前言
我国地域辽阔,河流众多,水资源丰富。较大的河流有1600余条,海岸线长达10000多公里,正常的年径流达2500km3以上。
但是由于我国地处东亚大陆,地形复杂,气候悬殊,雨量在时间和空间上的分布极不均匀。我国东部和东南部面临大海,气候受太平洋季风影响,湿润多雨;西部和北部地区受西风带东移气旋影响,气候干旱少雨。全国雨量从东南向西北递减,东南沿海在正常年份的降雨量大于1600mm,淮河、秦岭以南大于1000mm,华北和东北为400~800mm之间,西北地区少于250mm,地区之间雨量的分布极不均匀,长江、珠江、东南沿海和西南的河流,年径流量占全国总径流量的80%,而淮河、黄河、海河及东北、西北地区的河流,年径流量只占全国总径流量的18%。
我国南方一带的河流,主汛期一般在3月至6月或4月至7月,这4个月的降水量约占全年降水量的50%~60%,在这期间,暴雨多,历时长,范围广,一般可持续1~2天,有时达5~6天,梅雨季节甚至可连续发生多次暴雨,常常使江河形成极大的洪水,以致河槽容纳不下泛滥成灾。北方和西部地区,河流汛期多集中在6月至9月,这4个月的降雨量约占全年降雨量的70%~80%,冬春季降雨很少,而且多集中以暴雨的形式出现,强度大,历时短,一般只有不足1天到数小时,这种暴雨常常在小流域内形成猛涨猛落、峰高量小的洪水,在小范围内形成破坏力较大的洪水灾害。
我国历史上是一个洪涝灾害频繁发生的国家,从公元前206年至1949年的2155年间,发生的较大洪水有1062次,平均约两年一次。黄河在历史上决口泛滥1500多次,重大改道36次,平均三年就有两次决口,一百年就改道一次。
因此我国人民在很早之前就开始与水害作斗争,在与洪水的斗争中总结出了许多成功的经验和方法,其中修建堤防工程就是一项重要的方法,用堤防来约束洪水、疏导洪水,防止洪水泛滥成灾。我国早在春秋战国时期就已普遍建筑堤防,西汉时期就曾利用“长四丈大七围”的竹笼填石进行堵口,北宋时期在黄河上就已修筑埽工,并已有成熟的经验。从汉代开始我国沿海地区就已开始修建海塘工程防止海潮的侵袭,其后历代又不断地进行了改进,
如五代的竹笼填石海塘,宋代的柴塘,元代的石囤木柜塘、清代的鱼鳞大石塘等,都为我们积累了丰富的经验。
随着科学技术的不断发展、新技术的应用,在堤防工程的设计、施工和科学研究方面都已有进一步的发展,目前我国已建堤防的总长度达28万多公里,这对保障城镇、工矿企业和农田的安全生产,防止洪涝灾害起到了重要的作用。
我国最新制定的《国民经济和社会发展第十二个五年规划》中明确指出,要“加强生态保护和防灾减灾体系建设”,要“加强水利基础设施建设,推进大江大河支流、湖泊和中小河流治理,增强城乡防洪能力”。在这一计划和方针指引下,今后我国的防洪和堤防工程建设将会有更大的发展和取得更大的成绩。
本书讲述了堤防工程设计计算和管理方面的原理和方法,包括风浪对堤防的作用,堤防的渗透计算,稳定性计算,边坡的防护,堤防的防渗、排水和地基处理,堤防的维修管理和观测等内容,可供从事堤防工程设计、施工和管理的科技人员,以及大专院校师生阅读和参考。
本书由顾慰慈主编,蒋幼新、高红、马宁、蒋栩等参加了部分编写工作。
编者
2012年12月于北京