北京水災害與水安全

1、北京水災害與水安全北京市人民政府防汛抗旱指揮部辦公室王 毅2005年3月1內(nèi)容要點北京市水災害主要類型北京市主要歷史水災害事件北京市防治水災害主要成績和措施討論和答疑2第一章 北京水旱災害概述自然地理北京地區(qū)地勢由西北向東南傾斜，北部為燕山山脈的軍都山，西部為太行山山脈的西山，兩條山脈在昌平縣南口的關溝附近交匯，形成一個向東南展開 的圓形山灣。山后除山地外，還有延慶盆地。全市山區(qū)面積10400km2，占全市總面積的62。境內(nèi)最高山峰為門頭溝區(qū)的東靈山，海拔高程2303m。平原面積6400km2，占全市總面積的38%。 地勢平坦廣闊，零散分布著一些島山、沙丘和土崗。東南部是低洼易澇鹽堿地 區(qū)，最

2、低處海拔高程不足10m。 3第一章 北京水旱災害概述氣象水文北京地處溫帶半干旱、半濕潤季風氣候區(qū)，四季分明。多年平均年降水量585 mm，時空分布極不均勻。4第一章 北京水旱災害概述河流水系本地區(qū)河流均屬海河水系，自西向東主要有拒馬河、永定河、北運河，潮白河、句錯河。除北運河外，其余各河均發(fā)源于北京市境外。 5第一章 北京水旱災害概述北京地區(qū)水旱災害按其性質(zhì)和成因大致可分為洪災、澇災、旱災及水污染災害。北京城市洪災主要是由永定河、西山洪水及當?shù)乇┯旰樗鸬?，尤其是永定河洪水對北京城市危害最大。?jù)史 料統(tǒng)計,公元1115年1949年的835年間永定河決口81次，漫溢59次，改道9次。 其中明清

3、以來，永定河大水決口漫溢，嚴重侵襲北京城的年份有5次(1554年、1626年、 1668年、1801年、1890年)。如明天啟六年(1626年)“盧溝河水發(fā)，從京西入御河， 穿經(jīng)五閘至通州，民多溺死”。當?shù)乇┯晷纬傻暮闉膿p失也很嚴重,如1963年8 月城近郊普降暴雨，降雨量均在300 mm以上，市區(qū)河道普遍漫溢，城區(qū)積水， 水深0.5 m以上，交通中斷，工廠停產(chǎn)。 西山洪水亦有侵襲京城的記載,如1546年。 平原大河洪災以永定河、北運河和潮白河為重，經(jīng)常發(fā)生河道決口漫溢。如 1939年7月這三條河洪水同時泛濫。永定河堤防多處決口，鐵路被沖毀，河流改道； 潮白河蘇莊攔河閘及鐵路、公路橋梁被沖毀，

4、潮白河與北運河的洪水連成汪洋一片，淹沒大片村莊和耕地。北京山區(qū)泥石流災害頻繁，據(jù)史料記載，1867年1949年的83年間發(fā)生較大 泥石流14次，平均6年發(fā)生一次。其中1888年因山洪泥石流受災村莊49個，死 亡1.8萬人。據(jù)1950年1991年的統(tǒng)計，42年間發(fā)生較大泥石流12次，平均每3年 4年發(fā)生一次。如1991年6月10日密云縣北部泥石流造成的經(jīng)濟損失達2.65億元。 6第一章 北京水旱災害概述澇災是北京地區(qū)又一大水害，其災害損失波及面大，且有滯后影響。 據(jù)史料記載，北京地區(qū)澇災頻繁，據(jù)1470年1948年統(tǒng)計，夏秋連澇的嚴重澇災共12年，連續(xù)2年以上的 澇災43次共122年，最長的連續(xù)

5、7年。據(jù)1949年1990年的42年統(tǒng)計，發(fā)生大小 洪澇災害的有31年，累計受災面積2770萬畝次，其中重大澇災9場,累計受災面 積1941萬畝次。在1959年8月的重大澇災中，全市受災面積237.66萬畝，其中 絕收和重災面積占一半以上，農(nóng)業(yè)損失1951萬元，有245個村莊被水淹泡，101 人傷亡，是1949年以來澇災損失最嚴重的一場。 7第一章 北京水旱災害概述北京地區(qū)歷史上旱災頻繁，據(jù)史料記載，1949年前的580年間較大的 旱災發(fā)生過407次，平均1.4年一次，其受災面之廣，災情之重觸目驚心。如： 明崇禎十四年(公元1641年)“六月畿旱，通縣歲旱，昌平大饑，人相食”。 1944年華北

6、大旱，“北平特別市在三月、四月、五月上半月時因災荒而路斃、 淹斃、自縊等死亡市民總數(shù)達2544人”。1949年以來旱災仍然頻繁發(fā)生，但旱災類型逐漸由六七十年代的工程型旱災向資源型和綜合型旱災轉化。據(jù)統(tǒng)計，北京地表水供水曾出現(xiàn)過1960年、1963年、 1965年、1972年、1976年和1981年6次水源危機，影響居民生活和工業(yè)用水，造成重 大的經(jīng)濟損失。如：1981年7月官廳水庫水位降至死水位以下，蓄水1.64億m3，因 供水不足少發(fā)電近5.4億kWh，影響工業(yè)產(chǎn)值18.3億元。密云水庫水位也降至死水 位以下。據(jù)1949年1990年42年的統(tǒng)計，有22年發(fā)生了不同程度的農(nóng)業(yè)干旱， 全市累計受

7、災面積約3000萬畝次。如1972年全年降水量僅374.2 mm，全市受災面積312.7萬畝，占總耕地面積的一半。 8第一章 北京水旱災害概述隨著北京城市人口增多和經(jīng)濟的發(fā)展以及官廳水庫上游地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，北京 水污染日益嚴重。主要表現(xiàn)在作為本市西部工業(yè)及生活用水的主要水源地官廳 水庫受到嚴重污染，入庫水質(zhì)超過了地面水類標準；市區(qū)內(nèi)清河、壩河、通 惠河、涼水河等四條主要排水河道及其支流的多項水質(zhì)指標超過國家規(guī)定的 類水體標準。根據(jù)對全市70多條河流共2300 km河段的水質(zhì)監(jiān)測，結果表明有54條河 流共912 km河段受到不同程度的污染；城近郊區(qū)地下水污染增長趨勢明顯， 1990年地下水硬度超

8、標面積達274 km2，地下水自來水廠的出水硬度不斷升高。 遠郊“燕山石油化工區(qū)”、通縣、大興縣及衛(wèi)星城鎮(zhèn)附近出現(xiàn)區(qū)域性地下水污染。據(jù)有關 部門估算，全市每年因水污染造成的經(jīng)濟損失達10億元。 9第二章 水旱災害成因及影響水旱災害的成因地理環(huán)境因素、氣象水文因素、人類活動因素水旱災害和其他自然災害的比較10第二章 水旱災害成因及影響水旱災害的成因地理因素北京的自然地理環(huán)境是使它成為旱澇災害多發(fā)和群發(fā)區(qū)的重要因素之一。 北京地處華北平原的西北隅，西北部為群山環(huán)抱，東南部是平原，形成西北高、 東南低的特殊地形，有利于暴雨的增幅，并觸發(fā)強烈的對流天氣，使暴雨的高 值區(qū)沿山前分布。而山前區(qū)坡度大、植被

9、差，并廣泛分布著泥石流易發(fā)區(qū)，如 遇暴雨,極易發(fā)生山洪、泥石流。山區(qū)與平原區(qū)地形高差大，坡陡流急，山區(qū)洪 水大量涌入平原，而平原區(qū)地勢平坦，又多低洼地區(qū)，排水不暢,易受洪澇災 害。 11第二章 水旱災害成因及影響天氣系統(tǒng)影響本市暴雨的主要天氣 系統(tǒng)有：低槽冷鋒、西南低渦、內(nèi)蒙低渦、西北渦、臺風等。 異常氣候：厄爾尼諾現(xiàn)象、南方濤動 12第二章 水旱災害成因及影響水文因素主要是降雨降水變率大。北京市降水年內(nèi)分配不均和年際變化很大。據(jù)統(tǒng)計，汛期(6月9月)雨量約 占全年降水量的85%,汛期降水又常集中在7月下旬和8月上旬的幾場大暴雨,極 易形成洪澇災害。在 年際之間，年降水量（或汛期降水量）變化幅

10、度較大，如1869年降水量為 242 mm(北京氣象站,下同),1959年降水量1406 mm,相差4.8倍。 豐枯水年連續(xù)出現(xiàn)。北京地區(qū)常常連續(xù)出現(xiàn)大水年或枯水年。如明崇 禎十年至十六年(公元1637年1643年)、清乾隆六年至十四年(公元1741年1749年)年 降水量連續(xù)偏枯,北京地區(qū)連續(xù)發(fā)生干旱。又如明嘉靖三十二年至三十八年(公 元1553年1559年)、清光緒十八年至二十四年(公元1892年1898年)汛期降水量 連續(xù)偏豐,北京地區(qū)連續(xù)發(fā)生水災。 降水地區(qū)差異明顯 。北京地區(qū)暴雨中心多發(fā)區(qū)沿燕山、西山的山前迎風帶分布，年降水量在650 mm700 mm以上,其中棗樹林、漫水河等地是特

11、大暴雨發(fā)生地。由此向山前和 山后逐漸遞減到500 mm左右。顯而易見，暴雨易發(fā)生地區(qū)常常形成山 洪及泥石流災害。 由于降水受天氣系統(tǒng)和地理環(huán)境因素影響，北京地區(qū)歷史上 發(fā)生的著名大暴雨，其中心位置、強度、雨區(qū)籠罩范圍等都不一樣，暴雨中心地 區(qū)常形成嚴重洪澇災害 1314第二章 水旱災害成因及影響人類活動因素社會經(jīng)濟因素1949年以來,北京城市人口、建設和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有了很大的發(fā)展。1990年 與1949年相比,全市總人口增長1.5倍;城市建筑面積增長9倍；工業(yè)產(chǎn)值增長 324倍；農(nóng)田灌溉面積增長22倍；糧食總產(chǎn)量增長5.4倍；全市用水量增長了 數(shù)十倍，這是北京缺水的主要原因。同時,隨著北京城市化

12、的發(fā)展,市區(qū)內(nèi)不 透水面積增加,暴雨產(chǎn)生的洪峰流量也隨之加大,增加了城市的洪澇災害。 此外，城市建設與工業(yè)布局過于集中也加重了城市水旱災害的損失。規(guī)劃 市區(qū)面積1040 km2，僅占全市總面積的6%，而集中了全市65%的工業(yè)產(chǎn)值和80% 的城鎮(zhèn)人口。隨著城市社會經(jīng)濟的發(fā)展，市區(qū)的水資源供需矛盾日益尖 銳，如果供水不足或停止供水，則損失加重。而一旦遇大水，洪澇災害損失更 慘重。同時,近8億m3生活污水及工業(yè)廢水的排放，也加重了市區(qū)及下游地 區(qū)水污染程度。 水利工程影響山區(qū)修建水庫攔截了河道基流，使下游河道干涸，河道周圍生態(tài)環(huán)境發(fā) 生巨大變化。又由于地表水主要供給城市和工業(yè)，使沿河地區(qū)地下水補給大

13、量 衰減，農(nóng)業(yè)抗御旱災的能力降低。 15水旱災害和其他自然災害的比較災種災害發(fā)生次數(shù)災害頻次排序朝代元明清次數(shù)合計年號至元八年至正二十八年洪武元年至崇禎十七年順治元年至宣統(tǒng)三年年份127113681368164416441911水521161292972旱191601613401雹1745521145風1095231284雪0571212霜3761411寒13112458雷291391483震1850331106蝗271118329疫31118329饑252531817 北京地區(qū)歷史上發(fā)生的自然災害多種多樣，屬于氣象災害的有洪澇、干旱、 冰雹、風沙、大雪、霜凍、奇寒、雷擊等；屬于地質(zhì)災害的有地

14、震等；屬于生 物災害的有蝗蟲等。有些嚴重的自然災害發(fā)生后，還釀成嚴重饑荒，甚至瘟疫 蔓延。據(jù)史料統(tǒng)計分析，在各種自然災害中，旱災發(fā)生頻次最多，水災發(fā)生頻 次既高而又危害最嚴重。據(jù)北京歷史自然災害研究對元、明、清三個朝代 北京地區(qū)各種自然災害發(fā)生頻次的統(tǒng)計（表21），從元至元八年到清宣統(tǒng) 三年（1271年1911年）共641年中，發(fā)生旱災340次，居各災之首；發(fā)生水災297 次。共發(fā)生水旱災害637次，相當于每年發(fā)生1次。其他災害發(fā)生頻次遠低于水旱災害。 16第三章 北京歷史主要洪災事件洪水災害類型暴雨洪水災害、城市洪水災害、泥石流災害、冰凌災害及泥沙災害。暴雨洪水災害：暴雨洪水災害主要由強度大

15、的降雨產(chǎn)生的洪水所形成。其災情的大小取決于暴雨總量、暴雨強度和暴雨的時空分布。暴雨洪水災害主要發(fā)生在汛期。按照地域分布來說，暴雨洪水災害又可分為山洪災害和平原大河洪水災害。山洪災害指發(fā)生在山區(qū)干支流上的災害，其特點是來勢兇猛，突發(fā)性強，但影 響面小；平原大河洪災指干流大洪水造成的災害，其特點是來勢較緩，受災面 積大，影響面廣。 17第三章 北京歷史主要洪災事件洪水災害類型暴雨洪水災害、城市洪水災害、泥石流災害、冰凌災害及泥沙災害。城市洪水災害：城市洪水災害是指來自城市上游洪水入侵、市區(qū)暴雨洪水過大或因城市下 游河水頂托，使城區(qū)河道決口、漫溢造成的洪水災害。北京市區(qū)如發(fā)生洪水災害，不僅 會造成巨

16、大的經(jīng)濟損失，而且對社會、政治及環(huán)境都將產(chǎn)生嚴重的影響。泥石流災害：泥石流災害是山區(qū)常見的自然災害。它是在特定的水文、氣象及地形、地 質(zhì)條件下，突然爆發(fā)的含大量泥沙、石塊的山洪造成的災害。 18二、洪災時空分布特征 時間分布特征：年際變化大：北京地區(qū)洪災發(fā)生年際變化懸殊。歷史上一般情況是大洪水年份，大面積受災。如1801年歷史上罕見的特大洪水，永定河三家店調(diào)查洪峰10400 m3/s，相 當于500年一遇，潮白、北運、拒馬等河也近100年一遇洪水，各河普遍漫溢決 口，淹沒范圍遍及北京地區(qū)，災情十分嚴重。而一般年份洪災較輕或無洪災發(fā) 生。年內(nèi)季節(jié)性強：北京地區(qū)洪災絕大部分發(fā)生于汛期6月9月,特別

17、是7月下旬至8月上旬的主汛期，從1949年以來9次較大洪澇災害發(fā)生時間可以明顯看出，幾乎全部集中于主汛期內(nèi) 第三章 北京歷史主要洪災事件年份194919501954195519561959196319641969洪澇災發(fā)生期(月.日)7.298.048.018.078.048.108.138.197.308.058.018.078.038.097.308.058.068.1219洪災空間分布特征山區(qū)洪災局地發(fā)生：據(jù)資料統(tǒng)計分析，山區(qū)洪災常在局部地區(qū)發(fā)生。如50年代多發(fā)生在門頭 溝、房山局部山區(qū)；70年代以后又多發(fā)生在懷柔、密云局部山區(qū)。 平原洪災范圍大： 大河洪水進入平原，一旦決口漫溢，淹沒大

18、片農(nóng)田、村莊及城鎮(zhèn)。如 1890年永定河決口，洪水直奔京城，城西南大片土地受淹。又如1939年潮白 河、北運河決口、漫溢，使兩河洪水連成汪洋一片。 第三章 北京歷史主要洪災事件二、洪災時空分布特征 20三、歷史洪災實況1，永定河洪災永定河洪災居北京各河洪災之首，歷來對北京城區(qū)威脅最大。永定河上游 有桑干河和洋河兩大支流，分別發(fā)源于山西高原北部和內(nèi)蒙古高原的南緣，兩 支在官廳村西北的朱官屯匯合后始稱永定河。在官廳以下的懷來縣幽州村以南 進入北京市界。永定河官廳以下至三家店稱官廳山峽，流域面積1600 km2，處在暴雨中心 多發(fā)區(qū)。出峽后，于三家店進入平原，經(jīng)石景山、豐臺、大興、房山等區(qū)縣出 境。

19、流經(jīng)河北、天津,在屈家店經(jīng)北運河入海河后匯入渤海，1970年在屈家店 以北開挖永定新河后直接入渤海。永定河（至屈家店）全長681 km，總流域面 積47066 km2。其中北京市境內(nèi)河長169.6 km，流域面積3168 km2。 第三章 北京歷史主要洪災事件2122永定河洪水主要產(chǎn)生于上游山西省、河北省及官廳山峽地區(qū)，由于流域面 積大，河道縱坡陡，因此，洪水峰高量大，歷時短。上游又多為黃土高原，植被差， 洪水夾帶著大量泥沙，沖出山峽后,進入平原，泥沙逐漸淤積，形成地上河， 河底高出城區(qū)地面數(shù)十米，歷史上經(jīng)常決口、漫溢、改道，給北京地區(qū)造成嚴 重災害。 根據(jù)水利部能源部天津勘測設計院1993年

20、陳家莊水庫可行性研究報告, 永定河歷史上共發(fā)生級洪水7次(三家店洪峰流量6500 m3/s以上),即:1737年、 1801年、1893年、1871年、1834年、1890年、1888年；級洪水10次(洪峰流量為4500 m3/s6500 m3/s)，即:1780年、1819年、1868年、1872年、1892年、1896年、1900年、1917年、1924年、1939年。又據(jù)史料統(tǒng)計，尚有18年發(fā)生一般洪水。從公元1115年1949年的 835年間，永定河發(fā)生決口81次，漫溢59次，河流改道9次。其中，清代較為嚴 重，在清代268年中,決口、漫溢達78次，平均3年4年就發(fā)生1次。明清以來,

21、曾有5次(1554年、1626年、1668年、1801年、1890年)因永定河大洪水決口漫溢侵襲北京 城區(qū)。最大洪水為清嘉慶六年（1801年），洪峰流量10400立方米/秒。 232 ，潮白河洪災潮河、白河為潮白河的兩大支流，分別發(fā)源于河北省豐寧縣和沽源縣，兩河于密云縣城關鎮(zhèn)南河漕村匯合后進入平原。流經(jīng)懷柔、順義、通縣、香河、寶坻等縣，在天津市入永定新河,經(jīng)北塘入海。全長467 km，流域面積19354 km2，北京市境內(nèi)潮白河干流長83.4 km，流域面積5613 km2。 潮白河上游的密云、懷柔北部地區(qū)是北京的一個暴雨中心多發(fā)區(qū)，以山洪泥石流災害為主，歷時短，破壞性強；下游洪災以河道漫溢決

22、口為主，歷時長，淹沒面積廣。據(jù)史料記載，1368年1948年的581年中，潮白河共發(fā)生過49次較大洪水災害。 1939年洪水重現(xiàn)期均在100年以上，故本文將1470年、1554年、1668年、1770年、1801年、1890年、1939年共7年列為級洪水災害。將重現(xiàn)期相當于20年50年的列為級洪水災害，計有1475年、1772年、1784年、1819年、1848年、1872年、1883年、1886年共8年。其余年份重現(xiàn)期在20年以下，定為一般洪水災害，共34年 24北京市水系圖253，北運河洪災 北運河發(fā)源于北京市昌平、延慶、海淀山區(qū)丘陵區(qū)，在山前形成洪積扇， 地形坡度較陡，有大小支溝39條，

23、分別匯流入南沙河、北沙河和東沙河，三條 沙河在昌平縣沙河鎮(zhèn)附近匯合。自沙河閘以下稱溫榆河，流經(jīng)昌平、順義、朝 陽、通縣等縣區(qū)至通縣北關攔河閘。溫榆河主要支流有藺溝、清河、龍道河、 壩河、小中河。通縣北關攔河閘以下稱北運河，是北京城區(qū)及西南地區(qū)排水的 總尾閭，其主要支流有通惠河、涼水河等。北運河全長238 km,北京市境內(nèi)干流總長89.4 km, 其中沙河閘至北關閘47.5 km,北關閘至牛牧屯41.9 km。北運河總流域面積 6166 km2，其中北京市內(nèi)流域面積4423 km2。 據(jù)分析,北運河(通州站)洪水分級標準:洪峰流量大于1155 m3/s(相當于50年一遇以上洪水)為級洪水;洪峰流量850 m3/s1155 m3/s(相當于20年50年一遇洪水)為級洪水,洪峰流量510 m3/s850 m3/s(相當于10年20年一遇洪水)為一般洪水。自1470年1918年的449年間,有明確記錄的較大洪水災害19次,經(jīng)分析考證,其中級洪水有1470年、1553年、1604年、1607年、1614年、1668年、1780年、1801年共8次;級洪水有1546年、1890年。1918年有水文觀測資料后至1948年,發(fā)生級洪水的有1939年及級洪水