我国重大洪涝灾害的特征、分布及形成机理研究

2012-12-23 05:25谷洪波顾剑
关键词:珠江流域洪涝长江流域

谷洪波,顾剑

(湖南科技大学管理学院,湖南湘潭411201)

我国是世界上洪涝灾害最为频繁和严重的国家之一,重大洪涝灾害不仅冲毁农田水利和破坏道路桥梁等基础设施,而且淹没土地、损坏房屋等,破坏农民生存环境。重大洪涝灾害的频繁发生已严重影响人类的生存环境及地区经济建设。

一、我国重大洪涝灾害的特征和时空分布

自然灾害是不以人的主观意志为转移的客观自然现象。灾害经济学认为,灾害经济取决于一国或一地区所遭受或可能遭受的灾害,即取决于灾害的发生和发展规律。因此,对洪涝灾害的分析,主要是分析其在地域上的分布特征和随时间的变化状况,也就是洪涝灾害的特征及时空分布规律。[1]

(一)我国重大洪涝灾害的特征

1.发生频繁

我国重大洪涝灾害发生比较频繁。新中国成立以来,我国共发生重大洪涝灾害22次,平均2.7年一遇 (表1),除1949年发生1次外,50年代为1.7 年一遇,60 年代为2.5 年一遇,70和80年代各为10年一遇;[2]20世纪90年代以来的20年间,我国共发生重大洪涝灾害9 次,平均2.2 年一遇,90 年代更是为1.7 年一遇。从流域上看,20 世纪90 年代以来,长江流域(发生6次)为3.3年一遇;淮海河流域 (发生3次)为6.7年一遇;珠江流域 (发生2次)为10年一遇;辽河和松花江流域此20年间只发生了一次重大洪涝灾害。

表1 我国各个年代重大洪涝灾害次数和具体年份

2.时间集中

我国重大洪涝灾害主要发生在长江流域、珠江流域、黄淮海流域和松辽流域等七大江河流域,时间上主要集中于夏季,具有明显的时间性特征。[3]

(1)长江和珠江流域

长江和珠江流域发生的洪涝灾害都有时间早且持续时间长等特点,5月中旬~10月份为重大洪涝灾害最集中的时间。6~8月份是长江流域的主要雨季,除1991 年是在5 月中旬开始外,其余各年份都开始于6月份;珠江流域则集中在5~7月份。

(2)黄淮海流域

淮海流域发生重大洪涝灾害的时间一般集中在6~8月份,这时正值雨季雨水较多;而春季雨水较少,一般没有重大洪涝灾害发生。20 世纪90年代以来淮河流域共发生重大洪涝灾害2次,其中1991年发生的较大洪涝灾害从5月中旬开始到7月中旬结束,2003年发生一次是从6月中旬开始到8 月上旬结束,基本上两个月左右;海河流域1996年发生较大洪涝灾害从8月2日开始到5日结束;黄河流域20世纪90年代以来没有发生过重大洪涝灾害。

(3)松辽流域

松辽流域的重大洪涝灾害都集中在7~8月份,由于它受夏季风影响比较晚且时间比较短,雨季时间很短。松花江流域1998年重大洪涝从6月中旬至8 月中旬;辽河流域1995年重大洪涝灾害发生在6月初至8月上旬。

3.区域和流域分布明显

我国重大洪涝灾害的形成易受地理环境的影响,其中海陆交错带多受风暴影响,东南季风活动区易发生重大洪涝灾害。区域上,我国东南和华中沿海地区 (珠江流域、长江流域以及淮海河流域)为重大洪涝多发区,平均2~3 年出现1~2次重大洪涝灾害;东北 (松花江、辽河)、江南部分地区 (汉水)和四川盆地为重大洪涝次多发区;云贵高原和黄河中游为重大洪涝少发区;西北大部分、青藏高原、内蒙大部分为重大洪涝最少发区。

东北和江南部分地区 (松花江、辽河、汉水和四川盆地)为次多灾区,平均3~5 年出现1次;云贵高原和黄河中游为少涝区;西北大部、青藏高原、内蒙大部分为洪涝最少区。流域上,长江流域集中在中下游特别是中游地区,重灾区有洞庭湖区、鄱阳湖区、荆江、汉江中下游一带;珠江流域主要集中在西江和北江水系;松花江流域主要集中在嫩江水系;辽河流域主要集中在辽河、浑河、太子河三条大河;海河流域主要分布在太行山迎风坡滹沱河和滏阳河流域。

4.损失巨大

我国是世界上重大洪涝灾害最严重的国家之一。新中国成立以来,我国平均不到两年就有一次较大的洪涝灾害发生,每次都会因洪涝灾害造成大规模的损失。据统计,自1949 年至2010年,全国年平均洪涝受灾面积7325khm2,年平均洪涝成灾面积5230khm2,平均每年造成的受灾农作物和成灾农作物面积分别占耕地面积的10%和4%。其中1954年、1956年、1962年~1964年、1983年、1985年、1988年~1991年、1993年~1998 年、2002 年、2003 年、2005 年~2007年的22年受灾面积和成灾面积都超过年平均数。20世纪90年代以来,洪涝灾害的发生更加频繁,且规模较以前越来越大,尤其是1991年、1998年、2003年、1996 年和1994 年受灾面积、成灾面积分别排在前5位,年均洪涝灾害经济损失在1100亿元左右,约占同期全国GDP的1.8%,遇到流域性重大洪水发生的年份,如1991 年、1994 年、1996 年和1998 年,洪涝灾害经济损失占GDP 的比重则达到了3%~4%。[4]

(二)我国重大洪涝灾害的时空分布

我国大部分地区深受季风影响,气候不稳定,夏季风时空变化复杂,每年都会遭受热带风暴侵袭。

1.我国重大洪涝灾害的时间分布

通过对我国20世纪90年代以来的重大洪涝灾害的统计(表2)可以发现:20世纪90年代以来的20年间,我国重大洪涝灾害发生较为频繁,其中,90年代最为频繁,如1994~1996年间连续3年,1998~1999年连续2年都发生了重大洪涝灾害。从范围上看,1996年和1998年的洪涝灾害波及范围最广,基本上影响到了全国。

表2 我国重大洪涝灾害时间和区域

从重大洪涝的月季分布看,六、七、八月份的重大洪涝次数占总洪涝次数的90.65%。从各旬重大洪涝次数 (图1)来看,6月中下旬和7月上中旬次数最多,仅此四旬就占总洪涝次数的56%,6月中旬到8 月中旬是重大洪涝多发期,6月上旬开始迅速剧增,8月下旬逐渐减退。洪涝最早发生在5 月中旬 (1991 年的淮河、太湖流域),最晚是发生在10 月上旬 (2005 年长江流域)。可见洪涝发生的时间比较广泛,全年有6个月都可能发生洪涝。

图1 我国重大洪涝灾害旬季图

2.我国重大洪涝灾害的空间分布

我国重大洪涝灾害影响范围广,空间分布明显。我国大陆东部有七大外流型水系,它们分别是黄河、长江、淮河、海河、珠江、辽河和松花江,这些水系是我国重大洪水成灾的主要区域。通过表2可以发现:20世纪90年代以来的重大洪涝灾害中,淮河流域有3 个年份 (1991 年、2003年和2007年)发生,长江流域有6个年份(1991年、1996年、1998年、1999年2003年和2005年)发生,辽河流域有1个年份 (1995年)发生,松花江流域有1个年份 (1998年)发生,珠江流域有2 个年份 (1994 年和2005 年)发生,海河流域有1 个年份 (1996 年)发生,黄河流域没有发生重大洪涝灾害。除了1994年只有珠江流域发生重大洪涝灾害外,其余各年份的洪涝区域都比较广,其中1996年和1998年的重大洪涝灾害基本上波及到了全国。

重大洪涝灾害地域空间上主要分布在我国七大江河中下游的河南、安徽、江苏、湖北、湖南、吉林、黑龙江以及四川省,这8个省 (市、区)的年均成灾面超过100万km2;我国大部分省(区)重大洪涝受灾面积在30~50万km2之间,如辽宁、河北、山东、浙江、江西、福建、广东、广西、海南和重庆;山西、陕西、甘肃、内蒙古、贵州、云南这6 个省的年均成灾面积均小于30万km2;[5]西北部重大洪涝受灾、成灾面积很小,这些地区主要是受干旱灾害的影响。

二、我国重大洪涝灾害规律

由于受季风的影响,我国大部分地区夏季多有持续性的暴雨,因此,我国洪涝灾害影响范围往往比较广,且有较强的季节性、同发性和后效性规律。

(一)季节性规律

我国洪涝灾害的发生,主要是受雨季长短和降雨集中度的影响。华南地区雨季长,夏季和秋季降雨比较集中,是我国洪涝受灾时间最长、次数最多的地区。长江中下游自5月出现洪涝,6月到7月加强,8月减退;黄淮海地区7、8 月份洪涝范围较大、次数较多;东北地区7、8月份是洪涝灾害的集中期;西南地区地形复杂,洪涝出现没有一定的规律;西北地区很少出现大范围的洪涝现象。

(二)同发性规律

我国重大洪涝常常是多地区同时发生。从洪涝灾害的分布来看,20 世纪90 年代以来,除1994年只有珠江流域发生大洪水外,其它年份内都出现全国多流域同时发生洪水灾害的极端情况。如1991年和2003年长江流域和淮河流域同时发生重大洪涝;1995 年和1998 年长江流域(鄱阳湖水系)和东北流域同时发生重大洪涝;1996年和1999年长江下游 (洞庭湖水系)及太湖流域同时发生重大洪涝。20 世纪90 年代以来,两条以上流域同时成灾的频率明显提高。[6]

(三)后效性规律

重大洪涝灾害发生后,除了造成一次灾害后果外,还会持续产生破坏作用,甚至前一次的灾害后果会成为后一次灾害发生的条件,致使重大洪涝灾害发生质变。如,1996年我国以长江流域为主的重大洪涝灾害,不论是洪峰流量还是洪峰水位都难以与后来1998年发生的重大洪涝灾害相比,但1996年洪涝死亡人数和倒塌房屋数量都比1998的大。就长江流域而言,1996年的重大洪涝直接经济损失2208亿元,比1998年的重大洪涝灾害直接经济损失2070亿元高出138亿元,其中重要原因之一就是1994~1996年的三连涝,使得洪涝灾害持续产生破坏并发生质变带来的后续影响。

三、我国重大洪涝灾害的形成机理

区域自然灾害理论认为,区域自然灾害是自然灾害因素相互作用的产物,是各种自然因素和人为因素相互促进的结果。重大洪涝灾害的发生莫不如此。

(一)重大洪涝灾害的自然成因

我国重大洪涝灾害受自然因素影响较大。我国东部的平原地势是重大洪灾形成的环境条件,夏季的持续性暴雨则是重大洪灾形成的直接因素。

1.地势低平,排水不畅,易导致洪灾发生

从我国重大洪涝灾害区来看,我国重大洪涝灾害主要集中在七大河流域的中下游平原。平原面积辽阔,地势平坦,水流缓慢,排水不畅,极易发生洪涝灾害。以长江中下游某些省份为例,地处长江中下游的湖南,西、南、东三面环山,北部低平,呈马蹄形;湖北西高东低,西、北、东三面环山,向南敞开,略呈一个不完整的盆地。湘鄂两省合到一起,其地形恰成一个马蹄形盆地,长江洪水只能经城陵矶一口流出,如果遇到高强度、大范围暴雨,长江流域荆江河段和陵矶河段都很容易发生大的洪涝灾害。

2.雨季持续性强暴雨造成洪水泛滥,水位超警戒线

持续的强暴雨是造成重大洪涝灾害的直接自然因素。通过我国重大洪涝各流域洪峰情况 (表3)可以发现,20世纪90年代以来我国重大洪涝灾害,主要是由于强暴雨持续时间长 (一般一周左右),其中持续时间最长的是2007年淮河重大洪涝灾害,暴雨持续36天,发生了6次大范围强暴雨,其次是1996年长江流域重大洪涝灾害,暴雨持续32天,发生了7次持续性强大暴雨。受持续强暴雨影响,流域中下游水库、河道水位迅速上升,造成洪水泛滥,流域洪峰流量和洪峰水位超警戒线,水库超限。

表3 20世纪90年代以来我国重大洪涝各流域的时间和洪峰情况

3.来洪量与泄洪量相差大,泄洪能力不足

我国重大洪涝有洪峰高、流量大、持续时间长等特点。洪峰流量大,湖泊蓄洪和河道泄洪能力不足是造成流域重大洪灾的重要原因。而且我国各流域河段的河道安全泄洪量远远不能承泄流域支流的洪水来量,洪水威胁十分严重 (表3)。1998年的重大洪涝中,8月5日8时松花江流域吉林站水位189.92米,超警戒水位0.53米;8月22 日,松花江第三次洪峰哈尔滨站水位120.89m,超出历史最高水位0.84 m;从长江流域来看,宜昌流量1996 年和1998 年都超过80 000m3/秒,而长江中游洪灾的安全泄洪量在城陵矶—汉口段为60 000 m3/秒,汉口—湖口70 000m3/秒,湖口以下约80 000m3/秒。巨大的洪水来量与河道安全泄洪能力不足的突出矛盾,使得重大洪涝灾害的频繁发生不可避免。

(二)重大洪涝灾害的人为因素

人类活动一方面大量围湖造田,侵占耕地,使能够蓄水的湖泊和吸纳水分的土地面积不断缩小;另外,不断砍伐植被,破坏生态,后果是泥沙流入河道抬高河床。而且我国水利管理不当和设施失修,蓄洪和泄洪能力差,大暴雨一旦发生,河水上涨迅速下泄不畅,重大洪灾就很容易发生。

1.水利矛盾突出,排涝泄洪工程设施标准低

首先,我国水利问题突出。新中国成立后,我国开始了大规模的水利建设,初步形成了我国的水利工程体系。但自从20 世纪70 年代末80年代初农村实行家庭联产承包责任制后,由于水利建设组织方式与农村生产经营方式之间存在着众多矛盾,组织群众参与水利建设比较困难,水利建设进展缓慢,甚至处于停滞状态。而且,家庭联产承包后,水利设施产权不清晰,造成水利建设与管理脱节,水利工程设施建设好后无人照管和维修,导致水利设施落后、陈旧,不能发挥应有功能;[7]其次,水利工程设施标准低,功能难以发挥。我国除黄河流域防洪标准为60年外,其他六大流域防洪标准一般是10~20年,大部分城市防洪标准是20~30年。[8]一旦遭遇历史罕见的大洪水发生,重大洪灾就难以避免。如,2012年7 月21 日北京遭遇61 年来最强暴雨,暴雨引发北京全市道路、桥梁、水利工程多处受损,民房多处倒塌,77人因暴雨死亡,水灾损失近百亿。北京特大暴雨再次拷问城市 “良心工程”,考验着城市的排涝和防水能力,也折射出我国山洪灾害防御体系备受考验。

2.围湖造田严重,湖泊和湿地面积大量减少

一方面,围湖造田严重。从20世纪中期开始,我国长江中下游和东北等地区就出现围湖造田现象。据统计,全国目前被开垦的湖泊至少有100多万hm2,损失淡水资源调节量350亿m3。如:湖北省20世纪50年代湖泊萎缩46万hm2,90年代湖泊萎缩增长到170多万hm2。由于湖泊逐年减少且面积不断萎缩,其调蓄功能基本上难以发挥,造成洪涝灾害面积逐年扩大。另一方面,沼泽湿地破坏加剧,如东北和三江平原地区的沼泽湿地面积从20世纪中期到目前为止减少了一半左右;辽东湾河口湿地也呈逐年减少趋势。围湖造田,湿地退化,湖泊和湿地面积不断缩小,调蓄能力基本丧失,连续性暴雨一旦出现,湖泊和湿地水返灌入河,河水暴涨,泛滥成灾。

3.森林植被破坏严重,水土流失加剧

森林是水土保持的保障,其不但具有良好的截流吸水蓄水作用,而且土壤渗透率高,蓄水性好。滥伐森林、滥垦荒地,削弱了森林涵水保土能力。如目前长江上游因森林的破坏,水土流失面积达3.52×105km2,平均每年侵蚀模数4200 t/km2,水土流失区每10年剥蚀4cm 土层,仅此一项每年就减少了2.197×109 m3的蓄水能力,这相当于三峡工程设计防洪蓄水量的10% 。过度砍伐,植被破坏严重,水土流失加剧,河床抬高,造成流域涵养水源、调节径流、削峰能力降低,一旦遭遇暴雨,容易发生重大洪涝灾害。

[1]郑功成.灾害经济学 [M].北京:商务印书馆出版社,2010:40.

[2]黄建武.湖北省旱涝灾害的基本特征与成因分析 [J].长江流域资源与环境,2002 (5):482-487.

[3]郭跃.自然灾害社会易损性及其影响因素研究 [J].灾害学,2010 (1):84-88.

[4]左海洋,阎永军,张素平,等.新中国重大洪涝灾害抗灾纪实 [J].中国防汛抗旱,2009 (S1):20-38.

[5]江丽,安萍莉.我国自然灾害时空分布及粮食风险评估 [J].灾害学,2011 (1):48-53.

[6]何爱平.区域灾害经济研究 [M].北京:中国社会科学出版社,2002:218-220.

[7]慕文平.小型农田水利工程建设存在的问题及对策 [J].现代农业科技,2010 (17):258-260.

[8]李斯杨.中国洪涝灾害的成因类型以及防洪减灾应对方法 [J].社会科学,2011 (1):253-254.

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