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)
山洪是在山丘區小流域由降雨引起的突發性、暴漲暴落的地表徑流。由于山丘區小流域面積和河道的調蓄能力小、坡降較陡、洪水持續時間短,但漲幅大、洪峰高,所以洪水過程呈多峰尖瘦型。
山洪災害是指由于降雨在山丘區引發的洪水災害及由山洪誘發的泥石流、滑坡等對國民經濟和人民生命財產造成損失的災害[1]。山洪災害主要表現為溪河洪水、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的山洪災害發生,山洪及其誘發的泥石流、滑坡常常毀壞和淤埋山丘區城鎮,威脅村寨和人民生命財產安全,沖毀交通線路和橋梁,破壞水利工程和通信設施,淹沒農田,堵塞江河,污染環境。山洪災害嚴重制約海河流域山丘區經濟社會發展。
筆者旨在通過對海河流域山洪災害成因的特點進行分析,為山洪災害的防治提供技術支撐。
山洪災害一般由局部暴雨的激發作用形成,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分配集中,具有明顯的季節性,也決定了山洪及山洪災害發生的季節性。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%,且經常有短時間的大到暴雨。從山洪發生時間的年內周期情況看,山洪災害一般多發生在夏季,7月中旬至8月中旬的概率最高,與暴雨的發生在時間上具有高度的一致性。
山洪一般發生在山地丘陵地區,這些地區地形坡度大、徑流系數高,加之暴雨的突發性強、河流產匯流快,造成洪峰流量大、流速猛,使得山洪災害具有突發性強等特點,中長期預測預報難度大。海河流域山丘區地質、地貌等下墊面條件較為復雜,山丘區坡陡谷深、高程起伏大,河流比降大,產流快,匯流迅速,洪水漲勢猛,極易產生山洪災害,且山洪來勢兇猛。一次山洪從降水到災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。由于山洪災害形成的時間短,使得預測、預報難度較大,直接導致預防措施不能有效地發揮作用。
突降的大暴雨不僅導致溪河水漲,嚴重破壞山丘區植被和水土保持設施,造成河流改道、河床淤積,而且在地質破碎、地表松散固體物質較多的地方往往誘發坍塌、滑坡、泥石流等災害。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、危害嚴重,且有很大的突發性。災害發生在瞬間,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、通訊等基礎設施具有毀滅性的破壞作用。
山洪的突發性導致其危害性、破壞性極強。山洪災害暴發突然,發展迅猛,常常瞬間成災,猝不及防,容易造成嚴重的人員傷亡和經濟損失,給當地的經濟社會發展造成巨大的危害。根據1950—2007年資料統計,海河流域山洪災害累計死亡人數986人,累計受災面積16萬km2,累計經濟損失479億元。
山洪災害的發生與降雨、地形地質密切相關,而降雨和地形地質條件在不同區域有著不同的特點,因此山洪災害有很強的區域性。海河流域降水及其形成的洪水受地形影響明顯,太行山、燕山迎風山區作為大暴雨的集中地帶,地形陡峻、土層覆蓋薄、植被覆蓋差,使得發源于迎風坡的小流域洪水陡漲陡落、洪量集中、洪峰高、歷時短,極易發生山洪災害[2]。背風山區產生大暴雨的機會雖然較少,但是由于背風山區部分區域水土流失比較嚴重,洪水含沙量較高,往往使得河道淤積、排水不暢,間接造成山洪災害的發生。
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,逐漸在這些區域形成具有一定規模的居住區和生產基地。當山洪災害發生時,這些區域的損失也是巨大的。
溪河洪水是指由山地丘陵地區的強降雨造成的山區溪河的暴漲現象。一旦成災,因發生在山丘小溪小河,又稱為溪河洪水災害。溪河洪水災害是山洪災害的一種表現形式,是持續性高強度大暴雨所致,又稱雨洪災害。溪河洪水災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、泥石流的激發也起著重要的作用。
從海河流域山洪災害統計資料分析可知,海河流域山洪災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.山洪災害特點分析及風險圖制作方法探討[J].水利水電技術,2011,42(2):57-61.
[2]常漢林,于清濤.河北省山洪災害及防御對策[J].河北水利,2003(7):7-8.