①气候与暴雨。中国位于世界著名的季风气候区域,在夏季多为灾害性的暴雨天气,大多数河流受降雨、气候等自然因素与人类活动的影响而形成洪水,洪水主要由暴雨形成,属暴雨洪水类型。气象部门关于降雨等级划分见表2,从夏到秋中国东南沿海总要受到热带气旋的影响,热带风暴、强热带风暴和台风登陆并深入内陆,往往同时引发暴雨、海潮、风暴形成洪涝、河流泛滥或泥石流、滑坡等灾害。中国从1989年起采用国际热带气旋和等级标准:凡在西北太平洋面和南海海面出现的热带气旋,依据其中心附近的平均最大风力有着不同等级标准的命名,达到8 级时为热带风暴,达到10级时为强热带风暴,达到12级及其以上时为台风。江河洪水发生过程,便是铁路水害的主要成因,洪水中也包括冰凌、泥石流等特殊洪流。中国的暴雨区域,24小时降雨量接近或超过200mm的特大暴雨,不仅出现在沿海地区,而且也出现在内陆地区(如1963和1975年的洪水),中国大陆上的暴雨,主要集中在晚春到盛夏,随着季节的变化由南向北移动 不同地域则有着不同的降雨集中期,如华南地区暴雨时间多集中在4~6月;长江中下游在5 ~7 月;华北、东北地区多集中在6~8 月。暴风骤雨和大面积连续降雨,是造成铁路水害的直接原因。对于山区铁路,洪水猛涨猛落,虽历时甚短,但流速甚大破坏力很强,山区铁路不仅桥隧多且堤高堑深,路堑高陡的边坡,久雨后岩土体被水浸泡引起滑坡及古滑坡体复活。平原地区河流,由于上游水土流失,含沙量增大,河床逐年淤高排泄不畅,洪峰持续时间加长,使铁路水害增多。②缺少水文观测资料和认识不足。由于历史的原因,为数不多的水文站,资料只有数十年或二十几年的记载。近50年来,虽然全国逐步增设了许多水文站、气象站,但毕竟历时短暂,资料积累不多,而且设在边远地区的太少。依据短缺的河流系列资料求出的设计洪水,容易带来较大的偶然误差,难以完成合理的洪水计算及做到有针对性的防治。中国早期修建的铁路,由于当时铁路部门对水文和水力计算的重要性和水害事故的严重性认识不足,而且有些铁路以往为了尽可能减少建设资金,致使这些铁路设计标准低,桥梁孔径偏小,基础埋深较浅,路基低矮,质量低劣,抗洪能力不足,以致造成后患。 ③受历史条件、技术水平和经验不够所限。如20世纪40年代修建的陇海线宝天段和50年代建成的宝成线,由于受当时技术、经济条件限制,线路依山傍水、蜿蜒绕行、陡岸壁立、高堤深堑,采用短隧道群方案,施工质量差或施工方法欠妥
(如宝成线土石方采用大爆破法施工),年年雨季每每受泥石流、坍方落石、滑坡等洪水、地质灾害威胁。④人类活动的影响。铁路水害为洪水灾害和地质灾害两大类,它们又都和环境因素密切相关。环境包括自然环境、工程环境和社会环境,其中也包括人类以防洪兴利为目的而修建的水利工程所引起的环境问题,如铁路沿线水库溃坝或回水浸泡造成铁路事故, 另外,在沿河铁路和桥梁附近的河道内擅自倾倒矿渣、垃圾、施工弃土、堆放物资,或大量开挖沙石土料,以及修建危害铁路路基和桥梁的导流、挑流或引水工程,造成铁路水害。铁路对自然环境带来的负面影响也须充分予以重视,防止留下隐患。此外,铁路水害还与设备本身的状况,其建造年代、设计标准和构筑质量等有关,无论是1949年前修建的铁路还是1949年后修建的铁路,因为设计、施工等原因,不少线桥设备实际抗挑能力不足,这是铁路水害所具有的自身原因。
表2 气象部门规定的降雨等级