我国海陆热效应季节性差异大,东部和南部是世界上季风影响最强烈、最典型的地区。降雨的时空分布极不均匀,地区差异、年际差异巨大,丰枯差异明显,相当一部分地区非旱即涝,旱涝交替,水旱灾害严重而又频繁。
一、防汛抗旱减灾体系建设
长期以来,整治国土、治理水患,是我国一项基本国策,江河治理历来受到重视,防洪抗旱减灾体系建设取得了巨大成就。
1、防洪抗旱工程体系已基本形成
目前,我国已建成江河堤防约27万公里,其中大江大河主要堤防6.5万公里;修建水库8.5万座,总库容5183亿m3;开辟蓄洪区98处,分洪容积约970亿m3;开发灌溉面积7亿多亩。主要江河已初步形成了河道堤防、水库和蓄洪区为一体的防洪工程体系,常遇水旱灾害初步得到控制,抗灾能力显著提高。
2、非工程体系建设不断完善
(1)法制建设不断健全。国家已先后制定颁布了《水法》、《防洪法》、《防汛条例》等与防汛抗旱相关的法律法规。各级地方人民政府结合实际,制定了本地区的相关配套法规。
(2)构建强有力的防汛抗旱组织体系。国家设立了防汛抗旱总指挥部,县级以上人民政府设立了防汛指挥抗旱机构。在黄河、长江、松花江、淮河流域成立了流域防汛总指挥部。
(3)初步建设防汛抗旱信息系统。全国已建立2万余处水文站,8000多个水雨情报汛站点;建成防汛专用微波通信干线15000多公里;初步开发了防汛抗旱迫切需要的软件系统。
(4)完善了防汛抗旱预案。国家相继制定长江、黄河等大江大河防御洪水方案和洪水调度方案。地方各级防汛指挥部门、水利枢纽工程管理部门也组织制订了本地区、本单位的防汛预案。
(5)组建了大量防汛抗旱抢险队。目前,全国有100多支重点防汛机动抢险队,44支省级防汛机动抢险队,250多支市、县级防汛机动抢险队。组建了大量县级、乡级抗旱服务队。形成了专群结合、军民联防的新格局。
(6)建立抢险物资储备制度。国家在15个防汛物资定点仓库储备了7000万元的防汛物资。各流域机构、各省级防汛部门也根据当地抢险需要,储备了20亿多元的防汛物资。
二、新世纪我国防汛抗旱形势仍十分严峻
我国水旱灾害分布广、种类多,主要有风暴潮灾害、洪涝灾害、山洪泥石流灾害、冰凌灾害,特别是东部大江大河中下游平原约100万km2的精华地区,人口占全国50%,耕地占全国36%,GDP约占全国的70%,水旱灾害更为严重。我国多年每年因洪涝灾害造成的直接经济损失占 GDP的比例平均约为 2.38%,其中最高为1994年的3.84%,最低为1999年的1.13%。多年平均因旱受灾面积3.26亿亩,成灾1.41亿亩,损失粮食145亿公斤。近十余年来,灾害损失呈现不断增加的趋势。
防洪减灾面临的主要问题是:
一是,防洪排涝能力低。主要体现在整体抗御洪水灾害的能力与国民经济的发展不相适应,大江大河控制性工程不足,蓄滞洪区建设滞后,防洪工程体系还没有达到规划设计标准。
二是,中小河流大多没有得到有效治理。工程建设进展缓慢,防洪标准仍然很低,是近年来洪涝成灾的主要原因。
三是,病险水库多。有三分之一大中型病险水库和半数以上的小型水库带病运行。
四是,山洪灾害频繁,损失严重。山洪、泥石流、滑坡等山洪灾害是造成人员伤亡的主要原因,死亡人口约占整个洪涝灾害死亡人数的2/3,已经成为防汛抗洪中的突出问题。
抗旱面临主要问题是:
一是,水资源短缺日益严重。我国社会各方面的用水需求日益增加,可用水量不断减少,水资源短缺问题日益突出。许多地区工农业争水、城乡争水、超采地下水、挤占生态用水现象越来越突出。
二是,城市抗旱问题越来越突出。城市用水需求急剧增加,供水保证率要求也不断提高。
三是,旱灾损失和影响越来越严重。旱灾影响已经由传统的农业领域扩展到工业、城市、生态等多个方面,经济损失越来越大。
三、国家防汛抗旱指挥系统工程作用及建设目标
持续建设和完善防洪抗旱工程体系是我国一项长期的任务。目前,我国非工程设施建设虽取得了很大进展,但其整体规模小、实效性差、能力不足,难以适应各级政府防汛抗旱指挥需要。国家防汛抗旱指挥系统是针对非工程设施的不足,在信息采集处理、预报预警、决策支持等方面,着眼于发挥我国防汛抗旱减灾体系综合效益和能力而规划建设的减灾工程。目标是:
1、提高水文测站测验自动化程度和测站本身的抗洪标准,测洪能力提高到接近或达到相当于设站以来发生的最大洪水或略高于堤防防御标准的水平。
2、改造水雨情报汛系统,实现30分钟内收集齐水文测站(3100多个)的水雨情信息的目标。
3、规范工情、灾情、旱情采集标准,建成分布合理,初具规模的工、旱、灾情信息采集网,初步实现信息采集的实时化和信息传输的网络化。
4、充分利用国家信道资源,发挥已有防汛通信网设施的功能,为防汛抗旱调度指挥提供可靠的通信保证,为计算机网络系统的建设提供可靠的通信信道。
5、建设地市级分中心及其以上的各级骨干网、园区网和部门网,提高信息传输的质量和速度,支持水情、工情、旱情、灾情信息的实时收集、传输和处理,提高信息共享的程度和各种信息流程的合理性。
6、以决策支持系统、专家系统等开发技术为手段,建立为中央、流域机构、省、地(市)四级防汛抗旱决策支持的软件系统,提高四级防汛抗旱部门的效率和质量,提高决策的科学性和准确性。
7、初步实现国家新一代天气雷达信息应用和共享。
四、国家防汛抗旱指挥系统体系结构和建设内容
国家防汛抗旱指挥系统工程是我国正在规划建设的“金水工程”的重要应用系统,是 “金水工程”的龙头工程。
(一)建设范围。国家防汛抗旱指挥系统工程将涉及国家水利、气象、农业等相关政府部门,覆盖了长委、黄委等七个流域机构,水利部直属工程管理局及大型水利枢纽,31个省(市、自治区),795个防洪重点县,以及全国1265个旱灾易发县市。
(二)总体结构。信息采集系统、通信系统、计算机网络系统、数据汇集与应用支撑平台系统、水情应用系统、防洪调度应用系统、抗旱管理应用系统和天气雷达应用系统等8个系统。
(三)建设内容
1、信息采集系统。包括水情、工情、旱情、灾害信息的采集。水情信息采集包括3100多个报汛站测验设施、设备更新改造;224个水情分中心建设。927个工情采集点、1800个旱情采集站的建设。
2、防汛通讯系统。建设偏僻地区报汛站、水情分中心卫星平台520余套。建设国家防总到7个流域机构之间的异地视频会商卫星信道。改造海河流域永定河洪泛区和小清河分洪区两条微波干线。
3、计算机网络系统。建设水利部、流域机构、31个省级网络中心。以及流域机构、省级防汛抗旱有关部门的地区网、园区网、局域网。
4、数据汇集与应用支撑平台系统。开发水雨情、工情、旱情、灾情信息汇集平台,开发实时水雨情、防洪工程等8个基础数据库;开发软件系统应用支撑平台。
5、水情应用系统。开发气象产品应用子系统、热带气旋应用子系统、洪水预报子系统、水情会商子系统。
6、防洪调度应用系统。开发防汛信息服务子系统、灾情评估子系统、防汛业务管理子系统、防汛会商支持子系统、防洪调度子系统。
其中防洪调度子系统最为复杂,分为中央和7个流域机构8个调度子系统,每个子系统包括防洪形势分析、调度方案管理、调度方案生成、调度方案仿真、仿真结果可视化、调度成果管理、调度系统管理等功能模块。并部署到中央、流域机构、省级防汛抗旱指挥部门。
7、抗旱管理系统。开发旱情数据库和应用管理子系统,中央旱情分析子系统。
8、天气雷达应用系统。建设连接气象部门和水利部门的通信与计算机网络,开发天气雷达业务应用系统等。
五、工程建设已初见成效
为促进指挥系统工程建设,国家发改委先后安排4亿多元用于工程建设,在各部门的积极配合下,工程进展顺利,主要是:
1、完成了一期工程建设的前期准备工作。2003年6月,完成了指挥系统一期工程可行性研究报告。2005年5月,完成了指挥系统一期工程初步设计报告。目前,正在组织今明两年计划建设的单项工程详细设计,一期工程将进入全面建设阶段。
2、完成了试点工程建设,并投入运行。先期在15省(自治区)和2个流域机构,组织了23个水情分中心和3个工情分中心示范项目建设;组织了决策支持软件、卫星报汛技术应用技术研究。示范工程项目,在当地防汛抗旱工作中,发挥了重要作用。
3、组织了防汛抗旱急需业务软件系统的开发。结合防汛抗旱业务需要,先期开发了气象产品应用系统、水情会商系统、实时工情采集传输管理系统、汛旱情监视系统等应用软件,有力地支持了防汛抗旱工作。
4、组织了网络工程全面建设。建设了连接水利部与各流域机构、省(自治区、直辖市)防汛抗旱指挥部门的计算机骨干网,实现了实时水情信息网络化接收和传输,满足了国家防汛抗旱工作的迫切需要。
5、实施了国家防总会商环境改造项目。包括大屏幕显示系统、会议语音系统、值班系统建设内容等,为国家防总提供了良好的决策会商环境。
6、建设了防汛抗旱指挥异地会商视频会议系统。系统连接国家防总和7个流域机构及31个省级防汛抗旱指挥部门。近两年,国家防总多次利用该系统召开重要会议,在全国防汛抗旱工作中发挥了重要作用。
六、指挥系统工程建设的体会
国家防汛抗旱指挥系统工程体系复杂、建设地点分散、技术含量高,建设难度大。近几年,完成了工程设计、开展了应急工程建设、开发防汛抗旱急需的软件系统,工程建设进展顺利,取得明显效益。总结工程建设的成绩,我们有以下6点体会:
1、领导重视是关键。水利部成立了国家防汛抗旱指挥系统建设项目领导小组,流域机构和省水利厅也成了项目领导小组,协调各部门处理项目建设中的重大问题,有力地推动了工程项目的建设。
2、资金投入是前提。国家发改委对工程建设给予了大力支持,中央投资按计划及时拨付到位,保障了工程建设顺利进行。
3、强有力的建管单位是基础。指挥系统工程涉及到水利系统各级部门,横跨气象、水文、通讯、防汛抗旱、工程管理等专业,只有统一管理、综合协调,才能协同建设步调,取得好的建设效果。
4、健全工程建设管理制度是保障。为规范工程建设,水利部印发了《国家防汛抗旱指挥系统工程建设管理办法》,明确了各级建设单位的职能,规范了工程建设管理程序、组织方式、质量控制、资金管理、监督检查、项目验收和资产移交等各方面。
5、人才培养是必要措施。指挥系统工程体系复杂,建设单位层次多,为统一思想、协调工程建设步调,必须加强培训工作。水利部项目办先后组织了项目建设管理、基建会计财务管理培训,贯彻国家基本建设程序和管理制度,明确国库支付的财务制度。结合项目建设,组织了大量技术培训、操作培训,为工程投入运行创造条件。
6、重点突破是捷径。系统工程建设周期长,项目安排应结合业务需要,合理划分具体项目,急用先建,才能体现工程效益,满足防汛抗旱工作的迫切需要。