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京津冀地区普降大到暴雨,降雨量远超往年

来源:科普中国    时间:2023-08-02 15:35:18

  8月2日,近期,受台风“杜苏芮”影响,京津冀地区普降大到暴雨,降雨量远超往年。

  降雨刚发生的时候,由于京津冀地区多年来一直处于缺水状态,大家对此并没有直观感受。

  直到北京房山和门头沟地区、天津武清、河北涿州等地区都遭遇了洪水,人们才惊觉并开始疑惑:为何一直缺水的北京及其周边地区,会突然遭遇洪灾?

北京是特大型缺水城市:为什么还会遭受洪水之灾?

北京洪水红色预警解除,图源:新浪微博

  北京曾经是水乡

  我国的首都北京及周边地区,如今缺水问题十分严重。但其实,北京在历史上曾经河湖密布、水系纵横,是个不折不扣的“水乡”,这也是元明清三朝都选择定都北京的一个前提

  在明代,许多来自江南地区的文人都对北京的水乡景色赞不绝口,文徵明就曾这样描述自己在西湖(今天的颐和园昆明湖前身)游玩时的感受:“春湖落日水拖蓝,天影楼台上下涵。十里青山行画里,双飞白鸟似江南。”

  北京一共有五大水系:永定河、潮白河、北运河、拒马河、泃河,此外还有许多历代修凿的人工河道。在明清时代,由江南地区乘船顺着京杭大运河一直往北,便可抵达北运河岸上的通州。

  除河流外,北京还有许多大大小小的湖泊和湿地。根据成书于 1788 年的《日下旧闻考》记载,北京附近有“九十九淀”。这个数字未必准确,但也说明北京周边湖泊湿地密布。

  今天的海淀区,就得名于北京最大的一片湿地群。当时海淀的地下水非常丰富,到处都是湿地和泉眼。由于海淀周边良好的水资源条件,古人还曾在那里种植水稻,这一稻作传统延续至今,即著名的“京西稻”。

  多灾的永定河

  历史上,水资源丰富的北京,长时间受到水灾的困扰。

  由于北京的地形西北高、东南低,所以北京的水系基本是从西北流向东南的。在北京的主要河流中,永定河是流经北京市境最大的一条河流,也是海河水系五大支流之一。永定河在上游又可分为洋河与桑干河两大支流,它们在河北境内汇合后流入北京市境,至大兴区南端复入河北省地界。

  永定河在历史上由于经常决口,曾被称为“无定河”。据统计,从元朝到清朝的 640 年间,共发生决口漫溢等较大水患达 124 次。其中清代达到高峰,在 268 年中决口漫溢 78 次,平均 4 年左右就遭灾 1 次,洪水还曾数次涌入北京城区。

  清康熙七年(1688 年),永定河洪水由多个城门进入北京城内,将午门冲塌一角,宣武门内水深达到四、五尺,居民死伤者不计其数。随后清政府大规模整修河道,将土坝砌成石堤。

  1698 年,康熙帝为其赐名为永定河,以期河水不再泛滥。但永定河在稳定了一段时间之后,水患又变得严重起来。在清嘉庆六年(1801 年)的另一次水灾中,卢沟桥北堤决口,冲毁房屋数千间,造成大量人员伤亡,还导致大兴、宛平、良乡、房山、通州等京郊州县八成以上的田地颗粒无收。

  永定河容易成灾的原因

  历史上永定河水灾严重的原因是多方面的。北京主要由山地和平原这两种地貌单元组成,西、北、东北三面环山,东南敞口,呈喇叭口状,且地势从东南向西北逐渐升高。

  这种独特的地形是导致洪灾严重的基本原因,它会造成夏季自东、南吹过来的暖湿气流在行进的过程中被迫抬升,容易形成强烈的地形雨。

  永定河上游支流众多,流域总面积中有 90% 以上集中在上游,由于汇水区域大,即使强度较小的持续降雨,也会导致汇入永定河的水量剧增。

  而且永定河中上游以山地为主,地形起伏大,山地坡度大,降水容易在地表迅速汇集形成沟谷水流,最终全部流入永定河干流。如果赶上全流域持续降雨,上、中、下游水流汇合,洪水泛滥的危害就会特别大。

  在永定河上游的两大支流中,偏北的洋河发源于植被覆盖度较差的内蒙古高原,偏南的桑干河发源于山西省的黄土高原区,这两条河不断侵蚀地表土层,导致使永定河含沙量很高,居海河流域各支流之首,因此历史上永定河也曾被人称为“浑河”“小黄河”。

  当永定河出山进入平原地区,随着河道变宽,坡度变缓,河水流速骤减,携带的大量泥沙就会淤积下来,导致河床不断抬高。每当汛期洪水暴涨时,极易决堤改道,泛滥成灾。

  人为因素也加大了水患。其实,在辽代以前,永定河上游植被状况尚好,河水含沙量并不太高,流量稳定,有“清泉河”的美称,水灾记录不多。但是,随着金元以后北京成为都城,建设规模扩大,永定河流域的开发日益深入。

  在元明清三朝,为了满足北京城市建设和居民生活对木材和柴薪的巨量需求,人们在永定河中上游大肆砍伐树木,再顺流而下运到京城。经过数百年的持续砍伐,永定河中上游的森林植被遭到了严重的破坏。随着人口增加,永定河中下游两岸的土地也被连片开垦。这些人类活动都导致水土流失加剧,河水含沙量剧增,加大了水患的频率和强度。

  为保护京城安全,元明清三朝不断在永定河上筑堤固岸,但是越来越固定的堤岸也导致河床淤积越来越高,直至永定河像黄河一样成为地上悬河,进一步加大了决堤的危险和下游的泥沙淤积。

  目前,永定河固定段河床一般比堤外地面高出 4 至 6 米。

  干旱时期的水灾可能更严重

  中华人民共和国建立后,于 20 世纪 50 年代在永定河上修建了官厅水库和一系列水利工程,起到了防洪、蓄水、分流、发电等作用,此后永定河进入了相对平静的时期。

  不过,近几十年来,由于海河流域人口的不断增加,工农业生产和人民生活用水量越来越大,北京的绝大部分泉水已经随着地下水位的不断下降而消失,湖泊湿地面积急剧缩小。据统计,北京湿地面积在 20 世纪 60 年代还有 12 万公顷,80 年代减少到 7.5 万公顷,至 21 世纪初只剩下不到 5 万公顷。

  永定河原本宽阔的河道,也由于上游用水量增大和层层拦截,来水逐渐减少,从 1960 年代起常年呈细水状,至 1980 年前后开始出现断流状况。

  可是,越是干旱缺水的时期,一旦突然爆发水灾,损害也可能越严重。

  即使在干旱时期,北京的特殊地形也会导致它比华北其它城市的暴雨更多。再加上长期缺水导致土壤松散和沙化,一旦出现持续的暴雨,不但会导致河流水位暴涨,大量沙土石块也会被冲入河中,既容易淤堵也容易造成溃决。

  此次永定河的洪水,正是由于降雨带在上游停滞不前,浑浊的泥水从山上倾泻而下,造成了几十年未见的灾害。

  在 20 世纪 70 年代,为了减轻天津境内海河干流的防洪压力,在天津市区的北部开凿了一条永定新河。包括永定河在内的海河流域北部水系的大部分洪水,可以通过这条新的河道流入渤海,这样永定河泄洪的时候,对天津市区造成的威胁就大大减小了。

北京是特大型缺水城市:为什么还会遭受洪水之灾?

降雨示意图

  参考资料

  魏秀平. 永定河洪灾特性分析[J]. 河北水利科技,2000,21(2):32-35

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