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水利常識
發布時間:2022-04-20 22:07:10

  

水系是指由河流的幹流和各級支流以及流域内湖泊、沼澤或地下暗河形成彼此相連的集合體,又為河系。它包括流域内河流的幹流和全部支流以及人工水道、水庫、湖泊、沼澤和暗流等。河流是由一定區域内的地表水和地下水所補給,經常性或間歇性沿着狹長凹地流動的水流。直接彙入海洋或流入内陸湖泊的河流稱為幹流。它彙集流域全部面積上的地表水和淺層地下水。直接彙入幹流的河流稱一級支流。彙入一級支流的河流稱二級支流。餘類推。如直接入海的黃河為幹流。流入黃河的渭河為黃河的一級支流。彙入渭河的泾河為二級支流。水系的名稱一般是用幹流的河名或以注入的湖泊、海洋名命名,如長江水系、太湖水系、太平洋水系等。

  根據水系的幹支流在平面上的分布形式可分為五類。①樹枝狀水系:整個水系幹支流的分布形狀如同一棵枝桠繁茂的大樹,幹流接納兩側衆多的大小支流,如閩江水系。②扇狀水系:幹流下遊較短的河段内,相繼接納較多的主要支流,全水系在平面上如同一把平展的扇子,幹流下遊河段水量增加較快,常易形成峰高量大的洪水災害,如海河水系。③羽狀水系:幹流兩岸分布着大小相近的較短支流,形似羽毛狀,如錢塘江水系。④平行狀水系:水系的主要支流的流向大緻相互平行,或主要支流先與幹流平行再彙入幹流下遊,如淮河水系。⑤混合狀水系。較大水系因其幅員廣闊,地形、地質複雜,水系内各河流的分布形态也複雜多樣,常為上述各種水系狀态組合而成。長江水系的上遊金沙江、雅砻江、大渡河為平行狀,嘉陵江為扇狀,漢江為羽毛狀,珠海、贛江為樹枝狀等,這些不同類型的幹支流分布,使長江成為混合狀水系。

  用以描述水系性态的特征值如下。①河長:為自河源沿河流中泓線至河口的距離,是确定河流比降、估算航程和河槽彙流時間等的主要參數。②落差:為河段上下斷面間的垂直高差,是決定河流水能資源、航道設計等的主要參數之一。③比降:為河段落差與相應河段長度的比值,可全河計算,也可分段計算。④彎曲系數:為河段實際長度與河段兩端點間直線距離的比值,是影響河流水力特性的因素之一。⑤河網密度:即河流某斷面以上流域内單位面積上的河流長度。河網密度表示水系發育和河流分布疏密的程度。⑥分汊系數:開始有分流汊河處以下的幹流和各汊流的河道總長與分汊以下的幹流河長的比值。分汊系數越大,表示該河段汊流越多,水流越分散,泥沙越易淤積,河床越不穩定。⑦河網發展系數:某級支流的總河長與幹流河長之比值稱為該級河網發展系數。系數越大,表明支流長度超過幹流長度越多,因此河網對徑流的調節作用越大。⑧河網不均勻系數:為左岸支流總長與右岸支流總長之比值,說明幹流兩岸河網不對稱程度。

水系特征值是整治和開發河流的重要參數,也是研究河流運動、分析水文變化規律的重要依據。 


水利樞紐

修建在同一河段或地點,共同完成以防治水災、開發利用水資源為目标的不同類型水工建築物的綜合體。水利樞紐工程通常是水利工程體系中最重要的組成部分,一般由擋水建築物(壅水)、洩水建築物、進水建築物以及必要的水電站廠房、通航、過魚、過木等專門性的水工建築物組成。

  水利樞紐按承擔任務的不同,可分為防洪樞紐、灌溉(或供水)樞紐、水力發電樞紐和航運樞紐等。多數水利樞紐承擔多項任務,稱為綜合性水利樞紐。影響水利樞紐功能的主要因素是選定合理的位置和最優的布置方案。水利樞紐工程的位置一般通過河流流域規劃或地區水利規劃确定。具體位置須充分考慮地形、地質條件、使各個水工建築物都能布置在安全可靠的地基上,并能滿足建築物的尺度和布置要求,以及施工的必需條件。水利樞紐工程的布置,一般通過可行性研究和初步設計确定。樞紐布置必須使各個不同功能的建築物在位置上各得其所,在運用中相互協調,充分有效地完成所承擔的任務;各個水工建築物單獨使用或聯合使用時水流條件良好,上下遊的水流和沖淤變化不影響或少影響樞紐的正常運行,總之技術上要安全可靠;在滿足基本要求的前提下,要力求建築物布置緊湊,一個建築物能發揮多種作用,減少工程量和工程占地,以減小投資;同時要充分考慮管理運行的要求和施工便利,工期短。一個大型水利樞紐工程的總體布置是一項複雜的系統工程,需要按系統工程的分析研究方法進行論證确定。

  水利樞紐常按其規模、 效益和對經濟、 社會影響的大小進行分等,并将樞紐中的建築物按其重要性進行分級。對級别高的建築物,在抗洪能力、強度和穩定性、建築材料、運行的可靠性等方面都要求高一些,反之就要求低一些,以達到既安全又經濟的目的。


  

用壩、堤、水閘、堰等工程,于山谷、河道或低窪地區形成的人工水域。它是用于徑流調節以改變自然水資源分配過程的主要措施,對社會經濟發展有重要作用。水庫的建造可以追溯到公元前約3000年。早期的水庫由于受技術水平的限制一般較小,近代水工建築技術的發展,興建了一批高壩,從而形成了一批巨大的水庫。中國在20世紀50年代以前水庫不多,規模較小,以後興建了一大批各種類型的水庫。

  類型。根據水庫的位置與形态,其類型一般可分為以下幾種。①山谷水庫,系用攔河壩橫斷河谷,攔截天然河道徑流,擡高水位而成,絕大部分水庫屬于這一類型;②平原水庫,系在平原地區的河道、湖泊、窪澱的出口處修建閘、壩,擡高水位形成,必要時還在庫周圈築圍堤,如當地水源不足還可以從鄰近的河流引水入庫。此外,在幹旱地區的透水地層,建築地下截水牆,截蓄地下水或潛流而形成地下水庫。

  規模。目前已建成很多高壩大庫。截至20世紀80年代末,世界上已建庫容在1000億m³以上的水庫有6座,其中蘇聯的布拉茨克(見彩圖)和埃及的阿斯旺高壩的庫容分别達到1694、1689億m³。此外,大部分庫容由維多利亞天然湖構成的烏幹達的歐文瀑布水庫總庫容為2048億m³。中國目前庫容最大的是龍羊峽水電站水庫(247億m³),其次是新安江水電站水庫(220億m³)和丹江口水利樞紐水庫(208.9億m³)。

  中國水庫的規模按庫容大小劃分,其中庫容大于10億m³為大(1)型,庫容在 1~10億m³為大(2)型,庫容在0.1~1億m³為中型,庫容在100~1000萬m³為小(1)型,庫容在10~100萬m³為小(2)型。

作用與影響。水庫可以攔蓄洪水、集中落差、調節河川徑流及地下徑流,故可用于防洪、水力發電、灌溉、航運、城鎮供水、養殖(見水庫養殖效益)、旅遊(見水利旅遊效益)、改善環境等許多方面,取得巨大的經濟、社會和環境效益。由于興建水庫,也會帶來一系列自然情勢的變化,應當在水庫工程規劃與設計中予以認真研究,對其不利影響要妥善處理。一般要對以下方面給予考慮:①水庫淤積,水流進入水庫後流速減慢,泥沙随即沉積,從而引起回水擡高與庫容減少;②水庫水量損失,包括水庫蒸發與水庫滲漏,如水量損失過大應在規劃設計中考慮采取必要的措施;③對水庫誘發地震(見水庫地震),應加強監測;④水庫塌岸;⑤水庫浸沒;⑥水庫水質變化,包括水溫變化及富營養化等問題;⑦水庫對當地氣候的影響等(見水利工程環境影響評價)。


 水能資源

以位能、壓能和動能等形式存在于水體中的能量資源,又稱水力資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能和海洋熱能資源;狹義的水能資源指河流水能資源。在自然狀态下,水能資源的能量消耗于克服水流的阻力,沖刷河床、海岸、運送泥沙與漂浮物等。采取一定的工程技術措施後,可将水能轉變為機械能或電能,為人類服務。

水能資源指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。是自由流動的天然河流的出力和能量,稱河流潛在的水能資源,或稱水力資源。

廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源。水能是一種可再生能源(見新能源與可再生能源)。到20世紀90年代初,河流水能是人類大規模利用的水能資源;潮汐水能也得到了較成功的利用;波浪能和海流能資源則正在進行開發研究。

人類利用水能的曆史悠久,但早期僅将水能轉化為機械能,直到高壓輸電技術發展、水力交流發電機發明後,水能才被大規模開發利用。目前水力發電幾乎為水能利用的唯一方式,故通常把水電作為水能的代名詞。

構成水能資源的最基本條件是水流和落差(水從高處降落到低處時的水位差),流量大,落差大,所包含的能量就大,即蘊藏的水能資源大。全世界江河的理論水能資源為48.2萬億度/年,技術上可開發的水能資源為19.3萬億度。中國的江河水能理論蘊藏量為6.91億千瓦,每年可發電6萬多億度,可開發的水能資源約3.82億千瓦,年發電量1.9萬億度。水能是清潔的可再生能源,但和全世界能源需要量相比,水能資源仍很有限,即使把全世界的水能資源全部利用,在20世紀末也不能滿足其需求量的10%。

中國水能資源分布:中國在20世紀70年代末做了普查,統計了單河理論蘊藏量0.876億千瓦·時/年以上的河流3019條,總理論蘊藏量為5.7萬億千瓦·時/年;加上部分較小河流後,合計為5.92萬億千瓦·時/年(未統計台灣省水能資源),居世界第一位。經統計,單站裝機500千瓦及以上的可開發水電站共11000餘座,總裝機容量37853萬千瓦,多年平均年發電量19233億千瓦·時。全國各大區和各水系的理論蘊藏量和技術可開發資源的分布。據1993年的初步估算,經濟可開發資源為:裝機容量29000萬千瓦,多年平均年發電量12600億千瓦·時。

中國河川水能資源的特點:①資源量大,占世界首位。②分布很不均勻,大部集中在西南地區,其次在中南地區,經濟發達的東部沿海地區的水能資源較少。而中國煤炭資源多分布在北部,形成北煤南水的格局。③大型水電站的比重很大,單站規模大于200萬千瓦的水電站資源量占50%。已于1994年12月開工的長江三峽工程的裝機容量為1820萬千瓦,多年平均年發電量840億千瓦·時。位于雅魯藏布江的墨脫水電站,經查勘研究,其裝機容量可達4380萬千瓦,多年平均年發電量2630億千瓦·時。

中國水電能資源:我國是世界上水電能資源最豐富的國家之一。根據最新的水能資源普查結果,我國江河水能理論蘊藏量6.94億千瓦、年理論發電量6.08萬億千瓦時,水能理論蘊藏量居世界第一位;我國水能資源的技術可開發量為5.42億千瓦、年發電量2.47萬億千瓦時,經濟可開發量為4.02億千瓦、年發電量1.75萬億千瓦時,均名列世界第一。

1905年7月中國第一座水電站台灣省龜山水電站建,裝機500千伏安。1912年,中國大陸第一座水力發電站雲南昆明石龍壩水電站建成發電,裝機480千瓦。1949年,全國的水電裝機為16.3萬千瓦;至1999年底發展到7297萬千瓦,僅次于美國,居世界第二位;到2005年,全國的水電總裝機已達1.15億千瓦,居世界第一位,占可開發水電容量的14.4%,占全國電力工業總裝機容量的20%。到2010年8月,随着華能小灣水電站四号機組日前投産發電,我國電力裝機達到9億千瓦,其中水電裝機突破2億千瓦,繼續穩居世界第一。


  

水災泛指洪水泛濫、暴雨積水和土壤水分過多對人類社會造成的災害而言。水災可分為洪災、澇災、漬災和潮災。①洪災:暴雨、融冰、融雪,或水庫、堤壩決口引起地面水漫流和土地淹沒造成的災害;②澇災:長期降雨或暴雨不能及時排入河道溝渠形成地表積水造成的災害;③漬災:土壤中水分過多,不能及時排出,影響農作物生長造成的災害;④潮災:由潮汐和台風、溫帶氣旋等強烈天氣系統形成超常潮水引起的災害。一般所指的水災,以洪澇災害為主。水災威脅人民生命安全,造成巨大财産損失,并對社會經濟發展産生深遠的不良影響,防治水災成為世界各國保證社會安定和經濟發展的重要公共安全保障事業。

 

泥石流(mudflow; debris flow)

在山區由于暴雨、冰雪強烈消融或冰湖潰決,使山谷中積存的松散岩土體向下遊開闊地傾瀉的一種突發性洪流,又稱山洪泥流。泥石流中固體物質的體積含量一般超過15%,最多可達70%~80%,是碎屑與水組成的高容重兩相混合流體。泥石流具有爆發突然,曆時短暫,沖擊力大等特點,往往直接危害着工農業生産和人們的生活。

泥石流的形成條件和結構 泥石流形成需具備3個基本條件:①溝谷斜坡地帶分布有大量的松散堆積物;②溝谷中具有陡峻的谷坡地形和較大的縱坡,有利于松散堆積物與水流彙集,并使之迅速下瀉;③溝谷上、中遊必須有充沛的急(劇)水源,如暴雨、冰湖潰決,并因地形陡峻可産生強大的水動力。泥石流多分布在斷裂或褶皺發育、新構造運動強烈,地震頻率高、烈度強,岩體風化破碎,植被不良、水土流失嚴重的山區。在幹旱多年的暴雨季節,或高山冰川與積雪強烈消融時期最易發生。目前有些地區的泥石流,并非是完全由自然條件所造成,而與人類不合理的工程經濟活動密切相關。如不正确的開挖邊坡、毀林開荒、劈山造田、人工爆破和開礦棄渣等,破壞了地表原有的結構和平衡,造成嚴重的水土流失,産生大面積的崩塌和滑坡,為形成泥石流提供了固體物質的來源。典型的泥石流一般由以下三部分組成:①形成區,大多為高山環抱的扇狀山間凹地,植被不良、岩土體疏松,滑坡、崩塌發育。②溝通區,位于溝谷中遊地段,往往呈峽谷地形,縱坡大,長度一般較形成區為短。③堆積區,位于溝谷出口處,地形開闊,縱坡平緩,流速聚減,形成大小扇形、錐形及高低不平的壟崗地形。

泥石流的分類 ①根據泥石流形成的誘發原因,可分為冰川型泥石流,暴雨型泥石流,融雪型泥石流,暴雨—融雪型泥石流,地震型泥石流,火山噴發型泥石流。②根據泥石流的物質結構與流态特征,又可分為紊流性泥石流(稀性泥石流)和層流性泥石流(粘性泥石流)。前者主要由水與沙、碎石和礫石所組成,粘土成分少,水起搬運介質作用,固體物質含量與容重比後者少而低;後者水與固體物質混為一個整體,作等速流動,大石塊在泥漿中呈懸浮狀态。③從地貌形态上泥石流又可分為河谷型泥石流和山坡型泥石流。④根據泥石流彙水面積的大小分為大(大于10千平方米)、中(1~10千平方米)、小(小于1千平方米)型泥石流。

泥石流的危害性 中國泥石流多分布在西南、西北和華北山區。西藏東南部山區是中國泥石流最發育的地區之一。1953年9月29日西藏波密縣古鄉冰川泥石流溝,爆發了一場特大泥石流,以高達40米左右的“龍頭”,穿越峽谷段傾瀉于波鬥藏布江谷地,毀滅了大片森林和農田。又如雲南境内小江(金沙江支流)蔣家溝泥石流,已有200多年的活動曆史,曾七次堵江斷流,形成了泥石流群。甘肅蘭州西固區洪水溝,1964年8月暴雨,溝上遊多處發生滑坡、崩塌,在暴雨的沖擊下形成強大的泥石流,翻越防護堤沖進居民區,造成重大損失。1973年7月蘇聯中亞,阿拉木圖河谷突然發生泥石流,主要是由高山冰川消融,大量冰水湧入河谷,直向阿拉木圖市傾瀉,沿途摧毀很多防護建築物,最後被一座石壩阻擋,才使阿拉木圖市免遭破壞。

勘測與防治首先應全面地進行區域性研究,包括地形地貌、地質構造、地層岩性和水文氣象(集水面積、補給來源及動态),搜集過去泥石流發生的範圍及遭受破壞的情況以及曾采用的防治措施、效果等資料。分析研究可能發生新泥石流的通道長度和寬度,泥石流進入河谷中所能具有的動能和體積,并編制泥石流地段的平面圖。泥石流防治有以下幾種措施:①封山育林,以保護彙水區和可能形成泥石流的地帶;②調節地表徑流,沿坡修建導流堤;③設置截擋建築物,如堤、壩等,也可設置排洪道。


● 冰淩(ice run)

水在零攝氏度或低于零攝氏度時,凝結成的固體稱為冰。流動的冰稱為淩。有時冰、淩通用,沒有嚴格區别。

當氣溫低于河流中的水溫時,水體開始失熱。當氣溫繼續下降,水溫達到和稍低于零攝氏度時,河流開始在岸邊和水内結冰。河流結冰是在動水中結冰,與湖泊結冰不同。湖水結冰僅限于水體表面,深層水體仍保持高于零攝氏度的溫度。河流由于水流的紊亂混合作用,水體失熱幾乎是整個水體同時進行。所以,河流不僅在水的表面形成薄冰和岸冰,而且在水内、河底形成水内冰。

河流冰情的演變過程按照冰量的增減,可分為成冰、融冰兩個階段。從開始結冰到最大冰厚出現,稱為成冰階段;冰從開始消融直至春季河流中流冰終止,稱為融冰階段。按照冰的形态變化,可分結冰、封凍、解凍3個時期。從河流開始結冰日到冰花、冰塊流動停止日,稱為結冰期;從流冰停止日到冰蓋融解開始日,稱為封凍期;從冰蓋消融開始流動日到流冰終止日,稱為解凍期。主要冰淩狀态和要素如下:(1)冰凇。漂浮于水面成細針狀或極薄片狀的冰晶,在流動中常聚集成松散的小片或小團。(2)微冰。多在岸邊出現的透明易碎的薄冰。(3)岸冰。沿河岸凍結的冰帶。因形成的時間和條件不同,又分初生岸冰、固定岸冰、沖積岸冰、再生岸冰和殘餘岸冰等形式。(4)冰花。浮于水面或水中的水内冰、棉冰和冰屑等。(5)流冰花。冰花随水流流動的現象。(6)流冰。冰塊或兼有少量冰凇、冰花等随水流流動的現象。(7)水内冰。在水面以下任何部位存在的冰。(8)疏密度。測驗河段内,冰塊與冰花的平面面積與敞露水面面積的比值。(9)敞露水面寬。測驗斷面上,固定岸冰以外的自由水面寬度。(10)冰蓋。橫跨兩岸覆蓋水面的固定冰層。(11)封凍及封凍日期。測驗河段内出現冰蓋,且敞露水面面積小于河段總面積的20%時為封凍。其開始出現的日期,為封凍日期。(12)冰上雪深。冰面上未受擾動的積雪厚度。(13)層冰層水。冰層中央夾有水層。(14)錨冰。水面以下凍結于河底或建築物上的冰。(15)清溝。封凍期間,河流中未凍結的狹長水溝。(16)連底凍。從水面到河底全斷面凍結成冰。(17)冰塞。冰蓋下面因大量冰花堆積,阻塞了部分過水斷面,造成上遊水位壅高的現象。(18)冰壩。在河流的淺灘、卡口或彎道等處,橫跨斷面并明顯壅高水位的冰塊堆積體。(19)岸邊融冰。封凍冰層自岸邊發生明顯融化,出現冰上積水或敞露水面的現象。(20)冰滑動。整片或被分裂的封凍冰層順流滑動一段距離後,又停滞不動的現象。(21)解凍及解凍日期。測驗河段内,已無冰蓋,或敞露水面面積已超過河段總面積為20%時為解凍。其開始發生的日期為解凍日期。在較長河段内有上下貫通敞露水面者,俗稱開河。(22)殘冰堆積。春季解凍後,沿河兩岸堆積的冰塊。(23)冰期。河流中出現冰情現象的整個時期。(24)封凍期。河流中出現封凍現象的整個時期。

由于地形地貌的差異,河流形态及水量變化不一。因此,并非所有河流都會出現上述的冰情演變過程。譬如,在黃河下遊,有的年份冷空氣活動頻繁,在零攝氏度上下變幅亦大,一個冬季可有多次封凍、解凍過程。又如黃河上遊某些河段及新疆部分河流,河道很陡,水流湍急,冬季隻有流冰而不封凍。

影響河流冰情變化的因素  大體上可歸納為熱力、動力、河道特征3個方面。(1)熱力因素:第一種情況是水體得到熱量,如太陽直接輻射和散射輻射,地下水加入的熱量,水流運動産生的熱量。第二種情況是使水體失去的熱量,如水面或冰面的有效逆輻射。第三種情況是在一定條件下使水體得熱,在另一種條件下使水體失熱,如蒸發時失熱,凝結時得熱;降雪時失熱,降雨時得熱;大氣與水流的熱交換;河床與水流的熱交換等。對于一個河段,單位時間内水體總熱量的變化,可列水體熱量平衡方程式進行計算。一般情況下,在成冰階段,水流為失熱過程,在融冰階段,水流為得熱過程。(2)動力因素:主要包括水位、流量、流速、風向、風速及波浪等。在封凍期,同樣的熱力條件下,如果流量大、流速快、順流方向的風速大,則水流的輸冰能力強,冰塊很難靜止下來,就能推遲封凍日期甚至不封凍;反之,則容易封凍。在融冰期,同樣的熱力條件下,如果流量大、流速快、漲差大、順流方向的風力強,則容易形成“武開河”;反之,則容易形成“文開河”。(3)河道特征:主要包括地理位置、河流走向及河道邊界條件等。在同樣熱力和動力條件下,有些河段先封凍,有些河段後封凍,有些河段容易形成冰塞、冰壩,有些河段則不容易形成冰塞、冰壩。一般來說,在陡彎、多彎處及沙灘較多處,先開始封凍,解凍時也容易形成冰壩。

普通冰的一些性質(1)水的結晶潛熱或冰的溶解潛熱為80cal/g(=335J/g);(2)純冰在零攝氏度和一個标準大氣壓的條件下,密度為0.91689克每立方厘米(常取0.917);(3)在零攝氏度和1013.25hPa(=1 atm)的條件下,冰的線膨脹系數為52.7x10(-6)K(-1);體積膨脹系數為120x10(-6)K(-1);(4)比熱為2.06J/g.k;(5)導熱系數一般為21mw/(cm.k);(6)強度受溫度、冰結構、加荷速度及試驗方法影響較大,尚無公認的計算公式和數據。抗壓強度範圍在0.3~5.5MPa/cm(2);抗剪強度約為抗壓強度的1/2;抗彎強度約為抗壓強度的1/5。

 

● 警戒水位

河流、湖泊随着水位逐步升高,重要堤防可能發生險情,需要加強防守的水位。遊蕩型河道,由于河勢擺,在警戒水位以下也可能發生塌岸等較大險情。大江大河堤防保護區的警戒水位多取定在洪水普遍漫灘或重要段開始漫灘偎堤的水位。當水位達到警戒水位時,河段或區域開始進入防汛戒備狀态,有關部門應進一步落實防守崗位、搶險備料和加強巡堤查險等工作。穿堤涵閘視情況停止使用。該水位主要是防汛部門根據長期防汛實踐經驗和堤防等工程出險基本規律分析确定的。中國大江大河及湖泊是以水文(水位)控制站作為河段或區域的代表,拟定警戒水位,經上級部門核定頒布下達。

中國在沿海一些港區或重要地區也設定警戒水位,是相當于當地防禦水位較低的防潮工程的高程。潮位超過警戒水平,則有局部地區受淹。該水位由潮位站與當地防汛部門根據保護區的地面高程、該地區的重要性以及防禦能力共同商定,經上級部門核定頒布下達。

 

● 保證水位

汛期堤防工程及其他附屬建築物能夠保證安全擋水的上限洪水位,又稱防汛保證水位,對堆積性河道稱設計防洪水位。當洪水位達到或低于這一水位時,有關部門有責任保證堤防工程及其他附屬建築物的安全。保證水位是制定保護對象度汛方案的重要依據,也是體現防洪标準的具體指标。

保證水位主要依據工程條件和保護區國民經濟情況、洪水特性等因素分析拟定。在實際工作中,多采用河段控制站或重要穿堤建築物的曆年汛期最高洪水位。如長江漢口站的保證水位,1954年以前為28.28m,即1931年實測最高洪水位;1954年以後定為29.73 m,即1954年實測最高洪水位。

保證水位可以随着河道和堤防工程情況變化,以及堤防保護區内的特定要求而變化,特别是在多沙河流,由于河床淤積和堤防的加高加固等,保證水位也需要相應提高。

 

  

江河、湖泊洪水在一年中明顯集中出現,容易形成洪澇災害的時期。由于各河流所處的地理位置和漲水季節不同,汛期的長短和時序也不相同。

汛期類型:根據洪水發生的季節和成因不同,一般要分為4種汛期:(1)夏季暴雨為主産生的漲水期稱為伏汛期;(2)秋季暴雨(或強連陰雨)為主産生的漲水期稱為秋汛期;(3)冬、春季河道因冰淩阻塞、解凍引起的漲水期稱淩汛期;(4)春季北方河源冰山或上遊封凍冰蓋融化為主産生的漲水期以及南方春夏之交進入雨季産生的漲水期稱為春汛期。在黃河上,由于上遊開河的淩洪傳到下遊,正值桃花盛開的季節,故又稱春汛期為桃汛期。因為伏汛期和秋汛期緊接,又都極易形成大洪水,一般把二者合稱為伏秋大汛期,通常簡稱為汛期。

汛期特點:中國多數江河的暴雨洪水發生在伏秋大汛期,暴雨洪水的季節性與雨帶南北移動和台風頻繁活動有密切關系,所以各地區汛期的起止時間不一樣。汛期(主要指伏秋大汛)起止時間的劃分,一般用該時段洪水發生的頻率來反映。以超過年最大洪峰流量多年平均值的洪水稱為"大洪水"。汛期時段的确定,是要保證90%以上的"大洪水"出現在所劃定的時段内;主汛期則以控制80%以上的"大洪水"來确定時段。例如:江南地區4~9月是汛期,5~6月是主汛期;珠江4月中旬至9月為汛期,其中4~6月為前汛期,7~9月為後汛期,5~6月是主汛期;長江5月至10月中旬為汛期,7~8月是主汛期;淮河6~9月為汛期,7~8月是主汛期;黃河7~10月為汛期,7~8月是主汛期;海河7~8月為汛期,7月下旬至8月上旬是主汛期;松花江7~9月為汛期,8月下旬至9月上旬是主汛期。分析表明,中國各地汛期開始時間随雨帶的變化自南向北逐步推遲,而汛期的長度則自南向北逐漸縮短;珠江、錢塘江、瓯江和黃河、漢水、嘉陵江等有明顯的雙汛期,前者分前汛期和後汛期,後者分伏汛期和秋汛期;7~8月是全國大洪水出現頻率最高的時間。

世界各地汛期各不一樣,例如非洲的尼羅河每年的7~10月為汛期,美國的密西西比河2~5月為汛期,南美洲的亞以遜河6~7月為汛期。

另外,由于暴雨比洪水超前,加上防汛工作的需要,政府部門規定的汛期一般要比自然汛期時間長一些。如政府部門規定珠江汛期起止時間為4月1日~9月30日,長江為5月1日~10月31日,黃河為7月1日~10月31日,松花江為6月1日~9月30日等。

 

 蓄滞洪區

蓄滞洪區主要是指河堤外洪水臨時貯存的低窪地區及湖泊等,其中多數曆史上就是江河洪水淹沒和蓄洪的場所。

蓄滞洪區包括行洪區、分洪區、蓄洪區和滞洪區。行洪區是指天然河道及其兩側或河岸大堤之間,在大洪水時用以宣洩洪水的區域;分洪區是利用平原區湖泊、窪地、澱泊修築圍堤,或利用原有低窪圩垸分洩河段超額洪水的區域;蓄洪區是分洪區發揮調洪性能的一種,它是指用于暫時蓄存河段分洩的超額洪水,待防洪情況許可時,再向區外排洩的區域;滞洪區也是分洪區起調洪性能的一種,這種區域具有“上吞下吐”的能力,其容量隻能對河段分洩的洪水起到削減洪峰,或短期阻滞洪水作用。

蓄滞洪區是江河防洪體系中的重要組成部分,是保障重點防洪安全,減輕災害的有效措施。為了保證重點地區的防洪安全,将有條件地區開辟為蓄滞洪區,有計劃地蓄滞洪水,是流域或區域防洪規劃現實與經濟合理的需要,也是為保全大局,而不得不犧牲局部利益的全局考慮。從總體上衡量,保住重點地區的防洪安全,使局部受到損失,有計劃的分洪是必要的,也是合理的。目前,我國主要蓄滞洪區有98處,主要分布在長江、黃河、淮河、海河四大河流兩岸的中下遊平原地區。

蓄滞洪區啟用應按照既定的流域或區域防禦洪水調度方案實施,其啟用條件是:當某防洪重點保護區的防洪安全受到威脅時,按照調度權限,根據防禦洪水調度方案,由相應的人民政府、防汛指揮部下達啟用命令,由蓄滞洪區所在地人民政府負責組織實施。蓄滞洪區啟用前必須做好如下準備工作:做好蓄滞洪區實施的調度程序;做好分洪口門和進洪閘開啟準備,無控制的要落實口門爆破方案和口門控制措施;做好區内群衆的轉移安置工作等。






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