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【水利问答】长江与三峡:洪水中的依存关系

来源:中国经济导报 作者:曲一歌 编辑:陈珏 2016-08-30 12:40:46
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  中国经济导报记者|曲一歌

  受超强厄尔尼诺现象影响,今年汛期,长江流域遭受30多次降雨过程,特别是6月30日以来,长江中下游地区发生持续性强暴雨,长江中下游干流和洞庭湖水位迅速上涨。中国经济导报记者从长江防总了解到,目前,长江上游来水趋于减退,长江中下游干流及两湖出口控制站水位持续缓退,未来一段时间流域内无明显强降雨过程,防汛形势趋于平缓。

  1998年大洪水后,国家对长江干流堤防进行了整险加固,基本形成了以堤防为基础、三峡水库为骨干,其他干支流水库、蓄滞洪区、河道整治工程及防洪费工程措施相配套的综合防洪体系,防洪能力显著提高。近日,国家防总、水利部发布通报指出,如果没有以三峡工程为龙头的水库群拦蓄,长江中下游干流荆江河段全线超警……那么,长江流域抗洪重点有哪些?面对洪水,三峡怎样发挥其作用的?他的防洪能力如何?围绕相关问题,中国经济导报记者对中国工程院院士、水利部长江水利委员会总工程师郑守仁进行了专访。

  中国经济导报:长江是我国第一大江河,但频繁而严重的洪涝灾害威胁着流域内广大地区,请您谈谈长江流域洪水有什么特点?三峡在长江流域的防洪工作中有什么地理优势?

  郑守仁:长江流域的洪水主要由暴雨形成。流域内除青藏高原基本无暴雨外,其他150万平方公里均可能发生暴雨洪水。长江流域暴雨的走向多为自西北向东南或自西向东,与长江干流流向一致。长江流域的洪水发生的时间和地区分布与暴雨一致,一般是中下游早于上游,江南早于江北。

  长江中下游沿江两岸是我国经济社会发展的重要区域,而两岸平原区地面高程一般低于汛期江河洪水位数米至十数米。一旦堤防溃决,淹没时间长、损失大。我们不妨看一组数据:1931年大洪水,武汉、九江被淹达4个月,长江中下游地区因灾死亡14.5万人;1954年洪水为长江流域百年来最大洪水,长江中下游还是淹没农田4755万亩,死亡3万余人,京广铁路不能正常通车达100天。

  由于洪水来量超出河湖的泄、蓄能力,尤其是荆江地区河道泄洪能力远小于可能发生的大洪峰流量,如遭遇特大洪水,不仅经济损失巨大,还将不可避免地造成大量人口的伤亡,威胁最为严重。因此,长江中下游平原区是全江防洪的重点,而防止荆江地区发生毁灭性灾害则是长江中下游防洪的重要任务。

  三峡工程位于长江上游与中下游交界处,紧邻长江防洪形势最为严峻的荆江河段,地理位置优越,三峡工程对长江上游洪水的控制作用是上游干支流水库不能替代的。三峡工程可以控制荆江河段95%的洪水来量,三峡水库的控制和调节作用最直接、最有效,就好比是控制进入荆江洪水大小的总开关。因此,三峡水库控制调节长江上游洪水,是减轻中下游洪水威胁,防止长江特大洪水发生毁灭性灾害最有效的措施,在长江防洪中处于关键骨干地位。

  中国经济导报:三峡工程从开工以来到现在,一直质疑声不断,它的防洪能力是否有夸大的成分?又该如何确保三峡长远安全运行?

  郑守仁:首先,我想先说下三峡工程设计洪水标准。三峡工程设计正常蓄水位175米,大坝的设计洪水标准为千年一遇洪水,也就是说三峡工程遇到1000年一遇及以下洪水时可以正常运行,发挥防洪、发电等综合效益。但水库的设计洪水标准与下面要讨论的其可以承担的对下游地区防洪任务的能力是不一样的,前者是涉水工程本身抗御洪水的能力,后者是通过工程调节洪水将下游地区的防洪提高到某个标准的能力。

  三峡工程主要通过其防洪库容调节上游洪水,体现其在长江防洪中的能力。它的防洪能力我们可以从以下几点来讨论:一是荆江河段防洪标准从10年一遇提高到100年一遇。三峡工程建成运行后,可不用荆江分洪区让洪水安全通过荆江河段,并可减少荆江两岸洲滩民垸和松澧洪道附近民垸的洪水淹没机率。二是在遭遇特大洪水时避免荆江河段发生毁灭性灾害。遇100年一遇以上洪水至1000年一遇洪水,或1870年型特大洪水,经三峡水库调蓄后,可以使枝城河段最大泄量不超过80000每秒立米。三是减轻洞庭湖的洪水威胁和减少湖内泥沙淤积。四是由于三峡工程使长江上游洪水得到有效控制,荆江大堤的安全得到保障,提高武汉市的抗御洪水能力。

  至于人们讨论的三峡工程是否可以长期安全运行,其实,在初步设计阶段,就曾研究过上游建库对三峡水库淤积的影响。上游建库可使三峡水库的淤积量大大减少,防洪库容较上游不建库得到更多的保留,对三峡工程防洪作用的长久持续极为有利。为稳妥可靠,三峡工程初步设计未考虑上游水库的拦沙作用。

  近些年来,国家在长江上游地区实施水土保持、退耕还林、防治石漠化和长江防护林工程,进入干支流河道的泥沙呈逐年减少趋势;同时,上游水利水电工程建设进展迅速,溪洛渡、向家坝等一大批大型水电站陆续建成投用。研究表明,三峡入库泥沙在相当长时期内将维持在较低水平,水库淤积进一步减缓。考虑上游水库的拦沙作用后,三峡水库的冲淤平衡年限将推迟至200~300年,冲淤平衡后防洪库容保留86%,水库仍可安全运用。

  此外,三峡工程大坝坝内和地下电站进水口设置冲沙及排沙孔、洞,保障坝前泥沙不致影响电站发电和船闸通航的运行安全,枢纽建筑物可长期安全运用。

  中国经济导报:今年的汛情可谓来势汹汹,很多人都想了解三峡工程是如何进行防洪调度的,有没有具体事例为我们介绍下?在今年的汛期,三峡工程发挥了怎样的作用?

  郑守仁:长江防总在国家防总的统一领导下,始终坚持以国务院批准的《三峡水库优化调度方案》为指导依据。充分发挥三峡水库拦洪错峰作用,并对中小洪水进行了调洪运用,避免和缓解了长江中下游地区的洪水灾害和防汛压力,大大减少了防汛抢险的费用,防洪效益显著。

  2010年汛期,三峡水库迎来建库以来最大的入库洪峰流量70000立方米每秒,长江防总通过滚动会商、精细调度,及时拦洪、适时泄洪,将三峡水库下泄流量控制在40000立方米每秒,削峰40%以上,中下游干流堤防无一处险情发生,有效缓解了中下游地区的防洪压力。

  2012年汛期,三峡先后进行了5次防洪运用,累计拦蓄洪水200.5亿立方米,成功应对了最大入库洪峰流量71200立方米每秒的洪水,降低沙市、城陵矶水位约1.5~2.0米,实现了沙市水位不超警、上游洪水与中游河段洪水错峰、有效疏散2000余艘待闸船舶等多项调度目标。

  据初步分析,6月30日~7月13日,长江上中游城陵矶以上水库群拦蓄洪量约97亿立方米,其中三峡水库拦蓄洪量近30亿立方米。若三峡水库等上中游水库群不拦蓄,长江中游城陵矶莲花塘站水位7月5日将突破保证水位34.4米,洪峰水位将接近35米,超保证水位时间将达7天左右,超额洪量达30亿立方米,需要安排钱粮湖和大通湖东两个蓄滞洪区来妥善蓄纳,这样减免耕地受淹52万亩,减少受灾人口38万人。

来源:中国经济导报

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