導(dǎo)語：如何才能寫好一篇洪澇災(zāi)害案例，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、減去導(dǎo)入環(huán)節(jié)中不必要的教學(xué)步驟

導(dǎo)入好比是提琴家上弦和歌唱家定調(diào)，第一個音定準(zhǔn)了，就為演奏或歌唱的成功奠定了基礎(chǔ)。同樣道理，教師的導(dǎo)入如果能導(dǎo)在學(xué)生的心坎上或教材的要害處，就可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，使他們進(jìn)入一個良好的學(xué)習(xí)情景中，為接下來的教學(xué)起到事半功倍的效果。但如果在新課導(dǎo)入過程中，拖泥帶水，又未揭示教材的本質(zhì)問題，就既不能吸引學(xué)生的注意，也不能快速開啟他們的心扉，就不利于教學(xué)任務(wù)的圓滿完成。以“自然災(zāi)害對人類的危害”的新課導(dǎo)入為例，我們先來看W老師在新課導(dǎo)入時安排的幾個步驟：

1.多媒體呈現(xiàn)1998年長江洪澇視頻，2008年汶川地震視頻。

2.請同學(xué)說說發(fā)生在身邊的自然災(zāi)害。

這一環(huán)節(jié)共耗時15分鐘，很顯然，導(dǎo)入部分存在拖沓冗長、穿靴戴帽的問題。一節(jié)課才45分鐘，單在導(dǎo)入環(huán)節(jié)就用這么多時間，是沒有必要且很不合理的。可以說，精彩的導(dǎo)入一般都是簡潔、干凈的，而拖泥帶水往往是導(dǎo)致一堂課失敗的重要因素。W老師設(shè)計(jì)前兩問的目的是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及導(dǎo)出這節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，但是很明顯，這兩者內(nèi)容重復(fù)，而且多個視頻很耗時。

再來看看J老師對這一節(jié)課的導(dǎo)入：

1.多媒體呈現(xiàn)不同類型的自然災(zāi)害圖片。

2.請學(xué)生說說那個災(zāi)害更嚴(yán)重，判斷依據(jù)是什么？

這樣的導(dǎo)入共用了5分鐘的時間，簡單明了，既讓學(xué)生感知了自然災(zāi)害的類型多樣，也讓其感知自然災(zāi)害危害很嚴(yán)重，往往會造成人員的大量死亡，從而激發(fā)其進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動機(jī)。

二、減去授課過程中不必要的教材內(nèi)容

教材是教師實(shí)施教學(xué)活動最重要的課程資源，能否正確理解和把握教材內(nèi)容對課堂教學(xué)質(zhì)量的影響很大。在教學(xué)設(shè)計(jì)時，教師需要對教材內(nèi)容進(jìn)行加工處理，對一些“贅余”的教學(xué)內(nèi)容要大膽減去或一筆帶過。在這次活動中，兩位老師對自然災(zāi)害的概念、特點(diǎn)、危害等內(nèi)容進(jìn)行了不同的處理：J老師在上課過程中基本省略了這一內(nèi)容，而W老師在講這個內(nèi)容時卻頗為詳細(xì)。

這一節(jié)課的課程目標(biāo)是“以某一自然災(zāi)害為例，分析自然災(zāi)害對人類的危害，從而增強(qiáng)學(xué)生的減災(zāi)防災(zāi)意識”。因此，在講解這節(jié)內(nèi)容時J老師選取了我國常見的一種自然災(zāi)害――洪澇，以本地區(qū)的一條河流――曹娥江為例，重點(diǎn)分析了洪澇產(chǎn)生的原因及解決途徑。對自然災(zāi)害概念、特點(diǎn)、分類、危害等內(nèi)容，花了四五分鐘，簡單地交代過了，而把大量的時間放在了洪澇產(chǎn)生的原因及解決措施上，實(shí)現(xiàn)了課堂的高效教學(xué)。而W老師卻把這一內(nèi)容作為重點(diǎn)知識一一詳細(xì)講解，結(jié)果整節(jié)課的時間安排上就出現(xiàn)了問題，并且還大大增加了學(xué)生的記憶內(nèi)容，這樣的處理極大地影響了整節(jié)課的教學(xué)效果。當(dāng)然刪減教材內(nèi)容得有一定的依據(jù)，既要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的要求，還要基于學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)與需求等。課標(biāo)中沒有要求的內(nèi)容但課本有的應(yīng)盡量減去，如，“自然災(zāi)害的特征”“20世紀(jì)90年代以來，我國主要的洪澇災(zāi)害”這些知識應(yīng)該是編者為了內(nèi)容的完整性而加上去的，上課時可以不講，也可以讓學(xué)生簡單閱讀就行。還有學(xué)生一看就一目了然的或者在初中時已經(jīng)掌握了的，再說也并非本課的教學(xué)重點(diǎn)的，也可以減去。在減去不必要的教學(xué)內(nèi)容后，就有足夠的時間解決本節(jié)課的重難點(diǎn)問題了。

三、減去補(bǔ)充知識中不必要的鏈接與拓展

地理本來就是豐富多彩，但囿于篇幅的限制，教材呈現(xiàn)的往往是高度凝練、概括力極強(qiáng)的語言。因此，在教學(xué)過程中增加了一些閱讀材料，如，在“自然災(zāi)害對人類的危害”一節(jié)中，就增加了《中國的自然災(zāi)害》《20世紀(jì)90年代我國洪澇災(zāi)害》《1998年長江流域的洪澇災(zāi)害》《2003年淮河流域的洪澇災(zāi)害》四則閱讀材料。用這些閱讀材料作為教學(xué)案例，既有助于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有助于突出學(xué)習(xí)重點(diǎn)和突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)，培養(yǎng)地理思維和解決問題的能力。事實(shí)上，引用閱讀材料來豐富教學(xué)已成為絕大多數(shù)教師的共識。但有些教師在引用材料時卻出現(xiàn)了一些問題：有動輒就鏈接材料，一節(jié)課下來使學(xué)生疲憊不堪的。有鏈接長篇大論，導(dǎo)致材料與問題不在同一幻燈片上，因操作不便而影響了教學(xué)效果的。有同一問題鏈接多則材料，名之曰加強(qiáng)鞏固，實(shí)則浪費(fèi)時間的。不知從何下手的。我們從以上這些鏈接導(dǎo)致的結(jié)果中不難看出，它們或多或少地影響了教學(xué)目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)，因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)時對這部分內(nèi)容應(yīng)減去或作適當(dāng)修改。也就是說，在教學(xué)過程中鏈接的材料必須精心選擇，要有可讀性和針對性。另外，還要控制總量，不能因?yàn)殒溄犹喽鴽_淡教學(xué)重點(diǎn)，喧賓奪主。在這方面，J老師在備課時對教學(xué)案例進(jìn)行了大膽取舍，減去了那些不必要的部分，因此，鏈接就比較合理。如，他在講“洪澇災(zāi)害危害”這一內(nèi)容時，選取了身邊河流――曹娥江，內(nèi)容如下：

材料一：曹娥江分布圖

材料二：曹娥江為紹興市最大河流之一，發(fā)源于金華市磐安縣尖公嶺，流經(jīng)新昌、嵊州、上虞，在紹興縣新三江閘以下注入杭州灣，流域面積6046平方公里，涉及紹興、杭州、金華、臺州、寧波等5個市。上游四大支流：澄潭、新昌、長樂、黃澤，先后在嵊縣城關(guān)附近會合。曹娥江干流（自嵊縣東橋始），舊時按流經(jīng)縣域分段命名，嵊縣段稱剡；上虞段（含姚江）在今百官龍山以上稱舜江，上虞龍山以下到三江口，俗稱前海，其北，俗稱后海，即今杭州灣。東漢江安二年（143年）五月初五日，曹娥之父盱，因龍舟競渡溺于江蘇，尸不得見，投江自溺求父尸，以孝女聞名，始以廟前一段江稱曹娥江。民國始，統(tǒng)稱自嵊縣城關(guān)至入?？跒椴芏鸾?。

從材料一曹娥江分布圖讓學(xué)生認(rèn)識曹娥江流向，流經(jīng)地區(qū)的地形，氣候，及干支流情況。而材料二則具體介紹其流域特征。然后通過這兩則材料分析其產(chǎn)生的自然災(zāi)害及原因。既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也增強(qiáng)了其熱愛祖國熱愛家鄉(xiāng)的情感，也使學(xué)生在解決問題中學(xué)會學(xué)習(xí)，體現(xiàn)新課程“學(xué)習(xí)對生活有用的地理”這一理念。

另外，教學(xué)中適時的拓展可以激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展教學(xué)空間，同時又能推進(jìn)教學(xué)的順利進(jìn)程。但教師一定要注意對教學(xué)重難點(diǎn)的把握，所補(bǔ)充的材料要圍繞教學(xué)目標(biāo)，切不可沖淡教學(xué)主題，更不能讓地理課成為故事會。在這次同課異構(gòu)中，金老師簡單補(bǔ)充了泥石流爆發(fā)，在山區(qū)的你我應(yīng)該如何逃生這樣情景，增強(qiáng)了學(xué)生的防災(zāi)意識。黃老師在講解中國洪澇災(zāi)害時，對1998年長江的洪澇災(zāi)害，淮河洪澇災(zāi)害情況做了大量描述，她想通過這些補(bǔ)充內(nèi)容讓學(xué)生進(jìn)一步了解我國洪澇災(zāi)害很嚴(yán)重，但其實(shí)這塊內(nèi)容在這里中并不是教學(xué)的重點(diǎn)，因此，教師只要簡單提及一下就可以了，沒有必要大篇幅的拓展。這一現(xiàn)象很多教師在新課講授過程中都時有發(fā)生，他們總是對自己感興趣的內(nèi)容滔滔不絕地“一瀉千里”，其結(jié)果往往是“離題萬里”。

四、減去輔助手段中不必要的知識呈現(xiàn)

這里的知識呈現(xiàn)主要指的是幻燈片上顯示的內(nèi)容。由于受時間與能力的限制，傳統(tǒng)“一支粉筆加一張嘴”的教學(xué)方式無法在黑板上手寫大量的文字，所以不重要的知識一般也不會在黑板上呈現(xiàn)。但自從有了現(xiàn)代多媒體技術(shù)以后，情況就不同了。由于課件都是在備課時制作的，時間相對比較充裕，因此，很多教師喜歡把一些知識的注解、拓展都一股腦兒地呈現(xiàn)在幻燈片上。而在實(shí)際操作時，由于時間所限，一些教師還沒等學(xué)生看清楚幻燈片中的內(nèi)容就走馬觀花般地一晃而過，這樣，往往造成學(xué)生的視覺疲勞；還有些教師恰好相反，他們會詳細(xì)講述呈現(xiàn)的所有內(nèi)容，結(jié)果往往是沖淡了教學(xué)的重點(diǎn)，無形中增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。如，前面提到的“洪澇的概念、特點(diǎn)”“20世紀(jì)以來自然災(zāi)害的典型事件”，W老師都一一地呈現(xiàn)在幻燈片上實(shí)在有點(diǎn)畫蛇添足，極大地影響了一節(jié)課的質(zhì)量，的確有刪減的必要。

我們再來看一下J老師對這一內(nèi)容在幻燈片上的知識呈現(xiàn)：

1.自然災(zāi)害概念。

2.自然災(zāi)害危害。

3.洪澇災(zāi)害。

（1）原因。

（2）措施。

高考答案要求盡量做到高度概括、語言精練，盡可能地用地理學(xué)科語言回答。但這些能力的具備不是一蹴而就的，除自己平時的訓(xùn)練積累外，也有教師的引導(dǎo)影響。J老師通過對教材的處理，就自然災(zāi)害的概況以兩個大標(biāo)題呈現(xiàn)，災(zāi)害的原因最終概括為以上幾點(diǎn)，簡潔明了、要點(diǎn)清晰，符合高考答案要求，久而久之，就能對學(xué)生起到潛移默化的影響。而有些教師則喜歡把要講的重要知識點(diǎn)、課堂設(shè)問的答案完整地顯示出來，這樣既不便于學(xué)生做課堂筆記，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的概括能力。因此，我們要減去輔助手段中不必要的知識呈現(xiàn)，也就是說課件也需要簡而精。

篇2

Abstract： In recent years， severe weather occurred frequently， and urban rainwater waterlogging problem is getting worse， which bring a great deal of inconvenience to town's economic life， seriously hindered the development of the town. Rainfall exceeds the capacity of urban drainage systems， forms floods disasters， causes great losses， impacts urban safety and normal operation. Through analyzing China's urban waterlogging problems in recent years， this paper proposes governance and preventive measures from the perspective of rainwater utilization.

關(guān)鍵詞： 城市內(nèi)澇；內(nèi)澇原因；雨水利用；防治

Key words： urban waterlogging；waterlogging reasons；rainwater utilization；prevention and cure

中圖分類號：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）10-0310-02

0 引言

近年來，我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的步伐不斷加快，在推動社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時也產(chǎn)生了一些負(fù)面影響，其中表現(xiàn)較為明顯的是城市交通擁擠以及內(nèi)澇問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在近五年每逢夏季，全國近60%的地方發(fā)生過內(nèi)澇，造成城市交通系統(tǒng)陷入癱瘓、道路被淹的現(xiàn)象，居民的生命財(cái)產(chǎn)安全受到了嚴(yán)重的威脅。目前如何有效的對雨水進(jìn)行綜合利用，減少旱澇災(zāi)害對城鎮(zhèn)造成的影響，成為急需解決的問題。

1 城市內(nèi)澇發(fā)生的主要原因

1.1 城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐的加快 近幾年我國的城市發(fā)展非?？焖?，在過去的十年里，城鎮(zhèn)化率增長了約13%，隨著城鎮(zhèn)化率的不斷增加，城市用地面積也在不斷的擴(kuò)張，一些湖泊、水渠、池塘被掩埋，隨之出現(xiàn)的是一座座高樓大廈，原有的地面變成了硬質(zhì)的水泥地，這些原因致使水循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞、原有的自然蓄水功能減弱，同時地面硬化減少地下徑流，增加地表徑流量，使得大量的降水只能通過地下管道進(jìn)行排除，超出原有排水管道系統(tǒng)排水能力，溢流出排水系統(tǒng)而形成澇災(zāi)。

1.2 短時間內(nèi)的降水天氣增加，極短天氣頻發(fā) 首先，工業(yè)發(fā)展步伐不斷加快，致使空氣污染嚴(yán)重，全球變暖的問題越來越嚴(yán)重，溫度升高引發(fā)冰川雪原的融化，同時引起水面蒸發(fā)加大、水循環(huán)的速度加快，形成雨島效應(yīng)。雨島效應(yīng)通常發(fā)生在汛期和暴雨暴發(fā)的時候，形成大面積的區(qū)域降水，同時連雨天氣的出現(xiàn)容易導(dǎo)致區(qū)域性的洪澇災(zāi)害。

1.3 城市防澇體系缺失 目前城市防洪由水利部門分管，主要考慮大江大河防洪，中心城市防澇等級一般按50～100年一遇考慮，中小城市一般按20年一遇設(shè)防。城市排水系統(tǒng)建設(shè)由建委分管，當(dāng)目前現(xiàn)行城市室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范中，城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中暴雨重現(xiàn)期一般按1～3年考慮，重要地區(qū)、重要干道或短期積水既能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)重現(xiàn)期采用3～5年特別重要地區(qū)采用10年或以上。當(dāng)暴雨超過10年一遇后，城市排水系統(tǒng)就有可能不能滿足雨水排放要求，從排水管道中溢出形成城市內(nèi)澇。對城市內(nèi)澇防治及管理在國家體系中沒有明確，意味著目前城市內(nèi)澇防澇體系缺失。

1.4 城市的地下排水管道維護(hù)疏浚不到位 首先，根據(jù)資料顯示，目前用于市政基礎(chǔ)建設(shè)的資金僅有4%投入到了排水系統(tǒng)的建設(shè)中，少量的資金投入導(dǎo)致各地的排水系統(tǒng)得不到定期的檢查和維護(hù)，平時地下管道處于無人管理養(yǎng)護(hù)的狀態(tài)，多數(shù)下水道雜物淤積的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，有在降水季節(jié)多發(fā)的時候才進(jìn)行短時間的應(yīng)急處理，在應(yīng)急處理的過程中，可能因?yàn)榕潘艿离s物淤積現(xiàn)象比較嚴(yán)重，導(dǎo)致降水排放不順暢也會促使內(nèi)澇災(zāi)害形成。其次，隨著區(qū)域開發(fā)，一些雨水排放系統(tǒng)會就進(jìn)納入城市的總體排水系統(tǒng)之中，加上老城區(qū)的排水管道建造的時間比較早，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)程度不高，管道的直徑比較小，布置不夠整體，過于雜亂，并且長時間沒有進(jìn)行改造，管道的排水系統(tǒng)不能滿足排放要求，形成區(qū)域型的內(nèi)澇災(zāi)害。人們的一些不文明的習(xí)慣也會在一定程度上造成排水管道的阻塞，不僅給維修帶來困難也降低了排水系統(tǒng)的排水功能。例如：清潔工人在清運(yùn)垃圾時，將樹葉、垃圾直接倒入排水口。

2 對雨水進(jìn)行利用，治理城市內(nèi)澇

2.1 城市雨水利用的現(xiàn)狀 雨水作為一種珍貴的淡水資源，對城市的水循環(huán)系統(tǒng)和流域內(nèi)的水環(huán)境產(chǎn)生非常重要的影響。人類在城市建設(shè)的過程中，對植被造成不同程度的破壞，城市路面的不透水面積增加，導(dǎo)致城市的水流量增加，水循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞。這些問題都容易導(dǎo)致城市內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生。目前的城市雨水利用現(xiàn)狀，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①雨水利用效率比較低，目前，我國有一些城市淡水資源不足，大量的雨水白白流失，雨水的利用效率低于11%。②城市化的進(jìn)程過快，導(dǎo)致城市的不透水面積增加，雨水無法滲漏，洼地的蓄水量過少，雨季時期易導(dǎo)致城市內(nèi)澇災(zāi)害。③雨水徑流污染比較嚴(yán)重?，F(xiàn)代城市活動比較頻繁，路面污染物比較多，都能導(dǎo)致初期徑流的雨水中含有大量的有機(jī)物、重金屬等，雨水的污染程度比較嚴(yán)重。

2.2 雨水利用應(yīng)對城市內(nèi)澇的途徑 通過對城市雨水利用應(yīng)對城市內(nèi)澇主要有以下幾點(diǎn)途徑：

①利用滲透設(shè)施進(jìn)行雨水涵養(yǎng)土壤，減少徑流，消減流量。在降水季節(jié)的時期，采用各種人工滲透設(shè)施對的雨水進(jìn)行深度下滲，提高深沉土壤的含水率，是城市雨水利用的一種重要途徑。雨水滲透設(shè)施主要包含幾種：滲透管、滲透暗渠、滲透池、滲透井以及滲透井群等。對正在施工或者改造的下水道工程，可以根據(jù)需求安裝滲透設(shè)施，這樣不僅能夠節(jié)省成本，還能夠減少城市內(nèi)澇災(zāi)害。在20世紀(jì)80年代初，日本就開始對雨水滲透技術(shù)進(jìn)行研究，在1996年初的時候，僅東京使用的滲水設(shè)施大約就有三萬多個。目前，滲水設(shè)施在日本已經(jīng)被廣泛的推廣實(shí)施。通過日本對滲水設(shè)施的廣泛運(yùn)用，可以表明，滲透設(shè)施對于涵養(yǎng)地下水源、控制暴雨的徑流量以及減少城市內(nèi)澇的作用非常明顯。而且，雨水對于地下水源不會構(gòu)成污染。

在降雨初期，雨量逐漸增大，雨水在地面表層滲透，地表徑流較小，當(dāng)降雨雨力達(dá)到峰值時，地面表層逐漸飽和，下滲減少，地表徑流較大，不利于排澇，因此通過人工滲透設(shè)施對地表下較深處進(jìn)行滲透，提高地下土壤較深部分含水率，在雨力峰值時，使地表徑流量不增加，利于防澇，同時有利于汛期后的防旱。

所以，我國在雨水利用方面可以借鑒日本的雨水利用技術(shù)，對城市雨水利用技術(shù)進(jìn)行深入的研究。

②從源頭利用收集的雨水，控制峰量。常見雨水源頭收集的匯流面有屋面、小區(qū)路面、地面、綠地等。

對于屋面，可以借鑒德國的雨水利用技術(shù)，就是在房屋的頂層鋪蓋土壤，栽種植被，這種方法能夠有效的減少房屋降水時的徑流量，能夠有效的消減雨水的流量，同時截流初期雨水中的污染物，改善初期雨水的水質(zhì)，防止污染水體，為雨水利用創(chuàng)造條件。目前有小型的雨水利用設(shè)備如一體化HDPE雨水儲存利用設(shè)備，是以HDPE密閉式儲罐為基體，在罐內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備。罐體可以安放在地面上或者埋入地下，自屋面或者其他集流場所收集的雨水在罐內(nèi)做簡單處理，貯水可以通過自動化設(shè)備提供給沖廁、澆灌綠地、洗車、水景等用途，罐內(nèi)設(shè)有水位計(jì)量裝置，最低水位時限制吸水，提示引入其他水源，該設(shè)備可廣泛用于小型建筑、別墅、洗車場、住宅的雨水收集及利用[5]。高層密集建筑屋頂雨水經(jīng)屋頂?shù)乇幌麥p后可以排水雨水管道或蓄水池。

將小區(qū)及公建的綠地設(shè)計(jì)成下凹式綠地，在綠地土壤下設(shè)置級配碎石層和收水盲溝，小區(qū)道路取消路緣石，在道路路肩設(shè)置滲透式邊溝，在綠地下面設(shè)計(jì)蓄水池，當(dāng)有水池、池塘、水景時，可不單獨(dú)設(shè)計(jì)蓄水池。當(dāng)降小雨時，路面雨水排入路邊溝，滲透入綠地，經(jīng)過綠地生態(tài)處理，雨水通過盲溝排入蓄水池或者池塘，作為小區(qū)中水源，供小區(qū)景觀、綠化、道路沖洗等使用，多余的雨水通過小區(qū)雨水管道系統(tǒng)排放；當(dāng)降大暴雨時，下凹式綠地溢流的雨水進(jìn)入小區(qū)雨水管道系統(tǒng)排放，多余的雨水進(jìn)入蓄水池或水池，作為小區(qū)中水源進(jìn)行雨水利用。

③雨水傳輸過程滯洪調(diào)蓄利用。在一定流域內(nèi)的低洼地分散設(shè)置一些雨水花園，花園按下凹方式設(shè)計(jì)，布置強(qiáng)化植被溝與植草溝，洼地、池塘、人行步道及綠地。在旱季或者無雨季節(jié)，人們可在公園散步、休憩、玩耍。在雨季或暴雨期間，周邊雨水系統(tǒng)無法排放的雨水可以引入到雨水花園，進(jìn)行滯洪調(diào)洪，消減水量峰值，減少內(nèi)澇形成。暴雨過后，花園內(nèi)的池塘及水體可以蓄滿部分清潔雨水，可以做為城市市政中水水源，供周邊景觀、綠地澆灌、道路沖洗使用等，節(jié)約自來水使用。

2.3 城市雨水利用治理內(nèi)澇的研究案例 日本家庭中的雨水利用設(shè)施研究案例：在日本，部分家庭的雨水利用得到了很大的進(jìn)展，通過收集房頂?shù)挠晁?，再?jīng)過過濾設(shè)備的簡單處理，貯存到蓄水池里面，可以作為簡單的生活用水進(jìn)行使用，或者在干旱少雨的季節(jié)，把貯存的雨水滲透進(jìn)地面，能夠涵養(yǎng)周圍的地下水源。該雨水集中方式不僅能夠有效的減少城市內(nèi)澇造成的各種災(zāi)害，還能夠?qū)τ晁M(jìn)行充分的利用，既節(jié)省了成本，又滿足了人們的用水需求。

3 城市雨水利用的意義

3.1 經(jīng)濟(jì)效益 雨水經(jīng)過處理以后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可以體現(xiàn)在兩方面：首先，能夠節(jié)省市政府在水資源利用方面的投資。對雨水進(jìn)行充分的利用可以減少政府在污水處理、收集污水管線方面的投入的資金；減少地下管道的排水負(fù)荷。其次，能夠減少居民的用水開支。由于目前水價比較低，雨水利用水量不連續(xù)性、間斷性造成工程收益較低，而工程一次性投資加上運(yùn)行管理費(fèi)用往往較大，單從經(jīng)濟(jì)效益來看，目前雨水利用往往是不可行的，要從政策、法規(guī)、社會效益、生態(tài)效益、環(huán)境效益及人們生活等方面著手。

3.2 社會效益 雨水的綜合利用具有廣闊的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，能夠成為推動經(jīng)濟(jì)增長的另一支柱。對城市雨水進(jìn)行利用，可以促使雨水的收集、設(shè)備生產(chǎn)、設(shè)施建設(shè)、中水利用等形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

3.3 生態(tài)環(huán)境效益 通過對收集的雨水進(jìn)行處理，不僅可以減少降水季節(jié)多發(fā)時期引發(fā)的雨季徑流污水，減輕降水多發(fā)期造成的洪澇災(zāi)害，還能夠在一定程度上改善我們的生態(tài)環(huán)境。當(dāng)全部或者部分的雨水被收集，不僅能夠成為地下水的補(bǔ)給水源，還能夠減小排水管道的壓力、消減降水多發(fā)季節(jié)雨水的流量，降低城市在雨季多發(fā)期發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的情況，防止因?yàn)樵O(shè)施不足造成的排水管道堵塞，減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生率。

4 結(jié)語

城市內(nèi)澇是阻礙城市發(fā)展的首要問題，解決內(nèi)澇是一項(xiàng)十分艱巨的項(xiàng)目工程，內(nèi)澇的發(fā)生不僅有自然因素的影響也有人為因素的影響。因此，要想有效的解決城市的內(nèi)澇災(zāi)害，我們既要科學(xué)合理的規(guī)劃利用降水資源，也要加大對城市原有排水系統(tǒng)的保護(hù)力度，定期的對排水系統(tǒng)進(jìn)行檢查維護(hù)，促進(jìn)我們的城市生活向著更加多樣化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉延凱.把雨水帶回家：雨水收集利用技術(shù)和實(shí)例[J].同心出版社，2010（7）.

[2]葛朝霞.薛梅.上海城區(qū)雨島效應(yīng)及其變化趨勢分析[J].水電能源科學(xué)，2009（5）.

[3]王建龍.車伍.易紅星.基于低影響開發(fā)的城市雨洪控制與利用方法[J].中國給水排法，2009（4）.

篇3

關(guān)鍵詞：地理教學(xué)案例；教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)課題

中圖分類號：G423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）29-0174-02

一、教案背景

1.面向?qū)W生：高一學(xué)生。

2.學(xué)科：地理。

3.課時：2課時。

4.學(xué)生課前準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)課文，對田納西河流域的自然概況、治理措施及成就有簡單的了解。

二、教學(xué)課題

中圖版地理必修三第二章第二節(jié)田美國納西河流域的治理。

三、教材分析

本節(jié)為地理必修三第二章第二節(jié)內(nèi)容，本章共有三部分內(nèi)容，本章內(nèi)容是在第一章介紹了區(qū)域的理論知識和研究方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)行具體案例分析。本節(jié)內(nèi)容以美國田納西河流域的成功治理經(jīng)驗(yàn)為例，講述如何做好流域的開發(fā)與持續(xù)發(fā)展。

四、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)

1.教學(xué)目標(biāo)。①了解田納西河流域的地理環(huán)境及開發(fā)建設(shè)的基本內(nèi)容及成就。②通過案例，理解田納西河流域開法治理的措施和經(jīng)驗(yàn)。③能借鑒田納西河流域治理的經(jīng)驗(yàn)對某河流綜合開發(fā)和治理提出合理化建議，關(guān)注我國流域的開發(fā)與綜合治理，進(jìn)行知識遷移能力的訓(xùn)練。

2.教學(xué)重點(diǎn)。①流域開發(fā)的基本內(nèi)容和綜合治理的措施。②流域開發(fā)建設(shè)和綜合治理的一般方法。

3.教學(xué)難點(diǎn)。流域開發(fā)的治理和綜合治理的一般方法。

五、教學(xué)方法

學(xué)案導(dǎo)學(xué)、讀圖法、分析歸納法。

六、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入新課。以1998年我國長江流域發(fā)生的特大洪水引入新課，1998年夏季，中國南方罕見的多雨。持續(xù)不斷的大雨以逼人的氣勢壓向長江，使長江經(jīng)歷了自1954年以來最大的洪水。洪水一瀉千里，幾乎全流域泛濫。加上東北的松花江、嫩江，全國包括受災(zāi)最重的江西、湖南、湖北、黑龍江四省，共有29個省、市、自治區(qū)都遭受了這場特大災(zāi)難。受災(zāi)人數(shù)上億，近500萬所房屋倒塌，2000多萬公頃土地被淹，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1600多億元人民幣。由此引入如何治理才能減少洪災(zāi)，造福人類，并引出美國田納西河治理的案例。

2.講述新課。出示課前收集的田納西河治理前和治理后的圖文資料，讓學(xué)生總結(jié)出田納西河流域治理前后的差異，并完成下表。

通過圖片和文字資料引發(fā)學(xué)生對古今田納西河巨大差異的思考：同樣的一條河流，為什么會有天壤之別？教師抓住時機(jī)提出問題：田納西河到底是一條什么樣的河流？河流的地理?xiàng)l件如何？完成活動一：請學(xué)生讀課本圖“2-2-2”和“2-2-3”，明確田納西河流域的位置和范圍，了解田納西河流經(jīng)哪幾個州，以及該河流域占美國總面積的比重；根據(jù)田納西河流域位置說出田納西河流域的氣候；讀課本圖“2-2-4”，判斷落差大對田納西河的影響；教師展示美國礦產(chǎn)資源分布圖，請學(xué)生找出田納西河流域的礦產(chǎn)資源。在學(xué)生思考的同時，出示下表，請學(xué)生完成。

這樣的教學(xué)目的就是通過學(xué)生閱讀課本插圖和文字資料，自己分析出田納西河流域開發(fā)的地理?xiàng)l件，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生讀圖能力和分析問題能力。完成活動二：通過閱讀材料，并根據(jù)活動一的結(jié)果，由學(xué)生自己分析田納西河流域發(fā)展的有利自然條件和主要限制性因素。

這樣的教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生通過討論田納西河流域發(fā)展主要限制性因素和有利自然條件，培養(yǎng)分析問題和歸納問題的能力，同時也為進(jìn)一步討論流域開發(fā)治理的措施提供背景知識。完成活動三：請學(xué)生根據(jù)田納西河流域的地理?xiàng)l件，討論出其可能的開發(fā)方向與治理措施，完成下表。

通過設(shè)計(jì)框架圖和列表分析，掌握分析問題的思路和方法。在學(xué)生完成活動三之后，老師提出問題：作為田納西河的官員，如何解決人民最關(guān)心的洪澇災(zāi)害？讓學(xué)生完成活動四：學(xué)生閱讀教材，分析田納西河流域治理洪澇災(zāi)害的措施有哪些，歸納其特點(diǎn)。措施：實(shí)施梯級開發(fā)、修建大壩，以控制洪水泛濫；兼顧航運(yùn)使田納西河實(shí)現(xiàn)全年通航，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；擴(kuò)大就業(yè)。同時分析大壩的綜合效益：發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、養(yǎng)殖等多種作用。完成活動五：讀課本圖“2-2-8”，根據(jù)田納西河的土地資源類型，既有坡地，又有平原、水域，請學(xué)生總結(jié)開發(fā)利用時應(yīng)該注意哪些問題。學(xué)生看書和讀圖，總結(jié)土地利用的措施：因地制宜，合理布局，揚(yáng)長避短，發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢。完成活動六：請學(xué)生閱讀課本圖“2-2-9”，然后說出田納西河流域最具優(yōu)勢的能源是什么，與此相關(guān)的經(jīng)濟(jì)部門有哪些。完成活動七：以小組為單位，課后查資料討論、學(xué)習(xí)，最后總結(jié)田納西河流域開發(fā)經(jīng)驗(yàn)對中國的啟示，小組代表在全班交流，老師最后總結(jié)。

3.布置作業(yè)。

篇4

關(guān)鍵詞： 高三地理教學(xué) “以人為本” 主體性 主導(dǎo)性

新課改已經(jīng)實(shí)施幾年了，在課堂教學(xué)中，能否把握好新課改的理念，我認(rèn)為關(guān)鍵是要抓住四個字“以人為本”。我認(rèn)為，“以人為本”就是要符合實(shí)際，體現(xiàn)學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性。高三是學(xué)生最為關(guān)鍵的一年，也是學(xué)生最苦、最累的一年。學(xué)生整天生活在重復(fù)、枯燥、緊張的壓力之下。因此，高三課堂教學(xué)更要體現(xiàn)“以人為本”的新課改理念。在這里，我僅針對所任教的地理學(xué)科，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談?wù)勛约旱恼J(rèn)識。

一、引導(dǎo)學(xué)生，整體把握

高三地理教學(xué)以復(fù)習(xí)為主，因此在復(fù)習(xí)每一節(jié)內(nèi)容之前，要引導(dǎo)學(xué)生，整體把握這一節(jié)的內(nèi)容。在教師的引導(dǎo)和提示下，學(xué)生列出這節(jié)內(nèi)容的提綱，并注明它們之間的各種關(guān)系。例如：在復(fù)習(xí)《地球的宇宙環(huán)境》之前，教師引導(dǎo)學(xué)生注意：天體和天體系統(tǒng)之間的聯(lián)系；進(jìn)而引出太陽系、地月系；引出太陽對地球的作用；最后引出地球在太陽系中的地位。學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo)，在教學(xué)案上列出這一節(jié)的提綱，這樣對這一節(jié)的內(nèi)容就有了整體上的感官和把握。同時，學(xué)生在列出提綱以后，會有一種成就感，對這節(jié)課的內(nèi)容就會有期待。這樣下面再復(fù)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容的時候，學(xué)生頭腦里就有了這一節(jié)的輪廓，同時也提高了學(xué)習(xí)興趣，從而很快地將知識點(diǎn)聯(lián)系起來。這樣，復(fù)習(xí)課的效率和達(dá)成度就會比較高。所以，引導(dǎo)學(xué)生，整體把握，是上復(fù)習(xí)課之前的重要鋪墊，能夠很好地體現(xiàn)學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性。

二、幫助學(xué)生，總結(jié)歸納

教師要善于為學(xué)生創(chuàng)造條件，讓學(xué)生沿著觀察、思維、理解、表達(dá)的過程，由感性到理性的過程，由具體到抽象的過程去掌握概念。這樣極易調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，也可以教會學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理。當(dāng)某一知識點(diǎn)復(fù)習(xí)結(jié)束以后，要幫助學(xué)生總結(jié)歸納，掌握解題思路，學(xué)會運(yùn)用。例如：復(fù)習(xí)《農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與地理環(huán)境》以后，讓學(xué)生總結(jié)歸納影響農(nóng)業(yè)的區(qū)位因素，并且?guī)椭鷮W(xué)生分析如何運(yùn)用。

1.自然因素（有利因素）

地形：地形為平原或三角洲，或地勢低平或地形平坦開闊。

氣候：是×氣候，（雨熱同期、光熱水組合好，日照充足、晝夜溫差大）。

水源：臨近水源（河流或冰川融水區(qū)），水源充足，灌溉便利。

土壤：是×土壤，土壤肥沃深厚或土壤較肥沃。

2.人文因素（有利因素）

市場：該地區(qū)人口稠密或工礦業(yè)發(fā)達(dá)或城市較多，市場廣闊（對商品農(nóng)業(yè)影響大）。

交通：臨近河或湖，水陸（海陸）交通便利或河流交匯處，內(nèi)河航運(yùn)發(fā)達(dá)（對商品農(nóng)業(yè)影響大）。

政策：國家政策的支持（扶持、鼓勵）。

科技：科技水平高或科技發(fā)達(dá)。

勞動力：人口稠密，勞動力豐富，勞動力工資低。

工業(yè)基礎(chǔ)：工業(yè)發(fā)達(dá)，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚。

3.自然對農(nóng)業(yè)的不利的區(qū)位因素

洪澇、干旱、臺風(fēng)、春季低溫、寒潮等氣象災(zāi)害；熱量、光照、水源、土壤肥力等不足，酸堿度偏高。

三、學(xué)生互動，前后聯(lián)系

托爾斯泰說：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！奔ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是實(shí)現(xiàn)互動的前提。在交互活動中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主動精神、創(chuàng)新精神，從而使學(xué)生自我發(fā)展。因此，在每一章節(jié)復(fù)習(xí)結(jié)束以后，我都會讓學(xué)生互動討論：這一章節(jié)與前后章節(jié)或知識點(diǎn)存在哪些聯(lián)系？然后由學(xué)生自主發(fā)言。例如：復(fù)習(xí)《自然災(zāi)害與人類――以洪災(zāi)為例》時，讓學(xué)生前后聯(lián)系，找出某一洪災(zāi)的案例，分析其發(fā)生的原因、危害及防治措施。學(xué)生經(jīng)過激烈的討論以后，回答出了在《流域綜合開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展――以長江流域?yàn)槔愤@一節(jié)中，長江中游地區(qū)洪澇災(zāi)害嚴(yán)重。然后分析了長江中游地區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)生的原因、危害及防治措施，再將此知識點(diǎn)遷移到本節(jié)的學(xué)習(xí)當(dāng)中，學(xué)生掌握效果較好。

四、師生互動，走進(jìn)生活

師生互動，走進(jìn)生活就是要求：教師展示生活中發(fā)生的與地理有關(guān)的資料，并創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)情境，首先讓學(xué)生根據(jù)資料，自己編制題目；其次讓全班學(xué)生自覺、自由地展開爭論，發(fā)展發(fā)散思維；再次讓學(xué)生對全班已有各種意見進(jìn)行歸納，總結(jié)所學(xué)知識、技能、方法要點(diǎn)，并推選學(xué)習(xí)中有突出表現(xiàn)的同學(xué)；最后幫助學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，對學(xué)生在本課學(xué)習(xí)中的創(chuàng)新表現(xiàn)進(jìn)行表揚(yáng)鼓勵。例如：在《大氣圈與天氣、氣候》一節(jié)中，在復(fù)習(xí)到有關(guān)常見的天氣系統(tǒng)時，我展示了課前整理的關(guān)于臺風(fēng)“鰱魚”的資料和運(yùn)行路徑的圖片。學(xué)生根據(jù)我展示的內(nèi)容，編制考試可能出現(xiàn)的題目，展開討論。最后，再由我進(jìn)行總結(jié)和分析，完成師生互動的全部內(nèi)容。所以，對這節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生的熱情很高。上課結(jié)束以后，學(xué)生對這節(jié)課的印象非常深刻，對知識點(diǎn)的理解也比較透徹。

篇5

隸屬函數(shù)和推理規(guī)則的確定是模糊推理的難點(diǎn)。通過研究模糊推理過程和B樣條函數(shù)的特性，對應(yīng)用B樣條函數(shù)擬合模糊隸屬函數(shù)進(jìn)行推理的方法進(jìn)行改進(jìn)。通過對誤差極值點(diǎn)、曲率極值點(diǎn)的計(jì)算和篩選，得到B樣條函數(shù)的型值點(diǎn)。反算求得控制點(diǎn)之后，通過自適應(yīng)增加控制點(diǎn)對曲線進(jìn)行調(diào)整，增加曲線對隸屬函數(shù)的擬合度，解決了B樣條函數(shù)對隸屬函數(shù)的擬合問題。建立B樣條推理規(guī)則，構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了B樣條推理系統(tǒng)，并求出該系統(tǒng)的最終結(jié)果為B樣條超曲面。最后，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。

ス丶詞：

B樣條函數(shù)；擬合；隸屬函數(shù)；B樣條曲面

ブ型擠擲嗪牛 TP182

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

英文標(biāo)題

Fuzzy inference system based on Bspline membership function

び⑽淖髡咼

LI Jing, TIAN Weidong

び⑽牡刂(

School of Computer and Information, Hefei University of Technology, Hefei Anhui 230009, China

英文摘要

)

Abstract:

It is hard to determine the membership function and inference rules in fuzzy reasoning. By studying the fuzzy reasoning process and the characteristics of Bspline function, the reasoning method on the application of Bspline function fitting to fuzzy membership function was improved. Through the calculation and selection of the extreme points of error and the extreme point of curvature, the Bspline function data points were obtained. After obtaining the control points by inversing data points, the curve fitting of the membership function was increased and the Bspline membership function fitting problem was solved on the curve of the Bspline by increasing the control points. Bspline inference rule was established and Bspline inference system was constructed, and then the final result of the system was calculated as a Bspline hypersurface. Finally, the experimental results validate the effectiveness and feasibility of this method.

英文關(guān)鍵詞

Key words:

Bspline function; fitting; membership function; Bspline surface

0 引言

模糊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，選擇模糊隸屬函數(shù)和建立模糊推理規(guī)則是模糊推理的重要步驟［1］。選取簡單有效并能夠反應(yīng)模糊集的隸屬函數(shù)可以簡化模糊推理計(jì)算的過程。然而，隸屬函數(shù)的確定比較復(fù)雜，而且往往依賴于主觀給出，具有不確定性。一些學(xué)者對隸屬函數(shù)的選擇問題進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)［2］討論了寬度為4的三角形隸屬函數(shù)的可行性與合理性。文獻(xiàn)［3-4］討論了當(dāng)高斯函數(shù)以及類高斯函數(shù)作為隸屬函數(shù)時，自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)能夠以任意的精度逼近非線性系統(tǒng)。文獻(xiàn)［5］建立了小波基函數(shù)與隸屬函數(shù)之間的聯(lián)系，利用遺傳算法訓(xùn)練學(xué)習(xí)小波隸屬函數(shù)，優(yōu)化了模糊推理規(guī)則。在模糊推理系統(tǒng)中，用常用的隸屬函數(shù)很難對各模糊集進(jìn)行統(tǒng)一的描述，增加了推理運(yùn)算的難度。B樣條函數(shù)具有局部支撐性，并且可以根據(jù)相關(guān)的控制點(diǎn)的改變來調(diào)整自身的形狀，能夠以任意精度逼近一個連續(xù)的函數(shù)。根據(jù)文獻(xiàn)［6］，模糊系統(tǒng)中的隸屬函數(shù)可以由B樣條函數(shù)進(jìn)行擬合。文獻(xiàn)［7］對B樣條函數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)時的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，探討了B樣條函數(shù)與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，構(gòu)造B樣條模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的問題。

本文提出使用B樣條函數(shù)對模糊推理系統(tǒng)中的隸屬函數(shù)進(jìn)行擬合。首先，通過反計(jì)算B樣條函數(shù)的控制點(diǎn)，得到能夠描述隸屬函數(shù)的B樣條函數(shù)；然后建立B樣條模糊推理的推理規(guī)則，構(gòu)造B樣條模糊推理系統(tǒng)，運(yùn)算的結(jié)果為一B樣條超曲面。該超曲面可以用來描述B樣條模糊推理系統(tǒng)的最終推理結(jié)果。

1 B樣條函數(shù)

B樣條是基本樣條(Basic spline)的簡稱。B樣條函數(shù)是所有樣條函數(shù)中具有最小局部支撐的樣條函數(shù),并且B樣條函數(shù)能夠產(chǎn)生光滑的輸出。

B樣條函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

f(x)=∑Ni=1fiBi,k(x)(1)

其中：f(x)是定義在區(qū)間［ x1 , xN + k ］ 上的B樣條函數(shù)，N為其基函數(shù)的個數(shù), x1 < x2 < …< xN+ k為節(jié)點(diǎn)序列，k為階數(shù)。fi為B樣條函數(shù)的控制點(diǎn)，Bi,k(x)為 B 樣條基函數(shù)。其中，Bi,k(x)滿足德布爾―考克斯遞推關(guān)系：

Bi,k(x)=

1, k=1,xi＜x＜xi+1

0,k=1,x≤xi或x≥xi+1

x-xixi+k-xi?Bi,k-1(x)+xi+k-xxi+k-xi+1?Bi+1,k-1(x)

k＞1(2)

規(guī)定0/0=0，式（2）表明，第i個k次B樣條函數(shù)由N個控制點(diǎn)(f1,f2,…,fN)對應(yīng)的N個基函數(shù)線性組合而成。

B樣條函數(shù)具有4條重要性質(zhì)。

1）д定性：Bi,k(x) >0, xi

2）緊密性：Bi,k(x)=0, xxi+1。

3）歸一性：∑n+kj=1Bkj(x)=1,即所有的k次B樣條基函數(shù)的和為1。

4）局部性：定義在非零節(jié)點(diǎn)區(qū)間［x,xi+1］上的k次B樣條函數(shù)曲線，只由幾個控制點(diǎn)以及相對應(yīng)的基函數(shù)確定，與其他頂點(diǎn)無關(guān)。當(dāng)移動一個頂點(diǎn)時，只對其中的一段B樣條曲線產(chǎn)生影響。И

多變量B樣條基函數(shù)由多個單變量的B樣條基函數(shù)乘積組成。

g(x)=∏ni=1Bi,k(xi)(3)И

所以，多變量B樣條函數(shù)可有多個單變量的B樣條函數(shù)線性組合求得。

Аmk=1∏ni=1Bi,k(xi)×fi(4)

┑2期

李靜等：基于B樣條隸屬函數(shù)的模糊推理系統(tǒng)

┆撲慊應(yīng)用 ┑31卷

2 模糊推理系統(tǒng)的隸屬函數(shù)以及推理運(yùn)算

假設(shè)模糊推理系統(tǒng)中包含k條模糊規(guī)則。

規(guī)則1：Иif A11 is a11 & A12 is a12 & …& A1n is a1n then B1 is b1；И

……

Ч嬖k：if Ak1 is ak1 & Ak2 is ak2 & … & Akn is akn then Bk is bk；И

模糊前向推理(Fuzzy Modus Ponens, FMP)：已知A1* is a1*&… & An* is an* ，求B*?И

模糊后向推理(Fuzzy Modus Tollens, FMT):已知B* is b*, 求A1*&…& An*?

其中： A11、A12為模糊推理系統(tǒng)的規(guī)則前件，B1為規(guī)則后件。a11、a12、a21、a22、b1和b2為規(guī)則前件和后件對應(yīng)模糊集上的隸屬函數(shù)，該隸屬函數(shù)決定了推理的復(fù)雜性。選擇能夠反應(yīng)模糊集的隸屬函數(shù)可以大大地簡化推理結(jié)果。常用的模糊量隸屬函數(shù)有三角型隸屬函數(shù)H(x)，梯形隸屬函數(shù)G(x)以及高斯隸屬函數(shù)F(x)，如圖1所示。

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圖1 常用隸屬函數(shù)圖示

根據(jù)文獻(xiàn) ［8］，采用乘積法運(yùn)算，則可得到第i條規(guī)則的前件的真值為：

Ai(x)=ai1?ai2?…?ain=∏nj=1aij(5)

則模糊系統(tǒng)的最終輸出結(jié)果為：

b(x)=∑ki=1∏nj=1aij?bi(x)∑ki=1∏nj=1aij(6)И

3 基于B樣條函數(shù)的模糊推理系統(tǒng)

3.1 B樣條隸屬函數(shù)的確定與調(diào)整

由上述所述可知，B樣條函數(shù)具有優(yōu)良的數(shù)學(xué)特性，可以用來描述隸屬函數(shù)。圖2~3分別為3階、2階均勻B樣條函數(shù)的曲線。

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確定能夠擬合隸屬函數(shù)的B樣條函數(shù)是所要研究的重點(diǎn)內(nèi)容［9］。通過對區(qū)間拐點(diǎn)，局部曲率極值點(diǎn)以及凹凸點(diǎn)的分析計(jì)算［2］,得出能夠確定B樣條函數(shù)的型值點(diǎn)。將計(jì)算得到的型值點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用德布爾算法反算求的控制點(diǎn)。算法的主要步驟為：通過計(jì)算B樣條的一系列控制點(diǎn)Pi(i=0,…,n)，┦溝錨B樣條函數(shù)的曲線過已知的空間型值點(diǎn)Qi (i=0,…,n)?？刂泣c(diǎn)Pi為Qi對應(yīng)的B樣條特征多邊形的頂點(diǎn)。反算控制點(diǎn)Pi時，將型值點(diǎn)Q0、Qn作為B樣條函數(shù)曲線的首末端點(diǎn)，在端點(diǎn)處的切矢量取為R0、Rn。將Q1，Q2,…,Qn-1依次作為分段連接點(diǎn)。根據(jù)式(2)有如下方程組：И

fi,4(x)=∑4j=1Bj,4(x)Pi+j-2f′(x0)=R0f′(xn)=Rn(7)И

討論不同情況下，B樣條函數(shù)曲線的型值點(diǎn)和控制點(diǎn)的關(guān)系，以三次B樣條曲線為例，型值點(diǎn)Q與控制點(diǎn)P的位置矢量關(guān)系為：И

Pj(0)=(Pj-4+4Pj+Pj+1)/6=Qj(8)И

1）如果首末兩端過Q1和Qn時，P1=Q1,Pn=Qn，增加頂點(diǎn)P0和Pn+1,令P0=2P1-P2，Pn+1=2Pn-Pn-1。此時，B樣條函數(shù)的曲線與控制點(diǎn)兩端相切。

2）如果為封閉的B樣條函數(shù)時，P0=P1,Pn+1=P1。

3) 如果端點(diǎn)有二重控制點(diǎn)時，P0=P1,Pn+1=Pn。И

然而，實(shí)際的計(jì)算過程中往往得到的控制點(diǎn)比較少，并且誤差比較大。如果誤差和精度不滿足要求，則得到的B樣條函數(shù)對模糊隸屬函數(shù)的擬合度也不滿足要求，需要對得到的控制點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的精度控制和誤差控制，以提高B樣條曲線的擬合度。采用迭代添加最大誤差點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)的方法［10］進(jìn)行插值控制，實(shí)現(xiàn)用最少的有效的控制點(diǎn)來控制B樣條曲線。本文采用以控制點(diǎn)為中心劃分多個區(qū)間，在凹凸點(diǎn)和曲率最大點(diǎn)為中心的區(qū)間中，然后按照給定精度，在曲率最大處增加節(jié)點(diǎn)。其中，如果增加的節(jié)點(diǎn)使誤差滿足要求，則該節(jié)點(diǎn)為有效地能夠降低誤差，提高擬合度的節(jié)點(diǎn)。如果在迭代過程中，發(fā)現(xiàn)增加節(jié)點(diǎn)之后，該區(qū)間內(nèi)的平均誤差增加，則刪除該無效節(jié)點(diǎn)。使用最小平方法計(jì)算出平均誤差最小的一組節(jié)點(diǎn)，就是模糊推理系統(tǒng)中B樣條隸屬函數(shù)的控制點(diǎn)。以一組控制點(diǎn)為例，通過反算之后得到B樣條隸屬函數(shù)f1У目刂頻鬮{（1,2）（2,5）（3,3）（4,5）（5,7）（6,5）（7,3）（8,2）}，對該組節(jié)點(diǎn)進(jìn)行誤差分析與自適應(yīng)的增減控制點(diǎn)后，得到誤差平均最小的一組控制節(jié)點(diǎn){（1,2）（2,4）（3,5）（4,3）（5,2.5）（6,5）（7,7）（8,5）（9,3）（10,4.2）（11,2.8）（12,2）}。如圖4~5所示。

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圖 4 誤差曲線與控制點(diǎn)的增減

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圖5 增減控制點(diǎn)前后的曲線對比

由圖4 可知，在曲率最大的點(diǎn)附近的區(qū)間內(nèi)增加控制點(diǎn)，在誤差最大的點(diǎn)為中心的區(qū)間內(nèi)增加控制點(diǎn)。圖5所示的為增加控制點(diǎn)之后的B樣條隸屬函數(shù)對比。其中，將增加控制點(diǎn)之后的B樣條曲線的縱坐標(biāo)減少，則通過比較可以看到調(diào)整前后的曲線。調(diào)整之后的B樣條曲線的誤差減少。

3.2 B樣條模糊系統(tǒng)的推理結(jié)果

控制點(diǎn)確定之后，則可得到B樣條隸屬函數(shù)。根據(jù)模糊系統(tǒng)的運(yùn)算原理和B樣條函數(shù)的性質(zhì)可知，將模糊推理過程中求隸屬函數(shù)的張量積的問題轉(zhuǎn)化為求多個單變量B樣條隸屬函數(shù)的張量積，即求多元B樣條函數(shù)。在求該多元B樣條函數(shù)時，以每條推理規(guī)則的推理后件bi為控制點(diǎn)，得到一組多維B樣條函數(shù)。最后，推理運(yùn)算得到的最后結(jié)果為圖6所示的B樣條超曲面。

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圖6 B樣條超曲面

模推理的規(guī)則為：Иif Ai1 is ai1 & Ai2 is ai2 then Biis bi。用B樣條函數(shù)逼近隸屬函數(shù)之后，B樣條模糊推理規(guī)則可以表示為if（Ai1 is fi ,ki(x) ）∩(Ai2 is fi ,ki(x)) then ( Bi is bi )，其中：ki為對應(yīng)的B樣條隸屬函數(shù)的階，∩對應(yīng)于張量積運(yùn)算，bi為模糊規(guī)則的控制點(diǎn)。由式（3）~（4）可以得到模糊推理系統(tǒng)的最終的結(jié)果為：И

B*=∑mt=1…∑mt=1∏ni=1(b1,2,…,m?Bi,k(xi))(9)И

4 實(shí)驗(yàn)與分析

以減災(zāi)防災(zāi)決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，根據(jù)已有的洪澇災(zāi)害數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)模糊推理系統(tǒng)，計(jì)算洪澇災(zāi)害的造成的損失。 表1為已有的部分洪澇災(zāi)害的相關(guān)數(shù)據(jù)。

表格(有表名)

表1 已有洪澇案例數(shù)據(jù)(部分)

案例け嗪攀茉知と絲詎X1死亡と絲X2農(nóng)作物受ぴ置婊X3失蹤と絲X4轉(zhuǎn)移と絲X5經(jīng)濟(jì)に鶚Y

1124.3063632.69835B874162.50

233.00360436.0651B504698.90

3236.501B365563.03633B6521B235.30

480.2352665.154211B567356.00

5138.502333.21458B9621B653.25

663.50221B502.0564B56898.30

注：X1、 X2、X3、X4、X5是確定經(jīng)濟(jì)損失Y的5個因素。

根據(jù)已有的數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)方法得到X1、X2、X3、X4、X5和Y之間的關(guān)系，即推理系統(tǒng)的規(guī)則r1和r2。設(shè)計(jì)B樣條函數(shù)來擬合模糊推理系統(tǒng)中的隸屬函數(shù)，確定推理前件的B樣條隸屬函數(shù)f1、f2、f3。如表2所示給出5條案例作為推理系統(tǒng)的條件案例，分別應(yīng)用決策支持傳統(tǒng)中的案例推理機(jī)，規(guī)則推理機(jī)與B樣條模糊推理系統(tǒng)進(jìn)行推理，將得到的結(jié)果與給定的條件案例的結(jié)果進(jìn)行比較。

表格(有表名)

表2 條件案例數(shù)據(jù)

編號X1X2X3X4X5Y

125.043236.015612B563135.2

258.06335.02634B568112.3

3124.52512.63762B26365.3

433.66326.3656B38556.3

553.212573.2784B56845.3

如圖7所示，在給定的案例數(shù)比較少時，B樣條模糊推理系統(tǒng)獲得的隸屬函數(shù)的誤差較大，通過自適應(yīng)地增減控制點(diǎn)后得到的B樣條隸屬函數(shù)對真實(shí)的隸屬函數(shù)的擬合度比較低，所得的模糊推理的結(jié)果的誤差比規(guī)則推理大。隨著已有案例數(shù)的增加，B樣條模糊推理的準(zhǔn)確度增加，有效性優(yōu)于其他兩種推理。

圖片

圖7 幾種推理的結(jié)果比較

5結(jié)語

本文將B樣條函數(shù)與模糊推理系統(tǒng)結(jié)合，利用B樣條函數(shù)擬合模糊系統(tǒng)的隸屬函數(shù)并進(jìn)行推理，推理的最終結(jié)果為B樣條超曲面。本文主要對B樣條隸屬函數(shù)的確定過程進(jìn)行了研究，通過自適應(yīng)地增減控制點(diǎn)提高了B樣條函數(shù)的擬合度。實(shí)驗(yàn)表明，在案例數(shù)比較多的情況下，該B樣條模糊推理系統(tǒng)的推理效率和有效性比較高，通過調(diào)整B樣條函數(shù)對隸屬函數(shù)的擬合度也比較高。該方法的不足為使用B樣條函數(shù)擬合隸屬函數(shù)時，如果已有的案例比較少，則調(diào)整控制點(diǎn)對系統(tǒng)影響并不大，推理效果也一般。下一步的工作是如何在案例比較少的情況下，提高B樣條函數(shù)的擬合度，從而提高推理的有效性。

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篇6

【關(guān)鍵詞】防災(zāi)減災(zāi) 中學(xué)生 地理教學(xué)

引言

在實(shí)際的地理教學(xué)工作中已經(jīng)收錄的防災(zāi)減災(zāi)知識是一個比較重要的組成部分，而初中教材課本中的內(nèi)容則可以根據(jù)相對應(yīng)地區(qū)的特點(diǎn)，進(jìn)行針對性的講述。對于長江和黃河的綜合治理和利用、以及中國各區(qū)域?yàn)?zāi)害狀況等。教師可以以具體實(shí)際的案例進(jìn)行細(xì)致的講述，讓學(xué)生提高防災(zāi)減災(zāi)的意識和能力，增加他們的責(zé)任感，從思想到具體的行為的整體能力加強(qiáng)。

一、防災(zāi)減災(zāi)在我國中學(xué)課程中開展的意義

我國的臺風(fēng)、地震、洪澇災(zāi)害等各類自然災(zāi)害在世界中是少數(shù)比較多發(fā)的國家之一，其災(zāi)害的發(fā)生。嚴(yán)重威脅人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。我國每年因?yàn)樽匀粸?zāi)害情況的發(fā)生需要進(jìn)行轉(zhuǎn)移人口就達(dá)到千萬，因?yàn)?zāi)害喪生的人數(shù)超過千人，災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失上千億元。而針對防災(zāi)減災(zāi)工作的預(yù)防工作就顯得十分重要。學(xué)校減災(zāi)是國家綜合減災(zāi)的重要組成部分，政府針對學(xué)校防災(zāi)減災(zāi)教學(xué)工作的開展情況也十分的關(guān)注。但近年來，我國各類事故呈逐年上升趨勢，如何有效地在災(zāi)害來臨之前，降低各類損失，是政府和廣大社會都需要關(guān)注解決的一個問題。中學(xué)地理教材中蘊(yùn)藏著豐富的人為災(zāi)害和自然災(zāi)害內(nèi)容，通過對這些教學(xué)內(nèi)容的灌輸?shù)暮退枷胍庾R的樹立，對他們防災(zāi)減災(zāi)的責(zé)任感和各方面相應(yīng)意識的提高是有幫助的。學(xué)校方面也可以定期的舉辦一系列的演戲和自然知識競賽等，使學(xué)生從觀念和實(shí)踐兩方面認(rèn)識到防災(zāi)減災(zāi)的重要性，進(jìn)而提高學(xué)生的生存能力。

針對中小學(xué)生開展的防災(zāi)減災(zāi)工作具有的一定的前瞻性、預(yù)防性和媒介性，在進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)教育不僅使他們學(xué)會了自救互救知識，提高自我生存能力，并且通過自身的知識和能力不斷的帶動影響周圍身邊的人，發(fā)揮媒介宣傳作用，切實(shí)加強(qiáng)中學(xué)生防災(zāi)減災(zāi)的教育，對整體的防災(zāi)減災(zāi)能力的提高的和最大程度的降低災(zāi)害損失是具有一定的作用的。

二、中學(xué)地理教學(xué)中，進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)教育的可行性

1、利用學(xué)科知識優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生樹立防災(zāi)減災(zāi)意識

防災(zāi)減災(zāi)工作的教學(xué)工作者必須具有的一定的相關(guān)意識，而這種意識的產(chǎn)生來源于大量的書本資料中和實(shí)際的案例。從現(xiàn)有的地理教材結(jié)構(gòu)看，它給予學(xué)生有關(guān)的地理環(huán)境的基礎(chǔ)知識，教會學(xué)生們學(xué)會如何有效的利用身邊的資源進(jìn)行最大程度保護(hù)自己，減少災(zāi)害的破壞程度，使地理環(huán)境向著更有利于人類生產(chǎn)和生活的方面發(fā)展。通過課堂的講解讓學(xué)生對災(zāi)害的概念、危險(xiǎn)性以及如何防災(zāi)減災(zāi)有明確的認(rèn)識，包括各種比較常見的災(zāi)害發(fā)生的時間和空間分布特點(diǎn)，了解各種災(zāi)害的成因及科學(xué)的預(yù)防措施等。并且及時穿插實(shí)際的案例，這樣學(xué)生在概念的接受層次上會有明顯的改觀，例如才離我們過去不久的中國汶川發(fā)生了里氏8.0級超強(qiáng)地震，造成近9萬人失蹤和死亡，30多萬人受傷。汶川地區(qū)的整個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都變成了一片廢墟，可以適當(dāng)?shù)募尤胍恍┊?dāng)?shù)氐膱D片和視頻，讓學(xué)生們更深刻的了解到災(zāi)害給人們帶來的危害性是多么的嚴(yán)重。

2、災(zāi)害原理的講述，預(yù)防和減少災(zāi)害發(fā)生

災(zāi)害教育工作的開展最重要的就是在思想上給學(xué)生樹立一定的意識。讓部分學(xué)生明白災(zāi)難的發(fā)生，很多時候是我們無法預(yù)測，我們必須時刻做好預(yù)防的準(zhǔn)備，只有這樣災(zāi)難真的發(fā)生時，我們受到的損傷才會是最小的，還可以建立預(yù)警預(yù)報(bào)和應(yīng)急機(jī)制與體系。災(zāi)難的形成到發(fā)生的最終過程都是需要一系列的條件才能夠形成的。將可能對災(zāi)害情況產(chǎn)生影響的相關(guān)因素進(jìn)行講解和分析。從而讓學(xué)生形成正確的災(zāi)害觀，能正確地看待自然災(zāi)害，發(fā)生災(zāi)害并不可怕，可怕的是在災(zāi)害發(fā)生的過程中，盲目、沒有的條理、不知所措的慌亂才會有更可怕的事情發(fā)生。因此，在教學(xué)中，采用多種教學(xué)方法，讓學(xué)生掌握常見的各種各樣災(zāi)害成因情況和預(yù)防解決措施。如：水旱災(zāi)害的本質(zhì)是地球上水資源的時間和空間分配不均勻。通過對水災(zāi)害是因?yàn)樗吹牟缓侠矸峙湟鸬?，就知道如何從根本上去解決問題。又比如我國南方在夏季時節(jié)容易發(fā)生大暴雨的降水。如果我們一方面讓地表水的排泄渠道保持通暢；同時針對城市的蓄水排水工程及時的進(jìn)行符合相關(guān)災(zāi)害抵御能力的建設(shè)，就可以大大減少洪澇災(zāi)害等問題的影響。在容易發(fā)生旱災(zāi)的地方如果有足夠的蓄水工程，確保水源充足，豐水期的時節(jié)就可以通過異地調(diào)水等工程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

針對我國地形中一些以山坡、丘陵地帶為主的地形，在下雨季節(jié)就容易發(fā)生相應(yīng)的崩塌、泥石流滑坡事故。在教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行教育，并并可以以此來帶動周圍的群眾防災(zāi)減災(zāi)意識。在生活中養(yǎng)成收聽天氣預(yù)報(bào)的習(xí)慣，在災(zāi)害發(fā)生前政府做出工作時，積極主動配合，使得人民群眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)得到保障。

3、針對災(zāi)害發(fā)生的相關(guān)因素進(jìn)行關(guān)注，提高預(yù)判能力

災(zāi)害的發(fā)生、形成過程中可以有人為因素的影響和自然因素的影響，災(zāi)害的持續(xù)時間都是會最終的消減直至消失。搞清各種災(zāi)害發(fā)生的原因和規(guī)律，就可以采取預(yù)防措施，針對例如地震方面的災(zāi)害預(yù)防工作，雖然還不能準(zhǔn)確的預(yù)測，但是可以根據(jù)例如動物異常、地下水異常和地表自然氣候的變化進(jìn)行輔助判斷。

4、科學(xué)合理的掌握防災(zāi)減災(zāi)方法，降低損失

關(guān)于在地震方面的災(zāi)害情況講述，可以根據(jù)其災(zāi)害程度分為縱波和橫波兩部分，橫波在傳輸速率上較縱波要快，但縱波帶來的破壞程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于橫波，讓學(xué)生明白當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，在橫波發(fā)生的左右搖擺的幾分鐘過程內(nèi)，如果能夠跑到一個安全空曠的地方，就可以大大降低傷害；而且地震發(fā)生后往往有幾次余震，在第一次地震后的來臨的一段時間，就會加強(qiáng)對余震警惕性。另外，還要重視防范地震和地震求生的一些相關(guān)常識的了解。在一些固定區(qū)域可以經(jīng)常備置一些地震緊急救助包；地震發(fā)生時及時伏地，避離山坡海邊不急回家；及時保存自身體力，第一時間尋求呼救。

在實(shí)際的調(diào)查證明中，掌握了相關(guān)救援知識和防災(zāi)減災(zāi)方法技能可以有效降低和減少損失，甚至可以完全避免。如：在汶川大地震中，四川安縣桑棗中學(xué)師生在感到震感后的短短1分36秒內(nèi)，成功疏散到安全的區(qū)域，無一人受到損傷。

及時更新最近發(fā)生的一些災(zāi)害事故，通過視頻、多媒體影音技術(shù)讓學(xué)生們了解到災(zāi)害是隨時可能發(fā)生的，讓學(xué)生知道災(zāi)害發(fā)生時學(xué)會在災(zāi)害中自救和他救的措施，通過科學(xué)合理有效方法開展針對突發(fā)性災(zāi)害的救助能力和抵抗能力。減少因?yàn)楝F(xiàn)場混亂、無序造成的災(zāi)害擴(kuò)大和不必要的損失。

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篇7

關(guān)鍵詞：大壩；建設(shè)；利弊；分析

水壩建設(shè)是最能喚起人類激情的工程之一，更是人類意志和創(chuàng)造力登峰造極的表現(xiàn)。水壩是一項(xiàng)集發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、防洪為一體的綜合利用工程。工業(yè)化以后，特別是發(fā)明電以后，利用水力發(fā)電造福人類，更是一度成為人類文明進(jìn)步的象征。如我國由于季風(fēng)性氣候，暴雨集中，時常有洪澇災(zāi)害發(fā)生，從總體上講，淡水資源十分缺乏。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會用水需求的增長，要解決我國的水資源短缺，措施之一就是必須建設(shè)一批大型蓄水水庫，增加各流域汛期的蓄洪能力，從而增加水資源的可利用程度。

（一）大壩的建設(shè)的益處

1，就三峽大壩為列，它是綜合治理長江中下游防洪問題的一項(xiàng)關(guān)鍵性措施。并兼有發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、供水和發(fā)展庫區(qū)經(jīng)濟(jì)等巨大的綜合經(jīng)濟(jì)效益，對加快我國現(xiàn)代化進(jìn)程，提高綜合國力具有重要意義。首先，大壩的建設(shè)可以解決水資源短缺的問題。以我國為例，由于季風(fēng)性氣候，暴雨集中，盡管時常有洪澇災(zāi)害發(fā)生，而從總體上講，淡水資源十分缺乏。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會用水需求的增長，要解決我國的水資源短缺，措施之一就是必須建設(shè)一批大型蓄水水庫，增加各流域汛期的蓄洪能力，從而增加水資源的可利用程度?？v觀歷史，世界上任何一個發(fā)達(dá)國家，如果沒有特殊環(huán)境形成的天然水資源充足保證，幾乎無一例外的必須依靠水壩蓄水來解決其水資源供應(yīng)問題。三峽壩頂高程185米，最大壩高175米。水庫正常蓄水位175米，總庫容393億立方米，對周邊省區(qū)的水資源短缺的情況起到了緩解作用。

2，大壩給社會主義建設(shè)提供了源源不斷的能源保障。目前，我國已面臨著能源危機(jī)。煤，天然氣，石油的剩余可采儲量正在逐漸降低，如果按目前的消費(fèi)速度，在一百多年以后將會枯竭。所以，要實(shí)現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展，必須轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展可再生能源。盡管風(fēng)能、太陽能發(fā)電技術(shù)具有更廣闊的發(fā)展前景，但是，按照現(xiàn)有的技術(shù)水平，風(fēng)力和太陽能等其他可再生能源發(fā)電技術(shù)還不能滿足大規(guī)模的社會需求。當(dāng)前，全世界上大約20%的電力是來自水電，而其他可再生能源的發(fā)電的比重還很小。水電是目前唯一一種技術(shù)上比較成熟的、可以進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)的可再生能源，具有很大的社會價值。

3，大壩的建設(shè)對防洪具有重大的意義。長江流域是中華民族的發(fā)祥地之一。流域內(nèi)資源豐富，土地肥沃，特別是中下游地區(qū)，是中國城市和人口最為密集、社會和經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。但在公元前185年至1911年的2000多年間，長江曾發(fā)生大小洪災(zāi)214次，平均約十年一次，給長江中下游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)造成了極其慘重的損失。防洪是建設(shè)三峽工程的首要任務(wù)。

工程建成后，將有效地?cái)r蓄長江上游的洪水，使長江荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)由目前的10年一遇提高到100年一遇，從而保護(hù)長江中下游平原地區(qū)1500萬人口和150萬公頃耕地免受洪水威脅。

（二）大壩的建成也帶來了許多問題

1．長江上游影響河床演變作為關(guān)鍵的造床質(zhì)是礫亂卵石，不是泥沙。三峽一帶屬石灰?guī)r地貌，這壩得怎么建才能防止滴水穿石？那水的壓力如此之大，而三峽地區(qū)的脈形縱橫交錯，是極易發(fā)生地震的板塊擠壓地區(qū)，如此多的水聚積在一個狹長的河谷中，危險(xiǎn)至極修壩后原來年年逐出夔門的礫卵石將一粒也排不出去，可能十年內(nèi)就堵塞重慶港，并向上游逐年延伸，汛期淹沒江津河川一帶

2．水庫淹沒耕地，移民和城鎮(zhèn)遷建，會加劇本來就已十分突出的人地矛盾，并由此而可能加劇植物的破壞、水土流失和生態(tài)惡化。

3.目前庫區(qū)的工業(yè)和生活廢水年排放量已超過1Gt，沿江城市的局部江段已形成了較嚴(yán)重的污染帶。建庫后，庫區(qū)水體流速減緩，復(fù)氧和擴(kuò)散能力下降，將加重局部水域污染。

4.三峽工程將改變庫區(qū)及長江中下游水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；一些珍稀、瀕危物種的生存條件進(jìn)一步惡化；對四大家魚的自然繁殖也會帶來不利影響。

5．三峽水庫運(yùn)行后，長江中下游河道出現(xiàn)沖淤變化；對長江中游平原湖區(qū)低洼農(nóng)田土壤潛育化、沼澤化有一定影響；下游河口的海水入侵危害有可能增加。對上海的影響尤其明顯。

6．三峽建壩后，庫區(qū)水面抬高加寬，沿江部分文物古跡將被淹沒，三峽自然景觀也會收到影響。

從三峽工程一案例我們可以看到，每個水利工程在興建的同時必然會產(chǎn)生許多對我們有害的方面。特別是大型水利工程，移民問題，泥沙問題，以及生態(tài)環(huán)境破壞，經(jīng)濟(jì)效益減少等問題更令人擔(dān)憂。我們興建水利工程是為了使人類更好的生活在這一“水”球上，但若不經(jīng)切實(shí)真正有效詳細(xì)的設(shè)計(jì)和思考，也許弊還是要大。若一個工程真正投入建設(shè)實(shí)施，我們一定要盡量減少它給我們帶來的弊端，使得人們受之福而不患其災(zāi)。。水利工程并不是一個單一的方面，它涉及社會的方方面面，因此全社會的共同努力才是水利工程成功的重要途徑。 　 不可否認(rèn)，對水壩利與弊、是與非的審視，反映了人們環(huán)境意識的覺醒，對于事物多方面的認(rèn)識。但是，我們應(yīng)當(dāng)把這種審視是建立在科學(xué)和理性的基礎(chǔ)上。水壩建設(shè)對環(huán)境的影響有利有弊。對于每一項(xiàng)具體的工程而言，必須根據(jù)水壩工程對環(huán)境的影響不同進(jìn)行辨證的分析之后，用科學(xué)態(tài)度作出決策。對環(huán)境影響利大于弊的水壩工程，可以改善環(huán)境，應(yīng)該積極建設(shè)。對環(huán)境影響利弊相當(dāng)，但工程的資源、社會效益巨大，綜合來看有利于社會可持續(xù)發(fā)展的，根據(jù)環(huán)境是可以改變的原則應(yīng)容許其上馬。對環(huán)境有嚴(yán)重影響，破壞生態(tài)環(huán)境的水壩工程，應(yīng)堅(jiān)決反對。 只看到水壩的“利”，而忽視了水壩的“弊”，是一種急功近利的掠奪行為，同樣，過分夸大水壩的“弊”，反對在一切河流上建水壩，反對一切水利工程，決不是對待水壩應(yīng)有的態(tài)度。

片面的認(rèn)識只會導(dǎo)致偏激的態(tài)度。圍繞水壩的是是非非，我們更應(yīng)擺正我們的態(tài)度，針對各地形式各國國情，做出相應(yīng)的判斷?？梢哉f，水壩的功用眾多，因此其發(fā)揮職能也是多方面的。因而，我認(rèn)為，對于水壩利與弊的考察更應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、政治、生態(tài)環(huán)境等方面尋找一個平衡點(diǎn)，基于利大于弊的原則，發(fā)展大壩。

篇8

我市是省內(nèi)雷電災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)，特別是近年來雷擊事故造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失呈上升趨勢，雷電災(zāi)害已成為危害程度僅次于干旱和洪澇災(zāi)害的氣象災(zāi)害。做好防雷減災(zāi)工作既是安全生產(chǎn)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，更是有效保護(hù)我市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展成果，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的客觀要求。相關(guān)部門要站在全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建和諧社會、建設(shè)“平安*”的高度，充分認(rèn)識做好防雷減災(zāi)工作的重要性，增強(qiáng)責(zé)任感和使命感。堅(jiān)持“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，落實(shí)防雷減災(zāi)責(zé)任制度，層層分解任務(wù)，逐級落實(shí)責(zé)任。建立雷擊事故責(zé)任追究制度，凡因管理和防護(hù)措施不到位，部門配合不力，應(yīng)急處置不及時等造成重大責(zé)任性事故的，要依法追究有關(guān)人員的責(zé)任。

二、明確責(zé)任，進(jìn)一步強(qiáng)化防雷減災(zāi)管理

防雷減災(zāi)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及面廣，工作任務(wù)重，各部門要加強(qiáng)協(xié)調(diào)配合。

（一）氣象部門作為全市防雷減災(zāi)工作的主管部門，要依照《中華人民共和國氣象法》等有關(guān)法律法規(guī)，切實(shí)履行防雷減災(zāi)工作的組織管理職責(zé)，依法嚴(yán)格做好防雷工程專業(yè)資質(zhì)認(rèn)定、防雷裝置檢測資質(zhì)認(rèn)定、防雷裝置設(shè)計(jì)審核與竣工驗(yàn)收等行政許可工作。

（二）建設(shè)部門要配合氣象部門加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目的防雷工程質(zhì)量管理，切實(shí)把防雷裝置的設(shè)計(jì)審核納入當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)項(xiàng)目的前置審批流程，未經(jīng)審核或?qū)徍瞬缓细竦?，不得辦理開工手續(xù)，把防雷裝置竣工驗(yàn)收作為建設(shè)工程驗(yàn)收備案的必要條件，未經(jīng)驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格的，不得投入使用。

（三）安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門要依法將防雷安全納入安全許可范圍，把雷電災(zāi)害防御作為安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全生產(chǎn)評價和安全生產(chǎn)檢查的重要內(nèi)容認(rèn)真落實(shí)。要定期組織防雷安全聯(lián)合檢查，及時消除雷災(zāi)隱患。

（四）工商、質(zhì)監(jiān)、氣象等部門要加大防雷產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、使用環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度，確保防雷產(chǎn)品質(zhì)量和防雷減災(zāi)工作扎實(shí)有效開展。

三、突出重點(diǎn)，切實(shí)把防雷安全措施落到實(shí)處

（一）加強(qiáng)防雷設(shè)備、設(shè)施建設(shè)。各相關(guān)部門和行業(yè)要積極主動接受防雷主管部門的管理，特別是石油、化工等易燃易爆物品生產(chǎn)、儲運(yùn)、銷售場所及糧食儲運(yùn)部門、電力生產(chǎn)設(shè)施和輸配電系統(tǒng)、廣播電視、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)、通信設(shè)施、自動控制和監(jiān)控設(shè)施等。學(xué)校、賓館等人口聚集場所及其他易遭受雷擊的場所和設(shè)施必須按照相關(guān)專業(yè)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范選用和安裝防雷裝置，尤其是架空輸電線等電力設(shè)施，通信基站、微波站、衛(wèi)星地面站等通信設(shè)施要嚴(yán)格落實(shí)防雷安全措施。

（二）認(rèn)真執(zhí)行防雷裝置年度安全檢測制度。各單位要定期由有資質(zhì)的專業(yè)防雷檢測機(jī)構(gòu)檢測防雷裝置，評估防雷設(shè)施是否符合國家規(guī)范要求。同時，各防雷裝置使用單位不得拒絕接受檢測，對不符合使用要求的防雷裝置要及時進(jìn)行整改。

（三）認(rèn)真執(zhí)行國家有關(guān)防雷裝置設(shè)計(jì)、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。防雷設(shè)計(jì)圖紙要按規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)技術(shù)評價，防雷工程施工要按規(guī)定進(jìn)行施工質(zhì)量檢測。大型工程、重點(diǎn)工程、危爆物品生產(chǎn)和儲存場所、重要物資倉庫等建設(shè)項(xiàng)目的論證、規(guī)劃要進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估并提供評估報(bào)告，確保公共安全。

（四）高度重視農(nóng)村雷擊災(zāi)害多發(fā)區(qū)域防雷設(shè)施建設(shè)。加強(qiáng)林區(qū)雷擊火災(zāi)防范技術(shù)與方法的研究，全面落實(shí)雷擊森林火災(zāi)防范措施，努力減少森林火災(zāi)。

（五）認(rèn)真落實(shí)雷電災(zāi)害調(diào)查與報(bào)告制度。受災(zāi)單位和個人要及時向政府及氣象部門報(bào)告雷擊事故，并協(xié)助做好雷電災(zāi)害的調(diào)查、鑒定和上報(bào)工作，嚴(yán)禁隱瞞不報(bào)。

四、強(qiáng)化預(yù)警，全力做好雷電災(zāi)害應(yīng)急處置工作

市政府高度重視雷電監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)，提供必要的經(jīng)費(fèi)保障。氣象部門要加強(qiáng)以閃電定位、大氣電場儀為主的雷電監(jiān)測預(yù)報(bào)服務(wù)體系建設(shè)，積極開展雷電天氣、雷電危害等級、大氣電場等監(jiān)測分析和預(yù)報(bào)，做好短時和臨近預(yù)警預(yù)報(bào)及雷擊森林火災(zāi)預(yù)報(bào)。要充分利用廣播電視、電話手機(jī)和其他通訊手段，及時雷電災(zāi)害信息，為政府及相關(guān)部門做好防雷減災(zāi)工作提供支持，為廣大人民群眾增強(qiáng)防雷意識，采取避險(xiǎn)措施提供幫助。針對雷電災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)單位要制定和完善雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，切實(shí)加強(qiáng)雷電災(zāi)害應(yīng)急處置工作。雷電災(zāi)害發(fā)生后，有關(guān)部門和單位要及時啟動應(yīng)急預(yù)案，在最短的時間內(nèi)做到組織到位，技術(shù)指導(dǎo)到位，物資資金到位，救援人員到位，確保高效妥善處置災(zāi)情。

篇9

關(guān)鍵詞 氣候風(fēng)險(xiǎn)；都市密集區(qū)；適應(yīng)；參與式分析法；上海

中圖分類號 X24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1002-2104（2012）11-0006-07 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.002

近年來，氣候極端事件頻發(fā)，人口和產(chǎn)業(yè)相對集聚的都市密集區(qū)正在遭遇日趨嚴(yán)重的氣候風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。氣候變化影響的事實(shí)與脆弱性評估已經(jīng)引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，目前的氣候風(fēng)險(xiǎn)研究多集中在脆弱性和適應(yīng)能力評估[1-2]，即對風(fēng)險(xiǎn)的量度和評估。但理想的風(fēng)險(xiǎn)管理是盡可能地將最大損失及最可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事件優(yōu)先處理，即風(fēng)險(xiǎn)管理的績效關(guān)鍵在于優(yōu)化抉擇的過程。

本文選擇上海為研究對象，試圖在評估都市密集區(qū)氣候風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動因素的特殊性基礎(chǔ)上，采用參與式分析法研究其氣候風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)先行動領(lǐng)域。

1 問題與背景：都市密集區(qū)氣候風(fēng)險(xiǎn)凸顯

中國的城市化已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的期，城市發(fā)展的中心集聚化和區(qū)域集群化趨勢日益明顯，并形成了以特大、超大型城市為核心，若干不同規(guī)模的城市（鎮(zhèn)）相對集聚發(fā)展的都市密集區(qū)。都市密集區(qū)具有要素集聚能力強(qiáng)、人口密集、城市空間格局緊湊等特點(diǎn)。以長江三角洲、珠江三角洲和京津唐為例，三大都市密集區(qū)在2%的國土面積上，集聚了超過12.5%的常住人口，創(chuàng)造的國內(nèi)生產(chǎn)總值占全國的37.7%[3]。但快速的城市化與頻繁的氣候?yàn)?zāi)害相互疊加，不斷加劇都市密集區(qū)的氣候風(fēng)險(xiǎn)。一方面，膨脹的人口和集聚的工業(yè)生產(chǎn)，消耗大量能源，使得都市密集區(qū)與周邊地區(qū)的局部氣候相比，呈現(xiàn)出“熱島”、“雨島”、“干島”效應(yīng)，增加了區(qū)域氣候風(fēng)險(xiǎn)因子的危害性；另一方面，在全球氣候變化的背景下，海平面上升、熱浪、干旱、暴雨、臺風(fēng)等極端天氣、氣候?yàn)?zāi)害等越來越頻繁，規(guī)模龐大的都市密集區(qū)域，更容易遭受災(zāi)害，其發(fā)生機(jī)理和表現(xiàn)形式也更加復(fù)雜，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和管理的難度較大[4]。

如在氣候變化背景下，海平面上升使海水從地下潛滲和地面浸漬進(jìn)一步加劇。2011年春夏之交，受長江中下游50年來最嚴(yán)重旱情影響，長江來水量嚴(yán)重不足，約減少50%。長江水量不足就引來海水倒灌，使上海在5月出現(xiàn)了原本在冬季才會出現(xiàn)的罕見嚴(yán)重咸潮。2011年4月19-29日，上海經(jīng)歷了“歷史同期之最”的咸潮，持續(xù)了9天16個小時[5]。

高溫?zé)崂耸菤夂蜃兓统鞘谢餐饔玫牡湫托詺庀鬄?zāi)害。最新數(shù)據(jù)顯示，2009年7月，廣州在高溫酷暑中有39人熱死，他們中大多數(shù)是弱勢老人；2010年，江淮、江漢、重慶、貴州東部、四川東部等地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)35 ℃-37 ℃的高溫天氣，由于高溫應(yīng)對機(jī)制空白，持續(xù)酷熱挑戰(zhàn)醫(yī)療、供電等公共服務(wù)系統(tǒng)。

暴雨洪澇也正成為都市密集區(qū)頻發(fā)的氣象災(zāi)害。2011年長江中下游流域先后多次遭遇強(qiáng)降雨過程，局部洪澇災(zāi)害造成城市電力中斷、交通癱瘓、污染擴(kuò)散、食品供應(yīng)鏈斷裂、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受損等，極端氣候事件“牽動”了脆弱的城市系統(tǒng)功能。

可見，盡管都市密集區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，基礎(chǔ)設(shè)施也較為完善，但其作為巨大的承載體，更容易遭受重大災(zāi)害損失。 因此，都市密集區(qū)的氣候風(fēng)險(xiǎn)分析和適應(yīng)能力建設(shè)是必要且亟需的。

2 都市密集區(qū)氣候風(fēng)險(xiǎn)特征

2.1 氣候風(fēng)險(xiǎn)的影響因素

所謂氣候風(fēng)險(xiǎn)（Climate Risk）是指氣候變化危險(xiǎn)（Hazards）可能對自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)造成的各種具體的負(fù)面影響（如作物減產(chǎn)、財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡）[6]。直接的氣候風(fēng)險(xiǎn)是指極端氣候事件、未來不利氣候事件發(fā)生的可能性和可能損失；間接的氣候風(fēng)險(xiǎn)是指氣候變化風(fēng)險(xiǎn)影響與承災(zāi)體脆弱性之間相互作用而導(dǎo)致的社會經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境的可能損失。

氣候風(fēng)險(xiǎn)由許多因素決定，包括：災(zāi)害頻率、人口以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展、教育、環(huán)境品質(zhì)、衛(wèi)生設(shè)施等因子的氣候脆弱性[7]。其概念性公式如下：

風(fēng)險(xiǎn)（R）= f{氣候危害發(fā)生概率（H）；暴露程度 （E）；適應(yīng)能力（AP）}（1）

從公式看，氣候風(fēng)險(xiǎn)來自三個層面。一是氣候?yàn)?zāi)害層面，即氣候致災(zāi)因子及其致災(zāi)頻率。其包括：長期的氣候變化，如溫度、降水，海平面上升等；以及短時間的氣候?yàn)?zāi)害，如干旱、暴雨洪澇、熱帶氣旋（臺風(fēng)）、沙塵暴、低溫冷凍害和雪災(zāi)、霧、雷電、高溫?zé)崂?、酸雨等因子?/p>

二是區(qū)域系統(tǒng)在氣候變異中的暴露程度，即人口和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境受到氣候異常的影響程度。暴露程度越高，其遭遇氣候異常影響的可能性越大。暴露程度主要取決于區(qū)域所處的地理位置（如：距離川河的距離）、區(qū)域的人口密度和人口結(jié)構(gòu)（脆弱人口比重）、脆弱性產(chǎn)業(yè)比重（如水利、農(nóng)業(yè)和糧食安全、林業(yè)、健康和旅游業(yè)比重）等?？梢?，決定系統(tǒng)暴露性的因素與城市化的水平、區(qū)域的集聚度和工業(yè)化水平相關(guān)。

三是區(qū)域系統(tǒng)的適應(yīng)能力。系統(tǒng)的適應(yīng)能力不僅體現(xiàn)在“硬能力”如：氣候防護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施（土地規(guī)劃、農(nóng)田保護(hù)、建筑加固、防護(hù)堤壩等）、氣候容量（森林覆蓋率、資源環(huán)境容量等生態(tài)支撐能力）、人口和經(jīng)濟(jì)恢復(fù)力（衛(wèi)生醫(yī)療、可支配財(cái)政收入等）上，還體現(xiàn)在制度和治理的“軟能力”上，如：氣候風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知水平、氣象防災(zāi)減災(zāi)教育、氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)和轉(zhuǎn)移機(jī)制以及災(zāi)害保險(xiǎn)體系建設(shè)等。

2.2 都市密集區(qū)氣候風(fēng)險(xiǎn)的特征分析：以上海為例

都市密集區(qū)的氣候風(fēng)險(xiǎn)受城市化和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展程度的影響，其暴露程度、脆弱性以及成災(zāi)機(jī)理等氣候風(fēng)險(xiǎn)特征具有一定特殊性（見表1）。以上海為例，從4個維度如氣候致災(zāi)因子、城市生態(tài)因素、社會經(jīng)濟(jì)因素、人口因素，分析都市密集區(qū)氣候風(fēng)險(xiǎn)的特征。

（1）氣候致災(zāi)因子。主要指不利氣候事件發(fā)生的頻

率，以及可能導(dǎo)致的社會經(jīng)濟(jì)損失。上海地處長江三角洲

東端，海岸線長約172 km，而上海境內(nèi)地勢平坦，且地處環(huán)太平洋沿岸的主要自然災(zāi)害帶，每年自然災(zāi)害較多，尤其是洪澇災(zāi)害最為突出?；谏虾Ｊ袣庀缶值臍庀髷?shù)據(jù)和災(zāi)情數(shù)據(jù)，上海市的主要?dú)夂蛑聻?zāi)因子包括臺風(fēng)、暴雨洪澇和大風(fēng)（見表2）。其中，暴雨洪澇、臺風(fēng)和雷電的致災(zāi)頻率較高，臺風(fēng)和暴雨洪澇對上海農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響最為突出，雷電導(dǎo)致年均死亡人數(shù)最高。

（2）生態(tài)環(huán)境因素。生態(tài)環(huán)境的惡化或城市生態(tài)服務(wù)功能的減少，可能降低生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力[8]。盡管自2003年以來，上海中心城區(qū)的生態(tài)服務(wù)功能價值總量呈現(xiàn)出緩慢上升趨勢，特別是綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能增加幅度加大，增長率為19.45%。但較60年前的生態(tài)服務(wù)價值總量，已經(jīng)減少了87.96%[9]。上海作為中國最大的經(jīng)濟(jì)中心，城市

規(guī)模不斷擴(kuò)大，其高強(qiáng)度的開發(fā)，對城市生態(tài)環(huán)境容量提出

嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其中，水環(huán)境、耕地和生態(tài)多樣性的服務(wù)功能顯著下降。以水為例，上海城市在長期高強(qiáng)度開發(fā)的驅(qū)動下，大量河道被填埋，河道淤積情況嚴(yán)重，河網(wǎng)水系呈現(xiàn)銳減趨勢，1990-2009年期間，上海市河網(wǎng)密度由6.5 km/km2降至3.4 km/km2，河面密度下降了67%，其中200-1 000 m的中小河道消減最快，占總消亡河道的60%[10]。在土地利用方面，激增的土地需求，造成土地利用結(jié)構(gòu)、布局和強(qiáng)度的不合理化，同時加劇城市環(huán)境容量的下降。如耕地、土壤、水面等逐漸減少，城市的不透水表面不斷增加，加劇了城市熱島效應(yīng)。上海城區(qū)人口規(guī)模每增長100萬人，可導(dǎo)致熱島效應(yīng)強(qiáng)度增加0.91℃[11]。而土地的立體化使用使城市建筑密集，大氣擴(kuò)散能力降低，上海城區(qū)氣候環(huán)境的脆弱性增加。從圖1看，上海市對于氣候敏感地帶主要分布在河口的沿岸、水源地和生態(tài)濕地等生態(tài)功能型區(qū)域。

注：深色區(qū)域?yàn)樯虾夂虼嗳鯀^(qū)，包括：崇明島東南部河口濕地、淀山湖及周邊淀泖洼地，黃浦江及沿岸緩沖區(qū)、上游水源地，南匯東灘、杭州灣北部岸線、以及主要自然保護(hù)區(qū)和森林公園等。

資料來源：王祥榮.河口城市氣候變化脆弱性評估.2008，7.

（3）人口因素。氣候風(fēng)險(xiǎn)的人口因素主要包括兩個方面：人口密度和脆弱性人口結(jié)構(gòu)。在人口密度方面，2010年上海的人口密度已經(jīng)膨脹至3 632人/km2，比2000年的2 588人/km2增長了40.3%，成為全國人口密度最大的城市。而上海50%以上的人口居住在占全市總面積1/10的中心城區(qū)[12]，最為密集的虹口區(qū)人口密度高達(dá)36 299人/ km2，黃埔區(qū)、靜安區(qū)和盧灣區(qū)的人口密度也都突破30 000人/ km2。內(nèi)密外疏的人口分布格局給中心城區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施、各種資源供應(yīng)和防災(zāi)減災(zāi)帶來巨大壓力，增加了城市暴露于氣候異常的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，上海的人口結(jié)構(gòu)也存在氣候風(fēng)險(xiǎn)的不利因素。上海氣候脆弱的潛在人口（17歲以下少年和60歲及以上老年）占總?cè)丝诒壤?3.8%，且80歲以上高齡人口呈現(xiàn)出增長態(tài)勢。這些因素都可能會導(dǎo)致上海災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的增加。

（4）社會經(jīng)濟(jì)因素。上海作為中國最大的經(jīng)濟(jì)中心城市之一，2011年，全年生產(chǎn)總值17 165.98億元，其中工業(yè)產(chǎn)值貢獻(xiàn)率占66.6%，但上海的大型工業(yè)如上海石油化工股份有限公司、臨高新城機(jī)械裝備業(yè)、外高橋電廠、石洞口電廠、上?；瘜W(xué)工業(yè)園區(qū)等，主要集中在沿江沿海的氣候脆弱帶。泰國多數(shù)工業(yè)特別是汽車制造業(yè)也多“臨江而建”，而2011年的洪水直接沖擊了泰國的經(jīng)濟(jì)命脈，并造成4 750億泰銖工業(yè)損失和1 480億泰銖的出口損失。可見，上海的工業(yè)發(fā)展同樣存在潛在受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。一般而言，農(nóng)業(yè)是主要的氣候脆弱性產(chǎn)業(yè)，上海年平均農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積為16 549.9 hm2，但由于農(nóng)業(yè)產(chǎn)值僅占上海生產(chǎn)總值的1.67%， 上海農(nóng)業(yè)受災(zāi)損失對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展命脈影響不大。

3 基于參與式研究的上海市氣候風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 參與式利益相關(guān)者分析法

目前，國內(nèi)外學(xué)者對氣候風(fēng)險(xiǎn)適應(yīng)性政策研究多基于脆弱性評估模型和成本-收益分析[13-15]。脆弱性評估和成本-收益分析可以幫助中央和各級地方政府制定行之有效的氣候適應(yīng)行動方案，但成本-收益分析只能評估預(yù)期政策的經(jīng)濟(jì)可行性或已經(jīng)實(shí)施政策措施的經(jīng)濟(jì)效率，該種分析方法無法為非貨幣性適應(yīng)收益評估提供科學(xué)依據(jù)。為此，筆者擬應(yīng)用“參與式利益相關(guān)者分析（Participatory Stakeholder Analysis）”方法來探討上海氣候風(fēng)險(xiǎn)的適應(yīng)措施和優(yōu)先行動領(lǐng)域。

基于“參與式利益相關(guān)者分析”的氣候風(fēng)險(xiǎn)評估和適應(yīng)性政策探討目前較為少見。所謂“參與式利益相關(guān)者分析”是指讓利益相關(guān)者通過參與打分排序、畫“關(guān)系樹”圖等研究活動，來評價他們在發(fā)展干預(yù)中的相應(yīng)興趣、需求、能力和影響（權(quán)力）等，從而確定如何才能使得各利益相關(guān)方在發(fā)展干預(yù)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中相互協(xié)調(diào)。值得注意的是，參與活動的利益相關(guān)者們不是被分析的對象，而是研究團(tuán)隊(duì)的成員，參與分析他們自己的生存狀況、處境風(fēng)險(xiǎn)、需要解決的問題和行動方案。 因此，“參與式利益相關(guān)者分析”過程也是利益相關(guān)者的認(rèn)知過程和行為改善過程，而研究成果則充分體現(xiàn)利益相關(guān)者的視角、觀點(diǎn)、現(xiàn)狀與需求[16]。

利益相關(guān)者包括發(fā)展干預(yù)中的主要角色（actor）和利益相關(guān)方（stakeholder）。本研究以上海為例，界定利益相關(guān)者為三組群體：一是市政管理機(jī)構(gòu)，他們是上海都市氣候適應(yīng)行動的主要干預(yù)者和實(shí)施者，即actor角色，包括：城市規(guī)劃、水利、交通、醫(yī)療衛(wèi)生、林業(yè)、減災(zāi)（三防辦，應(yīng)急辦等）多個政府部門；二是氣象領(lǐng)域?qū)＜?，主要包括上海氣象局工作者、氣候?yīng)對的相關(guān)科研人員；三是社區(qū)居民，選擇徐匯區(qū)部分居民為研究樣本。

參與式行為性研究的工具包括：半結(jié)構(gòu)性訪談、圖解（問題樹圖、決策樹圖等）、打分排序、關(guān)鍵指標(biāo)（目標(biāo)的、成果的、績效的等）和案例研究等。本研究中主要應(yīng)用了前三種分析工具，即：訪談、打分排序和圖解方法。

3.2 利益相關(guān)者對上海氣候風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知

對上海市公共管理部門（政府）、氣象工作者和社區(qū)分別開展訪談，基于利益相關(guān)者的認(rèn)知和直接感官，了解他們對氣候風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注領(lǐng)域。訪談結(jié)果如表3所示。

氣象工作者更多關(guān)注氣候變化的特征和致災(zāi)因子，特別是風(fēng)暴潮、高溫、洪澇、冰凍、干旱和雷電等讓他們印象深刻。市公共管理部門主要關(guān)注了氣候風(fēng)險(xiǎn)的社會經(jīng)濟(jì)影響。如：“臺風(fēng)暴雨導(dǎo)致戶外廣告、樹木倒塌，影響交通運(yùn)營”、“風(fēng)暴潮導(dǎo)致市區(qū)垃圾無法航運(yùn)至南匯老港填埋場”、“城市積澇”、農(nóng)作物受損、人員傷亡等。社區(qū)居民主要關(guān)注氣候風(fēng)險(xiǎn)的影響結(jié)果，即氣候風(fēng)險(xiǎn)的損失。比較三組利益相關(guān)者的訪談結(jié)果，他們均認(rèn)識到臺風(fēng)、暴雨和高溫是上海的主要?dú)夂蝻L(fēng)險(xiǎn)，且居民從自身感受的角度提出，高溫（如熱浪）對老人和兒童的健康影響更為顯著。氣象工作者表示基于氣象監(jiān)測技術(shù)水平，目前臺風(fēng)和高溫的氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較高，暴雨的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率相對偏低，但高溫的預(yù)報(bào)和預(yù)防的行動措施尚待加強(qiáng)。而防洪防澇是市政管理部門主要關(guān)注的適應(yīng)性問題。

整體而言，政府和公眾對氣候風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知差距較大，特別是居民對氣候風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知呈現(xiàn)“依賴”心理。訪談過程，居民們表示在參與調(diào)查之前“感覺氣候變化和我們沒有關(guān)系”，“這是全球性的問題和政府的工作”、“我們沒有什么可以做的”，可見居民對氣候風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的不足，也是導(dǎo)致都市密集區(qū)氣候脆弱性的因素之一。

3.3 上海氣候風(fēng)險(xiǎn)的影響分析

對應(yīng)對氣候風(fēng)險(xiǎn)影響的部門，即：上海市政管理部門和上海市氣象局，通過打分排序方法來評價他們認(rèn)知的氣候變化影響因素和影響程度（見表4，表5）。

從參與式評估的結(jié)果來看，市政管理部門和氣象專家都認(rèn)為上海氣候致災(zāi)因子為臺風(fēng)、高溫和暴雨，而它們對社會經(jīng)濟(jì)的影響集中在交通運(yùn)輸、能源、農(nóng)業(yè)和城市積澇。但是氣象專家和市政管理部門的認(rèn)知存在差異。氣象專家認(rèn)為上海農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到氣候變化的影響最大，其次是能源供應(yīng)和交通運(yùn)輸。但市政部門對農(nóng)業(yè)受氣候風(fēng)險(xiǎn)的影響缺乏認(rèn)知，他們也表示上海在農(nóng)業(yè)氣候風(fēng)險(xiǎn)防范方面的投入較少。市政管理部門認(rèn)為城市交通和能源受氣候影響的潛在風(fēng)險(xiǎn)最大。上海作為能源輸入型城市，所需能源資源基本上全靠外省市輸入或從國外進(jìn)口。因此，氣候變化對上海能源供應(yīng)和安全的影響是上海經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展必須面對的考驗(yàn)。

3.4 上海氣候風(fēng)險(xiǎn)的適應(yīng)需求分析

氣候適應(yīng)是指生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對實(shí)際或預(yù)期的氣候變化影響作出的一種調(diào)整反應(yīng)[7]。潘家華和鄭艷將適應(yīng)的方法分為工程性、技術(shù)性、生態(tài)和制度性三種類型。工程性適應(yīng)活動主要包括修建水利設(shè)施、環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，

跨流域調(diào)水工程等；技術(shù)性適應(yīng)包括研發(fā)農(nóng)作物新品種、開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)技術(shù)等；制度性適應(yīng)指通過政策、立法等制度化建設(shè)，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域增強(qiáng)適應(yīng)氣候變化的能力，如碳稅、流域生態(tài)補(bǔ)償、科普宣傳等措施[17]。

調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上海市政管理部門和居民對氣候適應(yīng)需求的認(rèn)知存在差異。上海居民認(rèn)為高溫和暴雨對自身的影響最大。通過訪談發(fā)現(xiàn)，上海多數(shù)居民對市政府的城市積澇治理工作較為滿意，但認(rèn)為上海市應(yīng)對高溫氣候的措施，如氣象異常的早預(yù)報(bào)、醫(yī)療救助、用水用電壓力緩解、熱浪危害知識普及等還有待提高。

上海市政管理部門認(rèn)為臺風(fēng)和暴雨對基礎(chǔ)設(shè)施的影響最大，因此，其對暴雨洪澇的適應(yīng)舉措較為關(guān)注。從圖2看出，上海適應(yīng)暴雨洪澇災(zāi)害的需求主要是增量型適應(yīng)，即在對原有適應(yīng)措施的基礎(chǔ)上作增量投入。

以上海應(yīng)對暴雨洪澇的工程性措施為例。目前上海在城市排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面已經(jīng)進(jìn)行了較大投入。截止到2010年，全市共有公共排水管道11 488 km，在全國處于領(lǐng)先地位。自2008年以來，上海積極開展道路積水點(diǎn)的改造工程?，F(xiàn)在每年市區(qū)所有排水管道平均會疏通2次，排水管道的排水功能得到明顯提升。但由于上海市區(qū)鐵軌交通的規(guī)劃，擠壓了地下排水管道的敷設(shè)空間，甚至常常會導(dǎo)致排水管位被迫下穿、上穿、改道或者截?cái)?，從而影響排水能力?？傮w而言，上海的排水系統(tǒng)建設(shè)仍然滯后于城市發(fā)展。此外，上海由于城市化引起的透水面積不斷增加，減少了集水區(qū)地表的入滲能力和滯蓄能力。因此，上海需要改善城市集水區(qū)的規(guī)劃，強(qiáng)化河道治理和河道沿岸生態(tài)修復(fù)工程。

在暴雨的氣候風(fēng)險(xiǎn)分析中，不同部門的管理者對上海城市的制度性適應(yīng)措施提出了相關(guān)建議。上海氣象專家表示，為增加城市對氣候變化的適應(yīng)能力，除了氣象的常規(guī)預(yù)報(bào)外，氣象影響預(yù)報(bào)包括氣候?qū)粑到y(tǒng)疾病等的健康影響預(yù)報(bào)、航空氣象預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)影響預(yù)報(bào)等需要加強(qiáng)；建交委、水務(wù)局等管理者認(rèn)為，盡管上海已經(jīng)出臺《防汛防臺專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案》，但城市災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)有待在交通、極端氣候事件等的應(yīng)急處理方面進(jìn)一步完善；農(nóng)業(yè)部管理者認(rèn)為農(nóng)業(yè)氣候適應(yīng)除了增加和改良農(nóng)產(chǎn)品種類外，應(yīng)注重農(nóng)業(yè)和商業(yè)相結(jié)合的金融衍生品發(fā)展，如農(nóng)產(chǎn)品保險(xiǎn)。民政部門和教育部門的專家表示，上海的物資比較豐富，但是在應(yīng)對災(zāi)害的物資儲備和應(yīng)急物資供應(yīng)管理方面存在軟肋。社區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施建設(shè)和相關(guān)教育宣傳比較滯后。從上海11·15大火等次生災(zāi)害的案例中，已經(jīng)反映出居民災(zāi)害防范意識、逃生意識的薄弱，因此，需要加強(qiáng)城市應(yīng)急基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高突發(fā)性公共災(zāi)害檢測和預(yù)警的能力，并加強(qiáng)對民眾的災(zāi)害防范教育。

4 上海市適應(yīng)氣候變化的政策建議

4.1 上海市在城市增量型適應(yīng)建設(shè)方面具有較大空間

如加強(qiáng)土地利用與城市交通的耦合發(fā)展，將城鎮(zhèn)體系的規(guī)劃與區(qū)域性公共交通體系結(jié)合，控制無序出行，降低交通的能耗；通過開展氣候影響預(yù)報(bào)項(xiàng)目等制度建設(shè)，提高了交通系統(tǒng)在極端天氣下的適應(yīng)能力，提出氣候變化對重大工程、城市建設(shè)、人體健康等的影響及相應(yīng)的應(yīng)對措施；通過技術(shù)培育，加強(qiáng)氣候變化背景下農(nóng)業(yè)種植區(qū)劃和作物種植氣候適應(yīng)性分析，培育抗逆性強(qiáng)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的作物新品種，采取防災(zāi)抗災(zāi)、穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的技術(shù)措施預(yù)防可能受氣候影響而加重的農(nóng)業(yè)病蟲害；通過生態(tài)保護(hù)和改建等工程，提高城市河道、綠地等的生態(tài)環(huán)境容量。

4.2 政府氣候適應(yīng)建設(shè)的投入要充分體現(xiàn)公眾對氣候適應(yīng)的需求

如居民對高溫?zé)崂说年P(guān)注。高溫天氣是一種特別的災(zāi)難，特別對窮人、老人、兒童等社會弱勢群體容易造成影響。高溫天氣作為上海的重要?dú)夂蛴绊懸蛩刂?，已?jīng)對城區(qū)居民的生活產(chǎn)生不可忽視的影響。上海政府應(yīng)該重視日益頻繁且日益漫長的高溫氣候影響，并建立一套城市熱災(zāi)管理體系，并逐步完善醫(yī)療衛(wèi)生等配套設(shè)施和保障制度。

4.3 加強(qiáng)“防災(zāi)型社區(qū)建設(shè)”，降低人口脆弱性

“防災(zāi)型社區(qū)建設(shè)”不僅可以提高公眾的防災(zāi)意識，增強(qiáng)自救能力，而且有助于增進(jìn)公共部門、氣象專家和公眾的信息交流與合作，提高適應(yīng)性建設(shè)的公眾參與程度，形成多元主體參與的氣候治理結(jié)構(gòu)?！胺罏?zāi)型社區(qū)”建設(shè)首先要確定不同社區(qū)的氣候風(fēng)險(xiǎn)，對社區(qū)的氣候脆弱性領(lǐng)域和適應(yīng)能力進(jìn)行排序，從而制定社區(qū)減災(zāi)計(jì)劃。此外，在防災(zāi)型社區(qū)的適應(yīng)性建設(shè)投入方面，即要彌補(bǔ)社區(qū)欠缺的常規(guī)型氣候適應(yīng)設(shè)施，如：社區(qū)公共空間的規(guī)劃改造和綠化帶建設(shè)、減少貧困人口、增加社區(qū)公共衛(wèi)生服務(wù)點(diǎn)等。也要充分利用社區(qū)的現(xiàn)有公共資源做好適應(yīng)性增量建設(shè)，如：危房改造、大型公共空間設(shè)置防災(zāi)設(shè)備等。

4.4 在開展氣候適應(yīng)行動的同時，注重城市規(guī)劃對氣候減緩和適應(yīng)的協(xié)同效用

一方面，上海的社會經(jīng)濟(jì)和生活方式呈現(xiàn)典型的能源強(qiáng)依賴，應(yīng)通過推進(jìn)低碳技術(shù)和產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，加大垃圾回收處理和生態(tài)綜合治理力度，建立綠色工業(yè)體系，推動產(chǎn)業(yè)的低碳化發(fā)展和社會生活方式朝著低碳方向轉(zhuǎn)型，從而轉(zhuǎn)變上海發(fā)展對能源強(qiáng)依賴型為弱依賴型。另一方面，應(yīng)通過合理的城市發(fā)展規(guī)劃，解決地下空間不斷被發(fā)展的電力、熱力和電信等管道占據(jù)的問題，推動下排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)改造；通過合理規(guī)劃，提高土地利用結(jié)構(gòu)、布局和強(qiáng)度的合理化，緩解城市交通擁擠現(xiàn)象，降低機(jī)動車尾氣排放，改善城市氣候環(huán)境；通過合理規(guī)劃，提高城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，遏制水面率降低的趨勢和保障河道通暢，降低城市硬地化率，提高城市氣候影響的生態(tài)恢復(fù)力。

5 結(jié)論與討論

基于以上分析，都市密集區(qū)的氣候風(fēng)險(xiǎn)主要在于4個方面：一是處于沿海氣候高敏感帶的都市密集區(qū)，也是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的地區(qū)，風(fēng)暴潮、海平面上升、咸潮入侵等危害不斷增大，不斷威脅城市生命系統(tǒng)；二是人口老齡化和人口密度不斷增加提高了人口的暴露程度；三是氣候變化和大規(guī)模城市化對生態(tài)系統(tǒng)的疊加影響，導(dǎo)致環(huán)境惡化和資源短缺加劇，生態(tài)恢復(fù)力不斷下降；四是都市密集區(qū)多處于工業(yè)化進(jìn)程，盡管對氣候變化敏感的農(nóng)產(chǎn)比重下降，但密集區(qū)工業(yè)發(fā)展對能源、水資源的需求等呈現(xiàn)出強(qiáng)依賴，第二、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在氣候變化的不適應(yīng)性。

都市密集區(qū)的城市生命系統(tǒng)較為完善，但面對日益頻繁的氣候風(fēng)險(xiǎn)，需要開展增量型氣候適應(yīng)，特別是生態(tài)型適應(yīng)、技術(shù)型適應(yīng)和制度型適應(yīng)需求較高。目前長三角區(qū)域是我國自然生態(tài)系統(tǒng)最脆弱的區(qū)域之一，因地制宜地實(shí)施生態(tài)型適應(yīng)措施不僅可以減緩暴雨、熱浪等氣候變化的不利影響，而且可以涵養(yǎng)水源、保持水土、增加城市環(huán)境容量，降低城市化在氣候風(fēng)險(xiǎn)中的負(fù)面影響。另一方面，城鎮(zhèn)體系中土地利用、交通和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合理規(guī)劃對城市氣候的減緩和適應(yīng)具有良好的協(xié)同效應(yīng)。此外，對上海的適應(yīng)需求分析表明，不同的利益群體對氣候風(fēng)險(xiǎn)的感知和適應(yīng)需求不同。因此，城市氣候風(fēng)險(xiǎn)的綜合防御性工程建設(shè)不僅需要資金支持，還需要通過制度建設(shè)鼓勵多方利益相關(guān)者的參與。

致謝：潘家華研究員、鄭艷博士對該文提出寶貴意見；石尚柏研究員、王建武博士、周亞敏博士、段鳳華博士，上海市氣候中心等單位在調(diào)研和數(shù)據(jù)收集方面提供了幫助，在此一并致謝！

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Climate Risk and Adaptation Strategies in Metropolis Dense Areas：A Case Study of Shanghai

SONG Lei1，2

（1. Institute for Urban and Environmental SCASS， Beijing 100732，China；

2. China Executive Leadership Academy Pudong， Shanghai 201204， China）

篇10

關(guān)鍵詞：雨水花園；生態(tài)效應(yīng)；雨洪管理；可持續(xù)發(fā)展

0 引言

近年來，我國頻繁遭遇前所未有的水資源危機(jī)，城市內(nèi)澇嚴(yán)重，下墊面過度硬化，自然綠地已經(jīng)成為稀缺資源。我國水資源相對短缺，有一半以上的國土地處干旱、半干旱以及季節(jié)性干旱的半濕潤區(qū)，水資源時空分布不均勻，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性缺乏更加嚴(yán)重。與此同時，我國大部分人口和產(chǎn)業(yè)集中在江河湖沿岸地區(qū)，甚至處于泛洪區(qū)內(nèi)，加之大陸性季風(fēng)氣候降雨集中等特點(diǎn)，使大多數(shù)城鄉(xiāng)地區(qū)不可避免地遭受洪澇災(zāi)害威脅。水資源短缺與水災(zāi)害頻發(fā)已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大重要因素。面對這一嚴(yán)峻形勢，我國半個多世紀(jì)以來，以工程措施改造水環(huán)境、解決水問題，取得很大成就。

在當(dāng)前水資源矛盾尖銳的情況下，將雨水進(jìn)行再利用，彌補(bǔ)先天水源不足，緩解城市水問題。我國雨水花園技術(shù)尚處于發(fā)展初期，收效微弱，利用率低。人們一直視雨水為廢棄物，長期以來“一排至之”的做法，不僅浪費(fèi)了雨水資源，同時也破壞了城市水系統(tǒng)的循環(huán)性。在此背景下，我國急需建立一套“滲、滯、蓄、凈、用、排”的雨水循環(huán)利用系統(tǒng)，應(yīng)對水危機(jī)，助力海綿城市建設(shè)進(jìn)程。

1 雨水花園的理論基礎(chǔ)

1.1 可持續(xù)發(fā)展理論

可持續(xù)發(fā)展的理論源于人類對于未來社會的擔(dān)憂，最早應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)方面。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會的《我們共同的未來》，將其定義為既能滿足當(dāng)代人的需要，不危及下一代人的生存，又使下一代人的需要和生活得到保證。

從可持續(xù)發(fā)展理念出發(fā)，雨水利用將成為未來城市發(fā)展的重要參考因素。首先，城市水資源日益短缺，地下水的開采過度以及雨水的初級污染加劇了城市生態(tài)環(huán)境的破壞；其次，季風(fēng)性氣候影響，許多城市內(nèi)澇嚴(yán)重，給人民生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重?fù)p失針對水資源短缺與城市雨洪災(zāi)害兩大主要矛盾，實(shí)現(xiàn)雨水資源的收集與再利用，改善城市水循環(huán)系統(tǒng)，提升城市生態(tài)環(huán)境品質(zhì)。

1.2 生態(tài)設(shè)計(jì)理論

18世紀(jì)下半葉，人類社會邁進(jìn)工業(yè)時代，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展。與此同時，全球變暖、城市膨脹、環(huán)境污染、資源短缺等一系列城市問題威脅著人類的生存。美國建筑師麥克?哈格出版的《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》，標(biāo)志著生態(tài)設(shè)計(jì)時代的到來。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，生態(tài)設(shè)計(jì)將重點(diǎn)放在城市環(huán)境方面，旨在構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、功能高效的人居環(huán)境。

在生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)理論的倡導(dǎo)下，要求規(guī)劃設(shè)計(jì)充分尊重自然原有肌理，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，充分實(shí)現(xiàn)自然資源的再利用與再循環(huán)。雨水花園技術(shù)依據(jù)生態(tài)設(shè)計(jì)理念，結(jié)合規(guī)劃地的自然稟賦，使用鄉(xiāng)土植物，達(dá)到截留污染物、凈化雨水的作用，實(shí)現(xiàn)城市雨水資源的再利用。

1.3 綠色基礎(chǔ)設(shè)施理論

綠色基礎(chǔ)設(shè)施不同于傳統(tǒng)“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”，是保護(hù)環(huán)境、生態(tài)、資源的有效途徑。

美國環(huán)境保護(hù)局將其定義為，為提高整體環(huán)境質(zhì)量而設(shè)置的自然系統(tǒng)或仿自然人工設(shè)施，并將這一概念拓展到雨水徑流管理方面，通過自然系統(tǒng)或模擬自然系統(tǒng)的工程措施對徑流污染進(jìn)行控制。

在城市傳統(tǒng)發(fā)展模式的作用下，城市雨水難以下滲，造成初級雨水徑流污染，形成較高的短時雨水徑流總量和徑流速度，致使城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。與傳統(tǒng)工程設(shè)施相比，雨水花園技術(shù)不僅前期投資、后期維護(hù)成本低廉，而且與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)美學(xué)、生態(tài)等多種功能。

2 雨水花園的類型與結(jié)構(gòu)

2.1 雨水花園的類型

根據(jù)實(shí)施目標(biāo)不同，雨水花園可以分為以控制徑流污染為目的和以控制徑流量為目的兩種類型。

第一，以控制徑流污染為目的的雨水花園，主要功能為處理污染較嚴(yán)重的初期雨水，一般適用于徑流污染比較嚴(yán)重的城市空間，例如停車場、城市廣場、城市道路等，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需設(shè)計(jì)專門的底部排水溝渠。第二，以控制徑流量為目的的雨水花園，主要功能為減少區(qū)域內(nèi)的雨水徑流總量，一般適用于處理雨水水質(zhì)相對較好、匯流面積較小的城市空間，例如建筑屋面、附屬庭院、中小學(xué)校、居住小區(qū)等，構(gòu)造相對簡單，造價低廉，無須設(shè)計(jì)專門的底部排水溝渠。

2.2 雨水花園的結(jié)構(gòu)

雨水花園通過植物的截留與土壤的滲透蓄滯作用，達(dá)到凈化初期雨水污染、降低短時雨水徑流量以及收集地面匯流雨水的效果。一般其結(jié)構(gòu)主要分為蓄水層、覆蓋層、植被與種植土層、人工填料層、礫石層等五部分。

第一，蓄水層主要為滯留和過濾雨水，同時將雨中的沉淀物留在該層。第二，覆蓋層主要為提高土壤滲透作用和凈化雨水，防止水土流失。第三，植被與種植土層主要為過濾與凈化雨水，選擇多年生植物，可短時間耐水澇。第四，人工填料層主要為滲水，其厚度應(yīng)根據(jù)規(guī)劃地的降雨特性、服務(wù)面積確定，多為0.5～1.2m。第五，礫石層主要為排除多余的雨水，由穿孔管排入城市管道中。

3 雨水花園的規(guī)劃要點(diǎn)

3.1 雨水花園的選址

第一，規(guī)劃建設(shè)前必須對場地進(jìn)行適宜性評價分析。在選址前，應(yīng)對土壤采樣，進(jìn)行性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)，避免將雨水花園建設(shè)于土壤滲透性差、土質(zhì)松軟、保水量低的場地上，以免發(fā)生長時間的積水，對城市環(huán)境造成負(fù)面影響。第二，規(guī)劃場地應(yīng)具有適宜的匯水面積，能容納短時驟增的雨水量。開工建設(shè)前，根據(jù)該地區(qū)相關(guān)室外排水技術(shù)規(guī)范計(jì)算場地內(nèi)的雨水徑流量，在城市低洼地帶、易積水區(qū)設(shè)置雨水花園。例如，城市道路、廣場等空間，以便于發(fā)揮對雨水的控制與利用作用。第三，不能對場地建筑以及其他基礎(chǔ)設(shè)施造成損害。在開工建設(shè)前，應(yīng)實(shí)地踏勘場地基礎(chǔ)條件、周邊環(huán)境特點(diǎn)，減少對基礎(chǔ)設(shè)施的影響。例如，在居住區(qū)雨水利用系統(tǒng)建設(shè)中，選址要求距離主體建筑物至少3m，避免浸泡建筑基礎(chǔ)。第四，規(guī)劃場地應(yīng)保留一定面積的地上或地下空間。依據(jù)場地內(nèi)的雨水徑流系數(shù)分析，確定雨水花園的建設(shè)規(guī)模。不同現(xiàn)狀條件的項(xiàng)目，所需的雨水花園建設(shè)規(guī)模不同，留有足夠面積的地上或地下空間，便于規(guī)劃建設(shè)。第五，雨水花園的選址與后期維護(hù)對環(huán)境存在一定要求。例如，雨水花園的選址盡量設(shè)置于南向，遠(yuǎn)離高大喬木根系；場地高差系數(shù)小，減少人為施加土方量；控制周邊污染源，保障雨水水質(zhì)中等，降低對雨水花園內(nèi)種植物的影響。

3.2 雨水花園的規(guī)模

在確定雨水花園建設(shè)要求后，應(yīng)采用量化分析法對雨水花園規(guī)模進(jìn)行測算。依據(jù)水量平衡分析法，對規(guī)劃場地的地面雨水徑流量、匯流量、蓄水量、下滲量等運(yùn)用數(shù)學(xué)科學(xué)算法，推演出所需雨水花園的表面積。依據(jù)多次流量模擬測試實(shí)驗(yàn)，確定雨水花園的積蓄和下滲能力，以及應(yīng)對暴雨強(qiáng)度測評系數(shù)，保證該規(guī)劃地水文條件各要素值動態(tài)平衡，指導(dǎo)雨水花園規(guī)劃方案的可行性與合理性。

4 結(jié)語

作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，零散分布的雨水花園所能發(fā)揮的作用有限。當(dāng)代設(shè)計(jì)師需要建設(shè)更多優(yōu)秀的雨水案例，完善綠色基礎(chǔ)設(shè)施理念，增強(qiáng)普及性（下轉(zhuǎn)第頁）（上接第頁）與應(yīng)用性。雨水花園的建設(shè)需要推廣到城市的各個角落，發(fā)揮各自特定的作用，促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境的改善，應(yīng)對水災(zāi)害，適應(yīng)水環(huán)境，平衡水生態(tài)，以小見大，為現(xiàn)代海綿城市建設(shè)添瓦助力。

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