淺析水文水資源防洪減災與環境管理措施

廖治棋，范北林，黃 莉,3

1.贛州市水利電力勘測設計研究院，江西贛州 341000；2.長江科學院 河流研究所，湖北武漢 430010；3.武漢大學 水資源與水電工程國家重點實驗室，湖北武漢430072

我國的洪澇災害主要體現在洪水災害和雨澇災害兩方面。洪水災害是因高強度降雨、冰川冰雪融化、堤壩潰決、風暴潮等自然現象和海平面上升、海水量增加、泥石流和山洪等一系列自然界異常所引發的災害現象；雨澇災害是因暴雨、大暴雨或長時間降水量過度集中導致地表徑流與積水，同時排水問題沒有受到妥善處理，進一步加劇城市、農田及居民住宅等受淹所形成的自然災害現象[1]。受我國的流域分布和氣候地形特征的影響，許多地區會在某一時段內同時遭受洪水和雨澇災害，雨澇伴隨洪水產生，二者之間沒有明確的劃分界限，因此，一般以洪澇災害統稱[2]。

洪澇災害在引發一系列嚴重自然災害的同時，對我國水文水資源環境也帶來了不可估量的問題和影響。對農業、養殖業生產及居民生活工作造成了嚴重的損失。加之近年來氣候變化活躍，極端天氣出現頻率直線上升，解決洪澇災害及其附屬水文水資源和生態環境問題刻不容緩[3-5]。

1 洪澇災害的成因

1.1 降水時空分布不均

季風活動的強弱是造成我國洪澇災害多發的主要原因，這一現象也導致降水在我國時空分布上嚴重不均，從而進一步致使洪澇和干旱頻繁交替產生[6]。

在時間尺度上，年內降水量主要集中在夏季（7—9月），而年際內交替變化，造成了較為復雜的周期性變化特征；在空間尺度上，西北地區干旱少雨，東部沿海地區（尤其是華南和東南地區）降水豐沛，各區域間的差異較大。相較于同緯度其他國家，我國西北地區降水顯著偏少，東南地區降水顯著偏多。

第四紀冰川期附帶的全球范圍內區域性地殼運動和氣候變化，使得全球性降溫現象加劇，海陸熱力差異顯著，東亞季風環流范圍加大，同時在青藏高原隆起時得以增強，我國相較其他同緯度地區雨熱更甚，洪澇災害出現頻率顯著提高[7]。

1.2 地勢條件與人類活動

由于我國地形受到區域性構造控制，形成西高東低、三級階梯狀逐級下降的地勢特征，這一特點也使得我國大多數河流流向為自西向東。受此限制，我國主要江河上游地勢陡峻，水流一瀉千里，而到中游、下游地區，地勢陡降，河道曲折迂回、河水流速驟減，大量泥沙淤積，行洪不暢，極易泛濫成災[8]。

隨著地球進入人類世界的新紀元，水系統已不能再被看作是單一自然系統， 而是一個兼容自然與人類的耦合系統，并具有越來越強的不確定性和不可預測性。加強地球（自然）—人類系統耦合研究，提出有效的科學策略和手段變得十分必要。人類通過農業生產、森林砍伐和破壞濕地等行為對陸地造成了干擾，這些干擾改變了大陸尺度的蒸散發、地下水補給、河流徑流和降水[9]。再者，人類活動所引發的氣候變化正對局地至全球尺度內水的運移和儲存造成破壞[10]。

1.3 水土流失嚴重

水土流失及其所伴隨的滑坡、泥石流等自然災害也密切影響洪水災害的發生。首先，由于極端暴雨導致水土流失；其次，水土流失的過程同時又進一步促進了洪澇災害的形成和發展。

這是由于水土流失災害嚴重破壞了森林植被和土地資源，使得生態環境惡化，削弱土壤調蓄水分的功能和作用，致使洪水發生的概率和強度大大提升；同時水土流失帶來的泥沙等物質長時間淤積在河湖和水庫中，使得對應的河床升高，更有地區高于兩岸土地，形成地上“懸河”，也在很大程度上加劇了洪澇災害的形成與發生[11-14]。

1.4 水利工程質量不達標

部分防洪工程修建年代較早，工程老化嚴重，年久失修，防洪和排澇標準較現代低，導致河湖水泛濫，不能及時排澇，下游農作物常常受到洪澇影響，產量大幅度降低。另有工程與當地實際情況不匹配，大量建筑物超期使用，破損現象普遍存在，同時基礎設施薄弱，加之部分田間工程在建過程受到投資力度和當地經濟條件的限制，許多項目和工程不能充分發揮其作用[15-18]。

2 洪澇災害的影響

2.1 飲用水供應系統被破壞

當洪澇災害發生時，原有安全水源被淹沒、破壞或淤塞，居民只能引用地表水源代替原有水源。然而這類水源常常受到上游人（畜）排泄物和工農建筑等的污染，尤其是在地勢較低的地區，洪水一旦持續時間較長，災民集中受困，更容易暴發水源性流行疾病，引發更嚴重的損失[19-23]。

對于一些水源條件原本就不好的地區，洪澇災害會造成地下水位的變化，進而使得飲用水中的鹽堿度和pH值發生變化，可能會造成霍亂等疫情蔓延。

2.2 食物短缺

洪澇災害往往規模較大，涉及范圍也較廣，因此，難免會發生局部災區食物送到不及時的現象。同時，隨著災情惡化，惡劣環境下的食品又極容易出現霉變，尤其是在陰雨天氣下的洪澇水災環境中，食物極易變質，從而引發災民食物中毒和流行性傳染病的發生。

更為重要的是，糧食短缺也使得災區人民身體素質下降明顯，由此更加易于各類疾病疫情散播和蔓延。

2.3 燃料短缺

在大規模、大范圍的洪澇災害中，受困災民燃料短缺的現象常有發生。這一現象迫使災民食用生冷食品和水，引發腸道傳染病的散播，同時嚴重降低災民個人衛生水平，尤其是在冬季，更容易滋生寄生蟲和細菌，使得一系列傳染病難以控制。

2.4 水體污染

洪澇災害對水體（水源）的污染主要體現在傳染病細菌的傳播上。在大規模洪澇災害峰值期間，由于洪水量大，對細菌和寄生蟲的稀釋作用增強，因此，此類疾病的發病率并無激增趨勢；然而當洪峰開始回落后，災區內澇區域遺留水體受到污染，則極易引發流行性傳染病的暴發和蔓延[25]。

2.5 居住條件被破壞

居民居住環境在洪澇災害發生過程中也會遭到大規模破壞。災害初期，災民被迫露營居住或者在十分簡陋的棚戶區暫住，這就導致大量人口聚集。然而即使災害退去，由于大量居所遭到破壞，仍然有大量災民持續居住在此類擁擠的環境中。

露宿條件惡劣導致災民極易受到蟲害襲擊，引發蟲媒傳染病，同時居住環境擁擠，更加有利于疾病的傳播與蔓延，一旦這種情況持續數月甚至更長時間，又會引發呼吸道傳染病等更嚴重的問題。

2.6 人口遷徙

當面臨大規模自然災害時，勢必需要采取大范圍的人口遷徙政策。但如此規模的人口流動，肯定會造成一系列的問題。

首先，當災區人員外流時，會攜帶地方性傳染疾病，會對未受災地區居民帶來不必要的損失和傷害。災民在災區重建后返鄉時，由于自身免疫力和衛生條件不佳，又會將其他地方的傳染病帶回已經受過重創的災區，很有可能產生二次傷害。其次，無免疫人群（兒童、老人等群體）完全暴露在流行病面前，同時破壞了正常人群的免疫系統，使得疾病傳播率和發生率大幅上升[26]。

3 洪澇災害的治理措施

3.1 水利工程措施

作為防洪除澇的根本措施之一，水利工程措施主要包括一系列水利工程建筑物的修建：水庫、塘壩、截留溝等，同時需要魚田間、生物等技術措施相結合，攔截地表徑流，以期完成涵養水源、防止洪水、保護水土環境的目的[27]。

3.2 水土保持措施

水土保持措施主要包括植樹造林、農業生產，根據不同地區不同地勢與氣候條件，采取不同的種植模式，因地制宜，合理布局，在保護農業生產的前提下，結合經濟適用林種，改善流域生態環境，保證農田高產、穩產，防止自然災害的發生。

3.3 水利工程管理

水利工程管理主要體現在管理設施的同步配套和管理人員的嚴格標準2個方面。不僅要在資金落實、設施驗收方面做好保障工作，同時還需要保證專業管理人員綜合素質，協調各級管理事宜，號召群眾和各級部門做好監督工作，保證工程管理的可行可靠[28]。

4 科技應用——衛星遙感監測

作為氣象災害中影響程度重大、發生頻率較高的自然災害之一，暴雨洪澇災害嚴重影響了人民生命和財產安全，因此，勢必要掌握洪澇災害災情空間分布信息[29-30]。

針對暴雨洪澇災害突發性和涉及范圍大的特征，利用衛星遙感監測能夠覆蓋大面積和大邊界的洪水范圍，同時能夠保障災情監測的及時性和準確性，最終實現災情提前預測，并提前采取防治措施。