汛期洪水冲击力渐大的原因浅析

李松梧 王培合

(沂水县水土保持服务中心)

无论是业内还是业外人士,特别是一些上了年纪的人,大都有这样一种感觉：与过去相比,汛期洪水的冲击力似乎逐渐变大。譬如：在某一特定地域内,同样强度的降水,其洪水的冲击力,20世纪90年代与80年代有差别,80年代与70年代有差别,70年代与60年代有差别,总的趋势是洪水的冲击力在逐步增大。原因何在?关于这个问题,笔者曾结合实际思考了多年,其浅见是：造成洪水冲击力逐渐变大的原因很多,其中大自然调蓄洪水能力的降低则是一个重要的方面。

1 江河源头及两侧的天然林锐减

森林,特别是天然林对减免洪灾的作用十分明显。森林减免洪灾的作用主要表现在两个方面：一个是对雨洪的拦截。森林拦截雨洪主要是通过蓄水来实现的。首先,森林的枯枝落叶层有很大的孔隙,透水性和持水力强,能拦蓄、渗透降水,滞缓、吸收径流,对削减洪峰具有重要的水文意义;其次,森林土壤有机质丰富,团粒结构良好,容重小,孔隙度大,容水量大,透水性强,能充分吸收径流,1 hm2森林比1 hm2无林地可多蓄水750 t。森林通过强大的根系网络土体,可增强土体的抗剪强度。特别是天然林,不同树种根系分布深浅不同,不仅加大了根系固结土体的深度,而且增加了土层、母质层和基岩之间的抗剪力,使之减少土壤流失。据有关科研机构测定,在年降水量为340 mm情况下,林地1 hm2冲刷量为60 kg,草地为 93 kg,农地为 3 750 kg,农闲地为6 750 kg,林地比农闲地抗冲刷能力大 112 倍[1]。若江河源头及两侧的森林覆盖率高,那么下泄于江河的雨洪量就会少得多,同时泥沙淤积也会少得多,这对减少洪水灾害无疑是十分重要的。然而,现实却不是这样,在我国的江河两侧及源头,本来绝大部分被天然林所覆盖,可是,在眼前利益的驱使下,人们的刀斧挥向这些宝贵的森林,毁林炼钢、毁林开荒、毁林开矿、毁林建厂、毁林建房,致使大片的天然林成为人们的“刀下鬼”。天然林的锐减,使大自然调蓄雨洪的能力逐年降低,以致本来形不成洪灾的却形成了洪灾,本来应是小灾的却酿成了大灾。

也许有人会说：在江河的源头等生态脆弱区,近年来国家实施的退耕还林工程很有效。是的,退耕还林工程确实取得了显著成绩,应该予以充分肯定。但是,应该看到,新发展的森林多系人工林,它与天然林相比,其调蓄雨洪的能力是有限的。因为人工林树种存在品种单一问题,在短期内很难形成复层植被结构,覆盖率低,加之有的地方在栽植人工林时,人为除去了地表的天然植被,这样极易形成林下的水土流失。

2 土壤蓄水能力降低

土壤是一个巨型水库,它能将雨洪存蓄起来,从而减少地表径流。一般来说,土壤的厚度和面积越大,其蓄水量也越大。土壤耕作层越厚,胶结物质和腐殖质量越多,土壤蓄水量越大。实践证明,土地的蓄水作用对削减洪峰、减少水灾是非常重要的。可是,在我国,土地调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个方面：一是土地沙化的问题。据国家林业局统计,由于水土流失等因素,截止2007年底,我国已有沙化土地面积174万km2,接近国土面积的20%,而且土地沙化面积还在迅速扩大。土地沙化最严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状恶化,质地变粗,使进入土壤的水分不能有效地保存;二是土地日趋板结的问题。作为农业大国,近几十年来,我国的化肥施用量急剧上升,目前年施用量达4 200万t,是1960年的55倍,1 hm2化肥施用量平均超过400 kg,大大高于美国和欧洲1 hm2施用225 kg的标准。大量持久的施用化肥,使我国农田的土壤普遍呈板结状态,而板结的土壤,孔隙度小,透水性差,其调蓄雨洪、吸纳径流的能力大为降低[2];三是不断增多的水泥硬化物,减少了“土壤水库”的蓄水量,加大了洪水的冲击力。多年来,用水泥等材料硬化地面的做法广为流行,再加上城市化进程的加快以及水泥路、沥青路的持续延伸,使“土壤水库”的蓄水量大为减少,加大了洪水的“劲头”。仅就水泥硬化地面来说,笔者的家乡莒南县城,30年前只有种子站一个单位的院子是用水泥硬化的,主要是为了晾晒种子方便。可是30年后,这个县城大小单位百分之百的院子用水泥硬化,就连县城周围居民甚至农村居民,也不甘落后而把院子用水泥严严地硬化起来。笔者粗略估算了一下,仅县城和19处乡镇驻地,至少有水泥硬化地面20多km2(不含道路和农村居民的院落硬化),全县多年平均降水量为 650 mm,按每年 1 m2硬化地面流失降水0.6 m3计算,全县一年就流失1 200万m3,相当于12座小型水库的蓄水量。也就是说,这些水本来应该进入土壤但却没有进入土壤。在此且不算水资源损失账,只算一下水土流失的危害帐。由于硬化地面无法吸纳降水,使其毫无阻挡地冲向低洼处非硬化的土地及沟河,从而加大了洪峰流量,以致造成洪水灾害。在非硬化区,由于土壤具有蓄水功能,本来日降水50 mm其径流量很小,基本形不成灾害,但若周边硬化区的降水同时袭来,势必加大洪峰流量,进而形成洪水灾害[3]。

3 不合理的河道治理

我国的传统防洪观念,是把洪水单纯的当作敌人来对待的,通常视洪水为猛兽,谈洪水而色变。既然是敌人,当然就无调和的余地,就需要使劲地“抗”和“防”,就需要像送瘟神那样,拒洪水于千里之外。于是就有了以下的治理措施：一是让河道尽量变直。即通过改道、裁弯等措施,让河道成为直上直下的“直肠河”[4];二是让河道底部尽量变光。即把河道内那些本不在清障范围的像篮球大小的石块甚至鹅卵石都一一清除,或使河道人工化,搞什么两面砌甚至三面砌(即三面光);三是让河道尽量变窄。有了河道的“直”,又有了河道的“光”,人们便以为从此洪水的通道顺畅了,于是便压缩河道空间,在河滩上种庄稼、开工厂、建别墅,使河道尽量变窄。这些治河措施其效果如何呢?实实在在地说,效果不怎样。例如,使河道变直、变光其初衷是让洪水能较快地下泄,但却将洪水威胁由高水位转化为高流速。相对而言,洪水高水位的威胁容易对付,而洪水的高流速则往往更加危险,极有可能对河床或河岸的任意一点造成冲刷破坏。以上让洪水“快走”的治河措施,也许能在较小的范围内取得一定的效果,然而从全局来看,并不是什么好现象,因为你非但未“消化”洪水,反而加大了洪水的流速,让你的下游受害,让全局遭受损失。实践证明,人为地加快洪水的流速,缩短洪水的停留时间,并非良策。因为流速越快,冲刷力越大,同时破坏力也就更大。然而,令人遗憾的是,在我国人为地加快流速的治河法却很流行。正因为如此,就使得河道的调蓄能力降低,洪水的“劲头”增大。

4 湿地面积不断减少

湿地是指天然或人工的、永久性或暂时性的沼泽地、泥炭地和水域,蓄有静止或流动、淡水或咸水水体,包括低潮时水深浅于6 m的海水区(联合国《湿地公约》定义)。我国的湿地面积6 500万hm2,占世界湿地总面积的10%,居亚洲第一位,世界第四位。湿地可以调节降水量不均带来的洪涝与干旱,将过多的降雨和来水存储、缓冲,然后逐步放出,发挥着蓄洪抗旱的功能。然而,由于盲目地农业开垦和城镇建设占用湿地,直接造成了我国天然湿地面积的大量消减。据统计,从20世纪50年代以来,全国湿地开垦面积达1 000多万hm2,其中洞庭湖、洪湖与江汉湖群垦殖率达50%以上。全国湖泊因垦殖而丧失湿地容积高达350亿m3以上,相当于我国五大淡水湖的总蓄水量。号称“千湖之省”的湖北,20世纪50年代湖泊面积达83万hm2,而现在只有24万hm2。三江平原原是中国最大的平原沼泽分布区,1975年自然沼泽面积为244 万hm2,1985年成了150万hm2,1990年仅剩下113万hm2,仅占平原面积的22%。据统计,我国沿海地区已累计丧失滨海滩涂湿地119 万hm2,另因城乡工矿占用湿地约100 万hm2,两项相当于沿海湿地总面积的50%[5]。湿地面积的大量减少,直接压缩了洪水的停留空间,使洪水来去匆匆,以致“劲头”越来越大,加大了江河湖泊的防洪压力,加重了洪灾的程度和洪灾发生的频率。

综上所述,大自然在人类的过分干预之下,正逐步失去其应有的功能,其中调蓄雨洪能力的降低就是一个重要方面。对此,我们应该予以高度重视,切不可再干那些与大自然作对的傻事了。在防治洪水灾害的问题上,我们急需从“头痛医头,脚痛医脚”的怪圈中走出来,尽快步入全面规划、系统防治的轨道上来,以使我们的防治洪水灾害工作更加符合科学发展观,最大限度地减少洪水灾害,确保人民群众生命财产安全。

[1]刘忠义.森林在防治滑坡中的作用[J].森林与人类,1995(6)：11.

[2]苗德志.谈谈化肥对水域的污染及其防治[J].农业环境与发展,2007(2)：58～60.

[3]李松梧.少一些硬化 多一些自然[N].中国水利报(现代水利周刊),2006-06-01(2).

[4]李松梧.河流怎能轻易改道[N].中国环境报,2007-11-22(2).

[5]王培合.湿地在哭泣 国人当自省[J].湿地科学与发展,2007(2)：56～58.