洪涝灾害的成因
发布时间:2014-07-24
洪涝灾害的发生,主要是由气候、水文、地形地貌以及人类活动等因素所决定的。其中气候异常、天气形势时空变化特殊是造成洪涝灾害的主导因素;流域的产流、汇流特点,洪水的组成与遭遇,对于洪灾的形成有着直接的影响;而人类的活动造成气象、下垫面条件的改变,则可能影响洪水灾害的发生或增加洪灾的危害程度。
(1)华北季风气候区水循环的特点
影响我国的大气环流可分为太平洋夏季风为主的运动和以大西洋冬季气流为主的运动两种形式。其主要特点:一是受太阳辐射热及东亚大气环流的影响,暖湿气流的输送主要发生在6-11月,尤其集中在夏秋季节的7、8月份,易形成地表径流,其它时间地面蒸发量大于水汽的补给量;二是自太平洋西海岸向内陆延伸,水汽输送能量递减,河西走廊以北以西地区,夏季风很少到达,地表径流极难形成,蒸发量远远大于水汽的补给量;三是海气模式的东亚大气水循环输送水汽的条件极不稳定,降水量值及降落区域随机性强,年际间降水具有明显的周期性,受地形地貌等影响,局部区域极易发生超常的地表径流;四是受人类活动的影响,原有自然水循环模式发生了改变,大气变暖速度加快,干旱、洪涝等极端天气事件频率增加。
东亚大气水循环示意图
(2)气候特点
华北暖温带季风气候区,冬季受西伯利亚、蒙古高压控制,盛行偏北风,寒冷干燥,雨雪稀少;夏季太平洋副热带暖性高压强盛,形成东南季风,带来暖湿气流,冷暖气团常在境域上空激烈交绥,形成暴雨;春秋两季冷暖气流交替过渡。春季地面升温快,昼夜温差大,云雨少,干燥多风。晚秋高空副热带高压南退,垂直结构稳定,晴朗少雨。汛期降雨的天气系统,主要以台风、台风倒槽和东风波为最多,约占总暴雨次数的39%,其次为西南涡形成的气旋雨,约占总暴雨次数的33%,夏季副热带高压经常处于北纬30度附近,冷暖气团常在境域上空激烈交绥,形成强降雨。
(3)降雨特点
一是年内降水集中,分布极不均匀。一年内6-9月降水约占全年的70-80%,其中7、8两月降水量约占年降水量的51%,期间常发生特大暴雨洪水。一年当中无雨日数和无效降雨日数约320-340天。具有“春及初夏多旱,盛夏及早秋多涝,晚秋又旱”的特点;二是年际降水量变化大。最大年降水量一般为最小年降水量的3-6倍,极差值在650-1300毫米之间。如1964年全省平均降水量1170.5毫米;1919年全省平均仅349毫米。地区分布不均匀,从鲁东南至鲁西北,年降水量均值呈梯度减小趋势,由大约年均800毫米降至600毫米。三是特大暴雨的强度大,范围集中,极易产生洪涝灾害。山东安邱市石埠子站1974年8月13日实测最大24小时降雨量498.6毫米。1987年8月26日12时-27日3时,济南市自西向东普降暴雨,全市平均雨量124毫米,降水总量6.86亿立米,暴雨中心在市区,平均雨量314毫米,解放桥最大降雨量340毫米。
(4)径流特点
山东省多年平均径流深147.4毫米,在地区分布上很不均匀,鲁南山溪性河流和中运河的各支流,一般在278.8至282.6毫米;胶莱河以东半岛区和日照市,一般在225.6至274.8毫米;南四湖湖西平原仅64.6毫米,鲁北平原区仅47.1毫米。1956年至1992年多年平均河川径流量为226亿立方米;保证率为P=20%的丰水年为328亿立米,保证率P=50%的平水年为198亿立米,保证率为P=75%的枯水年为123亿立米,而保证率为P=95%的特枯水年仅54亿立米。1964年河川径流总量为690亿立米,1981年仅53.9亿立米,最大年径流量为最小年的12.8倍。
2、地形地貌因素
(1)山丘地区易产生暴雨洪水,蕴含的能量大。山东中部泰沂山山脉和胶东半岛的大泽山、昆嵛山等,在山东境内构成由西向东的高山屏障。夏季,水汽多由西南或东南方向输入。由于山脉的阻滞、抬升作用,迎风坡易产生暴雨。泰山、崂山、五莲山、昆嵛山的迎风面,都是全省降水量的高值区,多年平均降水量大于90O毫米,而且主要集中在7至9月。又由于山区植被差,径流系数大,地势高,能量大,汇流速度快,洪水历时短,一旦遇暴雨便山洪暴发,洪水汹涌而下,到下游坡度平缓的平原地区,河道常常宣泄不及,极易造成洪涝灾害。
(2)平原地区洪涝灾害常常相伴而生。鲁北和湖西平原地区,地势平坦,土层深厚,系黄河多次决口漫溢沉积而成,入渗系数大,径流系数小,且坡度平缓,汇流速度慢,洪水历时长,如遇连续暴雨,前峰尚未落平,后峰接踵而至,形成复式洪峰,河槽窄浅,淤积严重,行洪能力低,堤防易决口漫溢或积涝成灾。如1957年7月6日至7月26日,鲁西南地区普降暴雨,单县黄寺站7月降雨量878毫米,湖西平原各河洪水暴涨,平原洼地大面积积水,洪水和涝水连在一起,南四湖大堤内外,水连成一片,滨湖百余里范围内淹没面积20多万公顷,南四湖流域共受灾81.3万公顷,直至霜降前还有12万公顷农田积水没有消退。又如1961年汛期,鲁北地区降水量超过70O毫米,徒骇、马颊河多次发生洪水,8月份两河干流堤防决口60余处,农田成灾面积18.67万公顷,倒塌房屋78万间。
(3)平原洼地极易发生土壤盐碱化。鲁西北地区黄泛平原的低洼地及黄河沿岸两侧,分布着大片盐碱地。这类土地表层多为粉沙土,下层为潮盐土、盐化潮土或碱化潮土,而且鲁西北平原多为缓平坡地和涝洼地,除当地地表径流外,还承受高地滚坡水,由于地面坡降小,汇流缓慢,浅平洼地地势封闭平缓,系地表径流汇集区,易积涝成灾,地下水矿化度大,主要呈垂直运动,长时间积涝极易发生盐碱化。
(4)沿海一带易发风暴潮灾。山东半岛突出于黄、渤二海之间,全省海岸线长3791公里,沿海滩涂面积约3800平方公里,有20多处重要港湾。尤其是莱州湾一带地势平缓,东部蓬莱至莱州一带地势增高阻挡海水扩散,一旦遭遇强北风或台风袭击,漳卫新河以东至龙口一带海岸,极易遭遇风暴潮灾害。
(1)改变了原有自然水循环的模式
新中国成立后,在党和政府领导下,全省人民修建了大量水利工程,尤其在五十年代末、六十年代初及七十年代中期,兴起了修建水库大坝、河道堤防、闸坝的热潮,短时期内建起了大量水利工程。随着社会经济迅速发展,人们改造自然的能力大大增强,尤其是进入九十年代以来,大量应用工程机械和能源,工作效率成倍提高。大量水利工程的修建,使天然径流在时间上的分配拉长了,对河道的冲刷能力减弱了,冲刷的机会少了、时间短了,改变了原来天然径流的分配模式。
(2)人类的居住方式和消费行为影响大气水循环
建成水库或人工湖后,局域性的气候模式发生了变化;人类居住的区域向城镇化发展,进程加快,众多居民集中消耗水资源、大量抽取耗用地下水,极大地影响了大气水循环,导致中小尺度大气水循环异常复杂,水旱灾害极端事件频繁发生。
(3)人类改造自然的同时,也给自己埋下了安全隐患
人口的增加,改造自然的能力提高,对资源的需求增多,生存空间的扩大,进一步激化了人与生存环境的矛盾。一方面,人类向可能发生洪水的地域不断侵入,变成自己的活动空间,如对湖泊、河道的围垦,当大洪水到来时即成了受害者;另一方面,人类建设防洪蓄水工程难能尽善尽美,定有认识的不足和建设管理上的缺陷,对人类本身是巨大的威胁。一旦蓄水大坝及行洪大堤失事,将会造成大量人员伤亡和巨额财产损失;第三方面,高耗水生产企业增多,经济发展的布局和结构不合理,耗用水资源的能力,大大超过了天然补给能力,导致干旱缺水局面扩大,污染加剧。县城或乡镇住地以下已没有一条干净的河流可以利用,鱼虾绝迹。地下水漏斗区扩大、海咸水倒灌,导致生态环境恶化;所有这些,都是人们违背自然规律、超量使用水资源后,大自然对人类行为的报复和威胁。