防汛抗洪培训讲座20110429

塔河县防汛抗旱指挥部办公室二0一四年十二月防汛抗洪培训讲座一、洪水与洪涝灾害（一）洪水的基本概念（二）影响洪水发生的因素（三）洪水的基本特征二、防洪体系（一）防洪工程体系（二）防洪非工程体系（三）防洪的量化指标三、防洪指挥调度（一）防洪指挥调度工作程序（二）洪水管理（三）防汛物资调度四、防汛抢险（一）险情类别（二）抢险一般要求和注意事项（三）几种典型险情的判别和抢护五、典型抢险实例（一）九江堵口（二）1996年长江杨墩闸抢险六、抢险技术装备（一）防汛抢险材料（二）防汛抢险设备（一）洪水的基本概念洪水是指由于暴雨、冰雪融化、水库垮坝、风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅速增加或水位迅猛上涨的水流现象。暴雨洪水融雪洪水冰川洪水雨雪混合洪水分类溃坝洪水我国河流的主要洪水大都是暴雨洪水为主，西北地区多是融雪洪水和雨雪混合。洪灾是指因集中大暴雨、长时间降雨或客水入境，使江、河、湖、库水位猛涨，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。洪灾包括两个方面的含义，一是要发生洪水，二是要形成灾害。基于洪水水体与生命财产的直接接触与否，洪灾损失可分为直接损失和间接损失两种类型。直接损失是指洪水直接造成的财产、人员伤亡以及自然资源和农作物等方面的损失，间接损失是指因洪灾造成的直接损失给灾区内外带来影响而间接造成的经济损失，包括地域性波及损失和时间后效性波及损失。基本概念我国绝大多数河流的洪水是暴雨产生的。暴雨洪水的特点决定于暴雨也受流域下垫面条件的影响。同一流域不同的暴雨要素、暴雨笼罩面积、过程历时、降水总量以及暴雨中心位置移动的路径等可以形成大小和峰型不同的洪水。暴雨洪水由冰融水和积雪融水形成。主要分布在我国东北和西北部高纬度山区，冬季积雪到翌年春夏气温升高，积雪融化，形成融雪洪水。如果气温急剧升高，大面积积雪迅速融化会形成较大融雪性洪水。融雪洪水一般发生在4～5月份，洪水历时长，涨落缓慢。我国永久性积雪区（现代冰川）面积约5800多平方公里，主要分布在西藏和新疆境内占全国冰川面积的90%以上，其余分布在青海省和甘肃省等地区。融雪洪水是由大量冰凌阻塞河道，在河道内形成冰塞或冰坝，使上游水位明显壅高，当冰塞溶解，冰坝突然破坏时河道槽蓄的水量集中下泄，形成冰凌洪水。冰凌洪水是由冰川和永久积雪融水为主要补给而形成的洪水。这种洪水发生在拥有冰川和永久积雪的高寒山区河流。我国主要分布在西藏和新疆境内，其余分布在甘肃、青海等省区。冰川洪水是沿海地区一种严重的洪水灾害，是由强风或气压骤降等大气扰动引起的沿海或河口水面异常升高的现象，又称风暴增水。通常把风暴潮分为热带风暴（台风、飓风）引起的热带风暴潮和温带气旋引起的温带风暴潮两类。台风风暴潮主要由台风域的气压降低和强风作用引起，这种风暴潮在我国沿海从南到北都有发生，在东南沿海发生频率较高。其发生的季节与台风同步，7、8、9月最为频繁。温带风暴潮主要出现在莱州湾和渤海湾一带，与寒潮大风季节同步，主要发生在春秋和冬季。风暴潮是一种发生在山区河流沟谷中的包含泥、石、水的液固两相流，是一种破坏力很大的突发性特殊洪流。暴雨或冰雪融水是其发生的诱因。分为泥石流、泥流和水石流三类。泥石流堵江堰溃决：由于地质或地震原因引起的山体滑坡，堵江断流，经过一段时间后，壅水漫坝，河槽蓄水突然释放形成的骤发洪水。水库溃坝：由于气象、人为、地震等因素引起的水库坝体结构破坏现象。其突出特点是洪峰高、历史短、流速大。垮坝洪水很少发生，但往往是毁灭性的。溃坝洪水堤防决口：是指洪水超过堤防设计标准或堤防质量差，主流直冲堤防而抢护不及时，或者因人为设障壅高水位而造成的漫决、冲决或溃决洪水。（二）影响洪水发生的因素由于我国所处中纬度和大陆东岸的地理位置，加上青藏高原的影响，季风气候异常明显，成为中国气候的一个基本特点。季风气候的特征，主要表现为冬夏盛行风向有显著变化，随着季风的进退，降雨有明显的季节性。在我国，冬季盛行来自大陆的偏北气流，水汽不足，气候干冷，降水较少，形成旱季；夏季盛行来自海洋的偏南气流，水汽充沛，气候湿热多雨，形成雨季。我国气候总的特征是冬干夏湿，降雨主要集中在夏季。季风气候的另一个重要特征就是，随着季风进退，雨带出现和雨量的大小有明显的季节变化。随着季风进退，盛行的气团在不同季节中产生了各种天气现象。其中与洪水关系最密切的是梅雨和台风。梅雨是长江中下游和淮河流域每年6月上中旬到7月上中旬一段时间的大范围降水天气。一般是连续性降水间有暴雨，形成持久的阴雨天气。台风是发展强盛的热带低压气旋。台风所挟带的狂风暴雨，一方面会造成江河洪水暴涨；另一方面，在沿海地区还会引起风暴潮灾害。季风气候气候因素我国是一个暴雨洪水多发的国家。降水是形成洪水的要素，尤其是暴雨和连续性降水对于灾害性洪水的形成尤为重要。我国境内降水的水汽主要来自太平洋和印度洋，所以夏季风（包括东南季风和西南季风）的强弱对我国降水量的地区分布和季节变化有着重要影响。我国多年平均年降水量地区分布的总体趋势是，从东南沿海向西北内陆递减，东部降水量多，属湿润地区，西部降水稀少，属干旱地区。降水对洪水的影响主要表现在降雨历时和降水强度。我国各地大强度降水一般发生在雨季，往往一个月的降水量可占全年降水量的1/3以上，甚至过半，而一个月的降水量又往往由一次或几次大的降水过程所决定。各地历年最大降水量和最小降水量相差悬殊，而且年降水量越小的地区，二者相差越大。气温对洪水最明显的影响主要表现在融雪洪水、冰凌洪水和冰川洪水的形成、分布和特性方面。另外气温对蒸发影响较大，间接影响着暴雨洪水的产流量。降水气温影响洪水发生及洪水大小的第二大因素是流域的下垫面条件。流域的下垫面因素包括地形、地质、土壤、植被以及流域大小、形状等。下垫面因素可能直接对径流产生影响，也可能通过气候因素间接影响流域的径流。主要通过影响气候因素对年径流量发生影响。比如，山地对水汽运动有阻滞和抬升作用，使山脉的迎风坡降水量和径流量大于背风坡。树木、草地、农作物等植被能够阻滞地表水流，同时植物根系使地表土壤更容易透水，加大了水的下渗。植物还能截留降水，加大地面蒸发。植被增加会使年际和年内径流差别减少，延缓径流过程，使径流变化趋于平稳。流域地形植被下垫面因素流域的土壤岩石状况和地质构造对径流下渗具有直接影响。如流域土壤岩石透水性强，降水下渗容易，会使地下水补给量加大，地面径流减少。流域面积大，地面和地下径流的调蓄作用强，而且由于大河的河槽下切深，地下水补给量大，加上流域内部各部分径流状况不容易同步，使得大流域径流年际和年内差别相对较小，径流变化比较平缓。流域的形状会影响汇流状况，比如流域形状狭长时，汇流时间长，相应径流过程线较为平缓，而支流呈扇形分布的河流，汇流时间短，相应径流过程则比较陡峻。流域内的湖泊和沼泽相当于天然水库，具有调节径流的作用，会使径流过程的变化趋于平缓。在干旱地区，由于蒸发量增大，会使径流量减少。地质、土壤流域大小和形状其它因素（三）洪水的基本特征降雨产生径流并陆续汇入河道，使流量和水位不断增长，我们将洪水通过河川某断面的瞬时最大流量值成为洪峰流量，以m3/s为单位；其最高水位称为洪峰水位，以m为单位。洪水从发生到消退往往体现为一个具体的过程，定量描述洪水过程的指标有洪峰流量、洪峰水位、洪水过程线、洪水总量、洪水频率（或重现期）等。以时间为横坐标，以江河的水位或流量为纵坐标，可以绘出洪水从起涨到峰顶再回落到接近原来状态的整个过程曲线称为洪水过程线；一次洪水过程通过河川某断面的总水量称为该次洪水的洪量，其单位通常是亿m3；水文上也常以一次洪水过程中，一定时段通过的水量最大值来比较洪水的大小，如最大3天、7天、30天等不同时段的洪量。洪峰流量和洪峰水位洪水过程线和洪水总量根据洪水的统计特性，利用现有实测和调查洪水资料，分析洪水变量（水位、流量、洪量等）值出现的频率（或重现期）之间的定量关系，称为洪水频率分析。重现期是指某洪水变量大于或等于一定数值在很长时期内平均多少年出现一次的概念，与洪水频率互为倒数，单位是年。把洪水变量和频率表达成一定的数学关系式并将其绘成图形，即为频率曲线。常绘在频率格纸上，横坐标表示频率，纵坐标表示洪水变量。重现期频率曲线洪水频率我国的江河防洪减灾体系，由工程体系和非工程体系两部分构成。（一）防洪工程体系我国是世界上洪水危害最严重的国家之一，人类在与洪水的斗争过程中，为防止洪水泛滥，减轻洪水灾害而修建了挡御、拦蓄、疏导、分泄洪水等工程，统称为防洪工程。对于一条河、一个流域的防洪任务，通常由多种防洪工程联合承担，构成防洪工程体系，以达到预期的防洪减灾目的。防治洪水的工程措施主要可分为两类。第一类是治本性措施，这类措施又包含两方面内容：一是在洪水形成之前，就地消除小量级洪水的水土保持工程；二是在洪水形成以后，将洪水拦蓄起来的蓄洪工程。第二类是治标性的措施，即将洪水安全地排往荣泄区，属于这一类的措施可总称为以防洪为目的的河道治理工程，其中包括堤防工程、分滞洪工程和河道整治工程。防洪工程水土保持工程堤防工程水库工程分滞洪工程河道整治工程水土保持工程是有效改善下垫面条件，减缓降雨汇流速度，防止山区水土流失，从一定程度上消除水患的一种措施。堤防是为防止洪水泛滥或海潮入侵，沿河岸、湖岸、海岸修筑的挡水建筑物，它是防御洪水的重要屏障，对减轻洪水灾害起重要作用。其主要作用是约束水流、控制河势、防止洪水在保护区内泛滥成灾等。水土保持工程堤防工程水库工程是在江河干、支流的中、上游地区兴建的拦蓄洪水的一种工程措施。其不但能控制或缓解下游洪水的发生或蔓延，而且还可与水能利用、农田灌溉、城乡供水、航运等水利工程相结合，综合开发水利资源。分滞洪工程是在河流上适当地点修建分洪闸、分洪道等建筑物，通过分泄河道洪水把超过河道安全泄量的洪水分流到湖泊、其他河流或入海（即分洪）；或者把其暂时分泄到河道两岸的蓄滞洪区或低洼区，待洪峰过后，再将滞水回归到原河道，以减轻河道洪水对下游河段的防洪压力（即蓄滞洪）。河道整治工程是以综合治理为目标的工程措施。从防洪的角度包括：稳定中水河槽、裁弯取直、改善卡口、清除河道内各种障碍物等。其措施主要有护岸工程、整治建筑物、疏浚或人工裁弯等。水库工程分滞洪工程河道整治工程（二）防洪非工程体系防洪非工程措施是指通过法令、政策、行政管理、经济和防洪工程以外的技术手段，以减少洪水灾害的措施。防洪非工程措施包括分为很广，如水文、通信、防洪工程管理、河道清障、蓄滞洪区移民迁建、制定超标准洪水的防御预案、防洪保险、灾害救济等。防洪非工程措施主要包括：雨水情监测、洪水预警预报、洪水调度决策、超标准洪水预案、蓄滞洪区管理、分蓄洪水预案、抢险救灾组织、洪水风险图、防洪保险、防洪减灾的法规和政策等。（三）防洪的量化指标单位时间内通过某一断面的水体体积。流量一定时段内通过河流某断面的洪水量。洪量洪水从涨到落过程。洪峰单位体积河水中所含泥沙量。含沙量一定时段内通过河流某断面的泥沙量。输沙量1、洪水的量化河流、湖泊随着水位逐步升高，重要堤防可能发生险情，需要加强防守的水位。游荡型河道，由于河势摆，在警戒水位以下也可能发生塌岸等较大险情。大江大河堤防保护区的警戒水位多取定在洪水普遍漫滩或重要段开始漫滩偎堤的水位。当水位达到警戒水位时，河段或区域开始进入防汛戒备状态，有关部门应进一步落实防守岗位、抢险备料和加强巡堤查险等工作。穿堤涵闸视情况停止使用。该水位主要是防汛部门根据长期防汛实践经验和堤防等工程出险基本规律分析确定的。中国大江大河及湖泊是以水文（水位）控制站作为河段或区域的代表，拟定警戒水位，经上级部门核定颁布下达。汛期堤防工程及其他附属建筑物能够保证安全挡水的上限洪水位，又称防汛保证水位，对堆积性河道称设计防洪水位。当洪水位达到或低于这一水位时，有关部门有责任保证堤防工程及其他附属建筑物的安全。保证水位是制定保护对象度汛方案的重要依据，也是体现防洪标准的具体指标。保证水位主要依据工程条件和保护区国民经济情况、洪水特性等因素分析拟定。在实际工作中，多采