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洪水

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中文名称:洪水
英文名称:flood
定义1:河流水位超过河滩地面溢流的现象的总称。为平滩和大于平滩的流量。
所属学科:
地理学(一级学科);水文学(二级学科)
定义2:河道中流量迅猛增加,水位急剧上涨的现象。
所属学科:
电力(一级学科);通论(二级学科)
定义3:(1)河流中水量迅速增加,水位急剧上涨的现象。(2)河流、湖泊、海洋等水位上涨,淹没平时不上水的地方的一种水文现象,常威协有关地方安全或导致淹没灾害。
所属学科:
水利科技(一级学科);水文、水资源(二级学科);陆地水文学(水利)(三级学科)
洪水通常是指由暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅速增加或水位迅猛上涨的水流现象。
自然界的头号杀手,是地球最可怕的力量:洪水
所含的水位上涨,超过常规水位的水流现象。洪水常威胁沿河、滨湖、近海地区人民的生命和财产安全,甚至造成淹没灾害。自古以来洪水给人类带来很多灾难,如黄河和恒河下游常泛滥成灾,造成重大损失。但有的河流洪水也给人类带来一些利益,如尼罗河洪水定期泛滥给下游三角洲平原农田淤积肥沃的泥沙,有利于农业生产。
洪水一词,在中国出自先秦《尚书·尧典》。该书记载了4000多年前黄河的洪水。据中国历史洪水调查资料,公元前206~公元1949年间,有1092年有较大水灾的记录。在西亚的底格里斯-幼发拉底河以及非洲的尼罗河关于洪水的记载,则可追溯到公元前40世纪。
什么是洪灾
洪灾是指一个流域内因集中大暴雨或长时间降雨,汇入河道的径流量超过其泄洪能力而漫溢两岸或造成堤坝决口导致泛滥的灾害。
浙江省洪灾多发于6月至9月。6月中旬至7月中旬的梅雨季节,7月中旬至9月的台风季节,都易暴发洪灾,致使农田受淹,村庄被冲,房屋倒塌,财产受损,甚至造成人员伤亡。
洪水分类
雨洪水:在中低纬度地带,洪水的发生多由雨形成。大江大河的流域面积大,且有河网、湖泊和水库的调蓄,不同场次的 雨在不同支流所形成的洪峰,汇集到干流时,各支流的洪水过程往往相互叠加,组成历时较长涨落较平缓的洪峰。小河的流域面积和河网的调蓄能力较小,一次雨就形成一次涨落迅猛的洪峰,雨洪水可分为两大类,暴洪是突如其来的湍流,它沿着河流奔流,摧毁所有事物,暴洪具有致命的破坏力,另一种是缓慢上涨的大洪水
山洪:山区溪沟,由于地面和河床坡降都较陡,降雨后产流、汇流都较快,形成急剧涨落的洪峰。
泥石流:雨引起山坡或岸壁的崩坍,大量泥石连同水流下泄而形成。
融雪洪水:在高纬度严寒地区,冬季积雪较厚,春季气温大幅度升高时,积雪大量融化而形成。
冰凌洪水:中高纬度地区内,由较低纬度地区流向较高纬度地区的河流(河段),在冬春季节因上下游封冻期的差异或解冻期差异,可能形成冰塞或冰坝而引起。
溃坝洪水:水库失事时,存蓄的大量水体突然泄放,形成下游河段的水流急剧增涨甚至漫槽成为立波向下游推进的现象。冰川堵塞河道、壅高水位,然后突然溃决时,地震或其他原因引起的巨大土体坍滑堵塞河流,使上游的水位急剧上涨,当堵塞坝体被水流冲开时,在下游地区也形成这类洪水。
湖泊洪水:由于河湖水量交换或湖面大风作用或两者同时作用,可发生湖泊洪水。吞吐流湖泊,当入湖洪水遭遇和受江河洪水严重顶托时常产生湖泊水位剧涨,因盛行风的作用,引起湖水运动而产生风生流,有时可达5~6m,如北美的苏必利尔湖、密歇根湖和休伦湖等。
天文潮:海水受引潮力作用,而产生的海洋水体的长周期波动现象。海面一次涨落过程中的最高位置称高潮,最低位置称低潮,相邻高低潮间的水位差称潮差。加拿大芬迪湾最大潮差达19.6m,中国杭州湾的澉浦最大潮差达8.9m。
风潮:台风、温带气旋、冷峰的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的水面异常升降现象。它和相伴的狂风巨浪可引起水位涨,又称风潮增水。
海啸:是水下地震或火山爆发所引起的巨浪。
洪水是指特大的径流而言。这种径流往往因河槽不能容纳而泛滥成灾。根据洪水形成的水源和发生时间,一般可将洪水分为春季融雪洪水和暴雨洪水两类。
一般洪水:重现期小于10年。
较大洪水:重现期10~20年。
大洪水:重现期20~50年。
特大洪水:重现期超过50年。
洪水与灾情
(一)长江洪水
1998年汛期,长江上游先后出现8次洪峰并与中下游洪水遭遇,形成了全流域型大洪水。
1.洪水过程
6月12~27日,受暴雨影响,鄱阳湖水系暴发洪水,抚河、信江、昌江水位先后超过历史最高水位;洞庭湖水系的资水、沅江和湘江也发生了洪水。两湖洪水汇入长江,致使长江中下游干流监利以下水位迅速上涨,从6月24日起相继超过警戒水位。
6月28日至7月20日,主要雨区移至长江上游。7月2日宜昌出现第一次洪峰,流量为54500立方米每秒。监利、武穴、九江等水文站水位于7月4日超过历史最高水位。7月18日宜昌出现第二次洪峰,流量为55900立方米每秒。在此期间,由于洞庭湖水系和鄱阳湖水系的来水不大,长江中下游干流水位一度回落。
7月21~31日,长江中游地区再度出现大范围强降雨过程。7月21~23日,湖北省武汉市及其周边地区连降特大暴雨;7月24日,洞庭湖水系的沅江和澧水发生大洪水,其中澧水石门水文站洪峰流量19900立方米每秒,为本世纪第二位大洪水。与此同时,鄱阳湖水系的信江、乐安河也发生大洪水;7月24日宜昌出现第三次洪峰,流量为51700立方米每秒。长江中下游水位迅速回涨,7月26日之后,石首、监利、莲花塘、螺山、城陵机、湖口等水文站水位再次超过历史最高水位。
8月份,长江中下游及两湖地区水位居高不下,长江上游又接连出现5次洪峰,其中8月7~17日的10天内,连续出现3次洪峰,致使中游水位不断升高。8月7日宜昌出现第四次洪峰,流量为63200立方米每秒。8月8日 4时沙市水位达到44.95米,超过1954年分洪水位0.28米。8月16日宜昌出现第六次洪峰,流量63300立方米每秒,为1998年的最大洪峰。这次洪峰在向中下游推进过程中,与清江、洞庭湖以及汉江的洪水遭遇,中游各水文站于8月中旬相继达到最高水位。干流沙市、监利、莲花塘、螺山等水文站洪峰水位分别为45.22米、38.31米、35.80米和34.95米,分别超过历史实测量高水位0.55米、1.25米、0.79米和0.77米;汉口水文站20日出现了1998年最高水位29.43米,为历史实测记录的第二位,比1954年水位仅低0.30米。随后宜昌出现的第七次和第八次洪峰均小于第六次洪峰。
2.洪水量级
洪峰流量和洪水总量是衡量洪水量级大小的主要指标。长江中下游防洪特点是:城陵肌以上长江干流河段防洪主要以洪峰流量控制;城陵机以下河段由于有洞庭湖、鄱阳湖等通江湖泊的调节作用,防洪主要以洪量控制。
1998年长江上游洪水总量大,但洪峰流量小于1954年,宜昌洪峰流量相当于6~8年一遇(详见表1)。长江中下游主要水文站洪峰流量与1954年、1931年比较(详见表2),1998年螺山、汉口、大通等站洪峰流量均小于1954年,汉口洪峰流量大于1931年。
表1宜昌站洪水频率表

(年)重现期
1000
500
100
50
20
10
5
(立方米每秒)洪峰流量
98800
94600
83700
79000
72300
66600
60300

表2 1998年、1954年、1931年洪峰流量对比表 单位:立方米每秒

水文站
1998
1954
1931
宜昌
63300
66800
64600
螺山
67800
78800
 
汉口
71100
76100
59900
大通
82300
92600
 

1998年宜昌的最大30天洪量和60天洪量与1954年、1931年比较(详见表 3),30天洪量与1954年相当,比1931年多314亿立方米;60天洪量比1954年多97亿立方米,比1931年多652亿立方米,从洪水总量看,洪水重现期约为100年。
表3洪水总量对比表(单位:亿立方米)

水文站
1998
1954
1931
30
60
30
60
30
60
宜昌实测
1379
2545
1386
2448
1065
1893
汉口实测
1754
3365
1730
3220
 
 
还原
1885
3536
2182
3830
1922
3302
大通实测
2027
3951
2194
4210
 
 
还原
2193
4174
2576
4900
 
 

1998年长江中下游洪水情况与1954年不同。1954年长江中下游堤防多处溃口和分洪,分蓄洪水总量高达 1023亿立方米; 1998年主要是洲滩民垸溃决,仅分蓄洪水100余亿立方米。如果都将溃口和分洪的水量还原到河道中去,再进行对比,汉口1998年最大30天洪量比1954年少297亿立方米,比1931年少37亿立方米,洪水重现期约为30年;最大60天洪量比1954年少294亿立方米,比1931年多234亿立方米,洪水重现期约为50年。大通站最大30天洪量比1954年少383亿立方米,最大60天洪量比1954年少726亿立方米。如果不考虑溃口和分洪的水量还原,汉口实测最大30天和60天洪量分别比1954年多24亿立方米和145亿立方米;大通站分别比1954年少167亿立方米和 259亿立方米。
综上所述,1998年长江荆江河段以上洪峰流量小于1931年和1954年,洪量大于1931年和1954年;城陵矶以下的洪量大于1931年,小于1954年。从总体上看,1998年长江洪水是本世纪第二位的全流域型大洪水,仅次于1954年。据1877年以来宜昌水文站实测资料统计,长江宜昌曾出现大于60000立方米每秒的洪峰27次。据历史调查资料,1860年、1870年,宜昌洪峰流量分别达到9.25万立方米每秒、10.5万立方米每秒,远大于1998年和1954年。
3.水位高的原因
1998年长江洪水量级小于1954年,但中下游水位却普遍高于1954年,有360公里河段的最高洪水位超过历史最高记录。水位高的主要原因是:
——溃口和分洪水量比1954年少。1954年长江中下游溃口和分洪总水量高达1023亿立方米,1998年只有一些洲滩民垸分洪、溃口,分蓄水量只有100多亿立方米。如果1954年分洪和溃口的水量与1998年相当,则当年城陵矾附近水位将比1998年实际水位还要高1米左右。
——湖泊调蓄能力降低。历史上我国江河两岸地势低洼地区分布着众多的湖泊,是调蓄洪水的天然场所。但是,随着人口的增加和经济的发展,人与水争地的现象日趋严重,大量的湖泊被围垦,调蓄容积急剧减少,加重了洪涝灾害。1949年长江中下游通江湖泊总面积17198平方公里,目前只剩下洞庭湖和鄱阳湖仍与长江相通,总面积6000多平方公里。近40多年来,洞庭湖因淤积围垦减少面积1600平方公里,减少容量100多亿立方米,鄱阳湖减少面积1400平方公里,减少容量80多亿立方米。如果用1954年的天然调蓄容积对1998年实际洪水量进行演算,洞庭湖、鄱阳湖及长江中游1998年的洪水位可降低1米左右。
——长江与洞庭湖的水流关系发生变化。60年代末70年代初,长江的下荆江河段裁弯取直后,荆江河段的泄洪能力加大,上游来水分流入洞庭湖的流量减少,而其下游河道过流能力没有相应增加,从而造成城陵矶附近水位壅高。
长江上中游地区水土流失加重了中下游地区防洪的压力。据宜昌水文站近50年资料统计,年平均输沙量约5.2亿吨,年际变化不大,没有明显增加的趋势。汉口河段年平均输沙量为4.3亿吨,宜昌与汉口间的年输沙量差值约1亿吨左右,主要淤积在洞庭湖区。近40多年来,洞庭湖淤积量约40亿吨,淤积减小了湖泊容积,抬高了洪水位。长江中下游干流河床相对变化不大,基本稳定。其中城陵矾至武汉之间部分河段较下荆江河段裁弯取直前有所淤积。
(二)松花江洪
1998年入汛之后,松花江上游嫩江流域降水量明显偏多,先后发生三次大洪水。第一次洪水发生在6月底至7月初,洪水主要来自嫩江上游及支流甘河、诺敏河。第二次洪水发生在7月底至8月初,洪水以嫩江中下游来水为主,支流诺敏河、阿伦河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河发生了大洪水。第三次洪水发生在8月上中旬,为嫩江全流域型大洪水。支流诺敏河古城子水文站、雅鲁河碾子山水文站、洮儿河洮南水文站水位均超过历史记录,洪水重现期为100~1000年。受各支流来水影响,嫩江干流水位迅速上涨,同盟、齐齐哈尔、江桥和大赉水文站最高水位分别为170.69米、149.30米、142.37米、131.47米,分别超过历史实测最高水位0.25米、0.69米、1.61米、1.27米。在嫩江堤防6处漫堤决口的情况下,齐齐哈尔、江桥、大赉站的洪峰流量都超过了1932年。
松花江干流哈尔滨8月22日出现最高水位120.89米,超过历史实测最高水位0.84米,流量16600立方米每秒,洪水重现期约为150年,大于1932年(还原洪峰流量16200立方米每秒)和1957年(还原洪峰流量14800立方米每秒)洪水,为本世纪第一位大洪水。
(三)西江、闽江洪水
6月份,珠江流域的西江发生了百年一遇的大洪水。西江支流桂江上游桂林水文站6月份连续出现4次洪峰,最高水位达147.70米,为历史实测最高值。受上游干支流来水和区间降雨的共同影响,西江干流梧州最大流量52900立方米每秒,水位26.51米,为本世纪第二位大洪水。
6月中下旬,福建闽江支流建溪、富屯溪流域出现持续性暴雨,致使闽江干流发生大洪水。闽江干流水口电站最大入库流量37000立方米每秒,洪水经水库调蓄后,干流竹岐水文站最高水位16.95米,最大流量33800立方米每秒,为本世纪最大洪水,洪水重现期约为100年。
(四)1998年大洪水的灾情
1998年洪水大、影响范围广、持续时间长,洪涝灾害严重。在党和政府的领导下,广大军民奋勇抗洪,新中国成立以来建设的水利工程发挥了巨大作用,大大减少了灾害造成的损失。全国共有29个省(自治区、直辖市)遭受了不同程度的洪涝灾害。据各省统计,农田受灾面积2229万公顷(3.34亿亩),成灾面积1378万公顷(2.07亿亩),死亡4150人,倒塌房屋685万间,直接经济损失2551亿元。江西、湖南、湖北、黑龙江、内蒙古、吉林等省(区)受灾最重。
1998年长江的洪水和1931年、1954年一样,都是全流域型的大洪水,但洪水淹没范围和因灾死亡人数比1931年和1954年要少得多:
——洪水淹没范围小。1931年干堤决口300多处,长江中下游几乎全部受淹。1954年干堤决口60多处,江汉平原和岳阳、黄石、九江、安庆、芜湖等城市受淹,洪水淹没面积3l7万公顷(4755万亩),京广铁路中断100多天。1998年长江干堤只有九江大堤一处决口,而且几天之内堵口成功,沿江城市和交通干线没有受淹。长江中下游干流和洞庭湖、鄱阳湖共溃垸1075个,淹没总面积32.1万公顷(482万亩),耕地19.7万公顷(295万亩),涉及人口229万人,除湖南安造垸为重点垸,湖北孟溪垸为较大民垸,湖南湾南垸、西官垸为蓄洪垸外,其余均属洲滩民垸。
——死亡人数少。在本世纪长江流域发生的三次大洪水中,1931年死亡14.5万人,1954年死亡3.3万人, 1998年受灾严重的中下游五省死亡1562人,且大部分死于山区的山洪、泥石流。
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