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长江防洪:功在千秋

陈祖煜 贾金生  发表于 2019年03月28日

据历史记载,从汉代到清代2000年间,长江流域共发生洪水灾害200多次,平均10年一次,进入20世纪后受全球气候变暖、水循环加快的影响,洪水爆发更加频繁,平均23年一次,长江流域洪灾呈越往近代频度越密、灾情越重的趋势。1954年的大洪水死亡3.3万人,损失惨重,悲惨景象令人记忆犹新。

三峡工程的首要功能就是防洪,减轻洪水对富饶的江汉平原及重镇武汉的威胁。

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长江中游水系图

 

1.荆江大堤

万里长江,险在荆江。长江在此段呈一条悬河,堤外的地面低于洪水位达1 0余米。大堤一旦溃决,数百亿立方米的长江水“从天而降”,夺走几十万人的生命和数千亿元计的财富。

2.洪水路径

溃堤后洪水将以捷径直逼武汉。武汉江北将形成“腹背受敌”的局面,沦为一片泽国。

3.江汉平原和武汉

华中地区的经济、文化重镇,这里人口密集,交通发达。保荆江大堤,防止江汉平原和武汉发生毁灭性灾难,是修建三峡工程最重要的原因。

4.荆江分洪

根据2008年国务院批复的《长江流域防洪规划》,三峡工程建成后荆江地区防洪形势将发生根本性变化,遇百年一遇及以下洪水,可使沙市水位不超过44.5米,不启用荆江分洪区;遇千年一遇或类似1870年洪水,可使枝城流量不超过每秒8 万立方米,配合荆江地区的蓄滞洪区运用,可使沙市水位不超过45.0米,从而保证荆江两岸的防洪安全。

 

三峡工程扭转武汉防洪形势

三峡工程按千年一遇设计,即使发生流量为每秒11万立方米的万年一遇的洪水也不会对坝体造成伤害;其防洪库容221.5亿立方米,可使荆江河段的防洪标准由十年一遇提高到百年一遇,即可以抵御1954年型的大洪水;遇千年一遇或1870年型特大洪水,经过三峡水库调蓄后,配合荆江地区的分蓄洪区运用,也可避免荆江两岸发生毁灭性灾害。百年一遇的洪水使用三峡防洪库容调蓄即可抵御,千年一遇洪水需要配合使用分蓄洪区,使用荆江分蓄洪区的概率降至原来的1/10,大大降低了洪水造成的损失。三峡工程通过有效控制上游来水,不但可减轻洪水对江汉平原的威胁,延缓洞庭湖泥沙淤积速度,延长洞庭湖寿命,还增加了武汉地区防洪的安全性,增加了长江中下游防洪调度的可靠性和灵活性。

20107月,三峡工程迎来自上世纪以来最大的一次洪峰。最大入库洪峰流量为每秒7万立方米,通过三峡大坝的科学调蓄,使下游免除了洪水压力,三峡工程经受住了第一次考验。

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三峡枢纽泄洪

 

修建水库是最好的防洪措施

我们常常听到“万里长江,险在荆江”的说法。这是因为荆江地处长江从山谷段向平原过渡的地区,江面从此开始变宽,坡度变缓,流速顺势减慢了,河水挟带泥沙的能力大大降低。久而久之,河床被抬高了。为了保护家园,沿江的居民修筑起大堤,河床越抬越高,大堤便越筑越高。时至今日,荆江段每到洪水期,江面比地面高出几米甚至十几米。荆江大堤一旦溃堤,洪水将倾盆而泄。

在迅猛的洪峰流量和河槽有限的安全泄量之间,存在着不可调和的矛盾。加高堤防,只能加重风险,想解决长江中下游的洪水灾害,最好的办法就是在上游修建具有防洪功能的水库。

三峡工程是如何发挥防洪作用的?

长江上游流域面积约100万平方公里,占全流域的55%。宜昌多年平均径流量4510亿立方米,占沙市流量的95%,城陵矶流量的76%,武汉流量的66%。因此,长江中下游的洪水,绝大多数是来自上游的。而三峡工程的主要作用就是在宜昌这个“总口子”控制上游的洪水来量,削低中下游河道的洪水,从而为中下游平原防洪创造条件。在三峡水库正常运行期,防洪库容为221.5亿立方米,相当于4个荆江分洪区的蓄洪量。

假如千年一遇的洪水重现

如果相当于千年一遇的1870年特大洪水重现,枝城洪峰流量可以从原来的每秒11万立方米,经三峡水库调蓄后,控制到每秒8万立方米,配合运用荆江地区分蓄洪区,控制沙市水位不超过45米,使荆江南北两岸和武汉避免发生毁灭性灾害。

如果1998年大洪水重现,不需要使用荆江分洪工程,运用三峡水利工程拦洪即可保证荆江河段行洪安全,并可减少城陵矶附近分洪量79亿立方米,降低城陵矶至汉口河段最高水位1米左右,控制沙市水位在44.5米以下,保障荆江大堤的安全。

2010年汛期,在准确预报的基础上,经科学调度,成功地应对了三峡建库以来最大的入库流量每秒7万立方米的洪峰,控制三峡出库流量每秒4万立方米,削减洪峰流量40%,一次拦蓄水量约80亿立方米。如果没有三峡工程,沙市最高水位将达44.8米,接近保证水位45米,汉口水位将达28.1米,超警戒0.8米,将形成仅次于1998年的严峻防洪形势。


(本文发表于《科学世界》2011年第9期)


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