夏 軍,陳 進(jìn),佘敦先
(1.武漢大學(xué) 水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430072;2.海綿城市建設(shè)水系統(tǒng)科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430072;3.長江水利委員會長江科學(xué)院,湖北 武漢 430015)
干旱是人類面臨的全球性自然災(zāi)害中發(fā)生較為頻繁、影響范圍廣、對社會經(jīng)濟(jì)影響大的一種自然災(zāi)害[1-3]。特大干旱及其持續(xù)性不僅會導(dǎo)致糧食減產(chǎn)和農(nóng)業(yè)歉收,影響居民用水和工業(yè)發(fā)展,而且還會引起河流斷流、荒漠化加劇,造成水環(huán)境容量下降和水生生物衰減等諸多方面的嚴(yán)重影響[4-5]。2022年7月以來,長江流域受氣候異常影響,夏季梅雨期短,長江沿線多省市持續(xù)高溫少雨,最高氣溫接連突破歷史極值,長江干流及主要支流水位持續(xù)退落,出現(xiàn)了“汛期反枯”的罕見現(xiàn)象,鄱陽湖和洞庭湖提前3~4個月進(jìn)入枯水期。8月25日旱情高峰時,長江流域耕地受旱面積6632萬畝,有499萬人、92萬頭大牲畜因旱供水受到影響,主要集中在重慶、四川、湖北、湖南、江西、安徽、河南、貴州、陜西、江蘇等10個省(直轄市)。截至2022年9月,旱情仍在長江流域部分地區(qū)發(fā)展之中,長江流域出現(xiàn)極大旱災(zāi)的可能性已成為定局。此次旱情具有持續(xù)時間長、范圍廣、強(qiáng)度大、極端性強(qiáng)等特點(diǎn),勢必影響到我國下半年長江經(jīng)濟(jì)帶的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。事實(shí)上,我國是一個深受干旱災(zāi)害影響的發(fā)展中國家,季風(fēng)的不穩(wěn)定性等因素造成了我國干旱的頻繁發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),1949年之前,我國發(fā)生有記載的較重干旱事件多達(dá)千余次;1950—2017年間,中國每年平均受干旱影響的國土面積超過2000萬公頃[6],我國年均因旱災(zāi)導(dǎo)致糧食損失量達(dá)200億kg以上。
另一方面,全球變暖和高強(qiáng)度的人類活動,加劇了全球降水、蒸散發(fā)和徑流及其關(guān)聯(lián)的水循環(huán)時空變異[7-8],尤其極端水旱事件的孕育、發(fā)生和發(fā)展過程[9-10]。從全球范圍來看,世界范圍內(nèi)的干旱、以及高溫?zé)崂说葟?fù)合極端事件呈現(xiàn)多發(fā)頻發(fā)的態(tài)勢[11-14],給區(qū)域水資源管理、生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響[15-16]。隨著全球變化影響的備受關(guān)注和人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)干擾的不斷增大,全球變化背景下的特大干旱成因、發(fā)展過程以及抗旱風(fēng)險管理及應(yīng)對研究,既是當(dāng)前國際水文科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的前沿科學(xué)問題和研究熱點(diǎn),也是面向我國水安全、糧食安全等國家重大需求亟需解決的關(guān)鍵與難點(diǎn)[17-18]。然而,特大干旱事件受自然和人為等多種因素的驅(qū)動,其形成、變化和發(fā)展機(jī)制十分復(fù)雜[19]。特大干旱事件的預(yù)警預(yù)報與風(fēng)險管理,是當(dāng)前防災(zāi)減災(zāi)中十分困難和薄弱的環(huán)節(jié)之一。應(yīng)對極端干旱災(zāi)害風(fēng)險的適應(yīng)性管理的基礎(chǔ)與能力建設(shè)以及科學(xué)對策,亟待提高。
本文系統(tǒng)分析了長江流域歷史特大干旱及災(zāi)害情況;剖析長江干旱發(fā)生的成因與特點(diǎn)以及抗旱能力建設(shè)問題;以2022年長江特大干旱發(fā)生及其影響為實(shí)例,提出針對長江流域的科學(xué)抗旱減災(zāi)和綜合對策的思考與建議。
2.1 2022年長江干旱發(fā)展過程2022年入夏(6月)以來,長江重慶及中下游地區(qū)出現(xiàn)自1961年有完整氣象觀測記錄以來綜合強(qiáng)度最強(qiáng)的高溫過程,高溫持續(xù)時間長、極端性強(qiáng)。湖南、浙江、江蘇、湖北、安徽、江西、上海、四川、重慶、貴州、甘肅、陜西、河南、寧夏、青海、新疆、西藏17個省(區(qū)、市)平均氣溫均為歷史最高,尤其重慶北碚、江津、湖北竹山等15站觀測到日最高氣溫達(dá)44 ℃及以上。2022年7—8月,長江中下游及川渝地區(qū)降雨量較常年同期偏少2~8成,其中川渝黔湘贛浙鄂蘇皖滬等10省(市)平均降雨量之少(178.1 mm)為1961年以來歷史同期之最,高溫?zé)崂思皻庀蟾珊碉@著。
由于降雨少,長期高溫導(dǎo)致蒸發(fā)量大增,使江河來水偏少2~8成,導(dǎo)致長江干流及洞庭湖、鄱陽湖水位較常年同期偏低4.5~6.0 m,8月6日,鄱陽湖星子站水位退至11.99 m,進(jìn)入枯水期,較1951年有水文記錄以來提前100天,8月29日,鄱陽湖湖區(qū)面積465 km2,僅為歷史同期的六分之一;8月15日長江主要控制站水位分別為漢口17.30 m、大通6.84 m、七里山23.55 m、湖口10.37 m,較歷史同期分別偏低6.08 m、4.96 m、5.87 m和6.37 m,均為有實(shí)測記錄以來同期最低。洞庭湖出口七里山站水位降至24.50 m以下,提前4個月進(jìn)入枯水期;9月6 日鄱陽湖星子站水位跌破8 m極枯水位,較有紀(jì)錄以來平均出現(xiàn)時間提前115天。截至9月14日,江西2077座水庫在死水位以下,4.45萬座山塘干涸,25條10 km2以上的河流發(fā)生斷流??傮w來看,長江中下游出現(xiàn)明顯的水文干旱。
2022年9月20日,中央氣象臺連續(xù)第33天發(fā)布?xì)庀蟾珊殿A(yù)警,江蘇西南部、安徽大部、河南中部和南部、湖北大部、浙江南部、福建、江西、湖南、貴州大部、廣東東部、廣西中北部、重慶大部、四川東南部等地存在中度至重度氣象干旱,浙江西南部、福建西部、江西大部、湖南大部、重慶東南部、貴州東北部等地有特旱??偟膩砜矗m然區(qū)域的氣象干旱仍在發(fā)展,且旱情十分嚴(yán)重,未來形勢嚴(yán)峻,但是由于流域抗旱能力的提高,嚴(yán)重干旱至今尚未引起嚴(yán)重旱災(zāi),旱災(zāi)基本可控。
2.2 2022年長江干旱影響根據(jù)過去旱災(zāi)經(jīng)驗(yàn)及2022年干旱發(fā)展趨勢,干旱主要影響有:
(1)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。氣象干旱一般隨后就是出現(xiàn)農(nóng)業(yè)干旱,而水文干旱出現(xiàn)會直接影響水庫蓄水和存水,影響到灌溉工程作用的發(fā)揮。受氣象干旱和水文干旱的共同影響,8月25日旱情高峰時,長江流域耕地受旱面積達(dá)6632萬畝,出現(xiàn)明顯的農(nóng)業(yè)干旱現(xiàn)象,勢必會對2022年的糧食產(chǎn)量等產(chǎn)生影響。
(2)部分嚴(yán)重干旱地區(qū)出現(xiàn)人畜飲水困難。截止8月15日,長江流域有499萬人、92萬頭大牲畜因旱供水受到影響。尤其是持續(xù)高溫少雨導(dǎo)致部分以小型水庫或山泉水、溪流水作為水源的分散供水工程水源枯竭,部分山丘區(qū)群眾供水受到一定影響,一些群眾需要送水保障生活用水。
(3)生態(tài)環(huán)境的影響。2022年7月以來發(fā)生在長江流域持續(xù)性高強(qiáng)度的干旱事件導(dǎo)致河湖超低水位過早出現(xiàn),打亂了正常的水文節(jié)律,生態(tài)流量保障率下降,湖泊和水庫必要的生態(tài)水位難以維系,使水環(huán)境容量下降,影響水體自凈功能,加之酷暑高溫持續(xù)易于導(dǎo)致水質(zhì)惡化,會給水生生物生存環(huán)境帶來顯著影響,野生魚類、江豚等珍稀水生生物生存空間縮小,河湖濕地水生態(tài)系統(tǒng)功能下降。
(4)經(jīng)濟(jì)和社會影響。2022年的高溫?zé)崂撕透珊祻?fù)合極端事件,導(dǎo)致長江流域多地發(fā)生森林火災(zāi)和能源供應(yīng)緊張。比如,四川省作為我國水電大省,80%的電力供應(yīng)來自水電,2022年夏天嚴(yán)重干旱導(dǎo)致部分四川省水力發(fā)電能力下降50%以上,造成嚴(yán)重缺電影響,為了讓電于民,保障居民用電,很多大中型企業(yè)停產(chǎn)停工,給企業(yè)生產(chǎn)和居民生活帶來嚴(yán)重影響。隨著旱情的發(fā)展,一般工業(yè)用水會受到影響,如一些高耗水工業(yè)會面臨用水需求管理,影響工業(yè)生產(chǎn)。此外,長江是我國重要的水源地,在嚴(yán)重干旱發(fā)生時,流域內(nèi)外存在競爭性取水問題,給供水安全保障帶來嚴(yán)重影響[18]。另外由于現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展,信息傳播快,旱災(zāi)事件會被快速傳播,一些片面或者不科學(xué)的報道會引起社會廣泛關(guān)注,從而放大旱災(zāi)影響,不利于組織科學(xué)抗旱。
2.3 2022年長江干旱成因剖析干旱屬于自然現(xiàn)象,具有周期性特點(diǎn),但每次干旱都是全球大氣環(huán)流異常引發(fā)的。當(dāng)前拉尼娜現(xiàn)象始于2020年9月前后,可能至少持續(xù)到2022年年底,成為21世紀(jì)首個“三重”拉尼娜現(xiàn)象。自1950年以來,持續(xù)三年的“三重”拉尼娜現(xiàn)象僅發(fā)生過兩次,2022年是第三次。拉尼娜和厄爾尼諾現(xiàn)象交替周期性出現(xiàn)是大氣環(huán)流周期異常的重要原因。西太平洋副熱帶高壓與我國東部季風(fēng)區(qū)的降雨和高溫干旱直接相關(guān),2022年的大氣環(huán)流異常,使夏季梅雨期短,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)空梅現(xiàn)象,臺風(fēng)進(jìn)入內(nèi)陸極少,副熱帶高壓長時間大范圍控制在長江流域是導(dǎo)致長江干旱的主要原因。
3.1 長江歷史特大干旱特點(diǎn)根據(jù)15世紀(jì)到20世紀(jì)500多年(1470—1990年)的歷史資料統(tǒng)計(jì)[20-22],長江上、中、下游發(fā)生重旱和極旱按世紀(jì)分布見表1,表中重旱指農(nóng)作物減產(chǎn)3~5成;極旱指農(nóng)作物減產(chǎn)5成以上。雖然歷史資料主要記錄的是旱災(zāi)情況,但也可以看出干旱發(fā)生的時空分布及周期性的特點(diǎn)。從表1可見,從時間看,上、中、下游發(fā)生極旱事件大約25~50年一遇;發(fā)生重旱事件一般約5~15年一遇。從區(qū)域分布來看,重旱頻率上游地區(qū)高于中、下游地區(qū),中下游地區(qū)重旱頻率相近,而且常常一起發(fā)生,但極旱事件,上游地區(qū)平均65年1次,中下游發(fā)生極旱頻率一致,平均23~27年發(fā)生1次,中下游發(fā)生極旱的頻率顯著高于上游。
從干旱年內(nèi)發(fā)生時間看[22],長江流域最常見是夏(伏)秋連旱,其次是春夏連旱,偶爾出現(xiàn)全年旱和多年連旱。從區(qū)域看,長江流域傳統(tǒng)的干旱缺水地區(qū)主要發(fā)生在山丘地區(qū),如四川盆地、滇中地區(qū)、黔中地區(qū)、湖南衡邵地區(qū)、江西贛南地區(qū)、漢江唐白河地區(qū)和湖北鄂北崗地等,屬于工程性缺水。
表1 長江流域歷史重旱和極旱時空分布
3.2 1949年后典型干旱事件及特點(diǎn)新中國成立后,開始有比較系統(tǒng)的實(shí)測降雨和水文資料,干旱及旱災(zāi)情況記錄更加全面。自1949年以來,發(fā)生重旱年份有1959—1961年、2006年和2011年,發(fā)生極旱的年份有1978年。表2分別是上述年份典型干旱及旱災(zāi)情況,可以看出,典型干旱年共同的特點(diǎn)是汛期梅雨期短,全年降雨量和徑流量明顯偏少,江湖水位明顯偏低,都出現(xiàn)夏秋連旱,其中1959—1961年屬于多年連續(xù)干旱,1978年旱情和旱災(zāi)最為嚴(yán)重,屬于極旱年(圖1)。圖1—3均基于標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散發(fā)指數(shù),采用干旱區(qū)域識別方法[23-25],得到了1978年、2006年和2011年長江流域氣象干旱的發(fā)生發(fā)展過程。從受旱區(qū)域來看,除2006年外,重災(zāi)區(qū)都在中下游地區(qū),但2006年重災(zāi)區(qū)在川渝(圖2)。2011年旱情發(fā)生在流域的兩端——西南和中下游,其中中下游地區(qū)出現(xiàn)旱澇急轉(zhuǎn)現(xiàn)象(圖3)。通過比較可以發(fā)現(xiàn),2022年干旱與上述典型干旱年成因和旱災(zāi)情況類似,唯一不同的極端高溫發(fā)生區(qū)域最廣,極端性最強(qiáng),中下游干流及鄱陽湖水位歷史同期最低。
表2 典型干旱年特征及旱災(zāi)情況
圖1 長江流域1978年干旱事件空間發(fā)展變化圖
圖2 長江流域2006年干旱事件空間發(fā)展變化圖
圖3 長江流域2011年干旱事件空間發(fā)展變化圖
到目前為止,2022年出現(xiàn)的“汛期反枯”“盛夏枯水”并不罕見,1978年和2006年都出現(xiàn)過,2022年干旱最大的特點(diǎn)是多地連續(xù)高溫天數(shù)和強(qiáng)度創(chuàng)出歷史記錄,如重慶連續(xù)出現(xiàn)45 ℃極高溫天氣,加重了旱情和旱災(zāi)程度。據(jù)悉,2022年在歐洲和其它區(qū)域同時發(fā)生極端高溫和干旱,是500年來最嚴(yán)重干旱。隨著全球變化影響這種態(tài)勢將愈來愈頻繁,未來長江流域干旱發(fā)生頻次和強(qiáng)度會愈來愈強(qiáng),對長江流域經(jīng)濟(jì)社會影響也會愈來愈顯著[26]。
4.1 長江流域抗旱能力雖然干旱周期性出現(xiàn),但旱災(zāi)損失占GDP比重卻逐漸下降,原因是隨著生產(chǎn)力水平的提高,大規(guī)模的水網(wǎng)及水利工程的建設(shè),長江流域抵御干旱能力顯著提高。
4.1.1 農(nóng)業(yè)抗旱能力 農(nóng)業(yè)抗旱能力主要取決于水網(wǎng)和水利工程體系、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和抗旱組織能力等3方面。水網(wǎng)密度及水利工程體系主要體現(xiàn)在流域和地方水庫調(diào)蓄率、耕地灌溉率及抗旱工程或者設(shè)施建設(shè)及維護(hù)投資比例;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平主要體現(xiàn)在節(jié)水灌溉率和旱田比例;抗旱組織能力體現(xiàn)在抗旱澆地率和應(yīng)急抗旱組織能力等方面。
長江流域耕地類型大致是山區(qū)、平原各占30%,丘陵占40%,耕地面積4.62億畝,其中水田2.72億畝,旱地1.90億畝,水旱地比例約3∶2,耕地率17%[22]。建國前,農(nóng)田灌溉面積占耕地面積的23%[27],抗旱能力低,遇嚴(yán)重干旱,農(nóng)作物及旱災(zāi)損失大。建國以來,長江流域已建灌區(qū)15.6萬處,有效灌溉面積2.26億畝,有效灌溉率達(dá)到49%,其中萬畝以上灌區(qū)面積占48%。水利工程灌溉用水量占到農(nóng)業(yè)用水量的88%,其中水庫等蓄水工程供水占比45%,引水工程供水占比35%,提水工程占比20%。
由于長江流域內(nèi)自然環(huán)境差異較大,上、中、下游因地形、地貌和土壤性質(zhì)不同,灌溉發(fā)展極不均衡,抗旱能力相差較大。上游地區(qū)多高山、深谷,地形復(fù)雜,興建灌溉工程難度大,灌溉設(shè)施多為小型,蓄水、引水灌溉面積較大,提水灌溉較小,水源不穩(wěn)定,灌溉保證率較低,目前灌溉率為31%。中游地區(qū)丘陵區(qū)分布廣,雨水較多,適于興建大中型蓄、引、提工程,目前灌溉率為59%。下游地區(qū)多平原、淺丘,且地處平原湖區(qū)和水網(wǎng),水源充足,提水工程較普遍,灌溉率達(dá)75%,其中長三角地區(qū)灌溉率達(dá)到90%以上。所以,歷年旱災(zāi)損失中游最重,其次是上游,損失最小的是下游,這與地區(qū)農(nóng)業(yè)綜合抗旱能力有密切關(guān)系。
針對長江流域傳統(tǒng)干旱地區(qū),國家及地方在近10年已經(jīng)建成或者在建一大批引調(diào)水及灌溉工程,如:南水北調(diào)中線(解決南陽地區(qū)缺水),四川的亭子口(解決川東地區(qū)缺水)、向家壩灌區(qū)(解決川西缺水),都江堰擴(kuò)灌、武都引水、長征渠引水工程(解決四川盆地缺水),貴州的黔中水利工程(解決貴陽等黔中地區(qū)缺水),云南的滇中調(diào)水和引漾入洱工程,湖北的鄂北調(diào)水工程(解決鄂北缺水),下游安徽的引江濟(jì)淮工程等等,上述工程完成以后,基本解決了長江流域傳統(tǒng)的干旱地區(qū)缺水問題,農(nóng)業(yè)及農(nóng)村抗旱能力將大幅提高。
2022年8月16日與9月12日,水利部兩次啟動“長江流域水庫群抗旱保供水聯(lián)合調(diào)度”專項(xiàng)行動。調(diào)度以三峽水庫為核心的長江上游水庫群、洞庭湖水系湘資沅澧“四水”水庫群、鄱陽湖水系贛撫信饒修“五河”水庫群為下游補(bǔ)水,以保障人民群眾飲水安全,重點(diǎn)保障長江中下游和兩湖地區(qū)中稻、晚稻等秋糧作物灌溉用水需求。
4.1.2 城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村供水能力 長江流域大中型城市基本都沿著大江大河而成,而且95%以上通過蓄水、引水、提水工程使用的是地表水,而且主要是客水[28],表3為目前長江流域城鄉(xiāng)生活及工業(yè)供水水源工程情況,城市用水主要是地表水,其中上游以提水、蓄水工程為主,中游以提水工程為主,下游以提水、引水工程為主,地下水供水主要在農(nóng)村。
由于長江水資源總量豐富,城鎮(zhèn)供水保證率較高。按照《長江流域綜合規(guī)劃》(2012—2030)要求,直轄市、省會城市供水水源保證率應(yīng)該達(dá)到97%,大中型城市供水水源保證率達(dá)到95%以上,小城市及縣級城市(鎮(zhèn))供水水源保證率不低于90%;城市自來水普及率達(dá)到95%以上;農(nóng)村自來水普及率大幅提高,東部地區(qū)達(dá)到80%以上,中部達(dá)到60%以上,西部達(dá)到40%以上。近10年來,隨著大中型城市備用水源地建設(shè)、城鄉(xiāng)供水一體化進(jìn)程和農(nóng)村飲用水安全建設(shè)等一系列供水工程建設(shè),以上規(guī)劃目標(biāo)基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
表3 長江流域城鄉(xiāng)生活及工業(yè)供水水源工程情況表 (單位:億m3)
在干旱年,提高城鎮(zhèn)供水保障率的重點(diǎn)是供水水庫蓄水情況和沿江沿湖城市取水水位的保障。目前向城鎮(zhèn)供水的水庫都具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)性能,如季調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié),甚至多年調(diào)節(jié),只要上年末水庫蓄滿,來年供水就有保證,而江湖取水水位保障與天然來水和上游水庫調(diào)蓄關(guān)系很大,沿江城鎮(zhèn)取水預(yù)警水位一般是根據(jù)典型枯水年(99%)和枯水季極端枯水位確定的,城市取水水位具有較大的安全系數(shù),表4為長江中下游重要城市供水預(yù)警水位,由表4可見,取水保證率較高。長江主要支流上的重要城市情況也類似,由于在流過城市河流下游建閘壩(如長沙、南昌),或者建立水庫與河湖多水源互為備用(如合肥),即使出現(xiàn)2006年和2022年“汛期反枯”現(xiàn)象,一般不會給城市供水產(chǎn)生顯著影響。此外,長江中下游區(qū)域地下水資源豐富且埋深較淺,抗旱打井補(bǔ)水,挖掘地下水潛力,也是有效的應(yīng)急措施,因此目前旱情總體可控。比如截止9月14日,江西省全省水庫總蓄水量仍有135.9億m3,其中大型、中型、小型水庫蓄滿率為80%、52%和27%。然而,根據(jù)旱情發(fā)展形勢來看,預(yù)計(jì)9月中下旬長江流域降雨將繼續(xù)偏少,江西、湖南、湖北、安徽等地出現(xiàn)夏秋連旱成為定局,可能會給部分城鎮(zhèn)供水帶來不利影響。如果秋季再沒有明顯的降雨過程,大量水庫難以從汛限水位以下恢復(fù)到正常蓄水位,旱情就可能持續(xù)到明年春季,湖南、湖北、江西等省將面臨更大的壓力,因此必須做好抗大旱、抗長旱的準(zhǔn)備。
表4 長江干流重要城市控制斷面供水預(yù)警水位表 (單位:m)
4.2 長江流域抗旱減災(zāi)應(yīng)對措施干旱是自然現(xiàn)象,抗旱的目的不是消除干旱,而是減少干旱損失,抗旱措施分為兩大類,一類是工程措施,另一類是非工程措施,前者旨在提高應(yīng)對抗旱能力,后者主要是減少干旱損失,兩者有效結(jié)合才是科學(xué)的應(yīng)對措施。
4.2.1 水利工程體系 長江流域已經(jīng)建成大、中、小型水庫5.19萬座,總庫容4141億m3,引水工程36.8萬處,建成灌區(qū)15.6萬處,目前水利工程建設(shè)還在加大投入力度,一大批國家和區(qū)域水網(wǎng)工程、水源工程、引調(diào)水工程正在修建,水利工程體系日益完善,抗旱能力將進(jìn)一步提高。但值得注意的是,目前平原區(qū)水網(wǎng)及灌溉系統(tǒng)工程已經(jīng)較完備,而在山丘區(qū)再開展大規(guī)模灌溉系統(tǒng)建設(shè)、提高農(nóng)田灌溉保障率(超過80%),或者將山丘區(qū)灌溉保障率定的與平原區(qū)一樣,并不合理,不僅工程建設(shè)難度大,而且建設(shè)、運(yùn)行管理成本高,在豐水年和平水年,許多工程發(fā)揮作用不大,甚至長期閑置。所以,在山丘區(qū),在充分發(fā)揮現(xiàn)有大中性水利工程作用的同時,仍然應(yīng)該重視小水窖、小水池、小泵站、小塘壩、小水渠等五小水利工程作用,通過打水井、淘山泉、建移動抽水設(shè)施,解決偏遠(yuǎn)山丘地區(qū)用水問題。對于旱災(zāi)損失,可以通過災(zāi)后重建財政資金轉(zhuǎn)移支付和農(nóng)業(yè)保險等非工程措施解決。
4.2.2 非工程措施 抗旱非工程措施包括氣象、水文、土壤墑情及工情(水庫蓄水狀態(tài)等)監(jiān)測、分析、預(yù)報、預(yù)警及決策支持系統(tǒng);水利工程群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度;抗旱風(fēng)險管理及應(yīng)急管理機(jī)制;抗旱救災(zāi)制度和能力建設(shè),如抗旱法律法規(guī)制度建設(shè)、各部門協(xié)助機(jī)制、抗旱及農(nóng)業(yè)保險制度建設(shè)等;旱災(zāi)監(jiān)測和評價等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系件建設(shè)等。
目前存在難題與挑戰(zhàn)是干旱的年、月、旬的中長期預(yù)測預(yù)警能力還比較弱。需要特別加強(qiáng)氣象、農(nóng)業(yè)和水文干旱的監(jiān)測、預(yù)報和預(yù)警能力與科技水平提升和科技攻關(guān),延長預(yù)警期和提高預(yù)測精度,為水利工程群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度提供服務(wù);需要將大型水庫防洪、抗旱補(bǔ)水、蓄水、發(fā)電等水庫興利目標(biāo)有效結(jié)合,遇嚴(yán)重干旱年,應(yīng)該打破水庫常規(guī)嚴(yán)格控制汛限水位的運(yùn)行方式,在有效評估和調(diào)控洪水風(fēng)險基礎(chǔ)上,采用汛期水位動態(tài)調(diào)控方式,抓住利用有利時機(jī),調(diào)蓄部分洪水資源,發(fā)揮控制性水庫防洪與抗旱雙重效益,以利于及時向下游補(bǔ)水;提前蓄水,保證枯季水庫和下游用水(包括生態(tài)環(huán)境用水)等??购碉L(fēng)險管理及應(yīng)急管理機(jī)制包括農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險分區(qū)及相應(yīng)應(yīng)急措施,區(qū)別用水類型及對象,設(shè)定科學(xué)各類用水保障率,及時啟動供水應(yīng)急調(diào)度及管理措施,遵循“節(jié)水優(yōu)先”原則,加強(qiáng)節(jié)水和用水需求管理,在保證生活用水前提下,限制高耗水行業(yè)、低效益用水戶用水等。
2022年7月以來,長江流域遭遇1961年以來最嚴(yán)重夏季高溫天氣和嚴(yán)重干旱事件,針對長江流域干旱災(zāi)害頻發(fā)的嚴(yán)峻形勢,從長遠(yuǎn)應(yīng)對來講,首先是進(jìn)一步全面推行干旱災(zāi)害風(fēng)險管理模式,根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平和管理水平,綜合考慮未來可能發(fā)生的特大干旱對生活、生產(chǎn)和生態(tài)帶來的影響和損失,把保證民眾生活用水安全和社會穩(wěn)定作為首要目標(biāo),量力而行,科學(xué)布局,合理推進(jìn)工程和非工程措施統(tǒng)籌的干旱災(zāi)害防御體系建設(shè)。根據(jù)2022年長江特大干旱的發(fā)展形勢及造成的影響,提出以下幾點(diǎn)建議:
(1)加強(qiáng)長江旱情的監(jiān)測與預(yù)警預(yù)測,提前做好應(yīng)對與防范措施。要進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測和預(yù)報預(yù)警體系建設(shè),實(shí)現(xiàn)氣象、水利、農(nóng)業(yè)、應(yīng)急等方面的旱情信息的匯集和融合,建立集合各方面信息的旱情監(jiān)測、模擬、預(yù)警及評估分析系統(tǒng)[29],加強(qiáng)干旱中長期預(yù)報研究和業(yè)務(wù)化應(yīng)用;構(gòu)建涵蓋干旱管理全過程的干旱災(zāi)害智慧防御系統(tǒng),建立抗旱風(fēng)險管理體系,完善抗旱應(yīng)急預(yù)案,及時啟動相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)措施。
(2)加強(qiáng)全流域水利工程聯(lián)合調(diào)控,將防洪與抗旱結(jié)合,發(fā)揮大型水庫調(diào)控能力,中小水庫供水灌溉潛力。在嚴(yán)重干旱年,完善控制性水庫群應(yīng)急蓄水、泄水調(diào)度預(yù)案,基于控制風(fēng)險,將防洪、抗旱和水庫其他興利結(jié)合,調(diào)蓄部分洪水資源,發(fā)揮水庫防洪與抗旱多重效益,為枯季補(bǔ)水、汛后蓄水保足必要的水源。遇到2022年這樣的流域性特大嚴(yán)重干旱年份,也應(yīng)該控制跨流域引調(diào)水量,保障水源區(qū)生活生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境基本用水需求。區(qū)分不同類型水庫,科學(xué)評估抬高汛限水位帶來的風(fēng)險及其可能造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響,研究動態(tài)汛限水位操作技術(shù)方案及風(fēng)險控制綜合對策。
(3)發(fā)揮工程措施提高抗旱能力,發(fā)揮非工程措施減少旱災(zāi)損失作用,兩者都要抓。目前傳統(tǒng)的干旱缺水地區(qū)大多數(shù)已經(jīng)建設(shè)或者在建水利工程,抗旱能力明顯提高,再在山丘區(qū)建設(shè)大規(guī)模的灌溉工程,在經(jīng)濟(jì)上并不合適。山丘區(qū),應(yīng)該重視小水窖、小水池、小泵站、小塘壩、小水渠等五小水利工程作用,通過打水井、淘山泉、建移動抽水設(shè)施,解決偏遠(yuǎn)山丘區(qū)用水問題,同時大力推廣農(nóng)業(yè)保險和抗旱保險等非工程措施,解決糧食減產(chǎn)和絕收問題。目前長江城鎮(zhèn)用水保證率高,重點(diǎn)加強(qiáng)備用水源地建設(shè),也可以通過建立多水源地互聯(lián)、互通和互為備用,提高應(yīng)急調(diào)控保供給的應(yīng)變能力。長江流域?qū)儆谒Y源相對豐富地區(qū),水資源利用效率不高,節(jié)水潛力巨大,應(yīng)該加強(qiáng)節(jié)水減排,建設(shè)和保護(hù)好城市附近的水源地、水環(huán)境和水生態(tài),可以進(jìn)一步提高城鎮(zhèn)供水保障率。
(4)健全法律法規(guī),完善抗旱減災(zāi)風(fēng)險管理體系。目前抗旱、節(jié)水和需求管理方面的法律法規(guī)相對較少。為了使水利工程干旱調(diào)度、抗旱非工程措施有法可依,則需要建立或者完善旱災(zāi)監(jiān)測和評價等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,完善抗旱應(yīng)急預(yù)案,科學(xué)設(shè)立旱災(zāi)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)揮氣象、水利、應(yīng)急管理、農(nóng)業(yè)、交通等多部門抗旱減災(zāi)作用,建立水情、工情(水利工程等)、農(nóng)作物墑情、流域取水用水等綜合監(jiān)測及數(shù)據(jù)共享機(jī)制,只有在實(shí)時監(jiān)測的基礎(chǔ)上才能科學(xué)評價各行政區(qū)水資源利用和保護(hù)成效和存在的問題,明確責(zé)任,實(shí)施高效的抗旱管理。
(5)加強(qiáng)特大干旱預(yù)警預(yù)測科技能力提升,推動信息共享機(jī)制。干旱預(yù)警預(yù)測是世界性難題,要重點(diǎn)支持提升干旱預(yù)警預(yù)測精度和能力的科技創(chuàng)新。要及時發(fā)布旱情發(fā)展信息,發(fā)揮權(quán)威機(jī)構(gòu)和專家作用,加強(qiáng)干旱及抗旱知識科普宣傳,及時解讀和回應(yīng)社會和公眾關(guān)注的問題,推進(jìn)干旱災(zāi)害防御社會化,強(qiáng)化文化建設(shè)、宣傳教育,從而提高全社會對干旱災(zāi)害尤其是嚴(yán)重乃至極端干旱災(zāi)害的防御能力、承受能力、應(yīng)急反應(yīng)與恢復(fù)重建能力,有效預(yù)防和減輕干旱災(zāi)害造成的影響和損失。