對(duì)水利樞紐工程氣候可行性論證的分析與研究

羅延斌

摘 要：結(jié)合柳州市開展落久、洋溪、梅林水利樞紐工程氣候可行性論證的經(jīng)驗(yàn)，分析水利樞紐工程開展氣候可行性論證的必要性及重要意義，梳理在廣西開展水利樞紐工程氣候可行性論證的相關(guān)法律依據(jù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，研究開展水利樞紐工程氣候可行性論證的內(nèi)容和技術(shù)方法，以期為各地開展其它水利樞紐工程氣候可行性論證提供借鑒 。

關(guān)鍵詞：重大建設(shè)工程;水利樞紐工程;氣候可行性論證

中圖分類號(hào)：S16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190730063

前言

氣候可行性論證是指在一項(xiàng)重大工程項(xiàng)目實(shí)施之前，從氣候?qū)W的角度出發(fā)，對(duì)氣候條件密切相關(guān)的規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行氣候適宜性、風(fēng)險(xiǎn)性以及可能對(duì)局地氣候產(chǎn)生影響的分析、評(píng)估活動(dòng)[1，2]。水利樞紐工程是指修建在同一河段或地點(diǎn)，共同完成以防治水災(zāi)、開發(fā)利用水資源為目的不同類型水工建筑的綜合體，是水利工程體系中最重要的組成部分，其工程投資多，難度大，影響廣的特點(diǎn)，決定其建設(shè)前必須經(jīng)過相關(guān)技術(shù)論證才能立項(xiàng)建設(shè)。在眾多技術(shù)論證中，氣候可行性論證是水利樞紐工程開工建設(shè)前期中首要開展的一項(xiàng)技術(shù)論證，這是因?yàn)樗麡屑~工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段均有可能受到天氣氣候的影響，需要根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)對(duì)氣象要素的敏感性、分析工程區(qū)的氣候狀況、氣象災(zāi)害影響概率和氣象風(fēng)險(xiǎn)水平，以滿足水利樞紐工程防災(zāi)減災(zāi)、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的需要，降低氣象因素對(duì)工程建設(shè)的影響程度。

2015—2016年，柳州市氣象局和廣西氣象服務(wù)中心組織完成落久、洋溪、梅林水利樞紐工程氣候可行性論證，對(duì)開展該類型重大建設(shè)工程氣候可行性論證的技術(shù)工作，積累一定的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，可為今后其它水利樞紐工程開展氣候可行性論證提供借鑒。

1 水利樞紐工程氣候可行性論證的必要性和重要意義1.1 水利樞紐工程氣候可行性論證的必要性

開展氣候可行性論證是保證水利樞紐工程的科學(xué)設(shè)計(jì)、安全運(yùn)行和成本估算的客觀實(shí)際需要。水利樞紐工程是在預(yù)定的安全系數(shù)下開展規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)，開展氣候可行性論證的工程氣象參數(shù)推算往往影響水利樞紐的投資預(yù)算成本，甚至成為工程建設(shè)的決定因素[3]。近年的極端氣候事件的頻發(fā)，災(zāi)害性氣象因子已成為影響水利樞紐工程的安全性設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)效益和投資成本的關(guān)鍵因子[4]。

全球變暖帶來氣候異常的結(jié)果，影響人類生存的環(huán)境，或多或少都與人們的無序開發(fā)有關(guān)。氣候可行性論證是開發(fā)和保護(hù)氣候資源、評(píng)估水利樞紐工程對(duì)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的氣候環(huán)境影響等方面發(fā)揮重要的作用。科學(xué)開展氣候可行性論，綜合考慮氣象和氣候條件的特點(diǎn)，合理開發(fā)利用現(xiàn)有的氣候資源，綜合評(píng)估分析水利樞紐工程對(duì)當(dāng)?shù)丶爸車h(huán)境的影響，可以最大限度的保護(hù)現(xiàn)有的氣候資源。

對(duì)水利樞紐工程開展氣候可行性論證，是應(yīng)對(duì)氣候變化、防災(zāi)減災(zāi)、政府長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的現(xiàn)實(shí)需要，以我國(guó)三峽水利工程為例，國(guó)家多方面深入開展氣候論證，綜合評(píng)估其對(duì)未來氣候發(fā)展變化和氣象災(zāi)害的敏感性及存在的風(fēng)險(xiǎn)，從而為我國(guó)政府及建設(shè)部門提供科學(xué)性、前瞻性、預(yù)見性的建議和措施。

1.2 水利樞紐工程氣候可行性論證的重要意義

對(duì)水利樞紐工程開展氣候可行性論證有其重要意義：增強(qiáng)水利樞紐工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)中抵御氣象災(zāi)害的能力，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的科學(xué)化、投資效益的最大化、生產(chǎn)過程的安全化;最大限度的規(guī)避當(dāng)?shù)貧夂蜃兓娘L(fēng)險(xiǎn)，減緩工程建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)鼐值貧夂颦h(huán)境的不利，避免和減輕氣象災(zāi)害造成的損失;規(guī)范社會(huì)對(duì)水利項(xiàng)目無序的開發(fā)，保證現(xiàn)有氣候資源得到有效保護(hù)。

2 水利樞紐工程氣候可行性論證的法律依據(jù)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2.1 法律依據(jù)

為加強(qiáng)氣候可行性論證的管理工作，規(guī)范氣候可行性論證的業(yè)務(wù)發(fā)展，國(guó)家及廣西相繼頒布實(shí)施一系列的法律、法規(guī)及規(guī)章，具體的條款包括：《中華人民共和國(guó)氣象法》第34條;《氣象災(zāi)害防御條例》第27條;《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)清理規(guī)范投資項(xiàng)目報(bào)建審批事項(xiàng)實(shí)施方案的通知》（國(guó)發(fā)〔2016〕29號(hào)）;《廣西壯族自治區(qū)氣象條例》第26條;《廣西壯族自治區(qū)氣象災(zāi)害防御條例》第19條;《廣西壯族自治區(qū)氣候資源開發(fā)利用和保護(hù)管理辦法》（廣西壯族自治區(qū)人民政府令第128條）;《氣候可行性論證管理辦法》（中國(guó)氣象局令第18號(hào)）。

2.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)水利樞紐工程開展氣候可行性論證應(yīng)該執(zhí)行相關(guān)的氣象和水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)包括：《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》（中國(guó)氣象局）;《重大建設(shè)項(xiàng)目氣候可行性論證技術(shù)規(guī)范》（DB45/T-4455-2007）;《氣候可行性論證規(guī)范報(bào)告編制》（QX/423-2017）;《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）。

3 水利樞紐工程氣候可行性論證的內(nèi)容及方法3.1 論證內(nèi)容

對(duì)水利樞紐工程開展氣候可行性論證主要包括8個(gè)方面的內(nèi)容：基本情況調(diào)查、氣候背景分析、氣候?qū)こ添?xiàng)目的影響評(píng)價(jià)、氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、工程氣象參數(shù)推算、氣候變化及其應(yīng)對(duì)對(duì)策、工程項(xiàng)目對(duì)氣候影響的分析及預(yù)評(píng)估、結(jié)論與建議。

3.1.1 基本情況調(diào)查

收集水利樞紐工程所在地及其參證站的經(jīng)度、緯度、海拔高度等資料，調(diào)查工程周圍的地形地貌特征，調(diào)查工程對(duì)周圍大氣環(huán)境的影響情況和對(duì)氣候資料的需求情況。

3.1.2 氣候背景分析

收集工程所在地30a以上的歷史氣候資料，必要時(shí)可增加現(xiàn)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)采集，分析當(dāng)?shù)販囟?、降水、濕度、日照、蒸發(fā)、風(fēng)向風(fēng)速、雨日、暴雨日數(shù)、大風(fēng)日數(shù)等氣候要素的特點(diǎn)。

3.1.3 氣候?qū)こ痰挠绊懺u(píng)價(jià)

主要分析氣溫、降水、風(fēng)速、蒸發(fā)、雷暴等致災(zāi)氣象因子對(duì)水利樞紐工程建設(shè)的影響評(píng)價(jià)。

3.1.4 氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

收集從參證站至工程被論證的當(dāng)年的暴雨洪澇、低溫冷害、大風(fēng)、高溫、雷電、大霧、冰雹、干旱、霜凍、及其它氣象災(zāi)害的資料，評(píng)估其發(fā)生頻率、年際變化、可能對(duì)工程安全及生產(chǎn)的影響，并提出趨利避害的對(duì)策。

3.1.5 工程氣象參數(shù)推算

水利樞紐工程是以防洪為主、結(jié)合發(fā)電、航運(yùn)等綜合效益的大型水利工程，主要的工程氣象參數(shù)推算包括最大降水推算、極端最高氣溫推算、極端最低氣溫推算、最大風(fēng)速推算等內(nèi)容。

3.1.6 氣候變化及其應(yīng)對(duì)對(duì)策

分析水利樞紐工程區(qū)域的氣溫、降水、風(fēng)速、蒸發(fā)量、暴雨、干旱變化特征及變化趨勢(shì)，提出氣候變化對(duì)工程建設(shè)的影響及其應(yīng)對(duì)策略。

3.1.7 工程項(xiàng)目對(duì)氣候影響的分析及預(yù)評(píng)估

從水陸下墊面差異的角度，分析水利樞紐工程建設(shè)對(duì)局地氣候影響的預(yù)評(píng)價(jià)，包括對(duì)氣溫、降水量、蒸發(fā)量、相對(duì)濕度、風(fēng)、霧、霜凍的影響。

3.1.8 結(jié)論與建議

提出預(yù)防、減輕氣象災(zāi)害的具體對(duì)策和措施。

3.2 論證方法

對(duì)水利樞紐工程開展氣候可行性論證采用的技術(shù)方法：計(jì)算及分析各氣候要素的平均值，得出各氣候要素的平均狀態(tài);計(jì)算相對(duì)變率和絕對(duì)變率，得出氣候要素的穩(wěn)定性;采用皮爾森-Ⅲ分布和耿貝爾分布進(jìn)行推算，得出氣候要素極端值;對(duì)于臨時(shí)增加現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的氣象資料，需要進(jìn)行超短資料序列的訂正延長(zhǎng)，采用差值線性內(nèi)插法、時(shí)聯(lián)法、比值線性內(nèi)插法、全概率法等[5]。

4 結(jié)論

水利樞紐工程是集防洪、蓄水灌溉、供水、發(fā)電、通航等功能的大型水利工程，屬于必須開展氣候可行性論證的項(xiàng)目。

對(duì)水利樞紐工程可從基本情況調(diào)查、氣候背景分析、氣候?qū)こ添?xiàng)目的影響評(píng)價(jià)等8個(gè)方面的內(nèi)容開展氣候可行性論證。采用的技術(shù)方法包括：計(jì)算平均值分析氣候要素平均狀態(tài)、計(jì)算變率分析氣候穩(wěn)定性、采用皮爾森-Ⅲ分布和耿貝爾分布推算極值、差值線性內(nèi)插法等諸多方法進(jìn)行超短資料序列的訂正延長(zhǎng)。

水利樞紐工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等階段與氣候有著密切而復(fù)雜的關(guān)系，隨著氣候變化和工程建設(shè)新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)水利樞紐工程開展氣候可行性論證的內(nèi)容和方法可作相應(yīng)調(diào)整及改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 氣候可行性論證管理辦法（中國(guó)氣象局第18號(hào)令）[Z].中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公報(bào)，2009（20）：46-48.

[2] 蘇志，李秀存，周紹毅.重大建設(shè)工程項(xiàng)目氣候可行性論證方法研究[J].氣象研究與應(yīng)用，2009，30（1）：37-39.

[3] 史軍，溫康民，穆海振，等.重大工程氣候可行性論證進(jìn)展[J]. 氣象科技進(jìn)展，2016， 6（06）：15-21.

[4] 董永春.重大工程氣候可行性論證能做什么.中國(guó)氣象報(bào)，2011-04-14（3）.

[5] 吳靜，姚猛.大型工程項(xiàng)目的氣候可行性論證方法[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（12）：164.