汛期洪水沖擊力漸大的原因淺析

李松梧 王培合

(沂水縣水土保持服務(wù)中心)

無論是業(yè)內(nèi)還是業(yè)外人士,特別是一些上了年紀(jì)的人,大都有這樣一種感覺：與過去相比,汛期洪水的沖擊力似乎逐漸變大。譬如：在某一特定地域內(nèi),同樣強(qiáng)度的降水,其洪水的沖擊力,20世紀(jì)90年代與80年代有差別,80年代與70年代有差別,70年代與60年代有差別,總的趨勢是洪水的沖擊力在逐步增大。原因何在?關(guān)于這個(gè)問題,筆者曾結(jié)合實(shí)際思考了多年,其淺見是：造成洪水沖擊力逐漸變大的原因很多,其中大自然調(diào)蓄洪水能力的降低則是一個(gè)重要的方面。

1 江河源頭及兩側(cè)的天然林銳減

森林,特別是天然林對減免洪災(zāi)的作用十分明顯。森林減免洪災(zāi)的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是對雨洪的攔截。森林?jǐn)r截雨洪主要是通過蓄水來實(shí)現(xiàn)的。首先,森林的枯枝落葉層有很大的孔隙,透水性和持水力強(qiáng),能攔蓄、滲透降水,滯緩、吸收徑流,對削減洪峰具有重要的水文意義;其次,森林土壤有機(jī)質(zhì)豐富,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)良好,容重小,孔隙度大,容水量大,透水性強(qiáng),能充分吸收徑流,1 hm2森林比1 hm2無林地可多蓄水750 t。森林通過強(qiáng)大的根系網(wǎng)絡(luò)土體,可增強(qiáng)土體的抗剪強(qiáng)度。特別是天然林,不同樹種根系分布深淺不同,不僅加大了根系固結(jié)土體的深度,而且增加了土層、母質(zhì)層和基巖之間的抗剪力,使之減少土壤流失。據(jù)有關(guān)科研機(jī)構(gòu)測定,在年降水量為340 mm情況下,林地1 hm2沖刷量為60 kg,草地為 93 kg,農(nóng)地為 3 750 kg,農(nóng)閑地為6 750 kg,林地比農(nóng)閑地抗沖刷能力大 112 倍[1]。若江河源頭及兩側(cè)的森林覆蓋率高,那么下泄于江河的雨洪量就會(huì)少得多,同時(shí)泥沙淤積也會(huì)少得多,這對減少洪水災(zāi)害無疑是十分重要的。然而,現(xiàn)實(shí)卻不是這樣,在我國的江河兩側(cè)及源頭,本來絕大部分被天然林所覆蓋,可是,在眼前利益的驅(qū)使下,人們的刀斧揮向這些寶貴的森林,毀林煉鋼、毀林開荒、毀林開礦、毀林建廠、毀林建房,致使大片的天然林成為人們的“刀下鬼”。天然林的銳減,使大自然調(diào)蓄雨洪的能力逐年降低,以致本來形不成洪災(zāi)的卻形成了洪災(zāi),本來應(yīng)是小災(zāi)的卻釀成了大災(zāi)。

也許有人會(huì)說：在江河的源頭等生態(tài)脆弱區(qū),近年來國家實(shí)施的退耕還林工程很有效。是的,退耕還林工程確實(shí)取得了顯著成績,應(yīng)該予以充分肯定。但是,應(yīng)該看到,新發(fā)展的森林多系人工林,它與天然林相比,其調(diào)蓄雨洪的能力是有限的。因?yàn)槿斯ち謽浞N存在品種單一問題,在短期內(nèi)很難形成復(fù)層植被結(jié)構(gòu),覆蓋率低,加之有的地方在栽植人工林時(shí),人為除去了地表的天然植被,這樣極易形成林下的水土流失。

2 土壤蓄水能力降低

土壤是一個(gè)巨型水庫,它能將雨洪存蓄起來,從而減少地表徑流。一般來說,土壤的厚度和面積越大,其蓄水量也越大。土壤耕作層越厚,膠結(jié)物質(zhì)和腐殖質(zhì)量越多,土壤蓄水量越大。實(shí)踐證明,土地的蓄水作用對削減洪峰、減少水災(zāi)是非常重要的?？墒?在我國,土地調(diào)蓄雨洪的能力正在逐年下降。造成土壤蓄水能力下降的原因主要有三個(gè)方面：一是土地沙化的問題。據(jù)國家林業(yè)局統(tǒng)計(jì),由于水土流失等因素,截止2007年底,我國已有沙化土地面積174萬km2,接近國土面積的20%,而且土地沙化面積還在迅速擴(kuò)大。土地沙化最嚴(yán)重的后果之一就是土壤的蓄水能力降低。由于沙化土地其土壤理化性狀惡化,質(zhì)地變粗,使進(jìn)入土壤的水分不能有效地保存;二是土地日趨板結(jié)的問題。作為農(nóng)業(yè)大國,近幾十年來,我國的化肥施用量急劇上升,目前年施用量達(dá)4 200萬t,是1960年的55倍,1 hm2化肥施用量平均超過400 kg,大大高于美國和歐洲1 hm2施用225 kg的標(biāo)準(zhǔn)。大量持久的施用化肥,使我國農(nóng)田的土壤普遍呈板結(jié)狀態(tài),而板結(jié)的土壤,孔隙度小,透水性差,其調(diào)蓄雨洪、吸納徑流的能力大為降低[2];三是不斷增多的水泥硬化物,減少了“土壤水庫”的蓄水量,加大了洪水的沖擊力。多年來,用水泥等材料硬化地面的做法廣為流行,再加上城市化進(jìn)程的加快以及水泥路、瀝青路的持續(xù)延伸,使“土壤水庫”的蓄水量大為減少,加大了洪水的“勁頭”。僅就水泥硬化地面來說,筆者的家鄉(xiāng)莒南縣城,30年前只有種子站一個(gè)單位的院子是用水泥硬化的,主要是為了晾曬種子方便。可是30年后,這個(gè)縣城大小單位百分之百的院子用水泥硬化,就連縣城周圍居民甚至農(nóng)村居民,也不甘落后而把院子用水泥嚴(yán)嚴(yán)地硬化起來。筆者粗略估算了一下,僅縣城和19處鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地,至少有水泥硬化地面20多km2(不含道路和農(nóng)村居民的院落硬化),全縣多年平均降水量為 650 mm,按每年 1 m2硬化地面流失降水0.6 m3計(jì)算,全縣一年就流失1 200萬m3,相當(dāng)于12座小型水庫的蓄水量。也就是說,這些水本來應(yīng)該進(jìn)入土壤但卻沒有進(jìn)入土壤。在此且不算水資源損失賬,只算一下水土流失的危害帳。由于硬化地面無法吸納降水,使其毫無阻擋地沖向低洼處非硬化的土地及溝河,從而加大了洪峰流量,以致造成洪水災(zāi)害。在非硬化區(qū),由于土壤具有蓄水功能,本來日降水50 mm其徑流量很小,基本形不成災(zāi)害,但若周邊硬化區(qū)的降水同時(shí)襲來,勢必加大洪峰流量,進(jìn)而形成洪水災(zāi)害[3]。

3 不合理的河道治理

我國的傳統(tǒng)防洪觀念,是把洪水單純的當(dāng)作敵人來對待的,通常視洪水為猛獸,談洪水而色變。既然是敵人,當(dāng)然就無調(diào)和的余地,就需要使勁地“抗”和“防”,就需要像送瘟神那樣,拒洪水于千里之外。于是就有了以下的治理措施：一是讓河道盡量變直。即通過改道、裁彎等措施,讓河道成為直上直下的“直腸河”[4];二是讓河道底部盡量變光。即把河道內(nèi)那些本不在清障范圍的像籃球大小的石塊甚至鵝卵石都一一清除,或使河道人工化,搞什么兩面砌甚至三面砌(即三面光);三是讓河道盡量變窄。有了河道的“直”,又有了河道的“光”,人們便以為從此洪水的通道順暢了,于是便壓縮河道空間,在河灘上種莊稼、開工廠、建別墅,使河道盡量變窄。這些治河措施其效果如何呢?實(shí)實(shí)在在地說,效果不怎樣。例如,使河道變直、變光其初衷是讓洪水能較快地下泄,但卻將洪水威脅由高水位轉(zhuǎn)化為高流速。相對而言,洪水高水位的威脅容易對付,而洪水的高流速則往往更加危險(xiǎn),極有可能對河床或河岸的任意一點(diǎn)造成沖刷破壞。以上讓洪水“快走”的治河措施,也許能在較小的范圍內(nèi)取得一定的效果,然而從全局來看,并不是什么好現(xiàn)象,因?yàn)槟惴堑础跋焙樗?反而加大了洪水的流速,讓你的下游受害,讓全局遭受損失。實(shí)踐證明,人為地加快洪水的流速,縮短洪水的停留時(shí)間,并非良策。因?yàn)榱魉僭娇?沖刷力越大,同時(shí)破壞力也就更大。然而,令人遺憾的是,在我國人為地加快流速的治河法卻很流行。正因?yàn)槿绱?就使得河道的調(diào)蓄能力降低,洪水的“勁頭”增大。

4 濕地面積不斷減少

濕地是指天然或人工的、永久性或暫時(shí)性的沼澤地、泥炭地和水域,蓄有靜止或流動(dòng)、淡水或咸水水體,包括低潮時(shí)水深淺于6 m的海水區(qū)(聯(lián)合國《濕地公約》定義)。我國的濕地面積6 500萬hm2,占世界濕地總面積的10%,居亞洲第一位,世界第四位。濕地可以調(diào)節(jié)降水量不均帶來的洪澇與干旱,將過多的降雨和來水存儲(chǔ)、緩沖,然后逐步放出,發(fā)揮著蓄洪抗旱的功能。然而,由于盲目地農(nóng)業(yè)開墾和城鎮(zhèn)建設(shè)占用濕地,直接造成了我國天然濕地面積的大量消減。據(jù)統(tǒng)計(jì),從20世紀(jì)50年代以來,全國濕地開墾面積達(dá)1 000多萬hm2,其中洞庭湖、洪湖與江漢湖群墾殖率達(dá)50%以上。全國湖泊因墾殖而喪失濕地容積高達(dá)350億m3以上,相當(dāng)于我國五大淡水湖的總蓄水量。號稱“千湖之省”的湖北,20世紀(jì)50年代湖泊面積達(dá)83萬hm2,而現(xiàn)在只有24萬hm2。三江平原原是中國最大的平原沼澤分布區(qū),1975年自然沼澤面積為244 萬hm2,1985年成了150萬hm2,1990年僅剩下113萬hm2,僅占平原面積的22%。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國沿海地區(qū)已累計(jì)喪失濱海灘涂濕地119 萬hm2,另因城鄉(xiāng)工礦占用濕地約100 萬hm2,兩項(xiàng)相當(dāng)于沿海濕地總面積的50%[5]。濕地面積的大量減少,直接壓縮了洪水的停留空間,使洪水來去匆匆,以致“勁頭”越來越大,加大了江河湖泊的防洪壓力,加重了洪災(zāi)的程度和洪災(zāi)發(fā)生的頻率。

綜上所述,大自然在人類的過分干預(yù)之下,正逐步失去其應(yīng)有的功能,其中調(diào)蓄雨洪能力的降低就是一個(gè)重要方面。對此,我們應(yīng)該予以高度重視,切不可再干那些與大自然作對的傻事了。在防治洪水災(zāi)害的問題上,我們急需從“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的怪圈中走出來,盡快步入全面規(guī)劃、系統(tǒng)防治的軌道上來,以使我們的防治洪水災(zāi)害工作更加符合科學(xué)發(fā)展觀,最大限度地減少洪水災(zāi)害,確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

[1]劉忠義.森林在防治滑坡中的作用[J].森林與人類,1995(6)：11.

[2]苗德志.談?wù)劵蕦λ虻奈廴炯捌浞乐蝃J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2007(2)：58～60.

[3]李松梧.少一些硬化 多一些自然[N].中國水利報(bào)(現(xiàn)代水利周刊),2006-06-01(2).

[4]李松梧.河流怎能輕易改道[N].中國環(huán)境報(bào),2007-11-22(2).

[5]王培合.濕地在哭泣 國人當(dāng)自省[J].濕地科學(xué)與發(fā)展,2007(2)：56～58.