第11章 洪水災害的預防(4)(1 / 2)

河堤與防洪

河堤的建造

當河水溢出時,水流在升至河岸以上時速度減慢。水流速度減慢的同時能量也被釋放出去,因此削弱了攜帶土壤粒子的能力。最後,某些攜帶物沉積在河岸的頂層並在那裏存留下來。洪水退去之後,河岸上的沉積物變幹。如果沉積物是由黏土粒子構成的,那麼它會變得堅硬牢固,河岸也就升高了一些。每次河流泛濫後都會有一層土壤沉積下來,使河岸不斷升高。同時,沉積在河床的泥沙可能會使河流的水位上升,河水變淺,更容易發生洪水。但是,由於河岸的增高,阻止了洪水的發生。所以,整條河流包括河床與河岸,都在升高。最後,河流水位會高出兩邊陸地的高度。

這類河堤可以自然形成。很久以前生活在河邊的人在屢屢遭受洪水的困擾後,意識到他們可以修築類似的河堤應付水災,這一點不足為奇。在法老時代,埃及人在尼羅河西岸修築河堤,南起阿斯旺,北至地中海,總長600英裏(965千米)。後來,阿拉伯工程師又在尼羅河東岸修建了河堤。位於美索不達米亞境內的幼發拉底河與底格裏斯河河段也修築了河堤,中國的大河也如此。一些曆史學家認為,人們在組織這樣巨大的工程的過程中,社會生活有了較大的發展。

容易侵蝕的河堤

其他一些大河也紛紛修建了河堤。河堤修建的費用較高,而且它們提供的保護也不是很完善。河堤經常受到風雨的侵蝕,小動物在上麵挖築的洞穴也削弱了它的根基。每次維修都要臨時雇傭上千人,盡管這樣,河堤還是反複發生斷裂事件。水從動物的洞穴或其他薄弱點漏出後,在另一端冒出水泡,逐漸形成裂縫,這就是河堤斷裂的原因。

河堤斷裂可能會帶來毀滅性災難。1998年夏天的季雨期間,中國廣東省境內的長江河段河堤出現40米長的裂縫。為了堵住缺口,軍隊和警察用炸藥炸沉了8艘1000噸級(908噸)的輪船,但是缺口還是沒有堵住。大水襲擊了位於廣州市西南方向的九江市,市區某些地方水深達1.8米。九江市區共有400多萬人,其中幾千人在洪水中死亡。多數居民被迫離開家園,政府組織九江上遊的33萬人撤離。為了保護下遊的幾個重要工業城市,政府人為地炸毀了上遊的某些河堤以減輕下遊河堤的壓力。

盡管河堤的失敗會給人們帶來可怕的後果,但它們也確實能夠阻擋洪水,為人們提供可靠的保護。即使是在現如今,科學家對河流的規律有更深的了解之後,修築河堤仍然不失為預防洪水的有效方式之一。

過去人們認為,河流中水流的速度是決定河流攜帶泥沙量的唯一因素。如果河流受到加固的河堤限製,那麼當水量增大時,水流速度加快,並且自身還會衝出一條深深的河道。事實也確實如此。有時,人們為了清除河中過多的泥沙,便向河裏釋放大量的水。但是,河流也並不完全相同。盡管河堤是用來預防洪水發生的,但是在某種狀況下,它還有可能因侵蝕而失去作用,增加河流下遊發生洪水的可能性。

在某些河段,水流速度的加快並不能加深河道,反而侵蝕河岸。在另一些河段,包括密西西比河某些部分,本該在洪水過後沉積在河邊陸地上的泥沙又被攜帶到下遊並沉積在那裏的河床上,使河流變淺。下遊的沉積作用容易引發水災。1881~1890年,密西西比河發生的6次大水災都與此有關。河堤將河流圈住以後,在流量高峰期間,水位的上升幅度更大,因此更容易溢過河堤。所以,要想彌補這一不足,就必須把河堤建得更高。

水災的發生也與運氣有關,1927年密西西比河發生的災難性水災是厄運的結果。那一年,共有2.5萬平方英裏(6.475萬平方千米)的土地被淹,多處河堤斷裂。當時的情形不同尋常。主河流的東支流流量通常在冬末春初,即1月至4月間達到最大值。自西彙入的密蘇裏河及其支流流量在6月份達到最大值。這樣,密西西比河的兩次流量高峰期就可以間隔一段時間。然而,1927年卻是個例外。所有支流同時達到高峰,密西西比河及其河堤無法承受如此流量,最後決堤。