安徽省境内淮河流域洪涝灾害的影响研究
2023-08-26于凤存王友贞汤璇
于凤存 王友贞 汤璇
摘要 为系统剖析安徽省境内淮河流域洪涝灾害的影响,从直接经济、农林牧渔业、工业交通运输业3个方面分析遭遇洪涝灾害带来的不利影响;通过降雨特征分析,探明该区域降雨具有年际年内变化大的特点,且6—8月降雨量约占全年降雨总量的60%。从特殊的地形及气候特征、水利基础设施、种植结构布局等方面剖析了洪涝灾害频发的原因,最后因地制宜地提出了应对对策,为安徽省境内淮河流域洪涝灾害的治理提供了思路与借鉴。
关键词 淮河流域;降雨特征;洪涝灾害;产业结构调整
中图分类号 S 422文献标识码 A文章编号 0517-6611(2023)15-0181-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.044
Study on the Effects of Flood and Waterlogging Disasters in Huaihe River Basin in Anhui Province
YU Feng-cun,WANG You-zhen,TANG Xuan
(Water Resources Research Institute of Anhui Province and Huaihe River Commission,Ministry of Water Resources/Key Laboratory of Water Conservancy and Water Resources of Anhui Province,Hefei,Anhui 230088)
Abstract In order to systematically analyze the effects of flood and waterlogging disasters in Huaihe River Basin in Anhui Province, the adverse effects of flood and waterlogging disasters were analyzed from economy, agriculture, forestry, animal husbandry and fishery, and industrial transportation. Through the analysis of rainfall characteristics, it proved that the rainfall in this region had the characteristics of large inter-annual and intra-annual variations, and the rainfall from June to August accounted for about 60% of the total annual rainfall. The reasons for the frequent occurrence of flood and waterlogging disasters were analyzed from the aspects of special terrain and climate characteristics, water conservancy infrastructure, and planting structure layout. Finally, the corresponding countermeasures were put forward according to local conditions, which provided ideas and references for the management of flood and waterlogging disasters in the Huaihe River Basin in Anhui Province.
Key words Huaihe River Basin;Rainfall characteristics;Flood and waterlogging disasters;Industrial structure adjustment
安徽省境内淮河流域面积约6.73万km2,耕地面积280.73万hm2。沿淮地区涉及5个市、10个区、10个县(县级市),各市县区流域总面积约2.35万km2、耕地面積93.9万hm2;沿淮地区低洼地面积8 742 km2、耕地面积49.67万hm2。我国暴雨洪涝灾害频发,是最严重的自然灾害[1-2]。淮河流域安徽省境内所处地理位置较为特殊,年降雨时空分布不均,致使洪涝灾害频繁发生。现有研究成果大多只从某一方面分析洪涝灾害的不利影响,且偏于定性分析。笔者从区域的降雨特征分析入手,系统分析了遭遇洪涝灾害的不利影响,解析了洪涝灾害发生的原因,并提出了应对措施,为该区域及类似区域的洪涝灾害治理提供了借鉴和思路。
1 洪涝灾害的影响分析
历史上每次洪涝灾害通常都会造成水源与食品污染、物资消耗,甚至造成人口伤亡,严重威胁人民生命、健康和正常生活。淮河流域是我国涝渍灾害比较严重的区域之一,严重制约着当地综合经济和社会发展。淮河中下游淮河以北地区是我国重要的粮棉油生产基地。笔者从洪涝灾害对直接经济损失的影响、洪涝灾害对农林牧渔业的影响、洪涝灾害对工业交通运输业的影响3个方面分析了安徽省境内淮河流域洪涝灾害的不利影响。
1.1 洪涝灾害对直接经济损失的影响
1.1.1 洪涝灾害对人民生命安全的影响。
1999—2016年安徽省境内淮河流域洪涝灾害对人民生命安全的影响从受灾人口和因灾死亡人口2个方面进行分析。1999—2016年受灾总人口9 340万人[3-4],年均受灾人口约519万人;2003年受灾人口多达2 293万人,占1999—2016年受灾总人口的24.55%。1999—2016年因灾死亡总人口88人,年均死亡人口5人;2005年因灾死亡人口多达46人,占1999—2016年因灾死亡总人口的52.27%(图1a、b)。
通过以上分析可以看出,随着社会经济发展和生产力水平的提高,人们的防灾减灾意识加强,河道整治、河道疏浚和整治、堤防建设、水库工程等方面的工程建设以及洪涝灾害防控工作的有效开展,2003年以后因洪涝灾害受灾人口整体上呈下降的趋势,人民生命财产安全得到了有效保障。
从受灾人口的地区分布(图1c)来看,1999—2016年阜阳市、六安市、亳州市和宿州市受灾人口分别占安徽省受灾总人口的22%、19%、18%和18%,这4个地区受灾人口均超过1 500万人;其次是蚌埠市和滁州市,受灾人口均超过500万人;淮北、淮南和合肥地区受灾人口较少,均低于400万人。
1.1.2 洪涝灾害对人民生存条件的影响。
洪涝灾害对人民生存条件的破坏主要体现在房屋倒塌、饮用水污染、供水管网和排水系统等基本生活设施损坏。尤其房屋作为生活必需品,一旦损坏就会降低人民群众的生活品质,甚至严重威胁人民群众的基本生存保障。
1999—2016年安徽省境内淮河流域因洪涝灾害房屋倒塌105万间[3-4],年均倒塌房屋数量5.83万间;2003年倒塌房屋数量最多(71万间),占1999—2016年因洪涝灾害房屋倒塌总数的67.62%;2003年以后,因洪涝灾害致使房屋倒塌的数量整体上呈现下降的趋势。从因洪涝灾害倒塌房屋数量来看,在大水年份2003年倒塌房屋数量最多,2005年次之。从洪涝灾害倒塌房屋地区分布来看,六安市最多,其次为阜阳市(图2)。
1.1.3 洪涝灾害对直接经济损失的影响。
据统计,1999—2016年安徽省境内淮河流域因洪涝灾害直接经济损失总和604.84亿元,年均直接经济损失33.60亿元[3-4],其中2003年直接经济损失最多,高达159.02亿元,占1999—2016年因洪涝灾害直接经济损失总和的26.29%,2016、2005、2007年因洪涝灾害直接经济损失分别为97.28亿、92.71亿、88.42亿元(图3a)。
从各地区直接经济损失来看,宿州市直接经济损失最多,占安徽省境内淮河流域因洪涝灾害总直接经济损失的22%;六安市其次,占安徽省境内淮河流域因洪涝灾害直接经济损失总和的21%(图3b)。
1.2 洪涝灾害对农林牧渔业的影响
洪涝灾害直接给农作物带来淹水灾害,且地下水位升高,還会带来渍害的风险,致使农作物无法正常生长甚至死亡,最终导致粮食减产。1999—2016年安徽省境内淮河流域因洪涝灾害农作物受灾、成灾、绝收总面积分别为8 281、5 096和2 024 hm2[3-4],年均农作物受灾、成灾、绝收面积分别为460、283和112 hm2。大水年份2003年尤为严重,农作物受灾面积1 881 hm2、农作物成灾面积1 347 hm2、农作物绝收面积560 hm2;2007年农作物受灾面积1 332 hm2、农作物成灾面积977 hm2、农作物绝收面积501 hm2(图4a)。
1999—2016年安徽省境内淮河流域农林牧渔业直接经济损失总和达320.11亿元,年均经济损失17.78亿元,其中2003年农林牧渔业直接经济损失最多,高达101.04亿元,占1999—2016年安徽省境内淮河流域农林牧渔业直接经济损失总和的31.56%,2005年次之。随着水利建设与管理的逐步增强与完善,洪涝灾害对农作物的影响整体上呈下降趋势(图4b)。
1.3 洪涝灾害对工业交通运输业的影响
洪涝灾害通常会引发一些突发事故,如工矿企业停产、公路中断、供电中断、通信线路中断等。1999—2016年安徽省境内淮河流域因洪涝灾害公路中断12 015条次、供电中断9 878条次[3~4],年均公路中断次数和供电中断次数分别为668和549条次,其中2003年供电中断次数最多(达7 248条次),占1999—2016年安徽省境内淮河流域因洪涝灾害供电中断次数总和的73%;2006年公路中断次数最多(达6 299条次),占1999—2016年安徽省境内淮河流域因洪涝灾害公路中断次数总和的52.43%。
1999—2016年淮河流域因洪涝灾害损坏通信线路次数7 688条,年均损坏通信线路427条,其中2003年损坏通信线路次数4 652条,占比60.51%(图5)。
1999—2016年安徽省境内淮河流域因洪涝灾害导致停产工矿企业9 292家,年均停产工矿企业516家,其中2003年停产工矿企业数量最多(达6 660家),占比71.67%,致使工业交通运输业直接经济损失64.50亿元,年均经济损失3.58亿元。
综上所述,洪涝灾害产生的影响整体上呈现下降趋势。这不仅与工程建设管理水平的提高息息相关,而且得益于风险防范意识的增强。
2 降雨特征分析
降雨是导致洪涝灾害的最直接原因。依据沿淮地区12个雨量站1950年—2020年降雨资料,分别利用年降雨量、最大1 d降雨量、最大3 d降雨量数据(图6~8)进行水文频率统计分析,频率曲线线型选皮尔逊Ⅲ型(PⅢ)曲线,结果见表1。暴雨频率分析结果见表2。
1999年—2020年年降雨量最大的年份是2003年,其次是2007年,其大水年份降雨特征见表3,逐月降雨分布见图9。
由表3和图9可知,2003年年降雨量达1 341.83 mm,发生频率为3.5%,属丰水年;最大1 d降雨量、最大3 d降雨量分别为66和154 mm,发生频率分别为36.3%和18.5%;6—9月降雨量840 mm,占年降雨量的62.6%。2005年年降雨量达1 159.00 mm,发生频率为13.6%,属丰水年;最大1 d降水量、最大3 d降雨量分别为88和180 mm,发生频率分别为12.9%和11.0%;6—9月降雨量889 mm,占年降雨量的76.7%。
2007年年降雨量达1 265.00 mm,发生频率为6.5%,属丰水年;最大1 d降水量、最大3 d降雨量分别为84和188 mm,发生频率分别为15.8%和9.4%;6—9月降雨量937 mm,占年降雨量的74.1%。
通过分析2003、2005、2007年逐月降雨量(图9)发现年际及年内降水变化大,且6—8月降雨量占年降雨量的60%左右。3个大水年份2003、2005和2007年6—8月降雨量分别占年降雨量的58%、67%和66%。这对秋季作物的生长非常不利,往往造成农作物减产甚至绝收。
3 洪涝灾害的原因分析
由于复杂的自然条件,再加上黄河夺淮的影响[5],淮河流域内安徽省境内洪涝灾害尤为频繁。
具体原因主要包括以下方面:
①特殊的地形及气候特征。历史上的黄河夺淮严重破坏了沿淮淮北地区的水利条件和农业生产条件。淮北平原排水系统不够完善,遇到强降雨时雨水不能及时排出而致涝。沿淮洼地汛期淮河遇中、小洪水时,干流水位高出地面,流域范围内来水无法外排,形成“关门淹”,淹没水深大,且持续时间长。
②水利基础设施相对薄弱,抗灾能力低。近年来,通过采取高截岗、圈圩建站、出口建闸、疏沟排水等多种工程措施改善了淮河中游的排涝条件,但缺少统一规划,致使排水系统不健全[6],内涝问题仍然十分突出。堤防布局不合理,圩堤防洪标准偏低;防洪除涝工程建设标准偏低,配套不完善,且有的设施陈旧老化,不能发挥应有的效用。群众为了生产、交通的需要,常在排水沟道上建路坝、拦鱼设施等阻水建筑,地头沟也大多被平毁。
③种植结构不尽合理,部分河湖洼地过度围垦。沿淮及支流沿岸易涝地区的耕作方式基本上还是沿袭传统的种植模式。淮北地区以种植旱作物为主,耐涝渍能力差[7]。沿淮洼地也未能根据易涝的特点来安排生产,广种薄收,耕作粗放。部分河道湖洼地存在过度围垦现象,为了耕作、养殖等需要,群众自行筑堤,既减弱了湖泊洼地调蓄洪水的能力,又增加了防汛压力。
4 洪涝灾害的应对措施
针对洪涝灾害产生的原因,提出以下应对措施:
(1)降低干流水位,扩大干流泄洪能力。
淮河干流中下游河道比降平缓、尾闾不畅,干流的高水位又直接影响支流的洪涝水排泄,而支流来水明显影响干流的水位和水位持续时间,由于较大面积的低洼地大部分分布在沿淮、支流河口、分洪河道两侧、湖滨和里下河地区,汛期经常遭受外水顶托,内水无法外排,形成“关门淹”,即因洪致涝或洪涝并发。为了及时排除面上涝水,应当降低排泄通道干流水位。降低干流水位的重要措施是扩大干流的下泄能力,尤其是下游的泄洪能力,如入江、入海水道工程建设,淮河河道整治及堤防加固等,拓宽主河槽,增加平槽泄量措施,淮淮河干流水位的降低可为两岸支流治理及沿淮湖泊洼地的排涝创造条件。
(2)提高面上排水河道治理标准,及时解决面上涝渍水的问题。
淮河的流域特性、河道特性决定淮河洪水下泄不畅,高水位持续时间过长的问题难以根治。工程实践表明,淮北平原的涝渍灾害治理要统筹考虑上、中、下游的要求,科学调度洪水与涝水,处理好排蓄之间的关系,协调好上游除涝与下游防洪的关系。通过挖沙筑堤、调整水系和开挖新河等措施实现洪涝水分流、高低水分排,避免涝水搬家,避开淮河干流高水位的顶托,扩大排水出路,提高排涝能力。河道作为农田涝渍水输送工程在涝渍灾害治理中占有重要地位,河道的排涝标准决定了除涝标准。河道的治理措施包括修筑堤防、开挖疏浚河道、调整水系、适当裁弯取直、修建控制建筑物等。
(3)加强防洪除涝工程建设,提高抗灾减灾能力。
针对淮河流域洪涝灾害地区,应进行防洪除涝工程统一规划,加强工程建设,构筑较完善的排涝减灾体系,改善水利基础设施,充分发挥其防洪除涝减灾效益,从而规避洪涝灾害的不利影响,有利于农业生产的稳定发展与人民安居乐业。沿淮湖洼地兴建排涝泵站,提高沿淮湖洼地的抽排能力[8]。排涝泵站是解决流域低洼易涝地区涝渍灾害的重要设备,也是淮河流域防洪除涝减灾体系的重要组成部分。对于保护面积较大或区内人口较多的圩区,按照一定的标准进行加固,提高防洪能力,保护圩内群众生命财产安全;疏浚河道,扩大排水能力,有效增加洪涝水下泄量和速度。
(4)完善农田水利面上防洪除涝系统,及时排除涝水。
涝渍灾害治理的重点是解决农作物的涝渍灾害问题,这与流域农村经济发展和国家粮食安全密切相关。强化各种安全保障措施,在农田水利工程建设中的沟道渠系、闸站堰坝等工程的建设要满足技术要求且达标的基础上,注重农田防洪、除涝预防工程的建设,提升农田水利工程的安全性,在遭遇强降雨时能及时排除农田涝水。合理确定承接农田洪涝水的沟道、堤坝、泵站等标准,以保证农田外排水量能及时逐级排到承泄区,充分发挥农田水利工程的防洪、除涝作用。
(5)因地制宜,进行产业结构调整。
遵循人与自然和谐相处的理念,坚持以人为本,按照“能搬则搬、能让则让、确保安全”的要求,以适应性发展与培育特色产业为导向,综合考虑经济综合实力、生态系统功能、生物资源等目标,根据洪涝灾害易发区的位置、人口分布、防洪标准等因素,进行风险评估,并结合土地利用规划重新确定合理的土地利用方式。同时,根据沿淮地区的资源条件,从可持续发展和保护环境的角度出发,优化产业结构,促使资源合理利用和区域社会经济得到可持续发展,实现洼地生态保护和经济社会快速发展的双赢[9]。
因地制宜调整农业种植结构是趋利避害、顺应自然的有效措施。农业结构战略性调整,要在服从水利统一规划的前提下,在粮食基本稳定的基础上,突出抓好养殖业生产,提高畜牧水产业所占比重,建设优质、安全特色农产品基地,全面提高农产品的市场竞争力,积极推进农业产业化进程,全面提升农业整体素质、效益和综合竞争力,促进农业增效、农民增收。要在增強现有湖洼地蓄水能力的基础上,有灌排条件的湖洼地和高土榜地用于发展粮油和高效经济作物,易旱、易涝的洼地可改种耐涝的杞柳和林、草,实现避灾保收。同时,抓好水面的开发利用,提高渔业综合效益。沿淮地区是安徽省重要的粮油和畜禽水产品基地,粮油比重大,生猪、草食畜禽生产优势明显,淡水资源比较丰富。统一规划,逐步凸显优势,实行区域化布局、规模化经营、产业化开发,推进特色支柱产业的形成和发展。
(6)制定洪涝灾害预案,保障生命安全,规避损失风险。
制定科学合理、切实可行的洪涝灾害应急预案,提高抗洪抢险的应急处置能力,迅速、高效、有序地开展抢险行动,最大限度地减少人员伤亡和财产损失,保障经济、社会的全面协调及可持续发展[10]。尤其是妥善安置低洼地群众,有效解决行洪、蓄水与群众生产生活的矛盾,做到经济社会发展、人民安居乐业。
参考文献
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基金项目 国家重点研发计划项目(2018YFC1508306)。
作者简介 于凤存(1979—),女,山东聊城人,高级工程师,博士,从事农田水利、水旱灾害及生态环境方面的研究。
收稿日期 2022-08-01