洪水

09/21/2022
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[拼音]:hongshui

[英文]:floods

暴雨或急骤的融冰化雪和水库垮坝等引起江河水量迅猛增加及水位急剧上涨的现象。山区河流的这种现象称为山洪。如暴雨引起山坡或岸壁的崩坍,大量泥石连同水流下洩,则成为泥石流。水库溃坝,存蓄的大量水体突然洩放,使下游河段的水位流量急剧增涨的现象,称为溃坝洪水。冰川融水积聚而成的冰湖溃决时,也发生类似现象。地震或其他原因引起的巨大山体的滑坍,常会堵塞河流,使上游的水位急剧上涨,而当堵塞部分被水流冲开时,在下游河段也会发生这种现象。在河口的感潮河段,在河流的高水或洪水时期河流水流受到台风或高潮的影响,水位也会升高很多,甚至超过单独由上游来水形成的最高洪水位。寒冷地带的河流在冬季或春季因冰凌堵塞引起水位急剧上涨的现象,称为凌汛(见汛期)。

当流域上发生暴雨或融雪时,在流域各处所形成的地面径流,都依其远近先后汇集于河道的出口断面处。当近处的地面径流到达该出口断面时,河水流量开始增加,水位相应上涨,这就是洪水起涨之时。随著远处的地表径流陆续流到,河水流量和水位继续增涨。及至大部分高强度的地表径流汇集到出口断面时,河水流量增至最大值,称为洪峰流量。其相应的最高水位,称为洪峰水位。此后,洪水流量和水位逐渐下降。到暴雨停止以后的一定时间,当远处的地表径流和暂时存蓄在地面、表土、河网中的水量均已流经出口断面时,河水流量及水位即回落到接近于原来状态,这时即为洪水落尽之时。如在方格纸上,以时间为横座标,以江河的水位或流量为纵座标,可以绘出洪水从起涨至峰顶到落尽的整个过程曲线,称为洪水过程线。由于洪水的整个过程两头低中间高,形似山峰,故称洪峰。洪水涨落过程因洪水成因不同而异,典型过程有下列几种。

暴雨洪水型

热带和温带地区的河流的洪水主要由暴雨形成。小河的流域面积和河网的调蓄能力都小,因此一次暴雨即形成一次洪峰,并且暴涨暴落。大河的流域面积大,不同场次的暴雨在不同支流所形成的多次洪峰先后汇集到大河时,各支流的洪水过程往往相互叠加,又由于河网、湖泊和水库的调蓄,洪峰的次数减少,而历时则加长,涨落速度比较平缓。

中国的多雨季节由南向北逐渐推迟,华南地区为2月至6月,华北、西北、东北则为6月至10月,相应地,各地区的洪水发生季节也不相同。图1是中国两条河流的典型暴雨洪水过程线。图1a是湖南省耒水耒阳站的1956年汛期逐日平均流量过程线。由于该站处于华南地区,集水面积不大(9132平方公里),所以暴雨洪水集中发生在2至6月,洪峰次数很多,暴涨暴落。图1b是长江干流宜昌站1956年汛期流量过程线。由于该站集水面积处于中国中部地区,所以暴雨洪水集中发生在 4~9月。又由于集水面积很大(1005501平方公里),若干大支流的洪水往往叠加在一起,所以洪峰次数减少,涨落比较平缓。

凌汛型

北半球中高纬度地区的自南向北的河流(或河段),在冬季北部河段开始结冰封冻,而南部河段尚在流凌。当大量冰凌流到北部已封冻的河段处,往往壅积成为冰坝(见河流冰情),使水位升高。在春季,南部河段先解冻开河,大量冰凌连同流水壅至北部尚在封冻的河段,也会堵塞河道形成冰坝,迅速抬高水位,甚至高于暴雨洪水的最高水位,成为全年的最高水位。而当堵塞部分由于壅积很高、水压过大而被冲开时,本站和上游的水位,迅速降落,而流量却迅猛增加,形成历时很短、急骤涨落的洪峰。由滑坡堵塞或水库垮坝所形成的洪水,其涨落过程与此相似。在中国北方的河流如黄河上游自兰州至包头一段及下游自兰考至河口一段,松花江下游干流的通河以下河段,都存在这种现象(图2)。

融雪洪水型

在南北半球的高纬度寒冷地区,如苏联、加拿大的大部分和中国的东北北部地区,冬季的积雪较厚,春季气温大幅度升高时,各处积雪同时大量融化,就会形成江河的融雪洪水。在积雪较厚而夏秋季暴雨不大的苏联和加拿大等地区,春季融雪洪水往往是全年最大的洪水。中国黑龙江省西部嫩江水系,位于大小兴安岭之间,冬季积雪较多,水流由北向南。其融雪洪水流量过程线见图3。

融雪融冰与暴雨混合型

在美国西部和欧洲的部分地区,春季降雨量很大,地面的积雪因降雨而同时融化,成为雨雪混合洪水。在中国甘肃省的河西走廊、青海、新疆、西藏等省区的一些有冰川和融雪补给的河流,当4、5月份气温升高时,低山的积雪先融,成为融雪洪水;6、7月份气温更高,高山上的冰川和积雪也融化成为冰雪洪水;这时如遇暴雨就成为雨雪冰的混合洪水;至 8、9月份则主要由暴雨形成洪水。图4是甘肃党河西千佛洞站1954年3~9月的逐日平均流量过程线。

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