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從北江82·5大洪水灾探討北江洪水的成因及對策



  沈燦燊 吴洪杰

  1 前言

  廣東處於亞熱帶季風區,南臨南海,受西南和東南暖濕氣流影響,加上臺風侵襲,常發生大暴雨和特大暴雨,往往釀成巨大灾害。如1978年和1981年的湛江地區的大洪水,1976年的西江大洪水,1979年的西枝江大洪水,1982年的北江大洪水和1986年的韓江大洪水都釀成水灾。而在1915年西、北兩江流域普遍降大暴雨,且受三角洲潮汐頂托,形成廣東歷史上淹没面積最大、時間最長、損失巨大的一次洪水,即爲廣東乙卯年大洪水。

  廣東暴雨按成因主要可分爲西南氣流或東南氣流加上其它系統如南支槽雲團、低槽等天氣組合系統所形成的暴雨和臺風所形成的暴雨兩種。前者稱爲前汛,後者稱爲後汛。不同地區暴雨主要成因也有差异,如北江流域臺風的影響較少,主要發生前汛暴雨;而韓江、東江、粤東和粤西區的小河都易受臺風侵襲,有些地方是臺風常經之地,加上地形阻截抬昇,每成暴雨,故相對灾情較頻繁。

  爲了探討北江流域洪水灾害情况及其對策,現將1982年5月大洪水作爲典型個例加以分析,以期深入探討其暴雨形成機制和灾害原因。

  82·5水灾發生後,由廣東省科協組織、以謝漢祥同志爲隊長的考察隊,進入灾區進行考察和調查,取得了大量的第一手資料,之後在新會舉行了學術會議。本文作者參加了考察過程和學術會議,文内部分資料和數據都取自於考察隊其他同志的考察報告和學術會議論文。

  2 北江82·5大洪水灾的成因分析

  大洪水的成因與形成暴雨的天氣系統有關,并且受下墊麵條件的影響。北江流域爲全國有名的暴雨逕流中心之一,暴雨强度和降雨範圍大,暴雨逕流面積也較大。82·5大洪水形成主要有兩方面原因。

  2.1 北江流域的地形

  北江流域大部分位於五嶺以南,地形由西北向東南傾斜,在上中游處有三列東北和西北走向的弧形山脈,即蔚嶺——大庚嶺山脈、大東山——滑水山脈和螺殻山——九連山脈,其高度在580~1900m左右,滑水山脈在陽山、三坑、高田形成500~1200m等高綫的袋形山地,袋口南向,這種地形使南來水汽流沿低谷長驅北上,遇山地被迫抬昇成雨。另外,北江水系呈樹枝狀,大支流交匯點相隔較近,使洪水易於匯集而成灾。

  2.2 天氣系統

  北江暴雨形成的天氣系統有多種,82·5暴雨天氣系統有3個方面的組合。

  (1)暴雨前兩廣出現東高西低的氣壓場,東面副高十分穩定,且向西、北擴伸,而且西面的南支低壓槽不斷擴大,在850百帕處和地面都有顯著的西南低壓場,使東高西低德氣壓差不斷增大,形成東南風風場,風速達4m/s以上,北江中下游8~12日都在吹强勁東南風,帶來南海豐富的水汽。

  (2)西南低壓南移,在850百帕高度形成一支東南向的低壓急流,且屬準静止狀態,急流軸附近的風速不斷加强,西南風風速達15m/s,維持數日(9~12日),使西南方向的水汽大量進入北江流域。

  (3)北江上游高空出現南支槽雲團,中上游高空的冷平流高度日漸下降,壓縮下部暖濕氣流,接着出現副高加强和南支槽加强,槽後西北氣流帶來的小雲團不斷由西北入侵到清遠一帶,形成另一支的水汽來源。

  三支輸送水汽的氣流中,地面的東南氣流在北江中下游幅合,且不斷進入滑水山的南面袋形山地,受迫抬昇。西南低空急流也在附近幅合上昇。西北入侵的高空南支槽雲團則高度日趨下降,由於西北氣流爲冷平流,温度較低,因而形成了該地區高空的强烈對流,且清遠、英德地區地面温度達85°~90.5℃,有較高的能量釋放,使得本地區成爲特大暴雨區,暴雨中心(袋形山地的清遠、珠坑等地)24小時暴雨達600mm以上。另外,因北江東南岸爲開闊的低丘,東南風帶來大量水汽,無阻擋地進入山地後,沿高坡抬昇,在500m等高綫附近形成特大暴雨。

  3 北江82·5大洪水的特點

  這次大洪水是北江歷史上罕見的一次特大洪水,其特點是:

  (1)雨量大,時空分佈集中。全流域暴雨時間爲9~14日,但主要集中在10~12日,其雨量占全程暴雨量的80%左右。暴雨中心的分佈主要集中在廣寧江屯、濱江中下游、英德的大洞、大灣、横石塘和清遠珠坑等地,中心最大雨量841mm,爲該地區年降雨總量1/3强, 24小時最大雨量爲675mm, 1小時最大雨量爲122mm。清遠站、珠坑站等地24小時和72小時雨量都超過千年一遇。

  (2)山洪暴發、河流水位暴漲。從5月10日起,山洪暴發,各地水位起漲,12日出現峰值,時間很短,漲率很大。很多站點的洪峰水位都是建國以來最高的,如濱江珠坑洪峰水位33.55m(比1885年高出2.78m);綏江的四會爲12.4m,是解放以來最高的一次;清遠15.90m則是1910年以來的最大值;横石最大流量爲1730 /s(比1968年的1500 /s還大),水位達23.56m,英德高道水位爲34.1m(比乙卯年大洪水還高出0.54m);珠坑19小時内漲水11.7m,其中出現了30分鐘漲高1.24m的記録(象山洪水昇幅);清遠從警戒水位漲到峰頂只花了2.5天(1968年大洪水爲12天)。

  (3)雨區普遍發生崩崗和泥石流。由於暴雨集中,强度大,造成暴雨中心地區山洪暴發,引起大面積的崩崗,局部地區甚至是幾乎無山不崩。如英德大洞1.5萬個山頭,出現崩崗4萬多處,面積達2.94萬公頃;清遠魚壩崩崗占山地面積30%以上,崩崗所崩塌下來的大量泥土和石塊等在洪水挾帶下形成泥石流。據粗略統計,暴雨區泥石流帶下的堆積物達1.2億m3以上。以筆架山群爲中心,北至魚壩的風雲,南至縣城太和八片山,東至黄騰峽大霧山,西至秦皇公社的郭屋和車公洞,縱横30km,面積約900 的山區,都崩崗纍累。

  資料表明,崩崗程度和雨强關系最密切,嚴重崩崗區都在600mm等值綫内,如表2。次嚴重的在400~500mm/h等值綫内。在400mm/h以外則漸少,200mm/h外只有個别現象。             

  崩崗程度還與地質情况有關。最易發生崩崗群且面積大的爲花崗岩風化殻區沙頁岩次之,滑坡多在未風化的岩層之上發生(特别是在土層厚的的沙質紅壤區)。石灰岩因土壤少且堅實,很少出現崩崗。  坡度情况對崩崗的發生也有重要影響,30°以下的山坡甚少崩崗滑坡,而坡度大於30°且山坡呈上陡下緩的,則上部多成崩崗。如位於暴雨中心的對坑,大於40°以上的山坡出現崩崗51處,30°~40°之間26處,30°以下10處,且多在上部崩滑。

  這次大洪水崩崗的另一特點是,覆蓋度較好的鬆、杉人工純林的中幼林地,普遍發生嚴重崩崗。如英德大洞爲重點林業區之一,有林地1.47萬公頃,大部分都發生崩崗。經調查發現,發生崩塌的90%的地段爲中幼純杉樹,且多爲毁壞天然林後種植的。這次杉林崩塌30%以上,禾雲一林場的6400公頃杉林崩塌了1/3。究其原因是新植的幼林扎根不深,且開墾的土層與未墾的土層形成兩層密度不同的層次,山上暴雨傾瀉,進入土層成表層流,在山腰以下噴出,使土層連林木整片傾瀉而下。

  (4)灾情損失嚴重。灾情嚴重的地區主要發生在高程650m以下地方,地勢愈低灾情愈重。由於山洪挾帶石礫、泥土及漂浮物,許多公路、橋樑、房屋、農田、發電站和水利樞紐爲之摧毁,一些村落甚至被夷平,如英德大洞墟幾乎被完全冲平。據統計,被黄泥沙石覆蓋的農田約達11萬公頃,覆蓋厚度0.3~2m,個别地方達3m。受灾範圍波及韶關、肇慶兩地區(現爲韶關、清遠市和肇慶地區)14縣市,179個公社,受灾人口達229萬人,5個縣城和數千個村莊被淹,57萬多人被洪水圍困,房屋塌達6萬間,冲垮山塘水庫750多宗,堤圍201條,小電站138宗,橋樑647座,京廣鐵路42處被冲毁,總損失超過5億元以上,僅清遠縣損失就接近3億元(當年幣值)。

  4 不合理的措施加劇了洪水的灾害

  4.1 森林毁滅性的砍伐和不合理的營造措施

  全國的森林普遍都經受了1958年、1968年和1978年的三次大砍伐。廣東省林木産地懷集縣1978~1981年之間,荒山增加了2.1萬公頃,森林覆蓋率從1969年的50%下降至目前的38.9%,1976年全縣森林耗量58萬 ,至1980年耗量達84萬 ,砍伐面積約達2.4萬公頃,其中包括幼林0.17萬公頃,疏林0.33萬公頃,間伐0.73萬公頃,山火0.93公頃,由於林木不大,用材消耗比爲1:5.61。北江流域其他地區也有類似情况,從連縣赤黎塘到懷集,沿途40多km,盡是荒山秃嶺,即使是村落附近,也多是殘林、次生林。

  森林被大量砍伐,皆伐火煉,全墾全種(即大濠溝方式),林種單調,樹種單一,林木結構不合理。1979年森林資源連續清查表明,懷集縣現有林地中,用材林占76.6%,而用材林中又以中幼齡的松木林和杉木材占優勢,中幼木佔用材林96.3%。

  森林覆蓋率的下降,使森林對暴雨的截滯、土壤的保護和水源的涵養等功能被削减,加劇了水土流失和洪灾的危害。面積比例較大的大部分中幼林扎根淺,附着的土層薄,這次特大暴雨産生大量的表層流,使整片表土連同中幼林木一起崩塌,隨流瀉下,灾情慘重。

  4.2 河道缺乏管理

  由於水土流失,北江河道淤積日漸增加,使河道泄洪能力大大降低。以綏江爲例,廣寧縣至仙溪口14km長的河段,近年來河床淤高80~100cm,部分河段淤高達200cm。廣寧縣廣屯鄉的河道河床也淤高達100cm。北江幹流清遠以下則沙洲纍累,連年不斷增高。

  在河道沙洲上種植或圍墾所形成的河障衆多,情况也十分嚴重,如綏江在廣寧縣内有沙洲種竹1330多公頃,本已阻礙行洪,但一般洪水時還可以泄洪;70年代毁竹圍田後,形成高堤使過水斷面面積大大减少,大洪水時泄洪能力滯緩,水位抬高,加重了洪水威脅。

  4.3 水利工程缺乏從防洪的角度去全面規劃

  這次洪水,雖然流域的骨幹水利工程經受住考驗,也有許多較大工程起了削减洪水作用,但各種小型水利工程,如大小山塘、小水庫、小水電站及小水壩等,却幾乎全部被冲毁。原因是這些小型水利工程只考慮灌溉和發電,没有注重防洪的設計。例如逕口樞紐的閘壩,原設計24孔,每孔净寬5m,閘孔過水净高僅爲3.5m左右,這次由於濱江帶下大量的樹干、樹枝等漂浮物,積壓在閘門孔,使洪水無法排泄而决壩;又如船逕地區的截洪渠上修築了有妨礙排洪的渡槽,最後也發生潰缺。在一些地方沿河築陂壩過密集,只考慮枯季盡快引滿,而洪水一到,影響泄洪,常沿側坡改道,加大了灾情,再加上多數工程年久失修,堤圍蟻穴成灾,更易冲垮。

  另外,客觀上暴雨中心區的水庫防洪能力不够,中下游總庫容約25億m3,82·5大洪水時,因前期雨量蓄滿,只截洪5億m3,僅占本次洪水的6%,也是洪灾加重的重要原因。

  5 北江洪水對策

  82·5北江洪灾給國家和人民帶來重大損失,這次特大暴雨的灾害雖無法避免的,但我們若平時加强防洪防灾措施,未雨綢繆,是可以减輕洪水的危害的。根據上述分析,結合82·5洪灾的情况,爲吸取教訓,本文提出如下建議與對策:

  5.1 作防洪的全流域規劃

  在瞭解暴雨分佈情况下,對常出現暴雨中心的地區,尤其是在清遠、珠坑等的袋形山地地區,各種水利工程都應考慮防洪、减洪的特别措施。同時結合流域規劃,加强水土保持建設,具體内容爲:

  (1)育林建林

  在總體發展規劃許可的條件下,應盡量增加森林面積,進行森林水文規劃,對森林的位置、高度以及森林類型、樹種等等,結合防洪進行統籌規劃。在暴雨中心,以降低洪峰量爲目的,應種植根深、葉茂、干大的樹種,初期不要考慮用材林和柴薪林,其它地區則因地制宜,合理種植,嚴禁毁林和全墾全種等。 

  (2)做好土地利用規劃,有計劃地改進耕作方式和耕作技術

  在暴雨中心地區,禁止順坡開墾,最好種植多層林木(喬、灌、草)。實在需要開墾時應作梯田,並加石埂和設有良好的排水溝。其餘地區凡導致水土流失的耕作方式,都一律禁止。

  (3)作好城鎮鄉村居民點的統籌布局。

  在山洪暴發區及暴雨匯集區,應嚴格控制村落、圩鎮的發展規模。這次洪灾嚴重者都發生在地形低窪區,應引起足够重視。在山區,歷史上常發生陣性暴雨的高山一側,也不宜建圩鎮、村落,以期能最大限度地避免人民生命財産的損失。

  5.2 水利工程建設應符合防洪規劃

  在暴雨中心區的一切水利工程,應符合泄洪的要求和全流域的水利規劃布局。適當興建大中型水庫以加强蓄洪、滯洪能力。應按不同雨量區采取不同的工程措施,特大暴雨區更應加大安全排洪的能力,平日灌溉,蓄水、發電等工程管理也應結合防洪排洪來安排,多吸取國内外這方面的經驗作爲參考。

  5.3 重視河道管理

  在重要河段挖沙以加深河槽,或研究以水攻沙的排沙技術。各部門都要根據排洪防洪的重要性,主動遵守國家頒佈的水法,凡是河障或影響泄洪的工程或建築,都應拆掉或改建,總體建設要一盤棋,以人民生命財産爲重,加築必要的防洪大堤,以免發生巨大損失。也應利用蘆苞涌和西南涌的排洪能力,减輕北江洪水威脅。

  5.4 加强報汛系統建設

  從歷史上分析,北江大洪水多在前汛期,且有其週期規律。應加强報汛系統建設,搞好洪水、天氣預報。利用北江現有先進的自動化報汛系統,提高預報的預見和準確率,並進行洪水長期預報的理論分析和嘗試。

  5.5 組織科學隊伍,加强對策研究

  北江82·5洪灾已過了8年,但北江洪水對策的研究還不够充分,建議組織科學隊伍,不斷繼續深入研究暴雨區的崩崗、泥石流問題,找出防止或减輕的方法。並加强研究暴雨天氣的機理,制定切實可行的流域防洪規劃,與總體開發規劃結合,使北江再遇特大暴雨時,洪灾得以避免或减輕。

  (原載:中山大學學報,自然科學版,1991。)
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