魏冬青,赵映东
(甘肃省水文水资源局,730000,兰州)
甘肃省暴雨洪水灾害特点及防治对策
魏冬青,赵映东
(甘肃省水文水资源局,730000,兰州)
甘肃省;暴雨;洪水灾害;特点;防治对策
甘肃省地处内陆,年平均降水量只有280.6 mm,大部分地区干旱少雨,但暴雨洪水灾害年年发生,特别是局地暴雨洪水较多。暴雨量占全年降水量比重较大,尤其在中东部干旱半干旱区域比重更大。研究暴雨洪水特性对于防灾减灾、干旱半干旱区雨水利用、小流域综合规划治理、黄土丘陵区域的水土保持具有十分重要意义。
甘肃省暴雨水汽主要来源是南部和东部海面的孟加拉湾、南海、东海和阿拉伯海等海面。在一定环流条件下上述海面水汽可在48h内直接输送到西北地区,在另外一种环流条件下,水汽在陆面上聚集成巨大的陆地“水汽库”,通过变化的环流形势逐级被输送至西北和甘肃。大范围暴雨与大尺度环流场相联系,水汽以来自某一方向水汽辐合集中为主。局地暴雨的水汽辐合集中主要是由强烈的流场辐合形成,水汽由四面八方汇集于一处,借助强烈的上升运动向高层输送,形成深厚湿层云团。
秦岭山脉和青藏高原起着阻挡南方暖湿气流和北方冷气流的作用,是造成甘肃大部分地区干旱少雨的重要因素,也是影响甘肃降水量分布,即南部雨水多、北部雨水少的主要原因。地形和下垫面对局地降雨的影响也较明显,高山区降雨量大于河谷降雨量。降水量随高程增高而增加。例如,同样处在陇南山地,白龙江下游河谷地带年降水量在500 mm以下,而河谷之上的山区降水量可达700 mm以上;位于中部干旱半干旱区的太子山峰区年降水量可达1 000 mm,而山麓周围降水量仅300 mm多。山区的迎风坡降水量大于背风坡降水量。位于干旱区地形突起的陡坎和山头往往形成暴雨中心。
沙漠戈壁地带的蒸腾作用使其边缘地带气流拢动和辐合能量增强,并容易形成暴雨中心,沙漠边缘的绿洲或地形突起会加大暴雨强度,如河西的阿克塞、玉门市、金昌、古浪一带曾多次发生大暴雨。森林对降雨也有明显影响,经多年降水径流关系分析,干旱区森林具有保蓄径流、增加降水量的作用。例如,处在黄土丘陵地带、覆盖着原始森林和灌木的马衔山,气温、湿度和自然景观与周围明显不同,降水量和径流量显著增加,山上草木葱绿茂盛,河谷常年流水不断,与周围光秃干燥的黄土丘陵形成鲜明的对照,是一个独立的小气候区。
甘肃省暴雨一般发生在5—9月,大暴雨多发生在7、8月份。根据中东部地区100多个雨量站资料分析,每年5月份降水量开始显著增加,约占全年降水量的10%以上。6—9月份降水量最大,约占全年降水量的70%~80%。而7、8月份占全年降水量的45%,其间发生暴雨的次数最多,量级最大。
甘肃全省很少发生长历时暴雨,主要分布在东南部的少数地带,大多历时短、强度较大,雨量一般集中在几小时或十几小时之内。
洪水灾害是甘肃省主要自然灾害之一,分为暴雨洪水(泥石流)、冰凌洪水、融雪雨雪混合型洪水,并以暴雨洪水为主。暴雨洪水的灾害类型又分为短历时局地暴雨洪水灾害、中等历时区域暴雨灾害和长历时大范围洪水灾害三种类型。
洪水灾害发生季节:6—9月为高发期,85%~95%的洪水灾害发生在这一期间,其中70%洪水灾害发生在7、8月。
与国内外记录比较,甘肃省洪水量级有一个重要特点,即500 km2以下小面积流域最大洪峰流量可达国内外最高纪录水平,如塌米沟“79·8”洪水、化马“76·7”洪水、天局“85·8”洪水峰值都达到或接近世界外包线,可见甘肃小面积洪水量级之大十分惊人,小面积洪水灾害多而且重。甘肃省大、中面积流域洪水则相对较少。
甘肃局地暴雨洪水灾害分布范围广,笼罩面积小,暴雨历时短、强度大,发生机会大、破坏力强、防御难,往往短时间内易造成雨区毁灭性灾害。如1964年7月20日,兰州西固区突降暴雨,瞬间洪水冲入西固福利区,淹埋20余栋职工平房,财产损失严重;1985年8月底武山县桦林沟暴雨,70分钟雨量436 mm,达国内外同历时最高雨量记录,天局村变成废墟,547间房屋全部倒塌。
甘肃中等历时暴雨洪水,持续时间一般3~15天,笼罩面积可达几万平方公里以上。如黑河“96·8”暴雨洪水,黑河莺落峡水文站洪峰流量达1 280 m3/s,整个黑河流域受灾,经济损失2.5亿元。
甘肃长历时大洪水灾害,由大片地区连续多次暴雨组合产生的洪水,降雨持续时间可达1~2月,具有雨区范围大、时空分布均匀、洪水过程长、造成灾害严重等特点,洪水过后农田受灾,水利工程及工矿企业被冲毁,交通及通信中断,房屋倒塌,人员及家畜伤亡。如1981年9月15日黄河上游大洪水,兰州水文站洪峰流量5 600 m3/s(如果不经过水库调节洪峰流量则为7 090 m3/s)。
甘肃中等历时洪水、长历时大面积洪水,虽然灾害严重,但洪水历时长、流程长,如果做好水文监测和预报,组织好抗洪抢险,洪水灾害可以大大减少。
按照历史洪水灾害发生的频次和分布规律,结合地形地势和政治、经济地位等因素,综合分析得出甘肃有4个重点易灾河段和9个局部洪水易发区。4个重点易灾河段是黄河兰州段、渭河天水段、白龙江武都段、石羊河武威段。9个局部洪水易发区是古浪县土门、大靖一带,兰州市南北山洪沟道,洮河、大夏河下游,蒲河、马莲河流域,平凉城周围,渭河陇西至元龙段,岷江宕昌附近,白龙江两河口至临江段以及北峪河流域。
1.工程措施
(1)重视水库工程建设
加强对现有水库的管理,汛前水库水位控制到防洪限制水位以下,合理调度,及时加固处理病险水库,严防水库垮坝事故发生。新修水库不论大小都要按程序办事,勘测、规划、设计、施工要由符合资质要求的单位完成,审查验收要认真负责。在河东建小型水库要特别慎重,因为这种水库库容小,标准低,泄洪量小,遇到局部大洪水可能造成垮坝,小水库不能建在威胁村庄的地方。
(2)重视堤防工程建设
加强5个重点防洪城市 (兰州、天水、平凉、临夏、武都)堤防管理,城市堤防不达标的要尽早达标,已达标的要做好检查维护。洪水过后要检查堤防基础是否受到破坏,防止河道采砂和其他人为原因破坏堤防,每年汛前要认真检查堤防,及时修复已损坏的堤防。
(3)重视小流域综合治理
大力开展治山、治坡、治沟工程,封山育林、育草,防止乱砍乱伐和过度放牧,保护和恢复山坡天然植被,在水土流失严重的沟道建淤地坝,防止水土流失。这些措施可延长产汇流时间,有效削减本地区的洪峰流量,同时也能防止下游河道淤高,为下游防洪做出贡献。
2.非工程措施
(1)充分发挥县级山洪灾害雨量监测站及中小河流雨量监测站的预警作用
全省县级山洪灾害非工程措施建设雨量预警站4 000多个,中小河流建设建雨量监测站点477个,要充分依靠这些站点的雨量信息及气象预报提前做好准备。自动报汛雨量站预警涉及雨量采集、供电、通信等诸多环节,要较好地发挥作用,必须有专项经费及专业人员对站点及平台进行维护,使之正常运转。
(2)加强洪泛区及分洪、行洪、蓄洪、滞洪区的管理
根据不同频率洪水危害程度不同的特点,划分洪泛区,对洪泛区分洪、行洪、蓄洪、滞洪区的土地使用权要严加管理,不能只追求眼前的经济利益,忽视洪水灾害的威胁。可借鉴国外的划分方法:严禁区5年一遇洪水位以下的地区,不准建永久性建筑物,已建的不准再继续发展;限制区5~20年洪水位之间的地区,只允许建设一些经济价值较小的建筑物,并要求这些建筑物有防洪设施;20年一遇洪水位以上的地区,建筑物可不受限制。
(3)加强宣传教育,增强全民防洪意识
通过各种媒体加强宣传,增强全民防洪意识,采取躲避洪水的办法,给洪水让路,尽量不要在山洪侵蚀的地方建农舍,修工厂,搞建设,避免造成损失。
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责任编辑 轩 玮
TV12
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1000-1123(2016)12-0015-02
2016-05-20
魏冬青,高级工程师,从事水文水资源工作。