山洪灾害防治技术
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第三节 山洪灾害的分布及危害

一、概述

我国大部分地区在季风环流影响下,降水集中、暴雨频发、暴雨强度大,短历时高强度的暴雨正是激发我国各地区山洪灾害频繁发生的主要动力。因此,我国山洪灾害的分布特征基本与暴雨分布特征相一致。

二、山洪灾害的分布

分析我国山洪灾害分布,须充分考虑我国各地区气候差异、降雨分布特征、不同时段暴雨均值和极值分布特征等重要分区指标,重点考虑山丘区诱发山洪灾害的临界雨量指标。我国暴雨地区分布表现为南方多、北方少,广东沿海、北部湾沿岸和皖南黄山地区,是大陆上暴雨频数最高的地区,年暴雨日达10天以上;云南哀牢山南侧、四川盆地西部边缘以及广西北部和长江中、下游地区,是大陆上暴雨次数多的地区,年暴雨日平均为6~8天;西部内陆地区,缺乏水汽来源,暴雨频数相对较低,但局部暴雨也时有发生。

山洪灾害发生的临界降雨量(或雨强)指标,是指可能导致山洪灾害发生的一定时段的最小雨量,是实时山洪灾害预报预警的关键性指标和重要依据之一。由于现阶段我国短历时降雨资料普遍较缺乏,以6h临界雨量成果来说明临界雨量在全国的分布情况。表1-1列出了我国不同区域最大6h雨量均值和6h临界雨量分布情况。

表1-1 我国不同区域最大6h雨量均值和6h临界雨量分布情况 单位:mm

同时,特大暴雨的分布与地形关系也较为密切,如华南的特大暴雨主要出现在十万大山、云开大山、五指山和南岭迎风坡;东南沿海则分布在台湾山脉、武夷山东坡;两湖盆地多出现在环绕盆地四周的雪峰山、武陵山、巫山、大别山的迎风坡;华北则主要出现在华北平原西缘、北缘山地的过渡带,如燕山南麓、太行山东麓以及伏牛山、桐柏山、山东丘陵等都是易发生特大暴雨的地区;东北的大、小兴安岭和长白山一带,西南的大巴山、邛崃山和苗岭一带以及雅鲁藏布江河谷地区向暖湿气流的坡面上,也都是特大暴雨发生的地区。

因此,我国山洪灾害的时空分布特征与暴雨时空分布特征及地形走向一致。据调查,山洪灾害在东部季风区数量多,占据了全国灾害总数的81%,其中溪河洪水灾害沟14386条,占全国总数的76%,泥石流灾害沟8602条,占全国总数的77%,滑坡灾害14566处,占全国总数的88%。

1.溪河洪水分布

溪河洪水灾害主要分布于我国地势上的第二、三级阶梯的后缘地带,大体上可以以大兴安岭—太行山—巫山—雪峰山一线为界划分为东、西两部分。该线以东为我国最低一级阶梯的低山、丘陵和平原,溪河洪水主要分布于江南、华南和东南沿海的山地丘陵区以及东北大小兴安岭和辽东南山地区,溪河洪水灾害分布面广、量多。该线以西为我国地势上的第二级阶梯,包括广阔的高原、深切割的高山和中山,溪河洪水灾害主要分布于秦巴山区、陇东和陇南部分地区、西南横断山区、川西山地丘陵一带及新疆和西藏的部分地区,常呈带状或片状分布。

例如,湖北省宜昌市雾渡河流域1984年7月25日发生的山洪灾害,根据雾渡河水文站的记录,暴雨从7月25日23时开始发生,在短短的2h内,暴雨就使得雾渡河水文站的水位上升了1.6m。26日3时—4时40分,暴雨强度最大,1h的降雨量达76.3mm,雾渡河水文站的水位上升了2.71m,形成了溪河洪水灾害。

2.泥石流的分布

强降雨的局地性和短历时雨强对泥石流起着重要的激发作用。我国泥石流的发生除与降雨关系密切,其分布也受地形影响较大。泥石流灾害主要集中分布于西南地区和秦巴山地区,其他的山地丘陵区泥石流灾害分布零散,沿青藏高原四周边缘山区,横断山—秦岭—太行山—燕山一线呈密集带集中分布。我国主要泥石流分布区为青藏高原边缘山区、黄土高原山区、横断山区和川滇山区、华北和东北山区、西北山区、中国东南部山区。我国川西地区激发泥石流的1h雨强在30mm左右,10min雨强达10mm便激发了泥石流。

我国泥石流分布有以下特点:①主要集中分布在青藏高原与次级高原的接触区域;②主要集中在第二级阶地上,且地区域内泥石流类型多为暴雨泥石流;③区域内主要泥石流类型自西向东分别为冰川泥石流、暴雨泥石流、泥流、水石流,即泥石流黏性由低到高再降低;④泥石流分布区与地震带分布区整体耦合,部分存在不对称性;⑤由西北地区逐渐向东南地区呈条带状分布;⑥自西向东,泥石流发生频率由低到高再降低;⑦泥石流集中分布区域与我国季风区重合。

小范围内泥石流分布特点如下:①主要分布在有断裂发育的河流两侧的沟谷之上;②泥石流发育地区岩层硬度较小,多为软性岩层;③山区泥石流发育广泛。

3.山体滑坡分布

滑坡灾害分布的基本特点是,西部地区多于东部地区,南部地区多于北部地区,其中西南地区是滑坡分布最集中、发生频率最高的地区。

降雨诱发滑坡在时间上存在两种情况。一种发生在降雨过程中,特别是在降雨强度最大的时候。如1990年6月中旬一次暴雨,使湖南湘西、湘中一带发生了大量滑坡,其中沅陵县6月14日降雨245.4mm,诱发了对马岭、验匠湾、大洲电站等滑坡。另一种是在降雨后一段时间才发生滑坡。如1991年7月1—6日湘西北降雨量累积200mm,雨后4天发生桑植县赵家坡、张家湾等滑坡。

三、山洪灾害的危害

山洪灾害突发性强,破坏力大,预报预警难,且多发生在偏远山区,交通不便、通信不畅,常常造成人员伤亡、财产损失、基础设施毁坏及环境资源破坏等。特别是泥石流的破坏性最强、危害最大。山洪灾害是我国洪涝灾害致人死亡的主要灾种:20世纪90年代,全国每年因山洪灾害死亡1900~3700人,占洪涝灾害死亡人数的62%~69%;2000—2010年,山洪灾害死亡人数平均每年1079人,占洪涝灾害死亡人数的65%~92%(其中2010年为92%,死亡失踪3887人);2011—2015年山洪灾害年均死亡人数400人,占洪涝灾害死亡人数的60%~75%。2016年全国因山洪灾害死亡684人,失踪207人,占洪涝灾害死亡人数的70.3%。

“十二五”之前,山洪灾害群死群伤事件时有发生。2005年6月10日12—15时,黑龙江宁安市沙兰镇降特大暴雨,3h降雨量120mm,暴雨频率为200年一遇,沙兰镇断面洪峰流量850m3/s,洪量约900万m3,此次山洪灾害造成117人死亡,其中小学生105人。2006年7月14—17日,湖南东南部、广东东北部、福建南部受第4号强热带风暴“碧利斯”外围云系影响引发超强暴雨,最大24h、12h降雨分别为343mm、311mm,约500年一遇,暴雨山洪造成618人死亡、114人失踪,其中湖南省死亡417人、失踪109人。2010年8月7日,甘肃甘南藏族自治州舟曲县突发强降雨,县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄,由北向南冲向县城,造成沿河房屋被冲毁,泥石流阻断白龙江,形成堰塞湖,特大山洪泥石流灾害造成1501人死亡、264人失踪。

1.溪河洪水的危害

溪河洪水具有突发性强、水量集中、破坏力大等特点,常常引发河流改道、冲毁房屋、田地、道路和桥梁等,甚至可能导致水库、山塘溃决,造成人员伤亡和财产损失,危害很大,如图1-5、图1-6所示。

图1-5 田地冲毁

图1-6 桥梁倒塌

2.泥石流的危害

泥石流的危害不仅在其发生过程中对房屋、公路、村庄等设施的冲击与淹没,对建筑物的冲击、掩埋、破坏甚至造成人员伤亡,还给人们日常生活和社会经济发展带来很大影响,造成巨大损失。而泥石流发生后,土地被泥石流堆积物所覆盖,土地无法正常利用也是泥石流带来的危害。表现在堆积区土地肥力的下降,不利于农作物和其他植物生长,图1-7、图1-8所示为2010年甘肃舟曲县泥石流灾害。

图1-7 2010年甘肃舟曲县泥石流灾害

图1-8 泥石流中损坏的建筑物

3.山体滑坡的危害

滑坡发生时,会使山体、植被和建筑物失去原有的面貌,可能造成严重的人员伤亡和财产损失,如图1-9、图1-10所示。

图1-9 山体滑坡危害(一)

图1-10 山体滑坡危害(二)