当前世界环境

介绍

印度有一种独特的气候多样性，在这种气候下，近80%的年降水量局限于短暂的季风期，通常不到100天。尽管这个国家的年平均降雨量为1170毫米，但复杂的季风系统和山脉的特殊朝向导致了一些降雨量过低的地区，在该国的一部分地区出现了多种多样的水资源短缺，同时该国的其他地区却出现了大量降雨，导致了广泛的洪水泛滥。每年这个国家的一部分或另一部分都因洪水而遭受广泛的破坏，因为庄稼、房屋和公用设施遭到破坏，生命受到损失。2005年7月和8月，孟买以及马哈拉施特拉邦和古吉拉特邦其他地区的大范围洪水是由于几天的强降雨(孟买一天降雨量超过900毫米)造成的，在洪水期间，人们的生命和财产受到严重损害，交通和正常生活受到干扰。引起洪水的其他因素包括气旋、海啸、滑坡、由涨潮引起的海岸洪水、冰塞、排水系统堵塞和防洪设施损坏。2004年12月26日，印度尼西亚苏门答腊岛发生地震，在印度洋引发海啸，泰米尔纳德邦、本地治里岛、安达曼岛和尼科巴岛等沿海地区发生洪灾，给受灾地区人民的生命财产造成严重损失。在西藏，由于去年因山体滑坡阻塞帕尔奇胡河而形成的人工湖决口，在喜马偕尔邦的萨特莱吉盆地发生了山洪暴发，由于人工大坝的决口或破裂而造成的洪水威胁持续了一年。然而，在冬季，湖中的水开始结冰，这减少了人工大坝决口的机会。但在2005年夏季的高峰期，由于该地区的暴雨，湖泊和附近冰川的冰冻水融化，给大坝带来了巨大的压力，导致大坝决口，被大坝阻挡的水流入萨特莱吉河，淹没了从金纳尔的Khab到喜马偕尔邦西姆拉的塔塔帕尼的整个地区。最近洪水造成的其他损失有:2013年北阿坎德邦洪水¹2014年查谟和克什米尔洪水，2015年金奈洪水，2017年古吉拉特邦洪水。在过去，由于结构破坏引起的洪水造成了广泛的破坏。古吉拉特邦的Machhu大坝II和安得拉邦的Morvi大坝的失败是由于结构破坏而导致洪水的一些例子。研究人员提出了实时洪水预报、洪泛平原分区、溃坝洪水模拟、洪水灾害和洪水风险制图等洪水管理的非结构性措施。这些研究为规划洪水管理方案和制定紧急行动计划和行动以尽量减少对洪泛区的人为干预提供了技术和工具。^2、3、4

干旱的发生通常是因为降雨不足导致该地区缺水。除了东北地区和喀拉拉邦的一些地区外，印度的每一个地区都面临着干旱的问题。在干旱易发地区采取了各种短期和长期的治理措施。这包括通过供需管理增加水的可用性来管理水。中央和邦政府在干旱易发地区采取了缓解干旱战略。⁵尽管在干旱易发地区采取了这些措施，但由于干旱频繁发生造成的损失仍在逐年增加。⁶这表明干旱管理计划的实施或管理计划本身存在一些不足。因此，需要审查各种干旱管理战略和计划，必要时可考虑到尽量减少易干旱地区损失的目标，在制定执行战略的同时修订计划。

干旱的原因

降雨亏缺是由于大气环流引起的广泛和持续的大气沉降造成的。从最近对全球环流与干旱相互作用的研究结果来看，南方涛动(ENSO)的厄尔尼诺阶段对夏季干旱有很大贡献，对粮食生产产生不利影响。大气中CO浓度的增加₂甲烷和一氧化二氮影响了干旱的频率，从而导致气候变化。由于不加选择地使用氯氟烃(CFC)等气体和在火力发电厂使用焦炭，大气的辐射平衡受到干扰，导致温室效应导致温度升高。根据世界气象组织政府间气候变化专门委员会(IPCC)的说法，大气温度上升0.1到0.3个数量级^oC到2010年，从0.4到2.0^o预计到2020年，南亚地区的谷物产量将减少5%至15%。⁷此外，土地利用变化的影响，主要是由于几个世纪以来流行的广泛砍伐森林，严重影响了水文循环的各个组成部分，导致该国经常发生干旱。

印度干旱易发地区

大约有1亿公顷的地区降雨量不足，12%的地理总面积的年降雨量低于400毫米，35%或略多于三分之一的地区的降雨量低于750毫米。全国总耕地面积的5600万公顷受到降雨量不足和高度变化的影响。农业部和灌溉委员会确定了容易发生干旱的地区，前者根据降雨分布、发生干旱的频率和灌溉百分比开列了名单，而后者则利用了这些地区的降雨和灌溉因素。1975年中央水委成立的干旱地区研究调查组织，结合灌溉委员会1972年和全国农业委员会1976年确定的两份干旱易发地区清单，进行进一步研究。这项研究采用的标准是，干旱是指在被调查的年份中，有20%的年份年降雨量低于正常降雨量的75%，而在长期干旱地区，有40%以上的年份发生了干旱。从历史的角度来看，除了印度东北部和喀拉拉邦的一小部分地区外，没有任何地区没有受到过干旱的影响。干旱易发地区方案技术委员会和沙漠发展方案确定了该国13个邦185个区(1173个开发区)约1.2亿公顷的干旱易发地区。⁸根据历史记载，贾伊斯瓦尔和科尔特⁹据报道，1291年至1979年间，该国的一个或另一个地区发生了120起类似干旱或饥荒的事件。20世纪90年代^th仅一个世纪以来，印度就发生了28次不同程度的干旱。¹⁰表1为不同气象区划干旱发生频率摘要。

表1不同气象区划干旱发生频次

Sl。不。	气象分公司	雨量不足的频率 (正常的75%或以下)
1	阿萨姆邦	非常罕见，15年一次
2	西孟加拉邦、中央邦、康坎邦、比哈尔邦和奥里萨邦	每5年一次
3.	南部内陆卡纳塔克邦，东部北方邦和维达尔巴	四年一次
4	古吉拉特邦，东拉贾斯坦邦，西北方邦	每三年一次
5	泰米尔纳德邦、查谟克什米尔和特伦加纳邦	每两年半一次
6	西方拉贾斯坦邦	每两年一次

干旱的影响

Kulshrestha¹¹报告了农业干旱的通常影响，包括作物损失、人和牛的营养不良、土地退化、其他经济活动的损失、疾病的传播以及人和牲畜的移徙。根据干旱的地理发生率、强度和持续时间，已经报告了不同程度的作物损失。在1957- 1958年的干旱期间，印度农业预计损失50%。2002年的干旱导致水稻和油籽产量分别减少25%和16%。罗摩克里希纳和饶¹²在1987年印度干旱期间，在降雨量< 300mm、300-400 mm和> 400mm的地区，珍珠粟的产量分别下降了78%、74%和43%。Victor等人。，¹³据报道，在干旱期间，安得拉邦的花生和小米产量也出现了类似的下降。对印度东部来说，1970- 1996年干旱造成的粮食生产损失估计平均每年为4亿美元¹这相当于该地区粮食生产价值的8%。¹⁴与粮食相比，干旱对饲料可利用性的影响更为明显。

除了自然原因(缺乏降雨)和先决条件(气候特征、土壤条件、地下水的存在)外，居民(人和牲畜)的相互作用对干旱的发展有着深远的影响。不仅农民受到干旱的不利影响，整个社会都受到价格上涨和额外税收的影响，以满足国家对进口粮食的需求。然而，农民是最大的受害者，因为这是社会的一部分，在生产损失方面首当其冲。因此，有必要采取行动，保护农民免受干旱造成的破坏，主要是通过国家以及区域和国际干预措施¹⁵。

干旱管理

由于干旱影响的地理区域比行政区、塔西尔或街区等行政单位所占的地理区域要大，因此单个行政单位有效应对的能力受到干旱地区其他地区居民行动的影响。每个社区在这个更大的舞台上的地位可以类似于社区中个人的地位。每个社区的个别行动可能会对整个地区的最佳政策产生反作用。对于一个地区，解决方案可能是在河流上建造水库，这是下游其他地区的水源。由于每个社区都选择解决自己的水需求，而不考虑其邻居，河流可能成为所有人的不足水源。发展以行政单位为基础的人人供水可能是最好的解决办法，但这可能需要综合流域发展和管理办法才能取得更好的结果。

可以采取一些基于养护和管理现有供水或减少需求或尽量减少影响的办法来减轻干旱后果。^16、17它们是(1)供水管理(2)需水管理(3)水资源保护(4)即将来临的干旱水文准备(5)开采含水层恢复(6)农业气象研究(7)遥感与GIS应用(8)干旱管理决策支持系统(9)人民参与干旱管理(10)流域综合开发与管理。

缓解干旱战略

干旱确实是一种多方面的自然灾害，造成严重的社会经济影响，并具有长期影响。正是在这种情况下，制定适当的干旱管理战略对于个别国家以及通过国际倡议都是非常重要的。¹⁸干旱管理目前由以下机制和部门处理^17日,19：

政府

• 国家、地区和地区层面的政策问题
• 农村发展基础设施
• 投入品供应、销售和农场咨询服务

非政府

• 非政府组织
• 农村事业单位、地方自治团体
• 私营部门
• 慈善组织
• 社区守则(部落、牧民)
• 国际援助机构

研发机构

• 天气预报
• 通过将站内和农场研究联系起来，实现雨水和土壤管理的最佳实践
• 应急作物计划/季中修正
• 替代性土地利用制度

印度的洪水问题

在印度，年平均降雨量的75%发生在季风季节。在这个季风期间，降雨在时间和空间上极不均匀。雨量充沛的地区受到洪水的影响，而雨量不足的地区则面临干旱的问题。当这个国家的一个地区遭受洪水而另一个地区遭受严重干旱时，就会发生这样的事件。洪水问题因水系而异。发源于喜马拉雅山脉的河流携带着大量的泥沙，造成了上游河堤的侵蚀和下游河段的溢流。恒河-布拉马普特拉河-梅加纳河流域是世界上最大的盆地之一。洪水是雅鲁藏布江流域的常见现象。阿萨姆邦雅鲁藏布江流域的所有地区几乎每年都被洪水淹没。在780万公顷的土地中，有300万公顷，即阿萨姆邦总面积的45%，是洪水易发地区。 In Ganga basin in general flood problem increases from west to east and from south to north. There is a problem of drainage congestion in the extreme western and north-western parts. The rivers such as Gandak, Burhi Gandak, Bagmati and Kamla and other small rivers of the Adhwara Group, Kosi in lower reaches and Mahananda at the eastern end spill over their banks causing considerable damage. High floods also occur in the river Ganga in some of the years causing considerable inundation of the marginal areas in Bihar.^20.

西北地区的主要河流是印度河的支流，即Sutlej, Beas, Ravi, Chenab和Jhelum，都是从喜马拉雅山脉流出的。这些河流在季风季节带着相当大的流量，也带着大量的沉积物。与恒河和雅鲁藏布江地区相比，该地区的洪水问题相对较小。

洪水也发生在半岛流域，这些流域包括印度中部和德干河地区的重要河流，包括纳尔马达、塔皮、马哈纳迪、戈达瓦里、克里希纳和高韦里。除三角洲地区外，这些河流在天然河岸内具有足够的泄洪能力。Tapi和Narmada是浮华的，偶尔会发生大洪水。⁴

直到1953年，政府才开始有系统地记录洪水的发生、造成的损失以及采取的应对措施。到那时，政府才认识到这一自然现象所带来的问题的严重性。

印度的洪水管理和控制

在我国，由于洪水对社会的危害，对其进行管理和控制是必要的。结构措施包括建设防洪工程，如堤防、水坝和河道改造。过去的一般做法是采取结构措施，如修建堤防和水库。许多水坝，如DVC水坝、Hirakud水坝、Bhakra水坝、Ukai水坝、Nagarjunasagar水坝等，都为减少河流沿岸的洪水破坏做出了巨大贡献。对于某些河流，由于各种原因无法修建水库来储存洪水，则采取了其他措施。例如，在比哈尔邦和阿萨姆邦，修建了大面积的堤坝，而在拉贾斯坦邦的加加尔河，洪水被分流到由天然沙丘造成的一系列洼地中。随着越来越多的开发项目侵占印度洪泛平原，当前洪水政策的重点是非结构性洪水管理措施。非结构性措施包括控制洪泛区的土地使用，收购和拆除易受洪水影响的建筑物，恢复或保护湿地地区，洪水保险，洪水预警系统，以及公共信息和教育计划。这些措施既包括短期措施，也包括长期措施。

洪水风险评估与管理政策评价

在1954年前所未有的洪水之后，印度政府采取了若干主动行动，并成立了若干委员会来研究该国的洪水问题。²²过去，政府机构为解决印度遭受洪水的风险和脆弱性采取了若干重大举措。重要的步骤是:

• 政策声明- 1954
• 洪水问题高级别委员会-1957年
• 一九五八年政策声明
• 防洪部长委员会-1964年
• 洪水和洪水救济部长委员会-1972年
• 五年防洪计划工作小组
• Rashtriya Barh Ayog -1987
• 国家水资源综合开发委员会-1996
• 区域工作队-1996年
• 2002年国家水资源政策
• 2005年灾害管理法(DM Act, 2005)
• 国家环境政策，2006年
• 2012年国家水资源政策

诺娜€“结构性措施

提出了各种非结构防洪措施。其中包括实时洪水预报、洪泛平原分区、溃坝洪水模拟、洪水灾害和洪水风险制图等。这些措施为规划洪水管理方案提供了信息和投入，以规范洪泛区的发展活动，并在洪水紧急时期制定疏散计划。这些措施亦用于制订法例和法令，以尽量减少人为对洪泛区的干预。下面简要讨论一些常用的非结构措施:

洪水预报

中央水资源委员会在季风期间通过观察该国主要河流的水位/流量来监测该国的洪水情况，并向地方政府/项目当局/州政府和内政部发布洪水预报。覆盖全国148个低洼地区/城镇及28个水库。该网络分布在10个主要河流系统上，即恒河及其支流，印度河/杰勒姆河，布拉马普特拉河及其支流，巴拉河，东部河流，马哈纳迪河，戈达瓦里河，克里希纳河和西部流动的河流，覆盖72个河流子流域，超过17个州，即安得拉邦，阿萨姆邦，比哈尔邦，恰蒂斯加尔邦，古吉拉特邦，哈里亚纳邦，查谟和克什米尔，贾坎德邦，卡纳塔克邦，中央邦，马哈拉施特拉邦，奥里萨邦，特伦甘纳邦，特里普拉邦，北阿坎德邦，北方邦和西孟加拉邦。一个达德拉和纳加尔哈维利的联邦领土和德里的国家首都领土。28个水塘的入水量预报，是水坝管理当局用以适时开启水闸，使下游的水安全排放，以及确保水塘有足够的储水量，以应付非季候风期间的灌溉和水力发电需要。预报通过各种通信手段传播，如传真、无线、电话、暴民、短信、电子邮件、电子媒体、印刷媒体、社会媒体、网站等。每年，全国各地的CWC区域办事处在洪水期间向用户机构发布6000多个洪水预报和预警。过去几年，CWC发布的预报总体准确率约为97%。

洪泛平原分区

1975年，联邦政府向所有邦分发了一份关于洪泛区分区立法的示范草案。大多数州在跟进洪泛区管理的各个方面，包括可能的立法方面似乎有些犹豫。曼尼普尔邦政府早在1978年就颁布了洪泛区分区立法，但尚未开始划定洪泛区。同样，拉贾斯坦邦也颁布了该州洪泛平原管理的立法。²¹

溃坝洪波模拟

溃坝洪水模拟研究的目的是考虑溃坝洪水的溃坝断面和溃坝时间，预测溃坝洪水的洪峰流量或洪级、洪量、洪波行时等洪水特征。溃坝洪水可以在下游通过河流，并可以评估淹没面积。从溃坝洪水模拟中获得的信息对决策者和管理者制定疏散计划，以保护可能因溃坝洪水而被淹没的人民的生命财产有重要意义。在印度，大坝安全审查小组建议对大多数大型和中型水坝进行溃坝洪水模拟研究。已经进行溃坝洪水模拟研究的一些大坝包括:甘地萨加尔大坝、马丘二号大坝、米蒂大坝、巴尔吉大坝、巴纳大坝、明度莱斯卡大坝、斯里拉姆萨加尔大坝、下马尼亚尔大坝等。

冰湖溃决模拟

冰川灾害是指与高山地区冰川和冰湖有关的灾害及其对下游的影响。冰川湖的爆发一再造成人命损失，并对当地基础设施造成严重破坏。利用遥感技术可以快速而精确地监测冰川湖泊和下游GLOF的影响程度。^{3, 22、23}

洪水预报中的软计算技术

软计算技术，如人工神经网络(ANN)和模糊逻辑已被证明是概念模型的可行替代方案，用于输入输出模拟和预测，并且通常允许缩短开发模型所花费的时间。软计算技术，如人工神经网络(ANN)和模糊逻辑已被证明是概念模型的可行替代方案，用于输入输出模拟和预测，并且通常允许缩短开发模型所花费的时间。各种研究表明，软计算技术在洪水预报中的适用性。^{24日,25日,26日,27、28、29、30}

实时洪水预警与管理决策支持系统

实时发布洪水预警和管理洪水的决策支持系统是一种能够向决策者提供信息，以便实时采取必要措施进行洪水管理的先进软件。该系统需要包括流域特征、水文气象变量、社会经济数据等在内的时空数据库。³¹开发了用于印度巴克拉水库实时洪水预报的决策支持系统。²进一步的山洪管理和处理洪水预报中的不确定性是重要的问题。^32、33水库入库时间序列的模拟对水资源规划具有重要意义。³⁴印度次大陆降水趋势识别和西南季风动力学研究为决策提供了重要依据。^{35、36、37、38、39、40、41、42}

构造措施

几个世纪以来，人们发展了各种各样的建筑来减轻洪水的危害。他们的目标是减少被淹没的面积，或洪水的深度，或洪水的流量。在印度洪水易发地区采取的一些结构措施包括建造水库、堤防(堤防或堤防)和防洪墙，绕道和分流渠道以输送一些多余的洪水，以及改善河道(扩大流量承载能力)等。

印度现有的许多中型和大型蓄水大坝都有助于减缓洪水。在这个国家的许多地方，堤坝的建设是最常见的，以便提供快速的防洪保护。独立后进行的主要堤岸工程是在戈西河和甘达克河(比哈尔邦)、布拉马普特拉河(阿萨姆邦)、戈达瓦里河和克里希纳河(安得拉邦)、马哈纳迪河³²、Brahmani、Baitarni和Subarnarekha(奥里萨邦)和Tapi(古吉拉特邦)。从1954年到2000年，修建了33,630公里的新堤防和37,904公里的排水渠道。

过去采取的防洪措施包括将少数易受洪水影响的村庄抬高至预先确定的洪水水位以上，并将其连接到附近的道路或高地。在这一计划下，北方邦、西孟加拉邦和阿萨姆邦的几个村庄得到了发展。所有4750个村庄的水位都超过了洪水水位。

流域间调水已被认为是纠正区域供水不平衡的可行战略。水供应的巨大变化在该国造成了通常所说的洪水-干旱-洪水综合症。拟议的跨流域调水计划设想在一些主要河流及其主要支流上建造蓄水池，以保存季风流量，用于灌溉、水力发电和防洪。将提供相互连接的运河系统，将富余流量转移到缺水盆地。除了各种其他好处外，互联计划还将为易受洪水影响的河流系统提供洪水控制。

讲话

在印度的不同地区，由于每年频繁发生的洪水和干旱，造成了广泛的生命和财产损失。造成全国不同地区洪水的因素包括强降雨、山体滑坡、沿海洪水、气旋、排水堵塞、丘陵地区人工湖的形成、冰塞、结构破坏和海啸等。需要进行系统的研究，以了解洪水及其特征，以及造成洪水的各种因素(自然和人为)。对于冲积区洪水易发地区，除洪水外，泥沙输运现象的研究也很重要。通常，在易受水浸的地区，会采取结构性和非结构性措施来管理洪水。在实地采取结构性措施之前，需要进行研究，以审查这些措施的效力。为此，需要进行数学和物理建模研究。如今，非结构性措施被认为是更有效的洪水管理措施。同时考虑到结构性和非结构性措施，采取短期和长期战略是适当的。在这方面，一个决策支持系统对于在不同的洪水情况下发展管理策略可能非常有用。

干旱是另一种水文极端情况，需要规划人员和管理人员立即加以注意，以减少其对社会的影响。目前大多数干旱规划管理方案一般都是在干旱发生后才启动。在干旱易发地区没有实施长期计划和管理战略。旱季一结束，政府和公众就对抗旱计划失去了兴趣。在这方面，可以利用遥感、地理信息系统和基于人工智能的系统的先进知识开发决策支助系统，以监测、管理和减轻干旱。这种系统将支持决策者在易干旱地区采取短期和长期管理战略。为了成功实施干旱管理计划，人民参与是干旱管理战略的重要组成部分之一。为了鼓励人民参与，可以在政治、行政和技术各级采取必要的步骤。作为干旱管理战略的一部分，在电子和印刷媒介的帮助下，可开展供应和需求管理的出版运动。因此，有必要制定综合考虑社会、经济、政治等多种因素和一些不可避免的制约因素的水旱综合治理方案。

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