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浙江省重大科技专项—自然灾害预警和应急处置技术实施方案

 

二○○七年十二月

 

一、专项设立的背景和意义

(一)专项设立的背景

我国是世界上自然灾害最严重的国家之一,而我省则是我国自然灾害最严重的省份之一。省委省政府高度重视防灾减灾工作,我省相关工作力度逐年加强,已在自然灾害的预测、预防和应急体系建设方面取得显著成效,然而,从经济社会发展的要求看,当前我省自然灾害防灾减灾形势依然严峻:(1)台风日益频繁,强度增大。据统计,1949年以来影响我省的台风有194个,在我省登陆的有38个。2004年有7个台风、2005年有6个台风、2006年有4个台风登陆或影响我省。从历年登陆或者影响我省的台风来看,近年来台风发生频率有增加趋势。2006年超强台风“桑美”为近50年来登陆我国大陆强度最强的台风。(2)暴雨强度大、风暴潮和洪涝灾害严重。我省台风强且潮位高,正面袭击冲击力大,经常遭受台风风暴潮的袭击,降雨总量大,强度集中。每次台风风暴潮均会导致严重的越堤和溃堤洪水灾害。例如“麦莎”风暴潮造成全省堤防损坏2234处,总长453.5km,堤防决口583处。(3)突发性地质灾害点多面广,发生频率高,危害程度加大。我省突发性地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷。据我省45个已完成地质灾害普查与区划的县(市)初步统计,全省地质灾害及隐患点5480处,易发区面积占调查县(市)总面积的72.31%。我省地质灾害规模不大,但由于人口密集,大多数隐患点稳定性差,因此潜在威胁较大。(4)浙江省及邻近地区地震活跃程度增加。我省为少震地区,但地震灾害也造成了较大损失。如1994年宁波皎口水库M.L4.7级地震,2006年温州珊溪水库M.L4.6级地震群,都造成了一定经济损失和局部地区社会不安定。2005年江西九江5.7级地震,造成严重人员伤亡和财产损失,意味着我省所处我国东部地区发生破坏性地震的可能性不容忽视。

2005年,全国自然灾害直接经济损失2042.1亿元,占全国当年GDP1.1%,因灾紧急安置人口1570.3万人,因灾死亡人口2475人。浙江省自然灾害直接经济损失441.6亿元,占全国的1/5,占浙江省当年GDP3.3%,累计受灾人口2778.1万人次,平均每2人中就有1人次受灾。

在发达国家,如美国和日本,自然灾害损失一般占GDP0.2%-0.3%,而我省自然灾害损失所占GDP的比例则要比发达国家高出10-15倍。

气象灾害是台风、洪涝、风暴潮、地质等灾害的重要诱发因素。“十五”期间,我省中尺度数值天气预报模式系统、数值预报释用和质量评估模式、相关预报技术、方法和手段在防灾减灾中发挥了重要作用。然而,在灾害性天气短时和短期时效的预报、精细化气象预报、集合预报技术等方面还面临巨大挑战,有关强风暴现场实测、重大工程结构的多相介质耦合作用效应、风灾预测和评估等方面和国际先进水平还存在较大差距。风暴潮和洪涝灾害一直得到各国政府重视和支持,美国1995年就建立了热带风暴灾害分析系统TAOS,我国已完成杭州湾计算域的SLOSH模式非漫滩实验,并为杭州湾风暴潮的准确预报提供了条件,但我省在台风暴潮监测、预报、预警和应急实施技术与国外相比还存在不少差距。世界各国均较重视地质灾害防治工作,国外以3S技术和计算机技术为支撑的地质灾害评价应用已很广泛,我省研发了群发性滑坡(泥石流)灾害概率预报(警)系统(LAPS),预报精度在全国处于领先水平,但对突发性地质灾害的形成机理、监测预报指标体系与判据的认识还处于起步阶段;对泥石流、工程活动造成的地质灾害评价及防范研究还较少。我省陆域已基本建成数字测震、前兆、强震三大台网,活断层信息观测系统也在建设,为我省重点区域的地震观测提供了较好的基础,但重大生命线工程、重要人员集聚场所的地震预警技术以及海啸预警技术还处于空白状态,体型大、空间分布广、穿越不同地质土层的城市基础设施如地铁结构的抗震已成为城市抗震减灾研究的重点和难点。农村民居在美国、日本等发达国家普遍具有较强抗震能力,而我省基本处于不设防状态,抗震能力普遍低下,农村民居抗震设计技术、抗震能力评价及抗震加固措施已成为相关领域研究的重点。

(二)专项设立的意义

专项的设立是构建和谐社会、建设平安浙江的重要前提。公共安全是政府及社会提供的一种预防各种重大事件、事故和灾害发生,保护人民生命财产安全,减少社会危害和经济损失的基础保障,是国家安全和社会稳定的基石,是政府加强社会管理和公共服务的重要内容,也是全面建设小康社会必须解决的重大战略问题。加大防灾减灾科研力度,最大限度减少自然灾害给人民生命财产带来的损失,是落实科学发展观,坚持以人为本,构建和谐社会,打造平安浙江的重要前提。

专项的设立是社会经济安全发展的重要保障。经济要素和人口聚集对防灾减灾工作提出了更高要求。经济社会快速发展,城市化进程加快,使得单位面积内财富价值大幅增加,人口向城镇聚集。按单位面积计算,我省沿海经济发达地区,每平方公里创造的国民生产总值已达数千万元,甚至上亿元,特别是城市和经济开发区,有的已达到数十亿元。全省城镇人口比例达56.5%,杭州、宁波、温州等达60%以上,经济总量的增长、单位面积固定资产的提高、人口聚集,将使我省灾害损失十分巨大。重大自然灾害的防灾减灾工作直接关系到人民群众生命财产安全,同时还将使我省城乡可持续发展能力增强,生态环境改善,为工农业生产提供安全保障。

专项的设立是重大自然灾害防灾减灾的重要科技支撑。重大自然灾害的监测、预警和应急处置关键技术,是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中“公共安全”重点领域中的优先主题。《浙江省科技强省建设与“十一五”科学技术发展规划纲要》,确定设立“重大自然灾害预警和应急处置技术”专项,对于提高我省自然灾害应急管理水平,增强防灾减灾预案的针对性和可操作性,提升灾害监测预报水平和预警能力,完善应急反应处置、应急队伍和装备,发挥科技在重大自然灾害防灾减灾中的重要支撑、引领作用,实现预防和减轻自然灾害损失的目标,具有重要现实意义。

二、专项总体目标和拟解决的重大技术问题

(一)专项总体目标

“十一五”期间,针对浙江省主要自然灾害,在气象灾害、台风灾害、洪涝灾害、风暴潮和涌潮灾害、地质灾害、地震灾害等6个重点技术领域,依托重大工程,实施6个左右重大项目和50个左右重点项目,攻克60项左右关键、共性技术,获得100项以上专利,其中发明专利10项以上,建设40个以上示范工程,基本建成具有“预测、预防、预警、应急处置”四位一体的防灾减灾技术保障体系,显著提高我省处置突发自然灾害事件的能力。

通过重大自然灾害预警和应急处置技术的示范和推广,为我省自然灾害造成的直接经济损失,从目前占当年GDP3.3%降低到1.0%左右,并显著减少同类灾害人员伤亡数,使防灾减灾总体技术水平达到中等发达国家平均水平提供强有力的技术支撑。同时,构建我省自然灾害预警和应急处置科技支撑体系和人才队伍,争取建成一个国内领先水平的防灾减灾科技创新平台;促进相关行业部门科技创新能力提高和技术进步,并编制相应的防灾减灾技术标准;培养和扶植3-5家防灾减灾科技创新型企业,以带动相关产业的快速发展;提高政府处置突发公共安全事件能力,为全面建设和谐社会提供可靠的科技保障。

(二)拟解决的重大技术问题

通过专项研究和技术攻关,解决几类重大自然灾害预警和应急处置中的相关关键和共性技术问题:

1)灾害场的特征和形成机制问题;

2)承灾体的性质和抗力评价问题;

3)灾害引发风险和灾情预警问题;

4)合理经济的应急处置技术开发和适用问题。

通过对灾害场的监测和数值模拟,研究灾害场的特征和形成机制;建立灾害场作用下,承灾体和灾害场共同作用机理模型,获得承灾体的抗灾能力,并作出灾害破坏评估。在承灾体建设阶段,提出承灾体抗灾加固和防范措施,提高承灾体的防灾能力;在灾害来临之前,作出预警和预测,并提出应急处置技术方案。

三、专项拟设立的重大、重点项目及主要攻关内容

(一)重大项目

1、台风风暴潮作用下海塘灾害预警和应急处置技术研究与示范

主要攻关内容包括:台风风暴潮动态监测和实时预报技术,海塘安全性评价模型,风暴潮作用下海塘破坏机理研究,海塘及护塘工程安全稳定实时监测、预警及应急工程加固技术,海塘越堤或溃堤洪水灾害风险评估及处置技术,示范工程建设及应用。

2、重大生命线工程抗震技术研究与示范

主要攻关内容包括:软弱土层液化和震陷及震后大变形机理,地震荷载下复杂基础设施破坏失效模式及抗震设计关键理论,重大地下结构地震及次生灾害应急处置技术,近岸基础设施抗震设计理论,示范工程建设及应用。

3、小流域突发性洪水灾害预警和应急处置技术研究与示范

主要攻关内容包括:小流域内短历时雨情、水情准确测报技术,小流域内洪水模型,洪水监测预警技术,小流域洪水灾害避难场所选址方法,示范工程建设及应用。

4、突发性地质灾害预警和应急处置技术研究与示范

主要攻关内容包括:突发性滑坡的形成机理研究及加固方法,突发性滑坡地质灾害的监测技术,突发性滑坡灾害应急避灾场所选址方法,突发性滑坡灾害的调查与区划,示范工程建设及应用。

5、不利风环境重大基础设施抗风灾关键技术研究与示范

主要攻关内容包括:建筑物风场数值模拟及风荷载研究,建筑物风载下受力性状和破坏机理研究,建筑物结构安全性评价及预警技术,建筑物风灾害防范加固技术,示范工程建设及应用。

6、强台风精细数值预报技术研究与示范

主要攻关内容包括:台风和强风暴灾害动态监测分析技术,台风和强风暴灾害数值方法,台风和强风暴精细预报技术和短时临近预警预报技术,临近登陆台风路径、强度突变机理研究和关键预警预报技术,雷电灾害监测、预警、防御技术和防范工程。

(二)重点项目

1、气象灾害领域

为提升气象灾害的预警和预报水平,实现“定时、定点、定量”的预报目标,对灾害性天气的形成机理、演化规律、监测技术和预报模型等进行研究。重点开展以下研究项目:

1)气象灾害监测、预警和预报技术

2)强对流天气预测、预报技术

3)空中水资源监测、预警和应用技术

4)人工影响天气技术

5)干旱监测、分析和预报技术

6)基于GPS技术强风暴灾害监测、预警技术

7)全省及局部气候动态监测评估和预测技术

8)应对气候变化影响的防灾应用技术

9)生态环境气象安全评估技术及应急处置技术

2、台风灾害领域

为提升台风灾害下重大基础设施的抗风防灾能力,开展局部台风灾害场、重大基础设施和台风相互作用规律、重大基础设施抗风机理、加固技术和应急预案等研究。重点开展以下研究项目:

1)台风灾害的短时监测预警技术

2)风致交通灾害预报与防范技术

3)避风港抗风灾技术

4)在建建筑物台风灾害预警、防范及加固技术

5)农居防风抗灾技术

6)不利环境下局部强风场的试验、监测和预报技术

7)地面风环境的数值模拟和监测技术

3、洪涝灾害领域

洪涝灾害是我省最重要的自然灾害种类之一。针对我省的具体情况,开展流域洪涝致灾机理、洪水模型、洪涝预报技术、应急预案等的研究。重点开展以下研究项目:

1)大江大河防洪减灾技术

2)小流域洪水灾害监测、预警与应急处置技术

3)病险水库大坝病害机理及安全稳定性评价技术

4)病险水库洪水灾害监测预警与应急处置技术

5)滨海平原洪水灾害预警和处置技术

6)病险水库溃坝及溃坝泄洪洪水模拟和洪水灾害风险评估技术

7)小流域洪水风险评估技术

8)病险水库大坝实时监测技术与示范应用

4、风暴潮和涌潮灾害领域

为提升我省千里海塘和大江大河的防风暴潮和涌潮能力,开展风暴潮和涌潮形成机理、与海塘(江堤)相互作用规律、加固技术和预警监测和应急处置技术等的研究。重点开展以下研究项目:

1)防洪堤洪水和涌潮动态监测和预报技术

2)钱塘江涌潮对海塘工程系统破坏作用研究与示范

3)涌潮和洪水的防控技术

4)越江隧道对强涌潮和洪水冲刷防护技术

5)强涌潮和洪水对越江隧道盾构施工的影响评估技术

6)台风风暴潮动态监测和实时动态预报技术

7)海塘堤坝无遗漏分布式监测技术及测量系统

8)涌潮和洪水对涉水工程基础冲刷作用及防护技术

5、地质灾害领域

针对我省突发性地质灾害点多、面广、发生频率高、危害程度大的特点,开展地质灾害形成机理和发育规律、加固和防范技术、评价分析方法、应急预案等的研究。重点开展以下研究项目:

1)小流域泥石流地质灾害的监测和预警技术

2)小流域泥石流地质灾害应急处置技术

3)应急避灾场所选址及建设技术

4)工程活动引发地质灾害的评估和加固技术

5)城镇工程抵御重大地质灾害能力评估及预警技术

6)滑坡灾害综合评价及治理技术

7)小流域泥石流地质灾害综合评价与防治技术

8)地质灾害远程实时分布式监测技术与示范监测系统

9)地质灾害风险评估技术

6、地震灾害领域

针对我省城镇化发展迅速,抗震防灾研究相对薄弱的特点,开展地震监测预报、重大基础设施和农居等地震响应机理、抗震设防技术和应急预案的研究。重点开展以下研究项目:

1)浙江海域地震监测台网组网技术研究及示范台站建设

2)长三角城市群(浙江)地震应急快速联动技术

3)基于网格的地震数据快速处理技术

4)长三角城市群(浙江)动态地震速报技术

5)杭州湾跨海大桥强震动监测及震害预测技术

6)浙江海域及邻区地震海啸监测和预警技术

7)地震和海啸灾害监测仪器与示范监测系统

8)基于性能的复杂超限高层建筑抗震设计技术

9)浙江沿海典型农居抗震技术

四、专项组织实施方式

(一)由省科技厅相关职能部门领导和组织整个专项的实施。具体负责专项总体方案、总体目标以及总体实施计划的审定,负责专项各关键、共性技术攻关课题组、示范单位的最终审定,负责专项经费使用计划的最终审定,并负责专项实施的监督、协调和解决专项实施过程中出现的重大问题。

(二)由省科技厅聘请成立浙江省“十一五”重大自然灾害预警和应急处置技术专项咨询专家组。负责专项总体方案和实施计划的制订,专项各关键、共性技术攻关课题组的组织,攻关课题组和应用示范单位的遴选,专项经费使用计划的制订,并负责对攻关课题和示范工程实施的指导、中期检查、验收和绩效考评等。

(三)所有的申报项目均应符合本专项主要攻关内容方向。项目承担单位将按照公开公正、竞争择优的原则,分别采用招投标、择优委托或定向委托的方式来确定。鼓励对现有成熟的技术、成果的引进消化吸收再创新;突出以企业为主体,鼓励高校、科研单位和企业联合协作攻关,优先支持产学研相结合的项目。

(四)采用监理制,由省科技厅监察部门对项目执行全过程进行监督。

五、专项实施的可行性和预期效益分析

(一)专项实施的可行性

省委省政府高度重视防灾减灾工作,为专项的实施创造了良好的工作环境。《浙江省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,提出“提高台风、洪涝、干旱等气象灾害和地震的防灾减灾能力。加强防减灾设施建设和应急网络平台建设”。省政府还先后颁发了浙江省防汛防旱、防台等预案,专门制定了《浙江省防震减灾、地质灾害等“十一五”规划》。《浙江省科技强省建设与“十一五”科学技术发展规划纲要》把“重大自然灾害预警和应急处置技术”列为我省26个重大科技专项之一,充分体现了省政府对重大自然灾害防灾减灾的高度重视。省委省政府对防灾减灾工作的高度重视,为防灾减灾工作指明了方向,极大地提升了防灾减灾工作的影响、地位和力度,为专项的实施提供了政策保障,营造了良好的工作环境。

我省多年防灾减灾工作的开展,为专项的实施奠定了良好的工作基础。我省气象、水利、林业、国土、地震等系统针对不同自然灾害,投入了大量财力物力人力进行防灾减灾条件、能力建设,做了大量扎实的工作,为全省重大自然灾害的防治工作打下了基础。如:基本建成我省数字化陆地地面地震监测台网和灾害预测框架;初步形成了气象综合立体监测网基本框架;研制了“群发性滑坡(泥石流)灾害概率预报()系统(LAPS)”;我省重要小流域和重要小(二)型水库水雨情自动测报系统的建设已经启动,全省防汛抗旱指挥系统得到进一步完善等。浙江大学建成了目前国内先进的大型边坡模型试验系统,地震荷载的MTS模拟系统,中国计量学院完成实验风洞建设并拥有配套的实验软件,浙江省水利水电河口海岸研究院建成了潮汐河口海湾泥沙重点试验室等。上述研究平台为本专项实施奠定了良好的基础。

一支防灾减灾科研人才队伍基本形成,为专项的实施提供了人才支撑。多年来,我省气象、水利、林业、地质、地震等领域开展了大量的科研工作,取得了一批科研成果,有些科研成果已经应用推广。气象、水利、林业、地质、地震等系统,拥有一支具有丰富实践经验的专业人才和较为完备的基础科研设施。同时,浙江大学、中国计量学院等高等院校、科研院所也有较强研发能力。我省已基本形成一支具有较强研发能力和较高层次的防灾减灾科研队伍,技术支撑能力不断提高,为专项的实施打下了坚实的人才基础。

(二)预期效益分析

通过专项的实施,突破60项左右急需解决的关键、共性技术,建设40个以上重大自然灾害预警和应急处置关键技术的示范工程。形成一批具备自主知识产权的自主创新、集成创新的新技术,获得100项以上专利,其中发明专利10项以上。培养一批从事防灾减灾服务的管理人员和专业技术人员,为我省自然灾害预警和应急处置提供人才队伍支撑。加快行业部门创新能力建设和技术进步,促进专业化、规模化的防灾减灾装备制造企业的成长,带动相关产业的快速持续发展。全面推进我省防灾减灾科研工作,加快科研体系建设,促进重大科技成果的示范和推广应用,基本建成具有“预测、预防、预警、应急处置”四位一体的防灾减灾技术保障体系。到2010年,我省应对气象灾害、台风灾害、洪涝灾害、风暴潮和涌潮灾害、地质灾害、地震灾害等重大自然灾害的预警和应急处置综合技术水平明显提高,达到中等发达国家的平均水平,显著降低我省自然灾害的直接经济损失和自然灾害中的人员伤亡,为我省全面建设小康社会、构建“平安浙江”和以人为本的和谐社会作出重要贡献。为政府提高处置突发公共安全事件能力提供科技支撑,为全面建设和谐社会提供可靠的科技保障。

六、分年度计划安排与经费预算

(一)分年度计划安排

本专项的起止时间为:20071月—201012月。

20071月~200712月:编制年度项目申请指南,启动第一批12个重大项目和5个左右重点项目。

20081月~200812月:启动第二批23个重大项目和15个左右重点项目;第一批项目中期评估,并根据评估情况予以适当调整。

20091月~200912月:启动第三批12个重大项目和15个左右重点项目;开展第二批项目的中期评估,第一批项目结题验收,总结实施经验,开展示范推广。

20101月~201012月:启动第四批12个重大项目和15个左右重点项目;开展第三批项目的中期评估,前几批项目结题验收;示范推广应用;“十一五”总结,绩效评估。

(二)经费预算

本专项共需研发投入25000万元,其中争取国家拨款7000万元,省财政拨款7000万元,地方政府配套4000万元,以及承担单位自筹7000万元。

 

 

主办单位:浙江省科学技术厅 承办单位:浙江省科技信息研究院信息技术中心
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