洪水：水的怒吼

徐士豪

“洪水”一词最早见于我国先秦古籍《尚书·尧典》：“汤汤洪水方割，荡荡怀山襄陵，浩浩滔天。” 《论语》《左传》《国语·鲁语》和《山海经》等书中也有关于洪水传说的记载。中华民族5000年文明史，亦是农耕文明与洪水的抗争史。

洪水是河流、湖泊、海洋等水体上涨超过一定水位，威胁有关地区的安全，甚至造成灾害的水流。它通常由暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起，也可能由堤坝决口造成。

导致洪水灾害的主要原因是降雨。降雨会产生地表径流，降雨量或者降雨强度足够大，就会形成洪水。在自然流域，降雨落到地表，形成渗流和地表径流。下渗的雨水一部分留在土壤里，另一部分超过下渗能力的雨水继续向下方或者向低处流动，最后汇入河道，成为洪水的一部分。山区侵蚀沟谷发育、坡陡、坚硬岩体的下渗能力较差，且山区不稳定的气候系统往往造成持续或集中的高强度降雨，因而山区更易发生洪水灾害。此外，海岸地区有其独特的天文潮、海啸造成的洪水灾害。

“倾盆而下”的灾难

台风具有充足的水汽和强烈的上升运动，易形成暴雨。暴雨是台风的一个重要致灾因子，历史上，登陆我国的台风全部带来了暴雨，其中95%造成了大暴雨（日降雨量≥100毫米），约有60%形成了特大暴雨（日降雨量≥250毫米）。暴雨洪水是最常见且威胁最大的洪水，是由较大强度的降雨导致江河水量迅速增加并伴随水位急剧上升而形成的，简称“雨洪”。当一个山谷在短时间内发生暴雨时，谷内河流流量会有几倍到几十倍的增加，形成咆哮而下的上游洪水。郑州市气象局的数据显示，2021年7月20日，当日16时至17时，郑州一小时的降雨量达到201.9毫米，相当于150个杭州西湖的水量被同时倾倒下来，小时降水量、单日降水量均已突破我国自1951年以来70年的历史纪录。此次灾害共造成河南省内150个县（市、区）共计1478.6万人受灾，因灾死亡失踪398人，直接经济损失高达1200.6亿元。

流动的泥石

泥石流是由于降水在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥沙、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。泥石流具有突然性、流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。泥石流常常会冲毁公路、铁路等交通设施，甚至损毁村镇基础设施等，造成巨大的人员伤亡和财产损失。泥石流的形成要具备三个主要条件：充足的物源、洪水和滑坡。在风化作用下软弱的岩体易产生松散物， 为泥石流的发生提供了条件。短时间内汇集了大量降水形成流量较大的地表径流， 加上下渗能力较差的坚硬岩体，为洪水的发生提供了条件。软硬相间的岩体的物理性质的不同，为滑坡提供了条件。泥石流一般发生在半干旱山区或高原冰川区，在暴雨期具有群发性。这些地区地形陡峭，泥沙、石块等堆积物较多，树木很少。一旦暴雨来临，大大小小的石块有了足够水流的助力，便会顺着斜坡滑动，形成泥石流。

2010 年8 月7 日甘肃省舟曲县特大山洪泥石流灾害

2010年8月7日22时左右，甘肃省甘南藏族自治州舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨量达97毫米，持续40多分钟，引发三眼峪、罗家峪等四条沟系特大山洪地质灾害。特大暴雨引发的泥石流长约5千米，平均宽度300米，平均厚度5米，总体积750万立方米，流经区域被夷为平地。此次“舟曲8·7特大泥石流灾害”共造成1557人遇难，208人失踪。

雪融后的径流

由于温室效应，全球气温升温明显，雪线上升，积雪消融加快

降雪是降雨的一种重要形式，在寒冷地区几乎是最主要的水源。积雪融化所形成的径流被称为“融雪径流”，对灌溉、供水具有重要作用。但某些地区的融雪径流也会形成洪灾。自20世纪80年代以来，由于温室效应，全球气温升温明显，雪线上升，积雪消融加快，我国春季融雪型洪水的发生频次明显增加且强度增强，其中以新疆春季融雪型洪水最为显著。新疆春季融雪型洪水不仅造成当地的农田、公路、铁路、水库、灌溉渠道等交通、水利设施重度受损，危及人民的生命财产安全，而且严重地制约了当地的社会经济发展。1999年7月，新疆发生极端升温过程，致使高山积雪和冰川大量消融，加上部分山区连降暴雨，全疆发生了严重的雨雪冰混合洪水，导致118万人受灾，112人死亡，道路、水利、通信设施严重受损，直接经济损失28亿元。

冰与水之“舞”

艾伯塔省的麦克默里堡遭遇洪灾

冰凌洪水主要发生在初春，当气温转暖时，北方河流封冻的冰块开始融化。由于某些河段由低纬度流向高纬度，也就是由南向北流动，在气温上升、河流開始解冻时，低纬度的上游河段先行解冻，而高纬度的下游河段仍封冻，上游河水和冰块堆积在下游河床，形成冰坝。大量冰凌阻塞形成的冰塞或冰坝拦截上游来水，导致上游水位壅高，在冰塞溶解或冰坝崩溃时，积蓄的水量迅速下泄形成了冰凌洪水。在我国，冰凌洪水主要分布在北方的河流，如黄河上游宁夏至包头、下游兰考至河口，松花江下游干流的通河以下河段。

2020年4月，加拿大阿萨巴斯卡河上游河段开始解冻，冰块堆积形成冰坝，造成了长达25千米的河流堵塞，水位大幅上涨，导致附近约7万人口的城市——艾伯塔省的麦克默里堡多处被洪水淹没，1.3万多居民被迫撤离。此次冰凌洪水造成的经济损失达2.3亿美元。

水坝的崩溃

伊登维尔大坝未溃坝时的景象

伊登维尔大坝溃坝时的景象

挡水坝在蓄水状态下突然崩溃而形成的向下游急速推进的巨大洪流，被称为“溃坝洪水”。因地震、滑坡堵塞河道引起水位上涨后，堵塞处突然崩溃而暴发的洪水也归入溃坝洪水。溃坝属于非正常、难以预料的突发事件，其运动速度和破坏力远比一般暴雨洪水或融雪洪水大，造成的灾害往往是毁灭性的。2020年5月，美国密歇根州大范围持续降雨，河道水位暴涨。5月19日，美国密歇根州境內的斯迈尔沃德大坝、伊登维尔大坝和桑福德大坝相继溃坝，该地区立即下发洪水警报，通知提塔巴瓦西河沿岸的居民紧急疏散。此次洪灾严重损毁建筑、道路、桥梁等基础设施，所幸未造成人员伤亡。

能量巨大的“水墙”

2004年12月，印尼苏门答腊岛以北的海底发生9.3级地震

海啸是由海底地震、火山爆发、海底滑坡或气象变化而引发的破坏性海浪。海啸的波速高达700～800千米/时，在几小时内就能穿过大洋，其波长可达数百千米，可以传播几千千米，而能量损失很小。在茫茫的大洋里，海啸的波高不足一米，但当到达海岸浅水地带时，波长缩短而波高急剧增高，可达数十米，形成含有巨大能量的“水墙”。特大海啸几乎能摧毁任何建筑物，有时甚至会毁灭距离海岸数千米的建筑。

我国沿海地区的海啸灾害集中发生在台湾、海南、广东、福建等省。历史上，渤海、东海、黄海也有发生海啸的记录，其中渤海湾内近几十年内发生过海啸，但等级都很小。我国大陆架宽广而平缓，对海啸传播的摩擦力强，且有从日本列岛到琉球群岛的岛弧保护，不利于海啸的形成和传播。我国海域即使发生大地震，也很少出现海底地壳垂直升降变化而引发大规模海啸的现象。

2004年12月，位于印尼苏门答腊岛以北的海底发生9.3级地震，此次地震释放了相当于7.5颗核弹爆炸产生的能量，巨大的能量将海洋板块由苏门答腊往北切出长达1600千米的裂缝，海床移动近20米，海水被迅速抬高而变得失控，海浪行进的速度达到近800千米/时，相当于一架喷气式飞机的飞行速度。海啸引发的洪水横扫了岸边的一切，印度尼西亚、泰国等11个国家受到波及，造成22.6万人死亡。

汹涌的潮水

2014年第15号台风“海鸥”登陆海南时恰逢天文大潮

潮汐主要是由月球和太阳的引潮力，尤其是月球的引潮力决定的。月球的质量虽然比太阳小，但它的引潮力却比太阳高约2.17倍。随着地球、月球和太阳的相对位置发生周期性变化，引潮力的作用也呈现周期性变化。每当月球移动到和太阳在一条直线上，两个天体的引潮力就会作用于同一方向，海水的涨落必然增大。天文大潮属于正常的天文潮汐现象，它的周期是18.6年，相关部门通常可以提前好几年作出预报。2014年第15号台风“海鸥”登陆海南时恰逢天文大潮，并接近高潮。当时天文潮水位为2.32米，同时，台风“海鸥”产生的最大增水达2.05米，两者相遇产生历史最高潮水位达4.37米，超过警戒水位1.47米，创海口市1948年以来最高潮水位，导致海口市内海水倒灌严重。