(一)洪水类型
洪水按照出现地区的不同,可分为河流洪水、暴潮洪水和湖泊洪水等。
河流洪水,根据其成因又可分为暴雨洪水、山洪、泥石流、溃坝洪水、融雪洪水、冰凌洪水等。
1.暴雨洪水
暴雨洪水是指暴雨引起的江河水量迅速增加招致之水位急剧上升的现象。按暴雨的成因可分为:雷暴雨洪水(也称骤发暴雨洪水);台风暴雨洪水;锋面暴雨洪水。暴雨洪水年际变化很大,在同一流域上,常年出现的暴雨洪水与偶尔出现的特大暴雨洪水,在量级上相差悬殊,洪水过程特征也不完全一致。中国河流的主要洪水大都是暴雨洪水,它多发生在夏、秋季节,南方一些地区春季也有发生。暴雨产生洪水,降雨量是首先要关注的重要技术数据。水文气象规定:24h降雨量,小于10mm为小雨,10~24.9mm为中雨,25~49.5mm为大雨,50~99.9mm为暴雨,100~199.9mm为大暴雨,大于200mm为特大暴雨。12h降雨量,小于5mm为小雨,5~9.9mm为中雨,10~29.9mm为大雨,30~69.9mm为暴雨,70~139.9mm为大暴雨,大于140mm为特大暴雨。180min降雨20mm为短时暴雨。
我国受洪水威胁的地区为7.38亿hm,耕地面积3.33千万hm,如长江、黄河、淮河、海河、珠江、松花江、辽河等七大江河均受洪水的严重威胁。洪水的主要特点是峰高量大,持续时间长,洪灾波及范围广。长江、淮河1954年发生的洪水,珠江1915年发生的洪水,海河1963年发生的洪水,松花江1932年、1957年发生的洪水,黄河1957年发生的洪水,长江、嫩江、松花江1998年发生的洪水均属上述类型洪水。
2.山洪
山洪是指山区溪沟中发生的暴涨暴落洪水。山洪因其所流经的沟道坡度陡峻,地质条件复杂,具有历时短、流速快、冲刷力强、挟带泥石多、破坏力大等特点。由暴雨引起的山洪较多,其历时不过几十分钟到几小时,很少一天或持续几天,常造成局部性洪灾。中国山区面积达2/3,全国半数以上的县都有山区,山洪现象颇为普遍。山洪常造成人民生命财产的损失,但山洪涨落迅猛沟道又短,一般水文预报方法难以满足预见期的要求,常用水文气象或用物象测雨及当地的天气谚语预报。
3.泥石流
泥石流是指山地溪沟饱含大量泥沙、石块的突发性洪流。泥石流暴发突然,运动快速、历时短暂、破坏力极大。泥石流是特殊的固体径流,固体物质含量很高,可达30%~80%。流体作直线惯性运动。遇障碍物不绕流而产生阻塞、堆积等正面冲击作用,常造成生命财产重大损失。我国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及台湾、海南等地亦有零星分布。
4.溃坝洪水
溃坝洪水是指大坝在蓄水状态下突然崩溃而形成的向下游急速推进的特大洪流,习惯上把因地震、滑坡或冰川堵塞河道引起水位上涨后,堵塞处突然崩溃而暴发的洪水也归入溃坝洪水。溃坝的发生和溃坝洪水的形成通常历时短暂,往往难以预测,峰高量大,变化急骤,危害特大的灾害现象。世界各国都重视,并有各种溃坝洪水的计算方法。(www.daowen.com)
5.融雪洪水
融雪洪水指以积雪融水为主要来源而形成的洪水。主要分布在新疆阿尔泰和东北一些地区河流、冬季的积雪较厚,随着春季气温大幅度升高时,各处积雪同时融化,江河中流量或水位突增形成融雪洪水。发生时间一般在4~5月,最迟6月就结束。
6.冰凌洪水
冰凌洪水常发生在有冰凌活动的河流,如松花江和黄河都有冰凌洪水。在气温开始上升期间或封冻初期易发生。一般可分为:冰坝洪水与冰塞洪水。
7.其他
(1)地震。破坏性地震造成砂土液化或形成堰塞湖,在地震力作用下,堤基砂土中孔隙水压力上升,抗剪强度或剪切刚度降低并趋于消失,由固体状态变成流体状态的力学过程为砂土液化。能使地基沙层中孔隙水和砂粒喷冒到地表,导致堤顶倾斜、裂缝、沉陷。1933年8月25日四川叠溪发生7.5级地震,山体崩塌堵塞岷江,形成4个堰塞湖,震后45d,崩塌堵坝溃决,水头高达20丈,洪水泛滥,死亡2万余人,冲毁农田3300余hm2。如唐山市在1976年7月28日3时42分发生7.8级地震,市郊陡河水库主坝(1700m)发生地基液化,遭到严重破坏,坝顶沉陷0.7~1.0m,最大下沉1.64m,坝体向下游位移最大达0.64m,坝坡有二组对称性纵向裂缝,长1600m,每组裂缝由2~6条缝组成,总宽2~6m,垂直深4~5m,1700m主坝上有横向裂缝95条,一般宽0.1~1cm,最大深度6~7m,局部坝段出现喷水冒砂。地震导致山体崩塌堵塞河道形成堰塞湖,崩塌堆积体被堰塞湖水冲溃后,形成洪水。2008年5月12四川汶川发生8.0级地震,由于山体崩塌,形成34个堰塞湖,其中最大的唐家山堰塞湖库容接近2.5亿m3,最大水深达80m,经过下挖开泄水槽处理,形成近1/3溃坝,对下游产生的损害较小,没有人员伤亡,顺利化解了险情。
(2)战争。采取人为决口或筑坝壅水来淹灌敌方,使其丧失战斗力的方法古时就不乏存在,称之为“水攻”或“以水代兵”。历史上早在春秋时期就有水攻的记载。战国时水攻战例更多,当时还出现了防水攻的专门论著,如《墨子·备水》等。公元前359年,楚国攻打魏国曾决黄河堤。又如514年,梁朝围攻北魏,在淮河干流上筑浮山堰,坝长9里,下宽140丈,上宽45丈,高20丈用来蓄水淹灌魏寿阳城。后因淮河洪水暴涨,堰溃决,使沿淮10万余众死亡。1642年后为水淹李自成起义军,明王朝在黄河黑岗口、冯家口扒堤,使开封的34万人失去生命。1938年,蒋介石为阻止日寇进攻,下令在中牟县赵口和郑州花园口扒开黄河大堤,洪水以高丈余水头破堤而出,直奔东南,在安徽怀远一带汇入淮河,千里平原顿成泽国,泛区长约400km,宽约30~80km,使河南、安徽、江苏三省44县市,54000km2土地,1250多万人民、66.67多万hm2耕地遭受洪水袭击、淹死和病饿而亡共89万余人。1949年6月,蒋军组织7人爆破组到江陵万城,在荆江大堤埋置炸药,待洪汛时炸毁荆江大堤,水淹荆沙大堤,水淹荆沙阻止解放军继续南进,在共产党地下工作者多方工作下,终于在临爆前将此阴谋粉碎。现代化战争中,堤防、水闸是敌方飞机轰炸与导弹袭击的重要目标。1967年汛期侵越美军就对越南南河首堤防轰炸10余次,其中3次造成溃决。
(二)洪水危机
江河洪水泛滥在各种自然灾害中造成的损失最大,占总损失量的1/3以上。1991~1995年,全世界洪灾损失约2000亿美元。我国是世界上受洪水危机影响最严重的国家之一,在新中国成立前的2000多年中,平均两年发生一次水灾,黄河平均100年一改道,长江平均10年发生一次大水。中国洪水灾害非常严重。1949年以前,平均每两年发生一次洪水灾害,1931年长江和淮河流域发生大洪水。长江中下游干流堤防决口300多处,沿江城市几乎全部受淹。淮北平原一片汪洋。两流域共受灾耕地890多万hm2,有4887万人受灾,共死亡36.5万人。1935年,仅长江流域的汉江和澧水两条支流发生大洪水,长江中下游就受灾150万hm2耕地,死亡人口14.2万人。1950年以来,全国农田年均洪涝受灾1.3亿亩。1954年8月长江大水,武汉站洪峰流量高达76100 m3/s,临时分洪水量达1023亿m3,京广铁路有100d不能正常通车。1975年8月淮河大水,河南省板桥水库漫坝失事,6亿m3洪水5h内泄空,以6m/s的速度冲向下游,水面宽约10km,水深4~5m,京广路铁轨被毁,数万人受灾。1990~1999年我国共发生6次大的洪灾,造成直接经济损失9980亿元,死亡2.8万余人。根据1950~2003年洪涝灾害统计资料:全国平均每年因洪涝受灾农田959万hm2,其中成灾面积539万hm2,成灾率为56%;因灾平均每年倒塌房屋205万间,因灾死亡人口4962人,其中山丘区占2/3,平原区占1/3。
世界其他国家也受到洪水问题的困扰。1993年美国密西西比河特大洪水,干流决口1000余处,淹没农田800万hm2,经济损失180多亿美元;日本1982年洪灾损失13883亿日元。
随着防洪工程体系的修建,我国近20多年来洪水灾害造成的人员伤亡数逐渐减少,1985~2004年平均每年因洪灾死亡3237人,1998年以后平均每年因洪灾死亡1682人;但洪水灾害造成的灾害损失依然巨大。1998年长江、松花江、西江等江河发生大洪水,全国共造成农田洪涝受灾1378万公顷,直接灾害损失2551亿元。统计资料显示,1991~2007年以来中国年均洪涝灾害损失占同期全国GDP的比例接近2%,遇到发生流域性大洪水的年份,如1991年、1994年、1996年、1998年等,该比例可达到3%~4%。而美国和日本的这一比例分别为0.03%和0.22%。中国洪涝灾害损失占国家GDP的比例是美国的近60倍,是日本的8倍。在同量级洪水情况下,中国单位面积的洪水淹没损失也有增长的趋势。
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