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中图分类号:TQ02文献标识码:A文章编号:1007-3973(2010) 08-106-02
1海水腐蚀因素分析
造成金属材料在海水、海洋大气及海底泥土中发生腐蚀现象的因素,主要有化学因素、物理因素、生物因素、区域因素。
(1)化学因素的作用主要体现在海水中的溶解氧(DissolvedOxygen)含量,含盐量及电导率等方面。溶解氧含量是影响海水腐蚀速率的重要因素,根据氧的作用可将金属分为活性金属(非钝化金属)和钝化型金属。对于前者,如铸铁、碳钢和低合金等,溶解氧含量越高则造成的金属腐蚀将越严重,反之,对于后者,如不锈钢、铝、钛等,溶解氧有利于金属表面钝化膜的形成和维护,低浓度的溶解氧反而不利于钝化膜的形成而导致腐蚀。海水具有的高含盐量则直接影响海水的电导率和含氧量,进而对腐蚀产生影响,海水的电导率增加将加速金属材料的腐蚀。而cl-能破坏大多数金属,如刚、铸铁、锌等表面的氧化膜,使之在海水中无法钝化,加速了局部腐蚀。海水的PH值几乎不直接影响金属的腐蚀。一般情况下,海水的PH值越高,越有利于减少海水对钢铁的腐蚀,但实际海水的PH值变化小,它对金属腐蚀的影响也小。
(2)影响腐蚀的物理因素有海水流速、波浪、潮汐、温度等,它们影响到溶解氧的供给。有的金属是流速高时耐腐蚀性较好,如不锈钢,有的则流速低时耐腐蚀性好,如铜合金等,对于钢铁则不论海水流速的快慢都将使腐蚀速度加快,这是因为海水中的高cl-浓度使得钢铁不论流速大小都建立不了钝态。此外一定高速的流速还将产生冲击腐蚀等多种腐蚀现象,使金属的腐蚀速度加快。飞溅的浪花供氧充足,并且在金属表面产生冲击磨损,破坏其上的保护膜和涂层,导致部分非钝性金属的腐蚀加重。潮汐的涨落将使得靠近海面的大气中有大量的水分和盐分,再加上有充足的氧气,它们加剧了金属的腐蚀。海水水温的升高对腐蚀起着加速的作用,但影响过程较复杂。
(3)在海洋金属上还附着有一些海洋生物,包括海洋动物、植物、和微生物(如硫酸盐还原菌等),它们会在金属表面生长繁殖,产生腐蚀性物质或促进电化学腐蚀,在钢结构表面造成点蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀,其代谢物及尸体分解物中含有硫化氢等酸性成分亦会金属的腐蚀起着加速作用。某些海洋附着生物在生长过程中还能穿透金属表面的保护层,直接破坏保护涂层,引起严重的腐蚀。
(4)区域因素,这里所说的区域因素是定义为海洋结构物被腐蚀部位相对海水的位置。处在大气、海水及海底泥土各不同环境区域的金属材料将有着不同的腐蚀机理及过程。一般按相对位置分为海洋大气区、海洋飞溅区、海水潮差区、海水全浸区、海底泥土区,区域划分及腐蚀速度如图:
海水腐蚀环境区域
在海洋大气区中的金属材料常年接触不到海水,但吸附在金属表面的海盐颗粒会造成严重的海盐腐蚀,海洋大气中的盐雾落在金属上亦加速金属腐蚀。
海洋飞溅区的金属经常受到海水波浪的飞溅喷洒和浪花的不断冲击破坏,氧气供应又充足,使之成为许多金属材料腐蚀最严重的区域,材料更易受到破坏。
海水潮差区位于海水平均线与平均低潮线之间,该区域随着潮汐的升降发生周期性的干湿变化。此处存在海洋生物的附着污损,又有充足的氧气,金属腐蚀也较严重。
海水全浸区常年浸泡在海水中,海水成分中的高浓度溶解氧及cl-成为造成金属严重腐蚀的主要因素。由于海洋表层能得到大气中的丰富的氧气以及海洋植物在光合作用下产生大量氧,因而海水含氧量在近表层最高,随着水深增加而减小,只是在海底由于来自极地的高含氧水使含氧量又有所升高,因此造成在浅海区域的腐蚀程度较重,而在深海区的腐蚀程度较轻。此外,近海区域较严重的海洋污染,海洋生物污损及海水流动、海洋水温等都对金属腐蚀产生重要影响。
海底泥土区含有大量的沉积物,含盐量高,具有较好的导电特性,海底泥土成为良好的电解质,使金属产生腐蚀。此外,海底泥土区的氧浓度很低,生长繁殖有厌氧的硫酸盐还原菌等细菌,对金属造成点蚀、缝隙腐蚀等多种局部腐蚀。和其它区域相比,海泥区腐蚀程度相对较轻。
实际工程中,金属的海洋腐蚀受到许多因素的共同影响是一个复杂的过程。针对不同的金属材料和结构物不同的工况环境,其腐蚀会呈现不同的规律,需要具体情况具体分析。本文不作详细描述。
(上接第106页)2金属的防腐保护
在海洋工程中,对金属的防腐保护措施广泛采用的有阴极保护(Cathodic Protection)技术和海洋防腐涂料。
阴极保护法是海水全浸区的主要防蚀方法,其工作原理是将处于电解质溶液中的金属结构进行阴极极化,,使其电位向负的方向移动,从而使金属腐蚀得到抑制。根据提供阴极保护电流途径的不同,又分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种方法。前者是通过将电负性金属(作为阳极)如特制的锌合金和铝合金与被保护的金属相连接,通过阳极材料的溶解消耗来提供保护电流。后者是利用外部电源如整流器等来提供提供阴极保护所需的电流。
海洋防腐涂料法是一种古老的有效防蚀方法,一直得到广泛应用。它既用在海洋大气区、海洋飞溅区、海水潮差区,同时用在海水全浸区,与阴极保护法一道对金属进行联合防腐保护。金属表面的图层(Coating)如同一层连续的保护膜,其作用一方面在于隔绝外界腐蚀介质如海水、氧、cl-等与金属的接触,在两者之间形成一个高电阻,阻止其发生电化学反映,另一方面,有的图层还可以起到阴极保护及钝化等防蚀作用。这些年随着海洋环境保护意识的提高和需要,过去经常使用的有毒涂料被要求改进、限制使用或禁用,无毒防蚀涂料的应用在上升。目前我国海船及海洋平台使用佐敦(挪威)、Valspar (USA)油漆居多,佐敦漆漆膜坚韧而富有弹性、耐冲击磨损,且低毒、附着性好、被广泛地应用于石油化工工业、海洋工程、电厂、港口机械、桥梁、建筑钢结构及公共设施等各类行业。
在金属表面涂敷一层其它金属,如在钢铁上镀锌、镀镉和喷涂锌铝涂层等既能屏蔽外界腐蚀介质,又可作为牺牲阳极,起阴极保护作用,从而亦可达到防止金属腐蚀的目的。防腐蚀设计和合理的选材对解决金属结构物的腐蚀问题具有重要的作用,由于在设计阶段就采取了有效的措施,因此可以使许多潜在的腐蚀问题得到避免,取得事半功倍的效果。
此外,提高材料自身耐腐蚀能力,在钢中添加Cr、Ni、P、Cu、Mn等元素可制成耐海水合金钢,以提高耐蚀性(Corrosion Resistance),使得其在海洋大气及飞溅区的被腐蚀速度降低(比碳钢小),但对于金属中不同的成分组成及不同的使用环境会有不同的防腐效果。我们也可大胆的设想,在不久的将来我们能研发出可完全替代金属又经济、实用的合成材料,甚至在海水中不涂防腐涂料也不会受到腐蚀。这将对我们这个能源、资源相对匮乏的国家具有十分巨大的经济及战略意义。我们的材料人才可以在这方面努力研发,争取早日实现这一目标。
参考文献:
水稻生育期间,由于受低于其生育最低临界温度的低温的影响而不能正常生长发育成熟,最终造成减产的现象,即为水稻低温冷害[1]。依据水稻受害时期、症状和低温冷害的特点,可以将水稻低温冷害分为3种类型,一是障碍型冷害。其是由短时间异常相对强低温引起的,主要发生在水稻颖花分化至抽穗开花期间,主要危害方式是破坏颖花的生理机能,导致颖花不育,形成大量空壳,从而造成严重减产[2]。主要特点是时间短、危害重、不可逆转。二是延迟型冷害。其是由较长时间低温造成的,在水稻生育期内包括生殖生长期均可发生,主要危害方式是:削弱植株生理活性,延迟水稻生育期,使水稻不能正常成熟[3]。主要特点是发生频率高、范围大、减产损失较重。三是混合型冷害。延迟型冷害和障碍型冷害同时发生即称为混合型冷害。主要特点是:一般相伴发生,常与旱涝、日照时间多少、霜期早晚等因素相伴发生。可分为低温多雨型、低温干旱型、低温旱霜型、低温寡照型。
2低温冷害对水稻栽培的影响
2.1对水稻生育期的影响
一是播种至出苗期。粳稻种子发芽下限温度为10 ℃,低于此温度造成出苗冷害,使出苗期延后,出苗率明显下降,8 ℃低温持续5~10 d,出苗率减少3.4%~17.9%。二是苗期和分蘖期。苗期、分蘖期临界温度下限日平均温度分别为13、16~18 ℃,遇低温天气,出苗率和分蘖率均下降,而且生育进程迟缓。三是孕穗和抽穗开花期。孕穗期生殖生长和营养生长同时进行,此时低温影响穗数和粒数,延迟型冷害和障碍型冷害均可发生,其中以障碍型冷害为主,温度敏感时期在抽穗前23~25 d,低温临界温度一般日平均气温为16~18 ℃。抽穗开花期对温度要求更严格,一般低于临界温度的日平均气温20 ℃,水稻不能正常开花授粉,从而出现空壳和畸粒。四是灌浆成熟期。此期出现低温,会降低水稻灌浆速率,延长其成熟时间,使其不能正常成熟而导致减产,一般临界温度日平均气温为18 ℃。
2.2对水稻生理的影响
一是低温对光合作用的影响。低温对光合作用具有削弱作用,主要表现为:叶绿体蛋白质变形,各种酶活性降低,导致光合作用下降[3]。如水稻在24.4 ℃时光合作用强度为100%,在14.2 ℃时仅为74%~79%。二是低温对呼吸作用的影响。低温对呼吸作用、呼吸强度的影响较大,在水稻生育过程中,温度从适温开始每降低10 ℃,呼吸强度也相应的降低,降低幅度为1.6~2.0[4]。三是低温对矿物质的影响。根系利用呼吸作用提供的能量来吸收矿物质元素,低温会削弱根系的呼吸作用,从而影响矿物质元素的吸收。其中低温对氮、磷、钾的吸收影响最强,对钙、镁、氯的吸收影响很小或没有影响[5]。因此,最终还会破坏稻株养分平衡,从而影响植株正常生长。四是低温对电导的影响。低温可使细胞电解质渗出率明显升高,低温时间越长,电解质相对渗出率增加越明显。五是低温对细胞膜结构与抗寒性的影响。植物抗寒力的强弱与可溶性糖、膜磷质、游离氨基酸,特别是脯氨酸、脱落酸、膜酯肪酸不饱和度的多少有关。温度下降,膜酯发生变化,膜透性增大,电解质大量向膜外渗漏,酶反应失调,表现为呼吸作用下降,植物体内有毒物质积累,抗寒力下降。
3预防措施
一是建立和完善良种繁育体系。一方面,对现有品种进行提纯复壮,以保持和增强原有品种的抗性;另一方面,引进和培育抗寒性强的早熟优质品种,宜选用需有效积温较当地积温少100~200 ℃的水稻品种[6]。二是秋备土秋做床,开春后抢积温,育早苗,大棚育苗比小棚早7~10 d,当气温稳定通过5~6 ℃时开始育苗播种,当气温稳定通过13 ℃时开始移栽。三是控制氮肥施用量。遇冷害年份减少施用氮肥总量20%~30%,增施磷钾肥和微肥,以提高水稻抗寒能力和抗逆性,促早熟增产。四是提高水温和地温。设立晒水池,延长水路,增温入田,在障碍型冷害敏感期进行深水灌溉,水深17~20 cm。
4参考文献
[1] 田奉俊,朴燕,曹海珺,等.吉林省水稻低温冷害发生特征与防御措施[J].作物杂志,2008(5):77-80.
[2] 刘民.水稻低温冷害分析及研究进展[J].黑龙江农业科学,2009(4):154-157.
[3] 王主玉,申双和.水稻低温冷害研究进展[J].安徽农业科学,2010(22):11971-11973.
中图分类号:C35文献标识码: A
1 引言
修铜线(S227线)位于江西省修水县境内,起自修水县义宁镇湘竹桥,终于修水县与铜鼓县交界处,全长55.498km,是连接铜鼓县乃至宜春市地区的主要通道。沿线设有大桥2座、中桥5座、小桥11座。通过分析和研究公路沿线地质灾害发育分布特征及其影响因素,为防止与减轻地质灾害对公路工程的危害、防止与减轻公路建设和运营阶段诱发或加剧地质灾害提供地质依据。
2 地质环境条件
工程区地处亚热带气候区,全年气候温和湿润,雨量充沛,四季分明。区内水系发育,最大的河流为修水河,公路拟建区位于修水河汇水区,拟建公路沿河流分布段长约31公里,跨越大小河流18条,由于公路沿线地形起伏大,河道自然落差大,汛期水位落差较大。项目区沿线主要为中山、低山、丘陵、溪谷平原地形,分布有蓟县系变质岩,震旦系中统、寒武系下统、奥陶系下统碎屑岩,震旦系上统、寒武系中上统碳酸盐岩,雪峰期与燕山期岩浆岩、第四系残坡积层与冲积层等地层。项目拟建区域位于新华夏系第二隆起带西部,修水――都昌台陷之修水――武宁凹断西段。褶皱构造和断裂构造较为发育, 评估区地质环境条件复杂。
3 地质灾害发育分布特征
3.1地质灾害类型及特征
公路沿线地质灾害主要为崩塌、滑坡灾害。主要为现有道路路堑边坡在暴雨影响下发生滑坡、崩塌。
沿线周边发生滑坡地质灾害点22处。其中以变质岩分布为主的中、低山区崩塌8处,滑坡3处;以岩浆岩分布为主的低山区崩塌2处,滑坡9处。已发生灾害规模1.5~600m3,潜在灾害规模100~720m3。主要因变质岩及岩浆岩节理裂隙发育,岩体破碎,残坡积层和风化层厚度较大且松散,岩土体工程性质中等~较差,居民建房、修路切坡、取土等形成了新的临空面,使坡体失去了支撑力、破坏了原有的平衡状态,在强降雨条件下,边坡失稳并沿结构面(层面、裂隙面、软弱夹层等)发生滑移或剥落。经调查22处崩塌或滑坡稳定性差~较差,绝大部分为现有公路路堑边坡崩滑,对公路的危害程度较大。
3.2地质灾害时空分布特征
在时间上,沿线地质灾害发生具有明显的集中性(季节性),往往在雨季发生,与降雨量的多少有关。修水县降雨量主要集中在3~6月份,尤以5~6月最为集中,而地质灾害的发生主要集中在4~7月,以5~7月为最。在空间上,崩塌、滑坡主要分布于蓟县系变质岩和雪峰期与燕山期岩浆岩中、低山区。
4 主要影响因素
4.1地形地貌
拟建公路沿线为中山、低山、丘陵、溪谷平原地形。地形标高一般100~1000m,相对高差一般200~900m,地形起伏较大。中山、低山区,山体侵蚀切割严重,局部地段基岩,形成深切谷地貌,河谷多呈“V”型,少数呈“U”型,山势陡峻,地形坡度一般15~45°,局部55°。山上植被发育,以灌木、松、杉为主。从已发生崩塌、滑坡地质灾害点特征分析,坡体高度一般大于10m、坡度一般大于45°,残坡积土层或基岩风化层较厚,受降雨、切坡等外界因素影响,易诱发崩塌、滑坡灾害。
4.2工程地质岩组
从调查资料的分析结果来看,中、低山区坡残积层及风化层较厚,坡体较高、坡度陡、顺向坡、基岩岩体裂隙发育、有不稳定结构体或危岩、有软弱夹层等,均是有利于岩土体崩塌滑坡发生和发展,在持续强降雨作用下,易发生滑坡或崩塌。变质岩分布区山体残坡积层厚度一般0.5~8m,强风化层厚度一般3~10m;岩浆岩分布区风化剥蚀强烈,地表岩石多风化呈松散砂土状,残坡积层厚度一般2~10m,全风化层厚度一般8~15m,局部大于20m。残积层及风化层较厚且松散,对工程边坡稳定性有不良影响。
4.3地质构造
拟建公路沿线主要有石门楼断裂、庙岭 ――蒲田断裂和铜鼓――武宁(罗溪)断裂。石门楼断裂,走向北东东,倾向南东,倾角约50°左右,长约37km,主要切割蓟县系和雪峰期岩浆岩等地层,破碎带宽30~300m,岩石硅化破碎,局部角砾岩带达300m,次级断裂带风化强烈,见有泉水出露。庙岭 ――蒲田断裂,走向北东,倾向北西,倾角约60°左右,长约15km,主要切割蓟县系、震旦系和寒武系等地层,破碎带宽30m,早期角砾岩强烈矽化,见有斜冲擦痕,后期上盘相对斜落,破碎带被泥铁质胶结。铜鼓――武宁(罗溪)断裂,走向北东,倾向南东,为活动性断裂,在铜鼓、罗溪各有5级以上地震,断裂附近岩性破碎,路线有一大段伴该断裂而行。沿线变质岩区山体切割较严重,局部路段岩层外倾,基岩受构造的影响,岩体节理裂隙发育,岩体较破碎;岩浆岩区自然坡度较大,残坡积层和风化层厚度较大且松散,受构造的影响,岩体破碎,对边坡稳定性有不利影响。
4.4降雨
降雨是崩塌、滑坡地质灾害的主要诱发因素。修水县属暴雨型地质灾害区,据修水县1990~2009年气象资料统计,多年平均降雨量为1627.3mm。每年10月至次年2月降水量占全年降水量的约23.5%,3月至6月降水量约占全年降水量的52%。根据调查,沿线滑坡灾害多集中在4~7月份发生,且绝大部分发生在强降雨期间及雨后较短时间内。表现出明显的集中性和一定的相对滞后性(相对集中降雨而言)。表明降雨量集中的时段及其后的一段时间(半个月左右)内,是地质灾害的高发期。
4.5人类工程活动
变质岩和岩浆岩分布的中、低山区,残坡积土层和基岩风化层较厚,且局部岩层外倾,建房、修路切坡、取土等形成边坡临空面,在集中降雨或暴雨诱发下易发生崩塌、滑坡灾害。
5 地质灾害防治措施
(1)工程切坡须合理确定安全坡率,加强坡面支护与截排水,加强汛期边坡稳定性监测。对高陡边坡应做专项勘察评价。
(2)填方段应根据边坡高度、基底岩土体工程地质性质和填料种类等控制人工边坡的坡度,做好相应的支护、排水设施;同时由于线路区填方跨越沟谷、农耕水田与坡脚,局部地段存在较厚的软土,填方时应采取相应措施,清除不良软土层,防止路基压缩变形和不均匀沉降。
(3)局部半挖半填路段,须注意预防路基沿岩土界面滑移失稳。
(4)对桥梁路段应进行详细的工程地质勘察,查明下部基岩岩性、软弱夹层及断层破碎带的分布情况和桥头岸坡的稳定性,并采取相应的措施进行有效防治。
(5)采石、取土路段,应注意防止诱发崩、滑灾害,施工中应严格按相关规范的关规定合理确定边坡坡率,分级放坡,做到排水和坡面防护。
参考文献
[1] 郑颖人,陈祖煜,王恭先等.边坡与滑坡工程治理(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2] 九江市工程咨询中心、江西赣北公路勘察设计院. 修万线(修铜线,S227线修水境内)二级公路改造项目工程可行性研究报告[R].九江:九江市工程咨询中心、江西赣北公路勘察设计院,2010.
[3] 江西省地质工程(集团)公司.修万线(修铜线,S227线修水境内)二级公路改造工程地质灾害危险性评估报告[R].南昌:江西省地质工程(集团)公司,2011.
中图分类号:TV122 文献标识码:A
1 自然状况
清原县地处辽宁东部辽东山地丘陵区,隶属于抚顺市管辖。其地势东南高,西北低,地理位置:东经124°20′06″~125°28′58″,北纬41°47′52″~42°28′25″之间。东邻吉林省的东丰、梅河口市、柳河县;南同新宾满族自治县搭界,西与铁岭、抚顺县接壤,北邻西丰、开原。全县东西长96.4km,南北宽75.3km,总面积3921km2。沈吉铁路、沈吉高速、国道202线贯穿县境,交通十分便利。清原县辖9镇5乡,共14个镇乡,188个行政村,总人口39.9万人,总土地面积39.21万hm2,人均耕地面积0.11hm2。
清原县处于中温带亚湿润区内,属温带大陆性季风气候,雨热同季,四季分明。冬季漫长寒冷,夏季炎热多雨,年平均气温3.9~5.4℃,最冷出现在1月,最热出现在7月,1月平均气温-16℃,最低气温-37.6℃;7月平均气温22.8℃,最高气温36.5℃。
由于清原县地处山区,境内森林茂密,植被良好,下垫面条件比较接近,所以年降水量地区分布比较均匀,全县多年平均降水量为781.1mm。降水量年际变化较大,年最大与年最小降水量比值一般在2~3之间。降水量年内分配极不均匀,汛期(6~9月)平均降水量占全年平均降水量的71.4%,7、8月降水量占年降水量的48%,而枯季11月至翌年3月降水量仅占年降水量的9.6%。
清原县主要有4大水系,即清河、柴河、浑河、柳河。其中浑河最大,境内流域面积2350.75km2,占全县总面积的60.0%,其上游第1大支流英额河流经清原县城。
清原县目前已建成后楼、小孤家2座中型水库,金家、前秧、王大堡等12座小(一)型水库,砍椽沟、天桥、六队等42座小(二)型水库,总计56座水库,另建中型水电站1座:红河电站。
2 历史洪水
据不完全统计,清原县自建国以来共发生17次较大级别洪水,分别发生在1951、1953、1960、1964、1971、1975、1985、1986、1989、1990、1991、1993、1994、1995、2001、2005、2010年,平均每3.6a就发生1次。
频发的大洪水给清原县造成了巨大的经济损失。例如,1995年,全县遭受了一场百年不遇的特大洪水灾害,全县72小时平均降雨量达340.0mm,全县21个乡镇346个村全部受灾,冲倒房屋1.8万间,死亡2人,受伤1500人。全县农作物受灾面积2.89万hm2,冲断沈吉铁路大桥2座,公路中断34条,冲毁桥涵1227座,受损中小型水库35座,冲毁塘坝65座、拦河闸108座,堤防决口135处,损坏堤坝347km,冲毁机电井704眼,直接经济损失16.1亿元;2005年8月13日,清原县出现强雷暴和强降雨天气,全县平均降雨115mm,其中清原镇2小时内降雨164.4mm,为清原有气象记录以来最强的一次降雨过程。暴雨洪水使全县14个乡镇受灾,受灾人口19.5万人,死亡、失踪8人,转移安置人口3.07万人,直接经济损失9.55亿元;2010年,全县年平均降雨量1241.9mm,为清原县有资料记载以来最大值。整个汛期,连续发生6次较大洪水,其中,以7月31日暴雨洪水为最大,由于此次降雨历时短、雨强大,造成灾情尤为严重,直接经济损失达2.05亿元以上。
3 洪水防御体系存在的主要问题
3.1 河道堤防
在浑、清、柴、柳4大流域的干流及主要支流上,河流堤防工程防御体系已多有建立,堤防结构大多数为土石坝加毛石护砌。但由于多数堤防工程的建设年代较长,又经历了多次大洪水的破坏(被冲毁堤段多数都在当年汛后恢复)和冲刷,堤防的防洪能力和标准都不高。其中,县城部分近20km堤段仅有不足10km堤防防洪标准可达到50a一遇洪水标准,其余堤段及其它主要河流的干流堤段防洪标准在10~20a一遇洪水标准之间,而其它各主要支流及更下一级支流的堤防的防洪标准一般都在10a一遇洪水以下,甚至有部分河道堤段处于无河堤防护状态。因此,总体上看,全县河流堤防的防洪标准普遍偏低,防洪能力和当前的社会发展形势不能完全相适应。
3.2 水库工程
水库工程是开发利用水资源以及防御洪水灾害的硬件工程性措施,承担着洪水防御主力军的作用。新宾县境内有中、小型水库(电站)57座,具有较强的水力调节能力。在抵御洪水侵害的过程中,发挥着蓄洪、削峰,调节洪水泄量,延长洪水下泄时程的巨大作用,是防汛抗洪的第1道坚实屏障。
水库硬件设施的完好性与可靠性、水库覆盖区域水雨情信息收集的及时性及水库防洪调度预案的科学性是水库能否充分发挥其洪水调节作用、为下游防汛抗洪带来保障的3大关键因素。
截止2012年末,在清原县57座水库(电站)中,先后有2座中型水库、11座小(一)型水库、10余座小(二)型水库完成了除险加固工程,尚有近10余座小(二)型病险水库未进行除险加固。
目前,小(一)型以上水库及部分小(二)型水库覆盖区域已经通过水文报汛站网建设工程及山洪灾害非工程措施建设工程建立了自动化的水雨情收集系统,而各级别水库的防洪调度预案也已经基本建立完成,因此,从水库防洪的角度看,各项准备措施是比较充分的,这也是切实发挥水库防洪功能和效益的基础。
但从实际管理方面看,全县水库的防洪工作仍存在着一些薄弱环节。还有多座小(二)型病险水库未进行除险加固工程,水库因年久失修存在较大安全隐患;个别小(一)型及多数小(二)型水库由于管理体制及所处地点过于偏僻等诸多原因尚不能在汛期实现24小时不离岗值守;部分水库由于受地理环境因素影响,通讯手段单一,暴雨洪水期间通讯中断而无法在短期内得到恢复,造成防汛指挥中心因与其失去联络而无法进行防洪调度指挥的窘境;由于部分基层防汛工作人员多为村民承担,其基本防汛知识及技能缺乏,再加之全县防汛系统中各部门之间缺乏日常联合防汛演练,因此,存在着人员或部门之间因为协作不到位而影响防汛抗洪信息传达和执行的隐患。
3.3 县城的洪水防御现状
清原镇是清原县城所在地,常住人口近10万人。清原镇城区堤防始建于1954年,设计防洪标准为10a一遇洪水。2009年4月,抚顺市水利勘测设计研究院完成了《清原县英额河河道整治工程初步设计报告》(清原县城市防洪工程),提出整治清原镇城区10km河道,左、右岸修建河堤20km,堤防设计防洪标准为50a一遇洪水。但到目前为止,实际只完成了左、右岸共计不足10km堤防,其余部分堤防尚未修建。现状城区右岸未新建段堤防防洪标准较低,仅为20~30a一遇洪水标准,且堤防年久失修、淘刷破坏严重;左岸未新建段堤防防洪标准仅为10a一遇洪水标准,且无明显工程防护;另外,镇内低洼易涝区没有排水泵站,排水管道年久失修、设施老化,镇内时常发生内涝。
4 洪水防御策略及措施分析
科学完善防汛抗洪减灾系统的建设是提高减灾效益的最直接、最有效的途径。针对前述分析结论,结合清原县的实际情况,从以下几个方面加强工作,会有效地提升防汛抗洪体系的应变能力与科学组织能力。
4.1要使村(屯)、 乡(镇)、县3级防汛组织机构设置常态化,人员、设施、设备配给充足,尤为重要的是要充分利用无线、卫星通讯网络,保证非常规事态下的通讯畅通,使已经建立起来的自动化水雨情监测系统收集到的水雨情信息、各类防汛指挥决策信息及灾情信息等能够及时有效的上传下达。
4.2在县级防 汛抗旱应急预案、洪水防御方案的基础上,细化乡(镇)、村(屯)及各类水利工程等的专项洪水防御方案,加强对各类预案的审核,突出预案的可操作性与科学性,避免形式化、空洞化,力求做到符合实际、指导得力、行动有序。
4.3在防汛抗 洪过程中,应遵循有工程防御地区以防御为主,避险为辅;无工程防御或工程防御能力偏低地区以避险为主的防御策略。切实做到以人为本,以确保人民生命安全为最高指导原则。
防汛期间,各个水利工程管理单位要加强工程管理制度和人员培训机制的建立。做到人不离岗,岗不离人,加强巡查,遇险及时排除,力保工程在防洪设计标准内不出现垮坝、溃堤等恶性事件,切实发挥出水利工程的防洪效益来。
同时,在河道防洪中,要加强河道行洪障碍的检查与清除工作,使河道行洪通畅,提高河堤防御洪水的能力。
4.4在县城的 洪水防御中,要做到防洪、防内涝两手抓。建立专业的汛情、涝情监测及抢险队伍,建立科学的巡防机制,加强水文分析工作,在可预见范围内,确保城市堤防不溃堤,城区内涝不成大灾。遇超历史洪水,城池不保时,全体居民能安全撤离。
4.5加强防汛 抗洪演练与培训,提高防汛工作人员的基本技能,及时发现并解决防汛抗洪指挥系统存在的上下衔接不畅通、指挥信息不能及时传达、工作人员未尽职守等问题,确保机制体系顺畅,指挥得力,防患于未然。
强对流天气是指冰雹、龙卷、雷暴大风等对流强烈发展的天气现象,是江苏省重要的灾害性天气之一,对工农业生产及人民生命财产会造成很大的危害[1]。冰雹天气在江苏省除寒冬外都会发生,但频数多、雹块大、范围广、灾情重的集中在4—6月。其他月份偶尔出现降雹,但范围小,一般不会造成损害。主要移向的气候路径为东北移向,从山东枣庄入侵到江苏徐州。洪涝灾害的形成主要是由于暴雨频繁、降水集中,引发江河湖库水位暴涨;加上客水大量压境,本地地势低洼,水泄不畅,从而导致农田不同程度的损失。洪涝造成的经济损失取决于洪涝的强度、受灾地的地形特点、经济水平和抗灾能力。江苏省大部分地区地势低洼,从多年农业生产来看,一般都是旱丰涝欠。无论是春旱连夏旱,还是伏旱连秋旱,一般持续到第3个月就会有灾情出现,在丘陵地区和淮北等灌溉条件差的地区尤其会引起旱灾。各种气象灾害对农业生产造成了严重影响。
1气象灾害对农业生产的影响
1.1连阴雨
连阴雨之所以能形成危害,主要是因为长时间的阴雨天气,不仅使农作物因水分过剩形成涝灾,同时使农作物的光照不足而引起烂种、烂秧、三麦赤霉病、棉花幼铃脱落、大铃霉烂和霉絮[2-3]。由于它持续时间长、影响面积大,特别是春秋季连阴雨发生在农业关键时节,其形成的灾害极为严重。如1963年4—5月连续出现了累计44 d的连阴雨,有1/3的台站总雨量大于300 mm,江苏省夏熟作物渍涝面积达16万hm2,成灾面积5万hm2,严重减产或基本绝收面积达2 000 hm2,给当年的经济造成严重损失。
1.2高温
高温会使水、电等的需求量急剧上升,造成供需矛盾,严重影响生活和生产。持续性高温还会给人们的健康造成危害,甚至危及生命[4]。7月上旬高温干旱,淮北地区稻田龟裂;淮河以南地区水稻受旱脱水面积达20%~30%,稻田干枯开裂面积占10%,农作物普遍枯萎,生长受阻,蔬菜减产3~5成。
1.3冻害
从生产危害情况看,冬季三麦、油菜等越冬作物经过深秋和初冬的低温锻炼,作物处于越冬停长期,抗寒性较强。一般最低气温为-5 ℃时,叶尖叶片受冻,且恢复快(1、2级冻害);严重冻害能冻坏茎叶、分蘖节,以致死亡(3~4级冻害)。秋霜冻害出现越早危害越重,一旦发生,影响棉花、花生、山芋、喜温蔬菜等晚秋作物的后期成熟[5],未吐絮的棉桃遇秋霜冻害,棉绒变黄,烂桃、铃,产量下降。
2对策
2.1干旱防御措施
一是栽培措施。根据干旱规律安排农业结构,调整插播期;合理灌溉,采用喷灌、滴灌、浸润灌溉等节水方法;平整土地,深耕改土;抑制土壤蒸发和植物蒸腾,主要采取用草、秸秆等覆盖土壤表面,或采用土面增保剂、保墒增湿剂等乳膜覆盖等。二是开展人工增雨作业。在干旱严重时期,人工增雨[6]是充分利用空中水资源进行防旱抗旱的有效手段。气象台要做好天气过程的预报,抓住有利于人工增雨的天气形势,选择有利的增雨时机,与水利、农业、民航、军队等部门紧密配合,在省人工增雨办公室的统一指挥下实施人工增雨作业,争取最大程度地缓解旱情、减轻损失。
2.2洪灾防御措施
建立完善的排水系统,减少农田积水灾害;对低洼地区进行改造,提高排水标准,增加泵站或加大抽排功率;增加绿地面积,减少径流系数,减弱由于雨水急骤汇流而形成的积水灾害;加强基建项目管理,严禁建筑材料堵塞进水口,影响排水设备发挥功能;关注天气预报,在强降水来临前,预降城市周边及市区河道水位,利于泄排。安排挖掘机在各设施农业园区开挖排水沟,使园区和外来水能够排出,消除洪水对大棚的侵害。
2.3霜冻防御措施
注意收听天气预报,在霜冻来临前浇春水保苗;多雨时应及时清沟排明水、滤暗水,加强根系活力,防治病害;加强水肥管理,重施小麦穗肥,促进壮秆大穗;巧施油菜花肥;淮北及江淮地区处理好棉种等,抓住冷尾暖头,抢晴播种,播后覆盖保温,适温炼苗。
3参考文献
[1] 郭进修,李泽椿.我国气象灾害的分类与防灾减灾对策[J].灾害学,2005(4):106-110.
[2] 钱莲文,郭建宏.泵州主要气象灾害对农业生产的影响[J].福建农业科技,2009(6):11-12.
[3] 王军海.莱州市气象灾害发生规律及防御对策[J].山东农业科学,2008(8):92-93.
1 山洪灾害的成因和特点
受大陆性季风气候影响,县境降雨多集中在6~9月,或暴雨倾盆,或阴雨连绵,加上万全县境北部山区山高、坡陡,植被破坏,保水能力差,地表,土壤侵蚀剧烈,沟壑纵横等特有的地理环境,极易诱发山洪,且形成河道坡陡流急,行洪猛,历时短,泥沙含量大,洪峰破坏力强的特点。
2 山洪灾害现状
万全县山洪灾害较多,主要灾害类型为山洪、滑坡、泥石流、水库、塘坝下游威胁区。全县山洪灾害威胁区涉及11个乡镇,共有10条流域,威胁涉及150个村,共计25000户,共计65301户,人口148760人,房间237404间,耕地28.8万亩。
3 防灾措施现状及存在问题
3.1 山洪灾害非工程措施现状及存在问题
目前,县政府设立了“防汛抗旱指挥部”,构成了县防洪抗旱的管理体系,防汛指挥部门在防灾减灾中统一领导、统一组织,发挥了巨大作用。多年来,在对本地的防灾工作进行不断总结的基础上,对能防治山洪灾害的一些非工程措施方面,县里进行了一定程度的布置与建设,从而减少了部分人员伤亡和财产损失。但是,就总体而言,在应对山洪灾害方面,还是缺少必要的防御手段,这些防灾非工程措施非常薄弱。
①在一些山洪灾害严重区域布设了气象监测设施,并初步建立了群测群防网络,但监测网点布设不够,覆盖率不高,山洪灾害防御的通信预警系统建设尚处起步阶段。
②县防灾减灾组织编制了较为完善的防灾预案,并且取得了较好的效果,但大部分乡村尚未编制预案或预案不完善。
③政策法规建设取得一定进展,但专门针对山洪灾害防治的有关法律文件的配套法规、执行程序和操作条文尚不完善。
④防灾管理工作逐步加强,但山洪灾害防治涉及多个部门,缺乏有效的协调机制,现有法律、法规贯彻执行的力度较弱。
3.2 防灾工程措施现状及存在问题
目前情况下,对地区范围内的一些重要的城镇以及大型工矿企业,还有一些重要的基础设施所在区域,我们设置了不同程度的治理保护措施,这些治理措施对有效地减轻山洪灾害发挥了重要作用。但仍有部分问题存在,例如:
①堤防、河道整治等防洪工程建设标准低、质量差。
②山洪诱发的泥石流、滑坡治理工程薄弱。泥石流、滑坡防治手段落后,由于没有足够资金,仅极少数采取了工程治理措施。
③水土流失治理进度缓慢。多年来水土保持投资主要以群众投工、投劳为主,水土流失治理进度缓慢。受人为及自然的双重破坏,造成水土流失,河床抬高,降低了河道行洪能力。
4 万全县山洪灾害防治工程措施具体分析
全县共计五条主要河道分10条小流域,应对10条流域建立健全监测预警系统,同时和县防办进行联网运行。主要建设内容:新设立简易雨量观测站点121;新增雨量自动遥测站点50个;新建简易水位监测站点5处;新增雨量、水位自动监测站点7处,新增视频监测站2个。县防办建立监测预警平台,平台建设内容包括基本信息查询、水雨情监测查询、气象国土信息服务、水情预报服务、预警服务、应急响应服务和系统管理;加大宣传,印发《山洪灾害防御知识宣传手册》,制作山洪灾害防御宣传光碟及录音带,制作《山洪灾害防御明白卡》、宣传牌、宣传栏和警示牌等;对山洪灾害防御指挥部人员、责任人、监测人员、预警人员、片区负责人进行山洪灾害知识培训,对监测预警系统技术及运行维护进行培训,对数据采集、汇总进行培训,进行山洪灾害的防御演练。
4.1 预警
根据万全县历史降雨及山洪灾害情况,结合万全县地形、地貌、植被、土壤类型等,确定每个小流域或乡镇村各级临界雨量、水位等预警指标,并在实际运用中修订完善。
4.2 监测
万全县山洪灾害防治监测预警系统建设主要包括雨水情监测、信息汇集与预警平台、预报决策、预警系统等子系统建设。本次监测预警系统建设主要针对防治降雨在山区引发的洪水灾害的监测预警及群测群防设施,同时考虑防治泥石流、滑坡等灾害的要求,预留与相关部门的数据接口。
4.3 责任组织
Abstract: the mountain torrent disaster by rainfall, topography and geological conditions and the influence of the economic and social activities, the disaster has wide distribution, occurs frequently, sudden strong, foresee prevention difficulty and seasonally strong, regional obvious and run fast, destructive big wait for a characteristic, therefore in the mountain flood disasters prevention and control should be based on maximum reduce casualties for primary goal, in case first and prevention &treatment combination to the non-engineering measures is given priority to, the non-engineering measures and engineering measures, combining and through implementing personnel removal, strengthen ShanQiuOu management measures, efforts will disaster loss falls to the minimum. This paper analyzes the reasons for the formation of mountain flood disasters in our country, and puts forward the prevention and control of mountain flood disasters of non-engineering measures, analysis lincang city in the mountain torrent disaster prevention project construction status of the non-engineering measures at or above the county level.
Keywords: mountain torrent disaster; Control; Non-engineering measures
中图分类号: X43 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
一、引 言
山洪灾害是指由于降雨在山丘区引发的洪水灾害及由山洪诱发的泥石流、滑坡等对国民经济和人民生命财产造成损失的灾害。根据山洪形成原因可分为暴雨山洪、融雪山洪、冰川山洪等。我国山洪主要是由暴雨引起,故这里所讨论为暴雨山洪。
山洪灾害防治是一个世界性难题。日本、美国和欧洲一些发达国家对山洪灾害问题的研究起步较早。相对西方发达国家,我国的山洪灾害研究起步较晚,20世纪90年代以来,中央政府加大了对山洪灾害研究与防治工作的投入。经过近几年的研究探索及示范,逐步探索出了一套具有中国特色的山洪灾害防治方法体系。全国山洪灾害防治县级非工程措施项目建设工作于2010年11月全面启动,计划用3年时间初步完成《全国山洪灾害防治规划》确定的1836个县级行政区山洪灾害防治非工程措施体系建设。截至目前,临沧市涉及该项目的有:临翔、镇康、云县、凤庆、沧源、耿马等6区县,其中临翔区作为试点县已完成项目建设,其余5县将在2012年度完成县级行政区山洪灾害防治非工程措施体系建设并投入使用。
二、山洪灾害的形成原因
(一)降雨因素
降雨是诱发山洪灾害的直接因素和激发条件。降雨量大, 多数情况下意味着降雨强度高、激发力强, 在一定的下垫面条件下, 易产生溪河洪水灾害、泥石流和滑坡灾害。降雨强度大, 降雨迅速汇聚成地表径流引发溪河洪水, 而泥石流的发生与前1小时的降雨强度关系十分密切。降雨历时长, 产生的径流量就大, 雨水对土体、岩体的侵蚀作用就强, 山洪、泥石流、滑坡就比较严重。
(二)地形地质因素
不利的地形地质条件是山洪灾害发生的重要因素。山丘区地质构造复杂, 断裂发育, 以纵向构造和歹字形构造最为突出, 对泥石流的形成和活动起着控制作用。软硬相间岩石分布区更容易风化, 侵蚀也更强烈,特别有利于泥石流和滑坡的发育, 云南是我国泥石流、滑坡灾害的易发区之一。
(三)经济社会因素
由于受人多地少和水土资源的制约, 为了发展经济, 山丘区资源开发和建设活动频繁, 人类活动对地表环境产生了剧烈扰动, 导致或加剧了山洪灾害。山丘区居民房屋选址多在河滩地、岸边等地段, 或削坡建房, 一遇山洪、泥石流暴发或发生滑坡, 极易造成人员和财产损失。
三、山洪灾害防治工作中的非工程措施
(一)加强防灾知识的宣传培训
山洪灾害的广泛性和严重性决定了防御工作需要全社会的共同努力, 全社会都有责任和义务参与和承担防灾工作。规划要求在全社会加强山洪灾害风险宣传培训, 增强群众防灾、避灾意识和自防自救能力, 使山洪灾害防治成为山丘区各级政府、人民群众的自觉行为。
(二)建设监测预警系统
监测预警系统监测实时的降雨和洪水过程、监视山洪灾害发生征兆, 预测山洪灾害的发生, 并及时预警信息, 这是减少或避免山洪灾害导致人员伤亡和财产损失的最有效措施。监测系统包括气象、水文、滑坡、泥石流等专业监测与群测群防相结合的监测系统。
(三)落实责任制并编制山洪灾害防御预案
“可持续发展”的定义和内涵,已经有不少学者研究探讨,但至今仍未超出1987年联合国环境与发展委员会在《我们共同的未来》一文中所提出的:“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”的阐释。结合我国国情,其内函的实质是:有计划的控制人口增长;科学地节约、高效开发利用各种资源;积极保护和改善生态及社会环境;提高人类对他们生存和发展客观情势的认识;限制人类自身不顾后果的各种有损全社会长远利益的行为;协调人口、资源、经济、环境的相互变化关系。这些正是达到可持续发展目标的基本要求。
洪水是地表水的重要组成部分,是塑造生态环境的一项重要动力。洪水具有两重性:当其来量不对人类生存和发展空间构成危害时,是可利用水资源的一部份,如直接供生活生产引用、补给地下水、经过调蓄补充枯水期的水量不足以及冲洗河道和地表污染物等;另一方面,当其来量过大,对人类生存和发展空间造成冲击破坏时,则是一种巨大的灾害。在经济欠发达的国家和地区,防洪设施不完善,标准很低,社会基础设施(如房屋、道路等)简陋易损,抗灾害能力很弱,每遇较大洪水,则发生江河泛滥或堤防决口漫溢,致使经济遭受损失,工厂停产,农田失收,房屋倒塌,甚至大量人口死亡,居民财产荡然无存,不得不四处逃难,造成社会的大动荡,经济发展中断或长期停滞不前。洪水灾害便成为社会经济可持续发展的重要制约因素。
洪水灾害对社会经济的影响主要是:1)危及人民生命安全,有可能造成一定数量的人口伤亡;2)破坏社会财富,造成巨大经济损失,受灾严重的地区和家庭可能使长期的财富积累毁于一旦;3)自然资源和社会基础设施遭到损毁,如土地冲毁、生态环境遭到破坏、交通通讯中断等;4)恶化环境,如扩散污染物,传播疾病,造成社会秩序的混乱等。特别严重的洪水灾害,可能造成大量人口死亡,各种基础设施和社会财富遭受毁灭性的破坏,引起社会长期动荡不安,同时造成难以恢复的环境灾难。为了社会经济可持续发展,当代凡是受洪水灾害威胁严重的国家,都把防洪减灾作为保障社会经济安全的重大问题,积极研究解决。根据我国自然环境的特点和社会经济历史背景,洪水灾害是历史性的心腹大患,防洪减灾设施建设成为稳定社会、发展经济和保护环境的重大措施,得到举国上下的普遍重视。持续不断的加强和完善防洪减灾各种措施,提高社会公众防灾减灾意识,仍然是21世纪国家和社会公众的重大任务。
2、可持续发展战略对防洪减灾的基本要求
社会经济的可持续发展,不等于不间断的增长,它受各种客观因素的影响,也会发生一定程度的波动,但这种波动不应影响长期的增长趋势,而在波动出现后能在较短的时期内恢复持续增长。洪水灾害是引起局部地区社会经济波动的一项重要因素,防洪减灾措施的主要功能是:
1)保护人民生命财产的安全;
2)保障人民生活和各种社会经济活动的正常运作;
3)保护各种资源和人类生存发展环境免于遭到破坏。同时,还应尽量化成灾的洪水为可利用的水资源。这些功能正是防止社会经济波动,保证社会经济继续增长的重要措施。防洪减灾能力受社会经济发展和科学技术水平的限制,在相当长的历史时期内,人类是不能完全控制洪水灾害的。从现实出发,人类只能以科学的态度,从长远发展和全局利益考虑,既要积极地、适度地改造自然,控制洪水;又要顺应客观规律,主动地适应洪水,在某些时候、某些局部地区承受暂时的洪水灾害,与自然协调共处。根据这种认识,在一定社会经济发展水平下,采取工程措施和非工程措施,建立适应可持续发展要求的防洪减灾体系是完全可以做到的。
为了适应社会经济可持续发展,防洪减灾的总体目标应是:
1)有效控制常遇洪水,使受洪水威胁地区的绝大部分在绝大多数年份社会生活和经济活动不受影响,保持正常运作;
2)在江河遭遇大洪水时,采取各种措施,将洪水灾害限制在事先安排的局部地区,使国家经济运作和社会生活不致发生动荡,不致影响国家长远计划的完成或造成严重的环境灾害;
3)在遭遇特大洪水时,要对洪水出路预先作出安排,局部地区遭受灾害后,能得到迅速救济和恢复。主要江河防洪减灾能力达到上述目标,社会经济发展虽然在局部地区。某些年份暂时受到影响,但不会使其发展发生全局性和长期的大波动,可以使它始终保持可持续发展的势头。
3、保证可持续发展战略目标在防洪减灾对策中须妥善处理的几个关键问题
(1)江河防洪的标准
江河防洪标准主要是从水文随机性的角度反映防洪对象的安全风险程度。我国主要江河在防洪实践中,一般都考虑三种不同情况:
1)河道堤防配合水库可能达到的防洪标准,作为防御常遇洪水的基本要求;
2)以江河堤防、水库的防洪能力为基础,也就是在防御常遇洪水基本要求的基础上再配合运用有一定工程设施和居民安全措施的分蓄行洪区所能达到的防洪标准,以此作为符合论证要求的防洪规划标准;
3)如果曾经发生过的历史最大洪水,超过防洪规划标准,则往往将这种历史最大洪水作为江河重点保护对象的安全校核标准,如长江的1870年洪水、珠江的1915年洪水、松花江的1998年洪水。这种历史最大洪水,在历史上曾经造成过巨大的、甚至毁灭性灾害,为社会公众留下了极为深刻的印象,一旦在当前或今后重现,则可能造成社会公众难以承受的灾难。因此,从可持续发展战略的需要考虑,作为防洪减灾的一个目标是必要的。如果按规划标准所安排的防洪措施尚不能满足防御历史特大洪水的要求,则必须进一步安排必要的临时措施(多数是因陋就简的)加以解决,将其可能产生的灾害限制在一定范围内,防止洪水失控。
由于我国江河洪水年际变化很大,江河洪水来量与河道泄洪能力的矛盾突出,必须贯彻“蓄泄兼筹”的方针。但宜于修建水库的河谷盆地和扩大河道、加高加固堤防所需占用的河道两侧土地,都是人口密集和经济、政治中心地带,修建水库、整治河道和修建堤防都受到占地移民的限制和工程投资过高的制约,只能达到一定规模和防洪能力。依靠水库堤防,主要江河一般只能防御10~20年一遇的常遇洪水,少数重要河段加大投入,降低直接经济效益指标,可以达到20~50年一遇的防洪标准。超过上述限度,在防洪总体安排、建设投资效益、管理养护维修和防汛安全风险诸方面部会产生很大困难。因此,许多主要江河要达到合理的防洪规划标准或对付历史特大洪水,就不能不采取暂时牺牲局部保全大局的方略,利用原来的湖泊洼地、部分农村或经济发展水平较低的地区作为临时分蓄行洪区,防止洪水失控,将洪水灾害限制在局部地区,尽量减少经济损失和社会影响,防洪标准受经济发展水平和国家财力的制约,在防洪规划中,常规防洪工程防洪能力的确定,分蓄行洪区的建设规模、运用标准、安全设施和使用后救济、恢复、重建等社会安全保障系统以及分蓄行洪区的经济结构、管理体制的合理安排,便成为防洪规划的核心和难点,也是防洪非工程措施风险管理的主要对象,必须考虑综合因素,充分论证。
(2)防洪工程的质量问题
防洪工程的质量是实现防洪规划目标的保证。许多水库安全标准达不到设计要求,质量低下,隐患病险很多,堤防基础地质条件复杂,多数未做必要处理,堤身隐患不清,填筑质量很差,水库调洪、河道行洪水位未达到设计标准就险情不断,甚至发生溃坝决堤,因此,确保工程质量是减少安全风险最重要的条件。江河堤防随着防洪标准的提高而加高加固,堤防越高工程质量越难保证,消除隐患越加困难,高水行洪时险情越易发生。因此,依靠工程措施提高防洪标准,既要考虑自然环境和社会经济的制约因素,又必须考虑防洪工程本身质量保证样度和防汛风险增加所带来的不利影响。
(3)工程体系的管理
防洪体系形成后,能否真正发挥作用,关键在管理工作。防洪体系战线长、情况复杂,既经常受各种自然因素的破坏,又受各种社会经济活动的影响和人力设置行洪障碍。各种破坏如果不能及时养护维修,各种障碍如不能及时清除,可能从对局部的影响扩大到对整个系统的安全造成危害。大江大河更突出的问题是分蓄行洪区的管理。分蓄行洪区既是防洪设施,又是居民生活生产基地。在规划设计和管理中必须对其上地开发利用程度、经济结构、生产方式和基本建设要有所限制和提出特殊要求,使之既能保证不使用年份居民的正常生活生产,又能在分蓄行洪时尽量减少破坏损失,同时还要考虑运用后便于恢复和重建。必须将防洪体系的管理放在与防洪体系建设同等重要的地位。在防洪体系建设时,要为管理创造必要的条件。
(4)不断增强受洪水威胁地区居民承受洪水暂短淹没的能力
在当代科学技术和社会经济条件下,人类不可能完全控制洪水和消灭洪灾,每年都有一些地区发生超标准洪水,或某些河段发生意外事故,都有一定地区和居民受到不同程度洪水灾害。因此,提高受洪水威胁地区居民承受暂时洪水淹没的能力是减少洪水时人口伤亡,经济损失和社会影响的重要条件,也是防洪非工程措施的核心问题。提高居民承受洪灾能力的主要措施包括:
1)提高居民防灾意识,使他们确切了解居住地区遭受洪水的可能性和严重程度,宣传临时避洪减灾的各种办法,在遭受洪灾时,有必要的思想准备和应变能力;
2)在修建房屋和各种固定设施时,要考虑适应洪水暂短淹没的能力。在一般情况下,在遭受洪水淹没时,只要不房倒屋塌,能保住重要财产,则损失率要大大减少,灾后恢复比较迅速容易;
3)江河可能行洪的滩地、阶地,应尽可能保持其行洪能力,如果非利用不可,也应将永久居民迁出,土地用作体育场、停车场、公园等允许临时淹没,并易于撤退的项目;如果河滩居民多,迁移困难,就必须采取类似分蓄洪区的安全措施,在遭受一定标准的洪水时,允许行洪。江河沿岸是城市集镇聚集的地区,虽然通过防洪排水工程设施可将防洪、排水标准提高到较高的水平,但都有一定的限度,而且有不少城市集镇受自然条件和经济因素的限制,不可能达到很高的标准,因此要考虑建设“不怕淹的城市”。在城市集镇规划时要使供电、供水、通讯网络、对外交通干线和重要地下设施具有一定的抗御洪水的能力,在一般地区暂时淹没时,不对正常生活和社会活动产生重大影响。在当代科技水平和经济力量下,是有可能做到的。
中图分类号:TV87 文献标识码:A
防汛工作事关大局又极其复杂,且具有长期性、连续性的特点,如果防汛工作事前没有周密的计划和准备,一旦发生洪水容易形成被动,甚至导致不应有的损失。防汛所涉及的面广,对应用技术、工程条件、环境因素以及人为活动等,都要有全面的预测和准备。
1 组织准备
在防汛期内随时都可能发生险情,所以防汛部门要时时进入临战状态,防洪工程设施随时都要投入运行,防汛工作能否有条不紊的应对各种可能出现的情况,将直接影响防洪的效果。所以汛期的大量防汛组织工作都要在汛前做好准备,并要进行认真检查,逐项落实。防汛组织准备的主要内容有以下几方面。
1.1 思想准备
在防汛的各项准备工作,首先是要做好思想准备,思想上的重视程度直接影响到防汛工作能否真正全面落实。所以各级防汛部门都必须高度重视防汛工作,克服年年防汛不见汛的麻痹思想和厌战情绪,增强抗洪减灾意识,贯彻“安全第一,常备不懈,以防为主,防重于抢“的防汛方针,避免对防汛工作不良行为的发生。同时,加强防汛人员的组织性和纪律性教育,要做到严守纪律,服从命令听指挥。
1.2 健全机构
要建立健全各级防汛组织系统。负有防汛职责的人员要做好上岗到位的准备。系统内的各项运行机制都要准备就绪,进入汛期,有关汛情传递报告,调度指令下达以及行政管理等都必须达到运行完好,以保证完成各项防汛任务。
1.3 检查制定度汛方案
各级防汛指挥部门及水库和水电站汛前应制订调度运用计划或度汛计划,确定汛期限制水位,并报上级批准。江河蓄滞洪区汛前要做好蓄滞洪安全避险和转移措施的准备。
要做好城市防汛各项准备工作。制订防御洪水方案,落实水情、通信、报警系统,加强河道岸线管理,清除河道阻水障碍。对易涝地区要检查排水系统、转移保安等措施。
1.4 雨情、水情测报预报准备
雨情、水情测报是为了及时了解掌握降雨量,河流和湖泊的水位、流量;水库的进出库流量、库水位、蓄水量;闸坝上、下游水位、流量;海面的潮水位、风向、风力的变化特征。这些特征时刻在发生变化,特别是汛期变化很大。掌握这些变化特征,通称为取得水情信息。因为防汛对象和工程设施的防洪安全都有一定的标准,当水情信息反映的情况在规划设计之内时,工程处于正常运用,当接近或将超过防洪标准时,要立即采取相应措施,否则就将造成失误,导致灾害。因此,及时准确地掌握水情信息的重要性就不言而喻了。
1.5 通信系统准备
汛前要检查维修好各种防汛通信设施,超短波通信的配置、电源、测试等。邮电部门做好排除汛情传递障碍的各项准备。对于蓄滞洪区,做好通信人员的培训,建立管理使用制度,防止发生破坏和不正确的传话。
2 人力准备
为取得防汛抢险的胜利,除发挥工程设施的防洪功能外,更重要的是组织好防汛队伍。所以每年汛前必须组织好防汛队伍。防汛队伍主要是由沿江河两岸、防洪工程附近的村镇街道居民和工程管理单位人员组成。各地防汛队伍名称不同,其形式基本上分为专业队、常备队、预备队、抢险队和机动抢险队等。
2.1 专业队
专业队是防汛抢险的技术骨干力量,由河道堤防、水库、闸坝等工程管理单位的管理人员、护堤员、养护员、护闸员等组成。平时根据管理养护掌握的情况,分析工程的抗洪能力,划定险工、险段的部位,做好出险时抢险准备。进入汛期即投入防守岗位,密切注视汛情,加强检查观测,及时分析险情,带领群众队伍防守。专业队要不断学习管理养护知识和防汛抢险技术,并做好专业培训实战演习。
2.2 常备队
常备队是群众性防汛队伍的基本组织形式,人数比较多。由沿河道堤防两岸和闸坝、水库工程和周围的乡、村、城镇街道居民中的民兵或青壮年组成。常备防汛队伍组织要健全,汛前登记造册编成班组,要做到思想、、工具、料物、抢险技术四落实。汛期达到各种规定防守水位时,可分批组织出动。另外在蓄滞洪区、库区和海围区也要成立群众的转移救护队伍,如救护组、转移组、留守组。
2.3 预备队
预备队是防汛的后备力量,当防御较大洪水或紧急抢险时,为补充加强一线防守力量而组建的。人员条件和范围更宽一些,必要时可以扩大到距河道堤防、水库、闸坝较远的县、乡和城镇。但要落实到户到人。
2.4 抢险队
抢险队是抢护工程设施脱离危险的突击性活动,关系到防汛的成败,这项活动既要迅速及时,又要组织严密,指挥统一。所有参加人员必须服从命令听指挥。汛前,由群众防汛队伍中选拔有抢险经验的人员组成抢险队。汛期当发生险情时立即抽调组成抢险队,配合专业队投入抢险。
2.5 机动抢险队
为了提高抢险效果,在一些主要江河堤段和重点工程,可建立训练有素、技术熟练、反应迅速、战斗力强的机动抢险队,配备必要的交通运输工具和施工机械设备,承担重大险情的紧急抢护。机动抢险队要与管理单位结合,人员相对稳定。平时结合管理养护,学习提高技术,参加培训和实践演习。
洪水的形成有几种不同的原因。强降水、冰雪融化、冰凌堵塞河道可以形成洪水;滑坡、泥石流堵塞河道可以形成洪水;自然或人为因素导致的河流和湖泊的蓄水能力下降、堤坝溃决也会导致洪水。洪水的形成还与流域的汇水速度和河道的排水速度有关。究其主要原因,都是由于短时间的暴雨或者长时间的持续性降水导致的。人类活动在一定程度上诱发了或者加剧了洪灾的发生,例如人类对植被的破坏,导致流域内的水土流失、河床泥沙淤积,围湖造田导致湖泊蓄水能力下降等。
我国大陆从东南沿海到西北内陆,年降水量从1600毫米递减到不足200毫米,多寡悬殊。东部地区不仅降水多,而且全年降水量的60%-80%又集中在6-9月份的4个月里,其中最大的降雨,又往往占全年降水的30%-50%。据调查,最大洪峰流量与多年最大洪峰流量平均值之比,在北方达到5-10倍,南方达2-5倍。因此,我国东部地区往往暴雨洪水集中,它是我国洪水灾害的主要因素。20世纪90年代以来,我国长江、珠江、松花江、嫩江、辽河及淮河等洪水灾害此起彼伏,损失严重并呈逐步加重趋势。特别是1998年长江流域和松花江流域发生的特大洪水引起严重的洪水灾害,直接经济损失超过2000亿元。
洪涝灾害的防治工作包括两个方面:一方面减少洪涝灾害发生的可能性,另一方面尽可能使已发生的洪涝灾害的损失降到最低。在现代防灾体系中利用气象卫星对暴雨、洪水进行监测,对防御洪水起到了重大作用。提高暴雨预报的精度和准确率,提前防范,可以有效地减轻洪涝灾害的损失。防洪则需要工程措施和非工程措施相结合进行。