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流域超标准洪水特点回顾性研究

2020-10-28李昌文李安强孟建川刘翠杰

人民长江 2020年10期
关键词:流域洪水暴雨

李昌文,李安强,黄 艳,孟建川,刘翠杰

(1.长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北 武汉 430010; 2.中水淮河规划设计研究有限公司,安徽 合肥 230601; 3.中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林 长春 130062)

洪水灾害历来是我国危害性最大、影响面最广、发生频率最高的自然灾害之一。据统计,公元前206年至1840年的2 046 a中发生较大洪水灾害984次,其中黄河下游(公元前602年至1938年)决口泛滥543 a、决溢次数1 590余次、较大改道26次[1]。全国在1840~1949年的110 a间受水灾县数平均每年250个,70%的年份在100个以上[1],灾情最重的1931年高达672个[2],长江流域的荆江地区和汉江中下游在1931~1949年的18 a间分别被淹5次和11次[3]。目前,我国对2000年以前的流域及区域性大洪水已开展了广泛而深入的研究[4-6],近年来又对长江流域2017年[7]、太湖流域2016年[8]、黑龙江流域2013年[9]等大洪水进行了探讨。但对流域超标准洪水的相关报道却较为少见,现有成果主要体现在溃坝[10-11]、溃堰[12-13]等局地超标准洪水及堤防超标准运用[14]等方面。受全球气候变化及洪水周期规律影响,未来发生超标准洪水“黑天鹅”事件的机率增大,亟需梳理历史上曾发生过的流域超标准洪水并总结其特点,加深对其规律认知。

我国拥有世界上最丰富的大洪水史料和实测调查资料,这为详尽分析流域超标准洪水的特点提供了充分可靠的依据。本文以长江流域荆江河段、淮河沂沭泗流域和嫩江流域为主要研究对象,回顾流域超标准洪水的雨、水、灾情特点。荆江河段的现状防洪标准为100 a一遇,即以防御枝城100 a一遇洪水洪峰流量(87 000 m3/s)为目标[15],历史上曾发生过1153,1227,1560,1788,1860,1870年等超标准洪水,最近一次距今150 a。沂沭泗流域中下游地区主要防洪保护区的防洪标准为50 a一遇,即以防御沂河临沂站、沭河大官庄站50 a一遇设计洪峰流量(22 400 m3/s和9 450 m3/s),南四湖及嶂山(骆马湖以上)50 a一遇最大30 d洪量(103亿m3和212亿m3)为目标[16],历史上曾发生过1730,1957,1974年等超标准洪水,最近一次距今46 a。嫩江干流尼尔基以下河段防洪标准为50 a一遇,齐齐哈尔市主城区的防洪标准为100 a一遇,即以防御富拉尔基站50~100 a一遇设计洪峰流量(12 000~14 300 m3/s)为目标[17],历史上曾发生过1794,1998年等流域超标准洪水,最近一次距今22 a。本文将从暴雨、洪水和洪灾3个维度,回顾性分述历史上的流域超标准洪水特点。

1 流域超标准洪水的暴雨特点

我国大部分地区为季风气候区,雨量年内分配极不均匀。最大一个月雨量约占全年的25%~50%,流域重大灾害性洪水都是由大面积暴雨产生的[1],暴雨的时、面和量配置方式对洪水量级影响极大。从历史上曾发生过的流域超标准洪水暴雨资料来看,我国流域超标准洪水的暴雨覆盖面广、雨区相对稳定、强度大、历时长,尤以大面积、长历时累计雨量最为显著。

1.1 雨区广而稳

长江1870年7月暴雨是在稳定的径向环流背景及有利的地形条件下,由连续几个强度大的西南低涡系统造成。暴雨移动路径自西南向东北,与河流走向基本一致,遭遇恶劣:7月13日在涪江;7月14~16日在嘉陵江中下游及川东地区稳定少动;7月17~19日主要集中在川东南及长江干流重庆至宜昌区间,并延续到汉江,又东移至长江干流宜昌至汉口及洞庭湖地区[1,5]。7月7~8日暴雨200 mm以上的笼罩面积分别为16万km2[18]和19万km2[19],约占全流域的9%~11%。长江1560年洪水为全流域性洪水,先后发生了两次集中降雨过程:第1次出现在5月,雨区主要分布于洞庭湖水系、汉江下游和三峡区间;第2次出现在7月,雨区主要分布于金沙江下段、嘉陵江下段和中下游干流沿线[20],大面积、长历时、大强度的暴雨,致使嘉陵江与三峡区间的特大洪水恶劣遭遇。长江1788年雨区范围广,除下游个别地区外,流域内降雨均较丰沛,6月下旬暴雨区移至鄂西、湘西一带,7月上中旬移至岷江、沱江、涪江和嘉陵江流域[21]。1860年暴雨中心在金沙江下游屏山、三峡区间、清江流域和荆江地区[1]。

淮河沂沭泗流域1730年雨区范围大,大雨区、大暴雨区范围分别约16万km2和7万km2[5],基本覆盖全流域。1957年7月6~24日出现连续6次暴雨天气,各次暴雨位置始终在沂、沭河及南四湖地区来回摆动,造成暴雨集中,量大面广,最大3 d累积雨量100,150,200,250 mm以上的雨区面积,分别为87 795,54 865,26 460 km2和10 910 km2,最大15 d累积雨量400,500,600 mm以上雨区面积分别为73 935,42 905,15 670 km2[5],约占流域面积的14%~100%。1974年8月11~13日山东沂蒙山区、淮河中下游平原发生大范围暴雨,3 d累积雨量在100,200 mm以上的范围分别达14万km2和5.4万km2[5,22]。

松花江流域1998年雨区稳定,5次主要降雨过程始终停留在嫩江流域,且主雨区位于嫩江右侧易产洪区域,降雨量笼罩面积广。6月14~24日、7月22~30日、8月2~14日3场造峰雨过程累积雨量100 mm以上的面积分别为5.8万,10.6万km2和16.0万km2[23],其中第3场降雨过程累积雨量200 mm以上的面积达6.5万km2,各占嫩江流域面积的19.5%,35.7%,53.9%和21.8%。

1.2 暴雨强度大

长江流域1870年7月13~19日嘉陵江中下游和三峡区间出现大强度暴雨,有西昌“大雨时行”、合川“猛雨”和“雨如悬绳”、万县“大雨澈宵”、江陵“狂风雷雨”、“象瓢泼、不断线地落”等比喻[19]。长江1560年暴雨强度大,有巴陵“霪雨不止”、临湘“霪雨十日”、宜昌“雨雹伤禾”等记述[20];1788年有湘鄂赣三省“大雨如注,彻夜达晓”“雨水透足”“势若倾盆”“连朝淫雨”,贵州“连日雷雨”、“之雨急骤”,四川“雷雨大作”,云南“雨勤水足”等记述[24-25];长江1860年6月下旬至7月上旬有“普降大雨”“大雨如注”等记载[1]。沂沭泗流域1730年暴雨有沂沭河地区“大霖雨”“伏雨淋漓”,南四湖地区“风雨连绵”“雨如盆倾”等记载;1974年暴雨时程分配很集中,12.0 h雨量占3 d降水总量的70%~80%,短历时雨量很大,刘圩站最大日雨量554 mm,其中最大6.0 h雨量达313 mm[5]。嫩江流域1998年降雨强度很大,五公里站最大6.0,12.0,24.0 h降雨量分别为123 ,154 mm和199 mm,约为历史最大值的2倍;扎兰屯站1.5,2.0,6.0,12.0,24.0 h降雨量分别为91,113,159,171,175 mm,是历史最大值的1.17~1.44倍[23]。

1.3 暴雨历时长

1870年长江上游特大暴雨发生前期,流域内雨量较丰,6月份在南岭以北、长江以南的广大地区连续降雨,暴雨成灾[26];7月上中旬长江上游发生连续性暴雨,有“数昼夜”“连三昼夜”“连日不息”“连宵达旦”“连日大雨”“七天七夜”“八日夜”等记述,整个暴雨过程为7~8 d[19,27]。沂沭泗流域1730年6月淫雨连绵40余日,8月上旬又发生1次3~7 d的大暴雨,降雨历时长达1个半月左右,有“淫雨四十余日”等记述[5];沂沭泗地区1957年7月6~24日的降雨历时半个多月,期间出现大范围暴雨6次,平均每次历时2 d;1974年降雨历时约3d,暴雨集中在8月12~13日[5]。嫩江流域1998年发生了历史罕见的长历时降雨,6月上旬至8月中旬连续性降雨长达两个半月,降雨时间比常年多一月有余,场次多,出现6月14~24日、7月5~10日、7月17~30日、8月2~14日等几次大范围高强度降雨过程,其中3次过程连续出现在7月17日至8月14日[23],这种先小(前期降雨使流域土壤基本饱和)后大(后期大暴雨径流系数很大)的降雨过程造成了流域洪水的极端恶劣组合,致使洪水峰高量大。

1.4 累计雨量大

淮河沂沭泗流域1957年长历时累计雨量显著,7月平均降雨量631 mm,超过汛期多年平均值的4.8%,15d累积降水量最大点雨量为844 mm(蒋自崖站7月10~24日)。沂河临沂、沭河大官庄、南四湖韩庄以上流域的最大面雨量分别为599,560 mm和537 mm(7月6~20日)[5]。嫩江流域1998年降雨总量大,6~8月平均雨量达557 mm,是历史同期均值的1.69倍,其中6月降雨量比历年同期均值偏多70%,8月降雨量是历史同期均值的2倍[23]。

2 流域超标准洪水的洪水特点

在上述暴雨条件下,我国流域超标准洪水往往具有上下游、干支流遭遇恶劣,峰高量大、超过河道安全宣泄能力的流量和洪量都很大,洪水位高、高水位持续时间长、水面比降平缓、泄水不畅等特点。

2.1 洪水遭遇恶劣

受上游、中下游雨季和暴雨发生时间不同的影响,洪水发生的时间上、中、下游往往错开,上游的大洪水与中下游大洪水一般不相遭遇。但遇气候反常,形成范围广而又稳定的长历时降雨,上游与中下游洪水时间重叠,造成干支流及区间洪水过程恶劣叠加,流域超标准洪水往往就是因此形成。

长江流域1870年洪水主要来自宜宾-重庆干支流和嘉陵江中下游以及寸滩至宜昌区间,由长江上游北岸和干流区间洪水恶劣遭遇造成:嘉陵江、渠江、涪江三江洪水汇合致使嘉陵江下游洪水暴涨,北碚7月16日洪峰流量达57 300 m3/s;金沙江、岷沱江、长江干流寸滩以上区间较大洪水下泄至重庆与嘉陵江洪水相遇,7月17日寸滩站出现最高洪水位196.25 m,洪峰流量达100 000 m3/s;洪流顺江而下进入三峡河段后,乌江入汇较大洪水,江水迅猛骤涨,万县于7月18日出现最高洪水位156.04 m,洪峰流量达108 000 m3/s;宜枝区间强度很大的洪水(洪峰流量10 400 m3/s)加入后,宜昌站于7月20日出现最高洪水位59.50 m,洪峰流量达105 000 m3/s;长江上游洪水出峡后,与清江洪水遭遇,枝城站于7月19日出现了最高洪水位51.9 m,最大洪峰流量达110 700 m3/s,7月20日流量为108 500 m3/s[5,19]。1788年连续大雨或暴雨,长江上游干流和支流岷、沱、涪诸水并骤涨,洪水汇上游干流后出川,与三峡区间和长江中游地区洪水遭遇,造成历史上罕见水灾[24]。1153年洪水主要来自沱江、涪江及嘉陵江下游,1227年洪水由川东地区干流及支流遭遇而成,1560年湘、资、沅三水暴雨引起泛涨,并与长江洪峰遭遇。1860年洪水暴雨中心分别在金沙江下游及三峡区间,当上游洪水下泄时,正值三峡、清江、荆州一带大雨,发生恶劣遭遇。

嫩江流域1998年特大洪水由雅鲁河与绰尔河等支流和嫩江干流区间洪水发生恶劣遭遇造成。嫩江右侧支流甘河、诺敏河、雅鲁河、绰尔河先后出现3~4次洪水,洮儿河出现8次洪水,嫩江干流连续发生3次大洪水,不仅洪水次数比正常年份明显偏多,而且一场比一场大,形成恶劣组合,酿成了嫩江第三场特大洪水:江桥站由于雅鲁河、绰尔河等支流洪水的恶劣组合,致使洪峰流量由上游富拉尔基的15 500 m3/s猛增为26 400 m3/s,富拉尔基-江桥区间对江桥洪峰流量的贡献(50.8%)远大于面积比24%[23,28]。

2.2 洪水峰高量大

长江流域1870年洪水在长江上游1153年以来的867 a间历次大洪水中居第1位[19]。长江流域支流中,洪峰流量以1870年嘉陵江出口控制站北碚的57 300 m3/s最大,集水面积为156 142 km2,单位面积洪峰流量为0.367 m3/(s·km2),长江干流寸滩与万县站1870年最大洪峰流量分别为100 000 m3/s和108 000 m3/s,集水面积分别为866 559 km2和974 881 km2,单位面积洪峰流量分别为0.115 m3/(s·km2)和0.111 m3/(s·km2),均十分接近世界相同流域面积河流的最大流量记录[29-31]。1870年洪水过程呈现主峰在前、次峰在后的双峰形态,洪峰形态较瘦,洪水调查流量过程见图1。宜昌和枝城站最大洪峰流量分别为105 000 m3/s和110 700 m3/s,30 d洪量分别为1 650亿m3和1 700亿m3,超过荆江河段现状河道行洪能力(枝城、沙市分别约为63 600 m3/s和53 000 m3/s)47 100~57 700 m3/s,超过荆江河道宣泄能力的洪量达221~310亿m3。1860年宜昌洪峰流量约92 500 m3/s,重现期约150~200 a一遇,枝城站洪峰流量达110 000 m3/s[5]。荆江河段其他超标准洪水的最高水位和洪峰流量统计如表1所列。

表1 荆江河段历史超标准洪水宜昌站特征值Tab.1 Characteristic values of historical over-standard flood in Yichang station of Jingjiang River

注:*表示本次修正结果。

图1 宜昌、枝城1870年洪水过程Fig.1 The flood process of Yichang and Zhicheng stations in 1870

淮河沂沭泗水系1730年8月洪水为1470年以来550 a间最大的一次,沂河沂水站集水面积2 278 km2,洪峰流量17 500 m3/s,单位面积洪峰流量达7.682 m3/(s·km2),临沂站集水面积10 315 km2,洪峰流量为30 000~33 000 m3/s[5],均接近世界相同流域面积河流的最大流量记录;沭河大官庄站集水面积4 350 km2,洪峰流量为14 000~17 900 m3/s,沂、沭河1730年洪峰流量重现期均约248~500 a一遇[33],分别为1949年以来实测最大洪水的2.00倍和3.00倍以上[1];南四湖洪水重现期约272 a一遇[22]。沂沭泗流域1957年洪水为新中国成立后的最大洪水,临沂站7月13,16,19日连续出现3次洪峰,洪峰流量均超过沂河当时8 000 m3/s的防洪标准。临沂站、大官庄站最大洪峰流量分别为15 400 m3/s和4 910 m3/s。长历时洪量尤为突出:南四湖15,30 d洪量分别为106.00亿m3和114.00亿m3,超过多年平均值的3倍,相当于91 a一遇;骆马湖15,30 d洪量分别为191.2亿m3和214亿m3,居新中国成立以来首位,相当于90 a一遇;临沂站3~30 d洪量13.19~52.84亿m3为新中国成立以来最大;大官庄站7~30 d洪量12.25~20.92亿m3为历年最大[5,22]。1974年沭河大官庄站还原后的洪峰流量为11 100 m3/s,相当于100 a一遇,超过现状河道安全泄量1 650 m3/s,3 d洪量为历年最大,邳苍地区7~15 d洪量为历年最大[22]。

嫩江流域1794年洪水为阿彦浅、富拉尔基站首位大洪水,洪峰流量分别为13 400 m3/s和17 000 m3/s[17],分别超50 a一遇河道安全泄量4 970 m3/s和5 000 m3/s。1998年洪水是松花江流域有记录以来最大的洪水,峰高量大、来势猛,干流各主要控制站洪峰水位和流量均超历史记录。其中齐齐哈尔站洪峰流量14 800 m3/s,超现状堤防安全泄量(齐齐哈尔市防洪标准100 a一遇,相应设计洪水为14 300 m3/s,通过堤库结合河道过流能力设计为12 000 m3/s)2 800 m3/s,最高水位149.30 m超保证水位1.10 m;富拉尔基站洪峰流量15 500 m3/s,超50 a一遇河道安全泄量2 500 m3/s,洪水重现期130 a一遇;江桥站洪峰流量26 400 m3/s,超河道安全泄量1 500 m3/s,是1932年调查洪水、1969年实测最大洪峰流量的1.69倍和2.5倍,洪水重现期480 a一遇,最大1~60 d洪量是1969年的2.11~2.45倍;大赉站实测洪峰流量16 100 m3/s,分别为1932,1969年洪峰流量的1.51倍和1.80倍;江桥-大赉江段出现严重溃堤跑水(溃口水量约99亿m3),还原后天然洪峰流量为22 100 m3/s,重现期300 a一遇;支流诺敏河、阿伦河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河等洪峰流量为历史实测最大洪峰流量的1.60~2.70倍。同时,1998年洪水汇流快、涨率大,同盟至齐齐哈尔市江段历史洪水大约要经过36~48 h的传播时间,而1998年仅用了27 h,江桥站8月13日24 h水位上涨近1 m[17,23,34]。

2.3 高水位历时长

1870年长江上游特大洪水造成嘉陵江中下游、长江干流重庆至宜昌河段出现了数百年来最高洪水位[19,26](见图2)。除巫山至三斗坪水面比降较大以外,其余河段水面较平缓,反映洪水位高、淹没范围广这一特点。根据调查资料[5],长江干流寸滩至双江355 km江段、双江至黄陵庙258 km江段(见图3)、宜昌站、枝城站1870年洪水位分别比1954年约高10余m、10.50~20.17,3.77 m和1.66 m,螺山以下江段1870年洪水位则较1954年低。

图2 长江干流寸滩至宜都河段1870年历史洪水线Fig.2 Historical flood water surface profile in 1870 from the Cuntan to Yidu section of the Yangtze River

图3 长江干流双江至黄陵庙段1870年与1954年最高洪水位比较Fig.3 Comparison of the highest flood level between the year of 1870 and 1954 from Shuangjiang to Huanglingmiao sections of the main stream of the Yangtze River

嫩江流域1998年洪水干流同盟、齐齐哈尔、江桥、大赉站的最高水位分别为170.69 ,149.30,142.37,131.47 m,均超过1998年以前历史实测记录(170.43,148.61,140.76,130.20m)和保证水位(169.85 ,148.20 ,140.40 ,129.68 m),超警戒水位天数依次为36,38,49 d和89 d,超历史最高水位天数分别为6,8,28 d和18 d,其中江桥站洪峰水位持续12 h[23]。

3 流域超标准洪水的洪灾特点

中国东部季风灾害大区范围面积、人口、工农业总产值分别约占全国陆地的45%,95%和97%以上,是中国洪涝灾害最为多发的地区[35]。从防洪角度来说,暴雨洪水主要分布于大江大河的中下游,我国七大江河中下游和东南沿海平原约占国土面积8%的地区居住着全国40%的人口,分布着35%的耕地,拥有60%的工农业产值,历史上这些地区是中国财富集中的地区[36],但地面高程普遍在江河洪水位以下,主要依靠堤防束水,一遇流域超标准洪水,受灾将极为严重。其中,长江中下游受堤防保护的11.81万km2防洪保护区,是我国经济最发达的地区之一,分布有长江三角洲城市群、长江中游城市群,是长江经济带的精华所在,在国家总体战略布局中具有重要地位,但其地面高程一般低于洪水位5~6 m,部分达十余米,洪灾频繁严重,一旦堤防溃决,淹没面积大、历时长、损失重。历史上曾发生过的1860,1870年流域超标准洪水,相继冲开荆江南岸藕池、松滋两口,至此形成了荆江四口分流的格局,这种洪水一旦重现,将造成荆江地区大量人口死亡的毁灭性灾害。

3.1 受灾范围广

长江流域1870年超标准洪水造成了空前水灾,主要受灾地区为川(20余州县)、鄂(30余州县)、湘(20余州县)三省。受灾范围从四川盆地到长江中游平原湖区,上游地区受灾范围系干、支流沿江城镇,中游宜昌至汉口间的平原地区受灾范围三万余km2,数百里洞庭湖与辽阔的荆北平原一片汪洋,形成一片泽国[24]。洪水淹没范围如图4所示[32],其较1931,1935,1954年的受灾范围都大,下游江西、安徽沿江城镇水灾也较严重[1]。1560年洪灾遍及四川、湖南、湖北等省,同时殃及下游的江西、安徽、江苏等省[24]。1788年为全江性大洪水,洪灾范围很广:上游四川省的丰都、忠县、云阳等州县灾情较重;中游湖北省受灾最重,江陵、公安、监利、石首、汉川、黄梅等36县受淹;湖南滨湖之华容、安乡、澧县、武陵、龙阳等5县被淹较重;江西重灾县有滨湖之德化、德安、瑞昌、湖口、南昌、新建、进贤等14县;安徽沿江安庆、铜陵、芜湖等15州县轻重不等[1]。长江流域1860年洪水造成“荆江藕池决口,江湖连成一片”,大量洪水分流入洞庭湖,沿江滨湖地带积水甚深,洞庭湖区大范围水灾[24]。

图4 长江中游1870年洪水淹没范围Fig.4 Flooded inundation area in the middle reaches of the Yangtze River in 1870

1730年淮河沂沭泗超标准洪水受灾范围很广,水灾区遍及山东大部、江苏北部、河南东部、河北东南部约100余州县,其中沂、沭、泗地区灾情最重[5]。沂沭泗流域1957年超标准洪水造成临沂、济宁、菏泽3个地区34个县(市)受灾,其中南四湖流域灾情最重,仅次于1730年和1703年的灾情,受灾面积123万hm2,沂、沭河流域灾情次之,大致为新中国成立以来第2位,受灾面积40.3万hm2[16]。沂沭泗流域1974年受灾面积约125.0万hm2,其中潍坊地区受灾耕地48.9万hm2、成灾37.2万hm2、绝产8.9万hm2,临沂地区受灾农田24.7万hm2、绝产6.5万hm2,徐州、淮阴地区受涝面积分别为28.5万hm2和22.9万hm2[1]。松花江流域1998年洪水造成黑龙江、吉林两省的西部地区,内蒙古自治区的东部地区遭受到严重的洪涝灾害,受灾县、市88个[17]。

3.2 灾害损失大

长江流域1870年洪水灾情极为严重,嘉陵江各河沿岸、重庆到汉口长江沿岸城镇与农田普遍被淹没。合川、涪陵、丰都、忠县、万县、奉节、巫山、宜昌等沿江城市遭到灭顶之灾,如合川“大水入城,深四丈余,登高四望,竟成泽国”;洞庭湖区堤垸溃决,洪水泛滥,枝江、公安等州县水逾城垣数尺,庙宇、民舍漂没殆尽,为“数百年未有之奇灾”;江西的新建、湖口、彭泽三县“江水陡涨,倒灌入湖,田禾尽淹”,安徽的桐城、宿松、铜陵、无为、寿县、和县俱大水入城[1,18,24,26]。1788年超标准洪水造成四川省的南溪、合江、丰都、忠县、万县、云阳等沿江城市大水入城,漂没众多民舍;湖北省境内被淹达36县之多,沿江滨湖各城县、低田多被水淹或垸堤间有溃决,清江长阳一带“平地水深八九尺至丈余不等,县城被淹”,荆州府城垣倒塌,“万城堤溃,大水入江陵城,宫廨民房倾圮,仓库积储漂流一空,兵民淹毙万余”,公安、石首等县田庐被淹,房屋倒塌;湖南洪水直入洞庭湖,滨湖各县“湖水倒漾,灌入堤垸;江西鄱阳湖区低洼田地被水漫淹;安徽、江苏等省沿江城市、低洼田地稍漫溢[1,24]。1860年超标准洪水造成屏山、丰都、万县、云阳、巫山、巴东、秭归、宜昌、宜都、公安等地城镇进水、城垣坍塌、房屋寺庙和人畜大量漂没,其中丰都“江溢入城塌二百丈有余,会川门圮”,万县“滨江市街惟见屋瓦,钟鼓楼大水圮于江”,云阳“坏城垣数十丈”,奉节“城垣被淹没”,秭归“民房尽漂流,江岸漂没民居无数”,宜昌“水涌入城,平均水深六七尺,房屋倾塌,古未有之灾”,公安“水高城墙丈余”,枝江“西门城决,水入城,民舍漂没殆尽”,荆江“万城堤破”[1]。1153年洪水造成忠县城区进水,潼川府“江溢,浸城内外民庐”“平地五尺,死者甚众”,遂宁“庙毁”,金堂“县城冲,毁坏庐舍数千”,合川“癸酉涨江之遗迹,旧有监乐堂,水至毁矣”,常德“平地丈有五尺”,安徽、太湖大水泛滥[1]。1560年洪水造成“沿江诸郡县荡没殆尽,旧堤防存者十无二”“洞庭泛滥如海,伤坏田无数,老幼多溺死者,尸满湖中,漂流畜产,所在皆是,有连人连房浮沉水上犹局户未开着,盖是岁之潦,为古今所仅见”,长沙“大水侵入城郭”,辰溪“南城冲陷”,邵阳“庐舍漂没甚多”,安徽巢县“四门俱行舟”[24]。

沂沭泗流域1730年超标准洪水造成沭河上游莒县“洪水横流四十余里,城垣冲毁,漂没庐舍,淹毙五六千人”,沂沭河、骆马湖、大运河汪洋一片“不辨崖岸”,形成大片洪泛区,滕县“米价如珠,藻满市,人相食”[1,5,33]。1957年超标准洪水成灾面积8.9万hm2,是为新中国成立以来灾情最重的一年,减产粮食13.39亿kg,水围村庄10 222个,倒塌房屋260.5万间,1 070人死亡,津浦铁路的兖州、两下店车站停车[1,5]。1974年洪水造成沂沭泗流域倒塌房屋88万间,死亡262人,其中潍坊地区冲毁房屋45.6万间,死亡135人,临沂地区房屋倒塌21.4万间,死亡92人,徐州地区倒塌房屋20.9万间,死亡35人,陇海铁路一度中断[1]。

嫩江流域1794年超标准洪水造成齐齐哈尔“嫩江暴涨入城,负郭数十里,非舟不行,田庐淹没无数”,齐齐哈尔、黑河市、嫩江县“田禾被淹”[37-38]。1998年的洪灾是新中国成立以来松花江流域发生的最为严重的洪灾,受灾人口1 733.0万人、被困人口143.9万人、紧急转移人口258.5万人,死亡46人,进水城镇70个、积水城镇73个,倒塌房屋92.0万间,农作物受灾面积493万hm2,成灾面积384万hm2,减产粮食1 150万t,损失粮食272万t,死亡牲畜138万头(只),全停产工矿企业3 742家,部分停产工矿企业610家,水淹油气井4 106口,直接经济损失480亿元(当年价)[17]。

3.3 工程水毁重

长江上游1870年洪水造成荆江南岸松滋口溃决成松滋河,斗湖堤决口,汉川上游襄堤南北俱溃,广济溃口二百余丈,石首、监利、嘉鱼、咸宁、蒲圻、武昌、汉阳、黄梅、钟祥、荆门、京山、潜江、天门、沔阳、汉川、黄陂、孝感、云梦、应城各州县均因堤防漫决,位于洞庭湖区的安乡、华容、汉寿、湘阴等州县堤围尽溃。1860年洪水造成荆江万城堤破,南岸藕池口溃决,形成藕池河,大量洪水分流入洞庭湖,对江湖关系变化产生深远影响[1,24]。1788年是荆江大堤遭受破坏最为严重的一次,荆江大堤自万城堤至御路口决口22处,累计口门宽430余丈,清帝乾隆曾连续下达24道谕旨,查办督修不力、严重失职的地方官员,自此以后荆江大堤由民堤改为官堤,每岁拨专款修守[1]。

沂沭泗流域1730年洪水造成“禹王台之堤坝皆溃”“潍水大决”[5]。1957年超标准洪水造成沂、沭、祊、汶等主要河道决口8处,南四湖支流泗河、洸俯河、城河、老京杭运河、新万福河等决口、分洪十余处,湖西平原河堤及南四湖湖堤大部漫溢[1,5]。1974年洪水造成潍坊地区河道漫溢决口2836处,冲垮小型水库42座,沂沭河上游冲垮小型水库18座[1]。

松花江流域1998年洪水冲毁铁路桥涵101座、公路桥涵7 457座,毁坏铁路62 km、公路8 601 km,损坏水库124座、垮坝22座,堤防决口993处(其中,嫩干堤防先后有梅里斯、雅尔塞、托力河、白什哈、老局子等堤段相继决口)、总长度454 km,损坏堤防3 393 km(其中齐齐哈尔市10~20a一遇防御标准的嫩干堤防几乎全线不同程度受到水毁,50 a一遇标准的城防堤出现较大险情13处)、护岸901处、水文测站67个、泵站253座、水闸1 663座[17]。

4 结 论

本文主要对长江流域荆江河段、淮河沂沭泗流域和嫩江流域的超标准洪水进行了全面回顾和系统分析,在此基础上总结了流域超标准洪水的雨、水、灾情特点,主要结论如下:

(1) 流域超标准洪水的暴雨覆盖面广、雨区较为稳定、降雨历时长,南方河流暴雨强度一般较大,北方河流尤以长历时累积雨量最为显著。

(2) 流域超标准洪水干支流、上下游遭遇恶劣,致使洪水峰高量大,一般超过河道安全宣泄能力的流量和洪量都很大,洪水位高,且高水位持续时间长,导致水面比降相对平缓,泄流往往不畅。

(3) 流域超标准洪水往往对中下游平原地区造成大量人口死亡或转移的毁灭性灾害,受灾范围广,灾害损失大,工程水毁重,在这种背景下间接损失及衍生灾害往往较为严重。

研究成果对指导流域超标准洪水灾害防御具有重要意义。今后有待进一步深化变化环境下流域超标准洪水的内涵界定、演变规律与致灾机理、综合应对措施等方面的研究工作。

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