本节以广西为例，讨论岩溶区的洪涝和干旱问题及其与水文地质结构的关系。广西地处东亚季风区，地域性降雨量分布和季节性降雨量分配都不均，冬半年易旱，夏半年易涝，夏季虽属雨季，夏旱也时有发生，旱涝交替出现。这与岩溶区复杂多样的地表、地下双层结构关系密切。
4.4.1 广西旱涝灾害概况
4.4.1.1 岩溶洪涝历史概况
广西是我国典型的岩溶区之一，地表岩溶峰林地貌景观发育，地形复杂多样，地下是复杂的岩溶洞穴系统，包括地下河洞穴系统。广西86个市县中，有78个市县分布有碳酸盐岩（包括覆盖型），占广西市县数的93.03%，其中碳酸盐岩分布面积大于30%的岩溶市县45个，占广西市县数的63.95%，这些岩溶市县均有岩溶干旱和洪涝灾害发生，有的县年年发生旱涝灾害。
就广西全区而言，在历史上就有洪涝灾害或水灾的记载。洪涝灾害多发生在两大类地区，一类是大中型河流的沿岸地区，特别是河流的中下游地区；二类是岩溶地貌区，尤其是峰丛洼地区。前者一般称为沿江易涝区，后者称为岩溶内涝区。对于岩溶内涝，1950年以前很少有记载，之后才有一些零星记载，但多数仍以洪涝灾害的形式而记载。据调查，沿江沿河发生洪涝灾害时，岩溶山区亦同时发生内涝灾害，而岩溶山区内涝发生时，沿江沿河不一定发生洪涝灾害。据此认为，广西历史上记载的水灾发生，亦同时发生了内涝灾害。
据广西壮族自治区通志馆“广西各市县历代水旱灾害纪实”，广西从东汉永初元年（107年）对水灾开始有记载，宋代以来，这方面的记载资料就逐渐多了起来，从元代开始水灾的记载相对较为详细，具体统计结果见表4-9。
表4-9 广西历代水灾统计表
全广西，从东汉永初元年（107年）到清末宣统三年（1911年），1804a中有335a发生水灾，平均5.4a发生1a。其中明代平均2.8a发生1a，每年发生1.8次；清代平均1.4a发生1a，每年发生2.8次。但各地情况有所不同，发生频率长短各异。虽然历史资料记载不全，但对我们分析洪涝灾害仍具参考价值。民国时期的38a中，连年发生水灾，平均每年发生8.6次。新中国成立后的1950～1994年的45a中，亦每年发生水灾，平均每年发生30.7次。
从表4-9还可知道，广西的洪涝灾害主要发生在夏季，夏季的洪涝灾害多是由暴雨造成的，夏涝次数占全年洪涝次数的67.63%，其次为春涝，占全年洪涝次数的19.69%，再次为秋涝，占全年洪涝次数的12.63%。洪涝与暴雨有直接关系，但在岩溶峰林地貌分布区，往往是由大量的涌水而形成的。
从地区分布来看，春涝和夏涝比率桂北高于桂南，秋涝的比率桂南最高，桂东次之，桂北和桂西较少。从实际分布来看，不同的地区有其自身的特点。一般来说，洪涝频率高的地区，平均每年洪涝灾害次数也多。就广西全区平均状况而言，6月份发生洪涝灾害的机会最多，占全年洪涝次数的30%，其次是7月份，占21%，5月和8月分别占17%和19%，4月和9月分别占7%和6%。
根据统计资料，1950～1994年，水灾非常频繁，一年中受灾面积愈来愈广，灾情愈来愈重。如与民国时期相比，若以一年受灾市县数占全广西市县数的24%～34%为第一个期限，则民国时期出现洪涝有5年次，1950年后有11年次；若以35.6%～46%为第二个期限，则民国时期只有2年次，而1950年后有9年次。若以阶段性年代发生最多水灾年排列，也发现1950年后水灾市县有加重发展的趋势（表4-10）。1994年5月下旬至7月中下旬，广西先后受到4次大暴雨和特大暴雨的袭击，造成特大洪涝和内涝灾害，受灾市县达84个，是1950年以来受灾面最广的一次。
表4-10 1950年后广西水灾发展趋势
4.4.1.2 内涝灾害
广西岩溶洼地发生内涝是岩溶石山县的普遍问题。据20世纪80年代初的调查资料，碳酸盐岩分布面积大于60%的27个岩溶石山县的洪涝面积达93.27万亩，占耕地面积的8.0%，其中岩溶内涝面积为54.89万亩，占洪涝面积的58.85%。在1000亩以上连片分布较大洼地的内涝面积近20片，如东兰县的三石—巴纳为7000亩、泗孟3000亩、巴马县的西山为4000亩、凤山县的金牙—平乐内涝面积达1.05万亩、凌云县的沙里3000亩、隆安县的布泉1.2万亩、天等县的龙洞—孔民1.5万亩、大新县的福隆8000亩。其余都是数十亩至数百亩的小片内涝地，分布于峰丛洼地之中。又据1990年的统计资料，碳酸盐岩分布面积大于30%的55个岩溶石山县的内涝面积约92万亩，占耕地面积的6%。
岩溶内涝多发生于岩溶洼地中，内涝积水的消泄速度取决于内涝积水深度和积水量，以及地下管道的消泄水能力。一般小面积的洼地，汇水范围小，积水量有限，并有一定消水能力，若发生内涝，一般在2d内即可消退，农作物受灾程度较轻。内涝程度较重的洼地，消水时间亦长，可达3个月以上。如1968年6～8月，东兰县大雨频繁，降雨量为1359.1mm，接近正常年份总降水量，三石区的纳合、巴王、巴造、纳腊等地发生严重内涝灾害，农田受灾面积1.33万亩，被淹没107d，房屋倒塌600多间，公路中断3个月。又如1966年7月上旬，连降大暴雨，凤山县的金牙乡上牙村和下牙村发生内涝，农田被淹3000多亩，70余户民房被淹，内涝时间持续3个月，颗粒无收。
岩溶内涝受降雨的控制，往往是一年发生2～4次，有时发生6次，如1959年5月10～11日，连降80mm以上的大雨，6月份又连降大雨，全月降水量400mm，其中6月13日降水量199mm，8月11～12日又连降大雨，降雨量180mm，马山县古寨乡大面积岩溶洼地被淹，全年农作物受内涝灾害面积62679亩，失收20477亩。又如1985年5月8日至6月9日，乐业县逻西、幼平、新化、马庄等地先后3次暴雨，造成涝灾，降水量分别为77.5mm、159mm和100mm，受灾农田1615亩，造成2个月公路交通中断，冲毁水利设施340多处、房屋两座，影响灌溉面积2841亩，公路塌方1.8万m3，冲垮涵洞34座，并造成人员和大牲畜的伤亡。各项经济损失总计为81万元。
4.4.1.3 干旱历史概况
广西处于温热多雨气候区，人均降水资源和人均水资源量都位居全国前列，似乎不应该存在干旱灾害问题。实际上，广西不仅有旱灾之害，而且有些地方还相当严重。究其原因：一是降水量的时间分配不能满足农作物的生长需求；二是地表水文网不完善，特别是岩溶地区尤其突出，虽有大江大河，但河谷深切，加之山石阻碍，自流引水有诸多困难，而江河支流少，许多地段没有常年性支流，甚至没有支流；三是岩溶峰丛山区地下水埋藏深度大，开发利用困难。
按干旱发生季节划分，广西有春旱、夏旱、秋旱和冬旱。从全区范围来说，春旱年年有，只是发生的地点和程度不同，直接影响春播生产的完成。夏旱主要影响早稻后期生长和晚稻插秧用水，同时也影响旱地作物的生长。秋旱主要影响秋收作物的后期生长，影响秋收作物的产量。冬旱对农业生产影响较小，因为大多数农作物已在冬季前收获。相对来说，春秋干旱对广西农作物生产的影响最大。夏旱对早稻后期生长、晚稻插秧和甘蔗生长会产生严重的影响，但发生夏旱的几率不多。
广西旱灾的记载开始于公元714年，以后的记载资料就逐渐多了起来，记载内容也越来越详细，具体统计结果见表4-11。
从唐开元二年到清末宣统三年，共发生旱灾371a，平均3.2a发生1a。其中宋代平均14.3a发生1a，元代平均6.7a发生1a，明代平均3.1a发生1a，清代平均1.5a发生1a。民国时期的38a中，年年发生旱灾，平均每年发生7.2次。新中国成立后的43a中，亦连年发生旱灾，平均每年发生46.1次。从表4-11还可以看出，广西的干旱灾害主要发生在秋季和春季，秋旱和春旱次数分别占旱灾总次数的39.22%和35.89%，夏旱为24.89%。干旱灾害与气象因素有直接关系，但在岩溶地区，还与岩溶环境条件有关。
表4-11 广西历代旱灾统计表
表4-12 1950年后广西旱灾发展趋势
根据资料统计（表4-12），1950～1992年，旱灾频繁发生，灾情愈来愈重。总体而言，43a中，严重干旱的年份（受旱市县数占全区市县数的24%～50%）有24a，占55.81%，特大干旱的年份（受旱市县数占全区市县数的＞50%）有10a，占23.26%；秋旱发生的次数多于春旱，春旱多于夏旱；一年中出现的旱灾次数多，时间长，1963年是最严重的干旱年，受灾市县数达79个，占全区的90.80%，旱灾次数142次，其中春旱54次，夏旱57次，秋旱31次，受旱面积800万亩，粮食损失4亿kg，人畜饮水困难；连续发生严重旱灾的年份多，1953～1958年6a、1960～1966年7a、1974～1981年8a、1983～1992年10a，其中1988～1992年连续5a发生特大干旱灾害。
4.4.1.4 岩溶区的干旱
广西岩溶石山区共有67片大于5000亩干旱片，耕地面积257万亩，其中分布于岩溶平原和谷地之中219万亩，占85.21%土地，分布于峰丛洼地的耕地38万亩，仅占14.79%。这类干旱土地集中连片，小片数千亩，大片超过5万亩，地势平坦，土层较厚，交通方便，治理这类旱片，投入少、效益高、见效快。
（1）岩溶山区
大江大河深切成数百米的大峡谷，两岸是连绵数十至数百、千米的峰丛洼地地形，山高水低，又有数百至数千座石山阻碍，土地和居民散布于一个个独立的深数百米、直径不过100～200m的封闭洼地之中，水土资源相互脱节，不仅农田用水无法解决，而且多数居民的饮用水也无法解决，用“水贵如油”来形容并非是夸大之词。广西400万缺水人口80%分布于该地区，真正的困难是这类地区农民耕作的约300万亩土地都是靠天下雨的自然农业，旱涝由天决定。
（2）岩溶谷地和平原
岩溶谷地和平原区有大面积连片的土地，在自然经济条件下，人们近水而居，开垦耕种最近泉、近河地段的土地，尚有大量宜农荒地闲置。20世纪五六十年代在红水河、西江、左江等许多河沿岸先后建立国营农场，同时建造了许多抽江河水的大型抽水站和配套的渠道网，除灌溉国营农场土地外，也使附近农民受益。在长达20多年里，广西绝大多数农场亏损经营，农场和农民都长期拖欠水费。而在冬春几个月非灌溉季节，抽水站为节约开支而不抽水，农场职工吃水比农民还难。进入市场经济时期，几乎所有大型抽水站都先后停止运营，曾经靠抽水灌溉的农民又复受旱，原有的旱地继续受旱。
“大跃进”时期，广西在岩溶地区修建有1252座中小型水库，总库容35.4×108m3，设计灌溉面积356万亩，实际灌溉面积250.5万亩，其中多数有渗漏问题，渗漏或不能蓄水的水库644座，历经30a的技术处理，仍有51%（计644座）水库不能正常蓄水或不能蓄水。
总之，广西干旱主要在岩溶地区，其原因是大量雨水、地表水都漏入地下，使地表缺水。虽经几十年在地表搞蓄、引、提等地表水开发工程，许多地方仍然受旱。我们认为，应该下决心针对岩溶区的实际，因地制宜，分别采用不同的方法，就近分散开发利用岩溶地下水。广西金光农场地处左右江交汇的三角区，搞了20多年地表水，连年亏损（亏损还有其他原因），各分场无水吃。20世纪80年代就近分散开发地下水，2a解决9个分场吃水，3a扭亏，5a彻底翻身。金光农场治旱的经验值得各有关部门、有关地市县认真思考、借鉴。
4.4.2 广西旱涝灾害的基本特点
4.4.2.1 岩溶内涝的基本特点
（1）分布特点
岩溶内涝灾害是岩溶区普遍存在的岩溶生态环境问题之一，从岩溶地貌分区来看，主要发生在峰丛洼地区，常呈线状或串珠状分布，这与岩溶系统的结构有关。在峰丛谷地、峰林谷地和峰林平原等地貌区内涝也时有发生。岩溶内涝在国内外都是比较常见的，如南斯拉夫特列比西尼察流域等，以及我国的广西、云南、贵州、湖南等省（区）的岩溶石山区。从宏观的地域来看，岩溶内涝问题多发生在湿润气候的热带、亚热带岩溶环境区，这也是这类岩溶环境区的一个特点。
（2）周期性特点
岩溶洼地内涝的发生具有周期性的特点。在每年的汛期，特别是5～8月降水量较大时，有些岩溶洼地必然出现内涝，导致周期性的季节性受淹，这种内涝一年可发生1～4次，多者达7次或8次，雨后即通过地下河管道逐渐消退，淹没时间长短不一，短者只有几天，长者可达3个月之久，有时被称为季节性岩溶湖。因受水文网的控制，不同的岩溶洼地一年内发生内涝的次数和淹没时间虽然不同，但年年雨季重复出现则是相似的。
（3）突发性特点
岩溶洼地突发性内涝是指有些地区在连降大雨、暴雨的情况下才发生的内涝，一般为10a或数10a一遇，或者是从未发生过内涝，但由于地下河系统（或岩溶洼地系统）的传输通道被堵塞，或因泥沙淤积、崩塌物堆积而造成过水断面减少，必导致内涝的突然发生。在人类活动影响下，特别是森林植被破坏、水土流失和石漠化、不合理的平整土地，使得很多洼地已由突发性内涝演变成周期性内涝，并使内涝逐年加重。
（4）多发性特点
是指岩溶洼地每年发生内涝的次数在2次以上，也即一年内多次发生内涝灾害。年平均内涝次数的多少，大体上可以反映出某一岩溶石山区在一年内可能发生内涝的程度。暴雨多的岩溶石山区内涝多，暴雨少的岩溶石山区内涝少，广西平均每年发生2次内涝以上的岩溶石山区主要有凌云、凤山、东兰、巴马、都安、马山、上林、融安、永福、桂林、靖西、天等、那坡等地。在凤山内涝次数最多的年份中，大部分石山区都有4次左右的内涝发生，在都安、巴马等红水河沿岸地区超过6次，使内涝时间持续3个月之久，如东兰的板文、凤山的金牙、大化的大调等内涝片。
（5）群发性特点
群发性是指在某一岩溶区域内，甚至是整个岩溶石山区，岩溶洼地内涝同时在分散分布于峰丛之间的众多个洼地中发生。受峰丛洼地的分布、大气降水影响、岩溶洼地系统结构及输入输出条件的控制，内涝往往呈现出星罗棋布于独立存在的岩溶洼地的个体之内，常常成群出现，有时呈线状排列，有时呈羽状、树枝状展布。这还与地下河系统和地表水文网的布局有关。
（6）岩溶内涝与非岩溶区的差异
内涝的形成受其所在地自然环境、社会经济条件、技术管理水平、人类活动等因素的制约，过量的降雨是内涝发生的主要原因，地形地貌、土壤植被、地质条件与内涝的发生关系密切。非岩溶区的内涝灾害一般是由当地的降雨形成，源于过量的地表水汇流于地形低洼处而成灾，多发生在广阔的平原区浅洼地区。当降雨量所形成的地表径流模数超过农田排水模数时，田间积水的时间与水层深度超过了农作物的耐涝能力，便造成被淹，使农作物减产而形成灾害。灾害的严重程度与降雨强度、持续时间、次降水总量和分布范围大小有关。岩溶区的内涝灾害的形成，还因地下河上游来水量大，水位上升溢出地表淹没洼地，或因地表河流水位上涨和修建水库抬高了河水位，淹没了地下河或岩溶泉出口，河水顶托补给岩溶地下水，通过地下河天窗、落水洞溢出地表而成内涝，光耀华等（2001）称之为岩溶浸没内涝；或因岩溶洼地四周表层带和包气带的季节性岩溶泉和季节性地下河雨后大量涌水而造成内涝。岩溶内涝灾害的严重程度不仅与降雨有关，还与地下河系统的输入和输出条件关系密切。
4.4.2.2 干旱的特点
从旱灾出现的情况来看，广西全区平均每1.5年就有一年全区性春旱或秋旱或夏旱。秋旱和春旱几乎年年都有发生，但秋旱以局部性居多，全区性较少，夏旱多属局部性，出现大范围夏旱的机会较少，冬旱也几乎年年发生。干旱的时间长、范围广、危害重，例如1977年春，有61个县（市）发生不同程度干旱，其中连续3个月以上的有35个县（市），连续4个月以上的有18个县（市），受旱作物面积535万亩；1972年夏，53个县（市）受旱灾，其中21个县（市）连旱30～40d。1980年秋旱，9、10两个月连旱数十日，桂西和桂南有20～30d，桂中有30～40d，桂东、桂北达40～50d，全区受旱灾作物面积达1029万亩。旱年多为连续出现，1957～1980年间共有16个旱年，其中连续出现的有12a，占旱年总数的75%。
从干旱灾害的地区分布来看，春旱的地域差异十分明显，春旱的出现频率由桂西南的53%，至桂东北逐渐减少为39%，以桂西的春旱最为严重，其次是沿海、桂南；广西水稻春旱频率的基本情况是：百色地区和南宁、钦州两地区西部及南宁市出现频率在80%以上，其中百色、田阳两县市高达100%；河池地区、柳州地区南部、南宁地区东部、钦州地区南部出现频率为60%～80%；玉林地区和柳州地区中部为40%～60%；柳州地区东南部、桂林地区南部和梧州地区大部为20%～40%；其余地区小于20%，其中桂林地区东北部基本无春旱。
夏旱出现的频率平均在37%～50%之间，以桂中的夏旱最为严重，其次为桂南、沿海；广西夏旱以柳州地区南部、柳州、梧州、桂林地区北部和南宁地区南部出现频率较高，在40%以上，其中武宣、象州、柳州、全州、资源等县（市）达60%；河池、百色、钦州3地区和玉林地区南部以及金秀、昭平、贺县频率较低，在20%以下。其余地区在0～40%之间。
广西秋旱的地域分布恰与春旱相反，即大体上桂东重于桂西，桂北重于桂南。秋旱频率高值区有3个：①以全州、兴安为中心的桂东北秋旱区，10a有6～7年秋旱；②以柳州为中心的桂中秋旱区，10a也有6～7年秋旱；③以扶绥、上思为中心的桂南秋旱区，10a有4～5a秋旱；其余地区10a有1～4a秋旱，其中凤山和东兰等地最少，仅9a一遇。
冬旱的频率在 46%～57%之间，以桂中的冬旱最为严重，其次是沿海、桂西。
4.4.3 水文地质对旱涝灾害的影响
广西岩溶地貌组合形态主要表现为峰丛洼地、峰丛谷地、峰林谷地和峰林平原等典型的热带-亚热带岩溶地貌。峰丛山区的特点是大片连座分布的山体之间形成洼地和谷地等负地形，峰体相对高度200～500m，甚至更大。峰丛山区的侵蚀基准面较低，地下水位埋深大，因而包气带厚度大，且不同的地域存在较大的差异，一般厚度在数十米至200m，有些地方可达500m以上。在封闭的峰丛洼地和峰丛谷地，没有地表排水出路，几乎所有的大气降水以渗入和注入的方式输入地下水系统，因此，落水洞、竖井、天窗、漏斗、地下河及地下洞穴系统发育。在峰丛洼地系统与平原、谷地、河流的交界地带，常出露地下河出口和岩溶泉。峰体的洞穴多为干溶洞，洞体规模大小各异，有时垂向发育，有时成层分布，有时垂向洞穴和横向洞穴组成复杂的洞穴系统。在洼地或谷地底部一带或以下地带的洞穴多为地下河或充水溶洞，成层发育。地下河是峰丛洼地谷地的主要泄水通道，其过水断面基本固定，大小各异，有的地下河高大且宽阔，输水能力强，有的矮小且狭窄或某一部位为瓶颈状洞道，输水能力较差，狭小的地下河过水断面就是岩溶内涝形成的内在因素，当然包括狭小的落水洞。在地下河系统的过水断面基本固定的前提下，在适宜的降雨条件下，岩溶洼地的汇水量大，而落水洞或地下河输水能力小而排泄不及时，岩溶洼地谷地内就形成内涝。
岩溶洼地、岩溶谷地、甚至是岩溶平原，在汛期，特别是暴雨过程，岩溶管道水压上升，水位超越地下河管道，使地下水涌入洼地、谷地、平原，或地表水汇流于洼地、谷地、平原等而产生内涝。即使在非雨季节，地下河通道局部受阻而壅水，或人工水体回水造成地下河水泛滥亦可产生内涝。由于岩溶作用和岩溶空间介质的高度不均匀性，尤其是封闭的岩溶洼地谷地没有完整的地表水网络系统，造成岩溶洼地内涝的发生、发展和演化趋势具有其特殊性。
岩溶地区的干旱和洪涝灾害的形成是自然因素和人类活动共同作用的结果，主要致灾因素除水文地质结构影响外，还包括气象与水文、地形与地貌、地质与水文地质、植被与水土流失，以及人类活动等。自然因素固然重要，但在一定的降水条件下，人类活动似乎强于自然因素。过量的降雨是形成岩溶洪涝的主要原因，而长期的无雨则是形成岩溶干旱的主要原因，但这些都不是必然因素，还与岩溶水系统的结构特征、输入和输出条件、环境状况有关。森林植被的破坏，水土流失和石漠化等人类活动造成的影响因素构成一个复杂的具有因果关系的致灾链，它们既共同作用于岩溶旱涝，又独立对岩溶旱涝发挥着作用。生态环境的破坏，加剧了旱涝灾害的发生，加重了灾害程度，旱涝的发生又对岩溶生态环境造成破坏。