北京军区后勤部冯文博:暴雨//冰雹//冻雨(雨淞)//酸雨//雨夹雪//山洪//洪水

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/07/07 10:34:54
 暴雨

  暴雨(torrential rain)是降水强度很大的雨。雨势倾盆。

  一般指每小时降雨量16毫米以上,或连续12小时降雨量30毫米以上,或连续24小时降雨量50毫米以上的降水。

  我国气象上规定, 24小时降水量为50毫米或以上的雨称为“暴雨”。按其降水强度大小又分为三个等级,即24小时降水量为50~99.9毫米称“暴雨”;100~200毫米以下为“大暴雨”;200 毫米以上称“特大暴雨”。

  由于各地降水和地形特点不同,所以各地暴雨洪涝的标准也有所不同。特大暴雨是一种灾害性天气,往往造成洪涝灾害和严重的水土流失,导致工程失事、堤防溃决和农作物被淹等重大的经济损失。特别是对于一些地势低洼、地形闭塞的地区,雨水不能迅速宣泄造成农田积水和土壤水分过度饱和,会造成更多的灾害。

  世界上最大的暴雨出现在南印度洋上的留尼汪岛,24小时降水量为1870毫米。我国最大暴雨出现在台湾省新寮,24小时降水量为1672毫米,均是热带气旋活动引起的。我国是多暴雨国家之一,几乎各省(市、区)均有出现。主要集中在下半年。暴雨日数的地域分布呈明显的南方多,北方少;沿海多,内陆少;迎风坡侧多,背风坡侧少的特征。台湾山地的年暴雨日达16天以上,华南沿海的东兴、阳江、汕尾及江淮流域一些地区在10天以上,而西北地区平均每年不到1天。

  让我们打个比方,50毫米降雨如果均匀分布在24小时,给人的感觉是细雨纷飞。如果9毫米降水在一分钟完成,给人的感觉将是天塌地陷,非暴雨倾盆所能形容,9毫米只能算小雨。任何事情都是相对的,有其特定的背景。南方部分地区基本上把暴雨标准定为80毫米/24小时,不过就像我国今年启用新的台风标准一样,暴雨的定义仍需要进一步完善。

暴雨的形成

  暴雨形成的过程是相当复杂的,一般从宏观物理条件来说,产生暴雨的主要物理条件是充足的源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结构的不稳定。大中小各种尺度的天气系统和下垫面特别是地形的有利组合可产生较大的暴雨。引起中国大范围暴雨的天气系统主要有锋、气旋、切变线、低涡、槽、台风、东风波和热带辐合带等。此外,在干旱与半干旱的局部地区热力性雷阵雨也可造成短历时、小面积的特大暴雨。

  暴雨常常是从积雨云中落下的。形成积雨云的条件是大气中要含有充足的水汽,并有强烈的上升运动,把水汽迅速向上输送,云内的水滴受上升运动的影响不断增大,直到上升气流托不住时,就急剧地降落到地面。积雨云体积通常相当庞大,一块块的积雨云就是暴雨区中的降水单位,虽然每块单位水平范围只有1~20千米,但它们排列起来,可形成100~200千米宽的雨带。一团团的积雨云就像一座座的高山峻岭,强烈发展时,从离地面0.4~1千米高处一直伸展到10千米以上的高空。越往高空,温度越低,常达零下十几摄氏度,甚至更低,云上部的水滴就要结冰,人们在地面用肉眼看到云顶的丝缕状白带,正是高空的冰晶、雪花飞舞所致。地面上是大雨倾盆的夏日,高空却是白雪纷飞的严冬。

  在我国,暴雨的水汽一是来自偏南方向的南海或孟加拉湾;二是来自偏东方向的东海或黄海。有时在一次暴雨天气过程中,水汽同时来自东、南两个方向,或者前期以偏南为主,后期又以偏东为主。我国中原地区流传“东南风,雨祖宗”,正是降水规律的客观反映。

  大气的运动和流水一样,常产生波动或涡旋。当两股来自不同方向或不同的温度、湿度的气流相遇时,就会产生波动或涡旋。其大的达几千千米,小的只有几千米。在这些有波动的地区,常伴随气流运行出现上升运动,并产生水平方向的水汽迅速向同一地区集中的现象,形成暴雨中心。

  另外,地形对暴雨形成和雨量大小也有影响。例如,由于山脉的存在,在迎风坡迫使气流上升,从而垂直运动加大,暴雨增大;而在山脉背风坡,气流下沉,雨量大大减小,有的背风坡的雨量仅是迎风坡的1/10。在1963年8月上旬,从南海有一股湿空气输送到华北,这股气流恰与太行山相交,受山脉抬升作用的影响,导致沿太行山东侧出现历史上罕见的特大暴雨。山谷的狭管作用也能使暴雨加强。1975年8月,河南的一次特大暴雨,其中心林庄,正处在南、北、西三面环山,而向东逐渐形成喇叭口地形之中,由于这样的地形,气流上升速度增大,雨量骤增,8月5~7日降水量达1600多毫米,而距林庄东南不到40千米地处平原区的驻马店,在同期内只有400多毫米。

  另外,暴雨产生时,一般低层空气暖而湿,上层的空气干而冷,致使大气层处于极不稳定状态,有利于大气中能量释放,促使积雨云充分发展。

季节与地域分布

  中国是多暴雨的国家,除西北个别省、区外,几乎都有暴雨出现。冬季暴雨局限在华南沿海,4~6月间,华南地区暴雨频频发生。6~7月间,长江中下游常有持续性暴雨出现,历时长、面积广、暴雨量也大。7~8月是北方各省的主要暴雨季节,暴雨强度很大。8~10月雨带又逐渐南撤。夏秋之后,东海和南海台风暴雨十分活跃,台风暴雨的点雨量往往很大。

  我国属于季风气候,从晚春到盛夏,北方冷空气且战且退。冷暖空气频繁交汇,形成一场场暴雨。我国大陆上主要雨带位置亦随季节由南向北推移。华南(两广、闽、台)是我国暴雨出现最多的地区。从4至9月都是雨季。6月下半月到7月上半月,通常为长江流域的梅雨期暴雨。7月下旬雨带移至黄河以北,9月以后冬季风建立,雨带随之南撤。由于受夏季风的影响,我国暴雨日及雨量的分布从东南向西北内陆减少,山地多于平原。而且东南沿海岛屿与沿海地区暴雨日最多,越向西北越减少。在西北高原每年平均只有不到一天的暴雨。太行山、大别山、南岭、武夷山等东南面或东面的坡地,都是这些地区暴雨日的中心。

  当然,有些年份会出现异常,1981年在我国西北一些地区都出现了历史上少见的暴雨。有时候本来多雨的地区反而出现旱灾。

暴雨预警信号

  暴雨预警信号分四级,分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示。

  (一)暴雨蓝色预警信号

  标准:12小时内降雨量将达50毫米以上,或者已达50毫米以上且降雨可能持续。

  防御指南:

  1.政府及相关部门按照职责做好防暴雨准备工作;

  2.学校、幼儿园采取适当措施,保证学生和幼儿安全;

  3.驾驶人员应当注意道路积水和交通阻塞,确保安全;

  4.检查城市、农田、鱼塘排水系统,做好排涝准备。

  (二)暴雨黄色预警信号

  标准: 6小时内降雨量将达50毫米以上,或者已达50毫米以上且降雨可能持续。

  防御指南:

  1.政府及相关部门按照职责做好防暴雨工作;

  2.交通管理部门应当根据路况在强降雨路段采取交通管制措施,在积水路段实行交通引导;

  3.切断低洼地带有危险的室外电源,暂停在空旷地方的户外作业,转移危险地带人员和危房居民到安全场所避雨;

  4.检查城市、农田、鱼塘排水系统,采取必要的排涝措施。

  (三)暴雨橙色预警信号

  标准: 3小时内降雨量将达50毫米以上,或者已达50毫米以上且降雨可能持续。

  防御指南:

  1.政府及相关部门按照职责做好防暴雨应急工作;

  2.切断有危险的室外电源,暂停户外作业;

  3.处于危险地带的单位应当停课、停业,采取专门措施保护已到校学生、幼儿和其他上班人员的安全;

  4.做好城市、农田的排涝,注意防范可能引发的山洪、滑坡、泥石流等灾害。

  (四)暴雨红色预警信号

  标准: 3小时内降雨量将达100毫米以上,或者已达100毫米以上且降雨可能持续。

  防御指南:

  1.政府及相关部门按照职责做好防暴雨应急和抢险工作;

  2.停止集会、停课、停业(除特殊行业外);

  3.做好山洪、滑坡、泥石流等灾害的防御和抢险工作。

暴雨的危害

  暴雨是指大气中降落到地面的水量每日达到50.1-100毫米的降雨,暴雨经常夹杂着大风。降雨量每日超过100毫米的为大暴雨,超过200毫米的为特大暴雨。暴雨来得快,雨势猛,尤其是大范围持续性暴雨和集中的特大暴雨,它不仅影响工农业生产,而且可能危害人民的生命,造成严重的经济损失。暴雨的危害主要有两种:

  ⑴ 渍涝危害。 由于暴雨急而大,排水不畅易引起积水成涝,土壤孔隙被水充满,造成陆生植物根系缺氧,使根系生理活动受到抑制,加强了嫌气过程,产生有毒物质,使作物受害而减产。

  ⑵ 洪涝灾害。 由暴雨引起的洪涝淹没作物,使作物新陈代谢难以正常进行而发生各种伤害,淹水越深,淹没时间越长,危害越严重。特大暴雨引起的山洪暴发、河流泛滥,不仅危害农作物、果树、林业和渔业,而且还冲毁农舍和工农业设施,甚至造成人畜伤亡,经济损失严重。我国历史上的洪涝灾害,几乎都是由暴雨引起的,像1954年7月长江流域大洪涝,1963年8月河北的洪水,1975年9 月河南大涝灾,1998年我国全流域特大洪涝灾害等都是由暴雨引起的。

  (3)现在仍然洪水不断

暴雨危害的防护措施

  应急要点:

   ●预防居民住房发生小内涝,可因地制宜,在家门口放置挡水板或堆砌土坎。

  ●室外积水漫入室内时,应立即切断电源,防止积水带电伤人。

  ●在户外积水中行走时,要注意观察,贴近建筑物行走,防止跌入窨井、地坑等。

  ●驾驶员遇到路面或立交桥下积水过深时,应尽量绕行,避免强行通过。

  专家提示:

   ●不要将垃圾、杂物丢入马路下水道,以防堵塞,积水成灾。

  ●家住平房的居民应在雨季来临之前检查房屋,维修房顶。

  ●暴雨期间尽量不要外出,必须外出时应尽可能绕过积水严重的地段。

  ●在山区旅游时,注意防范山洪。上游来水突然混浊、水位上涨较快时,须特别注意。

演讲《暴雨》(全文)

  主讲人:倪允琪(曾任中国气象科学研究院院长)

  我今天有机会给大家介绍一下暴雨,我感觉到非常荣幸。我今天比较系统的介绍一下关于暴雨的形成、暴雨它引起的灾害、以及暴雨怎么去监测、怎么去预测,主要介绍一下这些内容。暴雨是我们国家一个很重要的灾害,尤其是在长江流域。或者讲整个的我们国家淮河以南地区,当然黄河也曾经发生过很大的洪涝。所以总体上来讲暴雨是我们国家主要的一个气象灾害,那么大家都很关注2003年汛期,在淮河流域再一次发生了洪涝,那么这张图就是由我们国家自己研制的“风云2号”气象卫星所发布的卫星云图,我们可以看出来在淮河流域的上空,长时间的一直维持了一条云带。

  那么譬如说,我们在1998年,由于洪涝在长江流域,整个造成我们国家三千多亿人民币的损失。有一千多个人,在这次洪涝里边丧失了生命。因此洪涝灾害和旱灾不一样,洪涝灾害就像我们一个人急性病一样,它会引起人民生命财产的突然之间的损失。而旱灾一般来讲就像我们的慢性病,它影响的时间很长。同样会造成很大的损失,但主要的就是在经济上、尤其是农业生产。所以从这一个表上面我们可以看出来,我们最近几年,我们国家整个的因为气象灾害所受到的损失越来越大。随着我们国民经济的发展,由于气象灾害所造成的损失,也随着国民经济的发展而增大。所以这一点上面来讲是很显然的。

  我们同样也是洪涝的灾害,譬如说在2001年8月5号到10号在上海有一次热带气旋的影响,造成大的暴雨,整个上海就灌了水。那么像这样的灾害,如果在二十年以前大家知道,就是几条被子湿掉了。但是到了今天,我们每个家里面都是各种各样家电都有,要被水里一泡,那损失可大了。那么工厂里边同样的,现在工厂的设备和几十年以前工厂设备那是完全不能比。所以随着我们国民经济的发展,由于暴雨的灾害,我们整个经济的损失也越来越严重。那么这个图就是由于淮河流域的洪涝造成的水灾,我们可以看到农村里边淹水的情况。

  那么现在非常重要的一点就是暴雨预报,因为洪涝我们要采取措施去预防,1998年的洪涝对三峡水库来讲是一个很大的威胁,因此我们能不能把暴雨预报做好,对确保三峡水库建设的安全是重要的。在这个过程里边,我们中国气象局在确保三峡水库安全度过洪涝的这个时期起了很大的作用。我们基本上确保了整个的三峡水库在洪涝期间气象的预报,气象的保障。譬如说到了洪涝的后期,那个时候三峡水库已经由于土坝,就是泥土做的坝,长期的泡在水里边,已经受到了很大的影响。如果再有一次超过五十毫米的大雨的话,那么三峡水库里边所有的机械设备全部要撤离。人员要撤离,要确保机械设备和人员的安全。那么这个时候长江三峡的总公司就要求中国气象局要给出正确的预报,在后期有没有可能再发生一次超过五十毫米的暴雨?如果要发生一次超过五十毫米的暴雨,这些人员设备全部要撤离三峡的工地。那么国家气象中心正确地预报降水不会超过五十毫米,因此整个的工程没有能够停下来。如果把这个整个的装备人员撤离三峡水库,大概估计工程的进度要延缓一年。所以气象保障,尤其是暴雨预报、灾害的预报,对确保我们国家重大的工程是起了很大的作用。但是暴雨预报可不是一个简单的事,暴雨预报主要是有两个最困难的地方,第一个暴雨它突发性强,大家知道,夏天我们看到了西面有一点很大的这种乌黑黑的云上来。不要很长的时间就可以下很大的雨,这种就是我们讲暴雨它的突发性。而且尤其在梅雨期间那是经常发生,因此暴雨它的突发多发给我们预报带来了很大的影响,而且暴雨的面积通常来讲是比较小的。

  譬如说我举个例子1998年,1998年的7月21号武汉三天的暴雨,有一小时的降雨量达到88.4毫米。三天的降雨量降在武汉的城市里边的雨水相当于什么呢?我不知道在座的听众有没有去过武汉?武汉市区里边有个叫东湖,三天里边降的水就相当于1.5倍东湖的涌水量,就倒在武汉的城市的上空。那么这样子一定会造成武汉城市里边的积水造成灾害,所以从这一点上来讲,如何去预报这个暴雨它是一个非常难的地方。尤其是它的转折,关键的时刻,特别难。什么时候发生?它发生在什么地方?它的强度有多大?这一点在我们气象上来讲,在气象预报上来讲是一个非常难的事情。

  第二个暴雨预报它一定是在某种大的大气环流,也就是我们大气里边运动的总的状态的背景下面发生的。尤其是大家一定经常会听到,如果关心气象预报的话,一定会经常听到所谓的负热带高压。负热带高压也就是夏天控制我们东南沿海的一个高压带,这个高压对我们整个的它的东面的气流有很大的影响。在这个负热带高压的西面,一定是偏南气流。而这个偏南气流就把海上的大量暖湿的空气从南面就带到了北面,因此这个负热带高压的变动,可以使得我们的水气就直接的从南面华南一直送到长江流域。这个就造成了北面的冷空气过来,南面的暖湿空气北上。冷暖空气一碰撞,它就产生了很强的对流。那么暖的空气过来,冷的就向下走,暖的就向上走。这样暖空气拼命就向上走,一向上走它又暖又湿。因此向上走的过程里面呢,它就冷却变成为降水,然后掉下来。所以这个过程整个来讲它是一个非常复杂的一个动力学、物理学、和热力学方面的一个问题。所以这个暴雨预报,它是一个难度很大的地方。那么要想做好暴雨预报,首先要做好监测。因此假如我们能够提高暴雨预报的能力,实际上对我们整个国家防灾减灾总体能力上来讲是提高了一步。那么到底我们怎么去做好暴雨的监测?这是我们非常关注的一个问题。

  我想下面呢,就我们目前科学技术的发展到什么程度,我给大家做一个介绍。我首先讲一下暴雨是怎么形成的?暴雨我们通常来讲有三种,一种我刚才讲的梅雨锋暴雨。第二个就是台风,或者比台风强度低一些的,我们就叫做热带气旋。第三种,我们夏天经常会遇到的对流引起的暴雨。所以我们大体上我们把暴雨分成这样三种类型。那么暴雨怎么会形成?它最主要的有三个条件。第一个条件,你要形成暴雨一定要有足够的水气。第二个你有了足够的水气,这个水气怎么从下面送到上面去?所以一定要有上升运动。也就是这个水气一定要向上面爬。大家知道,我们大气低层温度比较高,越到高层温度越低。那么大家知道,从来没有说是开了玻璃窗来乘飞机的。为什么?因为飞机飞到高空的时候,玻璃窗外面是零下几十度。所以飞机在高空里面飞的话,一定是密封的。它一定要确保飞机里边,达到我们人体舒适的温度和湿度。所以当我们暖湿的空气爬升上去的时候,它一遇到冷马上就凝结成水滴。如果这个水滴大于我们的上升运动,造成的这样的一个托的力量,那么这个水滴它就会掉下来,所以这样子就形成了暴雨。所以我们讲第二个条件,一定要有很强的上升运动。第三个条件,就是稳定。什么叫稳定?我刚才讲了,如果我们暖的空气在下面,冷的空气在上面。大家都知道,冷的空气它的比重就大,而暖的空气比重就小。因此暖的空气它一定会升上来,而冷的空气就下来。这样子就在大气里边就引起翻腾,冷的要下来,暖的要上去。这引起一翻腾以后它就造成了很强的上升运动,因为暖空气要爬上去,冷空气要下来暖空气上去。这个暖空气一上去以后它就造成了我刚才讲的,遇到冷以后它就会凝结。凝结以后就变成水滴,它就掉下来变成雨。

  所以暴雨形成一定是有这三个条件:第一个有丰富的水气。既然是暴雨,那就是雨量很大。那么我刚才讲了,1998年7月21号在武汉引起这么大的暴雨,有1.5倍东湖的水量从空中掉下来。那你可想而知它的水气有多大、多丰富。第二个它一定要很强的上升运动。那么我们想想看,它在三天时间里边把1.5倍的这个东湖的水要托到空中,那你想像看它要多大的力量。第三个你要造成第二个条件,大气里边一定是非常地不稳定。也就是冷的空气拼命向下走,而暖的空气拼命向上走。就造成很大的翻腾,这样就像我们水里一样,我们大家知道烧开水要开的时候,下面的水泡泡一定啪啪啪啪翻上来。你到水烧滚的时候,也就是到了摄氏一百度的时候,那整个水泡泡啪啪啪啪都翻上来。这个和大气运动是类似的,如果你底下很热,你就必然的是热的空气拼命朝上跑。而上面的空气冷,下面的空气热。热的空气拼命朝上跑,冷的空气拼命向下掉。所以这就像水里面烧开水一样,烧开水你仔细看,这个水里边就拼命地在那里翻腾。大气其实也是一样的,所以从这个角度上来讲,它这三个条件是必备的。

  第二个台风,比台风强度弱一点的我们就叫热带气旋。那么这两个一个是弱一点的小弟弟,一个是大一点的老大哥。仅仅是这个差距,它在结构上基本上非常地类似。我们现在从我们卫星角度上来讲,我们可以非常正确地观测这个台风。这个就是从卫星上看到的台风,我们可以看,这个台风有非常强地螺旋状的云带。也就是说它的气流从外边卷到里边,这就是台风。卷到里边所以中间有个叫台风眼。蓝的可不是云,恰恰是好天。所以中间有一个台风眼,那么台风眼什么样子的呢?其实老一些的同志很有经验,以前我们家里边有个水缸,我们小孩子小时候都喜欢拿个竹竿,在这个水缸里,“啪”一搅。一搅它就转起来,因为中间会空,水会掉下去。两边的水会竖起来的,这就是和台风一样的。你看这个中间没有水,它掉下去。水就在边上,台风就是这样子。所以台风它是空气里面一个强烈的涡旋,就像我们拿个竹竿在水缸里面搅一搅一样。当然这个不是说上面有个上帝在那儿搅,它就是因为某种大气的条件,使得整个的大气在那里旋转。转得越来越快,到最后它就像我们在水缸里面一个棍子在那里搅拌一样。所以这个台风它的结构就是这样的,所以我们稍微有一点点以前生活经验的同志你同他一讲他很能理解什么叫做台风眼。这个其他地方都降水,这里怎么是好天?就是这个道理。

  那么第三种暴雨我很简单的讲一下,就是我们夏天看到的热对流引起的暴雨。也就是我今天非常热,明天稍微有一点点冷空气来,这个地面上非常热的空气就一下子就抬升上去,抬升上去以后凝结就变成了暴雨。而这种暴雨下的时间短,范围小,和我刚才讲的梅雨风暴雨那是完全不可以比拟。所以通常来讲,我们有这样三种暴雨:一种是梅雨锋。那就是在季节过渡的时候,由春季到夏季南方一定经历过这个时期。第二种就是台风引起的暴雨。台风引起的暴雨就是这个台风一来,暴雨就来了。台风一走,暴雨就走了。第三种那我们北京也经常会下,下个长一点两个小时,短一点一下子闪过,那么这种就是热对流引起的暴雨。

  那么我下面讲这个暴雨怎么监测?你怎么去看暴雨?我刚才给大家讲了一个现象,讲了一个为什么会造成这样的暴雨。那么这个暴雨的监测,现在的装备和二三十年以前大不一样。在座的年轻的同志,他没有去过。可能年纪大一点,或许去过气象站。那时候一个气象站也就是一个电线杆上面一个风标,然后几个百叶箱,这就是气象站。现在可大不一样,现在我们气象上的装备从卫星、雷达到计算机。我们常规监测就是全国的124个探空,所谓探空就是一个气球,气球下面吊一个探测气压、温度、湿度的一个仪器设备。气球一放,这个仪器设备就上去了。它就把气压、温度、湿度测下来,然后通过无线电传下来。那么下面接收这个叫探空,那么这个设备可以说已经几十年了。第二个我给大家看的是雷达。我们以前一般的雷达它没有用多普勒雷达的原理,这个我就不深讲了,以前的雷达只能看到云的回波。因为雷达的无线电波发射出去,一碰到云里的水滴它就反射。那么你就接收到,这就是回波。那么这里面有水滴,那么回波就强。说明这个云越厚,也就是里面的水滴就越大。那么以前就是用一般的雷达只能测到这个,多普勒雷达和它的差别在哪里呢?由于用了多普勒的原理,我还可以测到云里面的风是怎么样的?云里面上升气流多强?它是吹的南风还是北风?今后我们发展到极化雷达,双极化雷达,我不但能够测到它的风多强?我还能测到云里边究竟是冰还是水?还是其他的物质?所以现在的手段和二三十年以前比,那是完全不能比。现在的雷达、卫星、还有其他的一系列的手段,都给我们气象预报提供了充分的信息。

  我现在重点介绍卫星和多普勒雷达如何去监测我们的暴雨,也就是近代的手段如何去监测暴雨。那么能够监测暴雨一定也能够监测台风、能够监测其他的天气现象。我现在就以这个为例,这就是目前所有的卫星,大体上就是沿着这个轨道走的。气象卫星大体上分两类:一类就是沿了极轨走的,我们叫极轨卫星。另外一类就是同步卫星,它一直在同一个位置上。原因是它转动的速度和我们地球的速度基本上一致,所以它一直在我们这个头顶上不动。而极轨卫星是绕着极地转的,所以气象卫星有这么两种。那么我们国家现在这两种卫星我们国家都有,我们现在有一个叫“风云1号”,有一个叫“风云2号”。那么“风云1号”就是极轨卫星,“风云2号”就是同步卫星。那么我们现在呢,基本上在我们头顶上一直保留了保持着这样两种卫星在那里运转。这就是我讲的,这就是“风云1号”。这就是中国的“风云2号”,所以大体上是这样的。

  这一个是用两部、三部多普勒雷达同时观测一个系统计算到的一个流场。这是用雷达观测到的,从雷达观测到的来讲,这是强的回波。这个回波就说明这个是个雨带,这个就是我们用多普勒雷达观测到的风场。那么我们可以看到,我们现在用雷达可以观测到这么细微的结构。这个细微的结构我们用常规的看不到,原因是什么?我刚才给大家看的那个常规的天气,探空站也好、雷达站也好、它本身的间距多少呢?有两百到三百公里。而我们一个暴雨多大呢?通常的范围在一百公里左右,我们大家可以想像,我们就像去捉鱼一样,如果我们渔网网眼很大,而这个鱼很小,大家想想看,我用大网眼的渔网能不能抓到小鱼?就绝对抓不到的。小鱼一定会在网眼里边漏掉了,我们的观测也是这样的。暴雨只有一百公里,而我这个气象站的间距是两百到三百公里,我怎么能看到它呢?我一个气象站在这里,一个气象站这里,这个暴雨系统就比它小,就在这里漏过去了。如果用两部雷达同时观测,我就可以抓到了。所以为什么我们要用这样两部、三部雷达去同时观测呢?就是因为我们常规的观测是看不到的,只有这样子看才能看到。

  那么暴雨今后会怎么发展?暴雨今后大体上到2025年的时候,我们的数值模式它的水平的分辨就一公里一公里什么概念呢?我们北京这个区域,我们每一个点,一个点到一个点距离只有一公里。我刚才讲了,我们现在一个测站到一个测站的距离多少呢?是二百到三百公里。我们到了2025年,我们一个点和一个点的观测的距离只有一公里,也就是说,这个街道到那个街道它之间有什么差别?我都可以在计算机里面算出来。在20年以后,我们就可以达到这样的水平。我们到那个时候,我们的地球的静止卫星已经高分辨到什么程度?可以提供五百米时间的分辨只有三十秒钟这样的图像。我们那时候的雷达可以做到双极化的雷达,我不但可以看到风、而且看到云里边是冰还是水、在什么高度都可以看出来。那个时候我们有地球的低轨卫星,通过这个低轨卫星可以给出全球的风场。海上面怎么得到风场?海上你没法去观测,现在我们通过低轨卫星,可以把全球的风场全部给出来。我们可以用空间卫星去观测雷暴,雷暴在什么地方发生?精度可以达到一百米。我们到那个时候,可以通过其他的设备,可以看到整个的大气里边精细的三维风场的结构。我们今后可以做三十天的预报。所以再过二十年,整个的气象事业的发展、气象科学技术的水平的发展,随着计算机、电子学科的发展以及我们气象科学本身的发展,将会有一个非常大的变化。到那个时候我们的预报水平,三天里边的预报大概正确率绝对不会低于90%。所以从这个角度上来讲,我想我们的气象科学和现在比,就像我们现在和二三十年以前比一样,有一个面貌全新的一个概念 。

 

冰雹

    也叫“雹”,俗称雹子,有的地区叫“冷子”,夏季或春夏之交最为常见。它是一些小如绿豆、黄豆,大似栗子、鸡蛋的冰粒。我国除广东、湖南、湖北、福建、江西等省冰雹较少外,各地每年都会受到不同程度的雹灾。尤其是北方的山区及丘陵地区,地形复杂,天气多变,冰雹多,受害重,对农业危害很大。猛烈的冰雹打毁庄稼,损坏房屋,人被砸伤、牲畜被砸死的情况也常常发生;特大的冰雹甚至能比柚子还大,会致人死亡、毁坏大片农田和树木、摧毁建筑物和车辆等。具有强大的杀伤力。

  雹灾是我国严重灾害之一。

  冰雹是一种固态降水物。系圆球形或圆锥形的冰块,由透明层和不透明层相间组成。直径一般为5 ~50毫米,最大的可达10厘米以上。雹的直径越大,破坏力就越大。冰雹常砸坏庄稼,威胁人畜安全,是一种严重的自然灾害。很多雹灾严重的国家已进行了人工防雹试验。

  冰雹来自对流特别旺盛的对流云(积雨云)中。云中的上升气流要比一般雷雨云强,小冰雹是在对流云内由雹胚上下数次和过冷水滴碰并而增长起来的,当云中的上升气流支托不住时就下降到地面。大冰雹是在具有一支很强的斜升气流、液态水的含量很充沛的雷暴云中产生的。每次降雹的范围都很小,一般宽度为几米到几千米,长度为20~30千米,所以民间有“雹打一条线”的说法。冰雹主要发生在中纬度大陆地区,通常山区多于平原,内陆多于沿海。中国的降雹多发生在春、夏、秋3季, 4~7 月约占发生总数的70%。比较严重的雹灾区有甘肃南部、陇东地区、阴山山脉、太行山区和川滇两省的西部地区。

  冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害,它出现的范围虽然较小,时间也比较短促,但来势猛、强度大,并常常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。中国是冰雹灾害频繁发生的国家,冰雹每年都给农业、建筑、通讯、电力、交通以及人民生命财产带来巨大损失(图1、图2)。据有关资料统计,我国每年因冰雹所造成的经济损失达几亿元甚至几十亿元。因此,我们很有必要了解冰雹灾害时空动荡格局以及冰雹灾害所造成的损失情况,从而更好地防治冰雹灾害,减少经济损失。

冰雹形成

  冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云,而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹。

  积雨云和各种云一样都是由地面附近空气上升凝结形成的。空气从地面上升,在上升过程中气压降低,体积膨胀,如果上升空气与周围没有热量交换,由于膨胀消耗能量,空气温度就要降低,这种温度变化称为绝热冷却。根据计算,在大气中空气每上升100米,因绝热变化会使温度降低1度左右。我们知道在-定温度下,空气中容纳水汽有一个限度,达到这个限度就称为“饱和”,温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低。因此,原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和,空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于摄氏零度时,过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶。这些水滴和冰晶聚集在一起,飘浮于空中便成了云。

  大气中有各种不同形式的空气运动,形成了不同形态的云。因对流运动而形成的云有淡积云、浓积云和积雨云等。人们把它们统称为积状云。它们都是一块块孤立向上发展的云块,因为在对流运动中有上升运动和下沉运动,往往在上升气流区形成了云块,而在下沉气流区就成了云的间隙,有时可见蓝天。

  积状云因对流强弱不同出一辙形成各种不同云状,它们的云体大小悬殊很大。如果云内对流运动很弱,上升气流达不到凝结高度,就不会形成云,只有干对流。如果对流较强,可以发展形成浓积云,浓积云的顶部像椰菜,由许多轮廓清晰的凸起云泡构成,云厚可以达4-5公里。如果对流运动很猛烈,就可以形成积雨云,云底黑沉沉,云顶发展很高,可达10公里左右,云顶边缘变得模糊起来,云顶还常扩展开来,形成砧状。一般积雨云可能产生雷阵雨,而只有发展特别强盛的积雨云,云体十分高大,云中有强烈的上升气体,云内有充沛的水分,才会产生冰雹,这种云通常也称为冰雹云。

  冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的。一般为三层:最下面一层温度在0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃-20℃,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成;最上面一层温度在-20℃以下,基本上由冰晶和雪花组成。

  在冰雹云中气流是很强盛的,通常在云的前进方向,有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入,从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通,所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽,并且支撑冰雹粒子停留在云中,使它长到相当大才降落下来。

  冰雹和雨、雪一样,都是从云里掉下来的,它是从积雨云中降落下来的一种固态降水。

  冰雹的形成需要以下几个条件。

  ①大气中必须有相当厚的不稳定层存在。

  ②积雨云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度(一般认为温度达-12~-16℃)。

  ③要有强的风切变。

  ④云的垂直厚度不能小于6~8千米。

  ⑤积雨云内含水量丰富。一般为3~8 g/m3,在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。

  ⑥云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上。

  在冰雹云中冰雹又是怎样长成的呢?

  在冰雹云中强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动着,其中有一些水滴和冰晶并合冻结成较大的冰粒,这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积区,就可以成为冰雹核心,这些冰雹初始生长的核心在含水量累积区有着良好生长条件。雹核在上升气流携带下进入生长区后,在水量多、温度不太低的区域与过冷水滴碰并,长成一层透明的冰层,再向上进入水量较少的低温区,这里主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成,雹核与它们粘并冻结就形成一个不透明的冰层。这时冰雹已长大,而那里的上升气流较弱,当它支托不住增长大了的冰雹时,冰雹便在上升气流里下落,在下落中不断地并合冰晶、雪花和水滴而继续生长,当它落到较高温度区时,碰并上去的过冷水滴便形成一个透明的冰层。这时如果落到另一股更强的上升气流区,那么冰雹又将再次上升,重复上述的生长过程。这样冰雹就一层透明一层不透明地增长;由于各次生长的时间、含水量和其它条件的差异,所以各层厚薄及其它特点也各有不同。最后,当上升气流支撑不住冰雹时,它就从云中落了下来,成为我们所看到的冰雹了。

冰雹特征

  总的说来,冰雹有以下几个特征:

  ①局地性强,每次冰雹的影响范围一般宽约几十米到数千米,长约数百米到十多千米;

  ②历时短,一次狂风暴雨或降雹时间一般只有2~10分钟,少数在30分钟以上;

  ③受地形影响显著,地形越复杂,冰雹越易发生;

  ④年际变化大,在同一地区,有的年份连续发生多次,有的年份发生次数很少,甚至不发生;

  ⑤发生区域广,从亚热带到温带的广大气候区内均可发生,但以温带地区发生次数居多。

冰雹分类

  根据一次降雹过程中,多数冰雹(一般冰雹)直径、降雹累计时间和积雹厚度,将冰雹分为3级。

  1.轻雹:多数冰雹直径不超过0.5厘米,累计降雹时间不超过10分钟,地面积雹厚度不超过2厘米

  2.中雹:多数冰雹直径0.5~2.0厘米,累计降雹时间10~30分钟,地面积雹厚度2~5厘米;

  3.重雹:多数冰雹直径2.0厘米以上,累计降雹时间30分钟以上,地面积雹厚度5厘米以上。

冰雹危害

  冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害,它出现的范围虽然较小,时间也比较短促,但来势猛、强度大,并常常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。中国是冰雹灾害频繁发生的国家,冰雹每年都给农业、建筑、通讯、电力、交通以及人民生命财产带来巨大损失。据有关资料统计,我国每年因冰雹所造成的经济损失达几亿元甚至几十亿元。

  许多人在雷暴天气中曾遭遇过冰雹,通常这些冰雹最大不会超过垒球大小,它们从暴风雨云层中落下。然而,有的时候冰雹的体积却很大,曾经有80磅的冰雹从天空中降落,当它们落在地面上会分裂成许多小块。最神秘的是天空无云层状态下巨大的冰雹从天垂直下落,曾有许多事件证实飞机机翼遭受冰雹袭击,目前,科学家仍无法解释为什么会出现如此巨大的冰雹。

冰雹防治

  1.预报

  20世纪80年代以来,随着天气雷达、卫星云图接收、计算机和通信传输等先进设备在气象业务中大量使用,大大提高了对冰雹活动的跟踪监测能力。当地气象台(站)发现冰雹天气,立即向可能影响的气象台、站通报。各级气象部门将现代化的气象科学技术与长期积累的预报经验相结合,综合预报冰雹的发生、发展、强度、范围及危害,使预报准确率不断提高。为了尽可能提早将冰雹预警信息传送到各级政府领导和群众中去,各级气象部门通过各地电台、电视台、电话、微机服务终端和灾害性天气警报系统等媒体发布“警报”“紧急警报”,使社会各界和广大人民群众提前采取防御措施,避免和减轻了灾害损失,取得了明显的社会和经济效益。

  2.防治

  我国是世界上人工防雹较早的国家之一。由于我国雹灾严重,所以防雹工作得到了政府的重视和支持。目前,已有许多省建立了长期试验点,并进行了严谨的试验,取得了不少有价值的科研成果。开展人工防雹,使其向人们期望的方向发展,达到减轻灾害的目的。目前常用的方法有:①用火箭、高炮或飞机直接把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到云里去;②在地面上把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂在积雨云形成以前送到自由大气里,让这些物质在雹云里起雹胚作用,使雹胚增多,冰雹变小;③在地面上向雹云放火箭打高炮,或在飞机上对雹云放火箭、投炸弹,以破坏对雹云的水分输送;④用火箭、高炮向暖云部分撒凝结核,使云形成降水,以减少云中的水分;在冷云部分撒冰核,以抑制雹胚增长。

  3.农业防雹措施

  常用方法有:①在多雹地带,种植牧草和树木,增加森林面积,改善地貌环境,破坏雹云条件,达到减少雹灾目的;②增种抗雹和恢复能力强的农作物;③成熟的作物及时抢收;④多雹灾地区降雹季节,农民下地随身携带防雹工具,如竹篮、柳条筐等,以减少人身伤亡。

中国冰雹灾害分析

  中国冰雹灾害的地理分布规律

  冰雹活动不仅与天气系统有关,而且受地形、地貌的影响也很大。我国地域辽阔,地形复杂,地貌差异也很大,而且我国有世界上最大的高原,使大气环流也变得复杂了。因此,我国冰雹天气波及范围大,冰雹灾害地域广。根据有关资料对中国冰雹灾害的空间格局进行对比分析,有下述四方面的认识。(1)雹灾波及范围广。虽然冰雹灾害是一个小尺度的灾害事件,但是我国大部分地区有冰雹灾害,几乎全部的省份都或多或少地有冰雹成灾的记录,受灾的县数接近全国县数的一半,这充分说明了冰雹灾害的分布相当广泛。(2)冰雹灾害分布的离散性强。大多数降雹落点为个别县、区。(3)冰雹灾害分布的局地性明显。冰雹灾害多发生在某些特定的地段,特别是青藏高原以东的山前地段和农业区域,这与冰雹灾害形成的条件密切相关。(4)中国冰雹灾害的总体分布格局是中东部多,西部少,空间分布呈现一区域、两条带、七个中心的格局(图3)。其中一区域是指包括我国长江以北、燕山一线以南、青藏高原以东的地区,是中国雹灾的多发区;两带指中国第一级阶梯外缘雹灾多发带(特别是以东地区)和第二级阶梯东缘及以东地区雹灾多发带,是中国多雹灾带;七个中心指散布在两个多雹带中的若干雹灾多发中心:东北高值区、华北高值区、鄂豫高值区、南岭高值区、川东鄂西湘西高值区、甘青东高值区、喀什阿克苏高值区。

  中国冰雹灾害的时间分布规律

  总体来说,中国冰雹灾害的时间分布是十分广泛的。尽管一日之内任何时间均有降雹,但是在全国各个地区都有一个相对集中的降雹时段。有关资料分析表明,我国大部分地区降雹时间70%集中在地方时13~19时,以14~16时之间为最多。湖南西部、四川盆地、湖北西部一带降雹多集中在夜间,青藏高原上的一些地方多在中午降雹。另外,我国各地降雹也有明显的月份变化,其变化和大气环流的月变化及季风气候特点相一致,降雹区是随着南支急流的北移而北移,而且各个地区降雹的到来要比雨带到来早一个月左右。一般说来,福建、广东、广西、海南、台湾在3~4月,江西、浙江、江苏、上海在3~8月,湖南、贵州、云南一带、新疆的部分地区在4~5月,秦岭、淮河的大部分地区在4~8月,华北地区及西藏部分地区在5~9月,山西、陕西、宁夏等地区在6~8月,广大北方地区在6~7月,青藏高原和其他高山地区在6~9月,为多冰雹月(图4)。另外,由于降雹有非常强的局地性,所以各个地区以至全国年际变化都很大。

  中国冰雹的孕灾环境与致灾因子分析

  从区域自然灾害系统论角度理解,冰雹灾害是冰雹的孕灾环境与致灾因子、受灾体相互作用所形成的灾害。降雹与暴雨都是强对流天气过程,受地形约束,常相伴发生,因此暴雨和地形成为冰雹灾害孕灾环境的主要因素。冰雹灾害的强弱及区域分异首先取决于降雹的特点,从我国降雹的区域分异看,降雹高值区呈现一区两带的特点:一区指青藏高原多雹区;两带指南方多雹带和北方多雹带,前者主要分布在海拔1000~2000米的云贵高原,向东延伸到湘西、川鄂边界,后者从青藏高原的北部出祁连山、六盘山经黄土高原和内蒙古高原连接。中国冰雹成害的区域分异与冰雹致灾(降雹)的区域分异相比较,有明显的向东、向南、向西扩展的趋势,具有以下三个明显的差异。其一,从大区域看,冰雹灾害多发区和冰雹致灾最高频区截然不同,前者为人口稠密的华北—长江中下游一带,后者则为人口稀少的青藏高原地区。其二,冰雹成害与致灾均存在两条多发带,但前者较后者位置更偏东,特别是在东部形成南北向的多雹灾带。其三是多雹灾区域均位于多降雹带内,且呈现团块状分布。由此可见,我国冰雹灾害的区域分异深受人类活动范围的影响,呈现中东部多、西部少的空间格局特点。再从区域的降雹和雹灾空间分异对比看,降雹仅仅是一个自然过程,受灾体性质的变化使得冰雹致灾的高值区不一定是成灾高值区。虽然受灾体并不是造成灾情的直接动力,但是它使得冰雹灾害的灾情产生相对的扩大或缩小。

  中国冰雹灾害的受灾体分析

  中国冰雹灾害的区域分异深受受灾体的影响,通过对中国现有冰雹案例进行逐一的归类和分析,研究结果表明:我国冰雹灾害的主要受灾体类型有6大类、20种亚类,其中以粮食作物受灾次数最多。从动态变化角度看,有以下四种亚类值得注意:一是玉米,受灾的位次(与其他作物比)呈现上升,这与我国玉米种植的广泛性以及地膜玉米种植发展有关。通过地膜来提早作物的生长期,无疑加大了冰雹成灾的时间段。二是棉花,受灾次数显著增加,尤其在棉花的一些主要种植区。可见,作物品种和作物面积的变化直接影响到灾情的放大或缩小。三是蔬菜、水果、花卉受灾增加,随着城市化水平的提高,城市边缘带的蔬菜、瓜果、林果、尤其是花卉的发展,加上大棚技术的广泛使用,使其受雹灾发生的几率加大。可见土地经济作物产出的变化直接影响到受灾体的易损性程度。四是通信受灾次数猛增,随着国家通信事业的迅猛发展,特别是近几年网络的兴起,使得冰雹受灾体的易损性放大。

  中国冰雹最多的地区

  中国冰雹最多的地区是青藏高原,例如西藏东北部的黑河(那曲),每年平均有35.9天冰雹(最多年曾下降53天,最少也有23天);其次是班戈31.4天,申扎28.0天,安多27.9天,索县27.6天,均出现在青藏高原。

 

冻雨(雨淞)

 

    以液态降落的雨,系与地面或暴露物体碰撞时冻结所致

  一种特殊的降水现象,这种雨从天空落下时是0℃以下的过冷却水滴,一落地就结为固态的冰。

  出处

  冷雨,寒雨。 南朝 梁简文帝 《玄圃纳凉诗》:“飞流如冻雨,夜月似秋霜。” 唐 宋璟 《梅花赋》:“冻雨晚湿,夙露朝滋,又如 英 皇 泣于九疑 。” 宋 苏轼 《游三游洞》诗:“冻雨霏霏半成雪,游人屦冻苍苔滑。” 清 黄景仁 《岁暮怀人》诗:“打窗冻雨翦灯风,拥鼻吟残地火红。” 茅盾 《虹》九:“彤云密布的长空此时洒下些轻轻飘飘的快要变成雪花的冻雨。冬的黑影已经在这里叩门了。”

  涷雨,暴雨。冻、涷,《说文》本为两字,暴雨义应作“涷”,因两字形义相近,古籍刊本往往作“冻”。《淮南子·览冥训》:“若乃至于玄云之素朝,阴阳交争,降扶风,杂冻雨,扶摇而登之,威动天地,声震海内。” 高诱 注:“冻雨,暴雨也。” 唐杜甫 《枯柟》诗:“冻雨落流胶,冲风夺佳气。”一本作“ 涷 ”。 宋 黄庭坚 《书磨崖碑后》诗:“断崖苍藓对立久,冻雨为洗前朝悲。” 清 唐孙华 《喜雨》诗:“山云既楼起,冻雨旋盆倾,高下竝沾溉,溪壑皆渟泓。”

冻雨概述

  冻雨是初冬或冬末春初时节见到的一种天气现象,是一种灾害性天气。

  当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时,冷空气像楔子一样插在暖空气的下方,近地层气温骤降到零度以下,湿润的暖空气被抬升,并成云致雨。当雨滴从空中落下来时,由于近地面的气温很低,在电线杆、树木、植被及道路表面都会冻结上一层晶莹透亮的薄冰,气象上把这种天气现象称为“冻雨”。我国南方一些地区把冻雨又叫做“下冰凌”,北方地区称它为“地油子”。雨滴与地面或地物、飞机等物相碰而即刻冻结的雨称为冻雨。这种雨从天空落下时是低于0°C的过冷水滴,在碰到树枝、电线、枯草或其他地上物,就会在这些物体上冻结成外表光滑、晶莹透明的一层冰壳,有时边冻边淌,象一条条冰柱。这种冰层在气象学上又称为“雨凇”或冰凌。冻雨是过冷雨滴或毛毛雨落到温度在冰点以下的地面上,水滴在地面和物体上迅速冻结而成的透明或半透明冰层,这种冰层可形成“千崖冰玉里,万峰水晶中’的壮美景象。如遇毛毛雨时,则出现粒凇,粒凇表面粗糙,粒状结构清晰可辨;如遇较大雨滴或降雨强度较大时,往往形成明冰凇,明冰凇表面光滑,透明密实,常在电线、树枝或舰船上一边流一边冻,形成长长的冰挂。冻雨多发生在冬季和早春时期。我国出现冻雨较多的地区是贵州省,其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江苏省及山东省、河北省、陕西省、甘肃省、辽宁省南部等地,其中山区比平原多,高山最多。雨水从空中落下来结成冰,能致害吗?能,这种冰积聚到一定程度时,不仅有害,而且危害不浅。

冻雨成因

  入冬,雨落在树木、高楼、山岩、电杆等物体上,立即结成了冰,老百姓习惯叫“滴水成冰”。这种雨在气象学上叫“冻雨”(它的凝聚物叫“雨淞”);它和人们常说的一般水滴不同,而是一种过冷却水滴(温度低于0℃),在云体中它本该凝结成冰粒或雪花,然而找不到冻结时必需的冻结核,于是它成了碰上物体就能结冻的过冷却水滴。

  “冻雨”落在电线、树枝、地面上,随即结成外表光滑的一层薄冰,冰越结越厚,结聚过程中还边流动边冻结,结果便制造出一串串钟乳石似的冰柱、冰穗(俗称“冰挂”),它们晶莹透亮,遇上阳光,放射出五彩光芒,煞是好看!可惜的是,当它的重量超过物体的承载能力的时候,悲剧就发生了。形成“冻雨”,要使过冷却水滴顺利地降落到地面,往往离不开特定的天气条件:近地面2000米左右的空气层温度稍低于0℃2000米4000米的空气层温度高于0℃,比较暖一点;再往上一层又低于0℃,这样的大气层结构,使得上层云中的过冷却水滴、冰晶和雪花,掉进比较暖一点的气层,都变成液态水滴。再向下掉,又进入不算厚的冻结层。当它们随风下落,正准备冻结的时候,已经以过冷却的形式接触到冰冷的物体,转眼形成坚实的“冻雨”!

  冻雨是由过冷水滴组成,与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水。低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中能够保持过冷状态,其外观同一般雨滴相同,当它落到温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨凇。严重的雨凇会压断树木、电线杆,使通讯、供电中止,妨碍公路和铁路交通,威胁飞机的飞行安全。冻雨出现时地面往往不太寒冷(0℃~3℃),上空为逆稳,有一层温度高于0℃的暖层。降水在暖层里为雨滴,下落到近地面大气中就成为过冷却的冻雨,往往会造成一些危害。

  如果雨滴不断地打落在这些结了冰的物体表面时,就慢慢地形成一条条冰柱。太阳出来后,在阳光的照跃下的冰柱闪闪发亮,分外妖娆,冻雨给人们增添了秀丽动人的景色。但它造成的危害也是十分严重的。如电线上结上冰凌后增加了重量、遇冷会发生收缩,使得电线绷断,导致通信和输电中断事故;农作物遇到冻雨后被冻伤、冻死;地面上结冰,交通事故将剧增。所以,持续数天出现冻雨,其造成的灾害还是很大的。

冻雨危害

  冻雨风光值得观赏,但它毕竟是一种灾害性天气,它所造成的危害是不可忽视的。电线结冰后,遇冷收缩,加上冻雨重量的影响,就会绷断。有时,成排的电线杆被拉倒,使电讯和输电中断。公路交通因地面结冰而受阻,交通事故也因此增多。大田结冰,会冻断返青的冬麦,或冻死早春播种的作物幼苗。另外,冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。冻雨厚度一般可达10~20毫米,最厚的有30~40毫米。冻雨发生时,风力往往较大,所以冻雨对交通运输,特别对通讯和输电线路影响更大。据气象专家分析,冻雨是在特定的天气背景下产生的降水现象。在此期间,江淮流域上空的西北气流和西南气流都很强,地面有冷空气侵入,1500至3000米上空又有暖气流北上,大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态,自上而下分别为冰晶层、暖层和冷层。即3000米以上高空大气温度往往在-10℃以下,2000米左右高空,大气温度一般为0℃左右,而2000米以下温度又低于0℃。冻雨大多出现在1月上旬至2月上、中旬的一个多月内,起始日期具有北早南迟,山区早、平原迟的特点,结束日则相反。地势较高的山区,冻雨开始早,结束晚,冻雨期略长。如皖南黄山光明顶,冻雨一般在11月上旬初开始,次年4月上旬结束,长达5个月之久。据统计,江淮流域的冻雨天气,沿淮淮北2~3年一遇,淮河以南7~8年一遇。但在山区,山谷和山顶差异较大,山区的部分谷地几乎没有冻雨,而山势较高处几乎年年都有冻雨发生。冻雨是一种灾害性天气,它大量冻结积累后能压断电线和电话线,严重的冻雨会把房子压坍,飞机在有过冷水滴的云层中飞行时,机翼、螺旋桨会积水,影响飞机空气动力性能造成失事。

冻雨预防

  消除冻雨灾害的方法,主要是在冻雨出现时,发动输电线沿线居民不断把电线上的雨凇敲刮干净;在飞机上安装除冰设备或干脆绕开冻雨区域飞行。

冻雨实例

  1955年,浙赣地区曾因“冻雨”倒毁电杆数百根,南浔、浙赣铁路运输一度中断;1987年11月和1989年12月,郑州市先后两次出现“冻雨”,受伤的就有200来人;前苏联西南部地区,一次“冻雨”拆毁、倒翻电杆近万根,造成大面积的电讯中断。1972年2月底,我国出现一次大范围的冻雨,广州、长沙、南京、昆明、重庆、成都、贵阳等地至北京的电信一度中断,造成的经济损失极其严重。1984年1月中旬后期,受强冷空气影响,贵州、湖南、江西、湖北等省不少地区出现冻雨天气,造成电线断线倒杆。贵州省的有线电话全部中断,严重影响通讯工作。湖南输电线积冰厚度在20毫米以上,一些高压线路一 天溶冰5-6次。因受冰冻天气影响,贵阳客车站停开长途车803班次,农村公共汽车间断停开418班次。湖南长沙附近几个县停开班车339班次;仅临武、资兴两县折断竹、木近500多万根(棵)。贵州有10%提早抽苔的油菜受到冻害。

  2008年1月,江西南昌曾因冻雨,市区3小时停电,火车因铁轨冻冰无法驶出,进入南昌火车站,致使几万人拥堵在火车站。

  2008年1月,我国湖南省遭遇冻雨,导致路面结冰,我国南北大动脉京珠高速湖南段出现交通堵塞。湖南郴州市电缆、电塔等大部分压断、倒塌,导致郴州市停水停电8天。

 

              酸 雨

 

酸雨 (acid rain)是指PH值小于5.65的酸性降水。

酸雨的概念

  被大气中存在的酸性气体污染,pH小于5.65的酸性降水叫酸雨。酸雨主要是人为地向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。近年来,我国一些地区已经成为酸雨多发区,酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。什么是酸? 纯水是中性的,没有味道;柠檬水,橙汁有酸味,醋的酸味较大,它们都是弱酸;小苏打水有略涩的碱性,而苛性钠水就涩涩的,碱味较大,苛性钠是碱,小苏打虽显碱性但属于盐类。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关;然后建立了一个指标:氢离子浓度对数的负值,叫pH。于是,纯水(蒸馏水)的pH为7;酸性越大,pH越低;碱性越大,pH越高。(pH一般为0-14之间)未被污染的雨雪是中性的,pH近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性(水和二氧化碳结合为碳酸),pH为5.65。pH小于5.65的雨叫酸雨;pH小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾。

  检验水的酸碱度一般可以用几个工具:石蕊试剂\酚酞试液\pH试纸(精确率高,能检验pH)\pH计(能测出更精确的PH值)。

  酸雨率

  一年之内可降若干次雨, 有的是酸雨, 有的不是酸雨, 因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为0%; 最高值为100%。如果有降雪, 当以降雨视之。

  有时, 一个降雨过程可能持续几天, 所以酸雨率应以一个降水全过程为单位, 即酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。

  除了年均降水pH之外, 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。

  酸雨区

  某地收集到酸雨样品, 还不能算是酸雨区,因为一年可有数十场雨, 某场雨可能是酸雨, 某场雨可能不是酸雨, 所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中, 但一般认为: 年均降水pH高于5.65, 酸雨率是0-20%,为非酸雨区;pH在5.30--5.60之间, 酸雨率是10--40% , 为轻酸雨区; pH在5.00--5.30之间,酸雨率是30-60%,为中度酸雨区;pH在4.70--5.00之间,酸雨率是50-80%,为较重酸雨区;pH小于4.70, 酸雨率是70-100%,为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实,北京、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨,但年均pH和酸雨率都在非酸雨区标准内,故为非酸雨区。

  我国三大酸雨区包括(我国酸雨主要是:硫酸型)

  1。西南酸雨区:是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。

  2。华中酸雨区:目前它已成为全国酸雨污染范围最大,中心强度最高的酸雨污染区。

  3。华东沿海酸雨区:它的污染强度低于华中、西南酸雨区。

酸雨的发现

  近代工业革命,从蒸汽机开始,锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器;而后火力电厂星罗棋布,燃煤数量日益猛增。遗憾地是,煤含杂质硫,约百分之一,在燃烧中将排放酸性气体 So2;燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化,氧气与氮气化合,也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷,溶解,雨成为了酸雨;这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份,发现它呈酸性,且农村雨水中含碳酸铵,酸性不大;郊区雨水含硫酸铵,略呈酸性;市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨:化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。

成因

  酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。由于我国多燃煤,所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨。

  酸雨多成于化石燃料的燃烧:

  ⑴S→H2SO4 S+O2(点燃)→SO2

  SO2+H2O→H2SO3(亚硫酸)

  2H2SO3+O2→2H2SO4(硫酸)

  (也可以被认为是SO2先被氧化为SO3,SO3再与水反应生成H2SO4)

  总的化学反应方程式:

  S+O2(点燃)=SO2,2SO2+2H2O+O2=2H2SO4

  ⑵氮的氧化物溶于水形成酸:

  a.NO→HNO3(硝酸)

  2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO

  总的化学反应方程式:

  4NO+2H2O+3O2=4HNO3

  b.NO2→HNO3

  总的化学反应方程式:

  4NO2+2H2O+O2→4HNO3

  (*注:元素后的数字为脚标,化学式前的数为化学计量数。)

酸雨形成的影响因素

  1.酸性污染物的排放及转换条件

  一般说来,某地SO2污染越严重,降水中硫酸根离子浓度就越高,导致PH值越低。

  2. 大气中的氨

  大气中的氨(NH3)对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一溶于水后显碱性的气体。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,起中和作用而降低酸度。大气中氨的来源主要是有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发。土壤的氨的挥发量随着土壤PH值的上升而增大。京津地区土壤PH值为7~8以上,而重庆、贵阳地区则一般为5~6,这是大气氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方,风沙扬尘的缓冲能力低。这两个因素合在一起,至少在目前可以解释我国酸雨多发生在南方的分布状况。

  3. 颗粒物酸度及其缓冲能力

  大气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外,还有一个重要成员——颗粒物。颗粒物的来源很复杂。主要有煤尘和风沙扬尘。后者在北方约占一半,在南方约占三分之一。颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用,一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸;二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的,就不能起中和作用,而且还会成为酸的来源之一。目前我国大气颗粒物浓度水平普遍很高,为国外的几倍到十几倍,在酸雨研究中自然是不能忽视的。

  5.天气形势的影响

  如果气象条件和地形有利于污染物的扩散,则大气中污染物浓度降低,酸雨就减弱,反之则加重(如逆温现象)。

酸雨的危害

  硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质,供植物吸收。如酸度过高,pH值降到5.6以下时,就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡,农作物枯萎;也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化;还可使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类;加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程;可能危及人体健康。

  酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显,而且被大力宣传,但受威胁的地区还包括加拿大,也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方,偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们注意力的焦点,但现在已认识到,对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果。污染空气对人体健康的影响是最难以定量确定的。

  受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时,酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而,处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害,因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的减少,而且在某些湖泊中,还会引起鱼类种群的衰败或消失。由这种污染形式引起的对植物的危害范围,包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。

  在美国东北部地区,减少污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂。能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救办法之一。化学洗气器是一种用来处理废气、或溶解、或沉淀、或消除污染物的设备。催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量减少,又是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例。

  酸雨的损益值计

  分析及计算公式

  D=DH+DA+DF+DB+DC+DT

  其中,

  D——大气污染引起的总损失

  DH——大气污染引起的人体健康损失

  DA——大气污染引起的农业损失

  DF——大气污染引起的林业损失

  DB——大气污染引起的建筑材料损失

  DC——大气污染增加的清洗费用

  DT——酸雾影响能见度的交通损失

  1.大气污染对人体损失的估算

  DH=DHM+DMT+DHD

  其中,

  DHM——呼吸系统疾病医疗费用损失

  DMT——呼吸系统疾病的误工损失

  DHD——肺癌患者提前死亡引起的生产损失

  2.大气污染对林业损失的估算

  DA=DAV+DAG

  其中,

  DAV——大气污染引起的蔬菜减产的损失

  DAG——大气污染引起的粮食减产的损失

  3.大气污染对林业的损失估算

  DF=DFW+DFE

  其中

  DFW——森林减产的木材经济损失

  DFE——森林生态效益危害(非林产品)的经济损失

  4.大气污染对建筑材料的损失估算

  DB=DBS+DBP

  其中

  DBS——镀锌钢破坏的经济损失

  DBP——油漆破坏的经济损失

  5.大气污染增加的清洗费用估算

  DC=DCH+DCR

  其中

  DCH——家庭清洗费用

  DCR——城市房屋外观清洗费用

  6.能见度降低对交通运输损失的估算

  DT=DTH+DTW

  其中

  DTH——酸雾对陆路运输造成的经济损失

  DTW——酸雾对水上运输造成的经济损失

酸雨的治理措施

  控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。

  治理措施

  世界上酸雨最严重的欧洲和北美许多国家在遭受多年的酸雨危害之后,终于都认识到,大气无国界,防治酸雨是一个国际性的环境问题,不能依靠一个国家单独解决,必须共同采取对策,减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。经过多次协商,1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上,通过了《控制长距离越境空气污染公约》,并于1983年生效。《公约》规定,到1993年底,缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。欧洲和北美(包括美国和加拿大)等32个国家都在公约上签了字。为了实现许诺,多数国家都已经采取了积极的对策,制订了减少致酸物排放量的法规。例如,美国的《酸雨法》规定,密西西比河以东地区,二氧化硫排放量要由1983年的2000万吨/年,经过10年减少到1000万吨/年;加拿大二氧化硫排放量由1983年的470万吨/年,到1994年减少到230万吨/年,等等。目前世界上减少二 氧化硫排放量的主要措施有:

  1、原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。

  2、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。

  3、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。

  4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。

  5.开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.

  酸雨是大气受污染的一种表现,因最早引起注意的是酸性的降雨,所以习惯上统称为酸雨。

  纯净的雨雪在降落时,空气中的二氧化碳会溶入其中形成碳酸,因而具有一定的弱酸性。空气中的二氧化碳浓度一般约在316ppm左右,这时降水的pH值可达5.6。这是正常的现象,不是我们通常所说的酸雨。

  我们所讲的酸雨是指由于人类活动的影响,使得pH值降低至5.6以下的酸性降水。随着近现代工业化的发展,这样的降水开始出现,并且逐年增多。它已经开始影响到人类赖以生存的环境,以及人类自己了。

  古代的雨雪酸度没有记载,对大约180年前的格陵兰岛积冰的测定表明,那时降雪的pH值为6~7.6之间。

  二十世纪50年代以前,世界上降水的pH值一般都大于5,少数工业区曾降酸雨。从60年代开始,随着工业的发展和矿物燃料消耗的增多,世界上一些工业发达地区(如北欧南部和北美东部)降水的pH值降到5以下,而且范围不断扩大,生态系统受到了明显的伤害。

  1872年英国化学家史密斯在其《空气和降雨:化学气候学的开端》一书中首先使用了“酸雨”这一术语,指出降水的化学性质受到燃煤和有机物分解等因素的影响,也指出酸雨对植物和材料是有害的。

  二十世纪50年代中期,美国水生生态学家戈勒姆进行了一系列研究工作,揭示了降水的酸度同湖水和土壤酸度之间的关系,并指出降水酸度是矿物燃料燃烧和金属冶炼排出的二氧化硫造成的。但是,他们的工作都没有引起人们的注意。

  二十世纪60年代间,瑞典土壤学家奥登首先对湖沼学、农学和大气化学的有关记录进行了综合性研究,发现酸性降水是欧洲的一种大范围现象,降水和地面水的酸度正在不断升高,含硫和含氮的污染物在欧洲可以迁移上千公里。

  1972年瑞典政府向联合国人类环境会议提出一份报告:《穿越国界的大气污染:大气和降水中的磕对环境的影响》。从此更多的国家关注酸雨这一问题,研究的规模也在不断扩大。

  1975年5月,在美国俄亥俄州立大学举行了第一次国际酸性降水和森林生态系统讨论会。1982年6月在瑞典斯德哥尔摩召开了国际环境酸化会议,酸雨已成为当前全球性环境污染的主要问题之一。

  酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸,以硫酸为主。硫酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的,可以是当地排放的,也可以是从远处迁移来的。

  煤和石油燃烧以及金属冶炼等工业活动会释放二氧化硫到空气中,通过气相或液相氧化反应生成硫酸。同时高温燃烧会使空气中的氮气和氧气生成一氧化氮,其在大气中与氧继续作用,大部分转化成为二氧化氮,遇水或水蒸气就会生成硝酸和亚硝酸。

  由于人类活动和自然过程,还有许多气态或固体物质进入大气,对酸雨的形成也产生影响。大气颗粒物中的铁、铜、镁等是成酸反应的催化剂。大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢等又是使二氧化硫氧化的氧化剂;飞灰中的氧化钙、土壤中的碳酸钙、天然和人为来源的氨,以及其他碱性物质又会与酸反应,而使酸中和。

  降水的酸度实际上就是降水中的主要阴阳离子的干衡。当大气中二氧化硫和一氧化氮的浓度较高时,降水中就会表现为酸性;如果降水中代表碱性物质的几个主要阳高子浓度也较高时,降水就不会有很高的酸度,甚至可能呈现碱性。在碱性土壤地区,或大气中颗粒物浓度高时,往往出现这种情况。相反,即使大气中二氧化硫和一氧化氮浓度不高,而碱性物质相对更少时,则降水仍然会有较高的酸度。工业区的高大烟囱可把二氧化硫扩散到很远的地方,因而很多山区和荒野地带也降酸雨。

  硫和氮是植物生长不可或缺的营养元素,弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质,供动、植物吸收。但如果酸度过高,例如pH值降到5以下,就可能使生态系统遭受损害。

  在土壤盐基饱和度低的地区或土层薄的岩石地区,酸性雨水降落地面后得不到中和,就会使土壤、湖泊、河流酸化。

  当湖水或河水的pH值降到5以下时,流域内的土壤和水体底泥中的金属(例如铝)就会被溶解进入水中,毒害鱼类,使其繁殖和发育受到严重影响。水体酸化还会导致水生生物的组成结构发生变化,耐酸的藻类、真菌增多,而有根植物、细菌和无脊椎动物减少,有机物的分解率降低。因此,酸化的湖泊、河流中鱼类减少。瑞典和挪威南部以及美国东北部许多湖泊都已成为无鱼的死湖。

  例如美国东部阿迪朗达克山区,海拔700米以上的湖泊,目前半数以上湖水pH值在5以下,90%已无鱼。而在1929~1937年间,只有4%的湖泊的pH值在5以下,或者是无鱼的。现在瑞典18000多个大中型湖泊已经酸化,其中约4000个酸化严重,水生生物受到很大伤害。

  酸雨还会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。

  酸雨会伤害植物的新生芽叶,从而影响其发育生长;酸雨腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等,古建筑、雕塑像也会受到损坏;作为水源的湖泊和地下水酸化后,由于金属的溶出,就会对饮用者的健康产生有害影响。

  控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和一氧化氮的人为排放量。另外瑞典等国试验在已酸化的土壤和水体中施加碱性的石灰,在短期内也曾取得较好的效果

  怎样减少酸雨?

  酸雨是我们当今面临的、更为显着的空气质量问题之一。酸性物质以及导致形成酸性物质的化合物,是在燃烧矿物燃料来发电和提供运输时生成的。这些物质主要是从硫氧化物和氮氧化物衍生而成的酸。这些化合物也有一些天然来源,例如雷电、火山、生物物料燃烧和微生物活动,但除了罕见的火山爆发外,这些天然来源同来自汽车、电厂和冶炼厂的排放气相比,是相当小量的。

  用以减少酸雨的各种战略对策,可能每年需要几十亿美元的投资。由于耗资如此巨大,所以,至关重要的是要很好地了解涉及污染物迁移、化学转化和归宿的大气过程。

  酸沉降包括两部分,即“湿”降水(如雨和雪的形式)和干沉降(气溶胶或气态酸性化合物的形式沉降到诸如土壤颗粒、植物叶片等表面上)。以被沉降而告终的物质,往往以一种极其不同的化学形式进入大气。例如,煤中的硫被氧化成二氧化硫,这是它从烟囱排出的气态形式。随着它在大气中运动,便慢慢被氧化,并与水反应生成硫酸——这是它可能被沉降在下风向数百英里处的形式。

  氮氧化物的生成、反应以及最终从大气中脱除所经历的路线也是非常复杂的。当氮气和氧气在发电厂、在民用炉灶和汽车发动机中的高温下加热时,生成一氧化氮(NO),再与氧化剂反应生成二氧化氮(NO2),最终生成硝酸(HNO3)。全球氮氧化物衡算——它们来自何方及它们去往何方的定量估计值仍然相当不确定。

  可以容易地看到,在我们彻底了解各种不同化学形式的氮、硫和碳的生物地球化学循环以及这些化学物种的全球来源与归宿之前,将难以满怀信心地选择空气污染控制战略。大气化学和环境化学是实现一个更清洁、更有益健康的环境的核心。发展空气中痕量化学物种的可靠测定方法、重要大气反应的动力学、和发现可用以减少污染物排放的、新的、更有效的化学工艺,这些就是未来10年中必须受到国家承诺的目标。

酸雨的生物防治

  世界观察研究不久前发表的1994年全球趋势报告《1994年生命特征》中说:总的来看,地球的情况并不太好,在所有衡量地球健康状况的指标中,我们仅成功地扭转了一项指标的恶化─使臭氧层出现空洞的氟里昂的减少。碳排放量没有减少,大气污染日益严重。据统计,人类每年向大气层排放SO21.15吨,NO2约5012万吨。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2超标的大气环境中,有10亿人生活在颗粒物超标的环境中。大气污染已成为隐蔽的杀手。而SO2则是罪魁祸首。最近,欧洲的26个国家和加拿大,在联合国欧洲经济委员会提出的一份新协议上签了字,休证把本国SO2的排放量减少87%,美国也承诺到了2010年将SO2的排放量减少80%。欧洲国家和加拿大称赞这项新协议是防治大气污染的一个里程碑。 SO2不仅污染空气、危害人类健康,而且是形成酸雨的主要物质。大气中的SO2和NO2,在空气在氧化剂的作用下溶解于雨水中。当雨水、冻雨、雪和雹等大气降水的pH小于5.6时,即是酸雨。据美国有关部门测定,酸雨中硫酸占60%,硝酸占33%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸。

  酸雨给地球生态环境和人类的社会经济带来严重的影响和破坏,酸雨使土壤酸化,降低土壤肥力,许多有毒物质被值物根系统吸收,毒害根系,杀死根毛,使植物不能从土壤中吸收水分和养分,抑制植物的生长发育。酸雨使河流、湖泊的水体酸化,抑制水生生物的生长和繁殖,甚至导致鱼苗窒息死亡;酸雨还杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物来源,使水生生态系统紊乱;酸雨污染河流湖泊和地下水,直接或间接危害人体健康。酸雨通过对植物表面(叶、茎)的淋洗直接伤害或通过土壤的间接伤害,促使森林衰亡,酸雨还诱使病虫害暴发,造成森林大片死亡。欧洲每年排出2200万吨硫,毁灭了大片森林。我国四川、广西等省区已有10多万公顷森林濒临死亡。酸雨对金属、石料、木料、水泥等建筑材料有很强的腐蚀作用,世界已有许多古建筑和石雕艺术品遭酸雨腐蚀破坏,如加拿大的议会大厦、我国的乐山大佛等。酸雨还直接危害电线、铁轨、桥梁和房屋。

  目前,世界上已形成了三大酸雨区,一是以德、法、英等国家为中心,涉及大半个欧洲的北欧酸雨区。二是50年代后期形成的包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积已达1000多万平方千米,降水的pH小于5.0,有的甚至小于4.0。我国在70年代中期开始形成的覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,面积为200万平方千米的酸雨区是世界第三大酸雨区。我国酸雨区面积虽小,但发展扩大之快,降水酸化速率之高,在世界上是罕见的。由于大气污染是不分国界的,所以酸雨是全球性的灾害。

  酸雨的危害已引起世界各国的普遍关注。联合国多次召开国际会议讨论酸雨问题。许多国家把控制酸雨列为重大科研项目。全世界已有40多个国家通过有关污染限制汽车排污。1993年在印度召开的"无害环境生物技术应用国际合作会议"上,专家们提出了利用生物技术预防、阻止和逆转环境恶化,增强自然资源的持续发展和应用,保持环境完整性和生态平衡的措施。专家们认为:利用生物技术治理环境具有巨大的潜力。煤是当前最重要的能源之一,但煤中含有硫,燃烧时放出SO2等有害气体。煤中的硫有无机硫和有机硫两种。无机硫大部分以矿物质的形式存在,其中主要的是黄铁矿(FeS2)。生物学家利用微生物脱硫,将2价铁变成3价铁,把单体硫变成硫酸,取得了很好效果。例如,日本中央电力研究所从土壤中分离出一种硫杆菌,它是一种铁氧化细菌,能有效地去除煤中的无机硫。美国煤气研究所筛选出一种新的微生物菌株,它能从煤中分离有机硫而不降低煤的质量。捷克筛选出的一种酸热硫化杆菌,可脱除黄铁矿中75%的硫。据1991年统计,捷克利用生物技术已平均脱去煤中无机硫的78.5%,有机硫的23.4%,目前,科学家已发现能脱去黄铁矿中硫的微生物还有氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌等。日本财团法人电力中央研究所最近开发出的利用微生物胶硫的新技术,可除去70%的无机硫,还可减少60%的粉尘。这种技术原理简单,设备价廉,特别适合无力购买昂贵脱硫设备的发展中国家使用。生物技术脱硫符合“源头治理”和“清洁生产”的原则,因而是一种极有发展前途的治理方法,越来越受到世界各国的重视。

  酸雨的危害越来越严重,这就引起全世界的关注。

酸雨的黑色幽默

  泡菜

  酸雨酸化了土壤以后,进一步也酸化了地下水。德国、波兰和前捷克交界的黑三角地区(当地先以森林,后以森林被酸雨破坏而著名)的一位家庭主妇,在接待日本客人奉茶时说:“我们这个地区只有几口井的井水可供饮用。我们自己也常开玩笑说,只要用井水泡蔬菜,就能够做出很好的泡菜(酯腋菜)来。”

  染发

  酸化的地下水还腐蚀自来水管。瑞典南部马克郡的西里那村,有一户人家三个孩子的头发都从金黄色变成了绿色。这就是使马克郡出名的"绿头发"事件。原因是他们把井中的汲水管由锌管换成了铜管,而pH小于5.6的水对铜有较强的腐蚀性,产生铜绿。所以这户人家的浴室和洗漱台都已被染成铜绿色。这种溶有铜或锌离子的水还能使婴幼儿发生原因不明的腹泻。马克郡的幼儿园发生过的集体"食物中毒"也是这个原因(大约半数的瑞典人都是把地下水作为饮用水源的)。英国的兰克夏,水龙头里曾放出含有因水管腐蚀而造成大量铁锈的浊水。酸雨甚至使输水管道因腐蚀而破裂。1985年圣诞节前4天,英国约克夏直径1米的输水管破裂,备用的也都不能使用,使20万人一度处于断水的恐慌之中。

  慢车

  波兰的托卡维兹因酸雨腐蚀铁轨,火车每小时开不到40公里,而且还显得相当危险。

  泰姬陵变色

  大理石含钙特多,因此最怕酸雨侵蚀。例如,有两座高157米尖塔的著名德国科隆大教堂,石壁表面已腐蚀得凹凸不平,“酸筋”累累。通向人口处的天使和玛丽亚石像剥蚀得已经难以恢复。其中的砂岩(更易腐蚀)石雕近15年间甚至腐蚀掉了10个厘米。已经进入《世界遗产名录》的著名印度泰姬陵,由于大气污染和酸雨的腐蚀,大理石失去光泽,乳白色逐渐泛黄,有的变成了锈色。

  国子监遭殃

  我国北京国子监街孔庙内的“进士题名碑林”(共198块)距今已有700年历史,上面共镑刻了元、明、清三代51624名中第进士的姓名、籍贯和名次,是研究中国古代科举考试制度的珍贵实物资料,已被列为国家级文物重点保护单位。近年来,许多石碑表面因大气污染和酸雨出现了严重腐蚀剥落现象,具有珍贵历史价值的石碑已变得面目皆非。据管理人员介绍,这些石碑主要是最近3年中损坏得比较厉害,所以第198块进士题名碑距今虽只有不到百年的时间,但它的毁损程度也丝毫不亚于其他石碑。实际上,北京其他石质文物,例如,大钟寺的钟刻、故宫汉白玉栏杆和石刻,以及卢沟桥的石狮等,也都不同程度存在着腐蚀或剥落现象。

  自由女神化妆

  酸雨同样也腐蚀金属文物古迹。例如,著名的美国纽约港自由女神像,钢筋混凝土外包的薄铜片因酸雨而变得疏松,一触即掉(而在1932年检查时还是完好的),因此不得不进行大修(已于1986年女神像建立100周年时修复完毕)。意大利威尼斯圣玛丽教堂正面上部阳台上的四匹青铜马曾被拿破仑掠到过巴黎,后来完璧归赵。近来却因酸雨损坏严重无法很好修复,只得移到室内,在原处用复制品代替。世界上类似情况还有许多。荷兰中部尤特莱希特大寺院中,有一套组合音韵钟,是在17世纪铸造的名钟。300年来人们一直十分喜欢听它的声音。可是近30年来钟的音程出了毛病,音色也逐渐变得不洪亮。因为钟是用80%的铜制的,由于敲钟时反复震动铜锈逐渐剥落,酸雨腐蚀已经进入到钟的内部。

  酸雨袭击南极

  令人震惊的是,南极也观测到了酸雨,而且是比较强的酸雨。例如,我国南极长城站1998年4月曾先后8次观测到酸雨,其中最低pH值只有4.45。长城站的铁质房屋和塔台被锈蚀得成层剥落,有的不得不进行更新。为了减缓腐蚀,每年要刷2-3次油漆。

  洞穿珍贵彩色玻璃

  在欧洲,镶有中世纪古老彩色玻璃的教堂等建筑超过10万栋。这些彩色玻璃弥足珍贵,在第二次世界大战中曾卸下来疏散开,多数安然无恙。可是却和其他古建筑一样,不能躲过酸雨的侵袭。这些彩色玻璃逐渐失去神秘的光泽,变褐,有的甚至完全褪色。仔细观察玻璃表面,有无数细小的洞。酸雨在小洞中继续和钾、钠、钙发生反应(钙是中世纪生产的玻璃中才有的)。例如和钙发生化学反应后生成石膏。酸雨从内部损害了玻璃。

  书画遭劫

  带有酸性的细小粉尘(干沉降)进入室内,在空气相对湿度较大时,开始侵蚀图书馆中的古老藏书。纸张氧化成茶色,纸质变差以至毁损。大英图书馆20-30年代的藏书的皮封面也遭到硫酸侵害,好像浮着红锈似地正在变色。壁画情况也是如此。所幸80年代中后期开始,欧洲治理大气污染加速,所有各种腐蚀和损害的速度又明显缓和下来了。油画腐蚀现象的恐怖症也在收藏家中间扩大开来。白色或透明结晶的粒子,不仅在画的表面,而且在画布的背后,像粉一样的喷出。过一段时间,这些粒子还会深入油彩层,使含化学颜料的油漆全部损坏。而不暴露在空气中的部位则没有这种现象。可见污染大气和干性沉降的危害之大。

  酸雨冰溜溜

  建筑物中出现“酸雨冰溜溜”,又是酸雨危害的一件“新事物”。混凝土因酸雨而溶解,然后在下滴过程中水分蒸发而硫酸钙等固体成分留了下来,形成类似石灰岩溶洞中的“石钟乳”。而下滴到地面上的硫酸钙留下来则形成“石笋”。之所以叫“冰溜溜”,是因为这种“石钟乳”很像冬季中从屋檐上流下来的冷水,在流动过程中逐渐结冰,形成下垂的“冰溜溜”。日本许多城市立交桥下和建筑物中都有这种酸雨冰溜溜。它使建筑物松散不牢固,甚至成为危险建筑物。关于酸雨对建筑物造成的损失,美国联邦环保局1985年曾有一个估计,在17个州共造成的损失高达50亿美元。主要原因是大楼损伤加速,涂料装饰很快剥落和窗框腐蚀此外因旅游减收带来的损失也有20亿美元。而我们中国的酸雨则是韩国和日本传来的。

  酸雨事例

  案例1

  在加拿大,酸雨毁灭了1.4万多个湖泊,另有4 000多个湖泊也濒临“死亡”。欧洲有数千个美丽的湖泊也毫无生气,听不到蛙声,见不到鱼跃。美国酸化的水域已达3.6万平方千米,在28个州17 054个湖泊中,有9400个受到酸雨影响,水质变坏。纽约州北部阿迪达克山区,1930年只有4%的湖泊没有鱼,而目前半数以上的湖水PH在5以下,90%没有鱼,听不到蛙声,”死一般寂静。

  案例2

  美国每年国酸雨造成的损失达250亿美元。我国重庆市与南京市自然条件相似,但重庆是酸雨侵蚀比较严重的地区,电视塔及建筑机械的维修、路灯及电线的更换频率比南京快1.5倍。嘉陵江大桥的钢梁每年锈蚀0.16毫米,如此下去用不了30年,就会因钢梁锈坏而发生危险。

 

 

雨夹雪

  雨滴和雪同时降落的天气现象。

  雪是水的结晶体。天空中的云遇到冷空气,温度下降,水气中在低温和微小尘埃的共同作用下形成冰晶。体积不断增大。密度超过了空气就掉下来了,也就是下雪了。      

    晴朗的天空一般是不会下雪的。然而由于云层的不同,一层降下的是雪,另一层则是雨,所以会形成雨夹雪

 

山洪

   

    山洪是山丘区特殊的洪水,群众习惯称之“发蛟”。洪水历时一般几十分钟到1-2个小时。

成因

  1、地形条件:一般形成山洪泥石流的地形特征是中高山区,相对高差大,河谷坡度陡峻。表层为植皮覆盖有较厚的土体,土体下面为中深断裂及其派生级断裂切割的破碎岩石层。

  2、森林覆盖条件:大范围树林、毛竹覆盖,汛期当暖湿空气携带大量水气,达到林区上空,与林区温度偏低,相对湿度偏大的冷空气交锋,易造成大的局部降水。

  3、水源条件:水体既是山洪泥石流的组成部分,又是激发因素,主要来自降雨。

  降雨激发山洪的现象,一是前期降雨和一次连续降雨共同作用。二是前期降雨和最大一小时降雨量起主导激发作用。山顶土体含水量饱和,土体下面的岩层裂隙中的压力水体的压力剧增。当遇暴雨,能量迅速累积;致使原有土体平衡破坏,土体和岩层裂隙中的压力水体冲破表面覆盖层,瞬间从山体中上部倾泻而下,造成山洪和泥石流。

  暖湿气流遇山体阻挡,产生暖湿气流上升运动,在山顶和迎风坡形成冷暖锋面产生雷暴雨。由于山体的中上部伸入云层,地面还是十分闷热,山雨欲来风满楼时,山体的中上部早已处于两层之中。所以往往地面降雨不久。山洪就暴发了。

  山洪的成因除山体结构条件外,主要是喇叭形河口地形所致,形成短历时雷暴雨,引发山洪。

危害

  山洪冲毁房屋、田地、道路和桥梁,常造成人身伤亡和财产损失。例如:1933年12月31日深夜在美国洛杉矶地区降暴雨引起山洪,冲毁房屋400栋,淹死40人,损失5000万美元。1934年7月11日在日本石川县下平取川的一次暴雨山洪,一之濑村及赤岩村被淹没,有50余人下落不明,福冈金泽市营第二发电所全部被冲走。在中国山西省平顺县东当村,1956年8月2~3日降暴雨,在流域面积仅1km2的狼郊沟内山洪暴发,造成沟崖坍塌,堵塞沟道,形成天然水库,随后挡水坝体突然溃决,村内43户92人和109间房屋,财产全遭毁灭。

防治

  1、明确防治工作目标

  山洪防治工作的目标是:确保人员安全,确保水库大坝安全,确保重要城镇安全,确保重要交通干道和通信干线的安全,最大限度地减轻灾害损失,实现人与自然和谐相处。

  2、开展两项基础工作

  要搞好山洪防治,实现工作目标,必须扎实开展好两项基础工作。

  一是合理划分山洪影响区域。针对各地的气候和地质及地貌条件,在认真分析历史山洪灾害造成危害的基础上,确定山洪易发区,做到胸中有数,这是山洪防治的首要工作。在此基础上再根据山洪灾害发生的可能性及危害性的程度大小,一般将山洪易发区划分为危险区和警戒区。

  危险区是指已发生过滑坡、崩塌和泥石流的地区,以及河道两岸20年一遇洪水位以下的低洼地带或洲滩;警戒区是指经监测一旦遇到强降雨时,极有可能发生山体滑坡、崩塌和泥石流的地区,以及河道两岸20年一遇洪水位至历史最高洪水位之间的地带。

  二是探索规律,科学确定灾害特征雨量。由于山洪是由降雨形成的,因此,科学确定山洪致灾的特征雨量是山洪防治,特别是制定山洪防御方案的关键依据。一般可根据当地下垫面条件和对历史山洪灾害形成及演变过程的分析,确定警戒雨量和危险雨量。

  警戒雨量是指当一定时段降雨达到某一特征值,且如果降雨仍继续,即有可能发生山洪灾害的雨量;危险雨量是指当一定时段降雨达到某一特征值,即有可能发生山洪灾害时的雨量。特征雨量一般按1小时、2小时……6小时来划分降雨时段,并分析确定出相应的特征雨量,具体划分和确定要根据当地实际情况选择。

  3.正确处理三对关系

  一是正确处理避灾与治理的关系。山洪及其灾害的突发性和破坏性,往往使人们防不胜防,措手不及,而且也极大地增加了治理难度。因此,必须坚持避治结合,避重于治的原则;必须坚持使人们远离山洪,主动避开灾害这一指导思想。在思想认识上要以单纯拒山洪于门外转变为使人们远离山洪,真正做到主动避灾,从根本上减轻灾害损失。与此同时,对治理任务相对较轻的地区,必须加大治理的力度。

  二是正确处理当前与长远的关系。山洪防治涉及面广,工作难度大,特别是由于山洪影响区内人口较多,要在短时间内实施避灾措施,全部外迁到安全地区的工作量十分巨大,也不现实。同时,山洪治理的任务十分繁重,是一项长期性工作,必须分步实施。因此,对这些地区当前必须采取以防为主,辅以相应治理措施的方针,当务之急是要落实好山洪防御方案,并根据防治规划,逐步实施避灾和治理措施。

  三是正确处理发展与保护的关系。要全面建设小康社会,发展是执政兴国的第一要务,推进工业化和城镇化进程必然日益加快,这是不可阻挡的历史潮流。在这过程中,特别是基础设施建设过程中,对山洪影响区采取相应的保护措施是十分必要的。首先是危险区、警戒区内不能规划居民区;其次是危险区内不能规划兴建企业及基础设施;三是企业及基础设施建设要尽量避开警戒区,如非从警戒区经过或非在其中建设不可时,除对企业和基础设施本身要采取山洪保护措施以外,还必须对企业或基础设施建设可能诱发的山洪灾害采取可靠的治理措施。

 

洪水

 

    自然界的头号杀手,是地球最可怕的力量:洪水

  河、湖、海、江所含的水位上涨,超过常规水位的水流现象。洪水常威胁沿河、滨湖、近海地区人民的生命和财产安全,甚至造成淹没灾害。自古以来洪水给人类带来很多灾难,如黄河和恒河下游常泛滥成灾,造成重大损失。但有的河流洪水也给人类带来一些利益,如尼罗河洪水定期泛滥给下游三角洲平原农田淤积肥沃的泥沙,有利于农业生产。

  洪水一词,在中国出自先秦《尚书·尧典》。该书记载了4000多年前黄河的洪水。据中国历史洪水调查资料,公元前206~公元1949年间,有1092年有较大水灾的记录。在西亚的底格里斯-幼发拉底河以及非洲的尼罗河关于洪水的记载,则可追溯到公元前40世纪。

  什么是洪灾

  洪灾是指一个流域内因集中大暴雨或长时间降雨,汇入河道的径流量超过其泄洪能力而漫溢两岸或造成堤坝决口导致泛滥的灾害。

  浙江省洪灾多发于6月至9月。6月中旬至7月中旬的梅雨季节,7月中旬至9月的台风季节,都易暴发洪灾,致使农田受淹,村庄被冲,房屋倒塌,财产受损,甚至造成人员伤亡。

  洪水到来之前,要尽量做好相应的准备。

  1、根据当地电视、广播等媒体提供的洪水信息,结合自己所处的位置和条件,冷静地选择最佳路线撤离,避免出现“人未走水先到”的被动局面。

  2、认清路标,明确撤离的路线和目的地,避免因为惊慌而走错路。

  3、自保措施:

  ● 备足速食食品或蒸煮够食用几天的食品,准备足够的饮用水和日用品。

  ● 扎制木排、竹排,搜集木盆、木材、大件泡沫塑料等适合漂浮的材料,加工成救生装置以备急需。

  ● 将不便携带的贵重物品作防水捆扎后埋入地下或放到高处,票款、首饰等小件贵重物品可缝在衣服内随身携带。

  ● 保存好尚能使用的通讯设备。

  洪水到来时的自救

  1、洪水到来时,来不及转移的人员,要就近迅速向山坡、高地、楼房、避洪台等地转移,或者立即爬上屋顶、楼房高层、大树、高墙等高的地方暂避。

  2、如洪水继续上涨,暂避的地方已难自保,则要充分利用准备好的>救生器材逃生,或者迅速找一些门板、桌椅、木床、大块的泡>沫塑料等能漂浮的材料扎成筏逃生。

  3、如果已被洪水包围,要设法尽快与当地政府防汛部门取得联系,报告自己的方位和险情,积极寻求救援。

  注意:千万不要游泳逃生,不可攀爬带电的电线杆、铁塔,也不要爬到泥坯房的屋顶。

  4、如已被卷入洪水中,一定要尽可能抓住固定的或能漂浮的东西,寻找机会逃生。

  5、发现高压线铁塔倾斜或者电线断头下垂时,一定要迅速远避,防止直接触电或因地面“跨步电压”触电。

  6、洪水过后,要做好各项卫生防疫工作,预防疫病的流行。

【洪水分类 】

  雨洪水:在中低纬度地带,洪水的发生多由雨形成。大江大河的流域面积大,且有河网、湖泊和水库的调蓄,不同场次的 雨在不同支流所形成的洪峰,汇集到干流时,各支流的洪水过程往往相互叠加,组成历时较长涨落较平缓的洪峰。小河的流域面积和河网的调蓄能力较小,一次雨就形成一次涨落迅猛的洪峰,雨洪水可分为两大类,暴洪是突如其来的湍流,它沿着河流奔流,摧毁所有事物,暴洪具有致命的破坏力,另一种是缓慢上涨的大洪水

  山洪:山区溪沟,由于地面和河床坡降都较陡,降雨后产流、汇流都较快,形成急剧涨落的洪峰。

  泥石流:雨引起山坡或岸壁的崩坍,大量泥石连同水流下泄而形成。

  融雪洪水:在高纬度严寒地区,冬季积雪较厚,春季气温大幅度升高时,积雪大量融化而形成。

  冰凌洪水:中高纬度地区内,由较低纬度地区流向较高纬度地区的河流(河段),在冬春季节因上下游封冻期的差异或解冻期差异,可能形成冰塞或冰坝而引起。

  溃坝洪水:水库失事时,存蓄的大量水体突然泄放,形成下游河段的水流急剧增涨甚至漫槽成为立波向下游推进的现象。冰川堵塞河道、壅高水位,然后突然溃决时,地震或其他原因引起的巨大土体坍滑堵塞河流,使上游的水位急剧上涨,当堵塞坝体被水流冲开时,在下游地区也形成这类洪水。

  湖泊洪水:由于河湖水量交换或湖面大风作用或两者同时作用,可发生湖泊洪水。吞吐流湖泊,当入湖洪水遭遇和受江河洪水严重顶托时常产生湖泊水位剧涨,因盛行风的作用,引起湖水运动而产生风生流,有时可达5~6m,如北美的苏必利尔湖、密歇根湖和休伦湖等。

  天文潮:海水受引潮力作用,而产生的海洋水体的长周期波动现象。海面一次涨落过程中的最高位置称高潮,最低位置称低潮,相邻高低潮间的水位差称潮差。加拿大芬迪湾最大潮差达19.6m,中国杭州湾的澉浦最大潮差达8.9m

  风潮:台风、温带气旋、冷峰的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的水面异常升降现象。它和相伴的狂风巨浪可引起水位涨,又称风潮增水。

  海啸:是水下地震或火山爆发所引起的巨浪。

  洪水是指特大的径流而言。这种径流往往因河槽不能容纳而泛滥成灾。根据洪水形成的水源和发生时间,一般可将洪水分为春季融雪洪水和暴雨洪水两类。

  一般洪水:重现期小于10年。

  较大洪水:重现期10~20年。

  大洪水:重现期20~50年。

  特大洪水:重现期超过50年。

【洪水与灾情】:

  (一)长江洪水

  1998年汛期,长江上游先后出现8次洪峰并与中下游洪水遭遇,形成了全流域型大洪水。

  1.洪水过程

  6月12~27日,受暴雨影响,鄱阳湖水系暴发洪水,抚河、信江、昌江水位先后超过历史最高水位;洞庭湖水系的资水、沅江和湘江也发生了洪水。两湖洪水汇入长江,致使长江中下游干流监利以下水位迅速上涨,从6月24日起相继超过警戒水位。

  6月28日7月20日,主要雨区移至长江上游。7月2日宜昌出现第一次洪峰,流量为54500立方米每秒。监利、武穴、九江等水文站水位于7月4日超过历史最高水位。7月18日宜昌出现第二次洪峰,流量为55900立方米每秒。在此期间,由于洞庭湖水系和鄱阳湖水系的来水不大,长江中下游干流水位一度回落。

  7月21~31日,长江中游地区再度出现大范围强降雨过程。7月21~23日,湖北省武汉市及其周边地区连降特大暴雨;7月24日,洞庭湖水系的沅江和澧水发生大洪水,其中澧水石门水文站洪峰流量19900立方米每秒,为本世纪第二位大洪水。与此同时,鄱阳湖水系的信江、乐安河也发生大洪水;7月24日宜昌出现第三次洪峰,流量为51700立方米每秒。长江中下游水位迅速回涨,7月26日之后,石首、监利、莲花塘、螺山、城陵机、湖口等水文站水位再次超过历史最高水位。

  8月份,长江中下游及两湖地区水位居高不下,长江上游又接连出现5次洪峰,其中8月7~17日的10天内,连续出现3次洪峰,致使中游水位不断升高。8月7日宜昌出现第四次洪峰,流量为63200立方米每秒。8月8日 4时沙市水位达到44.95米,超过1954年分洪水位0.28米8月16日宜昌出现第六次洪峰,流量63300立方米每秒,为1998年的最大洪峰。这次洪峰在向中下游推进过程中,与清江、洞庭湖以及汉江的洪水遭遇,中游各水文站于8月中旬相继达到最高水位。干流沙市、监利、莲花塘、螺山等水文站洪峰水位分别为45.22米38.31米35.80米34.95米,分别超过历史实测量高水位0.55米1.25米0.79米0.77米;汉口水文站20日出现了1998年最高水位29.43米,为历史实测记录的第二位,比1954年水位仅低0.30米。随后宜昌出现的第七次和第八次洪峰均小于第六次洪峰。

  2.洪水量级

  洪峰流量和洪水总量是衡量洪水量级大小的主要指标。长江中下游防洪特点是:城陵肌以上长江干流河段防洪主要以洪峰流量控制;城陵机以下河段由于有洞庭湖、鄱阳湖等通江湖泊的调节作用,防洪主要以洪量控制。

  1998年长江上游洪水总量大,但洪峰流量小于1954年,宜昌洪峰流量相当于6~8年一遇(详见表1)。长江中下游主要水文站洪峰流量与1954年、1931年比较(详见表2),1998年螺山、汉口、大通等站洪峰流量均小于1954年,汉口洪峰流量大于1931年。

  表1宜昌站洪水频率表

  (年) 重现期 1000 500 100 50 20 10 5

  (立方米每秒)洪峰流量 98800 94600 83700 79000 72300 66600 60300

  表2 1998年、1954年、1931年洪峰流量对比表 单位:立方米每秒

  水文站 1998年 1954年 1931年

  宜 昌 63300 66800 64600

  螺 山 67800 78800

  汉 口 71100 76100 59900

  大 通 82300 92600

  1998年宜昌的最大30天洪量和60天洪量与1954年、1931年比较(详见表 3),30天洪量与1954年相当,比1931年多314亿立方米;60天洪量比1954年多97亿立方米,比1931年多652亿立方米,从洪水总量看,洪水重现期约为100年。

  表3洪水总量对比表

  单位:亿立方米

  水文站 1998年 1954年 1931年

  30天 60天 30天 60天 30天 60天

  宜昌 实测 1379 2545 1386 2448 1065 1893

  汉口 实测 1754 3365 1730 3220

  还原 1885 3536 2182 3830 1922 3302

  大通 实测 2027 3951 2194 4210

  还原 2193 4174 2576 4900

  1998年长江中下游洪水情况与1954年不同。1954年长江中下游堤防多处溃口和分洪,分蓄洪水总量高达 1023亿立方米; 1998年主要是洲滩民垸溃决,仅分蓄洪水100余亿立方米。如果都将溃口和分洪的水量还原到河道中去,再进行对比,汉口1998年最大30天洪量比1954年少297亿立方米,比1931年少37亿立方米,洪水重现期约为30年;最大60天洪量比1954年少294亿立方米,比1931年多234亿立方米,洪水重现期约为50年。大通站最大30天洪量比1954年少383亿立方米,最大60天洪量比1954年少726亿立方米。如果不考虑溃口和分洪的水量还原,汉口实测最大30天和60天洪量分别比1954年多24亿立方米和145亿立方米;大通站分别比1954年少167亿立方米和 259亿立方米。

  综上所述,1998年长江荆江河段以上洪峰流量小于1931年和1954年,洪量大于1931年和1954年;城陵矶以下的洪量大于1931年,小于1954年。从总体上看,1998年长江洪水是本世纪第二位的全流域型大洪水,仅次于1954年。据1877年以来宜昌水文站实测资料统计,长江宜昌曾出现大于60000立方米每秒的洪峰27次。据历史调查资料,1860年、1870年,宜昌洪峰流量分别达到9.25万立方米每秒、10.5万立方米每秒,远大于1998年和1954年。

  3.水位高的原因

  1998年长江洪水量级小于1954年,但中下游水位却普遍高于1954年,有360公里河段的最高洪水位超过历史最高记录。水位高的主要原因是:

  ——溃口和分洪水量比1954年少。1954年长江中下游溃口和分洪总水量高达1023亿立方米,1998年只有一些洲滩民垸分洪、溃口,分蓄水量只有100多亿立方米。如果1954年分洪和溃口的水量与1998年相当,则当年城陵矾附近水位将比1998年实际水位还要高1米左右。

  ——湖泊调蓄能力降低。历史上我国江河两岸地势低洼地区分布着众多的湖泊,是调蓄洪水的天然场所。但是,随着人口的增加和经济的发展,人与水争地的现象日趋严重,大量的湖泊被围垦,调蓄容积急剧减少,加重了洪涝灾害。1949年长江中下游通江湖泊总面积17198平方公里,目前只剩下洞庭湖和鄱阳湖仍与长江相通,总面积6000多平方公里。近40多年来,洞庭湖因淤积围垦减少面积1600平方公里,减少容量100多亿立方米,鄱阳湖减少面积1400平方公里,减少容量80多亿立方米。如果用1954年的天然调蓄容积对1998年实际洪水量进行演算,洞庭湖、鄱阳湖及长江中游1998年的洪水位可降低1米左右。

  ——长江与洞庭湖的水流关系发生变化。60年代末70年代初,长江的下荆江河段裁弯取直后,荆江河段的泄洪能力加大,上游来水分流入洞庭湖的流量减少,而其下游河道过流能力没有相应增加,从而造成城陵矶附近水位壅高。

  长江上中游地区水土流失加重了中下游地区防洪的压力。据宜昌水文站近50年资料统计,年平均输沙量约5.2亿吨,年际变化不大,没有明显增加的趋势。汉口河段年平均输沙量为4.3亿吨,宜昌与汉口间的年输沙量差值约1亿吨左右,主要淤积在洞庭湖区。近40多年来,洞庭湖淤积量约40亿吨,淤积减小了湖泊容积,抬高了洪水位。长江中下游干流河床相对变化不大,基本稳定。其中城陵矾至武汉之间部分河段较下荆江河段裁弯取直前有所淤积。

  (二)松花江洪

  1998年入汛之后,松花江上游嫩江流域降水量明显偏多,先后发生三次大洪水。第一次洪水发生在6月底至7月初,洪水主要来自嫩江上游及支流甘河、诺敏河。第二次洪水发生在7月底至8月初,洪水以嫩江中下游来水为主,支流诺敏河、阿伦河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河发生了大洪水。第三次洪水发生在8月上中旬,为嫩江全流域型大洪水。支流诺敏河古城子水文站、雅鲁河碾子山水文站、洮儿河洮南水文站水位均超过历史记录,洪水重现期为100~1000年。受各支流来水影响,嫩江干流水位迅速上涨,同盟、齐齐哈尔、江桥和大赉水文站最高水位分别为170.69米149.30米142.37米131.47米,分别超过历史实测最高水位0.25米0.69米1.61米1.27米。在嫩江堤防6处漫堤决口的情况下,齐齐哈尔、江桥、大赉站的洪峰流量都超过了1932年。

  松花江干流哈尔滨8月22日出现最高水位120.89米,超过历史实测最高水位0.84米,流量16600立方米每秒,洪水重现期约为150年,大于1932年(还原洪峰流量16200立方米每秒)和1957年(还原洪峰流量14800立方米每秒)洪水,为本世纪第一位大洪水。

  (三)西江、闽江洪水

  6月份,珠江流域的西江发生了百年一遇的大洪水。西江支流桂江上游桂林水文站6月份连续出现4次洪峰,最高水位达147.70米,为历史实测最高值。受上游干支流来水和区间降雨的共同影响,西江干流梧州最大流量52900立方米每秒,水位26.51米,为本世纪第二位大洪水。

  6月中下旬,福建闽江支流建溪、富屯溪流域出现持续性暴雨,致使闽江干流发生大洪水。闽江干流水口电站最大入库流量37000立方米每秒,洪水经水库调蓄后,干流竹岐水文站最高水位16.95米,最大流量33800立方米每秒,为本世纪最大洪水,洪水重现期约为100年。

  (四)1998年大洪水的灾情

  1998年洪水大、影响范围广、持续时间长,洪涝灾害严重。在党和政府的领导下,广大军民奋勇抗洪,新中国成立以来建设的水利工程发挥了巨大作用,大大减少了灾害造成的损失。全国共有29个省(自治区、直辖市)遭受了不同程度的洪涝灾害。据各省统计,农田受灾面积2229万公顷(3.34亿亩),成灾面积1378万公顷(2.07亿亩),死亡4150人,倒塌房屋685万间,直接经济损失2551亿元。江西、湖南、湖北、黑龙江、内蒙古、吉林等省(区)受灾最重。

  1998年长江的洪水和1931年、1954年一样,都是全流域型的大洪水,但洪水淹没范围和因灾死亡人数比1931年和1954年要少得多:

  ——洪水淹没范围小。1931年干堤决口300多处,长江中下游几乎全部受淹。1954年干堤决口60多处,江汉平原和岳阳、黄石、九江、安庆、芜湖等城市受淹,洪水淹没面积3l7万公顷(4755万亩),京广铁路中断100多天。1998年长江干堤只有九江大堤一处决口,而且几天之内堵口成功,沿江城市和交通干线没有受淹。长江中下游干流和洞庭湖、鄱阳湖共溃垸1075个,淹没总面积32.1万公顷(482万亩),耕地19.7万公顷(295万亩),涉及人口229万人,除湖南安造垸为重点垸,湖北孟溪垸为较大民垸,湖南湾南垸、西官垸为蓄洪垸外,其余均属洲滩民垸。

  ——死亡人数少。在本世纪长江流域发生的三次大洪水中,1931年死亡14.5万人,1954年死亡3.3万人, 1998年受灾严重的中下游五省死亡1562人,且大部分死于山区的山洪、泥石流。

【防 汛 与 抗 洪】:

  1998年的抗洪斗争,是在党中央、国务院的直接领导下进行的。中央明确提出了确保长江大堤安全、确保重要城市安全、确保人民生命安全的抗洪目标,作出了大规模调动人民解放军投入抗洪抢险,军民协同作战的重大决策。广大军民发扬伟大的抗洪精神,奋力抗洪抢险,成功地抗御了一次又一次洪水的袭击,取得了抗洪抢险斗争的全面胜利。防汛抗洪的主要措施是:

  ——充分准备,全面部署。汛前,国家防汛抗旱总指挥部根据气象部门的预报提早作出了长江可能发生全流域型大洪水的判断;较往年提早一个月召开国家防汛抗旱总指挥部第一次会议,对防汛抗洪的各项准备工作,作出全面部署,提出明确要求;检查了大江大河特别是长江的防汛准备工作,督促落实各项措施;公布大江大河行政首长防汛责任制名单,加强社会舆论监督;组织修订印发了大江大河洪水调度方案,落实了各项防洪预案;加大汛前投资,应急加固了一批险工险段险库险闸;实抢险队伍,储备了防汛抢险物资,为战胜洪水奠定了基础。各级水利部门认真抓好各项防汛准备工作。按照国务院和国家防汛抗旱总指挥部的统一部署,各地对防汛准备工作作了周密安排。长江流域的湖北、湖南、江西、安徽、江苏等省按照防御1954年全流域型大洪水的要求,加大了防汛准备工作力度。其他各省区也按照防大汛、抗大洪的要求,做了大量防汛准备工作。

  ——统一指挥,正确决策。在整个抗洪抢险过程中,党中央、国务院时刻关注汛情的发展,高度重视灾区群众的生命财产安全,直接领导抗洪斗争。8月7日,在长江抗洪的紧要关头,中央政治局常委召开会议,作出了《关于长江抗洪抢险工作的决定》,对抗洪工作进行了全面部署。党和国家主要领导人亲赴第一线指挥抗洪抢险救灾。为贯彻落实中央的决定,8月11日国家防汛抗旱总指挥部在湖北荆州召开特别会议,针对长江防汛极为严峻的形势,决定采取严防死守长江大堤的8条具体措施,要求各地加大巡堤查险力度,突击加高加固长江大堤,做好抢大险尤其是溃口性险情的准备,及时排除险情,及时补充抢险料物,合理部署和使用抗洪抢险力量,做好洪水科学调度。

  8月7日,江西省九江市长江大堤4-5号通航闸之间基础发生重大管涌险情,导致大堤决口。险情发生后,党中央、国务院十分重视,国务院领导亲临现场视察,立即组织各方面力量全力堵口,中央军委紧急调动部队迅速赶赴现场。由有关方面专家组成的技术顾问组在现场研究制定了堵口方案,决定在决口处沉船外侧抢筑围堰,减小决口处的流量;在决口处由部队抢筑钢木组合结构坝进行封堵;在决口下游侧再修筑第二道围堰,防止灾情扩大。经过军民奋勇拼搏,8月12日堵口成功。此次决口没有造成人员伤亡。

  8月16日,宜昌出现第六次洪峰。根据预报,沙市水位将超过45米。按照防洪预案,荆江分洪区有可能启用,湖北省按照中央的要求提前转移了荆江分洪区内的群众,做好了分洪准备。党中央、国务院对荆江分洪区运用问题极为重视,提出明确要求。国家防汛抗旱总指挥部在现场召集有关专家分析了当时的抗洪形势:第一,荆江分洪区的作用主要是保护荆江大堤的安全。荆江大堤十多年来已按防御45米的设计水位进行了加固,大堤在设计水位之上还有2米超高。水文部门预报沙市洪峰水位为45.3米,距堤顶尚有1.7米安全超高。荆江大堤经过几十天高水位实际考验,无重大险情。因此,对荆江大堤来讲,只要进一步加强防守,不启用荆江分洪区,安全是有保障的。第二,长江上游和三峡区间降雨已暂时停止。据水文部门计算分析,这次洪水过程需要分洪的超额洪量只有2亿立方米左右,为此而启用有54亿立方米分洪容积的荆江分洪区损失太大。第三,从当时长江防守最紧张的洪湖、监利河段堤防防守情况看,该河段远离荆江分洪区,荆江分洪区分洪对降低这一河段的洪水位作用不大。当时水文部门预报,第六次洪峰推进到洪湖,其洪水位比煎一次洪峰低。洪湖地区军民团结抗洪,已经连续战胜了五次洪峰,只要继续严防死守是可以战胜洪水的。根据以上分析,党中央、国务院决定不启用荆江分洪区,继续严防死守长江大堤;加强科学调度,湖北、湖南、四川、重庆境内的有关水库尽全力拦蓄洪水,削减洪峰流量。经广大军民奋力抗洪抢险,长江第六次洪峰8月17日通过沙市,水位45.22米,避免了运用荆江分洪区带来的损失。

  ——军民联防,全力抢险。1998年大洪水,使长江、松花江相当一部分堤防超设计水位挡水,有300多公里堤防低于洪水位,靠抢修子堤挡水。长江干堤出现各类险情9000多处,松花江干堤出现各类险情6000多处。在抗洪关键时刻,党中央及时作出了大规模调动人民解放军投入抗洪抢险的重大决策。1998年汛期,解放军、武警部队投入长江、松花江流域抗洪抢险的总兵力达36.24万人,有110多位将军、5000多名师团干部参加了抗洪抢险,动用车辆56.67万台次,舟艇3.23万艘次,飞机和直升机2241架次。他们以对国家和人民无限忠诚和勇于献身的精神,承担了急难险重的抗洪抢险任务,在防守洪湖江堤、抢堵九江决口、保卫大庆油田和哈尔滨市等一系列重大抗洪战役中,发挥了关键作用。在抗洪抢险斗争中,人民子弟兵同坚守在抗洪抢险第一线的地方广大干部群众一道,发扬伟大的抗洪精神,战胜了一次又一次洪水,保住了大堤。据统计,全国参加抗洪抢险的干部群众在8月下旬达到高峰,共800多万人,其中长江流域670万人,东北地区110万人。

  ——齐心协力,全民抗洪。全社会各行业、各部门坚持急事急办、特事特办,克服一切困难,全力支援灾区做好抗洪救灾工作。国务院决定动用总理预备费,增拨抗洪抢险资金数十亿元。国家计委、经贸委、财政部、民政部及时下拨资金、物资。铁道部门安排抗洪救灾军用专列278对,运送部队官兵12万余人,紧急运送救灾物资5万多车皮。民航系统安排抗洪抢险救灾飞行1000多架次,运送救灾物资和设备560多吨。交通部及时决定在长江中游江段实施封航,以利大堤安全。通信部门保证了防洪抗洪的通信畅通。电力部门保障了抗洪抢险的电力供应。公安部门大力加强灾区的社会治安工作。新闻宣传部门及时、全面地报道汛情和抗洪抢险情况,大大激励了抗洪军民的斗志。国家防汛抗旱总指挥部从全国务地紧急调拨了大量抢险物资,共调拨编织袋工亿多条、编织布1400万平方米、无纺布286万立方米、橡皮船2415只、冲锋舟760艘、救生衣59.92万件、救生圈7.74万只、帐篷4650顶、照明灯3082台、铅丝455吨、砂石料6.79万立方米、防汛车136台、抢险机械46台,调出物资总价值4.94亿元。据统计,在1998年抗洪抢险斗争中,各地调用的抢险物料总价值130多亿元。全国各族人民纷纷捐款捐物,支援灾区。民政部、中华慈善总会、中国红十字会和各地民政部门收到的各界捐款35亿元,捐物折款37亿元。香港特别行政区各界人士、澳门同胞、台湾同胞、海外侨胞十分关心受灾群众,为灾区踊跃捐款捐物。友好国家、国际机构、外国企业以及国外友好人士也热情支援中国的抗洪救灾。

  ——科学调度,科学抢险。在抗御1998年长江大洪水过程中,湖南、湖北、江西、四川、重庆等5省市的763座大中型水库参与了拦洪削峰,拦蓄洪量340亿立方米,发挥了重要作用。在抗御长江第六次洪峰时,隔河岩、葛洲坝等水库通过拦洪削峰,降低了沙市水位0.40米左右;汉江丹江口水库最大入库流量18300立方米每秒,最大下泄流量仅1280立方米每秒,削减洪峰93%,避免了武汉附近杜家台等分洪区分洪,减轻了武汉市防守的压力。据统计,1998年全国共有1335座大中型水库参与拦洪削峰,拦蓄洪量532亿立方米,减免农田受灾面积228万公顷(3420万亩),减免受灾人口2737万人,避免200余座城市进水。

  在1998年抗洪抢险斗争中,各级水利部门及时掌握并认真分析研究汛情,及时提出指挥调度意见,气象部门及时作出天气预报,为指挥调度提供依据。水利、气象等方面的专家和工程技术人员发挥了重要作用,他们对雨情、江河水情、大堤险情和防守情况进行科学分析和判断,及时提出建议和意见。国家防汛抗旱总指挥部和水利部先后派出30多个工作组和专家组,奔赴抗洪第一线进行指导。据统计,长江流域的抗洪抢险人员中共有各级工程技术人员5万多人。在工程技术人员的指导下,各地采取了正确有效的抢险措施,使大量的工程险情转危为安,确保了人民群众生命安全。

  ——依法防洪,严格执法。在1998年汛情紧急时刻,江西、湖南、湖北、江苏、安徽等省,依照《中华人民共和国防洪法》的规定,相继宣布进入紧急防汛期。黑龙江省宣布哈尔滨、齐齐哈尔、大庆等沿江市县进入紧急防汛期。各级防汛指挥部依法征用物料、交通工具等防汛抢险急需物资,清除江河行洪障碍,严肃惩处失职的防汛责任人。依法防洪在1998年抗洪斗争中发挥了很大作用。

  ——及时做好救灾和卫生防疫工作,保障灾区人民生活。党中央、国务院和灾区各级党委、政府对救灾和卫生防疫工作高度重视,各级民政和卫生部门全力以赴做好工作,受灾群众得到了妥善安置,其吃、穿、住、医等基本生活条件得到了保障。灾区群众的过冬生活也得到了妥善安排。卫生防疫工作取得了很大成绩,大灾之后没有出现大疫。受灾地区传染病疫情总体呈平稳趋势,重点传染病得到有效控制。法定报告的26种甲、乙类传染病累计发病率低于前5年的水平。病毒性肝炎、流行性出血热、乙型脑炎和疟疾发病数低于1997年。与灾害相关的皮炎、红眼病、肠炎等疾病得到了及时治疗。

  关于防汛抗洪工作的具体经验,国家防汛抗旱总指挥部和水利部也作了认真总结。

【灾后重建与江河治理】:

  我国是水旱灾害频繁的国家。1949年以来,党和政府领导全国各族人民进行了大规模的水利建设,初步建成了防洪体系和农业灌溉系统,为保障国民经济发展、保卫人民生命财产安全,发挥了巨大作用。但随着人口增加,经济快速发展,防洪标准低、人与水争地问题日益严重,水资源供需矛盾日益加剧,水土流失和水污染、生态环境恶化等问题也逐渐暴露。洪涝灾害仍然是中华民族的心腹之患,水资源短缺越来越成为我国农业和经济社会发展的制约因素。1998年大洪水过后,党中央、国务院对灾后重建、江湖治理和兴修水利工作极为重视。1998年10月,中国共产党十五届三中全会作出《中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的决定》,要求进一步加强水利建设;坚持全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理,实行兴利除害结合、开源节流并重、防汛抗旱并举的方针。随后,党中央、国务院下发了《关于灾后重建、整治江湖、兴修水利的若干意见》,对灾后水利建设作了全面部署。根据党中央、国务院提出的方针和部署,近期主要做好以下工作:

  ——实施封人植树、退耕还林,加大水土保持工作力度,改善生态环境。全面停止长江、黄河流域上中游天然林采伐。重点治理长江、黄河流域生态环境严重恶化地区,大力实施营造林工程,扩大和恢复草地植被,逐步实施25度以上坡地退耕还林,加快25度以下坡地改梯田。依照《中华人民共和国森林法》,开展森林植被保护工作,强化生态环境管理。

  加强水土保持工作,严格执行开发建设项目水土保持方案报批制度,建设项目必须与水土保持设施同时设计、同时施工、同时投产。依法划分重点预防保护区、重点治理区、重点监督区,落实防治责任,加强监督管理,坚决控制新的水土流失。以小流域为单元,实行山、水、田、林、路全面规划、综合治理,工程措施、生物措施、蓄水保土拼作措施相结合,形成水土保持综合防护体系。

  ——做好平垸行洪、退田还湖、移民建镇和蓄滞洪区安全建设。对在1998年洪水中溃决和影响行洪的江河湖泊洲滩民垸,清除圩堤,移民建镇,恢复行蓄洪能力。一些条件较好的民垸,实行“退人不退耕”的办法,一般洪水年可正常耕作,遇较大洪水时,进洪调蓄洪水。加快蓄滞洪区安全建设,因地制宜地采取建安全区、筑安全台和移民建镇等方式,安置好蓄滞洪区内的居民;区内修建必要的道路和通信设施,并抓紧研究制定因分蓄洪水而遭受损失的补偿办法,建立保险机制。

  ——加高加固堤防。把堤防加高加固作为灾后江湖治理工作的重点,通过实施综合防洪措施,使大江大河大湖堤防能防御建国以来发生的最大洪水,重点地段达到防御百年一遇洪水的标准。重点做好堤防基础防渗和堤身隐患处理,以及高程不足堤段的加高培厚。积极推广使用新技术、新材料、新工艺。确保防洪工程质量。

  ——加快江河控制性工程建设。对洪涝灾害频繁,尚未修建控制性工程的主要江河,继续按照流域综合规划,抓紧修建干支流水库。抓紧三峡、小浪底等在建水库工程的建设,尽快发挥防洪作用。继续抓好病险水库的除险加固。

  ——加强河道的整治。加强长江、黄河等江河下游河道的河势控制和崩岸治理。在洞庭湖区及其四水尾闾、鄱阳湖区及其五河尾闾、松滋口等长江三口洪道,对因淤积影响行洪的河段进行清淤疏浚。黄河结合堤防淤背进行清淤疏浚。海河、淮河、松花江等江河淤积严重的河段,也要进行清淤,增加泄洪能力。坚决清除河道行洪障碍,保持行洪畅通。

  ——提高防洪现代化技术水平,加大科技投入。用5年左右的时间,按照统一领导、统一规划、统一标准的原则,逐步建成覆盖全国重点防洪地区的防汛指挥系统;加速发展气象卫星和新一代多普勒天气雷达网,配备现代化水文观测设施,加强暴雨洪水预警系统建设;加强抗洪抢险方面的科研工作,组织力量开展抢险技术、堵口技术、堤防防渗技术和隐患探测技术的攻关,研制抗洪抢险急需的、实用的新设备和新材料;积极组建抗洪机械化抢险队,加强抢险人员技术培训,建设一批现代化抢险队伍。

  党中央、国务院已经决定增加水利和生态环境建设的投资,加强江湖治理,兴修水利,尽快提高我国抗御洪涝灾害的能力,并同时解决水资源紧缺问题。水利部将按照党中央、国务院的部署,会同有关部门扎实做好各项工作,保障国民经济建设的顺利进行。