浅析水文水资源防洪减灾与环境管理措施

2022-12-03廖治棋范北林

农业灾害研究 2022年5期

廖治棋，范北林，黄莉,3

1.赣州市水利电力勘测设计研究院，江西赣州 341000；2.长江科学院河流研究所，湖北武汉 430010；3.武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室，湖北武汉430072

我国的洪涝灾害主要体现在洪水灾害和雨涝灾害两方面。洪水灾害是因高强度降雨、冰川冰雪融化、堤坝溃决、风暴潮等自然现象和海平面上升、海水量增加、泥石流和山洪等一系列自然界异常所引发的灾害现象；雨涝灾害是因暴雨、大暴雨或长时间降水量过度集中导致地表径流与积水，同时排水问题没有受到妥善处理，进一步加剧城市、农田及居民住宅等受淹所形成的自然灾害现象[1]。受我国的流域分布和气候地形特征的影响，许多地区会在某一时段内同时遭受洪水和雨涝灾害，雨涝伴随洪水产生，二者之间没有明确的划分界限，因此，一般以洪涝灾害统称[2]。

洪涝灾害在引发一系列严重自然灾害的同时，对我国水文水资源环境也带来了不可估量的问题和影响。对农业、养殖业生产及居民生活工作造成了严重的损失。加之近年来气候变化活跃，极端天气出现频率直线上升，解决洪涝灾害及其附属水文水资源和生态环境问题刻不容缓[3-5]。

1 洪涝灾害的成因

1.1 降水时空分布不均

季风活动的强弱是造成我国洪涝灾害多发的主要原因，这一现象也导致降水在我国时空分布上严重不均，从而进一步致使洪涝和干旱频繁交替产生[6]。

在时间尺度上，年内降水量主要集中在夏季（7—9月），而年际内交替变化，造成了较为复杂的周期性变化特征；在空间尺度上，西北地区干旱少雨，东部沿海地区（尤其是华南和东南地区）降水丰沛，各区域间的差异较大。相较于同纬度其他国家，我国西北地区降水显著偏少，东南地区降水显著偏多。

第四纪冰川期附带的全球范围内区域性地壳运动和气候变化，使得全球性降温现象加剧，海陆热力差异显著，东亚季风环流范围加大，同时在青藏高原隆起时得以增强，我国相较其他同纬度地区雨热更甚，洪涝灾害出现频率显著提高[7]。

1.2 地势条件与人类活动

由于我国地形受到区域性构造控制，形成西高东低、三级阶梯状逐级下降的地势特征，这一特点也使得我国大多数河流流向为自西向东。受此限制，我国主要江河上游地势陡峻，水流一泻千里，而到中游、下游地区，地势陡降，河道曲折迂回、河水流速骤减，大量泥沙淤积，行洪不畅，极易泛滥成灾[8]。

随着地球进入人类世界的新纪元，水系统已不能再被看作是单一自然系统，而是一个兼容自然与人类的耦合系统，并具有越来越强的不确定性和不可预测性。加强地球（自然）—人类系统耦合研究，提出有效的科学策略和手段变得十分必要。人类通过农业生产、森林砍伐和破坏湿地等行为对陆地造成了干扰，这些干扰改变了大陆尺度的蒸散发、地下水补给、河流径流和降水[9]。再者，人类活动所引发的气候变化正对局地至全球尺度内水的运移和储存造成破坏[10]。

1.3 水土流失严重

水土流失及其所伴随的滑坡、泥石流等自然灾害也密切影响洪水灾害的发生。首先，由于极端暴雨导致水土流失；其次，水土流失的过程同时又进一步促进了洪涝灾害的形成和发展。

这是由于水土流失灾害严重破坏了森林植被和土地资源，使得生态环境恶化，削弱土壤调蓄水分的功能和作用，致使洪水发生的概率和强度大大提升；同时水土流失带来的泥沙等物质长时间淤积在河湖和水库中，使得对应的河床升高，更有地区高于两岸土地，形成地上“悬河”，也在很大程度上加剧了洪涝灾害的形成与发生[11-14]。

1.4 水利工程质量不达标

部分防洪工程修建年代较早，工程老化严重，年久失修，防洪和排涝标准较现代低，导致河湖水泛滥，不能及时排涝，下游农作物常常受到洪涝影响，产量大幅度降低。另有工程与当地实际情况不匹配，大量建筑物超期使用，破损现象普遍存在，同时基础设施薄弱，加之部分田间工程在建过程受到投资力度和当地经济条件的限制，许多项目和工程不能充分发挥其作用[15-18]。

2 洪涝灾害的影响

2.1 饮用水供应系统被破坏

当洪涝灾害发生时，原有安全水源被淹没、破坏或淤塞，居民只能引用地表水源代替原有水源。然而这类水源常常受到上游人（畜）排泄物和工农建筑等的污染，尤其是在地势较低的地区，洪水一旦持续时间较长，灾民集中受困，更容易暴发水源性流行疾病，引发更严重的损失[19-23]。

对于一些水源条件原本就不好的地区，洪涝灾害会造成地下水位的变化，进而使得饮用水中的盐碱度和pH值发生变化，可能会造成霍乱等疫情蔓延。

2.2 食物短缺

洪涝灾害往往规模较大，涉及范围也较广，因此，难免会发生局部灾区食物送到不及时的现象。同时，随着灾情恶化，恶劣环境下的食品又极容易出现霉变，尤其是在阴雨天气下的洪涝水灾环境中，食物极易变质，从而引发灾民食物中毒和流行性传染病的发生。

更为重要的是，粮食短缺也使得灾区人民身体素质下降明显，由此更加易于各类疾病疫情散播和蔓延。

2.3 燃料短缺

在大规模、大范围的洪涝灾害中，受困灾民燃料短缺的现象常有发生。这一现象迫使灾民食用生冷食品和水，引发肠道传染病的散播，同时严重降低灾民个人卫生水平，尤其是在冬季，更容易滋生寄生虫和细菌，使得一系列传染病难以控制。

2.4 水体污染

洪涝灾害对水体（水源）的污染主要体现在传染病细菌的传播上。在大规模洪涝灾害峰值期间，由于洪水量大，对细菌和寄生虫的稀释作用增强，因此，此类疾病的发病率并无激增趋势；然而当洪峰开始回落后，灾区内涝区域遗留水体受到污染，则极易引发流行性传染病的暴发和蔓延[25]。

2.5 居住条件被破坏

居民居住环境在洪涝灾害发生过程中也会遭到大规模破坏。灾害初期，灾民被迫露营居住或者在十分简陋的棚户区暂住，这就导致大量人口聚集。然而即使灾害退去，由于大量居所遭到破坏，仍然有大量灾民持续居住在此类拥挤的环境中。

露宿条件恶劣导致灾民极易受到虫害袭击，引发虫媒传染病，同时居住环境拥挤，更加有利于疾病的传播与蔓延，一旦这种情况持续数月甚至更长时间，又会引发呼吸道传染病等更严重的问题。

2.6 人口迁徙

当面临大规模自然灾害时，势必需要采取大范围的人口迁徙政策。但如此规模的人口流动，肯定会造成一系列的问题。

首先，当灾区人员外流时，会携带地方性传染疾病，会对未受灾地区居民带来不必要的损失和伤害。灾民在灾区重建后返乡时，由于自身免疫力和卫生条件不佳，又会将其他地方的传染病带回已经受过重创的灾区，很有可能产生二次伤害。其次，无免疫人群（儿童、老人等群体）完全暴露在流行病面前，同时破坏了正常人群的免疫系统，使得疾病传播率和发生率大幅上升[26]。