氣候變化背景下如何提高水利工程氣候韌性？水科院專家詳解

洪澇災害是中國發生最頻繁、危害最大、造成損失最嚴重的自然災害之一，隨著全球氣候變化影響加劇，暴雨洪澇災害的突發性、極端性、反常性越來越明顯。

水利部部長李國英在剛剛閉幕的第三屆亞洲國際水周上作主旨報告時說，今年，中國大江大河發生25次編號洪水，刷新1998年有統計資料以來最高紀錄，水利部啟動防汛應急響應39次，發佈洪水預警4238次，調度運用6293座（次）大中型水庫攔蓄洪水1404億立方米，最大程度保障了人民群眾生命財產安全，最大限度減輕了洪澇災害損失。

面對氣候變化帶來的挑戰，如何提高水利工程的氣候韌性？

針對上述問題，中國水利水電科學研究院（以下簡稱「水科院」）組織專家向澎湃新聞（www.thepaper.cn）提供了書面回覆。水科院隸屬水利部，是從事水利水電科學研究的國家級社會公益性科研機構。

水科院指出，氣候變化直接導致致災因子危險性不斷增加，人口增長、城市化、土地利用變化等社會因素影響水利工程災害風險的強度、危害、災害鏈的衍生。不同區域應釐清氣候變化災害效應的區域特徵，加強水利工程災害鏈衍生激勵研究，提出針對性的應對政策，充分利用數字孿生、四預等技術和手段，以最大程度提高水利工程韌性。

氣候變化導致的水利工程風險成為水利高質量發展的主要威脅之一

近年來全球顯著升溫的異常加速態勢，超過了過去數百年、甚至數千年的氣候系統變化幅度，造成水循環時空分配偏向極端化，乾季更干、濕季更濕，極端降雨頻次與強度均明顯增加，如極端乾旱的非洲撒哈拉沙漠頻頻出現強降雨過程、長江流域發生流域性特大幹旱，鄭州市發生有記錄以來最強降雨過程等。氣候變化導致的水利工程風險成為水利高質量發展的主要威脅之一。

水科院回應說，氣候變化背景下，水利工程管理面臨新問題，首先體現在氣候變化導致水利工程風險不確定性增加。

水利工程的設計和建設的主要依據之一是長序列降雨水文規律，但在氣候變化背景下，降雨水文規律發生變化，當初採用的重現期降雨量大概率已遠低於當前條件下重現期雨量，而大量水利工程未及時更新相關數據、方案、預案，導致水利工程風險面臨很大不確定性。

其次，水利工程鏈生災害機制不明。氣候變化背景疊加人類活動強度加強，水利工程鏈生災害頻發，導致人類社會面臨水利工程災害的脆弱性提高。如強震發生，往往會造成震區水庫大壩等水利工程損毀，進而威脅水庫下遊不斷擴張的城市或新建的產業設施。若水庫發生潰壩，不止威脅下遊城市和村莊，還可能會影響下遊輸水工程，進而影響輸水工程受益區供水安全，進而引發一系列不確定的突發風險。

再次，氣候變化災害效應的區域特徵差異明顯。大氣環流、地形等因素綜合作用，海陸熱力差異、山地氣象的海拔依賴性特徵、城市化帶來的熱島效應等致使自然災害對氣候變化的響應在區域尺度上呈現出顯著不均衡性。普遍認為，「乾旱地區將變得更加乾燥， 潮濕地區將變得更加潮濕」模式，但觀測數據表明， 極端氣候事件的強度、時間存在極大不確定性。這是目前造成水利工程影響不確定性的主要因素之一。

開展水利工程風險普查，建立災害基礎數據庫

氣候變化背景下，如何提高水利工程氣候韌性？

水科院認為首先應開展水利工程風險普查，建立災害基礎數據庫。水利工程類型多、風險複雜。應充分利用山洪災害調查、水旱災害風險普查成果，盡快對全區進行全面、系統的災害普查。利用遙感、大數據、無人機、激光雷達等先進探測技術和數據分析技術，獲取第一手全面、完整、近實時的水利工程災害和風險數據，建立水利工程和環境氣候因素（降雨、水文、地質、地形、社會經濟等）等於一體的基礎資料數據庫，為災害機理研究和監測預警提供基礎資料。

其次，應動態評價水利工程面臨的氣候變化不確定性風險。需要利用監測數據和氣候模型成果，動態評價氣候變化背景下水利工程面臨的風險。

「一方面，隨著水利工程使用年限增加，工程安全性會降低；另一方面，需要採用新的降雨水文規律，採用新的降雨重現期數據對水利工程的應對能力進行分析、調整。」水科院回覆說。

明晰水利工程災害鏈生機理，為災害應對提供科學支撐

明晰氣候變化背景下水利工程災害鏈生機理也非常重要。水科院指出，在氣候變化背景和經濟快速增長情況下，水利工程災害鏈不斷延長，需要釐清強震、地質災害、大範圍極端強降雨等強致災因素引發的水利工程風險鏈生災害路徑和衍生機理，為水利工程災害應對提供科學支撐。

另外，水利工程類型多、分佈廣、運行時長跨度大、管理水平高低不一。需要不斷加強水利工程安全監測和風險預警。以水庫為例，全國97000多座水庫，尤其是小型水庫，設計、建設、管理水平，難以應對氣候背景下極端降雨，需要利用「三道防線」，及安全監測設備，加強水庫預報風險、監測風險、工程風險監測，感知極端事件和工程風險，及時預警，最大程度降低工程風險，以及風險發生後的危害。

當氣候災害風險來臨，如何提高水利工程管理機制和風險應對水平？水科院指出，水利工程除了防洪作用，還涉及供水、抗旱、發電等多種功能，需要在堅持安全底線的條件下，綜合考慮各方需求，提高工程綜合效益。一方面，在體制機制方面，堅持責任明確；另一方面，利用數字孿生等新技術，運用四預措施，提高風險應對水平。

水科院指出，中國幅員遼闊，氣候特徵差異大，應因地製宜採用差異化應對措施。從歷史統計來看，乾旱地區水利工程風險概率高於濕潤地區，而氣候變化背景下，乾旱地區的降雨變率更高，需要按照風險區劃，採用差異化應對手段，以應對不同地區差異化的主要致災因素。如青藏高原氣溫整體上升， 溫度升高導致凍土退化，增加了地下水儲水空間，土體中液態水的含量亦急劇上升，多年凍土消融也有助於局地地表徑流的增加，使得流水衝刷河岸和溝床物質動力增強，利於山洪、泥石流、崩塌等災害的發生。

最後，水科院建議要促成水利工程災害信息共享和減災協同機制。加強水利、應急、氣象、救援、統計等多部門之間信息共享和實時協同。提高跨部門水利工程災害感知、預警和應對水平。