浊浪滔天:洪水的防范自救-气候、降水与洪水
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    洪水灾害是自然界一种极其常见的自然现象,它的形成不是一朝一夕就可以完成的,而是有一个过程,要想更清楚地知道洪水的形成过程,首先,我们来了解气候与降水的关系。

    地球上的水资源地球上的水资源众所周知,地球是一个蓝色的星球,水是地球上最主要的组成部分,也是最重要的物质。在地球上,海洋的面积约占地球总表面积的71%,它们不仅参与、促进地理环境的形成与发展,也推动了生物文明的产生与变革。

    地球上水的循环从来没有停止过,海洋是这个庞大水圈家族的最重要成员,大约97%的水在海洋中,其余的3%是河流、湖泊、地下水、大气水分和冰。若把这3%再来进行分配,那么在冰川里储存着77%的水,地下水占22%的比例,而江河湖泊中的水则占不到1%。虽然这不到1%的水看起来比例非常小,但是其对自然界的力量和对人类的功用却不可小觑。

    河流中的水资源由涌出地面的地下水和降水组成,这些水首先汇 集于低洼处,受地球重力的作用形成洼地流动,然后顺着天然的泄水通道流淌下来,由此可见河流这个词是河槽和水流的总称,河流还起着输水、输沙的作用。

    1.河流给人类带来的利弊

    (1)河流

    汇集在地面低洼处的地下水或大气降水,在重力作用下,周期性地或经常地沿流水本身形成的洼地流动,就是河流。河流是水流与河槽的总称,是在一定的地质和气候条件下形成的天然泄水通道。河流是输沙、输水的通道,河流的集合是水系,河流的集水区域是流域。

    洪水的形成过程、产生和泄洪规律受到河流、水系与流域的共同影响。所谓水系是众多河流的集合,流域是河流的集水区域。一条发育成熟的天然河流,一般由河源、上游、中游、下游和河口五个部分组成。

    常见的河源有溪涧、泉水、冰川、湖泊或沼泽等;上游是河源的延续,也就是整体的河流上段部分,多在峡谷深山,河槽深浅不一,河道较窄,水流量小,落差大,最易形成急流和瀑布,河谷下切也侵蚀强烈;中游即河流的中段,流经地段一般多为丘陵岗地或部分平原地带,河面宽阔,河床坡度较缓,河水流量较大, 水位落差较小。下游是河流的下段,流经地带多为冲积平原,河道虽宽,但是浅,水流量大,流速平缓,河势易发生变化;河口也就是河流的终点了,河水由此流入海洋,或是湖泊、水库等地方。

    区域降雨形成的水,通过不同渠道,最后汇入河流,那么这个区域就是该河流的流域盆地。一般河流越长,流域面积也就越大。流域的分界线通常位于山区,叫做分水岭。

    河床的坡度也叫做河床梯度,是河流的重要特征之一,河床坡度是用一段河床的垂直落差(米)与水平距离(千米)的比值表现出来的。

    一般情况是河流上游的河床坡度较大,越来越小,至河口段坡度为最小。

    水流速度也是如此,上游流速快,落差也很大,到了下游变得逐渐平缓。随河水冲积下来的泥沙沉积明显,两岸也多为冲积平原。

    亚马孙河、尼罗河、长江、密西西比河和黄河同为世界五大河流。

    其中亚马孙河是流域最广、流量最大的河流,居世界首位。全长6400千米,流域面积705万平方千米,每年入海水量达到6600立方千米,占世界河流总入海水量的1/6。

    我国境内也有7大河流,分别是:长江、黄河、松花江、珠江、淮河、海河、辽河。其中长江全长6397千米,流域面积超过180万平方千米。

    (2)泥沙

    河流在不断的运动过程中,不仅仅输送水体,还有大量的泥沙和化学物质等固体物质,这其中泥沙占90%,其他物质占10%。由此可见,河流也是自然物质循环的重要通道。据科学统计,全世界的河流每年要向海洋输送水量数万立方千米和数十亿吨的固体物质。尤其是在洪水季节,或是流经水土流失严重的区域,如黄河,如果是在洪水季节流经黄土高原,两个条件同时存在,这时的泥沙等悬浮物所占的比例就会大大增加,每吨水中固体物质的含量高达30千克。

    河水的流速和固体物质的颗粒大小直接影响到河流的输运能力。

    流速越快,输运固体物质的能力就越强,固体物质的颗粒越小就越容易被输运;同样的流速下,固体物 质越大就越不容易被输运。

    一般情况下,河流的上游地区,地形较为陡峭,河道相对来说也比较狭窄,河床坡度比较大,岩石和土壤不断被湍急的河水侵蚀,从而形成峻峭的峡谷;但是河流的中下游地区,情况就有所不同,河床越来越宽,河流速度变慢,搬运能力下降,河水所携带的泥沙等固体物质就慢慢沉积下来。例如,黄河到了下游水流速度变缓,不能再输运大量的固体物质,故而固体物质沉积下来,形成了今日的“地上悬河”。

    河流在同一地点的不同季节,搬运能力也有所不同,汛期河流流量大,流速高,沉积在河床底部的泥沙则会被冲走;非汛期河流流量小,流速也较低,河水输沙能力下降,颗粒较大的泥沙便会在河床上沉积。

    (3)冲积平原

    我们的地球地壳在不断地变化,长期以来地壳的沉降区域,不断地接受着四周高地剥蚀下来的碎屑物质,这些碎屑物质大多由河流输运而来,渐渐把高低不平的洼地填埋得平坦起来,最终形成了平原。冲积平原的形成,从名字上便可略知一二,是因河流输运的固体物质沉 积而形成。比如,广阔的河漫滩平原、三角洲平原都是冲积平原。

    其实,世界上的大平原绝大多数是冲积平原。例如,南美洲的亚马孙平原,面积为560万平方千米,是世界上最大的冲积平原。我国的华北平原也是由黄河、淮河和海河等大河合力冲积而成。自第三纪以来华北平原持续沉降,而每年经黄河的输运来自黄土高原的泥沙近16亿吨,久而久之在下游囤积而成一个大平原,沉积层厚数百米至上千米不等,总面积约为30万平方千米。

    在平原的形成过程中,洪水在其中起着重要的作用。每当汛期来临,洪水来袭,水流量增大,流速高,洪水夹带着大量的固体物质奔流而下,直至平原,冲溃防堤时,河流水量急剧减小,流速也随之减缓,因而固体物质便会沉积下来,慢慢地形成冲积平原。

    冲积平原由洪水冲积而成,也是洪水泛滥的多发区。因为地势平坦,土地肥沃,人类多喜欢在这样的条件下生存和发展,当人类聚集于此时,于是,洪水这种正常的自然现象也转变成为威胁人类的灾难。

    综合上述可知,人类要在由河流造就而成的冲积平原上繁衍生息, 就必定无法避免与洪水的斗争。

    2.自然界的水循环

    为什么天上的雨下不完,江河里的水流不尽,海洋里的水又不会干枯?这都是因为水的循环。

    地球上的水可分为三大类型:

    一种叫大气水,包括雨水、雪花及大气中的水蒸气等;另一种叫地表水,如江河湖海中的水;再一种称为地下水,如土壤、岩石中的水。

    大气水、地表水、地下水相互联系,形成一个连续的水圈。这个水圈中的各种水一直在不停地运动着,通过蒸发、冷凝、降水等连续不断地循环运动,科学上称之为水的循环。

    水的循环运动每时每刻都在全球范围内进行着,它可以发生在海洋与海洋上空之间,陆地与陆地上空之间,也可以发生在海洋和陆地之间。水的循环过程可分为以下三个步骤。

    一是蒸发和升腾的水分子进入大气。水分子吸收太阳辐射后,从海洋、湖泊、江河及潮湿的土壤表面等蒸发到大气中去;生长在地表的植物,通过茎叶的蒸发将水扩散到大气中,植物的这种蒸发作用称为蒸腾。通过蒸发和蒸腾的水,水质都得到了纯化。

    二是以降水形式返回地面。水分子进入大气后,变为水汽随气流运动,在运动过程中,遇冷凝结形成降水,以雨或雪的形式降落到地面。降水给地球带来淡水,是陆地水资源的根本来源,养育了地球上的生灵万物,同时降水还能使空气净化,把一些污染物从大气中洗去。

    三是重新返回蒸发点。当降水到达地面后,一部分渗入地下,补给地下水;另一部分流向低洼的湖泊或补给河流,最后干流归海,水又回到海洋、河流、湖泊等蒸发点。

    这就是自然界的水循环。

    推动水循环的动力是太阳辐射, 太阳辐射促使地面增热、海水蒸发、冰雪消融、大气流动等等。据科学家估计,地球接受的太阳能约有23%消耗于海洋表面和陆地表面的蒸发上,当水汽凝结时,这些能量又重新释放出来。

    自然界的水循环,从长期的观察来看,大体上是平衡不变的:全球海洋表面和陆地表面的总蒸发量等于海洋表面和陆地表面的总降水量。但是,这种自然状态的水循环,有时会因大面积森林砍伐、修筑水库等人为因素的影响而有所变化。

    水循环是自然界最重要的物质循环之一。由于水的循环,使水得到净化。当水通过蒸发、蒸腾进入大气时,大部分杂质留了下来,雨水到了地面经过砂石的过滤和沉淀,成为洁净的水源。由于水的循环,使全球的水量和热量得到均衡调节。

    也正是由于水的循环,才使得自然界气象万千、生机盎然。假如水的循环停止,将再也看不到电闪雷鸣,再也没有阴、晴、雨、雪,当然,大自然的一切也将不会存在。

    3.水对农业、工业的重要性(1)水是农业的命脉水是农作物生长的基本条件之一。要保证农作物的正常生长发育,必须根据不同作物对水分的需求, 适时适量地供应水分。

    水分是作物的重要营养物质,所有植物体中都程度不同地含有一定量的水分,蔬菜中水分的比重较大,如马铃薯中水分占70.8%,黄瓜中的水分达90%以上。粮食作物中的水分则较少,如稻谷中水分占10.6%,大豆中水分占9.8%。

    几乎所有的作物生长发育过程都和水密切相关,种子的萌发和庄稼的生长,都需要有充足的水分。

    根据科学的测定,生产1吨小麦需要1500吨水,生产1吨棉花需要1万吨水。一株玉米,从它出苗到成熟,所消耗的水分达200公斤以上。“水是农业的命脉”,生动说明了水在农业环境中的重要作用。

    种子播入农田后,土壤里要有一定的含水量,使种子体积膨胀,外壳破裂。与此同时,子叶里储藏的营养物质溶解于水,并借助水分转运给胚根、胚轴、胚芽,使胚根伸长发育成根,胚轴伸长拱出土面,胚芽逐渐发育成茎和叶,这样种子萌发成幼苗。要使幼苗茁壮成长,开花结果,仍要供给充分的水分。

    水是植物跟外界环境作物质交换所不可缺少的,农作物只有在水分充足时才能够进行正常的生命代谢活动。土壤里的营养物质溶解在水里才能够被庄稼吸收,叶子以水和二氧化碳作为原料来制造养分;植物体内的各种生理变化在充满了水的细胞里才能进行。如果土壤里缺少水分,那么叶子就无法制造养分,庄稼也不能生长发育,甚至枯死。

    所以说水是使庄稼正常生长、丰收高产的最重要条件。

    农作物吸收的水分大部分消耗在蒸腾上,据观测,夏天一片叶子在1小时里所蒸发的水分,比它本身原有的水分还要多。植物蒸发水分是重要的生理过程,旺盛的蒸发可加速根对水分的吸收,土壤里的养分可随水流被带入植物体内,再 转移到体内各部分去,供其生长发育的需要。另外,水分还参与调整植物的体温,维持它和气温的平衡,以免受害。

    水分不足,会影响作物生长,导致作物产量下降。若土壤中水分不足,就要予以灌溉来补充水分。

    人们常见的水稻、小麦、玉米、黄瓜、白菜、西红柿等栽培作物,其需水量与有效降水量之间的差异,主要依靠人工灌溉来补充,特别是在比较干旱的地区,更需要定期灌溉。灌溉农田具有明显的增产效果,是目前水资源的主要用途之一。据统计农田灌溉的水量不仅超过生活用水量,而且远远超过工业用水量,在世界上比较落后的农业国更是如此。

    (2)水是工业的血液

    水是工业的血液,任何工业生产都离不开水,可以毫不夸大地说,几乎没有一种工业能不用水,没有水,工厂就不能开工。

    水是一种最优良的溶剂,它不仅能溶解很多物质,而且还可用于洗涤、冷却和传送等方面。由于水具有多方面得天独厚的性质,因此在工业上得到极为广泛的应用。

    工业上用得最多的是冷却用水。

    由于水具有比其他液体物质大得多的热容量,可储藏较多的热量,并且水价格低廉,取用方便,因而使之成为工业部门用量最大、最经济实惠的一种冷却剂。冷却用水在工业生产过程中可以带走生产设备多余的热量,以保证生产的正常进行。

    在火力发电、冶金、化工等工业部门冷却水用量都很大。一个40万千瓦的热电厂,大概需要20多个流量的水,即需要每秒流过某一断面的水量为20立方米。钢铁厂每生产1吨钢,需耗用200吨的冷却水;合成氨化工厂每生产1吨氨,则需要冷却水480吨左右。一个工业发达的地区,冷却用水量一般可占工业 用水总量的70%左右。不过冷却水可以重复使用,而且对水质一般影响不大,这样可减少水的消耗量。

    另一种工业用水是产品用水。

    它在生产过程中与原料或产品掺杂在一起,有的成为产品的一部分,有的只是生产过程中的一种介质,如在食品工业中的酿酒、制醋、生产酱油、制造饮料等,水都成为产品的组成部分,这些工业对水的质量要求十分严格。在造纸、印染、化工、电镀等工业中也有产品用水。

    这些水用过之后会含有大量的有害物质,如不进行处理,可能造成严重的水体污染。这种工业用水的重复利用率很低,耗水量也很大。如一个50万纱锭的纺织印染厂,日需水量在5000吨以上;每生产1吨人造纤维,用水量在1000吨以上;造纸工业也是用水大户,每生产1吨纸,可消耗500吨左右的水。

    再一种就是动力用水,即以水蒸气推动机器或汽轮机运转。这主要应用在一些机械、动力、开采等行业。动力用水对水质要求不高,可以循环使用,真正的耗水量也不是很大。

    此外,还有用来调节室内温度、湿度的空调用水,用于洗涤、净化的技术用水以及厂区绿化所需要的水等也要消耗掉相当一部分水。

    近年来,随着工业的迅速发展,对水资源的需求也在急剧地增长。

    据统计,工业用水一般占城市用水总量的80%,它是造成许多地区水资源供需矛盾日益尖锐的主要因素,更是许多城市出现“水荒”的原因之一。因此,必须加强工业用水管理。

    气候对降水的影响气候对降水的影响气候变化是指气候平均状态在统计学意义上的显着改变或者持续较长一段时间(典型为10年或更长)的气候变动。

    气候变率是指气候的平均状态和其他统计量(譬如标准偏差、极端事件出现的频数),在各种时间和空间尺度上的自然变化。也就是气候在一段时间内的自然波动。

    当某地天气现象或气候状态严重偏离其平均状态时,都是小概率事件。这些不容易发生的事件就可以称为极端事件,也可以称为气候极值。譬如严重干旱、严重洪涝、强高温热浪和低温冷害等都是极端事件。

    1.气候变化与灾害之间的关系

    自然灾害分为很多种,其中与气候变化有关的气象灾害主要有:

    旱灾、洪涝灾害、高温热浪、沙尘 暴、霜冻、冰雹、暴雨、雷雨、大风、雪灾等。我们称这种由于气象条件对人类的生命财产和国民经济建设及国防建设等造成直接或间接损害的天气事件为气象灾害。同时,气象灾害还能诱发其他的灾害,如暴雨除了引起洪涝灾害之外,还能引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害;旱灾可进一步引起土地荒漠化以及农作物的病虫害等。

    当然,同一个天气事件,在不同的方面各有利弊,例如,我国的地理环境使得我国是一个受台风影响频繁的国家,台风的侵袭给人们的生命财产带来严重的损失,但是另一方面,台风带来的降水又是我国东南各省夏季雨水的主要来源。

    尤其是在江南伏旱时期,一次台风登陆,往往给农作物带来及时、丰沛的雨水。所以,如果能够加强应对措施,提高整个社会的承灾能力,对于减少灾害风险、趋利避害具有十分重要的现实意义。

    (1)气候变化与灾害的联系

    生态系统、人类经济社会等对气候变化具有明显的敏感性和脆弱性,农业水资源对气候变化的敏感 性和脆弱性问题也成为当今社会关注的焦点。这些系统通过对气候平均状态、变异和极端事件的变化做出不同的响应,给人类社会和经济带来不同的影响。

    需要指出的是,任何事物的变化所带来的影响都具有两面性,有利有弊,重点是哪一方面占主导地位。目前正经历以变暖为主的气候变化带来的影响是弊大于利,虽然能在某些方面带来一些直接的正面影响,但由于其变化所导致的波动相对而言也更大,而人类和地球上的其他生物的应变能力不够,所以,气候变化将带来更多的负面影响,其所带来的自然灾害及造成的后果已经日益严重,也越来越引起人们的关注。

    (2)极端事件与灾害的联系

    严格地讲极端天气气候事件与气象灾害又有区别。一个强热带风暴,如果袭击一个没有人类社会活动的区域就构不成灾害。气象灾害需要更多的从人类经济社会角度、从承灾体的脆弱性方面考虑。但极端事件又几乎是灾害的代名词,与极端事件相伴的通常是严重的自然灾害。例如:狂风刮倒房屋,暴雨引起的洪涝淹没农田,长期干旱导致庄稼干枯、人畜渴死,高温酷热和低温严寒造成病人增加、死亡率增高。如此种种,举不胜举。

    虽然对极端事件概念的描述有几种,但极端事件的本质是很少出现的事件,因而人类和整个生态系统对其承受能力都很低,在极端天气气候事件面前,整个生态系统包括我们人类都是相当脆弱的。虽然不同的国家和区域的承载力不同,人们也在尽量地去适应,但极端事件所表现出来的(如干旱、洪涝、高温热浪、低温冷害等)灾害所带来的损失仍然很严重。

    可以看出,气候变化、极端事件以及灾害三者之间彼此有着密切的联系。随着全球变暖的进一步加剧,在很多方面将导致某些极端天气、气候事件更加频繁,而由此产生的灾害损失也必然越来越严重,这些都严重威胁到全球社会经济的可持续发展。尤其我国地处东亚季风区,是世界上最严重的气候脆弱区之一,季风进退异常以及旱涝、高温、冷害等各种气候灾害的频繁 发生,对国计民生和生态环境影响很大,社会经济损失严重。据统计,我国每年因各种气象灾害使农田受灾面积达3330多万公顷,受干旱、暴雨、洪涝和热带风暴等极端天气气候事件影响的人口达6亿多人次,平均每年因气象灾害造成的经济损失占国民经济总产值的3%~6%。

    因此,关注和积极应对气候变化和极端天气气候事件、减轻气象灾害损失,目前已经成为世界各国政府的共识。

    2.风向与天气变化的关系

    风向与天气变化的关系十分密切。在冬季,我国广大地区受蒙古冷高压控制,风向为偏北风(西北或东北风),带来的是西伯利亚和蒙古高原上的干冷空气,因而天气晴好,少雨雪。进入伏期,我国江南地区受副热带高压控制,虽然吹来自海上的东南风,但由于高压内部盛行下沉气流,近地层的水汽难以上升形成云雨,所以是闷热的伏旱天气,气温常常高达35~40℃。

    仅仅在午后局部地区因热对流形成短时的小阵雨天气。

    3~4月,从海上吹来的偏南风携带的暖湿空气与仍有一定势力的冷空气(偏北风)在华南一带相遇,形成了华南前汛期雨季。6月中下 旬,副热带高压脊线北跳到北纬20°附近,北方的冷空气(偏北风)与副热带西北侧的偏南风在长江流域相遇,形成长江中下游的梅雨期。

    7月中旬以后,副热带高压脊线进一步北跳到北纬30°附近,南北空气在黄河淮河流域至华北一带相遇,雨带也就移到这一带形成北方的雨季。7月下旬以后,偏南风达到华北北部至东北一带,这时便形成华北北部和东北的雨季。

    “东风送湿西风干,南风吹暖北风寒。”这则谚语流传在长江中下游一带,它说明不同的风会带来冷暖干湿不同的天气。

    长江中下游地区东临海洋,西连大陆,这里的风东吹西刮、南来北往,担负着交流寒暖、运送水汽的任务。东风湿、南风暖,暖湿的东南风为云雨的产生提供了丰富的水汽条件,只要一有上升的机会就会凝云致雨。所以有“要问雨远近,但看东南风”、“白天东南风,夜晚湿布衣”的说法。而西风干、北风寒,晴天刮西北风,预示着继续晴冷无雨;雨天刮西北风则预示着干冷空气已经压境,随着冷空气层的增厚,空中的云层升高变薄,不久就会云消雨散了。所以,谚语说“西北风,开天锁”。

    在温带地区,地面上如有两股对吹的风,它们往往是两股规模大、范围广,温度、湿度不同的冷气流和暖气流。南风运载着暖湿空气,北风运载着干冷气流。在它们相遇的地带,形成了锋面。锋面一带,暖湿空气的上升运动最为旺盛。有时暖湿气流势力强大,主动北袭,并凌驾于冷气流之上,向上滑升,冷却凝云。这时,天上云向(暖气流)与地上风向(冷气流)相反,“逆风行云,定有雨淋”。随着云层迅 猛发展、增厚,便形成范围广、连绵不断的云雨了。有时,干冷空气的势力比暖湿气流强大,它主动出击,像一把楔子直插空气下面,把暖湿空气抬举向上,锋面一带便出现雷雨云带。在这一带,电闪雷鸣,风狂雨骤。

    锋面云雨带的移动,决定于南北气流势力的消长。某地南风劲吹,说明该地处于锋面云雨带以南,这时暖锋北去,天气晴暖。但是,“北风不受南风欺”,“南风吹到底,北风来还礼”,“南风吹得紧,不久起风雨”。每一次吹南风的过程,虽晴暖一时,却又预示着北风推动冷锋南下。所以,一旦“转了北风就要下”,就会云涌雨落。而南风刮得越久,说明暖湿气流积蓄的力量也越强,当北方冷空气一旦南下,越易出现势均力敌的拉锯局面,使锋面在这一地区南北摆动、徘徊不去,会形成连续阴雨的静止锋天气。

    因此,有“刮了长东南,半月不会干”

    的说法。如果冷空气势力特强,南下的冷锋云雨往往一扫而过,一下子被推到南方的海洋上;北风愈猛,晴天愈长久。因此,“南风大来是雨天,北风大来是晴天。”

    高气压和低气压的移动,也常常通过刮风而表现出来。高气压控制下的晴天,如果不刮风,表明高气压系统没有明显移动,晴天仍继续;低气压系统影响下的阴雨天,如果无风,表明低气压系统也很少移动,因而继续阴雨。长江中下游地区降水的低气压系统多由偏西方移来。所以,一年四季的雨前风向多偏东,而且呈逆时针变化,即风向由东南-东-东北地变化;相反地,如果风向由东南到偏西变化,一般无雨,只有夏季地方性积雨云出现时才有可能下雨。谚语说:“四季东风四季下,只怕东风刮不大”,就说明了低气压系统影响当地的风向。还有“雨后生东风,未来雨更 凶”的说法:即雨停后,仍有三四级的偏东风,这是降雨暂停的征兆,表明西边还有低气压移来,未来会下更大的雨。

    一般说来,在东北风中开始的降雨,下的时间长,雨量也较大。

    如果在将要下雨或开始下雨时,风向时而东北、时而东南,这叫做“两风并一举”;预示着移来的低气压系统范围大、移动慢,未来必有连阴雨。

    在雨天,如果风向转为偏西,天气大多转晴。风向越偏西北方,风力越大,则转晴越快,晴天维持的时间也较长。有时西风很小,天气仍不睛,这就属于“东风雨,西风晴;西风不晴必连阴”的情况。

    如果在偏南或西南风里转晴,则往往晴不长,表明下次雨期较近。

    有时,偏东风连刮两三天,天气仍不变,风反而越刮越紧,这种情况多在旱天出现;这时气温表现为“日暖夜寒”,人们称之为“天旱东风紧”、“东风冷要旱”。当低气压控制本地时,东风风力不大,午后近地面常有旋风发生,预示近期天旱。“东风刮,西风扯,若要下雨得半月。”这是说,在一两天内风向时而偏东、时而偏西,预示中期内没有强大的天气系统侵入,不会有降水现象。

    什么是洪水

    洪水是由暴雨或急骤融冰融雪等自然因素和水库垮坝等人为因素引起的江河湖等水量迅速增加或水位急剧上涨的自然现象。

    暴雨洪水的特点取决于暴雨特性和下泻条件。中国暴雨洪水主要发生在夏季,有时春、秋季局部地区也会发生洪水,但冬季基本上没有暴雨洪水。洪水常常涨落较快,起伏较大,具有很大的破坏力。特大暴雨形成的洪水可造成严重的灾害,尤其是偶尔出现的特大洪水,常带来沉重的灾难。如1954年7月下旬至8月初,中国长江中上游连降大暴雨,形成百年不遇的特大洪水,荆江大堤水位3次超过安全流量,不得已采用荆江分洪,受灾人口1890万,淹死34万人,淹没良田317万公顷,损失数十亿元。

    融冰融雪洪水是由冰雪融化所致。中国的融雪洪水主要分布在东北和西北的山区。冬季的长期积雪到次年春、夏随着气温升高而融化,汇聚形成融雪洪水。融雪洪水一般发生在4~6月,其特点是持续时间长,涨落慢,洪水过程受气温影响而呈锯齿形,具有明显的日变化。

    融雪洪水一般不会造成灾害。冰川发育地区常常由于冰的融化而造成洪水泛滥,多发生在炎热的夏季,这种洪水通常没有明显的大起大落,只有少许的日变化。突发性的融冰洪水往往由冰湖溃坝形成,洪峰猛涨猛落,具有很大的破坏力。

    冰凌洪水是河流解冻时发生的。

    河流在冬季结冰,到春季冰融化时,大量的冰凌来不及下泻,阻塞河道可形成冰坝,使上游的水位显着壅高,冰雪一融化,冰坝突然破坏,大水就一拥而下,形成洪水。冰凌洪水常可造成洪灾。如1969年2月,黄河下游洛口段形成20多公里长的冰坝,使其上游的洪水位超过1958年的特大洪水位。中国危害较大的冰凌洪水主要发生在黄河干流上游宁夏至内蒙古河段和下游山东河段。

    东北的松花江哈尔滨以下河段也是多发地段。

    我国主要洪水类型我国主要洪水类型我国江河众多,可能发生洪水灾害的地区分布广泛。流域面积在1000平方千米以上的河流约5800多条,在山区、丘陵区、平原区、河口区各种洪涝灾害都能出现。按照江河洪水的成因条件,我国洪水通常分为暴雨洪水、山洪泥石流、冰凌洪水、融冰融雪洪水、风暴潮洪水和垮坝(堤)洪水等不同类型,各种类型的洪水都可能造成洪涝灾害,但暴雨洪水发生最为频繁、量级最大、影响范围最广。一般来说,我国七大江河的上游干流及支流水系的山区,常常因暴雨引起山洪并触发山体滑坡和泥石流灾害,其洪水波峰高,来势猛,破坏力强,但历时短和灾区分散,受灾与影响范围有一定局限性;上游干流与支流沿江河两岸,因洪水上涨漫溢,两岸河谷阶地形成淹没灾害;中下游及其支流下游冲积平原区,由于地面高度程一般低,洪水灾害最为频繁严重,当发生洪水泛滥或堤防溃决时,会造成大面积土地淹没,且淹没时间长,损失大;河口及沿海地区,受台风和热带气旋风暴潮侵袭十分严重,其来势猛、速度快、强度大、破坏力强,台风和热带气 旋所经之处,土地淹没、房屋倒塌和人畜伤亡等,灾害损失严重;沿江河大中城市,常常受上游洪水(外洪)或本地暴雨(内涝)的影响,易发生洪涝灾害,由于城市人口密集、财富集中以及现代城市开发的立体性,其洪灾损失往往相当严重,尤其是东部沿海及江淮中下游地区的大中城市。

    我国的灾害性洪水主要由暴雨形成。洪水多发生在夏秋季节,发生的时间自南往北逐渐推迟。大范围暴雨主要由两种天气系统形成:

    一是西风带系统,包括锋、气旋、切变线、低涡和槽等,影响全国大部分地区。这类暴雨,一般持续时间长、覆盖面广、降水总量大,在大流域内往往形成组合型的暴雨洪水,常可造成大面积严重的洪水灾害。二是低纬度热带天气系统,主要是热带风暴、强热带风暴和台风,常见于东南沿海和华南各省。台风暴雨洪水峰高量大,能在较大范围造成洪水威胁。此外,在干旱或半干旱地区,因强对流作用,也可以形成局地性雷暴雨,常在小流域上 形成来势猛、涨落快、峰高量小的洪水,造成小范围的严重灾害。

    暴雨洪水是降落到地面上的暴雨,经过产流和汇流在河道中形成的洪水。我国绝大多数河流的洪水都是由暴雨产生的,特别是历年最大洪水,往往是由暴雨形成的,淮河以南的南方河流洪水都是由暴雨形成的;西北干旱半干旱地区河流的最大洪峰主要由暴雨或暴雨与融雪混合形成,但小流域的最大洪水仍为暴雨洪水,即使高寒地区河流有些年份最大洪水可能由融雪形成,但历年最大洪水一般仍由暴雨形成。

    按洪水历时长短和影响范围大小,暴雨洪水一般可出现以下3种情况:

    第一,长历时大范围洪水。多发生于江淮及其以南地区,由于暴雨强度大、历时长、雨区范围广,往往形成洪峰高、洪量大、多次洪水连续出现、持续时间长的特大洪水。如1915年珠江流域大水,西江梧州站洪峰流量高达5.45万立方米/秒,30天洪量达856亿立方米,为近200年以来首位洪水。1931年长江、淮河大水,江淮地区30天雨量超过300毫米雨区范围达76万平方千米,宜昌最大洪峰流量6.46万立方米/秒,汉口站以上最大60天总入流3302亿立方米;淮河最大30天洪量493亿立方米,中渡站最大洪峰流量达1.62万立方米/秒。

    1954年长江、淮河大水,5~7月降雨量600毫米以上雨区面积达148万平方千米,长江宜昌站最大洪峰流量6.68万立方米/秒,汉口站以上60天洪水总入流3830亿立方米;淮河最大30天洪量531亿立方米,中渡站最大洪峰流量1.07万立方米/秒。

    第二,中历时区域性洪水。主要发生在中部和东部地区,这类暴雨洪水主要由一两次大暴雨形成, 历时一般3~7天,雨区范围一般在10万~20万平方千米,形成的洪水洪峰高、洪量较大。如1870年7月长江上中游暴雨洪水,嘉陵江中下游、长江干流重庆至宜昌河段出现数百年来的最高洪水位,宜昌洪峰流量达10.5万立方米/秒,是宜昌河段自1153年以来的最大洪水;1958年7月黄河中游连降暴雨,花园口洪峰流量达2.23万立方米/秒;1963年8月海河南系特大暴雨,7天降雨总量超过500毫米的面积4.38万平方千米,降水总量600亿立方米,8月份径流量达301亿立方米;1975年8月淮河流域西南部山区特大暴雨,暴雨中心强度特别大,笼罩面积虽只有4.3万平方千米,降水总量却达201亿立方米,形成特大洪水,板桥水库(集水面积768平方千米)按雨量推算的最大入库流量达1.3万立方米/秒,相当于600年一遇。

    第三,短历时局地洪水。主要发生在中、西部山丘区,降雨历时一般只有几小时至十几小时,常伴有雷暴或冰雹,雨区范围一般较小。

    如1976年7月5日发生在甘肃宕昌县化马的暴雨,3小时降雨343毫米,雨区范围仅50平方千米,区内一条集水面积仅14平方千米的小河产生了867立方米/秒的洪峰流量,接近同面积流域洪峰流量的世界纪录。

    发生于山丘区的暴雨洪水常形成山洪,虽然山洪的范围通常较小, 但具有突发性、涨落快、涨幅大、流速急、冲刷力强的特点,破坏性极强,常造成严重的人员伤亡,危害极大。山洪还常携带大量泥沙和砾石形成泥石流,来势更为迅猛,破坏力更大。我国山丘区中约有2/3的区域均有发生山洪的记录。泥石流易发地区主要分布在青藏高原及西南山区,华北和东北的部分山区,台湾、海南等地亦有零星分布。

    暴雨洪水的特点决定于暴雨,也受流域下垫面条件的影响。暴雨洪水一般有如下特点:

    1.涨落较快暴雨洪水一般涨落较快,起伏较大,具有很大破坏力,尤其是特大暴雨形成的洪水常可造成严重的洪涝灾害,导致巨大的经济损失,人员伤亡以及对生态环境的破坏。

    其中较为典型的如1963年8月海河流域发生的特大暴雨,暴雨中心河北省内邱县獐么站7天降雨量达2050毫米,为我国大陆7天雨量最大记录,海河南系大清河、子牙河、南运河发生海河流域有记录以来最大洪水,洪灾直接经济损失约60亿元。1975年8月淮河上游发生特大暴雨,暴雨中心河南省泌县林庄最大24小时雨量1060.3毫米,3天雨量1605.3毫米,强度之大,超过了我国大陆上历次实测暴雨记录,淮河支流洪汝河、沙颍河发生特大洪水,两座大型水库垮坝,下游7个县城遭到毁灭性灾害。1935年7月长江中游发生历时5天的特大暴雨,暴雨中心湖北省五峰3天雨量1076.7毫米,为长江流域目前历时降雨量最高记录。长江中游南北两侧同时发生特大洪水,致使堤防大量溃决。死亡人米达14.2万。

    2.空间分布不均匀性我国各地最大洪峰流量的地域分布不均匀,差别悬殊。量级最低的西部青海、新疆部分地区每1000平方千米的最大流量不足100立方 米/秒。量级最高的东部山区及沿海丘陵每1000平方千米最大流量可以达到8000立方米/秒以上,东西之差可达80倍以上。此外可从东北小兴安岭,吉林哈达岭向西延伸至阴山,经贺兰山直至四川康定、云南腾冲可以绘出一条每1000平方千米最大流量为1000立方米/秒的等值线,这条线的位置与年最大24小时点雨量均值50毫米等值线位置接近,此线以东为我国主要暴雨洪水频发区,以西基本为暴雨洪水少发区。

    3.季节变化明显

    暴雨洪水具有明显的季节性。

    一般是夏秋季洪水频频发生,洪水峰高量大。冬季大多数地区很少发生洪水。发生洪水的季节称为汛期。

    我国汛期季节变化的一般趋势是随纬度增高而错后,汛期长度随纬度增高而缩短。全国汛期最长的为江南地区,历时长达5~6个月,华北地区汛期最短约1个月。南方的珠江流域与北方黄河上游、渭河、汉江上游、嘉陵江等河流都有明显双汛期,南方汛期分前汛期和后汛期,北方汛期分伏汛和秋汛。

    江南丘陵地区、闽浙赣地区自3月下旬即开始进入汛期,是全国入汛最早的地区。4~6月华南出现前汛期,长江中下游出现梅雨,华南地区开始产生洪水,有时还可形成特大洪水。如1982年5月北江洪水,1994年6月西江北江洪水。

    江南梅雨期暴雨持续时间长,雨区分布广,容易造成大范围的洪涝灾害,如果与后期暴雨衔接,前后期洪水遭遇,则会形成特大洪水,如1954年和1998年长江中下游特大洪水。7、8两月为汛期全盛期,在此期间各地区洪水频频出现,七大流域特大洪水也都出现在这一季节。

    如1915年珠江特大洪水,1931年和1954年江淮特大洪水,1958年黄河特大洪水,1963年海河特大洪 水,1988年辽东特大洪水,1998年松花江特大洪水。汛期结束最晚的是汉江、嘉陵江流域,迟至10月上旬。如1975年10月嘉陵江洪水,1983年10月和2003年10月的汉江洪水。

    以上只是洪水季节变化的一般规律,而一些特大洪水,往往是天气异常情况下发生的,不仅洪水量级很大,洪水季节也会出现反常情况。例如长江宜昌站,大于6万立方米/秒大洪水,90%以上发生在7月上旬至8月中旬,而120多年实测系列中,最大的一次洪水发生在1896年9月。再如汉江安康大洪水,主要发生在7月(伏汛)和9月(秋汛),但历史上最大的洪水1583年洪水却发生在6月12日,而6月通常是该地区旱季,径流量最小。

    4.年际变化大我国洪水年际变化比暴雨更大,最大洪峰流量与多年平均值的比较,在一定程度上可以反映出流量变化幅度,全国大中河流代表性河段统计资料表明,长江以南地区两者比值为2~3,较为稳定。淮河、黄河中游比值为4~8,海河流域、辽河流域最不稳定,比值达5~10,某些支流甚至更大,如海河流域漳河观台站两者比值达18.5,中小河流这种倍比数值有的还更大。对比河流历年最大和最小年洪峰流量的比值,可进一步看出洪水年际剧烈变化,北方河流比值一般大于南方河流,海河流域洪水年际变化尤为突出,流域内几条较大河流控制性大水库测站,历年最大和最小年洪峰流量比值为42~856倍,一些中小河流年际变化更大,如洺河的临洺关站1963年的洪峰流量为1.23万立方米/秒,而前一年即1962年最大洪峰流量仅为5.1立方米/秒,两者比值达2412。洪水年际变化不稳定,常遇洪水与偶尔发生的稀遇洪水,量级悬殊,这给防洪减灾带。

    5.具有准周期性

    洪水的时间变化过程存在有周期性而又不重复的性质,一般称为准周期的性质,如每年的汛期和非汛期。每条河流都有汛期,但每年的入汛时间、汛期长短都是不同的,如江淮梅雨,季节性很强,一般年份为6月中下旬入梅,7月上中旬出梅,梅雨时间为20天左右。但各年梅雨期出现时间相差很大,梅雨开始时间早的为5月下旬(1896年),晚的要到7月上旬(1952年)。前后相差一个月左右,梅雨期平均为20多天,有些年份梅雨期只有3~4天(2006年),长的可达40多天(1954年)。

    通过长期观测,河流洪水一个时期频频发生,另一个时期则很少发生,这种高频期与低频期呈阶段性的交替变化,如海河流域1880~1899年20年间发生了13次灾害性洪水,1900~1949年50年间发生了10次灾害性洪水。20世纪50~60年代又进入洪水频发期,自1963年大洪水之后,海河流域又很少出现灾害性洪水,进入低发期。其他河流情况也相类似,只是持续时间有长短区别。

    我国洪水的主要特点我国洪水的主要特点我国向来就是一个多暴雨的国家,除了西北个别省份、自治区之外,几乎所有的地区都会有暴雨出现。

    我国属于季风气候,从晚春到盛夏,北方的冷空气且战且退。冷暖空气频繁交汇,于是就形成了一场场的暴雨。总体而言,我国洪水有以下几个特点:

    1.季节性明显,时空分布不均匀随着副热带高压北移、南撤的这一过程,夏季我国的雨带也是南北移动的,出现了明显的季节性特点。

    一般情况下,4~6月上旬,雨带主要分布在华南地区。6月中旬~7月上旬,这是长江、淮河和太湖 流域的梅雨期。7月中旬至8月,雨带又开始从江淮北部移到华北和东北地区。9月,副热带高压开始南撤,随即雨带也开始相应地南撤。

    在一些特殊的年份也可能会出现洪水,比如汉江等地的秋汛。

    我国大部分地区的降雨季节性非常明显。此外,当台风登陆我国和深入内陆的时候,高强度的狂风暴雨也会形成暴雨洪水。图25据统计,4~10月期间,我国大部分地区的降雨量占全年平均降雨量的70%以上,6~8月这3个月的降雨量甚至占到了全年平均降雨量50%左右。所以说,我国暴雨洪水多发生在春夏秋季节。

    2.洪水峰高量大,干支流易发生遭遇性洪水由于我国的地形特点是东南低、西北高,这样就更有利于东南暖湿气流与西北冷空气的交汇和增强。

    地面的坡度越大,植被覆盖条件越差,造成的洪流就越快,洪水的量级也越大。

    与世界其他国家相比,在相同的流域面积内的河流,我国暴雨洪水的洪峰流量量级几乎是接近最大记录。

    我国的几条主要河流面积较大,干支流洪水经常会遭遇在一起,再加上区间来水较多,洪峰叠加,就更容易形成峰值较大、规模较大的暴雨洪水。

    3.洪水年际变化大

    我国的七大流域洪水年际变化是非常大的,而且不同的年份洪峰流量也相差甚远,尤其是北方,要比南方更加明显。

    例如长江以南地区,大水年的洪峰流量一般为小水年的2~3倍,而海河流域的大水年和小水年的洪峰流量相比甚至可以相差几十倍到上百倍。

    4.大洪水的阶段性和重复性

    根据大量的洪水调查研究发现,我国的主要河流大洪水在时空上具有阶段性和重复性的特点。

    从时间上讲,一个流域出现大洪水的时序分布虽然看起来是不均匀的,但是通过较长时间的观察就会发现,在许多河流上的一个时期大洪水发生的频率较高,而另一时期则较低,频发期和低发期往往会出现阶段性的交替变化。除此之外,大洪水往往还会几年连续出现,具有连续性。

    从空间上讲,我国暴雨洪水的发生与当地的天气和地形条件有着密切的关系,凡是近期出现大洪水的流域和区域,历史上一般也都曾经发生过类似的大洪水,重复出现暴雨洪水的现象是普遍存在的。比如1998年的长江大洪水,而之前的1954年,长江也发生过一次大洪水灾害。

    山洪泥石流型

    山洪泥石流是指含有大量泥沙、黏土、砾石、岩石等固体物质与雨水、地表水、地下水混合后,在沟谷地带产生移动或流动,并向沟谷坡下缓慢滑动或位移的洪流。与其他洪灾相比,泥石流突然爆发时,来势异常凶猛,造成的水土流失历时较短,具有强大的破坏力,对山区工农业生产、水利、交通、通讯等设施的危害更为严重,对人口密集的城镇和工矿区造成的危害更大。

    山洪泥石流的发生除与地形和地质条件有关外,暴雨是诱发的重要因素。凡是山高坡陡,沟壑纵横,植被较差、土层薄,没有高大森林,也没有灌木丛林的山地,当遇有暴雨或大暴雨时,最容易发生泥石流。

    据福建南平地区调查,在容易发生泥石流的地形和地质条件下,24小时降雨量达140毫米以上时,就有可能诱发泥石流。降水越强,出现泥石流的机会越多,灾害也越严重。

    当24小时降雨量达300毫米以上时,会诱发形成较重和严重的泥石流。

    在相同暴雨条件下,坡面坡度越陡,表层物质越疏松,植被条件越差,则越容易形成山洪泥石流。

    滑坡、崩塌体落入江河形成的 巨大涌浪,会击毁对岸建筑设施和农田、道路,推翻或击沉水中船只,造成人身伤亡和经济损失。落入河流中的土石有时形成激流险滩,威胁过往船只、影响或中断航运。落入水库中的崩塌、滑坡体可产生巨大涌浪,翻越大坝冲向下游形成水害。有时,巨大的滑坡、崩塌还可引起轻微的地震(实际上是浅层地表发生的轻微震动,与地震有区别)。

    我国的山洪泥石流主要分布在川滇山地、陇南山地、黄土高原南部、华北、西北山地等地区,此外在东北、华东、中南山地以及台湾、海南山地也有零星分布。

    我国山洪泥石流灾害发生频繁,造成损失巨大。如1981年7月辽东半岛一次山洪泥石流造成664人死亡,铁路被冲毁,列车被颠覆。

    2002年6月陕西省佛坪、宁陕发生特大暴雨,形成山洪泥石流,致使173人死亡,226人失踪,1.66万间房屋毁坏,直接经济损失19.46亿元。

    山洪泥石流特点为:

    1.突发性强,预测预防难度大。

    山丘区暴雨常具突发性,降雨强度大,且山丘区坡高谷深起伏大,导致河流汇流快、流速大。从降雨至山洪灾害形成历时短,一般只有几个小时,甚至更短,很少达到或超过24小时,加上山丘区监测站网覆盖率低,给预测预防带来很大困难。

    2.成灾快,破坏性强。泥石流具有强大的冲毁破坏能力。一场大中型泥石流爆发时,其流过路径上的所有设施、农田都会被一扫而光。

    如1981年7月成昆铁路利子依达沟爆发山洪泥石流,其流速高达13.2米/秒,其中包含了大量的巨砾,直径8米以上者达数十块之多,泥石流冲毁铁路桥墩、桥面,使列车颠覆,300余人遇难。

    3.季节性强、频率高。山洪泥石流是在暴雨的作用下产生的,因此其发生与暴雨发生在时间上具有高度一致性。我国的暴雨和特大暴雨主要集中在5~9月,山洪泥石流也主要集中在5~9月,尤其是6~8月主汛期更是山洪泥石流的多发期。

    冰凌洪水型

    河流中因冰凌阻塞和河道内蓄冰、蓄水量的突然释放而产生的洪水,主要发生在西北、华北、东北地区。它是热力、动力、河道形态等因素综合作用下的结果。热力因素包括太阳辐射、气温、水温等,其中气温是热力因素中影响凌汛变化的集中表现。气温的高低是影响河道结冰、封冻、解冻开河的主要因素。动力因素包括流量、水位、流速等,其中流速大小直接影响结冰条件和冰凌的输移、下潜、卡塞等,水位的升降与开河形势关系比较密切。水位平稳使大部分冰凌就地消融,形成“文开河”形势;水位急剧上涨,能使水鼓冰裂,形成“武开河”形势。而水位与流速的变化取决于流量的变化,它们之间具有一定的关系,一般来说,流量大则流速大、水位高。河道形态包括河道的平面位置、走向及河道边界条件等,高纬度河流的气温低于低纬度的气温,由南向北流向的河流则易产生冰凌洪水,河道的弯曲度、缩窄、分叉、比降突变等对凌情都会有影响。此外,人类活动如在河道上修建水库、分蓄滞洪区、引水渠和控导工程等,这些都会改 变河道流量分配过程及水温,从而影响冰凌洪水。按冰凌洪水的成因,冰凌洪水又可分为冰塞洪水、冰坝洪水和融冰洪水3种。

    冰塞洪水一般发生在封冻期。

    河流封冻后由于冰盖下冰花、碎冰大量堆积形成冰塞,堵塞部分过水断面,致使上游河段水位壅高。当冰塞融解时,河道蓄水下泄,形成洪水过程。冰塞洪水常常淹没两岸滩区土地村庄,严重时可决溢堤防。

    如1982年1月黄河中游龙口至河曲河段发生大型冰塞,壅高水位超过历史最高水位2米多,给工农业造成严重损失。1961年冬黄河刘家峡至盐锅峡发生大型冰塞,冰塞体积约为4000万立方米,巨大冰塞造成严重壅水,刘家峡导流洞出口处水位接近千年一遇洪水位,壅水超过下游围堰顶6.4米,历时70多天,壅水淹没了施工工地、公路、桥梁。

    冰坝洪水一般发生在开河期,大量流冰在河道内受阻,冰块上爬下插或挤压堆积,形成横跨断面的坝状冰体。冰坝严重堵塞过水断面,坝的上游水位显着升高,当冰坝突然破坏时,蓄冰和槽蓄水量迅速下泄,形成洪水向下游挺进。冰坝的形成和破坏阶段常造成灾害, 如黄河内蒙古河段,几乎年年都有不同程度的凌灾,黄河下游河段1855~1938年间平均3年一次决口。松花江依兰至富锦河段1981年出现冰坝16处,冰坝高6~13米,江水猛涨,致使佳木斯、依兰、桦县被淹农田1万公顷。

    融冰洪水,封冻河流主要因热力作用,冰盖逐渐融解,河槽蓄水缓慢下泄而形成的洪水,融冰洪水水势较为平稳,凌峰流量也较小。

    冰凌洪水有以下两个特点:

    1.洪量小,水位高,且水位上涨快,变幅大。冬季河道基流主要靠上游地下径流汇集,开河时释放的槽蓄水量增量又有限,故形成的洪峰流量一般很小。但凌期由于水流冰和冰盖阻力的影响,使水位升高,尤其是形成冰塞冰坝后,过水断面严重受阻,上游水位迅速上涨,如内蒙古巴彦高勒河段,1993年12月6日封河时,由于附近河段产生严重冰塞,其水位高达1054.40米,超过千年一遇水位0.2米,致使堤防溃决,淹没面积约80平方千米。

    1955年黄河下游利津站凌峰冰量不到2000立方米/秒,而水位却比1958年伏汛最大流量1.04万立方米/秒(1949年以来最大洪水)相应水位还高出1.55米,造成五庄河段堤防溃决,17.7万人受灾,淹没耕地5.87万公顷,80人死亡。

    2.凌峰流量自上游向下游逐渐增大。封冻河流开河时通常是自上而下先后开通,槽蓄水量也是自上而下逐段释放,凌峰在演进过程中不断汇集水量,凌峰流量逐渐增大。

    以黄河上游宁蒙河段为例,凌峰流量多年平均值石嘴山站为815立方米/秒,巴彦高勒站为800立方米/秒,三湖河口站为1340立方米/秒,头道拐站为2210立方米/秒。

    融雪洪水型

    流域内积雪(冰)融化形成的洪水。在高山区雪线以上降雪,形成冰川和永久积雪以及雪线以下季节积雪,当气温回升至0℃以上时积雪融化,若遇大幅度升温,则大面积积雪迅速融化,可形成融雪洪水,若此时有降雨发生,则形成雨雪混合洪水。

    我国融雪洪水主要分布在东北和西北高纬度山区,如在新疆北部,有些河流约35%以上的年最大洪水出现在春天融雪期,最大洪峰流量达到年最大洪峰流量的70%以上。

    在该地区面积广、影响大的融雪洪水主要有1966年、1971年、1977年、1985年、1988年、2005年洪水,也都造成一定的洪灾损失。

    融雪洪水有如下特点:

    1.与暴雨洪水相比较,融雪洪水过程涨落比较平缓,是矮胖单峰型,洪水历时长,受气温影响显着,具有明显的日变化,形成锯齿形洪水过程。雨雪混合洪水由春夏强烈降雨和雨催雪化而形成,洪水过程多数陡涨陡落,由融雪径流和暴雨洪水组成,可产生较大的洪峰流量。

    2.一般发生在春季。积雪融化 日期,平原早于山区,小河早于大河,季节积雪山区早于高山冰雪。

    3.同一河流,其洪水的洪峰高低、洪量大小及洪水变化过程,与春季气温升高幅度、冬季积雪地区分布、积雪深度等关系密切。急剧升温则积雪融化快,水量集中,从而河道涨水较快、洪峰较高、洪水历时较短;积雪量越大则洪水总量越大。

    4.较大的融雪洪水往往是以雨雪混合的形式出现。在积雪消融期间,若有降雨则加快融化速度,增加水量,易形成较大洪水。

    垮坝(堤)洪水型垮坝(堤)洪水型水坝、堤防等挡水建筑物或挡水物体突然溃决造成的洪水。垮坝洪水包括堵江堰塞湖溃决、水库垮坝和堤防决口所形成的三类洪水。

    1.堵江堰塞湖溃决洪水。(由于地质或地震原因引起山体滑坡、堵江断流,引起壅水漫坝导致溃决,河槽蓄水突然释放形成的骤发洪水。)如1967年6月8日四川雅砻江唐古栋乡山体滑坡,造成高达175~355米的天然土石坝截断了江水,经9昼夜蓄满,漫顶溃决,据估算溃坝时洪峰流量达5300立方米/秒,形成的总库容超过6亿立方米,约为实测最大洪量的10倍,并使下游水位陡涨40米。1985年云南保山市芒宽乡和猛古乡地段,怒江东岸大滑坡,截断怒江水流达45分钟,上游积水成湖,后溃决发生洪水。1991年云南云龙县果朗乡滑坡,壅塞沘江断流两小时,后溃决发生大洪水。1996年10月28日云南省中旬县哈巴雪山山体突然滑坡,阻塞金沙江40多分钟,使上游水位上升数十米,下游水位下降30米,后溃决形成大洪水,并且复流后流向由向北流改变为向北偏西流。

    2.水库垮坝洪水。我国已建大中小型水库8万余座,遍布全国,为防洪和综合利用水资源发挥了重要作用,但也曾多次发生垮坝事故。

    其中工程防洪标准偏低,设计洪水值偏小或尚未完工即遭遇大洪水,漫坝失事约占50%以上;工程质量问题,溃坝失事约占40%,水库管理运行不当以及其他原因而造成水库失事的占10%左右。垮坝洪水的突出特点是洪峰高、历时短、速度大,往往造成下游毁灭性灾害。如1975年8月淮河流域汝河大型水库板桥水库,最大入库流量达1.3万立方米/秒,造成大坝溃决,垮坝洪水最大流量约7.88万立方米/秒,远远超过历年实测最大流量,同时垮坝的大型水库还有石漫滩水库以及两座中型水库和58座小型水库,这场洪水死亡人数达2.6万人,并造成巨大经济损失。

    3.堤防决口洪水。由于洪水超过堤防设计标准或堤防质量问题,或因人为因素设障,导致壅高水位造成沿江沿河堤防溃决。如1935年7月汉江中下游发生近百年来最大洪水,远远超过堤防防洪标准,造成沿江堤防大量溃决,有8万多人死亡。此外历史上还有人为扒堤决园口黄河大堤被人为决口,造成89口,以水代兵用洪水作为战争手段万人死亡的惨重洪灾。

    河坝倒塌的后果

    河坝已经多次成功地预防和阻挡了洪水,这是一个不可争辩的事实。但是,它也有失灵的时候,而且一旦失灵,将会给下游带来灾难性的洪水。虽然这种情况比较罕见,但是也确实发生过。西班牙瓜达兰廷河的普德斯大坝是一座重力坝,于1791年竣工。11年后的1802年,异常猛烈的暴雨给水库带来过多雨水,大坝无法承重,引发水灾。

    风暴潮型

    风暴潮是由气压、大风等气象因素急剧变化造成的沿海海面或河口水位的异常升降现象,由热带气旋或温带气旋及寒潮大风引起,常使潮位大范围增高并伴随强浪,造成人员伤亡及财产的损失,当风暴潮增水适逢天文大潮时危害更为严重。我国风暴潮主要是热带气旋带来的我国是受热带气旋影响最为严重的国家之一。我国北自辽宁、南至广西的沿海地带常受到不同程度的风暴潮袭击,是世界风暴潮多发区之一,并常与江河洪水遭遇,壅高江河水位,加剧洪涝灾害。

    风暴潮影响涉及辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西、海南等11个沿海省(自治区、直辖市),约40多个地级以上城市,153个县级市区。

    由于热带风暴的影响,常引起风暴潮,使潮位陡升,并伴随大暴雨, 造成水灾。如1980年第7号台风在广东雷州半岛东部岸段登陆,南渡站潮位净升高5.94米,是近百年来罕见的特大风暴潮。又如2005年第9号台风“麦莎”,登陆浙江时,最大风速达45米/秒;过程累计降水量(约5天)50毫米等雨量线包围面积达34万平方千米,我国华东地区及环渤海地区大部都有50~200毫米,台风暴雨中心浙江永嘉中保降水量达701毫米,造成重大的经济损失。东南沿海的浙闽台地区,广东省韩江口、珠江口、雷州半岛东部,海南省东北部和广西沿海,台风暴潮最为严重,北方沿海在冬春及秋冬过渡季节,常因寒潮大风引发风暴潮,其中渤海湾、莱州湾和黄河三角洲较为严重。近几年,在我国登陆的超强台风呈增加趋势,给我国沿海地区造成巨大的经济损失和人员伤亡。

    国外部分重大洪水灾害事例

    2001年世界气候异常,飓风频繁,暴雨成灾,为历史上所罕见。

    英国、法国、匈牙利、波兰、澳大利亚、莫桑比克、赞比亚、印尼等地连续暴雨引发水患,造成人员和财产损失,暴雨使莫桑比克和赞比亚200多人丧生,伊朗北部水灾夺取183条人命,印尼19个县被淹,波兰发生严重水灾,迫使14万人搬迁。阿根廷有320万公顷的农田被淹,几内亚的尼日尔河流域发生十年来最大的洪水,淹没1.7万公顷耕地。11月阿尔及利亚发生40年以来最大的水灾,仅首都阿尔及尔就有数百人死亡。

    2002年欧洲、南亚、南美大陆出现百年一遇的大洪水,全球数以千万计的灾民流离失所,忍饥挨饿。由于德国、奥地利、捷克等国连降暴雨,使多瑙河水位猛涨,出现历史上最大的洪峰。百年不遇的暴雨和洪水使欧洲中东部损失惨重,造成百余人丧生,百余人失踪,数十万人无家可归,洪水造成的经济损失更是难以估算。在捷克,暴雨使河水暴涨,全国5个地区进入紧急状态,布拉格20万人紧急大疏散,出现二战时的逃难场面。在德国东 部和南部,洪水造成至少6人丧生,数十人失踪,上万人被困,在中北部也有数十个城镇受到洪水袭击,多条河流水位超过警戒线,两岸多座城市被淹,多瑙河水位创百年最高记录,洪水造成的经济损失是近50年罕见的。在俄罗斯南部黑海地区,4000多名游客被洪水围困,洪水造成59人死亡,数十人失踪,30多辆汽车沉入海底,洪水使得18座城镇被淹,3万多人被围困,2.1万座房屋被淹没,经济损失超过10亿卢布。奥地利受灾人数超过6万,洪水造成的直接经济损失达数十亿欧元。在罗马尼亚,洪水使全国半数地区严重受灾。在南亚,水患严重,多个国家出现严重水灾和泥石流,水灾造成近千人丧生,数以万计居民痛失家园,印度东南部遭受25年来最严重的洪水袭击。

    2004年7月,尼泊尔连续7天的强降雨致使该国许多地区引发洪水和山体滑坡等自然灾害,造成40多人丧生。洪水和山体滑坡还毁坏了许多公路、桥梁、防洪大堤等基础设施以及数千亩农田。在日本,北部一些地区暴雨成灾,造成15人死亡,许多人被迫撤到地势较高的地方。福井地区普降暴雨,数千人被迫撤离家园。暴雨造成该地区一些铁路中断运营。在韩国,韩国中部暴雨引发的洪水造成6人丧生,1人失踪,洪水还淹没了不少房屋和农田。暴雨引发的泥石流和山体滑 坡,致使一些公路和铁路路段受损,政府暂时关闭了这些路段。在一些码头的船只也无法通航。在加拿大东部和西部,遭到百年不遇的大暴雨和冰雹袭击,一些城市发生严重的洪涝灾害,使居民生活处于瘫痪状态。在阿富汗,部分地区因罕见的大暴雨发生大面积洪灾,造成10人死亡,其中包括两名儿童。

    2007年6月上旬初,孟加拉国因暴雨引发洪水和大范围泥石流,并伴有雷电灾害,至少有130人死亡。6月16日,巴基斯坦西北部出现暴雨并引发洪灾,同时伴有雷电灾害,造成23人死亡,60多人受伤。6月初,加勒比海岛国多米尼加北部地区因持续性暴雨,引发洪水泛滥,造成8人死亡。6月上旬,澳大利亚东部遭暴风雨袭击,并引发30年以来最严重的洪水,已造成9人死亡。6月21日狂风暴雨袭击欧洲中部,奥地利、德国、瑞士、捷克和斯洛伐克等国受到较大影响,共造成至少5人死亡。6月中下旬,特大暴雨连续袭击美国南部的得克萨斯州并造成了洪涝灾害,造成至少11人死亡。英格兰地区7月20日天降大雨。在英格兰南部和中部,好几千人由于被迫把汽车丢弃在积水的高速公路上,或所乘坐的火车停运而必须留宿紧急救援中心。一些民众逃到自家屋顶上等待救援,许多家庭断电,不少航班被迫取消。

    恶劣的天气导致伊斯伯恩河的河水决堤。不少公路被水淹没。一些人被迫在动弹不得的汽车内过夜,另一些人则选择丢下车子或房子,到紧急救援中心求助。在牛津郡西部的班普顿,300多户家庭的房子积水,另外1200多户人家断电。一些电视台由于卫星信号受到恶劣天气的影响而暂时停播。

    2007年许多公司的电脑系统也出现故障。7月21日,孟加拉国的暴雨引发了汹涌的洪水,至少4人被冲倒的树木砸死。在达卡以西 130千米处的切尼达地区,大雨导致一棵树被连根拔起并压垮了一间棚屋,其内的一名男子同他的两个女儿全部遇难。另外,在南部的诺阿卡利地区,一人骑在三轮车上被倒下的大树砸中,在被送往医院的途中不治身亡。洪水还卷走了东部朱瓦当加地区和班多尔班山区的茅屋和庄稼。

    2008年日本北部地区暴雨成灾,导致流经石川县金泽市的河流泛滥,沿岸2万多户居民共5万多人一度被要求离家避难。罗马尼亚东北部地区7个县连降暴雨,数条河流泛滥成灾,造成4人死亡、2人失踪。东北部地区7个县的170多个乡镇受到洪水袭击。乌克兰西部暴雨成灾造成至少13人死亡。暴雨引发的洪水造成两万多栋房屋被淹,2000多千米的道路被冲毁,还有约7000人被紧急疏散。大雨造成乌西部地区发生一起沉船事故,1人死亡、15人失踪。大暴雨导致的山洪暴发,是造成渡船沉没的主要原因。

    2009年全球多个地区发生严重暴雨洪涝极端事件,对人身安全和社会财产造成不同程度的影响和破坏。3月,印度尼西亚暴雨造成蓄水湖大坝决堤事故造成77人死亡、50余人受伤,另有102人失踪。巴基斯坦最大城市卡拉奇遭遇32年 来最强暴雨,数小时内降雨量超过200毫米。暴雨造成至少30人死亡,超过100人受伤。绝大部分遇难者死于溺水或暴雨引发的房屋倒塌、触电等。救援人员在一些倒塌的房屋下面发现死者遗体。5月初,孟加拉国多个地区遭遇雷雨和暴风雨袭击,造成至少19人死亡。印度遭遇暴风雨袭击,造成至少11人死亡。

    菲律宾东部遭遇热带风暴“鲸鱼”

    袭击,暴雨引发洪水和泥石流,造成至少27人死亡。菲律宾北部遭遇热带风暴“灿鸿”袭击,暴雨引发洪水和泥石流,造成至少47人死亡。

    5月上中旬,塔吉克斯坦西部连降暴雨并引发泥石流,造成至少18人死亡。美国中东部地区遭暴雨和大风袭击,至少造成6人死亡。

    2010年4月5日,巴西里约热内卢州突降暴雨,暴雨引发的洪水和泥石流致使至少95人死亡,里约热内卢市几乎陷入瘫痪状态。

    6月15日至月底,法国东南部连降暴雨,引发该国自1827年以来最严重水灾,25人死亡,多人失踪。

    6月下旬巴西东北部连日大雨引发的洪水导致至少44人死亡,千余人失踪,约10万人无家可归,52个城市宣布进入紧急状态。

    7月上旬罗马尼亚东北部和中 部地区因暴雨引发大规模洪灾,洪灾造成至少22人死亡,大约7000居民被转移。

    8月上旬欧洲中部多国暴雨成灾,最少造成15人死亡,数千人受灾,多个城镇对外交通中断,部分灾民搭乘直升机撤离。

    8月,巴基斯坦遭遇80年不遇的暴雨洪水袭击,降雨量超过正常值25%~30%,约2000人丧失,2000万人受灾,财产损失严重。8月19日联合国举行全体会议号召国际社会援助巴基斯坦。印度也遭暴雨洪水袭击,损失严重。

    9月,澳大利亚南部遭遇强降雨,发生了20世纪90年代以来最严重洪灾。

    2011年7月26日韩国首尔、京畿道、江原道地区开始连降3天暴雨,截至7月28日晚11时暴雨已造成韩国全国至少60人死亡、10人失踪,为1907年以来规模最大的洪灾。

    2012年7月,俄罗斯南部遭暴雨袭击并引发洪水,造成3.4万人受灾,171人死亡。这是当地有史以来发生的最严重的洪涝灾害,经济损失超过40亿卢布。

    2012年5月21日,巴西亚马逊河流域强降雨引发50年不遇的洪水,造成49个市和7.7万多个家庭受灾。亚马逊河主要支流内格罗河水位接近历史最高纪录,阿纳芒市、我卡雷罗市和巴雷里尼亚市的房屋基本被淹没。

    2012年7~10月,尼日利亚因连降暴雨引发洪水,洪灾已导致363人死亡,61万幢房屋被毁。该国36个地区中的33个受到洪水影响。由于居民63%的饮用水和做饭用水都来自家边的溪流或是无保护性的水井,洪灾造成生活用水污染严重。

    我国部分重大洪水灾害事例

    2005年6月中旬,台湾南部地区遭遇强降雨,造成农业损失逾21.77亿元,创下了台湾农业雨害损失金额的最高纪录。

    2006年贵州、云南、四川、陕西、湖南等省局部地区多次发生山洪山地灾害,造成重大人员伤亡。其中,6月12~13日,贵州省望谟县因强降水引发严重山洪灾害,造成24人失踪,150人受伤,直接经济损失严重。

    2008年8月25日,上海市出现入汛后最强暴雨天气,徐汇区1小时最大降水量117.5毫米,为强降水发生在居住密集的市区和上班高峰期,并且强降雨远远超过上海市排水能力,市区150多条马路严重积水,最深处达1.5米,造成交通严重堵塞,虹桥机场多架航班1872年有气象记录以来最大值。因图43山体滑坡 延误,长途班车上百个班次晚点。

    9月22~27日,四川省先后有12市38个县(市)遭受暴雨袭击,其中9个县(市)出现大暴雨;峨眉山市日最大降水量达159.8毫米;北川县连续5天出现暴雨;彭山和新都日降水量均突破9月历史最大值。由于降水持续时间长、强度大,导致地震灾区部分地方道路中断,山体滑坡和泥石流频发,造成严重人员伤亡和财产损失。图432009年5月26~28日,湖北西北、江汉平原降下暴雨或大暴雨,其他地区下了中到大雨,局部暴雨并伴有雷暴发生。省内共20个县市出现暴雨,其中谷城、南漳、钟祥、京山、天门、潜江、仙桃等8个县市出现大暴雨。暴雨引发山洪、滑坡等灾害,造成部分居民房屋倒损和农作物受灾。特大暴雨引发了丹江口市局部山洪,导致大小河流洪水暴涨,部分地区山体滑坡,交通受阻,农作物受灾,农房倒塌,损坏严重,受灾人口约10万人。此次暴雨灾害共造成4人死亡,6人失踪。

    8月8日,台风“莫拉克”侵袭台湾,狂风暴雨引发洪水和泥石流,使台湾中南部及东南部遭受50年一遇的严重水灾。据不完全统计,在“8·8”水灾中台湾死亡、失踪人数超过700人,经济损失达1000多亿新台币。台湾当局“行政院长”

    与“国防部长”因“8·8”水灾连累而被迫下台。

    2010年5月6日2时,重庆垫江、梁平、涪陵、彭水等12个区县(自治县)遭受大风、冰雹、暴雨灾害。

    截至5月6日17时,此次气象灾害致使89.78万人受灾,因灾死亡29人、失踪1人、受伤180余人;农作物受灾面积13263.3公顷,绝收面积1392.3公顷;房屋损坏51735间,倒塌6240间;电力、通信、交通、水利等基础设施和工矿商贸企业不同程度受损。图447月2日晚,陕西安康市多地普降大到暴雨,39个乡镇12小时降雨量超过50毫米。此次强降雨引发的洪灾导致陕西汉中、安康、商洛3市22个县(区)156万人受灾,紧急转移安置17.9万人,因灾死亡37人,失踪97人。陕西境内倒塌和严重损毁房屋8720户27160间;农作物受灾面积31千公顷,绝收面积5.4千公顷,直接经济损失18.85多亿元。

    7月17日~19日,山东省内多地普降暴雨,共有临沂、济宁、菏泽、日照、枣庄、聊城等6市、19个县(市)不同程度受灾。据统计,山东全省受灾人口77万人,紧 急转移安置人口85人;农作物受灾面积6.08万公顷,其中成灾面积2.84万公顷;损坏房屋4252间,倒塌房屋207间,直接经济损失1.87亿元。

    9月30日20时至10月6日07时,海南全省有15个市县出现大暴雨天气,大暴雨过程持续时间达6天,为1961年以来10月份最长。

    海南全省有16个市县降雨过程降雨量在200毫米以上,其中过半数市县超过400毫米,琼海达到1230.8毫米,全省平均累积降雨过程雨量达494.3毫米,突破1961年以来10月份最大降雨过程雨量。此外,10月2日,陵水站降水量达239.0毫米,突破该站30年同期10月份日最大降水量极值;10月5日,琼海降水量达604.0毫米,突破该站历史日最大降水量极值。

    10月21日,因第13号台风“鲇鱼”暴雨天气影响,台湾苏花公路遭遇塌方,19名大陆旅客和1名台湾导游遇难。

    2011年8月15日14时48分至17时16分,甘肃省甘南藏族自治州合作地区突降暴雨,引发重大洪涝灾害,据合作市政府16日介绍,总计受灾人口1500多户、8250多人。

    2012年7月23日,受四川及本地强降雨天气影响,长江江津段遭遇近60年以来最大一次特大洪灾袭击。该区受灾人口已达8万余人,大量市政设施路灯、环卫设施、管网受损,直接经济损失1.2亿元。

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