極端氣候環(huán)境下水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

傅蜀燕，黃海燕，歐正蜂

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院,650201，昆明；2.江西水利職業(yè)學(xué)院,330038，南昌）

極端氣候環(huán)境下水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

傅蜀燕1，黃海燕1，歐正蜂2

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院,650201，昆明；2.江西水利職業(yè)學(xué)院,330038，南昌）

水利工程是一個(gè)復(fù)雜的多層耦合系統(tǒng)，從水利工程恢復(fù)力的影響因素出發(fā)，考慮到工程區(qū)域自然條件、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素對(duì)水利工程恢復(fù)力的影響，選取極端氣候環(huán)境、災(zāi)害狀況、水文氣象、生態(tài)環(huán)境等自然因素，農(nóng)戶、政府、企業(yè)和社會(huì)水平等社會(huì)因素以及經(jīng)濟(jì)因素等方面指標(biāo)，建立極端氣候環(huán)境下多層次多目標(biāo)水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ)。

水利工程；恢復(fù)力；極端氣候；指標(biāo)體系

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，水旱災(zāi)害帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失逐年增加，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響巨大?；謴?fù)力的概念起源于力學(xué)，后被Holling引入到生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于恢復(fù)力的研究主要集中在生態(tài)系統(tǒng)、災(zāi)害系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等領(lǐng)域，不同的研究者從不同的領(lǐng)域和角度對(duì)恢復(fù)力開(kāi)展了研究，并取得了一定成果，但是學(xué)術(shù)界關(guān)于恢復(fù)力概念尚未能達(dá)成統(tǒng)一的界定意見(jiàn)。在當(dāng)前極端氣候發(fā)生頻率逐步增加趨勢(shì)下，針對(duì)極端氣候頻發(fā)的典型區(qū)域，加強(qiáng)水利工程恢復(fù)力研究，對(duì)區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)、災(zāi)后規(guī)劃重建以及促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展，有著極其重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、水利工程恢復(fù)力

水利工程是一個(gè)復(fù)雜的多層耦合系統(tǒng)，影響因素很多。在研究相關(guān)文獻(xiàn)后，提出水利工程恢復(fù)力的概念：水利工程恢復(fù)力是指水利工程經(jīng)受內(nèi)外災(zāi)害作用壓迫和擾動(dòng)后，致使工程結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生破壞，而當(dāng)該壓迫和擾動(dòng)作用消失后，水利工程在自我修復(fù)和外界推力的協(xié)同作用下，能夠恢復(fù)到災(zāi)前原有結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)或原有相似狀態(tài)的能力。

由上述定義可知，水利工程恢復(fù)力大小受系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)和功能影響，同時(shí)與外界作用的脅迫和擾動(dòng)作用有關(guān)，且取決于工程本身固有的自然屬性和外界作用的外在屬性。

二、水利工程恢復(fù)力的影響因素分析

1.自然因素

水利工程原生脆弱性主要考慮極端氣候環(huán)境、水文氣象、生態(tài)環(huán)境等自然因素和災(zāi)害狀況對(duì)水利工程脆弱性的影響，且分析數(shù)據(jù)顯示，在極端氣候環(huán)境下，水利工程原生脆弱性的影響力遠(yuǎn)大于外在脆弱性，因此自然因素的影響作用不可小覷。

（1）極端氣候環(huán)境

強(qiáng)降雨、極端低溫、極端高溫干旱以及臺(tái)風(fēng)等極端氣候環(huán)境是激發(fā)水利工程原生脆弱性的主要原因。

工程區(qū)域的強(qiáng)降雨必然引起水庫(kù)水位驟升，同時(shí)引發(fā)突發(fā)性洪澇災(zāi)害，而強(qiáng)降雨強(qiáng)度越大、持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)、降水區(qū)域越集中，則對(duì)水利工程及其下游農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生的破壞作用越大，越不利于水利工程的恢復(fù)，即水利工程恢復(fù)力越低。

極端低溫會(huì)對(duì)水利工程結(jié)構(gòu)和建筑物產(chǎn)生破壞并引發(fā)一系列工程安全問(wèn)題，且不利于工程建設(shè)和管理，因此極端低溫氣候環(huán)境溫度越低、持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)、暴發(fā)區(qū)域越廣，則水利工程的恢復(fù)力越低。

極端高溫干旱相對(duì)于極端低溫而言，具有更強(qiáng)的破壞影響力，其影響范圍更廣，牽涉的人員和行業(yè)更多，尤其是對(duì)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的影響可謂是致命的。對(duì)于水利工程而言，極端高溫干旱和極端低溫相似，溫度越高、持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)、暴發(fā)區(qū)域越廣，則對(duì)水利工程的影響力越大，災(zāi)后水利工程的恢復(fù)力越低。

臺(tái)風(fēng)對(duì)水利工程的破壞主要集中在沿海地區(qū)，由于其本身具有巨大的破壞力并常伴隨強(qiáng)降雨，極易引發(fā)山洪、泥石流以及滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，因此其對(duì)水利工程的破壞力比極端降雨和極端溫度更為突出。臺(tái)風(fēng)登陸強(qiáng)度和頻次直接與水利工程脆弱性呈極大的正相關(guān)性，即強(qiáng)度越高、次數(shù)越多，水利工程脆弱性則越大，恢復(fù)力也就越低。

綜上所述，無(wú)論何種極端氣候環(huán)境所導(dǎo)致的工程災(zāi)害，若受災(zāi)率越高，災(zāi)害發(fā)生的強(qiáng)度和頻率越高，災(zāi)害持續(xù)的氣候環(huán)境越長(zhǎng)，則對(duì)災(zāi)害水利工程的重建越不利，恢復(fù)力越低。

（2）水文氣象條件

受季風(fēng)、副熱帶高壓以及大氣環(huán)流等因素影響，我國(guó)氣候系統(tǒng)呈現(xiàn)不穩(wěn)定性。正因?yàn)槿绱?，致使我?guó)降水時(shí)空分布不均，加之南北地貌和水資源分布的差異，洪災(zāi)給水利工程帶來(lái)巨大破壞，致使水利工程恢復(fù)力降低，極大阻礙了災(zāi)后重建工作。

（3）生態(tài)環(huán)境因素

不同地域的土壤類別、植被覆蓋以及工程地質(zhì)情況有著較大差異，會(huì)對(duì)水利工程恢復(fù)力產(chǎn)生不同影響。水土流失的嚴(yán)重程度往往與工程區(qū)域的植被覆蓋率、土壤類型以及降水狀況有密切聯(lián)系，由于植被具有獨(dú)特的水土保持和水源涵養(yǎng)作用，因此，工程區(qū)域的植被覆蓋率越高，土壤蓄保水能力越強(qiáng)，則越有利于提高災(zāi)后水利工程恢復(fù)力。

2.社會(huì)因素

（1）農(nóng) 戶

農(nóng)業(yè)離不開(kāi)水利，水利關(guān)乎農(nóng)業(yè)的命脈。農(nóng)戶即是水利工程災(zāi)害中的利益主體，同時(shí)又是災(zāi)后恢復(fù)的主要力量。農(nóng)戶家中勞力人數(shù)與收入狀況有著密切的聯(lián)系，一般而言，家中勞力愈多，則收入愈多，用于水利工程災(zāi)后恢復(fù)的人力和財(cái)力投入愈多，能夠更迅速有效地開(kāi)展抗災(zāi)救災(zāi)工作，有利于提升恢復(fù)力。對(duì)于健康狀態(tài)和心理素質(zhì)越好的農(nóng)戶，其抗壓和承受能力則相對(duì)較好，面對(duì)自然災(zāi)害則會(huì)以冷靜樂(lè)觀的態(tài)度對(duì)待，能更快地實(shí)現(xiàn)災(zāi)民身份的轉(zhuǎn)化，積極投入到抗災(zāi)救災(zāi)工作中，進(jìn)而加速災(zāi)后重建效率，提升恢復(fù)力。

（2）政 府

政府在災(zāi)后恢復(fù)和重建工作中居核心地位，通過(guò)建立健全災(zāi)后重建管理體系，科學(xué)制定和實(shí)施重建計(jì)劃，加強(qiáng)災(zāi)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，可使災(zāi)后恢復(fù)力得到及時(shí)有效的提高。

（3）企 業(yè)

在水利災(zāi)害威脅下的企業(yè)是災(zāi)后水利工程恢復(fù)的主體?；謴?fù)力建設(shè)中，企業(yè)越是積極配合政府進(jìn)行自救和互救，提升企業(yè)自身科技和管理水平，降低產(chǎn)品成本，增加防災(zāi)減災(zāi)投入，就越能獲得社會(huì)的認(rèn)可，減少受災(zāi)損失和提高自身恢復(fù)力。

（4）社會(huì)水平

一般而言，工程區(qū)域的水利化及水利信息化程度越高，即基礎(chǔ)設(shè)施越完備、現(xiàn)代化水平越高，則其相應(yīng)的抗災(zāi)能力和強(qiáng)度越高，則水利工程脆弱性越低，災(zāi)后的損失越小，恢復(fù)力就越高。 3.經(jīng)濟(jì)因素

工程區(qū)域的人均GDP反映當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平；GDP年均增長(zhǎng)率是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展速率的體現(xiàn)，增長(zhǎng)率越大則表明當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展越快，經(jīng)濟(jì)水平提高越快，越有利于提高水利工程恢復(fù)力。

一般而言，工程區(qū)域的城鎮(zhèn)化水平越高，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展越高，越有利于水利工程恢復(fù)和災(zāi)后重建。

三、水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

水利工程所在區(qū)域的自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是相輔相成的，三者的平衡協(xié)調(diào)發(fā)展共同維持區(qū)域水利工程的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。在水利工程恢復(fù)與重建的過(guò)程中，要注意協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然系統(tǒng)的關(guān)系，尋求三者在區(qū)域系統(tǒng)的良性循環(huán)。本文根據(jù)指標(biāo)選取的科學(xué)性、全面性、顯著性、可行性和動(dòng)態(tài)性原則，選取極端氣候環(huán)境、災(zāi)害狀況、水文氣象、生態(tài)環(huán)境等自然屬性，及農(nóng)戶、政府、企業(yè)和社會(huì)水平等社會(huì)因素、經(jīng)濟(jì)因素等方面指標(biāo)，建立極端氣候環(huán)境下水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

四、結(jié) 語(yǔ)

水利工程是一個(gè)復(fù)雜的多層耦合系統(tǒng)。從水利工程恢復(fù)力的影響因素出發(fā)，考慮到工程區(qū)域自然條件、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素對(duì)水利工程恢復(fù)力的影響，選取極端氣候環(huán)境、災(zāi)害狀況、水文氣象、生態(tài)環(huán)境等自然因素，及農(nóng)戶、政府、企業(yè)和社會(huì)水平等社會(huì)因素、經(jīng)濟(jì)因素等方面指標(biāo)，建立極端氣候環(huán)境下多層次多目標(biāo)的水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ)。 ■

[1]劉婧,等.災(zāi)害恢復(fù)力研究進(jìn)展綜述[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2006(2).

[2]葛怡,等.恢復(fù)力研究的新進(jìn)展與評(píng)述[J].災(zāi)害學(xué),2010(3).

[3]于翠松.山西省水資源系統(tǒng)恢復(fù)力定量評(píng)價(jià)研究[C].南京:河海大學(xué),2007.

[4]尤荻,等.重要基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性評(píng)價(jià)研究綜述[J].科技管理研究.2014（21）.

[5]李晶云,等.農(nóng)業(yè)洪澇災(zāi)害受災(zāi)體脆弱性、恢復(fù)力及其影響因素分析[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) (社會(huì)科學(xué)版)，2012(5).

[6]蘇筠,等.影響災(zāi)后恢復(fù)期的影響因素分析[J].災(zāi)害學(xué),2008(12).

責(zé)任編輯 張金慧

Indicatorsystem forassessmentofwaterstructureresilienceunderextremeweatherconditions

Fu Shuyan,Huang Haiyan,Ou Zhengfeng

Waterprojectisa complicated multilayercoupling system.Considering the impactofnatural conditions,economic and social factors on water structure resilience,a multilayer and multipurpose indicator system for assessment of water structure resilience under extreme weather conditions has established by choosing natural factors including extreme weather conditions,disaster,hydro meteorology and eco-environment,which shall provide a theoretical base for evaluation of water structure resilience.

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圖1 極端氣候環(huán)境下水利工程恢復(fù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

TV+X43

B

1000-1123（2017）06-0018-02

2017-01-03

傅蜀燕，講師。

中國(guó)水利水電科學(xué)研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金，江西省教育廳基金。