如何提高水利工程在气候问题背景下的气候韧性？水科院专家详细讲解

洪水是中国最频繁、危害最大、损失最大的自然灾害之一。随着全球气候变化的加剧，暴雨和洪水的突发性、极端性和异常性越来越明显。

在刚刚闭幕的第三届亚洲国际水周中，水利部部长李国英表示，今年，中国大江大河发生了25次数字洪水，刷新了1998年的最高统计数据记录。水利部启动了39次防汛应急响应，发布了4238次洪水预警，调度使用了6293个(次)大中型水库，拦截了1404亿立方米的洪水，最大限度地保障了人民群众的生命财产安全。洪水灾害损失得到最大程度的缓解。

三峡大坝 视觉中国 资料图

如何提高水利工程的气候韧性，面对气候问题带来的挑战？

针对上述问题，中国水利水电科学研究院(以下简称“水科院”)组织专家向澎湃新闻报道（www.thepaper.cn）提供书面回复。水科院隶属于水利部，是一家从事水利水电科学研究的国家社会公益研究机构。

水科院指出，气候问题直接导致灾害因素的风险增加，人口增长、城市化、土地利用变化等社会因素影响水利工程灾害的风险强度、危害和灾害链的衍生。不同地区应明确气候问题灾害效应的区域特征，加强水利工程灾害链的衍生和鼓励研究，提出有针对性的应对政策，充分利用数字孪生、四预等技术和手段，最大限度地提高水利工程的韧性。

水利工程风险因气候问题而成为水利高质量发展的主要威胁之一

近年来，全球明显升温的病变趋势加速，超过了过去几百年甚至几千年气候系统的变化，导致水循环时空分布偏向极端，干季更干燥，湿季更湿，极端降水频率和强度明显增加。例如，在极端干旱的非洲撒哈拉沙漠中，强降雨过程经常发生，流域性干旱发生在长江流域，最强降雨过程发生在郑州市。水利工程风险因气候问题而成为水利高质量发展的主要威胁之一。

根据水科院的回应，在气候问题的背景下，水利工程管理面临着新的问题，首先体现在气候问题导致水利工程风险不确定性增加。

长序列降水水文规律是水利工程设计和建设的主要依据之一。然而，在气候问题的背景下，降水水文规律发生了变化。当时重现期降水的概率远低于当前环境下重现期降水的概率，而大量水利工程未能及时更新相关数据、方案和方案，导致水利工程风险面临很大不确定性。

第二，水利工程链灾害机制不明。人类活动强度加强的气候问题背景，水利工程链经常发生灾害，导致人类社会面临水利工程灾害的脆弱性增强。如果发生强震，往往会对震区水库、大坝等水利工程造成损害，从而威胁到下游城市或新建工业设施的不断扩张。如果水库溃坝，不仅会威胁下游城市和村庄，还会影响下游输水工程，从而影响输水工程受益区的供水安全，从而引发一系列不确定的突发风险。

第三，气候问题灾害效应的区域特征明显不同。自然灾害对气候变化的响应在区域规模上显著不平衡，如大气环流、地形等因素的综合作用、海陆热力差异、山地气候的海拔依赖特征、城市化带来的热岛效应等。人们普遍认为，“干旱地区将变得更干燥， 湿冷地区会变得更加湿冷”，但是观测数据显示， 极端气候事件的强度，时间的不确定性很大。目前，水利工程对不确定性的影响是一个重要因素。

对水利工程风险进行调查，建立灾害基础数据库

如何提高水利工程在气候问题背景下的气候韧性？

水力资源研究院认为，首先要对水利工程进行风险调查，建立灾害基础数据库。水利工程种类繁多，风险复杂。应充分利用山洪灾害调查、水旱灾害风险调查结果，尽早对全区进行全面、系统的灾害普查。利用遥感、大数据、无人机、激光雷达等先进的探测技术和数据分析技术，建立水利工程与环境气候因素(降水、水文、地质、地形、社会经济等)相结合的基础数据库。)获得全面、完整、近实时的水利工程灾害和风险数据，为灾害机制的研究和预测提供基础数据。

其次，水利工程面临的气候问题不确定性风险要动态评价。水利工程在气候问题背景下面临的风险需要利用统计数据和气候模型结果进行动态评价。

“一方面，随着水利工程使用寿命的延长，工程安全性会降低；另一方面，需要采用新的降水水文规律，利用新的降水重现数据分析调整水利工程的适应性。”水科院回答说。

明确水利工程灾害链的生命机制，为应对灾害提供科学支持

在明确气候问题的背景下，水利工程灾害链的生命机制也非常重要。水科院指出，在气候问题背景和经济快速增长的前提下，水利工程灾害链不断增加，需要明确强震、地质灾害、大规模极端强降水等强灾害因素造成的水利工程风险链灾害路径和衍生机制，为水利工程灾害应对提供科学支持。

另外，水利工程种类繁多，分布广泛，运行时间跨度大，管理能力不同。水利工程安全监测和风险预警需要不断加强。以水库为例，我国97000多个水库，尤其是小型水库，设计、建设和管理能力难以应对气候背景下的极端降水。需要使用“三道防线”和安全监控设备，加强水库预测风险、监测风险和工程风险监测，感知极端事件和工程风险，及时预警，最大限度降低工程风险和风险发生后的危害。

当气候灾害风险来临时，如何提高水利工程管理体系和风险应对水平？水利科学院指出，水利工程不仅具有防洪功能，还涉及供水、抗旱、发电等多种功能。在坚持安全底线的情况下，需要充分考虑各种需求，提高工程整体效益。一方面，在制度机制方面，要坚持明确的责任；另一方面，利用数字孪生等新技术，采取四项预防措施，提高风险应对水平。

根据水科院的说法，中国地域辽阔，气候特征差异较大，应根据时代情况选择多元化的应对策略。从历史统计来看，干旱地区水利工程的风险概率高于潮湿地区。在气候问题的背景下，干旱地区的降水率较高，因此需要根据风险进行划分，选择多样化的应对方法来应对不同地区差异化的主要灾害因素。例如青藏高原气温总体上升， 随着温度的升高，冻土退化，地下水储存空间增强，土壤中液体水的含量也急剧增加。冻土多年消溶也有利于增加局部地表径流，增强流水冲刷堤岸和沟床的物质动力，有利于山洪、泥石流、坍塌等灾害的发生。

最后，水科院建议促进水利工程灾害信息共享和减灾协同机制。加强水利、紧急、气候、救援、统计等部门之间的信息共享和实时协作。提高跨部门水利工程灾害感知、预警和应对水平。

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