簡介
洪澇災害是我國城市最主要的自然災害之一。洪是一種峰高量大、水位急劇上漲的自然現象,澇則是由於長期降水或暴雨不能及時排入河道溝渠形成地表積水的自然現象。當洪與澇對人類造成損失時則成為災害。
歷史上洪澇災害主要造成農業的損失。近幾十年來,隨著社會經濟的發展,洪澇災害損失的主要部分已經轉移到城市,洪澇的特點也發生了很大變化。許多城市沿江、濱湖、濱海或依山傍水,有的城市位於平原低地,經常受到洪澇的威脅。與農村相比,城市的人口和資產高度集中,災害損失要大得多。中國現有668座城市,其中639座有防洪任務,占96%。
洪澇災害的分類
按照地貌類型分類
按照地貌特徵,城市洪澇災害可分為五種類型
1)傍山型。城市建於山口衝擊扇或山麓,在降水量較大或大量融雪時,易形成衝擊力極大的山洪和土石流、滑坡等地質災害,導致重大人員傷亡和財產損失。
2)沿江型。城市靠近大江大河,一旦決堤會被淹沒。特別是上游的危險水庫一旦垮壩,城市就非常危險。有些江河泥沙淤積使堤內河床高於兩岸而成為懸河,如黃河下游與永定河中下游。沿江城市在外河水位高於內河時排水困難,遇雨容易內澇。北方由南向北的河流上游早春融冰在下游冰塞或形成冰壩容易形成凌汛。
3)濱湖型。城市位於湖濱,汛期水位高漲時低洼地區遭受水災,下風側湖面水位壅高不利於城市排水,易加重內澇。
4)濱海型。城市位於海濱,地勢低平。如因城市建築布局不當或超采地下水造成地面沉降,內澇更加嚴重。受到颱風、溫帶氣旋或強冷空氣影響時,海面出現向岸強風,若再遇天文大潮頂托,容易引發嚴重的風暴潮與洪澇災害。地震引起的海嘯對沿岸的衝擊更為強烈,但時間較短,範圍較窄。
5)窪地型。城市建於平原低洼或排水困難地區,雨後積水不能及時排泄形成瀝澇。又可分為點狀澇災、片狀澇災和線狀澇災三種類型。
按照災害特點的分類
按照城市洪澇的災害特點可分為四種類型
1)洪水襲擊型。城市因暴雨、風暴潮、山洪、融雪、冰凌等不同類型洪水形成的災害,共同特點是衝擊力大。
2)城區瀝水型。降雨產生的積水排泄不暢和不及時,使城市受到浸泡造成的災害。其中點狀澇災範圍不大,積水不深但治理分散片狀澇災受淹面積較大,已由點連成片線狀澇災主要分布在河道沿岸。
3)洪澇並髮型。城市同時受到洪水衝擊和地面積水浸泡。
4)洪澇次生災害型。即洪澇災害對城市工程設施、建築物、橋樑道路、通信設施以及人民生命財產的損害,特別是造成城市生命線事件、交通事故、斜坡地質災害、公共衛生事件及環境污染。
城市洪澇災害的致災原因
洪澇致災的氣象條件
絕大多數洪水由暴雨產生,暴雨導致的洪澇災害首先與降水強度有關。按照暴雨的時空尺度特徵,中國的暴雨大致可分為兩類一類是局地暴雨,一次過程幾小時到十幾小時,覆蓋幾千至幾萬平方千米,中心強度較大,洪峰高,陡漲陡落,來勢迅猛。另一類是大而積暴雨,持續時間長,範圍大,降水總量大,往往形成流域性洪水,常造成乾支流洪峰疊加。
其次,暴雨致災與城市排水能力密切相關。一些老城區的排水管網更新速度往往跟不上城市規模的擴大,加上工業和生活廢污水排放迅速增加,城市不透水面積迅速增大,排水管網的原設計標準又普遍偏低,發生暴雨後嚴重滯水積澇。
暴雨能否致災還與降水範圍有關。有時本地暴雨強度並不大,但上游洪水量大,如不能及時疏排就會造成本地的嚴重洪澇。
暴雨發生時間也是能否致災的一個因素。在雨季,城市處於高度的防汛戒備狀態,泵站與河道水位低,爿1冰管道騰空,排水能力較強。其他季節因暴雨出現幾率相對較小,河道閘門常處於關閉狀態,突遇暴雨準備不足更易成災。如天津市1998年4月22日的暴雨造成的洪澇就明顯重於盛汛期。
暴雨是複雜的天氣系統,屬中小尺度範疇,定時定點定量預報目前仍是一個難點。研究城市暴雨發生的環流背景,探討其時空分布規律,提高暴雨預測的準確率,對於城市防災減災十分必要。
城市環境對洪澇的影響
在城市化過程中,城市洪澇的水文特性與成災機制發生若顯著的變化,使城市型水災顯現新的特點。
城市化改變了城市地形、地貌及產匯流條件,造成地表植被和坑塘湖泊減少,不透水地面增大,地表持滯水及滲透能力減弱,產匯流時間縮短,地表徑流址増大,河道洪峰流量成倍増加,洪峰提前,使得原有防堤的防洪能力不再能滿足需要。
城市擴張使原有農田變成市區,城外的行洪河道變成市內排水渠溝,加重了防洪負擔,還往往造成水土流失加劇和局部水系紊亂,部分河道與排水管網淤塞,人為導致城市防洪排澇能力的下降。雨水補給減少和超采地下水還導致城市地面沉降,排澇能力減弱。
城市空間的立體開發使地下商場、停車場和軌道交通等地下設施大量增加,洪水倒灌浸泡的隱患空前增大。
城市廢棄物數量巨大,在洪澇災害中也能引發嚴重的次生環境污染。