防汛抗旱理念的轉(zhuǎn)變和水利科技的發(fā)展與支撐

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　　長江三峽水利樞紐工程。 王連生攝

中國工程院院士、南京水利科學(xué)院院長 張建云（人物素描：郭紅松）

　　國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程在防汛抗旱工作中發(fā)揮了不可替代的作用，但我認(rèn)為，仍有一些關(guān)鍵技術(shù)問題亟需解決，當(dāng)下應(yīng)該加快二期工程的建設(shè)，同時深入開展相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究和新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。

　　在全球變暖的大背景下，我國沿海海平面明顯上升，暴雨強度和頻率也呈增大趨勢，這無疑將使得我國的防洪形勢更加嚴(yán)峻。在人類活動和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展 等因素的共同影響下，流域的產(chǎn)匯流規(guī)律發(fā)生明顯的變化，水文資料序列也失去代表性，原來的預(yù)報方案無法繼續(xù)應(yīng)用。因此，在管理層面，需要開展變化環(huán)境下我 國新時期防洪戰(zhàn)略、應(yīng)急預(yù)案及風(fēng)險管理、洪水資源化利用等方面的理論研究，開展防洪補償、應(yīng)急機(jī)制等相關(guān)法律和政策研究；在信息監(jiān)測方面，需要建立天空、 高空和地面、地下立體實時監(jiān)測系統(tǒng)，研究多源信息的同化和綜合應(yīng)用技術(shù)；在預(yù)報技術(shù)方面，需要開展變化環(huán)境下流域產(chǎn)匯流規(guī)律和預(yù)報方法、無資料或資料缺乏 地區(qū)的水文模擬技術(shù)、大型梯級水庫群聯(lián)合預(yù)報和優(yōu)化調(diào)度等方面的研究；在調(diào)度決策和指揮搶險方面，需要建立集信息采集、會商和指揮為一體的移動防汛指揮平 臺，開展群決策理論研究，加強預(yù)案及風(fēng)險評估，提高決策能力和水平；在學(xué)科發(fā)展層面，加強水文、氣象、管理等學(xué)科的交叉融合，共同推進(jìn)學(xué)科的創(chuàng)新和進(jìn)步。

　　過去10年，我國洪澇災(zāi)害頻發(fā)多發(fā)， 強度和影響范圍罕見。但是通過科學(xué)應(yīng)對，周密部署，我們戰(zhàn)勝了歷次重大洪澇干旱災(zāi)害，最大程度減輕了損失，有力保障了人民生命財產(chǎn)安全，取得了巨大的社會 和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計，僅“十一五”時期，防洪直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)8438億元，減少淹沒耕地1900多萬公頃，約占全國耕地總面積的近1/6，依靠抗旱澆地年 均挽回糧食損失3900多萬噸。

　　數(shù)字的背后，體現(xiàn)的是防汛抗旱理 念的轉(zhuǎn)變和水利科技的發(fā)展與支撐。在中央治水方略指導(dǎo)下，水利部門把以人為本、科學(xué)防控的指導(dǎo)思想貫穿于防汛抗旱減災(zāi)工作全過程，堅持以防為主、防抗結(jié) 合，由控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變，由單一抗旱向全面抗旱轉(zhuǎn)變。在防汛抗旱減災(zāi)方面，信息技術(shù)、預(yù)報技術(shù)和決策指揮技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，是取得巨大社會經(jīng)濟(jì)效 益、保障國家江河安瀾的可靠的技術(shù)支撐。

　　1996年，我應(yīng)邀回國參加“國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程”的設(shè)計和建設(shè)，主持了項目的整體設(shè)計，之后又參與了一期工程的建設(shè)，全過程感受了我國防汛抗旱指揮系統(tǒng)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，深為該系統(tǒng)在歷年防汛抗旱減災(zāi)中發(fā)揮的巨大作用而備感自豪。

　　國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程是一個以信息（雨情、水情、工情、旱情和災(zāi)情等信息）采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)、通信系統(tǒng)為保障、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托、預(yù)報調(diào) 度和決策支持系統(tǒng)為核心，覆蓋全國范圍，為國家各級防汛抗旱部門防洪抗旱調(diào)度決策和指揮搶險救災(zāi)提供有力技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)的巨型信息系統(tǒng)工程。該工程的 研究成果2010年獲得水利大禹科技進(jìn)步特等獎，2012年獲得國家科技進(jìn)步二等獎。

　　此前，信息采集通常采用人工觀測、電話電報報送、人工處理入庫等方式，一般需要一兩個小時，邊遠(yuǎn)地區(qū)甚至需要更長的時間。我們應(yīng)用先進(jìn)的傳感技 術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計提出“自動傳感、介質(zhì)存儲、自動傳輸、自動處理”的信息采集系統(tǒng)集成設(shè)計方案，全面改造建設(shè)全國水文報汛站網(wǎng)，使得信息采集 時間縮短到5分鐘到15分鐘，大大縮短了報汛時間，相應(yīng)延長了洪水預(yù)報的預(yù)警期，為調(diào)度決策贏得了非常寶貴的時間。

　　在信息傳輸和防汛通信方面，我們建成了覆蓋全國地市級以上的防汛抗旱專網(wǎng)和重點防洪地區(qū)的專用防汛通信網(wǎng)，為全國防汛信息和調(diào)度指揮信息的傳輸 提供了保障，亦為全國水利辦公自動化系統(tǒng)、水土保持信息系統(tǒng)、水資源監(jiān)控信息系統(tǒng)、水利系統(tǒng)異地視頻會議系統(tǒng)等提供了網(wǎng)絡(luò)支持，全面推動了全國水利信息化建設(shè)，為防汛應(yīng)急通信和指揮搶險提供了通信保障。