水旱灾害风险管理刍议.doc

水旱灾害风险管理刍议
李昌志 黄朝忠
中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所，北京 100038
中国水利学会减灾专业委员会，北京 100038
摘要 本文介绍了水旱灾害风险管理的基本概念、主要内容、基本工具和方法，以及风险识别、风险估计、风险评价、风险处理、风险管理评价等工作流程。最后，运用水旱灾害风险管理的理念，简单分析了我国以往的水旱灾害风险管工作。
关键词 风险管理；水旱灾害；理念
坚持防汛抗旱并举，实现两个战略转变，为我国经济、社会和生态的全面、协调、可持续发展提供保障，是我国当前防汛抗旱工作的重要任务和方向。水旱灾害管理是两个转变的重要内容，其核心是水旱灾害风险管理。但是，目前对于水旱灾害风险管理理念的基本概念、主要内容、具体措施、工作流程、成效评价等内容，以及结合我国国情在我国的应用和实践方面，都还处于亟待深入研究的阶段。下面根据作者对水旱灾害风险管理理念的粗浅认识，介绍水旱灾害风险管理的基本知识，以吸引更多科技工作人员进行深入分析与探讨，积极实践，更快更好地推动两个转变工作。
1. 水旱灾害风险管理的基本概念
一个国家或地区，在一定社会发展阶段，其社会、经济和生态环境的全面、协调、可持续发展对水资源的需求都有一个比较合适的范围，借用生态学的术语，本文将这个范围称为“水量生态位”（见图1）。当水供应量远离水量生态位时，就会发生水旱灾害，对国家或地区生态产生不利影响。水旱灾害风险就是因水旱灾害发生而可能产生的损失。由图可以看出，水供应量远离生态位包括水量过多或过少两种情况，二者的管理是一个整体，不应分离成两个体系。

水量(W)
洪灾
水量生态位
时间(t)
旱灾
洪水管理范围
干旱管理范围
实线为水量过程线

图1 水旱灾害示意图

水旱灾害风险的产生，主要来自于水旱灾害的危害性(Hazard)、可能受灾对象的暴露程度(Exposure)和易损性(Vulnerability)。可能受灾对象是指分布在受水旱灾害影响范围内，可能受灾的人或资产。危害性是指水旱灾害的天然特性对社会、经济和生态造成的危害，暴露程度是指可能受灾对象，或承灾体，将自己置身于水旱灾害之中的情况，而易损性则是可能受灾对象自身抗灾自救能力不足的量度。这三者构成了水旱灾害风险：

水旱灾害风险 = 危害性 × 暴露程度 × 易损性

水旱灾害管理是根据全面、协调、可持续发展的原则，运用各种工程措施以及非工程措施，综合平衡各部门、各影响地区的水旱灾害风险，使水量供给尽可能回归“水量生态位”的一系列活动的总称，其核心是水旱灾害风险管理。由图1还可以看出，水旱灾害的管理，是在水量在一定变化范围内进行的，水量的变化总有超过此范围的，因此，总会存在一定的水旱灾害风险。
水旱灾害风险管理则是指所有处理水旱灾害风险的行为或者活动，主要包括水旱灾害风险的识别、估计、评价和处理以及管理评价等内容。
2. 水旱灾害风险管理发展简况
从人水关系来看，水旱灾害管理大体上经历了以下三个阶段：
一是人适应水的阶段。这个阶段里，人类生产力水平低下，没有什么改造自然的能力，只能被动地适应自然。对水旱灾害，人类“择丘陵而处之”，以躲避洪水灾害。对于这个阶段人与水的关系，我国古人有许多论述，如“凡立国都，非于大山之下，必于广川之上，高毋近旱，而水用足；下毋近水，而沟防省（管子·乘马）。”这一阶段，实际上是人类主动并力图将其暴露程度降低为零，回避水旱灾害，从而减小风险。
二是人要求水适应人的阶段。随着生产力水平的提高和人口的增加，进入了第二个阶段，此时人类改造自然的意愿和能力在增强，特别是人口增加后，人类对土地的需求不断增长，迫切需要对水进行控制，通过建设水利工程来改造河川、调蓄洪水、发展灌溉和供水等。如我国著名的水利工程都江堰，很多跨地区的大运河，等等。一度几时，人类在这个阶段认为大自然是可以战胜的，人类的力量是无穷的，可以无限度地改造自然，向大自然索取。从水旱灾害风险管理的角度看，此时是人类在降低自己易损性的同时，试图通过各种强有力的工程措施，将水旱灾害的危害性减小到零，从而减小水旱灾害风险。
三是人水和谐发展阶段。水源的时空分布不均，使得水旱灾害在全球不同程度地频繁发生。世界上众多的城市濒水而建。20世纪里，世界人口从16亿猛增至60亿，世界城市人口占总人口的比值从10%上升到了50%，人口爆炸、快速城市化、洪泛区中人口、资产密度急速加大。另一方面，虽然人类改造自然的能力越来越强，经济发展越来越快，但水旱灾害带来的损失绝对量还是在不断地增加。严峻的水旱灾害形势迫使世界各国转变传统观念，相继走上“人水和谐”、水旱灾害综合管理的道路。显然，此时人类已经深刻认识到不可能将水旱灾害风险“危害性”、“暴露程度”、“易损性”的任何一个风险因素减小到零，相反地，应当采取综合措施，以期最大限度地减小水旱灾害风险，实现水旱灾害管理的最大效益。
在这一阶段里，一些发达国家将经济学中风险管理理论引入水旱灾害管理中，尤其是洪水综合管理，取得了显著效益。其核心，就是风险管理。美国是世界上最早倡导洪水管理的国家，其防洪事务早先以陆军工程兵团兴建防洪工程为主，经过20世纪四五十年代的经济快速增长之后，面对水灾损失依然增长、联邦政府救灾负担日重的困境，20世纪60年代以后，通过国家洪灾保险计划（NFIP）逐步加强了对洪泛区土地利用与建筑物耐洪标准的管理，形成了工程措施与非工程措施并举的洪水管理模式；同时，也出现了以恢复天然河流环境为目标的趋势，重新建造了一些水利地形地貌。20世纪70年代后期，日本为了适应经济快速发展与高度城市化后防洪形势的变化, 在城市化显著的区域推进综合治水的模式；在治水理念上，强调完善的防洪工程体系是人与自然和谐的基础，在保障生命安全的前提下，构建多种自然型的河川。20世纪90年代以来，欧洲国家在相继遭受超标准洪水的袭击之后，针对气候变化与人类活动影响下洪水特性的变化，意识到继续提高工程保护标准的局限性，纷纷选择了实施综合洪水管理的方略。同时，亚洲、非洲、南美等许多发展中国家，近年来面对经济发展、快速城市化中日趋严重的水资源问题，也相继走上了向水旱灾害管理的道路。
3. 水旱灾害风险管理的主要内容
如前所述，水旱灾害风险主要由水旱灾害的危害性、可能受灾对象的暴露程度和易损性三个方面产生，因此，其管理的主要内容也是针对这三个方面展开的。
3.1 危害性管理
研究某地区在特定时间内遭受水旱灾害类型、并分析该水旱灾害各强度指标的概率分布函数，以及水旱灾害的规模。危害性存在于可能遭受水旱灾害的任何地方。洪水危害性随着地区受淹的可能性、洪水水深、流速和淹没时间的增加而增长；干旱的危害性则主要取决于干旱持续时间和干旱程度，等等。
3.2 暴露程度管理
当水旱灾害发生时，有危害性存在的地方，如果具有资产可能受到损害，或有人居住、生活或途经该地，或者人和资产二者同时具有，它们就“暴露”于水旱灾害风险之中。这些人或资产即是“可能受灾对象”，暴露程度即表明人或资产暴露于水旱灾害危险性的数量和程度，随着土地利用程度、资产或财产的价值、生活或居住人口的增加而上升。
3.3 易损性管理

水旱灾害的实际后果还取决于人类及资产在应对危险和损害时的易损性。如果人们在灾前及时收到洪水警报或者采取防范措施，并且知道灾中如何采取行动，限制危险和损害，灾后如何迅速恢复，那么就可能减少可能受灾对象的易损性。易损性的管理，是水旱灾害管理的重要方法。
4. 水旱灾害风险管理的基本工具和手段
4.1 法规与行政管理
水旱灾害风险管理是一项社会工程，具有特殊性，涉及到的部门和行业众多，因此，高效有序、完善合理的法律制度体系以及相应的行政管理。
4.2 气象水文水力学方法
充分运用空气动力学、水文学及水力学的理论、方法来描述、探讨大气、降雨、洪水运动的基本规律，为水旱灾害风险管理提供气象预报、降雨预报、流域产流、汇流、洪水演进等信息，作为管理的依据。在这一方法中，还可以更具体地划分为气象动力学法、水文水力学法、历史洪水类比法、地貌学法、数理统计法、专家调查法和现代不确定性分析法等。
4.3 水利工程设施
水利工程设施是水旱灾害风险管理的重要工具，主要为河道整治和各种水利工程设施建设，如水库、堤防、水闸、蓄滞洪区、湿地，上游地区水土保持工程开展，缺水地区的坡面水系工程、蓄水保墒、节水灌溉，等等，此外还包括这些水利工程设施的布局、规模、联合调度运用等，都是水旱灾害风险管理的重要工具。
4.4 土地利用规划
在成功的水旱灾害管理中，土地利用规划起着非常重要的作用。风险图是开展水旱灾害风险区土地区划的重要依据，与其它规划要素结合在一起使用，用以界定某些地区适宜的、限制的或禁止的土地利用活动。
4.5 建筑物规范化
为了提高建筑物防止水旱灾害的能力，建筑物规范化非常重要。在水旱灾害风险管理中，应充分考虑可以抵御一定程度风险的建筑技术和材料，建筑物应达到相应的建筑标准。
4.6 应急反应措施
水旱灾害风险管理工作中既有高效有序的日常工作，也有十万火急的应急事件。在应急事件中，应当具有丰富的、行之有效的应急反应措施。如应急预案、降雨预报、洪水预警报、紧急转移、抢救、灾民安置、卫生防疫、灾后恢复，等。
4.7 社会救济和保障措施
社会救济和保障措施是水旱灾害管理的重要工具，典型的例子有蓄滞洪区补偿，水库移民补偿，防汛救灾经费，洪水风险，等等。
4.8 产业结构调整
根据气候条件、降雨多少、土壤情况、地质状况、经济发展水平、文化生活习惯等情况，以及农作物类型及其它行业的情况，因地制宜地进行产业结构调整（如种植物的品种和季节选择），也是水旱灾害风险管理的工具之一。
4.9 公众防灾意识培养
通过宣传、培训、教育等方式，对公众进行水旱灾害风险意识培养。这一措施对于普及水旱灾害防御意识、增强防灾自救能力有着非常重要的作用。
4.10 现代信息技术
现代信息技术是进行水旱灾害风险管理的重要工具。这些技术主要包括计算机技术、网络技术3S技术（GIS-地理信息系统，RS-遥感，GPS-全球定位系统）、数据库技术、监测技术、通讯技术、安全技术，等等。
4.11 其它方法
此外，也还有其它一些方法，如人工降雨技术、跨地区调水工程，等等，水旱灾害管理中也经常使用。

针对水旱灾害危害性、可能受灾对象的暴露程度以及易损性，下表列出了相应的主要管理措施：

表1 水旱灾害风险管理主要措施
管理内容
管理措施
灾害性
河道整治、水库、堤防、水闸、分洪、蓄滞洪区、上游地区水土保持工程、地表水库、地下水库、节水工程设施、供水渠、供水管道工程、植树造林工程…
暴露程度
土地利用规划、流域综合规划、区域规划、产业结构调整、洪水风险图…
易损性
气象预测预报、洪水预警报、应急预案、灾后恢复、建筑物规范、洪水保险、公众水旱灾害意识培养、蓄水保墒、节水灌溉、种植物品种和季节选择、人工降雨技术、跨地区调水工程…
5. 水旱灾害风险管理工作流程
前面介绍了水旱灾害风险管理的基本概念、基本方法和主要手段，本部分介绍这种管理工作的基本流程。图2给出了水旱灾害风险管理的工作流程。从图上可以看出，水旱灾害风险管理工作主要分以下5个步骤：
①风险识别
（风险因素、产生过程、不确定性）
②风险估计
（灾害发生概率、灾害损失、风险度量）
图2 水旱灾害风险管理流程图
④风险处理
（转移、接受、规避、化解、分担及综合措施）
⑤管理评价
（风险特点、管理体制、管理技术、管理过程、效果评价）
③风险评价
（实际风险指标、可接受风险指标、风险决策）

5.1 风险识别
风险识别是对各种潜在的风险影响因素进行系统连续的辨别、归纳、推断和预测，并分析产生不利事件原因的过程，其目的主要是鉴别风险的来源、范围、特性，以及它们对经济、社会和生态环境的影响。
在这一步里，要针对某一具体的地区，分析各种规模水旱灾害发生对经济、社会和生态环境可以产生损失的的种类；为了减少这种风险，可能采取多种措施，而这些措施建设的不平衡或使用不当，或者工程失事，又可能产生新的风险。识别各种主要的直接风险和间接风险，通常采用的方法有气象动力学法、水文水力学法、历史洪水类比法、地貌学法、专家调查法、现代不确定性分析法、数理统计法、项目结构化分析法，等等。
5.2 风险估计
风险估计是指在对不利事件所导致损失的历史资料分析的基础上，运用概率统计等方法对对定不利事件发生的概率以及风险事件发生所造成的损失作出定量估计的过程。这一工作中，主要利用的工具有概率统计、洪水风险图、资产评估法、水文水力学法、历史洪水类比法、地貌学法、专家调查法，等等。
5.3 风险评价
是在研究地区风险分析的基础上，把各种风险因素发生的概率、损失程度及其它因素的风险指标值，综合成单指标值，以表示该地区发生风险的可能性及其损失的程度，并与根据该地区经济的发展水平确定的、可接受的风险标准进行比较，进而确定该地区的风险等级，由此确定是否应该采取相应的风险处理。
这一步工作是风险管理中非常重要的步骤，常用工具有水文水力学法、历史洪水法、土地利用规划、预警报技术、洪水风险图、各种应急预案、项目结构化评价等。
5.4 风险处理
风险处理是整个风险管理的核心。这步工作是根据风险管理的目标和宗旨，在科学的风险识别、估计和评价的基础上采取的各种行动方案以最大限度地减小风险的过程。风险处理的主要任务是以最低的代价获得最佳效益的总目标。当面临风险时，主要思路为采取转移、接受、化解、规避和分担等各种手段风险处理手段，从这些手段中，选择适当内容，形成最优处理方案。
（1） 转移风险：将在经济、政治、社会和生态上比较重要的地区的水旱灾害风险转移到其它地方，降低该地区水旱灾害风险的程度。最常见的情况是城市的防洪抗旱。转移的措施主要有：兴建水库、蓄滞洪区和排洪河道等工程拦蓄、削减、排泄可能进入城市的全部或者部分洪水。
（2） 接受风险：在一定情况下，如维持城市的亲水环境，接受一定的洪水风险。在非常特殊的情况下，采取保证重点、关键地方和全局利益，牺牲局部地方的做法，也主要是属于接受风险。主要方法有土地利用规划、建筑物规范等。
（3） 化解风险：当水旱灾害风险来临时，采取一系列应急措施，如清淤除障、工程抢险、救生、人员财产临时安全撤退转移等，措施均属于化解风险。长期地实行流域综合管理、以减小下游地区水旱灾害也追踪于化解风险。要成功地化解风险，应当运用多种风险管理手段，如应急预案、预警报系统、应急反应系统、比较完善的法规制度和强有力的领导体制；上游地区的水土保持工程、全流域的土地利用规划等。
（4） 分担风险：水旱灾害风险是一种纯粹风险，不是个人原因造成，也非个人能够控制。因此，在处理水旱灾害时，常常采取了分担风险的方法，常用的手段有灾后救济、洪水保险，等等。
（5） 规避风险：由于水旱灾害的不可避免性，在可能的情况下，让人和资产尽量少地暴露于水旱灾害的危险之中是非常有效的办法。为此，比较常用的方法为规范人类高风险区地区的行为，严禁在这些地区建设商业区、工业区、居民区、学校、办公楼等，对这些地区已经建成的上述建筑采取拆迁等措施，均是回避洪水风险的措施。主要工具为洪水风险图、土地利用规划等。
（6） 综合处理：上述两个或两个以上手段的有机组合，就是综合手段。在实际工作中，往往都需要采取综合手段。
5.5 风险管理评价
风险管理再评价就是在以上工作的基础上，分析每步工作产生的综合效果，各个步骤的合理性以及需要改进的地方，是对前一阶段工作的提炼和升华，为以后的风险管理提供帮助。
一般地说，对于某一地区或流域的水旱灾害风险管理，以上工作流程是逐步进行的，但每一步工作之间又是彼此联系的，不是截然分开的。整个工作是滚动式前进的。
6. 水旱灾害风险管理在中国
特殊的自然地理和气候条件，决定了我国水旱灾害频发的特点。中国几千年的文明史，从某种程度上讲，也是与水旱灾害作斗争的历史。国运的兴衰，老百姓的贫富，很大程度上取决于治水的成败。因此，长期以来我国积累了丰富的防汛抗旱经验，是中华民族的宝贵财富。在这些宝贵经验中，包含着丰富的水旱灾害风险概念、风险处理手段和方法。
对于水旱灾害的危害性，对洪水而言，我国通常用的指标有洪水淹没时间、淹没深度、流速大小、洪峰流量与水位等，主要管理手段是各种水利工程设施以及应急反应系统；对于干旱而言，水库调节、地下水调节、跨流域调水、种植业品种选择和季节调整等等，都是常用的措施。
我国古代就有的建筑物“风水”之说，与可能受灾对象暴露程度的概念有异曲同工之妙。近年来，随着社会经济的发展，以及《防洪法》等一系列法规的实施，土地利用规划中也逐渐考虑了水旱灾害，尤其是洪水灾害。不过这项工作在我国目前还比较薄弱。
我国关于加强防灾减灾能力，开展自救能力建设等，实际上也是降低可能受灾对象易损性。对此，我国亦有多种措施进行管理，主要有气象预测预报、洪水预警报、应急预案、灾后恢复、建筑物规范、公众水旱灾害意识培养、蓄水保墒、节水灌溉、种植物品种和季节选择、人工降雨技术、跨地区调水工程。
习惯上，我国将防汛抗旱的手段分成了工程措施和非工程措施两大类，具体的类型也非常丰富，不过对国外水旱灾害管理中常用的有些方法，如土地利用规划、洪水保险等，用得较少或者基本上没有开展。
在水旱灾害风险的处理上，我国虽然没有明确提出风险转移、接受、化解、分担、规避等概念，但实际上却按照这些概念采用了多种措施。例如，在城区外兴建水库、蓄滞洪区和排洪河道等工程拦蓄、削减、排泄可能进入城区的全部或者部分洪水，就是转移了城市的洪水风险；为了维持城市的亲水环境，有时也采取接受适度洪水风险的手段；规范人类在低洼地区的行为，严禁建设商业区、工业区、居民区、学校等，对已经建成的建筑采取拆迁等措施，是规避风险的行为；当洪水风险来临时，采取一系列应急措施如清淤除障、工程抢险、救生、人员财产临时安全撤退转移等措施均属于化解洪水风险的措施；运用蓄滞洪区进行补偿，对水库移民也进行补偿，等，属于分担措施。
对照水旱灾害基本理念，系统地总结和分析我国的防汛抗旱工作实践，对于提高和加深对水旱灾害风险管理的认识，指导和促进两个转变的开展和实施是大有裨益的。
参考文献
1． 魏一鸣，金菊良，杨存建等著，洪水风险管理理论。北京：科学出片社，2002
2． 程晓陶，吴玉成，王艳艳等著，洪水管理新理论与防洪安全保障体系的研究。北京：中国水利水电出版社，2004
作者简介：李昌志，1971年出生，中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所，博士，高级工程师；地址：北京市玉渊潭科技园，邮编：100038；电话：[phone]；电子信箱：Lichangzhi@.

（李昌志，黄朝忠）