盧 陽,張乾柱,嚴同金,胡 月,謝 謙,金中武,孫 昆
(1.長江水利委員會長江科學院 重慶分院,重慶 400026;2.重慶市水旱災(zāi)害防御中心,重慶 401147;3.長江水利委員會長江科學院 河流研究所,武漢 430010)
山洪災(zāi)害是指因降雨在山丘區(qū)引發(fā)的溪河洪水等對國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成損失的災(zāi)害[1],是我國自然災(zāi)害中造成人員傷亡和經(jīng)濟損失最嚴重的災(zāi)種之一,其防御工作一直是防洪減災(zāi)工作中的難點和薄弱環(huán)節(jié)。為增強山洪災(zāi)害防御能力,完善防災(zāi)減災(zāi)長效機制,保障人民群眾生命財產(chǎn)安全,維護經(jīng)濟社會發(fā)展大局,全國于2010年啟動山洪災(zāi)害防治項目。在水利部、財政部和各省(自治區(qū)、直轄市)共同努力下,經(jīng)過十多年的建設(shè),山洪災(zāi)害防治項目取得了豐碩的成果,基本建成了全國山洪災(zāi)害防御體系,在防災(zāi)減災(zāi)、減少人員傷亡和提升基層水利信息化水平等方面發(fā)揮了重大作用[2]。
重慶市位于青藏高原與長江中下游平原的過渡地帶,境內(nèi)山丘廣布、地形崎嶇、河流縱橫。特殊的地形地貌、人口分布和降雨時空分布導(dǎo)致重慶歷史上山洪災(zāi)害頻發(fā)[3]。特別是20世紀80年代以來,山洪災(zāi)害幾乎年年發(fā)生,造成的損失呈上升趨勢[4-5]。據(jù)不完全統(tǒng)計,1926年以來,重慶市共發(fā)生山洪災(zāi)害831次,共計造成1 011人死亡,75人失蹤,損壞房屋483 914間,帶來2 149 115萬元的直接經(jīng)濟損失。僅2001—2019年,重慶市發(fā)生的暴雨洪災(zāi)就達364場次,經(jīng)濟損失537.45億元,死亡失蹤人口763人[6]。從空間分布特征來看,重慶市山洪災(zāi)害主要分布在渝西川中褶帶、渝東南七曜山及渝東北觀面山河谷地帶(圖1),高程200 m且坡度15°以下的低海拔小起伏丘陵區(qū)和1 000~1 300 mm降雨區(qū)是山洪災(zāi)害高發(fā)區(qū),并隨河網(wǎng)密度增加,山洪災(zāi)害發(fā)生頻率增多。從空間損失來看,渝西地區(qū)山洪災(zāi)害密度和單位面積內(nèi)山洪災(zāi)害損失量(死亡人數(shù)、房屋損壞數(shù))最大,其次為渝東北、渝東南及渝中地區(qū)。從年際頻次來看,重慶市山洪災(zāi)害大體分為1977年以前的山洪災(zāi)害發(fā)生低頻期、1977—2006年的山洪災(zāi)害低頻波動期以及2006年以來的山洪災(zāi)害高頻波動期。
圖1 重慶市歷史山洪災(zāi)害分布圖①圖片來自于重慶市地圖(行政區(qū)劃6),審圖號為渝S(2020)071。Fig.1 Distribution map of flash flood disasters in history in Chongqing
與全國同步,自2010年以來,重慶市分批次、有計劃地進行了山洪災(zāi)害防治項目建設(shè),先后經(jīng)歷了縣級非工程措施建設(shè)(2010—2012年)、山洪災(zāi)害防治項目補充完善(2013—2015年)以及山洪災(zāi)害防治項目鞏固提升(2016—2020年)等三個建設(shè)階段[7-10],建設(shè)內(nèi)容包括山洪災(zāi)害調(diào)查評價、監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、群測群防體系和重點山洪溝治理,累計投資約10.50億元(表1)。通過項目建設(shè),重慶市創(chuàng)造性地建設(shè)了適合重慶實際、專群結(jié)合的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系和群測群防體系,實現(xiàn)了山洪災(zāi)害防御體系從“無”到“有”的歷史性突破,基本達到“監(jiān)測精準、預(yù)警及時、反應(yīng)迅速、轉(zhuǎn)移快捷、避險有效”的防治目標[11]。特別是2017年以來,重慶市連續(xù)4年因山洪災(zāi)害造成人員傷亡數(shù)量為零。然而,山洪災(zāi)害隱患點量多面廣,加之小流域下墊面特征及產(chǎn)匯流過程復(fù)雜,山洪災(zāi)害風險區(qū)劃分不夠精細,山洪災(zāi)害預(yù)警指標不夠精準,具有物理機制的無資料地區(qū)小流域?qū)嵱煤樗A(yù)報方法和山洪災(zāi)害動態(tài)預(yù)警技術(shù)薄弱等現(xiàn)狀將導(dǎo)致重慶市山洪災(zāi)害風險長期存在。當前,已建成的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系和群測群防體系尚處于初級階段,山洪災(zāi)害防治能力與保障山丘區(qū)人民群眾生命安全和經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的需求不匹配。為此,本文分析總結(jié)了項目實施以來的成果及經(jīng)驗,梳理存在的突出問題和矛盾,提出了相應(yīng)的解決對策。
表1 重慶市山洪災(zāi)害防治項目建設(shè)內(nèi)容與投資匯總表Table 1 The construction content and investment of flash flood disaster prevention in Chongqing
截至2020年,重慶市山洪災(zāi)害防治項目建成自動雨量站377處、自動水位站417處、圖像及視頻站點近300個、簡易水雨情站點9 300余個,自動水雨情監(jiān)測站站網(wǎng)密度達到14 km2/站,對重點區(qū)域(調(diào)查評價確定的危險區(qū)、防洪重點區(qū)域)和人口密集區(qū)域適當補充部分預(yù)警設(shè)施(圖2),強化了基層山洪災(zāi)害預(yù)警能力建設(shè),完成了縣級計算機網(wǎng)絡(luò)及會商系統(tǒng)建設(shè),進行了縣級預(yù)警信息發(fā)布能力升級和平臺軟件功能完善,并將縣級平臺延伸到鄉(xiāng)鎮(zhèn),實現(xiàn)了自動監(jiān)測、實時監(jiān)視、動態(tài)分析和在線預(yù)警,有效提升了基層防汛指揮決策能力和信息化水平。
圖2 新型入戶預(yù)警系統(tǒng)Fig.2 The new household early warning system
為及時準確預(yù)警和災(zāi)害防御提供基礎(chǔ)支撐,重慶市完成了38個區(qū)縣的36 287個自然村調(diào)查及4 058個沿河村落分析評價工作,基本查清山洪災(zāi)害防治區(qū)的范圍、人口分布、社會經(jīng)濟和歷史山洪災(zāi)害情況。調(diào)查評價范圍覆蓋全市8.23萬平方公里國土面積,基本查清了山丘區(qū)6 158個小流域的基本特征和暴雨特性,分析了小流域暴雨洪水規(guī)律,劃分了22 228個危險區(qū),調(diào)查了827場歷史山洪災(zāi)害、4 565座涉水工程和15 803個監(jiān)測預(yù)警設(shè)施設(shè)備,分析評價了4 058個沿河村落的現(xiàn)狀防洪能力,確定了臨界雨量和預(yù)警指標,形成了市級山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果數(shù)據(jù)庫。
在前期山洪災(zāi)害調(diào)查評價工作基礎(chǔ)上,重慶市還開展了山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果的集成挖掘工作,對山洪災(zāi)害臨界雨量進行了復(fù)核與修正,提出了簡單易用的小流域設(shè)計洪水峰值估算公式,并以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元,綜合危險性和易損性,構(gòu)建了更精細的山洪災(zāi)害風險評價體系,將危險度指標從區(qū)縣細化到鄉(xiāng)鎮(zhèn)(圖3),進一步為山洪災(zāi)害防御預(yù)案的修正、山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的改進、山洪災(zāi)害重點防治區(qū)的識別等提供了有力的技術(shù)支撐。
圖3 重慶市山洪災(zāi)害危險等級分布②圖片來自于重慶市地圖(行政區(qū)劃6),審圖號為渝S(2020)071。Fig.3 The risk grade distribution of flash flood disaster in Chongqing
遵循因地制宜、專群結(jié)合、互為補充原則,在山洪災(zāi)害防治區(qū)配備無線預(yù)警廣播5 200個,手搖警報器近1.5萬個,簡易報警設(shè)備(鑼、口哨、擴音器等)2.5萬余套;持續(xù)組織開展培訓2 410次(參加人數(shù)14.2萬人次),演練3 824場(參加人數(shù)11.8萬人次),確定危險區(qū)臨時避險點,制作宣傳欄7 214個、警示牌17 887塊,發(fā)放明白卡135.1萬張、宣傳手冊134.8萬冊,增強了基層干部群眾防災(zāi)避險意識和自防自救互救能力。此外,重慶市還在27個區(qū)縣開展了32條重點山洪溝治理,有效提升了重點區(qū)域重點河段的山洪防御能力。
項目實施十多年來,重慶市山洪災(zāi)害監(jiān)測站點已基本覆蓋山洪災(zāi)害防治區(qū),站網(wǎng)密度基本滿足要求,初步形成了覆蓋全面、布置合理、設(shè)施完備、重點突出、實用性強的山洪災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng),基本實現(xiàn)了市級平臺和38個區(qū)縣級平臺之間的聯(lián)動和協(xié)調(diào)指揮,為及時、有效地發(fā)布山洪災(zāi)害預(yù)警提供了翔實有力的數(shù)據(jù)支撐,為山洪災(zāi)害應(yīng)急處置提供了有效保障。山洪災(zāi)害防治體系建成以來,各區(qū)縣在強降雨期間及時通過縣級山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺發(fā)布預(yù)警,發(fā)揮了良好的防災(zāi)減災(zāi)作用,如2013年6月30日凌晨至7月2日8時,潼南區(qū)普降大暴雨,局部地區(qū)特大暴雨,累計降雨量166~429.5 mm。災(zāi)害來臨前,值班人員通過傳真、電話和短信發(fā)布洪水預(yù)警,通知相關(guān)責任人到崗指揮。6月30日21時,根據(jù)市水文局預(yù)報啟動Ⅲ級應(yīng)急響應(yīng),開始迅速轉(zhuǎn)移受威脅群眾。災(zāi)害形成過程中,潼南區(qū)組織和調(diào)動各級黨員干部2.5萬人,緊急轉(zhuǎn)移受災(zāi)群眾12萬余人,解救受困群眾4 400多人,無人員傷亡。又如2015年8月16—17日,永川區(qū)山洪災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到板橋鎮(zhèn)、三教鎮(zhèn)出現(xiàn)短時強降雨,最大1 h雨強106.3 mm,值班人員立即通過山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警提醒信息,街道、鎮(zhèn)政府和村社相關(guān)人員在接到預(yù)警信息后,在場鎮(zhèn)被淹前1 h,組織完成了開啟河道水閘,轉(zhuǎn)移場鎮(zhèn)低洼區(qū)和災(zāi)害易發(fā)區(qū)1 000余人的工作。降雨過程中,各山洪災(zāi)害易發(fā)村落使用手搖報警器、銅鑼、口哨進行告警,信息員及時到達各隱患點巡查,督促附近人員立即轉(zhuǎn)移。山洪災(zāi)害發(fā)生前,各受災(zāi)鎮(zhèn)街組織受威脅群眾安全轉(zhuǎn)移時,有條不紊,急而不亂,按照預(yù)案中的轉(zhuǎn)移路線組織群眾撤離。由于轉(zhuǎn)移及時,本次災(zāi)害未造成人員傷亡。以上兩個案例表明,前期建立的山洪災(zāi)害防御體系發(fā)揮了積極作用,監(jiān)測、預(yù)警、響應(yīng)和轉(zhuǎn)移等環(huán)節(jié)能夠做到緊密配合,有機聯(lián)動,各項工作能夠有條不紊地開展,急而不亂,為減少災(zāi)害損失和避免人員傷亡搶占了先機。
當前,重慶市已建立相對完整的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、相對完善的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺及會商系統(tǒng)和相對健全的群測群防體系。為科學評估重慶市山洪災(zāi)害防御體系建設(shè)成效,采取現(xiàn)場調(diào)研和調(diào)查問卷相結(jié)合的方式,對重慶市山洪災(zāi)害防御現(xiàn)狀、專項技術(shù)、體制機制、項目管理等方面進行了總結(jié)和評估。結(jié)果表明,重慶市山洪災(zāi)害防御工作在調(diào)查評價成果應(yīng)用、平臺站點運行維護、群測群防體系建設(shè)、山洪預(yù)警預(yù)報精度、山洪溝治理力度、部門共享合作機制等方面仍存在不少短板和弱項。
(1)缺乏調(diào)查評價成果的深度挖掘和拓展應(yīng)用。山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)富礦,涵蓋了山洪災(zāi)害防治相關(guān)的大量歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。然而,山洪災(zāi)害調(diào)查評價工作多集中在沿河村落的“點”狀區(qū)域,較為分散,未由點到面形成區(qū)域上的完整成果。同時,缺少重點城(集)鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害詳查和山洪災(zāi)害危險區(qū)動態(tài)管理清單。山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果的進一步挖掘和拓展應(yīng)用有待加強[12]。
(2)危險區(qū)和預(yù)警精度劃定不夠精準。山洪災(zāi)害防治工作仍未有效解決小流域下墊面特征及產(chǎn)匯流特性、缺資料地區(qū)小流域暴雨洪水規(guī)律、預(yù)警指標體系和風險評價理論等關(guān)鍵問題[13]。山洪災(zāi)害風險區(qū)劃分不夠精細,預(yù)警指標不夠精準[14]。具有物理機制的無資料地區(qū)小流域?qū)嵱煤樗A(yù)報方法和災(zāi)害動態(tài)預(yù)警技術(shù)薄弱,無法實現(xiàn)小流域洪水的實時準確預(yù)測預(yù)警[15]。
(3)山洪災(zāi)害平臺站點運行維護不理想。自動監(jiān)測站網(wǎng)正常運行率偏低,部分設(shè)施設(shè)備超過設(shè)計使用年限,設(shè)備老化,損壞嚴重,監(jiān)測站點的信息暢通率、到報率、測值準確率不高,平臺基礎(chǔ)信息和底圖信息更新不及時[12]。另外,監(jiān)測預(yù)警設(shè)施運行維護經(jīng)費落實難,基層管理人員流動性強,影響系統(tǒng)正常運行和長期發(fā)揮效益。
(4)群測群防體系建設(shè)有待加強。村組干部流動性強,鄉(xiāng)村簡易預(yù)警設(shè)施設(shè)備損毀率較高,基層監(jiān)測預(yù)警的人、財、物保障制度不健全,防御預(yù)案修訂不及時,可操作性不強,流動人員和老幼等脆弱群體防災(zāi)意識和避險能力弱。
(5)山洪溝治理力度不足。重慶市納入國家規(guī)劃的需治理重點山洪溝共計75條,但受資金限制,目前仍有三分之二的山洪溝未開展相關(guān)的治理工作[12]。對于人口密集、搬遷難度大、現(xiàn)狀防御能力低的山洪災(zāi)害重點防治區(qū),山洪溝工程治理力度明顯不足。
(6)部門共享合作機制不完善。目前僅有部分水文監(jiān)測站點的數(shù)據(jù)接入山洪監(jiān)測預(yù)警平臺,導(dǎo)致水雨情監(jiān)測站點數(shù)據(jù)共享融合不足,加之水利、氣象、國土、應(yīng)急、通信等部門間的合作機制還不夠完善,難以有效整合現(xiàn)有資源,未能充分形成防災(zāi)減災(zāi)合力,極易在山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警過程中出現(xiàn)“燈下黑”的狀況。
(1)深度挖掘與拓展應(yīng)用調(diào)查評價成果。重點開展小流域暴雨洪水及災(zāi)害風險關(guān)鍵因子辨識量化、山洪模型與參數(shù)區(qū)域化等技術(shù)研究。啟動調(diào)查評價成果的應(yīng)用試點與推廣工作,開展調(diào)查評價成果的集成挖掘分析和拓展應(yīng)用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效管理、查詢、展示、集成與共享應(yīng)用。
(2)增強山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力。強化山洪監(jiān)測預(yù)警信息的收集和長序列監(jiān)測數(shù)據(jù)的整編與分析,開展雨量預(yù)警指標動態(tài)化研究,建立預(yù)警指標動態(tài)化模型,與近期降雨、土壤含水量、小流域下墊面實時情況相結(jié)合,并與關(guān)聯(lián)監(jiān)測信息結(jié)合,通過長序列歷史數(shù)據(jù)信息分析,不斷演進和完善,逐步提高預(yù)警準確性和有效性。
(3)強化平臺和站點運行維護。定期開展監(jiān)測預(yù)警設(shè)施設(shè)備檢查檢修,對重點區(qū)域的老化、故障設(shè)備進行必要的升級改造。進一步完善運行維護管理辦法,開展山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運行狀態(tài)和維護管理實時監(jiān)視與定期通報,對運行維護單位定期考核。同時,優(yōu)化創(chuàng)新運行維護方式,多措并舉建立穩(wěn)定的運行維護資金投入渠道,確保系統(tǒng)正常運行,長效發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)效益。
(4)持續(xù)開展群測群防體系建設(shè)。持續(xù)開展網(wǎng)格化的群測群防體系建設(shè),將項目建設(shè)由“專群結(jié)合”向“群專結(jié)合”轉(zhuǎn)變,修訂完善預(yù)案并開展培訓演練,按照“方向?qū)?、跑得快”的要領(lǐng)宣傳普及山洪災(zāi)害避險常識,解決流動人員預(yù)警盲區(qū)和旅游景區(qū)監(jiān)測預(yù)警短板等突出問題,不斷提高山洪易發(fā)區(qū)、危險區(qū)人員避險意識和自防自救能力。
(5)加強山洪溝建設(shè)和工程維護。結(jié)合當前開展的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,加大重點山洪溝的工程治理建設(shè)力度,以“保村護鎮(zhèn)、守點固岸、防沖消能”為目標,提倡生態(tài)治理模式,采取堤防、護岸、疏浚等措施,進一步提高現(xiàn)狀防洪能力,有力支撐美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。
(6)完善部門之間的合作機制。進一步加強部門合作,建立完善的共享融合機制,加強預(yù)警信息發(fā)布,開展山洪災(zāi)害預(yù)報預(yù)警信息發(fā)布新方法、新途徑的探索與示范工作,如與百度地圖、高德地圖等導(dǎo)航軟件合作,對進入山洪災(zāi)害危險區(qū)的群眾進行推送提醒,或與通信運營商合作,對進入危險區(qū)的群眾進行短信提示,還可與氣象部門聯(lián)合發(fā)布山洪災(zāi)害風險預(yù)警,提高監(jiān)測預(yù)警信息發(fā)布的廣泛性和時效性,切實解決預(yù)警信息發(fā)布“最后一公里”的問題。
重慶市山洪災(zāi)害點多面廣,季節(jié)性強,區(qū)域性明顯,防御任務(wù)繁重。經(jīng)過十多年的山洪災(zāi)害防治項目建設(shè),境內(nèi)山洪災(zāi)害防御體系已基本建成,基本解決了暴雨規(guī)律不清、下墊面資料不全、人員分布不明、預(yù)警信息不暢等問題,但仍處于不完善的初級階段。補齊山洪災(zāi)害防御領(lǐng)域短板,鞏固和提升山洪災(zāi)害防御能力是未來很長一段時間內(nèi)重慶市防汛工作的重點。通過對重慶市山洪災(zāi)害防治現(xiàn)狀分析及問題歸納,本文對山洪災(zāi)害調(diào)查評價、監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、群測群防體系和重點山洪溝治理等方面出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決對策和建議。及時且有效地解決山洪災(zāi)害防治工作中的現(xiàn)存問題,提升山洪災(zāi)害防御體系,是踐行新時代防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)新理念的需要,將進一步提高山洪災(zāi)害綜合防御能力,對重慶市社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,全面建成小康社會具有重要作用和現(xiàn)實意義。