气候变化下水利工程抗旱减灾能力提升策略研究

一、引言

气候变化已成为全球关注焦点，对水资源系统产生深远影响，导致降水时空分布异常，干旱灾害发生频率和强度增加。水利工程在调节水资源、缓解干旱灾害方面发挥核心作用，然而传统水利工程在设计、运行等环节多基于历史气候数据，面对气候变化的新挑战，亟待提升抗旱减灾能力，以适应不断变化的水文条件，保障区域供水安全和农业生产。

二、气候变化对水利工程抗旱减灾的影响

2.1 水资源量与时空分布改变

降水模式改变使水资源量在时间和空间上分布不均。在时间维度，降水集中期变化，枯水期延长，增加干旱风险；空间上，区域降水差异增大，部分地区水资源短缺加剧。如[具体地区 1]过去降水均匀，现雨季缩短、旱季延长，河流来水减少，水利工程蓄水量不足，难以满足灌溉和生活用水需求。

2.2 极端气候事件频发

暴雨、洪水与干旱交替出现，增加水利工程调度难度。强暴雨可能引发水库水位骤升，威胁大坝安全；而随后的干旱又要求水库合理放水抗旱，若调度不当，会造成水资源浪费或干旱期无水可用。[具体地区 2]曾在短时间内先遭受暴雨引发的洪水，水库满溢泄洪，后迅速进入干旱期，因前期泄洪过多，后期抗旱水源不足。

2.3 工程老化与功能衰退加速

气候变化导致的温度、湿度变化及水位频繁波动，加速水利工程设施老化损坏。如灌溉渠道，因长期干湿交替，混凝土结构出现裂缝，渗漏严重，输水效率降低，削弱抗旱减灾功能。

2.4 极端气候事件增多

厄尔尼诺现象和拉尼娜现象交替发生，导致部分地区长期干旱，如美国加州近年来的持续性干旱。

三、现存问题分析

3.1 设计标准与现实脱节

该工程设计依据历史水文数据，未充分考虑气候变化导致的水资源变化趋势。当前来水量减少，设计供水能力无法满足实际需求，在干旱年份，灌溉用水缺口大，影响农作物生长。

3.2 运行管理缺乏灵活性

工程运行管理遵循固定模式，未根据实时气候和水文变化调整。如水库调度，旱季不能及时根据降水预测和用水需求动态调整放水计划，造成水资源不合理分配。

3.3 配套设施不完善

周边灌溉渠道、泵站等配套设施老化失修，部分渠道坍塌堵塞，泵站设备陈旧，能耗高、效率低，影响水利工程整体抗旱减灾效果。

四、提升策略

4.1 优化工程规划设计

考虑气候变化因素：在新工程规划和旧工程改造时，采用考虑气候变化的水文分析方法，预估未来水资源变化，提高工程设计标准。例如在水库设计中，适当增加库容，以应对可能的枯水期延长和来水减少。

多目标协调设计：综合考虑防洪、抗旱、供水、生态等多目标，平衡不同目标需求。如在水库调度规则制定中，兼顾洪水期蓄洪与干旱期供水，提高水资源综合利用效率。

4.2 加强运行管理与调度优化

建立动态监测与预警系统：利用现代信息技术，实时监测气象、水文、土壤墒情等数据，建立干旱预警模型，及时发布预警信息，为水利工程调度提供科学依据。

制定灵活调度方案：根据实时监测数据和预警信息，动态调整水利工程运行方式。如干旱初期，适度加大水库放水流量，满足农作物关键需水期；随着旱情发展，精细调控，优先保障生活用水。

4.3 推进技术创新与应用

节水灌溉技术推广：在灌区推广滴灌、喷灌等高效节水灌溉技术，减少水资源浪费，提高灌溉水利用效率。如[某地区推广滴灌技术后]，灌溉用水量减少[X]%，农作物产量不减反增。

智能化管理技术应用：运用大数据、物联网、人工智能等技术，实现水利工程智能化管理。通过智能传感器监测工程设施运行状态，利用大数据分析优化调度方案，提高管理效率和决策科学性。

4.4 完善工程配套与维护体系

加强配套设施建设：完善灌溉渠道、泵站等配套设施，提高水利工程输水和提水能力。对老旧渠道进行防渗处理，更新改造泵站设备，降低能耗，提升整体运行效率。

建立长效维护机制：制定科学的维护计划，定期对水利工程进行检查、维修和养护，及时发现并处理安全隐患，确保工程长期稳定运行。

总之，气候变化背景下，水利工程抗旱减灾能力提升需采取综合措施，包括优化调度、加强基建、推广节水技术及完善应急管理。未来应加强气候变化适应性研究，推动智慧水利发展，提高抗旱韧性。 气候变化给水利工程抗旱减灾带来严峻挑战，通过优化工程规划设计、加强运行管理、推进技术创新和完善配套维护体系等策略，可以有效提升水利工程抗旱减灾能力。各地应结合自身实际情况，因地制宜采取措施，使水利工程更好地适应气候变化，为保障区域水资源安全和经济社会可持续发展发挥关键作用。在未来研究中，需进一步加强气候变化对水利工程影响的定量分析，不断完善提升策略，以应对日益复杂的气候变化形势。

参考文献

[1]吴建国,王思雨,巩倩,等.太阳能利用工程对生态系统、生物多样性及环境的影响与应对[J].环境科学研究,2024,37(05):1055-1070.

[2]田思源.气候变化背景下的生态环境监测与应对策略[J].化工设计通讯,2023,49(08):171-173.