浊浪滔天:洪水的防范自救-可怕的洪涝灾害
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    当洪水、涝渍威胁到人类安全,影响到社会经济活动并造成损失时,通常就说发生了洪涝灾害。洪涝灾害是自然界的一种异常现象,一般包括洪灾和涝渍灾,目前中外文献还没有严格的“洪灾”

    和“涝渍灾”定义,一般把气象学上所说的年(或一定时段)降雨量超过多年同期平均值的现象称之为涝。

    什么是洪涝灾害

    一般来说,洪和涝是密不可分的自然现象,但也与人类的生活和社会活动紧密相连,因为它是在一定的地理、资源、环境、人口及社会经济条件下发生、发展的,自然因素和社会因素都会对其产生影响。

    前面我们提到,我国的河流大多数属于雨洪性质,暴雨洪水是引发洪涝灾害的最主要的自然因素。

    而暴雨洪水的产生又与天气气候和水系条件相关联;天气气候和水系条件又是随着自然地理环境的不同而改变的,这些一系列的相互关系,类型、强度和时间与空间上的变化。

    在人类的历史长河中,虽然人类一直扮演着洪涝灾害的受害者角色,但也不容质疑地对洪涝灾害施加着各种正面或者负面的影响。

    都直接或间接地影响着洪涝灾害的。

    1.正面影响

    人类社会一直对洪涝灾害进行着积极的治理,并用越来越科学的方法采取个中措施,以减少和避免洪涝灾害带来的损失。

    2.负面影响

    人类社会活动的发展直接或间接地影响着大气层,影响着天气气候,致使暴雨洪水和水系特征的改变。

    由此可见,洪涝和其他自然灾害一样,具有自然和社会两种属性。

    它不以人的意志为转移,遵循自然规律的变化,但也随着人类社会的存在而发生着相应的变化。

    洪涝灾害很少独来独往,它经常与其他自然灾害相互影响,形成“洪涝灾害链”。如暴雨,它看起来不过是一种自然现象,但它会因为自然和社会环境的影响而形成洪水、泥石流、滑坡等灾害,而这些灾害有可能进一步造成水土流失、瘟疫蔓延等;再如台风,台风一般都携带着特大暴雨或者大潮的侵袭,给人们的生命财产带来严重的破坏与威胁;此外,地震也会引发洪水,2008年5月12日的汶川地震,因山体滑坡堵塞河道,形成堰塞湖,使河水大量囤积,极可能造成特大洪灾。可见其他种类的自然灾害也都与洪水有着密切的联系,所以对于洪水的治理是多方面的。全面改善自然和社会环境,可以有效地防御洪涝灾害,也可使人们的经济效益和社会效益得到保障。

    洪涝灾害成因

    由于各地自然环境差异很大,影响不同类型洪涝灾害的自然因素也是多种多样,并且随着社会经济的发展,社会因素对洪涝灾害影响也愈来愈明显。下面将进一步分析影响洪涝灾害的自然因素与社会因素。

    1.山洪泥石流

    降雨是诱发山洪泥石流灾害的直接因素和激发条件,其发生与降雨量、降雨强度和降雨历时关系密切。

    高强度降雨是引起山洪泥石流灾害最主要原因之一。研究表明具有相当大的降雨量和降雨强度才能引发山洪泥石流。降雨量和雨强度越大,形成泥石流的几率就越高,规模也越大。如湖南以往发生泥石流降雨量为133~560毫米,降雨强度为20~130毫米/小时,一般为50毫米/小时以上,大型泥石流降雨量最小为230毫米。在相同条 件下降雨历时越长降雨量越多,产生的径流量越大,山洪泥石流灾害就越严重。

    地形地质因素是发生山洪泥石流的物质基础和潜在条件,影响着山洪泥石流灾害的特性和规模。我国起伏变化的地形为山洪泥石流提供了动力条件。如果山体高、坡度大,则处于高势能、低阻力的水体和土体极不稳定,可以快速起动,高速运动,迅速成灾;如果山体低而缓,则起动、成灾均较慢,或者不成灾。

    地面起伏不仅为山洪泥石流灾害的发生提供地势条件,同时还为泥石流提供充足的固体物质和滑动条件。

    我国地质构造条件复杂,断裂发育,这些断裂规模大,活动性强,西南部一、二级阶梯的过渡带为我国山洪泥石流最为发育地区。

    底层岩性不同,风化速度也存在差别,岩性软弱的岩层比岩性坚硬的岩层易遭受破坏,提供松散物质也就越容易,因此对于泥石流的形成也就越有利,不同的岩性组合,可以影响风化作用的强度和速度,软硬相间的岩性组合比岩性均一的岩石更易风化,侵蚀也更强烈,特别有利于泥石流的发育,因此软硬相间的岩石分布地区也是我国泥石流灾害的高发区。

    人为不合理的经济活动在天然洪泥石流生成过程中,有强化和激发作用。人为因素主要有以下两个方面:其一,乱砍滥伐森林,使山坡丧失蓄水固土能力,经受不住暴雨径流的冲刷,出现大面积的斜面重力侵蚀和坡面径流侵蚀,加速泥石流的生成和发育,毁林开荒使大面积的山坡失去了天然覆盖,表面疏松失去团粒结构,一旦遇到高强度暴雨,成片泥土被冲下山汇成泥石流。其二,采石、开山、修路和开矿等使大量岩石松动和移位,造成岩层失稳,加速了重力侵蚀作用,或形成岩体滑动为临空形态,促成 泥石流生成发育,此外大量乱弃的矿渣,矿坑采空区造成的塌陷,使山岩松动,这些都给滑坡、泥石流生成提供了有利条件。

    2.外洪

    局部地区洪涝灾害除受本地降雨影响外(即内涝),往往受流域周围地区客水(即外洪)的威胁。

    一般来讲,洪灾是外洪入侵所致,当上游洪水流经该地区,超过河道泄洪能力或堤防防洪能力,导致洪水泛滥成灾。人们通过工程措施来改变不利于防洪的自然条件,为控制或抗御洪水以减免洪涝灾害损失。

    防洪工程主要有堤防、水库、行蓄洪区等。但由于洪水具有太多不确定性,防洪工程防御标准偏低,超标准洪水时有发生,或因防洪工程措施运用不当,皆难以避免洪灾发生。如水坝、堤防等挡水建筑物的溃决,洪水具有突发性和来势凶猛的特点,对下游威胁很大。

    造成垮坝的常见原因包括:(1)自然力的破坏,如超标准特大洪水,强烈地震及坝岸大滑坡;(2)大坝设计标准偏低,泄洪设备不足;(3)坝基处理和施工质量差;(4)运行管理不当,盲目蓄水或发电、通讯故障;(5)军事破坏等。其中超标准洪水及基础处理问题是垮坝的主要原因。如1975年8月河南大水,板桥水库入库洪水最大流量达1.3万立方米/秒,超过了设计标准,导致水库垮坝,给下游造成毁灭性破坏,这场洪水夺走了数以万计的人民生命。1963年8月河北大水,刘家台水库(中型)垮坝,下游20千米处洪水最大流量仍达1.7万立方米/秒,冲毁村庄68个,死亡948人。

    堤防决口的常见原因包括:(1)堤防设计标准低,一些江河堤防往往只规定设计防洪水位,而没有校核洪水位;(2)堤防质量问题;(3)人为设障,壅高水位,造成漫溢、溃决;(4)人为扒堤决口。如 1931年江淮大水,当时堤防标准低、质量差,长江干流自湖北石首至江苏南通沿程堤防共计漫溢溃决354处,沿江一片汪洋。淮河干流蚌埠上下100千米淮北大堤溃决,造成皖北沉沦。苏北里运河堤防溃决,男女浮尸满街漂流,多如过江之鲫,淹死数万人。

    利用河道两岸的湖泊和洼地宣泄和滞蓄洪水,通过牺牲局部来保护全局,这些临时滞蓄洪水的湖泊、洼地逐步就成为行蓄洪区。随着国民经济的发展,许多规划安排的行蓄洪区目前人口稠密,经济发达,与被保护区经济差别甚微。如荆江分洪区1952年人口仅17万,行洪时只需安置6万人,2000年人口30.5万,居民财产27亿元。再如位于海河滞蓄洪区的华北油田,大港油田,其固定资产均高达数十亿元。

    当遭遇超标准洪水,向行蓄洪区分洪相当困难,一旦分洪,洪灾损失非常严重。此外部分行蓄洪区没有进退水闸,需要临时扒口,区内安全设施较少,使用时难度大,扒口工程量大,运用失控的风险很大。

    3.渍涝

    形成涝渍灾害的自然因素主要有天气条件、土壤条件及地形地貌。

    天气条件是发生涝渍灾害的主要原因。灾害的严重程度往往与降雨强度、持续时间、一次降雨总量和分布范围有关。我国涝渍灾害主要分布于各大流域的中下游平原。这些区域处于季风暴雨区,由于降雨量年际年内分布不均匀,有些时期雨量大、强度高,造成洪涝灾害;有些时候阴雨连绵、低温高湿,造成土壤过湿和地下水位过高引发渍害。

    农田渍害与土壤质地、土层结构和水文地质条件有密切关系。土质粒重的土壤,渗透系数小,土壤中的水分难以排出,形成过高的地下水位与浅层滞水,土壤地下水易升不易降则易形成涝渍灾害。

    地表径流能否及时宣泄,直接影响涝渍灾害的轻重,地表径流的大小和滞留时间长短与地形地貌关系十分密切。如南方地区,沿江、沿河或滨湖平原、洼地和圩区,地势低洼,受河流洪水顶托,排泄不畅,排降地下水则更为困难,因而易产生涝渍灾害。在东北一些地区,地形复杂,无尾河道众多,为闭流的浅平洼地,形成诸多沼泽,雨后积水排泄不出,则形成涝渍灾害。

    在黄淮海平原地区,由于黄河经常泛滥,破坏了原有水系,泛溢两岸泥沙堆积成岗,岗地之间则为洼地,排水出路不畅,涝渍灾害容易发生。

    涝渍灾害不仅受自然因素影响,人类活动对其也有较大影响。如盲目围垦和过度开发大大增加了涝渍灾害。以东北三江平原为例,1949年易涝易渍面积为32.5万公顷,在围垦时,垦区排水标准过低,1965年增加到52.1万公顷,至1990年高达221.5万公顷。

    在人类活动比较密集地区和城市化地区,由于水资源短缺,常常出现过度开采地下水造成地面沉降状况,涝渍灾害加剧。如江苏苏锡常地区超量开采地下水引起地面沉降,形成了多个沉降中心,累计最大沉降量在1米以上。在1991年洪涝灾害中,积水深度、淹没时间都超过邻近地区。

    4.风暴潮

    由气压、大风等气象因素急剧变化造成的沿海海平面或河口水位的异常升降现象,称为风暴潮。风暴潮是一种重大的海洋灾害,我国东部濒临渤海、黄海、东海,南部为南海,海岸线长达1.8万千米,沿岸带有台风、温带气旋或寒潮大风的袭击,是世界上风暴潮灾害最为严重的国家之一。广东、广西、福建、台湾、浙江、上海是台风风暴潮多发区。

    随着经济的发展,近年来风暴 潮灾害损失愈来愈严重。1992年16号台风引发的风暴潮,涉及福建、浙江、上海、江苏、山东、河北、天津、辽宁等省市沿海地区,受灾人口达2000多万,死亡193人,直接经济损失90多亿元。

    造成风暴潮灾害的因素有4个方面,即天气系统、海洋系统、地理因素与人类活动。

    天气系统主要为热带气旋、温带气旋及寒潮。热带气旋指发生在低纬度海洋上强大而深厚的气旋性漩涡旋。其中心风力大于12级称为台风。台风是引起沿海地区风暴潮的最主要天气系统之一,每年5~11月西北太平洋台风都有可能在我国登陆,平均每年6~7个,最多可达11个,其中7~9月是台风登陆高峰期,约占全年登陆总数的80%。登陆地点南起海南岛、北至东北皆可发生。

    温带气旋为在中高纬度中心气压低于四周的大气旋涡,大多带有锋面,又称为锋面气旋。在沿海地区,某些锋面气旋和局部性低压槽移动可造成大风。如东北低压和黄河气旋入海,常会造成渤海、黄海大风;江淮气旋入海,使渤海、黄海、东海出现大风;东海气旋加深时,东海出现大风;西南低压槽发展时,南海西北部可产生大风。因此温带气旋是造成风暴潮的另一种重要天气系统。

    寒潮是指北方冷空气大规模向南侵袭的过程。寒潮主要出现在11月至翌年3月,随着寒潮中心的移动,一般伴有6~8级偏北大风,最大可达12级以上,主要影响渤海、黄海、东海,较强时也影响华南沿海及南海北部。

    海洋系统有海洋潮汐与河口潮汐。潮汐是海水在天体(主要为 月球与太阳)引潮力作用下产生的周期性涨落运动,其中主要是受月球引力作用。若风暴潮与天文大潮同时遭遇时,两者叠加造成特大潮位,易造成较大风暴潮灾害。在1949~1997年的150次风暴潮灾害中,有82次发生在天文大潮期,占总数的55%,尤其是造成特大灾害的,基本都是风暴潮与天文大潮遭遇所致。如1981年8月27日~9月1日受14号台风影响,9月1日正值天文大潮,致使上海、浙江沿海出现历史最高潮位,造成严重灾害,死亡48人,20多万公顷农田受淹,倒塌房屋3万余间。

    海洋潮流传至河口引起河口水位的升降,称为河口潮汐。河口潮汐除具有海洋潮汐的一般特性外,因受河口形态、河床变化、河道上游下泄流量等影响,致使潮历时、高低潮间隙及潮差有所不同。当河口天文高潮和风暴潮叠加,又遭遇上游洪水下泄及河口地区暴雨时,即洪、涝、潮三碰头,则会造成河口及受潮流影响的沿江沿河地区特大洪涝灾害。如1965年8月受6513号台风影响,洪水与高潮位相遭遇,福建、浙江、江苏沿海多条河流出现有记录以来最高水位,洪涝灾情严重。

    洪涝判别标准

    我国是一个洪涝灾害频发的国家,洪涝灾害的发生具有明显的季节性和地区性。各流域受自然地理位置、集水面积内地形地貌及不同时期不同尺度天气条件的影响,存在很大的差异,要将七大江河的洪涝灾害进行统一定量划分难度很大。

    根据各流域水系及其气候条件、自然地理特性、降雨特性、洪水特性和洪水组成,并结合对历史洪水研究的习惯,从各流域水系分区的暴雨量级和笼罩面积、干流主要控制站洪水大小以及主要干支流洪水的形成与遭遇等情况,可将发生洪水分为跨流域洪水、流域性洪水、区域性洪水和局部性洪水。

    跨流域洪水一般是指相邻流域多个河流水系内,降雨范围广,持续时间长,主要干支流均发生不同量级的洪水;流域性洪水一般是指本流域内降雨范围广,持续时间长,主要干支流均发生不同量级的洪水;区域性洪水是指降雨范围较广,持续时间较长,致使部分干支流发生较大量级的洪水;局部性洪水是指局部地区发生的短历时强降雨过程而形成的洪水。

    目前对跨流域洪水、流域性洪 水、区域性洪水和局部性洪水还没有一个全面、准确、量化的定义和判别标准,不过各流域机构已经开始研究本流域的洪水分类定义的分层量化指标体系。

    七大江河的流域性洪水、区域性洪水和局部性洪水的定义和量化指标,是以七大江河水系分区划分及洪水量级划分标准为基础形成的,与几十年来人们对历史洪水的研究习惯基本一致。

    七大江河流域的水系分区一般划分为:

    松花江流域:嫩江、第二松花江、松花江三个水系分区。图55辽河流域:西辽河、辽河干流、浑太河三个水系分区。

    海河流域:滦河、北三河(潮白河、北运河、蓟运河)、永定河、大清河、子牙河(包括黑龙港及运东地区)、漳卫河、徒骇马颊河七个水系分区。

    黄河流域:黄河上游干流(头道拐水文站以上)、黄河中游干流(头道拐水文站至花园口水文站)、黄河下游干流(花园口水文站以下)三个水系分区。

    淮河流域:淮河上游(正阳关水文站以上)、淮河中游(正阳关水文站至洪泽湖)、淮河下游及里 下河、沂沭泗河四个水系分区。

    长江流域:长江上游(宜昌水文站以上)、长江中游(宜昌水文站至湖口水文站)、长江下游(湖口水文站以下)3个一级水系分区。

    长江上游分金沙江、岷沱江、嘉陵江、乌江四个二级水系分区;长江中游分汉江、洞庭湖四水、鄱阳湖五河2个二级水系分区;下游不分二级水系分区。

    太湖流域:太湖流域一个水系分区。

    珠江流域:西江、北江、东江、珠江三角洲四个水系分区。

    依据《水文情报预报规范》

    (SL250~2000)的规定,七大江河流域洪水量级的判别标准有4个等级,即洪水重现期≥50年为特大洪水;20~50年为大洪水;5~20年为较大洪水;低于5年为一般洪水。

    根据上述水系分区划分和洪水量级判别标准,以海河流域为例,对流域性洪水、区域性洪水和局部性洪水作进一步定义。

    1.流域性洪水海河流域3个(含3个)以上水系同时发生洪水,称为流域性洪水。

    海河流域3个(含3个)以上水系同时发生洪水,且有2个(含2个)以上水系的代表站任一水文要素洪水重现期≥50年,称为流域性特大洪水。

    海河流域3个(含3个)以上水系同时发生洪水,且有2个(含2个)以上水系的代表站任一水文要素洪水重现期为20~50年,称为流域性大洪水。

    2.区域性洪水海河流域1~2个水系同时发生洪水,称为区域性洪水。

    海河流域1~2个水系同时发生洪水,且有1个(含1个)以上水系的代表站任一水文要素洪水重 现期≥50年,称为流域性特大洪水。

    海河流域1~2个水系同时发生洪水,且其代表站任一水文要素洪水重现期为20~50年,称为流域性大洪水。

    3.局部性洪水洪水只在水系的部分支流发生,称为局部性洪水。

    水系范围内局部地区发生洪水,控制站的洪水重现期≥50年,称为局部性特大洪水。

    水系范围内局部地区发生洪水,控制站的洪水重现期为20~50年,称为局部性大洪水。

    需要说明的是,上述关于海河流域洪水标准,是水利部海河水利委员会和水利部水文局的初步研究成果,也是多年防洪工作经验的总结,但尚未经过水利部的审查和批准;我国各大流域水系复杂,洪水特性和分布也存在很大差异,因此各流域的洪水判别标准是不一样的。

    跨流域洪水是指相邻流域2个或2个以上水系分区内,连续发生多场大范围降雨过程,发生洪水的水系分区主要干支流均发生不同量级的洪水。跨流域洪水的判别以七大江河水系分区的洪水判别标准为基础。跨流域洪水不设置区域性洪水和局部性洪水的判别标准。

    跨流域特大洪水是指相邻流域2个或2个以上水系分区,至少有1个以上水系分区发生的洪水重现期≥50年,其他水系分区的洪水重现期为20~50年。

    跨流域大洪水是指相邻流域2个或2个以上水系分区,至少有1个以上水系分区发生的洪水重现期为20~50年,其他水系分区的洪水重现期为5~20年。

    影响洪涝的因素

    在影响洪涝的各种因素中,气候条件、自然地理环境、暴雨洪水和水系特征都属于自然因素。显然,这些自然因素与洪涝灾害之间的关系各不相同。从成因关系来看,有直接因素和间接因素之分,洪涝灾害形成的直接因素是洪水和暴雨,水系特征和天气气候是间接因素,那自然地理环境属于什么因素呢?

    自然地理环境是背景因素。从影响因素的作用方面来看,有主次和大小之分,直接影响因素的作用是主要的,背景因素和其他间接因素的影响是次要的。

    中国季风气候明显,地形复杂多变,是世界上洪灾泛滥最频繁的国家之一。

    1.影响洪涝的自然因素

    (1)影响洪涝的背景因素——地理环境地理环境包括地貌、地形、海陆分布和地理纬度等,它们是决定各地不同气候特征的基本因素。我国的自然地理环境主要特点是:

    地理纬度跨距大;海陆分布对比明显;大尺度地形差异突出。

    我国位于欧亚大陆的东南部,纬度从北纬18°~53°,南北纵跨30多个纬度。东临太平洋,海洋部 分延伸至北纬4°附近的曾母暗沙,全境共跨越约50个纬度。受着海陆气团交替影响的季风气候形成的大气候带自北向南跨越寒温带、中温带、暖温带、亚热带、热带和赤道带共6个气候带,南北气温差异较大,气温南高北低,南方降水多于北方。西部深入欧亚大陆腹地,属于干燥的大陆性气候。

    我国地势西高东低,按海拔高度自西向东概括为三级阶梯:

    第一级阶梯,也是最高阶梯为海拔4000米以上的青藏高原,其中包括阿尔金山、唐古拉山、昆仑山、冈底斯山、祁连山和喜马拉雅山等着名山脉,尤其是喜马拉雅山脉平均海拔高度在7000米左右,珠穆朗玛峰海拔8844.43米,是世界上最高的山峰。第一阶梯气候干燥严寒,降水稀少,降雪为主,故而高山封顶积雪皑皑,终年不消。因此,在这一阶梯区域不存在洪涝问题。图59第二级阶梯地带由云贵高原、黄土高原、内蒙古高原和秦岭、天山、阿尔泰山等山脉组成,海拔高度一般在1000~2000米,也包括达3000米左右的高山地区和海拔高度低于1000米的四川盆地、准噶尔盆地和塔里木盆地等。这一阶梯从南至北气候差别很大,洪涝灾害形式多种多样,多以山洪、泥石流为主,海拔较低的地段,也存在着河流洪灾。

    第三级阶梯地带位于大兴安岭、太行山、巫山及云贵高原,直至海滨地区,一线以东,地形多为丘陵 和平原,丘陵地区海拔在1000米左右,平原地区多在100米以下。这一阶梯地带的夏季因受海洋季风影响,气候炎热多雨,容易导致干旱,也时常出现洪涝灾害。

    (2)影响洪涝的直接因素——暴雨和洪水暴雨本身就是一种灾害性天气,常常会造成大范围山体滑坡、泥石流、涝渍灾害和城市内涝等,由暴雨形成的河流洪水又可造成更大的洪灾。

    (3)影响洪涝的间接因素——水系特征和天气气候暴雨和洪水是在一定的天气气候条件下产生高强度和大范围的降雨,然后由地球下垫面组成的大小水系汇集形成洪水。暴雨和洪水又是形成洪涝的直接因素,那么天气气候和水系特征就成为造成洪涝的间接因素。

    我国的天气气候有三大特点:

    季风气候特征显着、大陆性气候强、气候类型多种多样。

    季风气候特征显着:尤其是冬夏风向都会有明显变化,受季风影响,气温和降水也会出现明显的季节性变化,从而引发洪涝或者干旱 等气候灾害。

    大陆性气候强:即冬夏两季气温表现明显。平均气温与世界同纬度其他国家和地区差别较大,冬季时温度低于同纬度其他地区,而夏季温度又高于同纬度其他地区。

    气候类型多种多样:我国跨越六个气候带,又受不同地势的影响,全国各地的气候有着非常大的差异,从北到南不仅跨越寒带、温带、热带和赤道带,还受到山地、平原、丘陵、高原、盆地和沙漠等地形、地貌的不同影响,形成大小范围不等的气候小区,造就了洪涝灾害的复杂时空分布。

    2.影响洪涝的社会经济因素

    自然因素对洪涝灾害的产生以及造成灾害的大小起主要作用,没有暴雨和洪水,就不会发生洪涝灾害;另一方面,人为因素也是不容忽视的。人类的社会政治因素和经济因素在一定程度上影响着洪涝灾害的大小和严重性。从根本上说,若是没有人类社会,洪水不过是一种自然现象,根本称不上是灾害,正因为涉及人类的利益,这种自然现象才成为灾害。从历史的角度来看,中国历史上洪涝灾害频繁并且严重的重要原因是:生产力低下,科学技术发展缓慢,没有有效地防灾救灾措施,社会长期处于动荡不安的状态。

    从发展的角度来看,随着中国社会经济的发展,洪涝灾害的频率也在增加,相对经济损失下降,绝对经济损失上升。这其中的道理其实很容易理解。

    (1)社会经济对洪灾的有利影响

    人类社会是经常要受到各种自然灾害的侵袭,洪灾就是众多自然灾害之一,且最为常见。所以人类一直以来都企盼着没有灾难的世界。

    在原始社会,生产力非常低下,人类社会对洪灾的抵御能力几乎为零, 所以洪水来了只能一走了之。由于那时候还没有农业生产,也就不存在什么严重灾害后果。在古老的神话传说中,女娲炼就五彩石补天,使洪水不再从天上倾泻而下,止住洪灾。“女娲补天”的故事流传至今,这个故事从某个侧面反映了那个时期的人类祖先对洪灾无能为力,只能寄托于神的挽救,更表达了希望没有洪灾的美好愿望。到“大禹治水”

    之时,表现为人类已经具备了一定的生产力,并已经开始和洪水展开斗争,修筑防堤、疏导河道等工作,努力减轻洪水的威胁。随着生产力的发展,到春秋战国时期,修筑堤防已成为主要的防洪措施。

    总之,在中华民族上下五千年的文明史中,人类一直在与洪水作着斗争。治理江河的水利史,不仅为各地区的农业经济作出了重要贡献,更为人类留下了珍贵的水利瑰宝。例如,沟通湘桂的灵渠、四川的都江堰工程、横贯东西的长江黄河大堤、纵贯南北的京杭大运河、大江大河中下游星罗棋布的圩垸和抵御潮灾的浙江海塘等,创造了治水经验和科学方法。

    新中国成立后,我国对水利事业非常重视,水利工程进入了一个全面快速发展的新阶段,对七大江 河都建立了专门的水利机构,对各大江河也开展了一系列的综合治理。

    主要的治理措施可以概括为两大类:

    工程措施和非工程措施。各类措施又包括许多因地制宜的具体办法。

    下面我们就以长江为例,1952年兴建的荆江分洪工程,在战胜1954年发生的特大洪水中,发挥了极为重要的作用。设想一下,如果没有建设荆江分洪工程,要确保武汉市的安全几乎是不可能。到目前为止,长江中上游已经建了很多大中型水利工程。特别要指出的是,从20世纪90年代就已经开始兴建的长江三峡工程,被誉为治理开发长江的关键性工程。该工程在全面建成后,长江中下游荆江河段由能防御约10年一遇的洪水,提高到了可防百年一遇的大洪水。配合荆江分洪工程的运用,还可防御千年一遇特大洪水。在非工程措施方面,如水利立法、洪水预报、汛期防汛抢险临时措施和灾害赈济等,都有重大发展和保障。近年来,还纠正了以往发展经济带来的许多负面影响,采取了如“平垸行洪”“退耕还湖”“封山育林”“退耕还林”“退牧还草”等措施。

    (2)社会经济对洪灾的负面影响

    社会经济对洪涝灾害产生的负面影响也是重大的和多方面的。

    以黄河为例,从古至今,黄河流域一直是我国的政治、经济、文化的中心,被誉为中华民族的母亲河,是孕育中国文明的摇篮。但是由于黄河流经黄土高原,夹带了大量泥沙顺流而下,久而久之在中下游形成了一条“地上悬河”。这不仅仅是自然因素的原因,更是由于历史上长期动乱,社会不安的结果。

    例如,五代(907~960)时期,黄河流域战争频繁,社会的动荡不仅影响社会经济文化的发展,也对黄河的治理产生了很大的影响。仅黄河决口的次数,53年中就有37次,真是天灾人祸凑到了一起。

    纵观我国历史,纷争不断,据史学家的统计:自秦代至清末的2000余年,堪称盛世的仅150年,小康之世286年,小休之世234年,衰微之世466年,乱世则多至1035年。

    另外,在人类社会的发展过程中,出于对不同利益而对河道治理等产生的矛盾,也造成了一些负面的影响。如局部利益与整体利益的矛盾,眼前利益与长远利益的矛盾。

    最明显的是人口增加的问题,人们将水化田围堤建院,加重了与水的矛盾,造成水土流失,湖泊面积缩小,虽然在一时建设了繁华的城市集镇,但从长远来看则会带来很多不利影响。

    (3)社会经济因素对洪灾的影响趋势

    自新中国成立以来,对江河水库等的治理和防灾减灾工作的重视一直没有松懈,可以肯定的是对于洪灾的正面影响已经起到了很好的效果,社会经济的发展对洪涝灾害的负面影响也逐步得到了控制。但是,人类社会的工业发展对大气污染仍是不可避免的,特别是工业化发展造成二氧化碳排放量增加,促使全球气候变暖,全球变暖必然会影响到洪灾,所以要完全消除负面影响也是不可能的。洪灾所带来的损失除了自然气候的影响,更重要的是由于人类社会经济的迅速发展所导致,经济越发达,洪灾所带来的损失也就越大,但是洪灾只能预防和减轻,却不能完全消除,所以必然会出现相对损失逐步减小而绝对损失上升的趋势。

    洪涝灾害的性质和形成

    洪涝灾害包括洪水灾害和涝渍灾害,虽然洪水灾害和涝渍灾害是两个不同的灾种,但是它们又是密不可分的整体,因而统称为洪涝灾害。

    我们从洪水的形成过程和灾害表现特点可以看出,洪灾是一种突发性非常强的自然灾害。在自然界众多的自然灾害中,洪水的突发性仅次于地震灾害。突发性的洪水通常都是具有局部地区性的洪水。如泥石流,山洪暴发和小流域洪水、风暴潮洪水等,这些洪水的形成过程很短,其形成到灾难发生用时不过一两个小时,有的仅需数十分钟,而造成的灾难损失往往是非常巨大的。

    例如,甘肃省文县城北关家沟位于嘉陵江上游地区,在1982年8月6日这一天,因短历时大暴雨而 诱发泥石流,洪水流速5~6米/秒,峰量达482立方米/秒,水头高8~10米,冲出沟口,直奔文县县城,一时间地动山摇,隆隆之声好似雷动,此次洪灾历时30分,最后抵达白水江,造成江水堵塞6分钟,形成面积约1700平房米的泥石流冲积扇,文县城内泥水深达2~4米,22人死亡,受伤19人,冲毁农田约13.33公顷,672间房屋和20千米公路,统计直接经济损失约300万元。

    这种发生在山区的洪水灾害,溪沟、小河流域的面积一般不超过100平方千米,但是由于水流落差大,洪水暴涨暴落,洪水的速度往往是惊人的,一般在2.5~3.5米/秒,最大流速可达6~8米/秒,突发性强,很难防范,故而破坏力非常大,历时1~10小时不等。当然,突发性的洪灾也不一定就持续时间短,如沿海地区的风暴潮最长持续时间超过100小时。

    特大洪水也具有突发性,因为其由区域性洪水和流域性洪水共同组成,区域性洪水和流域性洪水的突发性造成的破坏大多只需数小时,而整个洪水过程有时要历时1~5个月。例如,1998年发生在我国长江流域的特大洪水就是这种情况,这次洪水淹没大量平原,吞噬农田无数,周边城镇也遭受了严重的损失。

    涝渍灾害具有迟缓性,涝渍灾害与洪水灾害在时间分配上有两种情况,一种是先涝后洪,另一种是先洪后涝。而且较之洪水灾害,涝渍灾害持续的时间比较长,范围更广,季节性也更强,造成的灾害不具有突发性,而是比较缓慢。

    涝渍灾害的季节性强可从成因角度进行分析,湿度、降雨量、蒸发、持续时间、土壤排水能力和农作物需水量等因素都与涝渍有着密切的关系,故而不同的气候环境和地域 环境使得我国不同地区的易涝时间有所不同。比如,长江中下游地区就有两个易涝季节:一个是春季低温阴雨期,另一个是初夏梅雨期。

    洪涝形成的直接原因与大气活动的持续异常有关,当低槽、切变线、气旋、低涡等低值天气系统长时间持续或反复出现在某一地区时,这个地区就很有可能出现洪涝灾害。

    然而大气活动又受太阳活动、海洋、冰峰雪山、火山爆发等影响,甚至涉及人类活动的众多因素。太阳是地球气候形成的外部因子,其他均为内部因子。这些因子又可分为大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈,其中大气圈、水圈、冰雪圈对地球气候的影响作用最为显着。

    大气圈的构成是来自于覆盖在地表的大气,地球上的天气现象和大气圈的质量都主要集中、发生在对流层。地球大气的运动称为大气环流,在大气环流中的天气系统往往是影响地球气象的直接原因,比如干旱、水灾等。其中对洪涝灾害有影响的是副热带高压、高压以及季风气候。季风是指风向随季节变化而变化的气候现象。冬季时,风从大陆吹向海洋,气候干燥寒冷;夏季,风从海洋吹向大陆,将温暖湿润的空气凝结形成一阵阵季风雨。

    我国位于东亚季风区,此区域是全球季风现象最为明显的区域之一。季风气候不同的气流给我国带来了明显的季节性变化和显着的气候特性,夏天炎热多雨,冬天寒冷干燥,且旱涝频繁。

    我们在前面就已经提到过,洪涝是自然灾害的重要组成部分之一,与别的自然灾害相同,它也具有社会属性和自然属性。洪涝的社会属性,就是作为自然灾害,它依赖于人类社会的存在,并随之而变化;而其自然属性,就是作为自然现象,它不会以人的意志为转移,而是遵循于自然变化规律,是一种客观存 在的自然变化。

    我国的洪涝有着众多的种类,不管它是以一种自然现象,还是以一种自然灾害为形态出现,洪涝都与其他自然灾害之间有着特定的联系,它们都能够根据各自的社会属性和自然属性互相影响,互相转换。

    比如,暴雨既可以作为一种强烈降水的自然现象,又可以作为一种灾害性天气,在其处于不同的自然地理环境时,又可以演化为各种自然现象和灾害,如洪水、涝渍、滑坡、崩塌和泥石流等,而这些灾害还可以进一步进行演化,成为瘟疫、血吸虫、水土流失和次生洪涝灾害;我国东部沿海地区的重要灾害天气是台风,由其产生的特大暴雨又可以将以上的灾害演化过程重复一遍,台风与天文大潮的结合则可以转变为风暴潮灾害,如果进一步演化,又能够引发涝渍灾害和沿海低洼地区土地盐碱化灾害;此外,还有地震,它不但可以引起山体崩塌灾害,倘若堵塞了山区河流,又能次生洪水灾害。上面所说的各类灾害的演化过程,其主体基本上都是洪涝灾害,我们可以将其称为“洪涝灾害链”。

    灾害链中的各类灾害,都是通过对人类社会的生存环境产生影响,从而演化为别的自然灾害。所以,对洪涝灾害进行有效地防御和治理,对人类的生存环境进行全面的改善,不但可以获得巨大的经济效益和社会效益,而且,还有着十分深远的实际意义,对此,全社会必须要有深刻的认识。

    洪涝的地区分布

    季风气候在我国大部分地区盛行,因此,我国降水的季节性强,时空分布不均匀,部分地区降水高度集中。在我国大陆东南部地区有50%的区域为雨、洪水多发区;西北部地区虽然雨较少,但是融冰洪水所占比例有所增加,也会造成一定程度的洪涝灾害。总体来说,我国大部分地区普遍存在洪涝灾害。

    前面我们就提到过,我国有七大江河,自北至南依次为松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江和珠江。洪涝灾害绝大部分就集中在这七大江河流域。

    黄河和长江孕育了我国5000多年的文明史,但是在洪水记载中,也是历史资料最长的两大河流,可追溯至2000余年前。

    再者,地形、地貌、土壤性质和排水条件等因素和涝渍灾害的形成有着密切关系,故据此将耕地划 分为五种类型:沼泽坡地、山区谷地、水网圩区、平原洼地、平原坡地。

    从我国整体来看,易涝易渍的耕地面积沼泽坡地占的比例最少,其次是平原洼地,占据27.2%,最大的是平原坡地,约占46.1%。

    但不同流域的情况不尽相同,各种情况所占比例有所偏差。下面我们从北往南地剖析一下:

    1.东北地区

    涝渍耕地面积主要以平原洼地和平原坡地为主,其次是沼泽坡地。

    2.黄河流域

    涝耕地面积仍然以平原坡地和平原洼地为主,但比起东北地区各类涝渍耕地面积已经少了很多。

    渍耕地的面积以平原坡地为主,占了黄河流域易涝易渍耕地的绝大部分比例,其次是平原洼地。

    3.淮河流域

    本流域是耕地类型最全的流域之一,五种类型均在本流域存在,同样是以平原坡地为多,其次是平原洼地和水网圩区,这三种类型的涝渍耕地面积占总涝渍耕地面积的97.2%。

    4.长江流域

    只有长江上游分布着少量的沼泽坡地,除此之外,其余四种类型的涝渍耕地比重相当。

    5.珠江流域

    珠江流域是一个比较特殊的区域,涝渍耕地较全国其他区域有着明显的差别。涝渍耕地面积主要以山区谷地、平原洼地和水网圩区这三种类型为主,其中山区谷地最多,占48.3%。

    我国涝渍灾害的地区分布主要受两大因素影响,即降雨量和地形,降雨量越多越集中,地形越低洼平坦的地区,涝渍灾害也就越多并且越严重。我国地形呈西高东低的形势,降雨分布呈东南多、西北少的趋势,主要江河自西向东流入大海。

    我国的涝渍灾害主要发生在松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江和珠江七大江河中下游的广阔平原地区,集中分布在以下地区:东北的三江平原;松(花江)嫩(江)平原;辽河平原;黄河河套平原;关中平原;海河中下游平原;淮北平原;里下河水网地区;江汉平原;鄱阳湖和洞庭湖滨湖地区;长江下游沿江平原;太湖湖荡地区;珠江三角洲地区。

    由于涝渍灾害主要影响农业生产,因此可以用涝渍耕地面积以及涝渍面积占总耕地面积的比重来反映各地涝渍情况。七大流域地区合计的易渍易涝耕地面积约占其耕地总面积的29.9%,以东北地区和太湖、淮河、珠江等流域涝渍最为严重,其中淮河流域是我国最严重的易涝易渍地区。

    我国洪涝灾害的特点

    一直以来,洪涝都是我国最严重的自然灾害之一。洪涝地区面积十分广泛,我国一半以上的国土面积都受到洪涝的严重影响。每年,我国不同区域有不同程度的洪涝发生,一次严重的洪涝灾害会造成巨大的经济损失和人员伤亡。我国洪涝灾害的时空分布极不均匀,在时间上,存在着年际间的连续性以及长短不同的阶段集中性;在地区上,洪涝有着相当明显的差异。其中,洪水灾害有着极强的突发性,它同其他自然灾害有着极为密切的联系,可以互相转移,互相影响,产生灾害的连锁反应。

    我国洪涝灾害的形成,受很多因素的影响,而且灾害种类也是多种多样的,下面我们来具体了解一下:

    1.洪涝成因的多样性

    在我国,洪涝有着极为复杂而又繁多的成因。从大的方面出发,洪涝的成因可以分为人类活动因素和自然因素两类。人类活动因素对洪涝有着正负面的影响,倘若采取正确的措施,人类活动就会起到防御和减轻洪涝灾害的作用,否则就会有加重和制造洪涝的可能,另外,随着人口的不断增加,以及社会经济的不断发展,洪涝灾害造成的损 失也在不断趋于增大状态。而自然因素则包含了三个方面,即背景因素——自然地理环境;直接因素——暴雨和洪水的产生;间接因素——天气气候和水系特征的变化。除暴雨和洪水以外,形成洪涝的直接原因还包括以下几个方面:垮坝、泥石流、冰凌阻塞河道、地震引发山体崩塌堵塞河流等造成的次生洪灾,以及受台风、寒潮大风、温带气旋和天文大潮的共同影响,从而造成的风暴潮灾害,其中,还有一种受海洋地震引发的强烈风暴潮——海啸。

    2.洪涝种类的多样性

    我国地大物博,有着极为复杂的自然地理环境,千差万别的气候条件,众多的大小水系,特性各异的暴雨洪水,以及不尽相同的洪涝成因,使得洪涝种类也十分丰富。

    从性质上来讲,我国的洪涝灾害可以概括为三大类型,即洪水灾害、涝渍灾害和风暴潮灾害。而每一类洪涝灾害又有若干小的灾种包含其中,比如,河流洪灾、垮坝洪灾、山洪灾害、冰凌洪灾以及地震、泥石流、山体崩塌阻塞河道而引发的次生洪水灾害,都是属于洪水灾害的类型;涝灾和渍害属于涝渍灾害类型;海潮涨溢、海水倒灌和海啸则属于风暴潮灾害的类型。

    洪灾、涝灾与渍灾的区别

    目前通行的说法,洪灾一般是指河流上游的降雨量或降雨强度过大、急骤融冰化雪或水库垮坝等导致河流突然水位上涨和径流量增大,超过河道正常行水能力,在短时间内排泄不畅,或暴雨引起山洪暴发、河流暴涨漫溢或堤防溃决,形成洪水泛滥造成的灾害。涝灾一般是指本地降雨过多,或受沥水、上游洪水的侵袭,河道排水能力降低、排水动力不足或受大江大河洪水、海潮顶托,不能及时向外排泄,造成地表积水而形成的灾害,多表现为地面受淹,农作物歉收。渍灾主要是指当地地表积水排出后,因地下水位过高,造成土壤含水量过多,土壤长时间空气不畅而形成的灾害,多表现为地下水位过高,土壤水长时间处于饱和状态,导致作物根系易涝又易渍。山区谷地以渍为主,活动层水分过多,不利于作物生长,平原坡地则易涝,因此不易把它们使农作物减产。实际上涝灾和渍灾截然分清,一般把易涝易渍形成的在大多数地区是相互共存的,如水灾害统称涝渍灾害。

    网圩区、沼泽地带、平原洼地等既。

    洪涝与干旱

    中国有句俗话:久旱必有久雨,久雨必有久晴。这句话总结了洪涝与干旱的不均匀分布和相互转换的关系。洪涝与干旱是属于气候变化问题,是降水不均匀分布产生的两个对立面。我国气候学家应用史书记载资料和考古发掘资料,分别对我国5000年干湿气候变化和近500年旱涝变化进行全面研究。研究表明,我国气候既存在大的干旱气候期和湿润气候期交替变化,还存在小的干旱期和洪涝期,大干旱期和大湿润气候期的历时长度各不相等,从几十年到数百年,小干旱和小洪涝期长度从10余年至数百年都有。其中,大干湿气候期影响范围为全国性,而小旱涝期振动存在地区性差别,七大江河的小旱涝期交替的历时长度和起止时间都不尽相同。

    上面所说的干旱与洪涝在时间上的交替变化,是以年为单位的长时间尺度,而在一年以内的各个月、 各旬,也存在旱涝交替现象。我国广大地区在每一年中,普遍发生前涝后旱、前旱后涝或两头旱中间涝的现象。

    我国大部分地区为季风气候区,每年冬、夏季风强弱、早晚和进退变化都不相同,从而引起了洪涝与干旱在时间上的交替和地域上的不均匀分布。通常情况下,随着夏季风自南向北的推进,淮河流域和长江中下游容易形成初夏梅雨期洪涝和盛夏伏旱或秋连旱;珠江流域有前(4~6月份)、后(7~9月份)汛期之分,容易出现前涝后旱或两头涝中间旱;东北和华北地区多见春旱、夏涝和秋旱。这些变化既形成了各地区的洪涝交替,又造成全国洪涝与干旱的不均匀分布。

    另一方面,由于全国各地的地理环境复杂,局部地区受天气系统和大气环流影响也存在差别,还会造成涝中有旱或旱中有涝的复杂洪涝分布。例如,1954年是新中国成立至今有名的特大洪涝年,江淮流域出现特大洪涝灾害,长江流域形成流域性洪灾,但在长江上游的嘉陵江中上游,局部地区却产生了干旱。

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