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气流、水流、泥石流,多“流派”大师课 | 清流讲堂第⑥讲 笔记整理

清流君 河流研究会 2021-04-19

天上、地下、水里;气流、水流、泥石流;气象学、人文历史学、地质地理学、灾害学、流体力学、成都河流环境治理史……

一次讲堂,各“流派”老师都来了,各学科都囊括了。清流讲堂第⑥讲,四川大学灾后重建与管理学院副院长第宝锋教授、《成都河流故事》主编华桦老师、四川省气象局专家郭洁老师,共同为我们呈现一次全学科讲堂,在他们的讲解中,同一议题,延伸的方向却属于不同学科,不同的议题,万流归宗到同一个源头。



讲述:第宝锋  华桦 郭洁

图片:第宝锋 华桦

整理:清流讲堂


  01 

地质地理:  灾?害?灾害?  


  地质

  灾?害?灾害?

灾,在古文字的“灾”字中,与火、兵戈有关。

害,字面表达是有一定损伤。

灾害,就是事故的发生对自然和人类都有一定损伤,有伤害。

日本的海底大鱼、中国的后羿射日女娲补天、西方的诺亚方舟等传说,都是因自然灾害而发生的神话故事。但其实在地球上,自然之灾一直在发生,只是有人类之后,自然之灾给人类带来毁灭性影响,这些人类的神话才会诞生。

所以,只对自然产生影响的,我们称之为“灾”, 对人类造成影响和破坏的,才会称为“灾害”。

现在灾害的类型已经变多,除了自然灾害,还有事故灾难、公共卫生灾害、社会安全事件等。

——第宝锋



  自然与气象

  什么叫暴雨?

暴雨是指降水强度很大的雨,常在积雨云中形成。

中国气象上规定,每小时降雨量16毫米以上、或连续12小时降雨量30毫米以上、24小时降水量为50毫米或以上的雨称为“暴雨”。

按降水强度大小,暴雨被分为三个等级,以24小时降水量计,暴雨:50~99.9毫米;大暴雨:100~249.9毫米;特大暴雨:250毫米以上。

——第宝锋


  自然与灾害

  暴雨为什么会带来水灾?

我们知道一句诗:“巴山夜雨涨秋池”,有时晚上下大雨,第二天天亮大家一看,咦,河塘水沟里的水都满了,如果下的雨更大呢?水都漫出来,就容易发生灾害。

以前我们防洪河堤没那么高,水如果漫出来倒灌,就会淹掉村庄和城市。

我们现在的城市,地面硬化水渗不进地下,只能沿着河流流出去,但是河流在单位时间内的容量是有限的,这样就会形成积水。

——第宝锋


  地质与灾害

  暴雨也容易带来地质灾害


四川省泥石流灾害清单(1949-2018年),红点区域为泥石流高发区
第宝锋 供图

泥石流主要发生在哪些区域呢?

我们花了十多年时间,把1949年之后四川发生过的有记录的、也就是损失大、灾害比较严重的泥石流灾害统计起来做成了泥石流地图。

中间这一片的红点密布区就是四川的泥石流高发区。

为什么发生在这一片?两边分别是高山和平原,在一高一低之间,中间是由高到低的被撞击挤压的地形急变带,这里的地质不稳定,所以一旦暴雨,泥石流会比较多。

2017年九寨沟地震导致的泥石流灾害有多严重,我们都知道。但同年在别的地方也发生了同样大型的泥石流,并没有被报导,就很少有人知道。


2008年,因汶川地震而形成的唐家山堰塞湖。

这些泥石流可能会形成堰塞湖,又会带来二次灾害,比如解放前,1933年10月9日,因叠溪地震形成的叠溪堰塞湖溃坝,导致因溃坝死亡的人数高达2500人,这还是粗略统计的数字。
地质学家们也一直在研究怎么样避免堰塞湖等二次灾害,我们国家现在在这方面做得很好,比如处理2008年的唐家山堰塞湖,是成功的。

——第宝锋


  灾害管理

  如何通过预报做好暴雨防备?


2018与2019年四川特大暴雨造成山洪泥石流暴发

第宝锋 供图

蓝色<黄色<橙色<红色,一级比一级的雨量更大。

以颜色对应预警级别,是为了培养我们的反应速度,让我们看到颜色就能意识到灾害的级别,并快速反应采取相对的避灾措施。

比如我们如果接到橙色预警,就要暂停户外作业,切断有危险的室外电源,做好排涝排洪预防,同时注意山洪、泥石流灾害。

最高级别的红色预警呢,普通居民就不要出门,停工停学,公共部门需要提前预备做好抢险抢救工作。

——第宝锋 郭洁


  灾害管理

  在洪水中怎样自救?


在洪水中怎样自救?

有时不是别人不救你,是别人不知道你处在危险中,所以我们需要学习自救知识。

比如遇到大雨,我们要到高处去;如果在野外平原上,爬特别大的大树上;如果在山区,往山的高处去;如果在城市的平屋里,已经被淹了,可以借助大的可漂泊木质家具;遇泥石泥,呈相反的直角方向往高处跑……

水灾时还有要注意毒虫毒蛇。

当我们听到马上要发生洪水的重要警报之后,首先收集好家中的重要贵重物品,再找有没有救生设备,比如救生服,比较轻便的能飘浮起来的工具。

千万别说,不怕不怕,我会游泳。要知道洪水之下也很危险,有可能有电,有可能有尖锐的东西。

如果已经被洪水包围了,就要先想办法在高和稳定的地方发出信号,比如冒点烟、吼、挥动鲜艳的衣服,让救援人员看到你。

——第宝峰


  02 

综合: 2020年夏天的雨雨雨,是当代特有现象吗?  


  气象与灾害

  近几年暴雨与洪水特别频繁吗?


不是,据统计,公元前185年-公元1949年,有记载的在整个四川省发生过的大型水灾一共有310次,先后1027个城次受过水灾。

——第宝锋


实际上今年夏天的天气是受厄尔尼诺现象的影响,今年整个夏季的暴雨中,雅安是降雨最多的,所以青衣江的水使得乐山大佛洗脚。

——郭洁


  地质与历史

  为什么说成都的历史就是治水的历史?


古望丛祠里讲的,也是一个治水故事

成都在很早以前是一片沼泽,经过古蜀一代一代的治理才成为今天的样子,蜀山氏到蚕丛氏、柏灌氏、鱼凫氏、到望帝丛帝……

这里有一首诗,“蚕丛及鱼凫,开国何茫然。”,就是当初祖先们来到这里定居,一开始局面也是艰难的,面对的总是水、水、水。

我们去过望丛祠,就知道望帝与丛帝,望帝将王位禅让给治水功臣开明帝鳖令,从此开启开明王朝,所以望丛祠里讲的,也是一个治水的故事。


成都出土汉画像砖《放筏》

成都出土的汉画像砖《放筏》,说明在汉朝时,人们如何与水相处。

成都城市的历史,就是一部治水史,让我们记住几个重要的时间点:

秦汉时(公元前310年),张仪创筑“大城”,形成我们现在成都市的雏形,至今城名未改,城址不变;

秦汉(公元前256年)李冰修建都江堰渠首,他还把水引进了成都,开成都二江,二江并流,双过郡下;

西汉(公元前157年),文翁穿江口,扩大了都江堰的灌区,并创办中国第一所官办公学,兴修水利,教化民众;

唐朝(公元876年),高骈筑罗城,改道郫江,开西壕,最终形成现在成都“两江抱城,翡翠项链”。

两千年内的几个时间段的水利工程形成了现在成都的河流体系,都江堰这个伟大的工程之后,我们成都平原仍然在持续不断治水。

——华桦 第宝锋


  03 

人文历史: 治水名人,敢为先下先者。  


  人文历史

  堰功道上十二贤


古来圣贤,因为治水而留下了很多故事,这些故事,镌刻在现在都江堰景区的“堰功道”上,“逝者如斯,察其流以观其源;鉴往知来,溯其源以知其流。”
堰功道是纪念12位从汉代至清代的治理都江堰的官员,今天我们全国正在实行一种“河长制”,其实我们成都从两千多年前就已经在实行河长制了。
文翁,不仅治水,还办学,创办了中国第一家官办公学,留下了我们现在的石室中学。
丁宝桢,“宫保鸡丁”的发明人,他曾官拜“少子太保”,就是皇帝儿子的老师,他是1876年到成都来当四川巡抚,就相当于现在的四川省省长。
在他到任时,都江堰正好很多年没有大修过,很多河道、渠道,长时间得不到疏通,已经有二十万亩农田因为得不到灌溉而荒废,因为缺水,为争水而产生的民间矛盾也特别多。

丁宝桢亲自带技术人员去现场堪测,向朝廷申请了12万两白银开始主持重新大修都江堰渠道,从冬到春,终于把都江堰的渠首修好。

但是他的运气很不好,刚修好,都江堰就发大水,又把渠首冲垮。朝廷不仅有人说丁宝桢“谎报灾情”,也有人指责他“用砌石代替笼石”修建渠首和人字堤是失败之举。水灾之后,丁宝桢被连降三级留用,并个人承担4万多两白银的经济损失。

丁宝桢没有退缩,灾后立即组织重修,之后6年,中间发过大水,都江堰都安然度过,二十万多亩荒废良田中有一半恢复种植,充实了粮仓,稳定了粮价,安定了成都政局。

——华桦



  历史与政治

  使用水的故事


都江堰,成都平原用它灌溉良田,也有人利用它水淹良田

图片来自《成都河流故事》


对水的利用方向不一样,可能会成就沃野良田,也可能会变成涂炭生灵的“人祸”。

比如,李冰修都江堰堰首工程,疏通河道,从此让成都“水旱从人,不知饥谨”。

但历史上利用洪水冲毁下游来赢得战争的故事也有很多,远的比如秦楚之间的鄢郢之战,致数十万人死亡。。

近的则有1933年军阀混战,刘文辉部队炸毁都江堰飞沙堰,导致沿河十余县泛滥成灾,荒村陷入全灭状态。

而同样是军人出身的明朝抗倭名将谭纶,1566年3月抵成都,至10月升任两广总督离开四川,在成都的7个月内,带领兵丁重开金河,将已然凋敝河道无存的金河与衘河淘通,让其两岸呈宜居景象。

—— 华桦 第宝锋



  科学与人文

  当代治水,府南河整治。


成都 天府绿道
图片来自网络

1981年,成都大水冲断了原来的安顺桥,此桥建于乾隆年间(1746年),在1947年成都特大洪水中被冲毁,1978年重建,1981年又被冲毁。

1985年,龙江路小学的学生写了一封反映府南河生态环境的信给当时的成都市市长,被登在《成都晚报》上,很多人不知道府南河整治工程是因为小朋友的一封信而正式启幕的。

1993年,成都市做出一个决策,启动府河和南河的综合整治工程,历两期治理以后,就呈现我们今天看到的现状。

我们现在看到的府南河河道,是规范后的石砌的河道,不是原来的自然河坡,所以后来的沙河整治工程吸取了府河南河的整治经验,保留了自然河道,没有石砌河岸。

之后,成都200多条小河也得到整治,黑臭水体也得到了治理、成都还实行了“六湖八湿地”的生态修复和建设,城市水环境重新规范,才呈现我们今天看到的水网。
——华桦

  科学与人文

  成都的治水理念是否一直科学且统一?


“治蜀先治水,水清则政清,水安则民安”,治水与经济社会发展管理的原理,异曲同工。

我们讲都江堰为什么是活着的自然遗产?
和都江堰同时期修建的广西灵渠、陕西郑国渠,现在都成了旅游景点,只有进入“世界自然遗产”“世界文化遗产”名录的都江堰,至今为成都平原和岷江、沱江流域提供着1000多万亩的活水灌溉。
是因为大禹治水的时候,就改堵为疏,这奠定了以后治水的科学基础,后来李冰治水、高骈治水,都延续这个方式,都江堰也一直是“疏导为主,岁修维护”,科学的方法与制度,事半功倍。
——华桦

  04 

综合: 公园城市的河流与水系  


  自然与人文

  在公园城市成都,亲水、护水


府南河成功整治的殊荣,依次为

联合国人居奖

世界城市地方首创奖

联合国最佳范例奖

图片来自《成都河流故事》



成都现在是一座公园城市,也经常位列国内宜居城市、国内幸福感最强的城市前10。

就观水与亲水来说,锦江和沿线小园林,就像成都的一条翡翠项链,园林和公园很多,被称为“文化之河”的南河边的锦绣园、浣花溪、银杏园、拒霜园……被称为“成都母亲河”的府河沿河有映艳园、木兰花坞,现在在春天时,可以坐着公交车沿府河、沙河一路看花。
活水公园看鱼,还可以看水的净化过程,以下可以看两江汇合的合江亭,反映成都治水历史的思蜀园、马可波罗来过的安顺廊桥……
新沙河有八景,还有现在成都的白鹭洲、锦城湖、兴隆湖、北湖、青龙湖等湖泊湿地等。
这些都是成都水网整治之后,作为公园城市市民的福利。

——华桦



  自然与地理

  在公园城市成都,暴雨之后仍然容易积洪。


成都平原水系图 图片来自《成都河流故事》


看地图,成都河流的水主要来自于岷江、都江堰,但成都的河流水系地跨两大流域:岷江和沱江。

成都的水系有三个出口:分别在新津、金堂和黄龙溪。
新津:岷江干流经都江堰分出了外江(也叫金马河),在新津接纳了岷江支流南河、西河、蒲江河以后,流出了成都。金马河比较宽,主要用于泄洪,近代很少发生水患。
金堂:沱江在金堂以上不叫沱江,从绵竹、什邡、彭州和都江堰的分水(毗河、清白江),五条支流在金堂形成沱江干流,才叫沱江。穿越龙泉山,出金堂峡经简阳,流出成都。由于金堂峡两岸山势陡峭、峡谷逼仄,一旦上游源头下暴雨,水流就会倒灌淹了金堂。
黄龙溪:都江堰的内江四大水系中,其中有三条(柏条河、走马河、江安河),流经成都市辖区县,最后由府河经黄龙溪出成都。


2020年8月16日的金堂

图片来自网络


看看有多少条河流向金堂
图片来自网络


金堂为什么“十年九淹”?
金堂的水,主要来自沱江源头(绵远河、石亭江、湔江),金堂实际上汇集了沱江上游的五条江和岷江过来的部分水。
成都是两江夹一平原,但是水到金堂以后呢,河道要经金堂峡穿越龙泉山,峡就是高山深谷的意思,水路狭窄,水流不出去,就只能倒灌。
2002——2006年,4年时间,金堂峡被拓宽,40-70米拓宽到90-12米,缓解了暴雨期的行洪,倒灌有改善,但逢大水还是没有办法,特别上游绵竹绵远河暴雨时,多方来水都暴涨,再相汇就容易积洪,有数据统计,最近50年内金堂发了24次大水。
今年8月中旬,金堂又一次因上游暴雨成灾,受灾严重的赵镇洪水最高1.8米。


2020年8月16日午后,洪水袭击黄龙溪
图片来自网络

为什么成都无恙,黄龙溪被淹?

黄龙溪的水源是府河,从成都城区流过去的水,

2020年8月17日,为什么会发生成都都没事,黄龙溪怎么会被淹?

是因为侧面的龙泉山下暴雨,龙泉山有一条鹿溪河一直流向黄龙溪,黄龙溪这次被淹,是府河来水与鹿溪河来水两河的暴雨急流汇流之后,排水不畅而导致的积洪。


“大佛要洗脚,乐山睡不着。”这是一句谚语,

2020年8月18日,大佛“洗脚”时,乐山也遭遇了洪水淹城。 

图片来自网络

乐山河道通畅,却发生大佛被洗脚事件?

看乐山地型,岷江、大渡河、青衣江三江过境。

三江上游,有高山区域、有大河岷江流过的平原。一江上游降雨量大不要紧,但如果两江或三江上游都普降特大暴雨,水流下来,积水流不出去,乐山就被淹。

8月17日晚至18日上午,乐山遭遇持续强降水,三江上游的成都、眉山、雅安等地也同时出现强降雨,水流在乐山市中区流域形成特大洪峰,导致大佛被洗脚。

重庆同理,没下雨却发生洪水,都是上游来水,所以说巴蜀不分家。

——第宝锋 华桦


  05 

气象学: 预报?预警?  


  气象与自然

  气象预报有用吗?


今年8月,四川省气象局发布的24小时预报图

图片来自网络

刚才第老师和华桦老师讲的都是地下的水,我现在讲讲天上的水。

在整个四川我们有5000多个气象工作站,所以现在的降水是可以比较准确监测到的,我们也可以预测它会在一个时间段内下多少雨。

比如今年四月份我们开始预测今年夏天会下多少雨,降多少水。现在9月份,我们又在预测今年冬天会下多少雨以及冬天气温的高低。

在今年4月,确实我们预测到了长江中下游流域在7月份都会经历了一个历史极端的降雨,虽然大预报的精准率只有60%左右,这对于生活生产的提前预防来说是不够的。但是我们可以提前24小时预告接下来的暴雨过程,从蓝色到黄色到橙色的预警,这在现在是比较准确的了,这样我们就可以提前避灾,减少生命损失。

短时临近预报,提前45分钟至50分钟的预报,我们现在可以做到精准,比如今年8月14号的芦山红色预警,这种精准,就可以给灾前准备预留一点时间。

——郭洁


  气象与地理

  气象的变化对我们影响大吗?


今天成都夏日最高气温也有提升,在过去60年的气温观测记录里面,都没有达到过37摄氏度,今年破了37摄氏度,达到38.3摄氏度。

我们曾经统计过1971年到2000年的气温,没有一天超过35摄氏度,而现在36、37摄氏度很常见。

随着高气温日数的增长,臭氧污染需要引起关注,它比雾霾更可怕,因为它无色无味,在无知无觉中伤害人类。

我们预计今年会是一个秋雨更多的秋季,现在有一些气象机构已经预报了今年冬天在全球可能有一个拉尼娜的现象,就是冬季会有雨雪冰冻现象出现,但是否会像2008年那么严重,现在还不好说。

刚才听第老师与华桦老师的讲堂,第老师从灾害角度,华桦老师从河流治理和人文角度,讲述了灾害的形成,他们对科学工作的认真和对小朋友的科普的认真,值得我们科学工作者学习。我作为气象工作者,也希望能通过讲堂,在小朋友们心中种下一点大气科学的小种子。

每年的3月23号,是我们的气象局开放日,欢迎大家来参观。

——郭洁

— END —


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清流讲堂

成都城市河流研究会发起,“清流伙伴”网络成员共同呈现的知识课程类传播活动,旨在链接“清流智库”专家学者与社会公众,以“人类与河流”的关系思辨为切入,建立体系化的自然人文科普知识课程并结合线上线下体验环节,面向关注环境、文明与未来发展的人们提供讲座+活动+培训等多种参与方式,开拓视野、训练思维、增长见识并付诸关注人与环境的行动。





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“清流讲堂”团队顾     问:华桦      策     划:孙吉      执     行:Mingming宣推团队:莺时 娅君 沈贤  雅雯 天韵      




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