第三节 防洪与治涝
一、防洪
我国洪水有凌汛、桃汛(北方河流)、春汛、伏汛、秋汛等,但防洪的主要对象是每年的雨洪以及台风暴雨洪水。因为雨洪往往峰高量大,汛期长达数月;而台风暴雨洪水则来势迅猛,历时短而雨量集中,更有狂风助浪,两者均易酿成大灾。但是,洪水是否成灾,还要看河床及堤防的状况而定。如果河床泄洪能力强,堤防坚固,即使洪水较大,也不会泛滥成灾。反之,若河床浅窄、曲折、泥沙淤塞、堤防残破等,使安全泄量(即在河水不发生漫溢或堤防不发生溃决的前提下,河床所能安全通过的最大流量)变得较小,则退到一般洪水也有可能漫溢或决堤。所以,洪水成灾是由于洪峰流量超过河床的安全泄量,因而泛滥(或决堤)成灾。由此可见,防洪的主要任务是:按照规定的防洪标准,因地制宜地采用恰当的工程措施,以削减洪峰流量,或者加大河床的过水能力,保证安全度汛。采用的工程措施主要有以下几种。
1.水土保持
这是一种针对高原及山丘区水土流失现象而采取的根本性治山治水措施,它对减少洪灾很有帮助。水土流失是因大规模植被被破坏而形成的一种自然环境被破坏现象。为此,要与当地农田基本建设相结合,综合治理并合理开发水、土资源;广泛利用荒山、荒坡、荒滩植树种草,封山育林,甚至退田还林;改进农牧生产技术,合理放牧、修筑梯田、采用免耕或少耕技术;大量修建谷坊、塘坝、小型水库等工程。这些措施有利于尽量截留雨水,减少山洪,增加枯水径流,保持地面土壤防止冲刷,减少下游河床淤积,不但对防洪有利,还能增加山区灌溉水源,改善下游通航条件等。
2.筑堤防洪与防汛抢险
筑堤是平原地区为了扩大洪水河床以加大泄洪能力,并防护两岸免受洪灾的有效措施。但这种措施必须与防汛抢险相结合,即在每年汛前加固堤防,消除隐患;洪峰来临时监视水情,及时堵漏、护岸,或突击加高培厚堤防;汛后修复险工,堵塞决口等。除堤防工程要防汛外,水库、闸坝等也要防汛,以防止意外事故发生。有时,为了防止特大暴雨酿成溃坝巨灾,还须增建非常溢洪道。
3.疏浚与整治河道
这一措施的目的是拓宽和浚深河槽、裁弯取直(图2-4)、消除阻碍水流的障碍物等,以使洪水河床平顺通畅,从而加大泄洪能力。疏浚是用人力、机械和炸药来进行作业,整治则要修建整治建筑物来影响水流流态。两者常互相配合使用。内河航道工程也要疏浚和整治,但目的是为了改善枯水航道,而防洪却是为了提高洪水河床的过水能力。因此,它们的工程布置与要求不同,但在一定程度上可以互相结合。
4.分洪、滞洪与蓄洪
分洪、滞洪与蓄洪三种措施的目的都是为了减少某一河段的洪峰流量,使其控制在河床安全泄量以下。分洪是在过水能力不足的河段上游适当地点修建分洪闸,开挖分洪水道的渠道。滞洪是利用水库、湖泊、洼地等,暂时滞留一部分洪水,以削减洪峰流量[图2-5(a)]。待洪峰一过,再腾空滞洪容积迎接下次洪峰。蓄洪则是蓄留一部分或全部洪水水量,待枯水期供给兴利部门使用[图2-5(b)]。第四章将介绍水库调洪,包括滞洪与蓄洪两方面。蓄洪或滞洪的水库可以结合兴利需要,成为综合利用水库。
图2-4 裁弯取直示意图
图2-5 滞洪与蓄洪
1—入库洪水过程线;2—泄流过程线
上述各种防洪措施,常因地制宜地兼施并用,互相配合。往往要全流域统一规划,蓄泄兼筹,综合治理,还要尽量兼顾兴利需要。在选择防洪措施方案以及决定工程主要参数时,都应进行必要的水利计算,并在此基础上对不同方案进行分析比较,切忌草率确定。
二、治涝
形成涝灾的因素有两点:
(1)因降水集中,地面径流集聚在盆地、平原或沿江沿湖洼地,积水过多或地下水位过高;
(2)积水区排水系统不健全,或因外河外湖洪水顶托倒灌,使积水不能及时排出,或者地下水位不能及时降低。
上述两方面合并起来,就会妨碍农作物的正常生长,以致减产或失收,或者使工矿区、城市淹水而妨碍正常生产和人民正常生活,这就成为涝灾。因此必须治涝。治涝的任务是:尽量阻止易涝地区以外的山洪、坡水等向本区汇集,并防御外河、外湖洪水倒灌;健全排水系统,使能及时排除设计暴雨范围内的雨水,并及时降低地下水位。治涝的工程措施主要有:
1.修筑围堤和堵支联圩
修筑围堤用以防护洼地,以免外水入侵,所圈围的低洼田地称为圩或垸。有些地区,圩、垸划分过小,港汊交错,不利于防汛,排涝能力也分散、薄弱。最好并小圩为大圩,堵塞小沟支汊,整修和加固外围大堤,并整理排水渠系,以加强防汛排涝能力,称为“堵支联圩”。必须指出,有些河湖滩地,在枯水季节或干旱年份可以耕种一季农作物,但不宜筑围堤防护。若筑围堤,必然妨碍防洪,有可能导致大范围的洪灾损失,因小失大。若已筑有围堤,应按统一规划,从大局出发,“拆堤还滩”,“废田还湖”。
2.开渠撇洪
开渠即沿山麓开渠,拦截地面径流,引入外河、外湖或水库,不使向圩区汇集。若与修筑围堤配合,常可收良效。并且,撇洪入水库可以扩大水库水源,有利于提高兴利效益。当条件合适时,还可以和灌溉措施中的“长藤结瓜”水利系统以及水力发电的集水网道式开发方式相结合进行。
3.整修排水系统
整修排水系统包括整修排水沟渠和排水闸,必要时还包括排涝泵站。排水干渠可兼作航运水道,排涝泵站有时也可兼作灌溉泵站使用。
治涝标准由国家统一规定,通常表示为:不大于某一频率的暴雨时不产生涝灾。