李煜剛 李光偉 劉碚洪 劉家富
文章編號:1006-0081(2019)09-0012-03
摘要:孟加拉國地處恒河、布拉馬普特拉一賈木納河等大河下游入??趨^(qū)域,國內(nèi)河網(wǎng)密布,同時受亞熱帶季風(fēng)氣候影響,每年雨季洪水肆虐,洪災(zāi)損失嚴(yán)重,人民生命財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅。目前孟加拉國已有防洪工程措施僅針對部分區(qū)域?qū)嵤?,尚未制定系統(tǒng)的防洪規(guī)劃。針對孟加拉國易受洪水影響的恒河、布拉馬普特拉一賈木納河、梅格納河水系覆蓋區(qū)域,通過分析區(qū)域內(nèi)洪水特性、洪災(zāi)成因、地形地貌條件等防洪形勢,對區(qū)域防洪規(guī)劃對策進(jìn)行初步探討。分析表明:孟加拉國近期應(yīng)在河勢控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行堤防建設(shè),在防洪經(jīng)費(fèi)有限的情況下優(yōu)先保護(hù)重要城鎮(zhèn),或在試驗(yàn)河段開展防洪試驗(yàn)工程后再進(jìn)一步推廣。
關(guān)鍵詞:防洪形勢;防洪規(guī)劃;防洪減災(zāi);恒河;布拉馬普特拉-賈木納河;孟加拉國
中圖法分類號:TV87
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2019.09.002
1研究背景
孟加拉人民共和國(以下簡稱“盂加拉國”)位于孟加拉灣之北,東南山區(qū)一小部分與緬甸為鄰,東、西、北三面與印度毗連,全國總面積為14.8萬k㎡。孟加拉國具有“水澤之鄉(xiāng)”和“河塘之國”之稱,全國有大小河流405條,是世界上河流最稠密的國家之一。全國主要由恒河、布拉馬普特拉-賈木納河(雅魯藏布江下游)、梅格納河三大水系以及吉大港區(qū)域的卡納夫利和松古河流域等組成。
根據(jù)世界銀行公布的數(shù)據(jù),2015年孟加拉國全年國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)為1950億美元,同比增長11%;總?cè)丝诩s1.7億,國內(nèi)人均生產(chǎn)總值1212美元。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看,盡管工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)的生產(chǎn)絕對值總體增長,但農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占GDP的比熏呈下降趨勢,服務(wù)業(yè)比重逐年上升,工業(yè)比重變化不大。
恒河、布拉馬普特拉-賈木納河、梅格納河等流域水系面積、人口及國民生產(chǎn)總值約占全國的80%。
2洪災(zāi)損失概況
孟加拉國地處世界兩大河流恒河、布拉碼普特拉一賈木納河下游交匯處,年人海水量巨大,上游經(jīng)常會暴發(fā)降雨性洪峰,下游大部分地區(qū)為河流人海三角洲地帶,地勢低洼。再加上亞洲夏季風(fēng)的強(qiáng)對流降雨,使得該國成為世界上洪災(zāi)肆虐最頻繁的地區(qū)之一。洪水每年都造成該國幾百至數(shù)干人的生命損失以及不計(jì)其數(shù)的財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),孟加拉國每年大約有2.6萬k㎡遭受洪水災(zāi)害(占國土面積的18%),嚴(yán)重時受災(zāi)面積超過國土面積的55%[1]。
根據(jù)孟加拉國初步統(tǒng)計(jì),1944年發(fā)生的特大洪水傷亡慘重。1980年7月發(fā)生的洪水造成10多萬人受災(zāi)。1988年8月,該國發(fā)生了有水文記錄以來最嚴(yán)重的洪水,全國58%面積受淹,41%的人口受到影響,洪災(zāi)損失達(dá)13億美元。1998年5月的洪水創(chuàng)歷史新紀(jì)錄,涉及68%國土面積,淹沒約10萬k㎡土地,嚴(yán)重威脅到3000多萬人的生命安全,造成234萬人無家可歸,約1400人葬身洪水,177萬間房屋倒塌,總經(jīng)濟(jì)損失達(dá)20億-30億美元[2]。2017年9月,孟加拉國遭遇40年來最嚴(yán)熏的洪災(zāi),142人死亡,受災(zāi)人數(shù)達(dá)850萬人,約6.2萬h㎡耕地被損毀。
近年來,孟加拉國幾乎每年雨季都受不同程度的洪災(zāi)以及洪災(zāi)帶來的次生地質(zhì)災(zāi)害等的影響,人民生命及財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)熏威脅,阻礙社會和諧發(fā)展。
3防洪形勢
一般情況下,河流的防洪對策指通過上、中游洪水?dāng)r蓄、蓄滯洪區(qū)建設(shè)、下游河道治理、暢通行洪通道等多手段進(jìn)行的系統(tǒng)規(guī)劃。結(jié)合孟加拉國的洪水特性、地形地貌、人口分布現(xiàn)狀等防洪形勢進(jìn)行分析,并根據(jù)相應(yīng)特征,初步分析孟加拉國防洪對策。
3.1洪水特性
3.1.1洪水總量大
恒河、布拉馬普特拉-賈木納河、梅格納河三大河流在孟加拉國匯合后進(jìn)入孟加拉灣,受印度洋季風(fēng)氣候影響,流域內(nèi)平均降雨量達(dá)1500mm,孟加拉國降雨量達(dá)2500mm[3]。三大流域在孟加拉國匯口處總集雨面積約為108萬k㎡,多年平均流量約為35000m3/S,年徑流總量約為11037億m3。然而,流域內(nèi)徑流洪水的年內(nèi)分布十分不均,6-10月徑流總量占全年約80%;賈術(shù)納河最大月平均流量出現(xiàn)在7月,約5萬m3/S;恒河最大月平均流量出現(xiàn)在8月,約為3.8萬m3/S[3]。
相關(guān)水文測站數(shù)據(jù)表明,與最大月平均流量相比,三大河流域洪峰流量相對較小,20a一遇、100a一遇的洪峰流量約為最大月平均流量的1.9-2.3倍。但從洪峰流量來看,賈木納河20a一遇洪峰流量可達(dá)10萬m3/S。由于孟如控國基礎(chǔ)設(shè)施落后,目前暫無詳實(shí)洪量資料,但據(jù)估算,一次洪水過程的洪水總量可達(dá)百億甚至千億級。因此,從洪水量級來看,孟加拉國洪水總量巨大。
3.1.2區(qū)域內(nèi)產(chǎn)流量少,大部分為外來洪水
盡管恒河、布拉馬普特拉-賈木納河、梅格納河三大河流流量巨大,但孟加拉國境內(nèi)控制的集雨面積十分有限,僅約占全流域的7%[4]。
洪水特性分析表明,孟加拉國洪水總量較大,但由于境內(nèi)控制的恒河、賈木納河集雨面積較為有限,因此,主要洪水為入境洪水,在源頭上難以對洪水進(jìn)行調(diào)蓄。
3.2地形地貌特性
盂加拉國位于南亞次大陸東北部的三角洲平原上,基本屬于河流入海的沖積平原,其中,平原地區(qū)占國土面積的80%、臺地面積約占8%、僅有12%的土地為淺丘類型。從高程分布情況來看,高程大于30m的國土面積僅占25%,75%的國土面積高程均在30m以內(nèi)。覆蓋孟加拉國大部分國土面積的恒河、賈木納河、梅格納河三大流域地勢較低,干流大部分區(qū)域高程為10-30m。從孟加拉國國內(nèi)地形條件來看,三大河流的干流僅恒河下游河段具備建閘條件,但受兩岸地形限制,壅水高度不到10m,最大庫容僅約90億m3,與天然洪水相比,庫容較小,難以調(diào)蓄頻率洪水,基本無法發(fā)揮防洪作用。
因此,從地形條件來看,孟加拉國大部分區(qū)域高程相對較低,地勢過于平坦,且上游來沙量較大,河床泥沙淤積,導(dǎo)致洪水排水不暢。同時,由于地勢平坦,區(qū)域受下游孟加拉灣風(fēng)暴潮頂托影響,進(jìn)一步加劇了洪澇災(zāi)害的威脅。此外,受孟加拉國地形條件限制,難以建設(shè)大型水庫對洪水進(jìn)行調(diào)蓄。
3.3人口分布特征
孟加拉國國土面積約為14.8萬k㎡,而據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年該國總?cè)丝诩s為1.7億人,平均人口密度達(dá)1140人/k㎡,人口密度居全球首位。目前,農(nóng)業(yè)仍然是孟加拉國的支柱型產(chǎn)業(yè),全國約75%的人口以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作為主要收入來源[5]。因此,人U密集導(dǎo)致孟加拉國人均土地資源非常緊張,人均耕地面積僅約0.2h㎡/人[5]。在全國大部分的土地上均分布有農(nóng)田或居民區(qū),甚至在恒河、賈木納河等大江大河的江心洲上都分布有大量居民及耕地。因此,洪災(zāi)發(fā)生時,受災(zāi)人口和農(nóng)田多,經(jīng)濟(jì)損失比例大。
同時,由于人口眾多,若考慮布置蓄滯洪區(qū),在地勢平緩的孟加拉國將占用大量土地,與保護(hù)土地相比,可能得不償失。同樣,由于地勢平緩,開展堤垸分洪,將加快泥沙淤積,降低河道行洪能力,加劇洪災(zāi)損失[3]。而且,孟加拉國實(shí)行土地私有政策,征地移民工作十分困難,亦導(dǎo)致蓄滯洪區(qū)難以布局。
因此,綜合孟加拉國人口分布、土地資源和政策等因素,布局蓄滯洪區(qū)的可能性較小。
3.4河勢控制
孟加拉國位于恒河-帕德瑪河、布拉馬普特拉河-賈木納河和梅格納河沖積而成的三角洲上,由于河道兩岸沖積層深厚,抗侵蝕能力較弱,河道演變十分劇烈,河勢穩(wěn)定性較差。同時,由于河勢常年擺動,堤防的建設(shè)和維護(hù)困難重重。
1987年和1988年孟加拉國特大洪水后,政府制定了一項(xiàng)綜合治理洪水的規(guī)劃,并于1989年頒布了《治理洪水行動計(jì)劃》。目前,孟加拉國在河勢控制方面采取的工程措施主要為修建護(hù)岸工程和局部疏浚,其中,護(hù)岸工程以丁壩和護(hù)坡工程為主。河勢控制工程措施主要分布在重要城鎮(zhèn)沿岸、跨河橋梁等重要建筑物河段和河岸侵蝕較嚴(yán)重河段,大部分河流的工程規(guī)模均較小,總控制河段長度均較短,河勢控制主要針對局部河段的河岸沖刷和河道淤積進(jìn)行調(diào)整。同樣,受制于經(jīng)費(fèi)等因素,干支流大部分防洪工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低,且堤防設(shè)計(jì)型式、建設(shè)材料標(biāo)準(zhǔn)不一,發(fā)生洪水時,堤防時有沖毀,防洪作用有限。
河勢控制、河流形態(tài)整治為堤防建設(shè)的本底條件,穩(wěn)定的河勢不僅可以緩解河道兩岸的侵蝕,保護(hù)吹填的土地,同時有利于防洪體系布置。因此,防洪規(guī)劃的基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行河勢控制,穩(wěn)定河道主流,使河道形成穩(wěn)定的主槽;進(jìn)而考慮對河道主槽進(jìn)行疏浚,使河道主槽具備一定的行洪能力。只有夯實(shí)了河流本底,才能開展行之有效的防洪規(guī)劃、設(shè)計(jì)及建設(shè)。
4防洪減災(zāi)對策
綜合孟加拉國自然、社會、經(jīng)濟(jì)等條件,結(jié)合土地平坦且國內(nèi)人口密度較大等現(xiàn)實(shí)條件,決定了該國防洪體系的工程布局方式難以采取攔、蓄、分等上、中、下游相結(jié)合的系統(tǒng)措施進(jìn)行洪水控制,只能采用被動防御的方式,即在河道疏浚、岸線治理的基礎(chǔ)上,暢通行洪通道,實(shí)施以堤防建設(shè)為主的工程措施。通過堤防建設(shè)減少兩岸農(nóng)田受侵蝕程度,保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全;堤防建設(shè)同時需考慮排水溝渠、預(yù)留閘門、泵站等排澇設(shè)施,以減輕內(nèi)澇危害。孟加拉國防洪工程措施對策見圖1。
由于孟加拉國主要河流兩岸抗侵蝕能力較弱,河道支汊多、沖淤變化大,導(dǎo)致在枯、中、洪水水流的沖刷下,河道水流分散,主流流路在河道內(nèi)擺動頻繁,導(dǎo)致兩岸堤防常被沖毀,汛期來臨時,區(qū)域居民受災(zāi)嚴(yán)重。因此,建立防洪體系的第一要務(wù)是研究河段的河勢變化規(guī)律,當(dāng)河勢變化向有利方向發(fā)展時,因勢利導(dǎo),及時進(jìn)行穩(wěn)定控制。穩(wěn)定的河勢不僅可以緩解河道兩岸的侵蝕,更有利于防洪體系布置。因此,孟加拉國防洪減災(zāi)的關(guān)鍵是河勢控制。
孟加拉國境內(nèi)河流的部分河道已實(shí)施相關(guān)河勢控制工程,河勢得到了初步控制,基礎(chǔ)設(shè)施布局與日前的河勢已基本適應(yīng),應(yīng)采取工程措施維持目前的河勢格局。對于河勢發(fā)生較大變化且目前仍然處于調(diào)整之中的河段,應(yīng)對目前的河勢發(fā)展方向進(jìn)行控制,因勢利導(dǎo)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。重視天然或人工節(jié)點(diǎn)對河勢的控制作用,并予以充分利用。同時,應(yīng)維護(hù)洲灘形態(tài)完整、平面位置相對穩(wěn)定。制定河勢控制方案時,不僅要考慮維護(hù)本河段河勢穩(wěn)定的需要,還要考慮上下游河段維持河勢穩(wěn)定的需要。對于分汊型河道,應(yīng)控制江心洲灘的數(shù)量,維護(hù)洲灘形態(tài)的完整,防止水流頻繁切灘產(chǎn)生新的分流通道,影響分流格局。
目前,孟加拉國主要河流具有蜿蜒型、分汊型、順直型3種不同河型,還有河流呈現(xiàn)游蕩性特征,河勢極不穩(wěn)定。河勢控制的基本方向是實(shí)施疏浚和河岸防護(hù)工程,將河道調(diào)整為相對穩(wěn)定的河型,考慮上下游河道的銜接以及河道江心洲的存在,局部調(diào)整為穩(wěn)定的順直型或分汊型河道。對于蜿蜒型河道,彎道的發(fā)展侵蝕了兩岸大片的土地,其河勢控制的基本方向是在疏浚主河槽的基礎(chǔ)上,通過河岸防護(hù)工程穩(wěn)定彎道凹岸,控制河灣發(fā)展。對于分汊型河道,存在主流擺動、主支汊易位、洲灘沖淤頻繁的現(xiàn)象,其河勢控制應(yīng)根據(jù)水流泥沙特點(diǎn)、汊道演變規(guī)律及區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,研究穩(wěn)定汊道、堵汊并流、改善汊道等的合理性與可行性,以穩(wěn)定河段河勢。對于順直型河道,兩岸具有犬牙交錯的邊灘,主流隨邊灘向下游移動而變化,其河勢控制需結(jié)合航運(yùn)需求,減少主流擺動;過長順直段采取工程措施或允許岸線后退,將其調(diào)整為微彎形態(tài)之后加以控制。
因此,建議孟加拉國防洪減災(zāi)對策為:首先進(jìn)行河勢控制,穩(wěn)定河道主流,使河道形成穩(wěn)定的主槽;在此基礎(chǔ)上,沿河道主槽兩岸后退一定距離修筑防洪堤,進(jìn)一步提高兩岸防洪能力;最終滿足區(qū)域防洪減災(zāi)要求。河流整治、防洪工程措施為系統(tǒng)工程,投入巨大,宜優(yōu)先布局在重點(diǎn)河段、重要城鎮(zhèn),或在具有代表性的河段開展試驗(yàn)性工程,在試驗(yàn)區(qū)取得一定成效后,待經(jīng)費(fèi)充足時進(jìn)行推廣。
5結(jié)語
一直以來,孟加拉國致力于防洪減災(zāi)工作,但受地形地貌、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等基礎(chǔ)條件制約,防洪形勢較為嚴(yán)峻,當(dāng)?shù)匕傩杖燥柺芎闉?zāi)之苦。而且,隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,城市擴(kuò)張,人口增加,對防洪要求也越來越高。同時,海平面上升,氣候異常,導(dǎo)致以前達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)的部分工程不能防御相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)洪水。上述多種因素交織使孟加拉國防洪排澇形勢面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
本文從孟加拉國洪水特性、地形地貌、社會經(jīng)濟(jì)等方面對該國防洪形勢進(jìn)行了簡要分析,由于難以采取在源頭控制洪水、建設(shè)調(diào)蓄水庫、建設(shè)蓄滯洪區(qū)等措施,因此,孟加拉國近期的防洪對策應(yīng)在河勢控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行堤防建設(shè),在防洪經(jīng)費(fèi)有限的情況下優(yōu)先保護(hù)重要城鎮(zhèn),或在試驗(yàn)河段開展試驗(yàn)工程,取得一定成效后再進(jìn)一步推廣。
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(編輯:李慧)
收稿日期:2019-05-15
作者簡介:李煜剛,男,高級工程師,碩士,主要從事水資源水環(huán)境方面的研究。E-mail:1983mkl@163.com