张建云:城市洪涝日渐突出 极端气候呈增多增强趋势

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南京水利科学研究院院长、中国工程院院士张建云接受专访  李治 摄

张建云:城市洪涝日渐突出极端气候呈增多增强趋势

——专访南京水利科学研究院院长、中国工程院院士张建云

国家“十二五”科技创新成就展官网北京报道(记者桂楷东)从历史资料统计来看,在厄尔尼诺的次年,我国南方会形成较大的降雨,而北方的降雨则会比往年更少,南涝北旱的格局更加突出。在国家“十二五”科技创新成就展期间,南京水利科学研究院院长、中国工程院张建云院士,就我国水库大坝安全、防旱抗汛形势等问题接受了本网记者的独家专访。

我国九万多座水库大坝安全现状令人担忧

由南京水利科学研究院主持完成的“水库大坝安全保障关键技术研究与应用”成果荣获2015年度国家科学技术进步奖一等奖。

张建云院士介绍,通过五年多的研究,他们联合了包括荷兰等国在内的很多国内外专家,进行国际合作项目的研究,得出了对我国水库大坝发生病险和发生溃决的机理;对于已经出现的病险应该怎么进行除险加固以及对出现了病险和溃坝之后如何处置以及风险管理等成果问题。

“我国九万多座水库大坝安全现状令人担忧。”张建云院士在接受记者采访时表示,现在我国九万多座水库大坝,大部分都是上世纪五十年代到六十年代建设,它们长期运行,年久失修,这些水库大坝的安全现状非常令人担忧。

不过,张建云院士也解释道,在“十一五”和“十二五”期间,国家投入大量经费,已经对六千多座病险突出的水库大坝进行了除险加固,从工程措施方面使大坝安全得到了很大的改善。

另外,张建云院士所带领的研究团队,还通过大量数据的分析,以及对大坝安全监测能够做到及早发现病险和溃决的先期征兆,并进行提前处理使得大坝的溃坝率大大降低。

受厄尔尼诺现象影响我国抗旱防汛任务非常严峻

十二五期间,张建云院士还主持了气候变化环境下对水安全的研究,主要是气候变化对降雨、水资源、防洪、环境和水生态的影响。

“今年的抗旱防汛任务是非常重的。”张建云表示,因为受厄尔尼诺现象影响,从2014年一直持续到现在,已经有二十几个月,不仅持续时间长,同时强度也很大。

厄尔尼诺现象主要是西太平洋海温的上升,使得大气循环发生变化。而厄尔尼诺现象过后,我国南方尤其是长江流域特别容易发生较大的洪水。如97年厄尔尼诺现象结束后,就发生了98年的长江大洪水和松花江大洪水。

张建云表示,这次厄尔尼诺现象持续时间长、发生强度大。今年,各部门已经预测在我国南方,特别是长江流域,可能会发生比较大的洪水。

“令人担忧的是,实际上到目前为止,我国南方的暴雨洪水已经频繁地出现。”张建云告诉记者,今年南方的强降雨,已经给人民生命安全和财产带来了很大的损失。就在采访的前一天,湖北的九个地级市发生暴雨,江西南昌等多个城市也发生了暴雨洪水。

因此,张建云表示,今年夏天的工作主要是要加强防御南方的暴雨洪水,目前国家防汛部门已经派了好几个工作组到当地指导防汛工作,已经做好了应对大汛的准备。

城市洪涝问题越来越突出极端气候呈增多增强趋势

“经过多年防御工程的建设,我国的防洪工程体系已经基本建成,即使大江大河发生大的洪水,也不会再像98年那么被动。”张建云介绍,2013年,长江也发生了超过七万个流量的大洪水,但是通过三峡大坝调节,最后只有四万个流量下来,所以这些工程措施会起到很好的作用。

“城市的暴雨现在面临一个突出的问题,雨强大,而且逢大雨必涝”。相比大江大河的洪水灾害,张建云其实更担心城市洪涝灾害给人们带来的影响。张建云告诉记者,由于城市的防洪基础设施比较差,大雨内涝问题日益突出,开展海绵城市建设迫在眉睫。比如北京2012年的7.21洪水,2013年的上海、余姚等地洪水,今年武汉、南昌、深圳、广州都发生了不同程度的洪水内涝。

从历史资料统计来看,在厄尔尼诺的次年,我国南方会形成比较大的降雨,而北方的降雨则会比往年减少,南涝北旱的格局更加突出。但是在全球气候变化的大背景下,极端事件呈现增多增强的趋势,即使北方整体降雨减少,也不排除发生局部降雨和城市暴雨的可能,所以对城市的防洪还不能掉以轻心。

访谈实录

记者:“十二五”期间水利水文方面有哪些成果?

张建云:我的专业主要是做水文水资源及防汛抗旱减灾方面的工作,“十二五”期间,主要进一步研究了我国水质水文的一些问题、水资源的管理以及气候变化对水文水资源的影响。现在全球气候变化是一个不争的事实,这对我国的水文循环和区域水资源也带来明显的影响。

我在“十二五”期间主持了气候变化环境下对水安全的研究,主要是气候变化对降雨、对水资源、对防洪、对环境和水生态的影响,并在这些方面取得了一系列的成果,也以不同形式上报了国家的有关部门,有些成果已经被联合国气候变化专门委员会(IPCC)第五次报告和国家的气候变化第三次评估报告采用。

同时我还主持了973国家重大专项的基础研究——气候变化对黄淮海地区水资源的影响。淮河的洪水问题比较突出,也是气候过渡带,而黄河和海河流域是我国缺水的地区,水资源问题比较突出。我们研究了气候变化对此带来的影响。首先是研究了气候变化对水循环机理的影响,第二气候变化条件下的黄海流域水资源和水文极端事件受到的影响。另外,通过这些影响,我们又展望了未来的变化趋势,这对以后的规划和江河的治理都提出了有意义的建议,也都被国家的有关报告和有关部门所采用了。

虽然在这些方面做了一些工作,但在水文水资源方面,我国水资源短缺等问题还很突出,还有很多科学问题需要研究。气候变化对水文水资源的影响也还有很多不确定的问题,也需要深入的研究,这是一个长期的过程。

记者:今年您主持研究的“水库大坝安全保障关键技术研究与应用”获得了国家科技进步一等奖。我国的水库大坝有近十万座,这些大坝的安全性现状如何?

张建云:我和我的团队做的这个项目也是国家“十一五”的科技支撑计划项目,通过五年多的研究,联合了国内这方面的很多专家,加上和荷兰等国家进行的国际合作项目,得到了以下成果:第一,对我国的水库大坝发生病险和发生溃决的机理进行了深入的分析。第二,对于已经出现的病险,我们应该怎么进行除险加固。第三,对出现了病险和溃坝之后应该如何处置以及风险管理等问题,开展了一系列的研究。这也是一个长期积累的结果。

现在我国九万多座水库大坝,大部分都是上世纪五十年代到六十年代建设的,它们长期运行,年久失修,再加上当时经济条件下的建设标准比较低,这些水库大坝的安全现状是非常令人担忧的。但是在“十一五”和“十二五”期间,国家投入大量经费,对六千多座病险突出的水库大坝进行了除险加固,从工程措施方面使大坝安全得到了很大的改善。另外,从我们的研究成果方面,通过大量对大坝的安全监测能够及早发现病险和溃决的先期征兆,进行一些提前处理,也使大坝的溃坝率大大降低。

在除险加固之前,我国的溃坝还是比较多的。解放后、1949年以来,我国已经有三千五百多座水库大坝溃决,如758大洪水、河南板桥和石漫滩水库的溃决,都对人民的生命安全和财产带来巨大的损失。而经过除险加固和水库的安全监测、预警分析技术应用之后,溃决的概率大大降低了。现在,每年只偶尔会有小型水库溃决,安全程度大幅度提高了。

但是这些水库毕竟对蓄洪水的要求比较高,在常年累积下往往都有渗漏和薄弱的点,都会产生大坝安全问题。所以,我们在任何情况下都不能麻痹大意,一方面在工程措施方面要进行除险加固,另一方面也要对水库进行安全监测,及时分析它的安全状况。

记者:我国的大坝预警方面现在做得怎么样?

张建云:大坝的安全预警分为两部分。一是针对洪水的情况,大型水库和中型水库都有预警系统。二是针对一些新建的水库和经过除险加固的大型水库,我们都对它的渗漏情况、位移情况、受力情况进行了安全监测,一旦发生异常就会发出预警,从而及时进行处理。这是避免水库溃决的重要措施。

记者:能介绍一下今年夏天我国抗旱防汛方面的工作都有哪些特点吗?对我们老百姓的生活都有哪些影响?

张建云:今年的抗旱防汛任务是非常重的。因为厄尔尼诺现象从2014年后期一直持续到现在,已经有二十几个月,不仅持续时间长,同时强度也很大。厄尔尼诺现象主要是西太平洋海温的上升,使得大气循环发生变化。而厄尔尼诺现象过后,我国南方尤其是长江流域特别容易发生比较大的洪水。比如97年的厄尔尼诺现象结束后,就发生了98年的长江大洪水和松花江大洪水。

今年的厄尔尼诺现象持续时间长、发生强度大,各部门预测在我国南方,特别是长江流域,今年可能会发生比较大的洪水。实际上到目前为止,南方的暴雨洪水已经频繁地出现,给人民的生命安全和财产带来了很大的损失,也给人民出行带来了很大的问题。比如昨天湖北的九个地级市下了暴雨,江西南昌等多个城市也发生了暴雨洪水。所以今年夏天的工作主要是要加强防御南方的暴雨洪水,现在国家防汛部门已经派了好几个工作组下去指导当地的防汛工作,我觉得我们已经做好了应对大汛的准备。

记者:每年到了夏天我们的防旱抗汛工作都是非常严峻的,也希望张院士作为这个领域的专家能给这方面的工作积极地提出好的意见和建议。

张建云:通过多年防御工程的建设,我们的防洪工程体系已经基本建成了,即使大江大河发生大的洪水,也不会再像98年那么被动。比如2013年,长江也发生了超过七万个流量的大洪水,但是通过三峡的调节,最后只有四万个流量下来,所以这些工程措施会起到很好的作用。

现在我国的防洪工作有几个突出的特点。第一,城市的洪涝问题越来越突出。比如北京12年的721洪水,13年菲特带来的上海、余姚的洪水,今年武汉、南昌、深圳、广州都发生了洪水。城市的暴雨现在是一个突出的问题,雨强大,而且逢大雨必涝,这是由于城市的防洪基础设施比较差,所以现在要开展海绵城市的建设。第二,在气候变化的大背景下,极端事件比较多。虽然发生流域性的大洪水不是那么多,但是局部的强暴雨问题很突出,比如去年10月湛江强台风带来的强暴雨。第三,我国台风总量没有增加,但强台风、超强台风登陆我国的次数呈上升趋势,这也是气候变化带来的比较大的影响。第四,随着海平面的上升,基准水位的提高,我国沿海地区的风暴潮影响越来越大,沿海地区的防洪压力也越来越大。这都是我国防洪减灾的重要工作。

记者:今年北方的抗汛工作会呈现什么样的态势?

张建云:从历史资料统计来看,在厄尔尼诺的次年,我国南方会形成比较大的降雨,出现暴雨洪水的情况,而北方的降雨则会比往年少,南涝北旱的格局更加突出。但是在全球气候变化的大背景下,极端事件呈现增多增强的趋势,即使北方整体降雨减少,也不排除发生局部降雨和城市暴雨的可能。所以我们对城市的防洪还是不能掉以轻心。

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责任编辑:赵博智