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夏秋防汛,带你了解更多的防洪标准

2023-08-31

大众标准化 2023年15期
关键词:洪峰防洪洪水

编者按:夏季是雷电和洪汛的多发季节,涉及到千家万户的安全,因此防汛安全工作任务非常重要。为了预防和杜绝雷雨季节发生安全事故,进一步增强防汛意识,切实保障生命安全,我们一起了解这些防汛标准。

什么是防汛

防汛是指为防止和减轻洪水灾害,在洪水预报、防洪调度、防洪工程运用等方面进行的有关工作。汛的含义是指江河、湖泊等水域的季节性或周期性的涨水现象。降雨的特性:降雨可按空气上升的原因,分为峰面雨、地形雨、对流雨和台风雨四类。

汛期最易出现的天气:雷雨、洪水、暴风、冰雹。

洪水

河、湖、海所含水体上涨,超过常规水位的水流现象。洪水常威胁沿河、滨湖、近海地区的安全,甚至造成淹没灾害。洪水一词,在中国出自先秦《尚书·尧典》。该书记载了4 000多年前黄河的洪水。据历史资料记载,公元前206~公元1949年间,有1 092次较大水灾的记录。据西南亚最大的河流体系底格里斯和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。

洪水类型如下:

①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。

②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。

③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。

④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。

⑤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。

⑥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。

⑦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5~6 m,如北美的苏必利尔湖、密歇根湖和休伦湖等。

⑧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19.6 m,中国杭州湾的澉浦最大潮差达8.9 m。

⑨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。

⑩海啸:是水下地震或火山爆发所引起的巨浪。

以上①~⑥类洪水均发生在江河,所以又统称为河流洪水 。⑧~⑩类洪水,统称海岸洪水 。此外,如上述两种以上洪水,在同一地区发生遭遇产生的洪水则称为混合型洪水。如雨雪混合洪水、雨雪冰的混合洪水等。

洪水的特征

洪水是一个过程,每次洪水过程都可以分为涨水段、洪峰段和退水段3个时段。

如果以时间为横坐标,以洪水位或洪水流量为纵坐标,就可以绘制出洪水的过程线。由于洪水过程线的形状是两头低中间高,像山峰,所以习惯上就把洪水过程称为洪峰。

一般说来,山区河流暴雨洪水的特征是坡度陡、流速大、水位涨落快、涨落幅度大,但历时较短、洪峰形状尖瘦,传播时间较快。

相反地,平原河流、湖泊的洪水坡度较缓、流速较小、水位涨落慢、涨幅也小,但历时长、峰形矮胖,传播时间较慢。中小河流因流域面积小,洪峰多单峰;大江大河因为流域面积大、支流多,洪峰往往会出现多峰。

融雪洪水是由冰雪融化形成,由于融化过程缓慢,形成的洪水也是缓涨缓落。但如发生雪崩、泥石流等,其洪水特征又会有很大差异。其余如冰凌洪水、溃坝洪水以及天文潮、风暴潮等类海岸洪水,也都各有其不同的特征。

由于历次洪水发生的时间、地点和形成的规模和条件互不相同,每次洪水过程都有其不同的特征,常用一些特征值来表示。

特征值

主要特征值有:洪峰水位、洪峰流量、洪水历时、洪水总量、洪峰传播时间等等,多泥沙河流洪水还有含沙量、输沙量等。

1.洪峰水位和洪峰流量:每次洪水在某断面的最高洪水位和最大洪水流量称为洪峰水位和洪峰流量,分别用米和立方米每秒表示。

2.洪水历时和洪水总量:一次洪峰从起涨至回落到原状所经历的时间和增加的总水量称为洪水历时和洪水总量,分别用时(日)和立方米表示。

3.洪峰传播时间:河流洪水的洪峰从一个断面传播到另一个断面的时间称为洪峰传播时间。

4.洪水含沙量:洪水的含沙量就是单位体积浑水中所含悬移质(即悬浮在水流中并随水流运动的泥沙颗粒)的质量或体积,用千克每立方米(kg/m3)或体积百分数(%)表示。

5.输沙量:就是在一定时段内通过河道某断面的泥沙质量或体积。

防洪标准

各种防洪保护对象或工程本身要求达到的防御洪水的标准。通常以频率法计算的某一重现期的设计洪水位防洪标准,或以某一实际洪水(或将其适当放大)作为防洪标准。

防洪标准的高低,与防洪保护对象的重要性、洪水灾害的严重性及其影响直接有关,并与国民经济的发展水平相联系。国家根据需要与可能,对不同保护对象颁布了不同防洪标准的等级划分。在防洪工程的规划设计中,一般按照规范选定防洪标准,并进行必要的论证。阐明工程选定的防洪标准的经济合理性。对于特殊情况,如洪水泛滥可能造成大量生命财产损失等严重后果时,经过充分论证,可采用高于规范规定的标准。如因投资、工程量等因素的限制一时难以达到规定的防洪标准时,经过论证可以分期达到。

各国差别

世界各国所采用的防洪标准各有不同,有的用重现期表示,有的采用实际发生的洪水表示,但差别不大。例如日本对特别重要的城市要求防200年一遇洪水,重要城市防100年一遇洪水,一般城市防50年一遇洪水。印度要求重要城镇的堤防按50年一遇洪水设计。对农田的防洪标准一般为10~20年一遇洪水。澳大利亚农牧业区要求防3~7年一遇洪水。美国主要河道堤防防洪标准,比1927年洪水大11%~38%,约相当于频率法的100~500年(随控制站而异)一遇洪水,但实际上许多河道都未能达到防御100年一遇洪水的标准。

中国防洪标准

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2015年5月1日

住房城乡建设部关于发布国家标准《防洪标准》的公告

中华人民共和国住房和城乡建设部公告第545号

现批准《防洪标准》为国家标准,编号为GB50201-2014,自2015年5月1日起实施。原国家标准《防洪标准》GB50201-94同时废止。

城市防护区的防护等级和防洪标准

城市防护区应根据政治、经济地位的重要性、常住人口或当量经济规模指标分为4个防护等级,其防护等级和防洪标准应按表1确定。

表1 城市防护区防护等级和防洪标准

乡村防护区的防护等级和防洪标准

乡村防护区应根据人口或耕地面积分为4个防护等级,其防护等级和防洪标准应按表2确定。

表2 乡村防护区防护等级和防洪标准

工矿企业的防护等级和防洪标准

冶金、煤炭、石油、化工、电子、建材、机械、轻工、纺织、医药等工矿企业应根据规模分为4个防护等级,其防护等级和防洪标准应按下表确定。对于有特殊要求的工矿企业,还应根据行业相关规定,结合自身特点经分析论证确定防洪标准,其防护等级和防洪标准应按表3确定。

表3 工矿企业防护等级和防洪标准

滨海区中型及以上的工矿企业,当按标准上的防洪标准确定的设计高潮位低于当地历史最高潮位时,还应采用当地历史最高潮位进行校核。

工矿企业还应根据遭受洪灾后的损失和影响程度,按下列规定确定防洪标准:

1.当工矿企业遭受洪水淹没后,损失巨大,影响严重,恢复生产所需时间较长时,其防洪标准可取本标准上表规定的上限或提高一个等级。

2.当工矿企业遭受洪灾后,其损失和影响较小,很快可恢复生产时,其防洪标准可按本标准上表规定的下限确定。

3.地下采矿业的坑口、井口等重要部位,应按本标准上表规定的防洪标准提高一个等级进行校核,或采取专门的防护措施。

当工矿企业遭受洪水淹没后,可能爆炸或导致毒液、毒气、放射性等有害物质大量泄漏、扩散时,其防洪标准应符合下列规定:

1.对于中、小型工矿企业,应采用本标准上表中Ⅰ等的防洪标准。

2.对于特大、大型工矿企业,除采用本标准上表Ⅰ等的上限防洪标准外,尚应采取专门的防护措施。

3.对于核工业和与核安全有关的厂区、车间及专门设施,应采用高于200年一遇的防洪标准。

防汛常识

1.汛期气候多变、突变、常会出现打雷闪电、大暴雨、冰雹、龙卷风等灾害性天气。

2.汛期易发生山体滑坡、崩塌、泥石流及山洪暴发等自然灾害。

3.要经常收听天气预报,密切注视天气变化,了解掌握灾情预报预测,做好防洪自护。要认真学习有关汛期防灾抗灾的知识,提高自我保护能力。

4.不到易发生山洪(河溪边、沙滩、低洼处)区域游玩逗留。

5.不到易发生山体滑坡、崩塌和泥石流等危险区域或危房里活动停留。

6.不到溪、河、池塘、水库等水域戏水、游玩。

7.需过溪河要找桥梁通过。不要涉水过坑、过溪、过河,更不要冒险抢渡溪河。

8.不到小溪、河流等水域捕鱼玩耍。

9.遇到灾害性天气尽量不外出,已经出门在外的要寻找安全的地带避灾自护。

10.途中遇险时,不必惊慌失措,应迅速进行避险自救或寻找求助求救的办法,不能冒险行事。

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