jiangming800403的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/jiangming800403

博文

长江流域进入“水深火热”的时期

已有 1145 次阅读 2020-7-13 18:12 |个人分类:水利工程与水域生态|系统分类:观点评述| 洪水, 伏旱, 副热带高压, 灾害链

知了叫,伏旱到,江南大地正在由前期的暴雨入注向晴热高温天气转变,即由梅雨转为没雨(伏旱)。今年我国梅雨开始较早,降雨强度较大,从6月2日至7月12日6时,中央气象台连续40天发布暴雨预警,成为2007年开展暴雨预警业务以来历时最长的一次。截至7月10日,我国南方共出现15次大范围强降雨过程。其中,自6月11日至7月10日,主雨带北抬至长江中下游一带,多雨中心位于湖南北部、江西北部、湖北东部、安徽南部、浙江中部等地,6月1日至7月9日,湖北、安徽、江苏、贵州、浙江、重庆、湖南、江西、上海、广西、四川等省份共计85站累计降水量超过年降水量的一半,长江流域平均降水量达到369.9毫米,较1998年同期偏多54.8毫米,为1961年以来历史同期最多。浙江、安徽、江西局地累计降水量超过800毫米。

如果北方防汛关键期是“七下八上”,那么长江流域则是“六上七下”,在7月4日至10日的强降雨过程中,湖北黄梅、浠水,江西吉安、峡江,湖南隆回等国家级气象观测站日雨量突破极值。

同时今年入汛以来,长江流域的暴雨中心逐渐由西南向东北转移,与长江洪峰演进过程一致。上游洪水叠加鄱阳湖流域本地的暴雨径流,鄱阳湖多站水位超过1998年历史最高纪录,水面面积也超过1998年,接近4300平方公里。

影响我国中东部盛夏降水的主要天气系统是副高西北侧的西南暖湿气流。98年特大洪水的特点是雨带长期停滞于长江流域及以南,黄淮及华北地区在七八月份出现了高温少雨甚至干旱天气,因此长江洪水过程线粗胖,洪峰次数多,峰峰相连,大堤长期为中高水位浸泡,以至于九江江堤因管涌而溃决。

目前,长江以南的副热带高压正在发展,雨带迅速向北推移,因此,长江流域恐怕很难再现峰峰不断的98式大洪水,江南地区正在由“水深”变成“火热”(高温伏旱)。同时,今年西太平洋海面比较安静,台风数量异常偏少,直到目前正式编号的台风(热带风暴)才有两个,酝酿中的3号台风可能到7月下旬才会成熟,今年也很可能成为登陆我国台风数量偏少,甚至最少的年份。而缓解江南、东南地区伏旱主要靠台风云系带来的海洋水汽,因此,今年我国南方伏旱很可能偏重。

因此说,梅雨期间适当的降水和洪水,是伏旱期生产生活用水的主要来源,如果梅雨期偏短、梅雨偏弱,甚至“空梅”就容易发生旱灾,甚至出现伏秋冬春连旱的特大旱灾。如发生在1959-1961年的特大干旱,是新中国成立后第一次遭受全局性的连续旱灾,而且19581962年也是较大旱灾年,因此从1958年旱象露头到1962年,重旱持续了大约5年。特别是19591961年,西太平洋副热带高压异常活跃,迅速西移北上,中国江淮地区梅雨不明显,伏旱来势猛,持续时间长,副高西侧暖湿气流偏西偏北,降雨集中区北挤压到黄河上中游、海河流域及东北地区,从而形成“北涝南旱”、旱涝并存的格局,给农业生产造成了严重损失。在空间上,1959年夏秋至1960年夏干旱以黄河流域、西南、华南为主,1961年春、夏、秋以东北平原、长江中下游连续干旱为主,1962年春、夏、秋主要为黄淮河流域、东北的干旱。文献《近500年来特大旱灾研究》指出:“1874-18791959-1960年的大旱,灾害等级为3级重旱,频率为100年一遇”;“与1959-1963年相比,全国受灾面积尚未突破1959-1961三年特大持续干旱时3812.5万公顷最低值

但是,如果降雨太大,就容易冲毁水利工程,无法拦蓄上游洪水,使后期的抗旱蓄水大量流失,加大下游防洪压力,而且汛期结束后,也无水抗旱,出现由洪灾到旱灾的灾害链。

大概四年前我写过置顶博文《云梦泽,洞庭湖,三峡水库——兼谈长江大洪水》,指出两湖洪灾的关键问题是我们要严防死守,保一个低于长江汛期水位10米,甚至20米的大锅底。或者说长江流域洪涝灾害的主要成因一是降雨集中,在一两个月时间里降水量往往达到500~800mm,超过年降水量的一半,而且这些降水往往集中在几次降雨过程中。

二是沿江沿湖地带地势低洼,由于历史时期的泥沙淤积和人为垦殖,沿江沿湖平原地势低于江湖水面,主要靠江堤圩堤维持,不但如果大堤决口顿时成汪洋泽国,而且因为无法自流排水,积水内涝严重,江城频频进入看海模式。

所以长江流域水利建设的核心主要是解决过量降水形成洪水的出路,上游在山区发展水源涵养林、建河谷水库蓄水,中下游加固堤防,加强地面低于洪水位的圩区抽排能力和洪水容泄区建设

长江中下游平原最主要的水土环境问题是洪水、内涝以及渍害,地下水位高,使土壤面临沼泽化、潜育化的潜在威胁,据调查研究,仅江汉平原四湖流域受沼泽化潜在威胁的土地3.8ha,受潜育化潜在威胁的土地25.2ha,重潜育化土地10.79ha,中潜育化土地9.99ha,轻潜育化土地4.45ha由于地势低洼、排水不畅,春季土壤升温慢,形成所谓冷渍田。土壤长期处于还原性环境,有机质分解缓慢,有效肥力较低。

垸田地下水位与降水和江河水位的连动关系密切,江河主汛期通常也是农田降水比较多的时期,汛期农田地下水埋深仅1m左右,甚至更浅。湖积平原土壤质地粘重,孔隙度在50%-55%左右,包气带毛管孔隙填充,达到田间持水量以后,通气孔隙仅占土壤总体积的10%左右,一般100mm大暴雨级别的降水就可使地下水位抬升1m左右,甚至出现地表出现明水,因此,目前两湖平原堤垸农业的防涝除渍标准很低,只有5-10年一遇。

由于地下水埋深浅,包气带环境环境容量小,肥料、农药等污染物易淋溶,所以农田排水水质较差,造成河湖水质污染。由于工业化、城镇化进程加快,城市和工业污废水排放也迅速增加,由于外江水位较高,排水不畅,大量的污废水只能排入堤垸内河湖,在汛期垸底湖排水困难,污染物大量积累,加剧了水污染。水污染问题已经成为除了涝渍灾害以外,最严重的水土环境问题。

另外,每年冬春季节(特别是早稻插秧时期)的干旱问题也比较突出。特别是由于三峡清水冲刷荆江河道,非汛期长江水位下降,加速了堤垸内湖泊排水,造成从长江和从内湖取水困难,更进一步加重了旱灾,比如荆江南岸的四口五河在非汛期已经基本断流,不能为荆南平原供水。如果梅雨季推迟,旱季延迟到六月份,缺水问题将更外突出。当时堤垸地区主要依靠从外江引水,不仅加剧了用水紧张,可能还会加剧“前旱后涝的灾害。旱季大量灌溉,可以使地下水位保持在较高水平,雨季推迟,七八月发生大暴雨的概率可能更高,一旦七八月降大雨,地下水位将进一步上升,甚至出现明水。

堤垸底部大平小不平,土壤水分微域特征显著,因此在农作物布局应该做到因地制宜,适(应)水适(作)物,发展避洪农业。不太耐涝的旱作作物如棉花、油菜、玉米等应该种植在相对高亢的地方。易受淹的地方主要是以水稻为主,也可以种植黄麻等耐涝作物,地势更为低洼的地方,可以挖塘,既可以蓄纳洪水,也可以发展各种水产业,种植莲藕、菱角,养殖鱼、虾、蟹和鸭鹅等水禽。七八月份容易发生涝渍的时期应该是主要农作物最耐淹的时期,如中稻。

发展基塘农业,实现地表水、地下水、土壤水联合调度,充分发挥坑塘和土壤-地下水库的调蓄能力,除涝抗旱。两湖平原地带地下水埋深较浅,汛期只有一米左右,非汛期只有两到三米,便于开发利用,含水岩相复杂由砂、亚砂土、粘土交互组成,浅层土壤主要是河湖相沉积物,粘土的分布面积约占平原面积的一半以上,但深层砂砾石底层面积较广,给水性较好,因此就地利用地下水是两湖地区抗旱除涝的重要措施,不仅可以满足春季的抗旱水源,还能降低地下水位,增强对夏季暴雨径流的吸纳能力。

堤垸内大平小不平,平整土地,实现“一块天,一块田”,可以避免洪水在田野间漫流,加剧低洼处积水。田块之间应有排水沟,引导洪水有序流动,通过骨干排水沟外排或进入容泄区。对于排水困难的低地,还可以在周围修些围堤,防止周边径流汇入。桑基鱼塘等基塘农业是低洼地带发展生态农业很好的模式,发展水产养殖,形成农渔复合体系,在发展充分利用资源减少污染的同时,开挖坑塘可以实现坑塘与田块相间的“台田化,有助于降低地下水位,开挖坑塘的弃土可以垫高田面,进一步增加地下水埋深。未来防治内涝和渍害两湖平原地区农田一般占土地总面积的40%-60%,坑塘水面占20%-30%,基本建设用地各占10%-20%,也就是说坑塘水位每上升1m,可以滞纳200-300mm降水产生的暴雨产生的径流。而且星罗棋布的坑塘不仅滞纳地表径流,而且还可以汇集地下水,增加春季抗旱水源,实现地表水-土壤水-地下水联合调度的,起到在汛期降低地下和地表水位,腾空库容的作用

加强水利工程建设,首先是加固堤防,在堤身中采用混凝土灌浆形成防渗墙,堤防迎水坡抛石防冲或修建丁坝等控制工程,背水坡砌石防护,形成反滤层,减少高水位差条件下可能的渗流破坏。堤防坡面植树绿化

三峡水库、丹江口水库以及洞庭湖、鄱阳湖水系上游山区的水库,可以有效控制长江、汉江和洞庭湖的水位。两湖平原周边的山冲岗地农业生产条件较好,但容易发生旱灾,有“旱包子”之称,修建水库,营造水源涵养林,加强水源调节能力建设,实现多年调节,不仅有助于当地的农业生产,也减轻了两湖平原,特别是武汉周边、汉北地区以及洞庭湖西尾闾地区的防洪压力。

    加强堤垸内部的排水能力,在特大暴雨条件下,排灌站容易受淹或因大风雷电灾害造成动力中断,因此需要有备用动力。城市的积水节点往往是一些下凹式立交桥,因此,立体交通应多采用上跨式,同时应多准备一些排水车等机动排水能力。实际上,干栏建筑是一种适(应)水而居的建筑形式,南方潮湿,楼房的第一层往往是架空层,也避免了水浸灾害。

 转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自赵建民科学网博客。

链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-989677.html

上一篇:长江沿岸城市内涝的根本原因——关门淹





http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1241879.html

上一篇:中考和大学期间及以后的努力可能更为重要——写在2020年高考之际。
下一篇:长江防洪——三峡水库与鄱阳湖区

4 段含明 田灿荣 代恒伟 杨正瓴

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (2 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-8-14 08:53

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部