論證提供借鑒。

1 水利樞紐工程氣候可行性論證的必要性和重要意義1.1 水利樞紐工程氣候可行性論證的必要性

開展氣候可行性論證是保證水利樞紐工程的科學設計、安全運行和成本估算的客觀實際需要。水利樞紐工程是在預定的安全系數下開展規劃、設計和建設，開展氣候可行性論證的工程氣象參數推算往往影響水利樞紐的投資預算成本，甚至成為工程建設的決定因素[3]。近年的極端氣候事件的頻發，災害性氣象因子已成為影響水利樞紐工程的安全性設計、運營效益和投資成本的關鍵因子[4]。

全球變暖帶來氣候異常的結果，影響人類生存的環境，或多或少都與人們的無序開發有關。氣候可行性論證是開發和保護氣候資源、評估水利樞紐工程對項目建設區域的氣候環境影響等方面發揮重要的作用。科學開展氣候可行性論，綜合考慮氣象和氣候條件的特點，合理開發利用現有的氣候資源，綜合評估分析水利樞紐工程對當地及周圍環境的影響，可以最大限度的保護現有的氣候資源。

對水利樞紐工程開展氣候可行性論證，是應對氣候變化、防災減災、政府長遠規劃的現實需要，以我國三峽水利工程為例，國家多方面深入開展氣候論證，綜合評估其對未來氣候發展變化和氣象災害的敏感性及存在的風險，從而為我國政府及建設部門提供科學性、前瞻性、預見性的建議和措施。

1.2 水利樞紐工程氣候可行性論證的重要意義

對水利樞紐工程開展氣候可行性論證有其重要意義：增強水利樞紐工程在規劃、設計、施工和運營等環節中抵御氣象災害的能力，實現工程建設的科學化、投資效益的最大化、生產過程的安全化;最大限度的規避當地氣候變化的風險，減緩工程建設對當地局地氣候環境的不利，避免和減輕氣象災害造成的損失;規范社會對水利項目無序的開發，保證現有氣候資源得到有效保護。

2 水利樞紐工程氣候可行性論證的法律依據及行業標準2.1 法律依據

為加強氣候可行性論證的管理工作，規范氣候可行性論證的業務發展，國家及廣西相繼頒布實施一系列的法律、法規及規章，具體的條款包括：《中華人民共和國氣象法》第34條;《氣象災害防御條例》第27條;《國務院關于印發清理規范投資項目報建審批事項實施方案的通知》（國發〔2016〕29號）;《廣西壯族自治區氣象條例》第26條;《廣西壯族自治區氣象災害防御條例》第19條;《廣西壯族自治區氣候資源開發利用和保護管理辦法》（廣西壯族自治區人民政府令第128條）;《氣候可行性論證管理辦法》（中國氣象局令第18號）。

2.2 行業標準

對水利樞紐工程開展氣候可行性論證應該執行相關的氣象和水利行業標準，具體標準包括：《地面氣象觀測規范》（中國氣象局）;《重大建設項目氣候可行性論證技術規范》（DB45/T-4455-2007）;《氣候可行性論證規范報告編制》（QX/423-2017）;《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）。

3 水利樞紐工程氣候可行性論證的內容及方法3.1 論證內容

對水利樞紐工程開展氣候可行性論證主要包括8個方面的內容：基本情況調查、氣候背景分析、氣候對工程項目的影響評價、氣象災害風險評估、工程氣象參數推算、氣候變化及其應對對策、工程項目對氣候影響的分析及預評估、結論與建議。

3.1.1 基本情況調查

收集水利樞紐工程所在地及其參證站的經度、緯度、海拔高度等資料，調查工程周圍的地形地貌特征，調查工程對周圍大氣環境的影響情況和對氣候資料的需求情況。

3.1.2 氣候背景分析

收集工程所在地30a以上的歷史氣候資料，必要時可增加現場氣象數據采集，分析當地溫度、降水、濕度、日照、蒸發、風向風速、雨日、暴雨日數、大風日數等氣候要素的特點。

3.1.3 氣候對工程的影響評價

主要分析氣溫、降水、風速、蒸發、雷暴等致災氣象因子對水利樞紐工程建設的影響評價。

3.1.4 氣象災害風險評估

收集從參證站至工程被論證的當年的暴雨洪澇、低溫冷害、大風、高溫、雷電、大霧、冰雹、干旱、霜凍、及其它氣象災害的資料，評估其發生頻率、年際變化、可能對工程安全及生產的影響，并提出趨利避害的對策。

3.1.5 工程氣象參數推算

水利樞紐工程是以防洪為主、結合發電、航運等綜合效益的大型水利工程，主要的工程氣象參數推算包括最大降水推算、極端最高氣溫推算、極端最低氣溫推算、最大風速推算等內容。

3.1.6 氣候變化及其應對對策

分析水利樞紐工程區域的氣溫、降水、風速、蒸發量、暴雨、干旱變化特征及變化趨勢，提出氣候變化對工程建設的影響及其應對策略。

3.1.7 工程項目對氣候影響的分析及預評估

從水陸下墊面差異的角度，分析水利樞紐工程建設對局地氣候影響的預評價，包括對氣溫、降水量、蒸發量、相對濕度、風、霧、霜凍的影響。

3.1.8 結論與建議

提出預防、減輕氣象災害的具體對策和措施。

3.2 論證方法

對水利樞紐工程開展氣候可行性論證采用的技術方法：計算及分析各氣候要素的平均值，得出各氣候要素的平均狀態;計算相對變率和絕對變率，得出氣候要素的穩定性;采用皮爾森-Ⅲ分布和耿貝爾分布進行推算，得出氣候要素極端值;對于臨時增加現場觀測的氣象資料，需要進行超短資料序列的訂正延長，采用差值線性內插法、時聯法、比值線性內插法、全概率法等[5]。

4 結論

水利樞紐工程是集防洪、蓄水灌溉、供水、發電、通航等功能的大型水利工程，屬于必須開展氣候可行性論證的項目。

對水利樞紐工程可從基本情況調查、氣候背景分析、氣候對工程項目的影響評價等8個方面的內容開展氣候可行性論證。采用的技術方法包括：計算平均值分析氣候要素平均狀態、計算變率分析氣候穩定性、采用皮爾森-Ⅲ分布和耿貝爾分布推算極值、差值線性內插法等諸多方法進行超短資料序列的訂正延長。

水利樞紐工程在規劃、設計、施工和運營等階段與氣候有著密切而復雜的關系，隨著氣候變化和工程建設新技術的發展，對水利樞紐工程開展氣候可行性論證的內容和方法可作相應調整及改進。

參考文獻

[1] 氣候可行性論證管理辦法（中國氣象局第18號令）[Z].中華人民共和國國務院公報，2009（20）：46-48.

[2] 蘇志，李秀存，周紹毅.重大建設工程項目氣候可行性論證方法研究[J].氣象研究與應用，2009，30（1）：37-39.

[3] 史軍，溫康民，穆海振，等.重大工程氣候可行性論證進展[J]. 氣象科技進展，2016， 6（06）：15-21.

[4] 董永春.重大工程氣候可行性論證能做什么.中國氣象報，2011-04-14（3）.

[5] 吳靜，姚猛.大型工程項目的氣候可行性論證方法[J].北京農業，2014（12）：164.