富可榮,余海燕,李文君,楊振鵬
(1.水利部海河水利委員會,天津 300170;2.海河流域水資源保護局,天津 300170)
山洪是在山丘區(qū)小流域由降雨引起的突發(fā)性、暴漲暴落的地表徑流。由于山丘區(qū)小流域面積和河道的調(diào)蓄能力小、坡降較陡、洪水持續(xù)時間短,但漲幅大、洪峰高,所以洪水過程呈多峰尖瘦型。
山洪災(zāi)害是指由于降雨在山丘區(qū)引發(fā)的洪水災(zāi)害及由山洪誘發(fā)的泥石流、滑坡等對國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成損失的災(zāi)害[1]。山洪災(zāi)害主要表現(xiàn)為溪河洪水、崩塌滑坡、泥石流3種形式。
海河流域每年都有因局部強暴雨引發(fā)的山洪災(zāi)害發(fā)生,山洪及其誘發(fā)的泥石流、滑坡常常毀壞和淤埋山丘區(qū)城鎮(zhèn),威脅村寨和人民生命財產(chǎn)安全,沖毀交通線路和橋梁,破壞水利工程和通信設(shè)施,淹沒農(nóng)田,堵塞江河,污染環(huán)境。山洪災(zāi)害嚴(yán)重制約海河流域山丘區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展。
筆者旨在通過對海河流域山洪災(zāi)害成因的特點進行分析,為山洪災(zāi)害的防治提供技術(shù)支撐。
山洪災(zāi)害一般由局部暴雨的激發(fā)作用形成,尤其是高強度、短歷時、局地性的大暴雨是形成山洪的主要成因。受氣候、地形等因素的影響,海河流域降水在年內(nèi)分配集中,具有明顯的季節(jié)性,也決定了山洪及山洪災(zāi)害發(fā)生的季節(jié)性。海河流域降水主要集中在汛期(6—9月),降水量占全年降水量的75%~85%,尤其集中在7、8兩月,其降水量約占全年的45%~65%,且經(jīng)常有短時間的大到暴雨。從山洪發(fā)生時間的年內(nèi)周期情況看,山洪災(zāi)害一般多發(fā)生在夏季,7月中旬至8月中旬的概率最高,與暴雨的發(fā)生在時間上具有高度的一致性。
山洪一般發(fā)生在山地丘陵地區(qū),這些地區(qū)地形坡度大、徑流系數(shù)高,加之暴雨的突發(fā)性強、河流產(chǎn)匯流快,造成洪峰流量大、流速猛,使得山洪災(zāi)害具有突發(fā)性強等特點,中長期預(yù)測預(yù)報難度大。海河流域山丘區(qū)地質(zhì)、地貌等下墊面條件較為復(fù)雜,山丘區(qū)坡陡谷深、高程起伏大,河流比降大,產(chǎn)流快,匯流迅速,洪水漲勢猛,極易產(chǎn)生山洪災(zāi)害,且山洪來勢兇猛。一次山洪從降水到災(zāi)害形成一般只需要幾個小時,最短的甚至不超過1 h,很少達到或者超過24 h。由于山洪災(zāi)害形成的時間短,使得預(yù)測、預(yù)報難度較大,直接導(dǎo)致預(yù)防措施不能有效地發(fā)揮作用。
突降的大暴雨不僅導(dǎo)致溪河水漲,嚴(yán)重破壞山丘區(qū)植被和水土保持設(shè)施,造成河流改道、河床淤積,而且在地質(zhì)破碎、地表松散固體物質(zhì)較多的地方往往誘發(fā)坍塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害。坍塌和滑坡具有很大的瞬間流量,流速大、沖刷強,含沙量高、破壞力大、危害嚴(yán)重,且有很大的突發(fā)性。災(zāi)害發(fā)生在瞬間,造成的破壞卻是毀滅性的。泥石流對河岸的建筑物如水利、電力、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施具有毀滅性的破壞作用。
山洪的突發(fā)性導(dǎo)致其危害性、破壞性極強。山洪災(zāi)害暴發(fā)突然,發(fā)展迅猛,常常瞬間成災(zāi),猝不及防,容易造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟損失,給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟社會發(fā)展造成巨大的危害。根據(jù)1950—2007年資料統(tǒng)計,海河流域山洪災(zāi)害累計死亡人數(shù)986人,累計受災(zāi)面積16萬km2,累計經(jīng)濟損失479億元。
山洪災(zāi)害的發(fā)生與降雨、地形地質(zhì)密切相關(guān),而降雨和地形地質(zhì)條件在不同區(qū)域有著不同的特點,因此山洪災(zāi)害有很強的區(qū)域性。海河流域降水及其形成的洪水受地形影響明顯,太行山、燕山迎風(fēng)山區(qū)作為大暴雨的集中地帶,地形陡峻、土層覆蓋薄、植被覆蓋差,使得發(fā)源于迎風(fēng)坡的小流域洪水陡漲陡落、洪量集中、洪峰高、歷時短,極易發(fā)生山洪災(zāi)害[2]。背風(fēng)山區(qū)產(chǎn)生大暴雨的機會雖然較少,但是由于背風(fēng)山區(qū)部分區(qū)域水土流失比較嚴(yán)重,洪水含沙量較高,往往使得河道淤積、排水不暢,間接造成山洪災(zāi)害的發(fā)生。
加之長期以來人們的防洪意識日漸淡薄,在山洪溝口修建住宅或采砂取土,逐漸在這些區(qū)域形成具有一定規(guī)模的居住區(qū)和生產(chǎn)基地。當(dāng)山洪災(zāi)害發(fā)生時,這些區(qū)域的損失也是巨大的。
溪河洪水是指由山地丘陵地區(qū)的強降雨造成的山區(qū)溪河的暴漲現(xiàn)象。一旦成災(zāi),因發(fā)生在山丘小溪小河,又稱為溪河洪水災(zāi)害。溪河洪水災(zāi)害是山洪災(zāi)害的一種表現(xiàn)形式,是持續(xù)性高強度大暴雨所致,又稱雨洪災(zāi)害。溪河洪水災(zāi)害主要是強降雨迅速匯集成強大的地表徑流引起的。強降雨對滑坡、泥石流的激發(fā)也起著重要的作用。
從海河流域山洪災(zāi)害統(tǒng)計資料分析可知,海河流域山洪災(zāi)害主要以溪河洪水型為主,其次是泥石流及滑坡。
[1]李娜,王靜.山洪災(zāi)害特點分析及風(fēng)險圖制作方法探討[J].水利水電技術(shù),2011,42(2):57-61.
[2]常漢林,于清濤.河北省山洪災(zāi)害及防御對策[J].河北水利,2003(7):7-8.