黃河凌汛災害防御策略論文
時間:2022-10-10 03:31:00
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摘要:黃河凌汛災害是黃河下游嚴重的自然災害之一,歷史上曾以頻繁決口、難以防治而著名。黃河下游河道上寬下窄,彎曲連綿,險工、控導交錯對峙,容易形成冰塞、冰壩的河段較多。人民治黃以來,黨和政府十分關心黃河的治理,多次加高加固黃河堤防,興建河道整治工程,修建水庫和南、北展寬區(qū)等分滯洪工程,特別是1998年長江大水之后,國家加大了黃河治理力度,按照2000年設防標準,加高、加固兩岸堤防,加修、改建了許多河道整治工程和病險涵閘,近期又進行了標準化堤防建設,將黃河堤防建成“防洪保障線、搶險交通線、生態(tài)景觀線”,防洪工程的抗洪能力大大增強。防洪非工程措施也隨著國家法律、法規(guī)的逐步健全和科技水平的不斷提高而逐步完善。
關鍵詞:黃河凌汛成因防御措施
一、概況
黃河凌汛災害是黃河下游嚴重的自然災害之一,歷史上曾以頻繁決口、難以防治而著名。黃河下游河道上寬下窄,彎曲連綿,險工、控導交錯對峙,容易形成冰塞、冰壩的河段較多。人民治黃以來,黨和政府十分關心黃河的治理,多次加高加固黃河堤防,興建河道整治工程,修建水庫和南、北展寬區(qū)等分滯洪工程,特別是1998年長江大水之后,國家加大了黃河治理力度,按照2000年設防標準,加高、加固兩岸堤防,加修、改建了許多河道整治工程和病險涵閘,近期又進行了標準化堤防建設,將黃河堤防建成“防洪保障線、搶險交通線、生態(tài)景觀線”,防洪工程的抗洪能力大大增強。防洪非工程措施也隨著國家法律、法規(guī)的逐步健全和科技水平的不斷提高而逐步完善。小浪底與三門峽水庫聯(lián)合運用,可有效調(diào)節(jié)下游河道流量,減輕黃河下游凌汛災害,但河道主槽逐年淤積抬高,“二級懸河”的不利局面進一步加劇,局部河段仍不斷發(fā)生凌汛災害,應引起各級各部門的高度重視,凌汛期要密切注視凌情變化,采取一切措施,將凌災的損失降低到最低限度。
二、凌汛的成因
黃河下游是一個不穩(wěn)定的封凍河段,據(jù)統(tǒng)計,1950-2004年的55年間,山東河段有48年封凍,8年出現(xiàn)較嚴重凌情。黃河下游凌汛是由河道所處的地理位置決定的,除上游水庫下泄流量控制不當、涵閘引水等人為因素外,主要是氣溫、水溫、流量和河道形態(tài)等因素綜合作用的結(jié)果。
2.1氣溫
河道冰凌是低氣溫的產(chǎn)物,氣溫變化是造成凌汛的重要因素。黃河下游河道呈西南東北流向,上首位于北緯34度50分,黃河入海口位于北緯38度00分,上下相差3度10分。氣溫的變化使上段河道冷得晚,回暖早,負氣溫持續(xù)時間短;下段河道冷得早,回暖晚,負氣溫持續(xù)時間長。沿程緯度不斷變化,造成氣溫“上暖下寒”,上游河段的氣溫明顯高于下游河段氣溫,決定了黃河下游河段先封河后解凍的特性。當氣溫轉(zhuǎn)暖升高時,上段河道先解凍,下段河道還處于固封狀態(tài),上段已解凍的冰水流至處于固封狀態(tài)的下段,卡冰結(jié)壩造成凌汛。
2.2水溫
氣溫對凌汛的影響是通過水溫的變化體現(xiàn)出來的,冬季氣溫上暖下寒,溫差較大,上段河道封凍晚、開河早、冰層薄、封凍時間短,下段河道封凍早、開河晚、冰層厚、封凍時間長,在上段冰層解凍開河、冰水齊下時,下段冰層仍較堅固,容易導致冰凌阻塞,嚴重時形成冰壩,致使河道水位迅速上漲,形成嚴重凌洪。
2.3流量
黃河下游封凍期流量較小,封凍冰蓋較低,冰下過流能力小,封凍后,河槽內(nèi)增加的槽蓄水量大部分積存在寬河道內(nèi),當上游河段因氣溫升高或流量增加時,冰下蓄水量自上而下沿程釋放,流量逐漸增大,加上下游河道狹窄,因氣溫差異開河較晚,在上游來水的動力作用下,迫使冰蓋上漲,容易形成水鼓冰開的“武開河”,致使水位陡漲,形成冰壩,壅高水位,漫灘偎堤造成嚴重的凌汛災害,對黃河下游防凌十分不利。
2.4河道形態(tài)
黃河下游河道上游寬淺散亂,下游狹窄多彎,封河、開河期間極易出現(xiàn)冰凌卡塞,形成冰塞、冰壩,造成凌汛災害。主要表現(xiàn)在:艾山窄河段,該河段有黃河下游河道最窄的艾山卡口,險工與山體對峙,河寬僅275m,河道窄,彎道多,排冰能力小,易卡冰阻水;河道急轉(zhuǎn)彎或連續(xù)轉(zhuǎn)彎處,如河段呈“L”形、“S”形,流冰經(jīng)過這些河段時,主流頂沖凹岸后,急轉(zhuǎn)90度,或連轉(zhuǎn)數(shù)彎下泄,很容易在彎道處卡冰壅水,形成冰壩。
三、凌汛的危害及影響因素
3.1凌汛的危害
凌汛成因的復雜性和表現(xiàn)的特殊性決定了黃河凌汛的危害性,河道封凍后,阻攔了部分上游來水,使河槽的蓄水量不斷增加,水位上漲,解凍開河時,部分被攔蓄的水量急劇釋放出來,向下游推移,沿途冰水增多,形成凌峰。凌峰自上而下傳播時往往是一個遞增的過程,凌汛期的水位由于冰凌施加水流的阻力作用,相同流量的水位比無冰期高。凌情嚴重年份,局部河段水位壅高,造成灘區(qū)漫灘,堤防出現(xiàn)坍塌、管涌、滲水等險情,甚至發(fā)生決口。凌汛洪水雖不如主汛期洪水量大,但在水流的動力作用下,對河道、堤防工程具有極大的破壞作用。
3.2凌汛的影響因素
3.2.1黃河下游從八十年代初至今已連續(xù)發(fā)生二十多年的暖冬天氣,近幾年異常天氣、極端氣候頻繁出現(xiàn),冬季氣溫可能由暖轉(zhuǎn)冷。
3.2.2小浪底水庫能有效控制下泄流量,但黃河下游冬季引水量明顯增大,且受天氣影響引黃流量變幅較大,易引起大河流量驟變。凌汛期既要確保防凌安全,又要保證引黃水量。如遇強冷空氣侵襲,引黃渠道極易發(fā)生卡冰,甚至發(fā)生渠道決口,一旦停止引水,將導致黃河流量陡增,有可能引發(fā)“武開河”,甚至出現(xiàn)局部漫灘,發(fā)生凌災。
3.2.3黃河下游河道狹窄彎曲,易卡冰壅水的邊界條件并未改變,近年來黃河下游河道淤積嚴重,“二級懸河”的不利局面進一步加劇,排洪能力下降,漫灘幾率增加,一旦凌水漫灘,不僅灘區(qū)群眾損失巨大,也將危及堤防安全。
3.2.4黃河凌情復雜。黃河凌汛受氣溫、流量、引水、河道邊界條件等多種因素影響,變化十分復雜。黃河冰凌運動規(guī)律尚未完全掌握,凌災發(fā)生的時間、地點等還不能準確預測。防凌信息化建設仍不能滿足黃河防凌的需要。
3.2.5防洪工程存在一些薄弱環(huán)節(jié)。臨黃堤存在不少險點、險段,部分新修工程沒有經(jīng)過洪水考驗,險工、控導工程易出現(xiàn)根石走失、坦石下蟄等險情。南、北展寬區(qū),東平湖滯洪區(qū)分水分凌受各方面條件的限制,實施難度較大。
3.2.6防凌搶險難度大。凌汛期間,天寒地凍,取土困難,對防守和搶險十分不利,特別是冰水偎堤后,一旦出現(xiàn)險情,許多搶險方法、搶險措施難以實施,致使險情不能得到有效控制而造成較大災害。
四、防凌措施
凌汛的防治措施是在認識冰凌演變規(guī)律的基礎上不斷提高的,在實踐的基礎上,人們逐步認識到凌汛危害的主要原因是水不是冰。隨著防凌工程的不斷增加,防凌措施在理論和實踐中逐步得到改進,對保證凌汛安全將起到很大的作用。
4.1明確防凌責任
堅強有力的領導是確保防凌勝利的首要條件,黃河防凌工作實行行政首長負責制,各級政府和有關部門要把防凌當作一項重要工作來抓,統(tǒng)一指揮,分級分部門負責,逐級簽訂責任書,及時抓好檢查落實。當發(fā)生重大險情、分滯凌洪或?qū)嵤┍璞茣r,各級防指視情派工作組赴現(xiàn)場進行指導,按照各自的責任分工開展工作,從隊伍建設、物料儲備、工程防護、凌汛觀測、遷安救護及凌汛搶險等方面采取措施,做好冰凌測報工作,準確、及時地提供觀測數(shù)據(jù),搞好防凌準備工作,對確保防凌安全將起到重要作用。
4.2加強防凌隊伍建設
黃河防凌隊伍由黃河防汛搶險專業(yè)隊伍、群眾隊伍、人民解放軍和武警支援黃河防凌部隊三部分組成,實行專業(yè)隊伍和群眾隊伍相結(jié)合,軍民聯(lián)防。黃河專業(yè)隊伍由黃河職工組成,是防凌的技術骨干力量,擔負著水情與工情測報、通信聯(lián)絡、冰凌觀測、冰凌爆破、工程防守與搶險和群眾隊伍防凌搶險技術指導等任務。群眾防凌隊伍是黃河防凌的主力軍,主要負責堤線防守、防洪工程查險、搶險、料物運輸及灘區(qū)、蓄滯洪區(qū)群眾遷移安置。人民解放軍是黃河防凌的突擊力量,主要承擔重點河段、重大險情搶險,分凌閘閘前圍堰、行洪障礙及冰凌爆破、灘區(qū)群眾緊急遷安救護等任務。凌汛期間,積極組織防凌隊伍,加強隊伍建設,搞好防凌人員培訓,提高防凌人員的業(yè)務素質(zhì)和操作能力,進行必要的爆破演練,使防凌隊伍真正擔負起防凌責任,提高防凌搶險水平,一旦需要,即可投入防凌搶險。
4.3加強凌情觀測和預報
凌情觀測是防凌的依據(jù),是防凌工作的耳目,其目的是了解和掌握全部冰凌、氣象資料,研究冰凌的發(fā)展變化。冰情觀測主要是觀測結(jié)冰地點、面積、冰量、淌凌密度、速度,封凍地點、長度、寬度、封凍形式、冰厚以及冰色、冰質(zhì)變化、冰堆形成的位置等。凌情嚴重時,適當增加觀測點,增加觀測次數(shù),及時分析凌情,預測冰凌的發(fā)展趨勢,及早采取防凌措施。凌情預報可增加防凌的預見性和主動性,是指揮防凌工作的重要依據(jù),凌汛期間,密切注視天氣變化,加強水文、氣象觀測,提高凌情預報的準確度,爭取防守的主動性。加強水文站網(wǎng)建設,改善施測設備和技術,加大觀測力度,提高預報水平和預報精度,為防凌決策提供可靠的依據(jù)。
4.4利用水庫防凌
小浪底水庫和三門峽水庫聯(lián)合運用,再輔以東平湖水庫,能夠有效控制黃河下游河道的流量,消減凌汛期河道的槽蓄水量,控制開河期凌汛流量,減輕對黃河下游的凌汛威脅。利用水庫發(fā)電泄流水溫,使水庫下游一定距離的河段不封凍。
4.5分水分凌
把受冰凌阻水而壅蓄在河道中的部分水量,通過沿岸涵閘或分水工程,有計劃地分泄出去,有效減少河道內(nèi)的槽蓄水量,消減凌峰流量,避免冰水泛濫成災。為此,凌汛期間,要搞好涵閘檢修及渠道清淤,封凍前泄空渠道,避免渠道存水結(jié)冰后,在開河期分水時造成渠道卡凌。涵閘凌汛期引水要統(tǒng)一調(diào)度,實行計劃引水,保持適宜的河道流量,促使凌情向有利于防凌的方向發(fā)展。在下游狹窄河段,為解決凌洪威脅,可利用南、北展寬工程進行分凌,根據(jù)臨時卡冰情況,一旦需要,開閘分凌,減輕冰凌威脅。
4.6破冰防凌
破冰對黃河防凌至關重要,在歷年的防凌工作中發(fā)揮著極大的作用。根據(jù)冰凌的發(fā)展情況,在開河期,確需破冰時可采用炸藥爆破、打冰、炮擊、撒土等方式,其中炸藥爆破法是較為有效、實用的破冰方法。其作用是擴大斷面、增大排冰能力,疏導冰凌的下泄,減少冰凌堵塞。實施爆破前,需準備一定數(shù)量的防凌機械和破冰工具,事先詳細勘察封冰河段的河勢溜向,根據(jù)冰凌預報、河道封凍、斷面過流等情況,制定爆破計劃。爆破隊員要熟悉破冰技術和安全操作規(guī)程,按照“寬河道不破、窄河道破”的原則,選好破冰河段,預測可能形成冰凌卡塞、產(chǎn)生冰壩的河段,掌握破冰經(jīng)驗和注意事項,嚴格實行崗位責任制,選擇好破冰時機,確保爆破工作的順利實施。公務員之家
五、建議
黃河防凌是一項非常復雜的工作,冰凌的變化規(guī)律還沒有完全掌握,凌情預報水平還有待于進一步提高,凌汛期黃河流量小,防凌意識差,加之黃河下游河道寬淺、彎曲、游蕩多變的特點,一旦出險,取土、搶險困難,防凌難度會進一步增加。建議,在今后的防凌工作中,加強領導,嚴格實行地方行政領導負責制,建立健全各項責任制和防凌工作制度,強化防凌意識;在防凌實踐中,熟練掌握防凌業(yè)務知識,逐步認識和掌握凌汛的演變規(guī)律,積極研究防凌搶險方法,提高搶險能力;加大投入力度,逐步修訂和完善防凌預案,增強預案的實用性和可操作性;各相關單位相互配合,提高凌情的預報、測報水平,協(xié)調(diào)好防凌、發(fā)電、灌溉三者之間的關系;做好搶險和灘區(qū)群眾的遷安救護與救災準備,搞好物資、交通、通信等各種后勤保障工作。結(jié)合當年凌情的實際情況,采取靈活的防凌措施,齊心協(xié)力,確保黃河下游凌汛安全。