面对夏季雨水带来的机遇与挑战,人类采取了一系列从主动利用(如人工增雨)到被动防御(如防汛准备)的综合措施,力求趋利避害,实现水资源的可持续管理。以下是主要的应对策略:
一、 挑战:洪水灾害的威胁与水资源短缺的并存
洪水灾害:- 城市内涝: 强降雨超过城市排水能力,导致交通瘫痪、财产损失、基础设施破坏。
- 河流洪水: 流域内持续降雨或集中暴雨导致河流水位暴涨,威胁堤防安全,淹没沿岸城镇农田。
- 山洪泥石流: 山区短时强降雨引发山洪,携带泥沙石块形成破坏力极强的泥石流。
- 水库安全: 需科学调度,既要拦洪削峰,又要防止溃坝风险。
水资源短缺(时空分布不均):- 季节性干旱: 夏季降雨虽多,但可能集中在几场暴雨,其他时段仍可能缺水,尤其北方地区。
- 区域不均: 南方多雨,北方干旱,即使夏季,北方部分地区仍需应对水资源紧张。
- 水质问题: 暴雨冲刷可能导致面源污染,影响供水安全。
二、 机遇:宝贵的水资源与生态改善
补充水资源: 夏季雨水是重要的淡水来源,对补充水库、河流、地下水至关重要,保障生活、农业、工业用水。
农业灌溉: 适时适量的雨水是农作物生长的关键,减少灌溉成本。
改善生态环境: 补充湿地、湖泊水量,维持河流生态基流,改善水质,增加生物多样性。
水力发电: 丰沛的雨水增加水库蓄水量,提升水力发电能力。
缓解高温热浪: 降雨能有效降低气温,改善空气质量,缓解城市热岛效应。
三、 人类如何应对?—— 综合策略
主动利用:抓住“水”的机遇
- 人工增雨:
- 原理: 在合适的云层条件(通常是富含过冷水滴的积云)中,播撒碘化银等催化剂,促进云滴凝结增大形成降水。
- 目标: 增加降雨量、缓解旱情、增加水库蓄水、降低森林火险等级、改善空气质量。
- 关键: 依赖有利的天气条件和先进的监测预报技术(雷达、卫星、数值模式),精准选择作业时机和区域。
- 挑战: 效果受云层物理条件限制,并非万能;需科学评估生态影响;存在区域协调问题(如上下游)。
- 水资源管理与高效利用:
- 雨水收集与利用: 在城市和农村推广建设雨水收集系统(屋顶集雨、下凹式绿地、雨水花园、蓄水池),用于绿化灌溉、冲厕、补充地下水等,减少市政供水压力。
- 地下水回灌: 利用雨季多余的地表水,通过渗井、渗渠、人工湿地等方式,回补超采的地下水层。
- 跨流域调水(丰水期蓄水): 在丰水期,通过已有的调水工程,将水资源从丰水区调往缺水区的水库储存,以备旱季使用。
- 农业节水灌溉: 推广滴灌、喷灌等高效节水技术,减少输水损失,提高雨水和灌溉水的利用效率。
科学防御:减轻“涝”的危害
- 工程性措施:
- 河道治理与堤防加固: 疏浚河道,清除行洪障碍,加高加固堤防,提高防洪标准。
- 水库调度: 科学制定汛限水位和调度方案,利用水库拦蓄洪水、削减洪峰(防洪库容),在确保安全的前提下尽量多蓄水(兴利库容)。
- 城市排水系统建设与改造: 建设强大的地下管网、泵站;推广海绵城市理念:建设透水铺装、下凹式绿地、雨水花园、人工湿地、大型调蓄池等,增强城市“渗、滞、蓄、净、用、排”能力,从源头减少径流,缓解内涝。
- 山洪沟治理与地质灾害防治: 修建拦砂坝、谷坊、排导槽,实施护坡、植树造林等工程,减少山洪泥石流发生风险。
- 非工程性措施:
- 监测预警预报:
- 气象水文监测网: 密集布设气象站、雨量站、水文站、雷达、卫星,实时监测降雨和河流水位。
- 预报预警系统: 利用数值天气预报、洪水预报模型,提前发布暴雨、洪水、山洪、地质灾害预警信息。预警信息通过手机短信、APP、广播、电视、社交媒体等多渠道快速直达公众和决策者。
- 应急预案与演练:
- 各级政府、部门、社区、企事业单位制定详细的防汛应急预案,明确职责、响应流程、转移路线、安置地点。
- 定期组织应急演练,提高实战能力和公众自救互救意识。
- 风险区划与管理:
- 划定洪水淹没区、山洪灾害危险区、地质灾害隐患点等风险区域。
- 加强风险区内的建设管控(如避免在行洪通道建房)、实施搬迁避让。
- 防洪抢险与应急救援:
- 组建专业抢险队伍,储备充足的防汛物资(沙袋、冲锋舟、抽水机、救生衣等)。
- 建立高效的应急指挥体系,确保灾情发生时能快速响应、有效救援、妥善安置。
- 公众教育与意识提升:
- 普及暴雨洪水、山洪泥石流、城市内涝的避险知识和自救技能。
- 提高公众对预警信息的关注度和响应能力,理解并配合政府的防汛指令(如及时转移)。
四、 关键理念:系统思维与适应变化
- 系统治理: 将流域作为一个整体,统筹考虑上中下游、干支流、左右岸、城市与农村、地表水与地下水、水量与水质,进行综合治理。
- 风险管理: 从单纯的“抗洪”转向“风险管理”,更加注重预防、预警、减灾和适应。承认极端天气事件发生的可能性,并提前做好准备。
- 韧性建设: 增强城市和社区的“韧性”,使其在遭受洪水冲击后能快速恢复基本功能。海绵城市是提升城市韧性的重要手段。
- 适应气候变化: 认识到气候变化导致极端降水事件(短时强降雨、持续性强降雨)频率和强度增加,防洪抗旱标准需要相应提高,策略需要更具前瞻性和灵活性。
- 科技赋能: 充分利用大数据、人工智能、物联网、遥感等技术,提升监测预报精度、优化调度决策、提高应急响应效率。
总结来说,人类应对夏季雨水带来的机遇与挑战,是一个系统工程,需要:
- “趋利”与“避害”并重: 既要主动利用科技手段(如人工增雨)和水管理措施(如雨水收集、地下水回灌)抓住水资源机遇,又要通过工程防御(河道、水库、海绵设施)和非工程措施(预警、预案、应急)最大程度减轻洪涝灾害风险。
- “技防”与“人防”结合: 先进的科技是基础,但最终效果取决于人的决策、执行力以及公众的意识和配合。
- “当下”与“长远”兼顾: 既要做好当前的防汛抗旱工作,又要着眼长远,加强水利基础设施建设,提高适应气候变化的能力,构建更具韧性的水安全保障体系。
通过综合运用以上策略,人类才能在享受夏季雨水带来的生命之泉的同时,有效抵御其可能造成的破坏,实现与水的和谐共生。