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长江流域干旱灾害应对的主要难点及其科技需求.pdf

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资源描述

1、第54卷第8 期2023年8 月文章编号:10 0 1-417 9(2 0 2 3)0 8-0 0 2 5-0 7引用本文:许继军,陈桂亚,杨明智,等.长江流域干旱灾害应对的主要难点及其科技需求J.人民长江,2 0 2 3,54(8):2 5-31.人民长江YangtzeRiverVol.54,No.8Aug.,2 0 2 3长江流域干旱灾害应对的主要难点及其科技需求许继军1,2,陈桂亚3,杨明智1,2,袁喆1,2(1.流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室(长江水利委员会长江科学院),湖北武汉430 0 10;2.长江水利委员会长江经济带保护与发展战略研究中心,湖北武汉430 0 10;3

2、.长江水利委员会,湖北武汉430010)摘要:受流域旱涝变化规律叠加全球气候变化影响,近十几年来,长江流域极端干旱事件频繁发生,对流域供水安全、粮食生产、航运交通以及经济社会和生态环境造成了诸多不利影响。在分析长江流域干旱基本特征的基础上,梳理和总结了当前长江流域干旱灾害应对所面临的四大难点,即干旱形成机制和致灾机理复杂、监测评估与预报预警难度大、因旱致灾不确定性大以及旱涝急转威胁水利工程的正常运行调度。从机理研究、监测预警、水库调度以及抗旱非工程措施等方面系统探讨了长江流域干旱灾害应对的科技需求,并进一步提出了新时期推动长江流域干旱防御的思路和建议。关键词:抗旱减灾;旱情监测预警;干旱预测预

3、报;旱灾管理;长江流域中图法分类号:TV2130引言干旱是世界上影响区域最广、发生最为频繁、破环性最强的自然灾害之一。随着人口的增长和经济的快速发展,干旱灾害的影响进一步扩大,已经成为全球严重的生态问题,对农业、经济、社会生活等各方面造成了巨大影响。干旱灾害对发展中国家的影响巨大,其引起的饥荒、缺水会导致数百万计的人流离失所,甚至引发局部冲突,严重制约发展中国家的正常发展;而在发达国家,旱灾的影响多体现在经济损失上,例如美国在1996 2 0 0 4年间平均每年因干旱灾害造成直接经济损失近8 0 亿美元2 。中国大部分地区属于亚洲季风气候区,降水变率大、时空分布不均,是世界上干旱事件发生频繁且

4、影响严重的国家之一3。长江流域大部分属于湿润和半湿润地区,地处东经90 33E12 2 2 5E,北纬收稿日期:2 0 2 3-0 1-18基金项目:国家自然科学基金长江水科学研究联合基金项目(U2040212)作者简介:许继军,男,教授级高级工程师,博士,主要从事流域水资源规划与管理研究工作。Em a i l:x u j o 7 16 3.c o m通信作者:陈桂亚,男,教授级高级工程师,博士,主要从事流域防洪调度与研究工作。E-mail:文献标志码:AD0I:10.16232/ki.1001-4179.2023.08.0042430N3545N之间,流域范围涉及青海、四川、湖南、湖北、江西

5、、安徽等19个省(自治区、直辖市),总面积达18 0 万km,是中国第一大流域4。近些年,受流域旱涝变化规律叠加全球气候变化影响,长江流域极端干旱事件时有发生5。自2 0 0 0 年以来,该流域已经多次发生旱灾,如2 0 0 6 年四川重庆夏季特大干旱6 2 0 11年长江中下游5省春夏特大干旱7 、2 0 13年长江中下游夏季高温干旱8 、2 0 19年长江中下游夏秋连旱9】以及2 0 2 2 年长江全流域极端高温干旱10 。这些长历时高温少雨天气导致的极端水文事件,也许是全球气候变化效应呈现出的一个警示信号。随着全球气温的不断上升,类似2 0 2 2 年长江流域这种特大高温干旱事件有可能在

6、将来成为新常态。因此,如何更好地应对干旱灾害成为新时期流域综合管理面临的巨大挑战。2023年全国水利工作会议总结了中国新征程上26水利面临的新形势,强调要增强风险意识,践行“两个坚持、三个转变”防灾减灾救灾新理念,用大概率思维应对小概率事件,在此背景下,主动防范化解风险,“坚定不移推动新阶段水利高质量发展,着力提升水旱灾害防御能力”。面向新形势下中国旱灾防御和风险管理的新要求,探讨极端气候条件下长江流域干旱灾害应对的重点难点及科技需求,对保障长江流域供水安全、粮食安全、生态安全、能源安全和航运安全显得尤为重要。本文在分析长江流域干旱基本特征的基础上,系统梳理和总结了当前干旱灾害应对的重点和难点

7、,并提出了长江流域干旱灾害应对的科技需求和建议,可为新时期推动长江流域干旱防御工作水平提升提供参考。1长江流域干旱基本特征1.1长江流域干旱总体情况长江流域处于东亚季风气候区,虽然降水总体丰沛,但受水汽输送及地形地貌等多种因素的影响,时空分配不均,径流丰枯季节性、年际性变化显著。在副热带高气压带的影响下,长江流域高温辐射较强,容易出现季节性干旱12 。长江流域上中下游不同时期均有可能发生干旱,最常见的是夏秋连旱,其次是春夏连旱,偶尔出现全年干旱和多年连旱事件。其中,上游易发生秋冬春干旱,而中下游夏伏旱危害大。长江流域中下游气象干旱持续时间一般在36 个月,而上游发生的严重干旱持续时间会超过6

8、个月,甚至1a以上13。随着经济社会快速发展和各项人类活动增强,长江流域经济社会发展与水资源供给关系日趋紧密,干旱灾害对流域和区域的供水保障、粮食生产、航运安全、水力发电以及生态环境的影响深远元【141.2历史上干旱变化规律千年以来史料记录显示,长江流域经历了5个大湿润气候期,4个大干旱气候期15。2 0 世纪8 0 年代前后,长江流域经历了一个多雨的时期,从2 1世纪以来转为少雨期,长江流域降水量减少了10%12%,转为小干旱周期16 。长江流域干旱频率统计结果显示,19562018年,流域多年平均干旱频率为18.2 1%。近20a来,长江流域干旱事件发生的频率和强度均呈现明显增加趋势17

9、。197 9 2 0 10 年间,长江流域发生干旱事件二十多次,尤其2 0 0 12 0 10 年间,多年平均干旱频率达2 6.5%,是1956 2 0 18 年多年平均值的1.5倍,几乎每12 a都会发生不同程度的干旱5。其中,2 0 0 6年夏季千旱、2 0 0 9年秋季至2 0 10 年春季千旱、2 0 11年冬春季干旱、2 0 19年秋季干旱,对长江流域社会经济发展人民长江和生活生产造成极大的影响。1.32022年极端干旱事件2022年,由于“三重”拉尼娜现象的影响,西太平洋副热带高压异常偏强且脊点偏西,长时间大范围控制中国南方地区,致使长江流域降水量持续偏少,气温异常偏高,长时间的少

10、雨和高温使长江流域蒸发增大,土壤缺严重,进而出现了罕见的汛期反枯现象 。自7 月人夏至10 月,长江流域降水整体较常年同期偏少40%以上,局部地区偏少8 0%,为196 1年以来历史同期最少,高温天气持续时间超过3d,局部地区超过40d。除金沙江、嘉陵江、汉江等支流上游地区降水偏多外,长江流域其他支流流域的降水整体偏少,其中,两湖流域降水偏少50%以上、局部偏少8 0%以上,洞庭湖流域降水量仅7 4.6 mm,鄱阳湖流域降水量仅69.0mm19。长江中上游干支流来水出现同枯现象,79月长江干支流来水量较多年同期偏少6 0%80%,主要水文站点径流量均为19 49 年以来同期最少,最低水位打破历

11、年同期最低纪录2 0 。汉口站水位快速下降,8 月末汉口水位处于历史同期最低值,枯水重现期大于10 0 a一遇;洞庭湖和鄱阳湖8 月末人湖流量为近40 a来同期最少,水面面积较6 月份缩小3/4,出现了“汛期反枯”的罕见现象19。2022年9月,气象部门连续33d发布高温预警,长江中下游各省份以及上游渝黔川地区存在中度至重度气象干旱,旱情形势严峻。然而,由于长江流域灌溉保障能力较强,抗旱供水调度应对有效,极端的气象干旱没有造成重大的旱灾或出现大的经济社会损失2 1。1.4未来气候变化趋势研判近十余年来,长江流域已经多次发生旱灾,但像2022年覆盖长江全流域的高温干旱事件较罕见。在流域旱涝变化规

12、律叠加全球气候变化的背景下,长江流域长历时的高温少雨天气及“汛期反枯”极端水文事件在未来是否会成为常态2 2 应引起重视。当前,已有众多学者对长江流域未来气候变化情况进行了深入研究。刘文茹等研究了典型浓度路径(RCP)情景下长江流域2 0 2 1 2 0 50 年未来气温变化情况,结果显示长江流域将会呈现明显的暖化趋势,年均气温显著升高,中下游气温增幅高于上游地区,到2 0 50 年,全流域气温平均增加1.0 以上2 3。徐新创等基于CMIP5 的5个模式逐日最高温度模拟数据研究了全国极端高温时空变化情况,结果显示长江流域2 0 7 0 年以后的极端高温增幅将达到1.2 7.5,最高温度甚至达

13、到45以上,中下游地区成为极端高温增幅最大区域之二_2 4。刘君龙等研究发现,在RCP2.6、RCP4.5和2023年第8 期RCP8.5情景下,2 0 2 0 2 0 50 年,长江流域多年平均干旱面积均明显增加,占全流域面积的41.2%70.2%,是历史时段(1956 2 0 18 年)的1.41.7 倍,干旱频次比历史时段增加32.6%50.7%,干旱频次和发生面积呈现出明显增加趋势,旱灾风险加剧5;未来长江中下游地区(尤其是鄱阳湖和洞庭湖地区)将会呈现暖湿化趋势,但降水时空分布更为不均,容易出现极端强降水事件,洪旱灾风险整体仍呈增加趋势 2 5 2 6 2长江流域干旱灾害应对难点2.1

14、三干旱形成机制和致灾机理复杂长江流域位于湿润和半湿润地区,气象干旱发展成农业干旱和水文干旱乃至成灾的过程较为复杂,受到降水和气温等气象条件、农业种植方式和灌溉条件、河流来水和取水条件等诸多因素的影响。然而,当前长江流域干旱研究主要集中于单个干旱事件成因及影响分析18-2 1 或流域干旱演变规律、旱灾风险特征等相关研究2 7.13,对水循环全过程视角的干旱尺度效应、孕灾机理及其复杂作用机制研究不够,特别是随着气候变暖和人类活动强度的不断增加,流域水循环系统演变机制及其对干旱的影响研究仍然偏弱,呕待对干旱的形成机制和致灾机理进行深人系统研究2 8 。在旱灾应对过程中,需要考虑的影响因子和关键环节繁

15、多2 9;并且,受不同类型干旱形成机制复杂性的影响,如何定量分析流域气象干旱、水文干旱和农业干旱之间的内在联系和作用关系仍是当前面临的难题2 例如,2 0 2 2 年夏秋季,长江流域虽然发生了极端的气象干旱,水文干旱也极为严重,但由于充分发挥了已建水利工程作用,应对有效,有灌溉条件的绝大部分地区并没有出现严重的农业干旱,也没有出现严重的供水安全事故等2 1,需要对其进行深入分析并总结经验。2.2旱情监测评估和预报预警难度大党中央国务院高度重视长江流域抗旱减灾工作,采取了一系列卓有成效的治理措施,持续加强干旱监测预警和信息化体系建设,基本形成了集成卫星、雷达、气象站等的空天地一体化干旱监测系统,

16、有效提高了干旱灾害预报预警水平,为及时发布干旱预警和防御应急响应提供了良好的条件30 。尽管如此,目前中长期气候和水文预测精度仍然偏低,难以准确预测未来发展趋势。尤其长江流域受水情、雨情、工情、农情等多种因素的影响,做好其气象干旱预报预测、农业干旱和水文干旱发展态势研判存在较大难度。首先,长江流域尚未建立专业化的干旱监测系统,许继军,等:长江流域干旱灾害应对的主要难点及其科技需求27气象、水文、农业干旱观测站点布局不合理,在干旱灾害多发区存在着干旱监测预警的空白区,无法及时监测捕捉局部干旱灾害状态,致使干旱监测存在监测能力不足的问题,迫切需要系统性、针对性地进行干旱监测站网布局2 8 。其次,

17、当前常用的干旱遥感方法有基于反照率、归一化植被指数和地表温度的干旱遥感监测模型等,这些传统的模型方法一般使用于裸土地表或植被覆盖地表,而对于稀疏植被覆盖地表的监测精度较差,无法满足整个长江流域的需求31。并且,目前干旱评估指数种类繁多,大多在应用方面具有时空局限性,其监测能力与各指数构建时考虑的主要致旱因子与时间尺度密切相关31。如PDSI旱度指数是基于美国半干旱地区的气候特点构建的,对干旱演变过程的反映能力较差,而SPI指数存在监测程度偏轻、缓解过程解除过快的情况32 。此外,长江流域范围广大,横跨中国东、中、西部三大区域,不同区域、不同时间尺度的干旱具有其特有的多因子协同作用机制和多时空尺

18、度叠加特征,干旱产生的机理复杂,涉及气候波动、气候变化和外强迫及水资源供需变化等及其协同作用,因此难以准确认知干旱的物理成因3.33。气象干旱代表了降水的强度和概率特征,农业干旱、水文干旱、社会经济干旱和生态干旱则反映了气象干旱的影响程度,它们彼此之间存在链式传递过程,并且各类型干旱之间也存在着相互传递作用33。这种链式发展过程往往十分缓慢,却又可能因一场较大的降水过程而结束,甚至产生旱涝急转现象,这都对长江流域灾害监测评估、预报预警提出了更高的要求34。2.3因旱致灾的不确定性大干旱灾害的发生及其危及人类社会的严重程度,取决于自然因素变异程度和人类社会承受或适应自然环境变化的能力大小35。干

19、旱对长江流域城乡供水、粮食生产、内河航运、水力发电以及河流湖泊湿地生态环境等因素均有着显著的影响,这些因素对干旱灾害的承受能力/旱灾韧性存在较大差异,受到的损失也不尽相同。不同时期、不同区域、不同承灾体对干旱的响应特征不同35。从时间上讲,干旱是一种渐变性灾害,很难确定其时间边界。从区域上讲,大到国家,小至县区都可能遭受不同程度、不同类型干旱灾害的影响36 。大气环境、水文气象状况、下垫面条件等旱灾风险各构成要素(自然因素和人为因素)间存在着复杂的非线性关系,它们通过物质循环、能量转换和信息传递相互耦合在一起,形成了干旱灾害系统的驱动因素、反馈作用以及发展、变化机制,具有随机性和动态性,因旱致

20、灾不确定性较大35.37 。当前,中国抗旱减灾技术水平有待提高,旱情旱灾标准体系尚不完善,抗旱能力评估和防旱28抗旱规划工作比较薄弱,这在一定程度上制约了长江流域抗旱减灾工作的科学高效开展38 。O2.4旱涝/涝旱急转对水利工程运行调度挑战性大水库调度是调节洪峰、纳蓄水源、减少洪旱灾害损失的重要方法39。长江流域洪旱灾害交替频发,水库调度难度较大,旱涝/涝旱急转对流域水库群调度挑战性大。当前长江流域应对旱涝/涝旱急转的水库群调度方案还不完善,防洪与抗旱之间的调度统筹还有待提高。当前,长江流域水库群联合调度还存在2 个方面的协调问题:防洪与抗旱之间如何预留库容与使用库容的问题;如何协调调洪运用的

21、洪水资源化问题40 。长江干支流大多数水库都是季调节水库,对径流的调节能力有限(全流域只有18%左右),而且在汛前(一般5 6 月份)水库需按照防洪要求,消落至汛限水位来运行,汛期水库内存蓄的水量不多;若遇与2022年类似的夏季伏旱,由于水库本身蓄水不多,而来水又严重偏少,筹措抗旱水源的能力受限,从而影响水库在干旱时期的供水、灌溉和发电等方面的作用发挥。应当以流域水库群协同为基础,着力研发应对旱涝/涝旱急转的水库群协同优化调度技术,动态判断主汛期与汛末期的转化时间节点,进一步深化汛期水库运行水位动态调度,并协同水库群汛末蓄水和下泄过程,提高洪旱灾害调度应对能力413长江流域干旱灾害应对的科技需

22、求长江流域水旱灾害频现是基本规律,2 0 2 0 年发生了流域性大洪水,2 0 2 2 年又发生大面积旱灾,水旱灾害防御形势十分严峻。做好水旱灾害统筹防御工作,尽最大努力减少灾害损失,迫切需要按照新时代的系统治水思路,统筹考虑水旱灾害防御与水资源综合利用、水环境修复和水生态改善等,强化科技引领,提升水旱灾害防御能力,这需要加强流域水旱灾害整体性统筹防御的科学认知、基础理论,以及新方法和新技术等方面的研究,保障长江流域和长江经济带高质量发展。3.1力加强流域干旱形成机制和旱灾机理等基础研究在流域旱涝变化规律叠加全球气候变化背景下,包括长江流域在内的南方湿润地区干旱灾害出现了新的变化特征【42】。

23、根据相关资料,在19511990 年中国出现的8 次重大干旱事件中,南方地区仅出现3次,占干旱事件总次数的37.5%;而1990 2 0 12 年中国出现重大干旱事件17 次,其中南方地区11次,占干旱事件总数的6 4.7%,并且干旱灾害呈现频率增加、持人民长江续时间增长、影响范围扩大的趋势43。气象干旱、农业干旱和水文干旱之间并非相互独立,而是存在链式传递过程,涉及气象、水文、农业、生态等多个领域。然而,现阶段多是从学科领域针对不同类型的干旱灾害独自开展机理研究,取得的相关结论各有所侧重,难以做到全面科学合理。应加强气象、水文、农业和灾害管理等多学科共同联合研究机制。此外,针对湿润地区的干旱

24、相关基础研究还比较薄弱,对湿润地区干旱灾害对水资源、农业生产和生态系统的风险及其机制的系统性认识较少。需要进一步丰富流域/区域水旱灾害统筹防御理论,摸清特大干旱孕育机理和发展过程的链式传导机制,系统分析和研究干旱形成的机理与反馈效应41,进一步探究湿润地区干旱灾害致灾因子、孕灾环境、成灾机理等特征,重点突破极端气象水文事件、涝旱/旱涝急转的成因机制,以及大范围、长历时高温少雨的致灾机理等。3.2天开展流域干旱灾害监测评估与预报预警技术研发干旱灾害监测与预警是防旱抗旱的重要手段,可为干旱应对决策提供重要的基础信息支撑,是实现由干旱灾害危机管理向风险管理转变的核心内容之二45。2 0 2 2 年长

25、江流域特大高温干旱事件侧面反映出当前中国针对干旱灾害预报预警能力仍存在短板,应当充分利用卫星遥感、大数据、智能感知、数字李生流域等科技手段,加强干旱灾害监测评估与预报预警技术的研发,重点突破中长期气象水文预报集合旱情模拟推演和旱灾预报预警技术46.8 。干旱是水循环过程中的一种极值事件。由于学科分类问题,现有的干旱监测评估研究常常将大气水地表水土壤水地下水过程分开考虑,割裂了完整的水循环过程,致使在干旱灾害发生过程中,难以及时辩识干旱的多类型和多尺度特征。需要从水循环全过程考虑气象干旱一水文干旱一农业干旱的演进机理,研发能够反映多种干旱过程之间物理联系的综合性干旱评估模型,进而实现对干旱不同发

26、生阶段的综合监测和预报预警等32 。此外,现有的干旱监测预警多针对气象要素或旱限水位/水量指标等,综合代表性不强,实际效果不佳,与经济社会发展对干旱的预报预警需求和理解有一定的脱节。因此,应当从不同时空尺度的水循环过程入手开展干旱评估研究,明晰降水、气温、土壤、植被等多种因素在干旱发生发展过程中的作用机制,关注干旱对工业、城乡居民、生态等不同部门用水的影响,将干旱对社会经济造成的影响纳入综合干旱评估和预报预警中47 2023年第8 期3.3力加强水库防洪抗旱统筹调度研究针对长江流域径流特点及其丰枯变化,尤其旱涝/涝旱急转频发地区,需要从防洪和抗旱统筹角度,来研究水利工程的联合调控,并加强汛期水

27、库调度技术和多年调节水库旱限水位最优调控技术的研究,完善上游水库群配合三峡水库在洪旱不同阶段的应用方式,平衡好防洪和蓄水的关系,协调防洪、发电、供水、灌溉、航运和水生态保护,发挥水库防洪与抗旱等多重效益140.4。早涝急转多发生在水库实时调度过程中,应开展长江流域控制型水库群蓄泄统筹精细化联合调度研究,在确保防洪安全的前提下,实行汛期水库运行水位动态控制、汛末期提前蓄水,为可能发生的洪旱急转提供水源储备49,着力提升流域应对旱情的水资源调配能力,进一步挖掘洪水资源化潜力以及实现“涝为旱用”。3.4加强抗旱非工程措施研究干旱是自然现象,但是否发展成为旱灾,则与抗旱能力和应对行为密切有关。需要以现

28、代自然灾害系统理论为指导,加强干旱适应性相关研究。从水资源和水环境的承载能力出发,研究考虑干旱缺水因素的区域经济结构和产业布局的调整和优化方式,降低干旱灾害脆弱性。节约用水是主动抗旱的重要战略手段,要加强节约用水管理策略研究,提出节约用水的水价体系、取用水总量控制指标体系,制定和落实有关激励与约束政策,引导和促进工农业节水,提高抗旱能力45。创建将防灾减灾融入经济社会布局和城市发展的理论方法,加强灾害金融和巨灾指数保险等研究,提出引导民间和非政府组织资金融入干旱灾害管理的有效措施,创新旱灾科普宣传方式,研究建立政府主导、企业与个人共同承担、保险机构托底的抗旱型社会建设管理体系,从而提高抵御灾害

29、风险的经济社会系统韧性,促进被动抗旱减灾向主动防御适应转变50 4建议在自然变化规律叠加全球气候变化背景下,全球极端干旱事件频发。从2 0 2 2 年长江流域特大干旱事件可以看出,当前中国干旱事件呈现出干旱与高温热浪复合、跨流域跨区域、持续时间长、发展速度快的新特点441。为提高新形势下大型流域干旱防御和防灾减灾的能力,建议从以下几个方面进行探索。(1)加强干旱机理基础研究和预测预报技术研发,实现高分辨率遥感技术、地面水文监测技术有机结合,构建干旱“空天地”一体化监测系统,深人评估未来气候变化引发的旱灾风险,大力提升长江流域干旱许继军,等:长江流域干旱灾害应对的主要难点及其科技需求一步提高洪水

30、资源利用率。(4)加强干旱适应性研究和防旱抗旱非工程措施建设,增强经济社会系统的气候变化适应性和韧性。加快建立和完善与国家法律法规相衔接的抗旱防灾相关法规体系,修订现有法律法规文件,明确相关部门干旱管理工作的权责问题,将旱灾风险应对纳人法制化、制度化轨道;建立健全与经济社会发展水平相适应的干旱应对资金投人保障机制和财政投入与社会融资相结合的多元化抗旱投资融资机制,尝试构建和完善气候灾害保险,切实帮助广大民众规避旱灾损失;加强旱灾科普宣传工作,提高广大人民群众防旱抗旱意识,推进防灾减灾社会化,降低旱灾风险与不利影响。5结语在全球气候变暖影响下,长江流域多次出现极端干旱事件,对城市供水、农业生产、

31、水力发电、航运等造成了不利影响,给长江经济带高质量发展带来挑战。长江流域干旱监测预警及科学应对成为当前水文科学领域的热点问题。本文通过探讨长江流域干旱的基本特征,梳理和总结了长江流域干旱灾害应对难点,包括:长江流域干旱形成机制和致灾机理较为复杂;干旱发展过程缓慢且受多因子影响,旱情监测评估和预报预警难度大;干旱影响涉及范畴广,区域抗旱能力/旱灾韧性存在较大差异,因旱致灾的不确定性大;防洪与抗旱之间的调度统筹还不够,旱涝/涝旱急转对水利工程运行调度极具挑战。并且,从加强流域干旱形成机理、开展旱灾监测预警、优化水库调度以及加强抗旱非工程措施等方面提出干旱灾害应对的科29预测能力和旱灾预警水平;着力

32、突破干旱灾害“监测一预警-应对”全链条技术瓶颈,实现长江流域旱灾数字化模拟、智慧化决策和精细化管控。(2)加强水旱灾害统筹防御的理论方法和技术方案研究,编制流域/区域水旱灾害整体防御规划,或者编制专门的流域防旱抗旱规划;开展长江流域抗旱应急水源摸底核查和供水工程能力调查,加强流域水资源配置工程联合调度技术研究,充分发挥长江复杂水网系统的多源互济功能,增强全流域抗旱能力。(3)在充分挖掘现有水利工程抗旱潜力和水资源应急调度的基础上,进一步加快国家水网、省级水网以及水源工程包括备用水源、应急水源工程的建设,形成完善的长江流域抗旱工程体系,以更好地应对大范围、长历时的干旱灾害;同时强化水文预报信息与

33、水库调度运行信息的集成耦合,优化河道、水库、蓄滞洪区在汛期的调控与运行模式,完善流域水利工程联合调度方案,科学实施水库运行水位动态控制与提前蓄水,进30技需求。最后,针对性地提出了几点建议,主要包括加强干旱基础研究和预警技术研发、加强旱灾防御技术方法研究、完善流域抗旱工程体系和加强防旱抗旱非工程措施建设等。参考文献:1倪深海,王亨力,刘静楠,等.中国农业干早灾害特征及成因分析J.中国农学通报,2 0 2 2,3 8(10):10 6-111.2李毅,姚宁,冯浩,等.不同类型干旱的时空变异性研究M.北京:科学出版社,2 0 2 1.3 张强,姚玉壁,李耀辉,等.中国干旱事件成因和变化规律的研究进

34、展与展望J.气象学报,2 0 2 0,7 8(3):50 0-52 1.4黄涛,徐力刚,范宏翔,等.长江流域干旱时空变化特征及演变趋势J.环境科学研究,2 0 18,31(10):16 7 7-16 8 4.5 刘君龙,袁喆,许继军,等.长江流域气象干旱演变特征及未来变化趋势预估J.长江科学院院报,2 0 2 0,37(10):2 8-36.6 刘银峰,徐海明,雷正翠.2 0 0 6 年川渝地区夏季干旱的成因分析J.大气科学学报,2 0 0 9,32(5):6 8 6-6 94.7 刘建刚.2 0 11年长江中下游干旱与历史干旱对比分析J.中国防汛抗旱,2 0 17,2 7(4):46-50.

35、8段海霞,王素萍,冯建英.2 0 13年全国干旱状况及其影响与成因J.干早气象,2 0 14,32(2):310-316.9 高琦,徐明.2 0 19年长江中下游伏秋连旱的异常特征分析J.气象与环境学报,2 0 2 1,37(4):93-99.10 周军,任宏昌,王蒙,等.2 0 2 2 年夏季长江流域干旱特征及成因研究J.人民长江,2 0 2 3,54(2):2 9-35.11许继军,杨大文,雷志栋,等.长江流域降水量和径流量长期变化趋势检验J.人民长江,2 0 0 6,37(9):6 36 7.12陈茜茜,屈艳萍,吕娟,等.长江流域干旱灾害风险分布特征分析J.中国防汛抗旱,2 0 2 2,

36、32(10):17-2 2.13 长江水利委员会水文局.长江志:自然灾害M.北京:中国大百科全书出版社,2 0 0 5.14 魏晓雯.开展适应性水资源综合管理提高流域应对气候变化能力:访中国水资源战略研究会理事陈进【N/OL.中国水利报,(2023-01-09)2022-11-24.http:/ 张建民,鲁西奇.历史时期长江中游地区人类活动与环境变迁专题研究M.武汉:武汉大学出版社,2 0 11.16三峡水利工程气候效应分析与评估J.中国三峡,2 0 11(9):2 8-30.17 金佳鑫,肖园园,金君良,等.长江流域极端水文气象事件时空变化特征及其对植被的影响J.水科学进展,2 0 2 1,

37、32(6):8 6 7-876.18简菊芳.透视拉尼娜状态下的长江中下游旱情N.中国气象报,2 0 2 2 -10 -2 8(4).19官学文,曾明.2 0 2 2 年长江流域枯水特征分析与启示J.人民长江,2 0 2 2,53(12):1-5.20 吕娟,屈艳萍,苏志诚,等.2 0 2 2 年长江流域干旱情势及思考J.中国减灾,2 0 2 2(2 1):50-52.21 夏军,陈进,余敦先.2 0 2 2 年长江流域极端干旱事件及其影响与对策J.水利学报,2 0 2 2,53(10):1143-1153.22张天祁,长江全流域大旱,是反常还是气候新趋势?【EB/OL.(2023-01-16)

38、2022-08-26.https:/ 0 17,38(2):6 5-7 5.24徐新创,闫军辉,刘光旭,等.CMIP5不同典型浓度情景下中国极端高温的时空变化J.华中师范大学学报(自然科学版),2017,51(4):548554.25李晓蕾,王卫光,张淑林.基于CMIP6多模式的长江流域未来降水变化趋势分析J.中国农村水利水电,2 0 2 2,47 3(3):1-7.26向竣文,张利平,邓瑶,等.基于CMIP6的中国主要地区极端气温/降水模拟能力评估及未来情景预估J.武汉大学学报(工学版),2 0 2 1,54(1):46-57.273张午朝,高冰,马育军.长江流域196 12 0 15年不同

39、等级干旱时空变化分析J.人民长江,2 0 19,50(2):53-57.28赵勇,翟家齐,蒋桂芹,等.干旱驱动机制与模拟评估M.北京:科学出版社,2 0 17.29汪洋,雷添杰,程慧,等,干旱类型转化机理及预警体系框架研究J.水利水电技术,2 0 2 0,51(4):38-46.30许继军,袁喆.2 0 2 2 年长江流域干旱特征分析与新时期抗旱减灾应对模式探讨J.长江科学院院报,2 0 2 3,40(4):1-8.31 王莺,张强,王劲松,等.2 1世纪以来干旱研究的若干新进展与展望J.干旱气象,2 0 2 2,40(4):549-56 6.32王素萍,王劲松,张强,等.几种干旱指标对西南和

40、华南区域月尺度干旱监测的适用性评价J.高原气象,2 0 15,34(6):16 161624.33 WANG L Y,YUAN X.Two types of flash drought and their connec-tions with seasonal droughtJ.Advances in Atmospheric Sciences,2018,35(12):14781490.34YUAN X,WANG L Y,WU P L,et al.Anthropogenic shift towardshigher risk of flash drought over China JJ.Nature

41、 Communications,2019,10:4661.35金菊良,郦建强,周玉良,等.旱灾风险评估的初步理论框架J.灾害学,2 0 14,2 9(3):1-10.36 金菊良,宋占智,崔毅,等.旱灾风险评估与调控关键技术研究进展J.水利学报,2 0 16,47(3):39 8-412.37MA,T,LIANG,Y,SUNDE,M G,et al.Assessing the effects of cli-mate variable and timescale selection on uncertainties in dryness/wetness trends in conterminou

42、s ChinaJ.International Journal ofClimatology,2021,41(5):3058-3070.38屈艳萍,吕娟,苏志诚,等,抗旱减灾研究综述及展望J.水利学报,2 0 18,49(1):115-12 5.39 ADAMS L E,LUND J R,MOYLE P B,et al.Environmental hedg-ing:a theory and method for reconciling reservior operations fordownstream ecology and water supply J.Water Resources Re-s

43、earch,2017,53(9):7816-7831.40黄艳.长江流域水工程联合调度方案的实践与思考:2 0 2 0 年防洪调度J.人民长江,2 0 2 0,51(12):116-12 8,134.41彭少明,王煜,尚文绣,等.应对干旱的黄河干流梯级水库群协同调度J.水科学进展,2 0 2 0,31(2):17 2 18 3.42姚玉壁,王莺,王劲松,气候变暖背景下中国南方干旱灾害风险特征及对策J.生态环境学报,2 0 16,2 5(3):432-439.43姚玉璧,张强,李耀辉,等.干旱灾害风险评估技术及其科学问题与展望J.资源科学,2 0 13,35(9):18 8 4-18 97.【4

44、4田静,张永强.2 0 2 2 年长江流域特大干早应对工作分析及建议2023年第8 期J.中国减灾,2 0 2 2(2 3):36-39.45 屈艳萍,吕娟,苏志诚.中国干旱灾害风险管理战略框架构建J.人民黄河,2 0 14,36(4):2 9-32.46李国英.在水旱灾害防御工作视频会议上的讲话J.中国防汛抗早,2 0 2 1,31(3):4-5.47吴志勇,程丹丹,何海,等.综合干旱指数研究进展J.水资源保护,2 0 2 1,37(1):36-45.许继军,等:长江流域干旱灾害应对的主要难点及其科技需求民黄河,2 0 16,38(10):8 8-9 2.49褚明华,廖鸿志.长江流域控制性水

45、库联合调度探索与实践J.中国水利,2 0 15(19):16-18.50徐翔宇,刘昀竺,汪党献,等.干旱灾害风险管理的战略思考J.灾害学,2 0 2 2,37(2):1-5.3148王煜,彭少明.黄河流域早情监测与水资源调配技术框架J.人(编辑:高小雲)Difficulties and scientific and technological demands of drought disaster mitigationin the Changjiang River BasinXU Jijun-,CHEN Cuiya,YANG Mingzhi*-,YUAN Zhel-(1.Hubei Key L

46、aboratory of Water Resources&Eco-Environmental Sciences,Changjiang River Scientific Research Institute,Wuhan430010,China;2.Research Center on the Changjiang River Economic Belt Protection and Development Strategy,ChangjiangWater Resources Commission,Wuhan 430010,China;3.Changjiang Water Resources Co

47、mmission,Wuhan 430010,China)Abstract:In recent decades,extreme drought events have occurred frequently in the Changjiang River Basin due to the changesin drought and flood patterns and the impact of global climate change.This has caused many adverse impacts on water supply se-curity,food production,

48、shipping and transportation,economy,society,and ecological environment in the watershed.The basic char-acteristics of droughts in the Changjiang River Basin are analyzed.On this basis,the key and difficult points of drought disastermitigation in the Changjiang River Basin have been sorted out,includ

49、ing the complex mechanism of drought formation and disastercausing,the difficulty of monitoring,evaluation,prediction and early warning,the high uncertainty of drought induced disasters,and the threat of rapid turning from drought to flood to the normal operation and scheduling of water conservancy

50、projects.The sci-entific and technological needs for responding to drought disasters in the Changjiang River Basin have been systematically dis-cussed from aspects such as mechanism research,monitoring and early warning,reservoir operation,and non-engineering meas-ures.Furthermore,some ideas and sug

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