（水文学及水资源专业论文）长江中游江湖关系变化及疏浚对防洪的影响.pdf

摘要 针对近年来k 江中游出现小流量、高水何所造成的严峻的防洪形势，本文以荆江和洞庭 湖为研究对象，分析了江湖关系演变及其变化所带来的影响，找到了造成这种中小流量、高 水位局面的原冈，) f 提出了一种解决的方法。 荆江南岸以二口( 1 9 5 8 年以前为四口) 水系分泄长江的洪水进入洞庭湖，其分流作用 对丁荆江的防洪起着不可忽视的作用，在分流河道的全盛时期，可以分走荆江年径流量的 4 31 ，洪峰流母的5 2 7 ，但随着泥沙淤积而逐渐衰减，特别是裁弯工程实施之后，三1 2 1 分流急剧减少，剑r 八、九十年代，仅能分走荆江年径流量的约i5 5 ，洪峰流餐的2 9 4 ， 从而使下荆江径流量增大，由此所引起的水位抬高，抵消了裁弯后因为冲刷所引起的水位的 降低。分流最的减少，相应的使分沙量也有很大减少。分沙量的减少对于缓解湖区的防洪压 力、减缓洞庭湖的淤积、保持其巨大的洪水调蓄能力有着一定的积极作用，但减少的泥沙直 接由荆江输送而淤积在城陵矶以下的河段，产生了一系列新的问题。特别是城陵矾螺山河段 的淤积，不但使本河段的过水能力降低，水位抬高，而且影响了荆江与洞庭湖洪水下泄通道 的畅通，从而抬高了荆江与洞庭湖的水位，导致了洞庭湖调蓄作用的减小，这就是造成了氏 江中游近年来出现的中小流量、高水位的主要原因之一。因此城陵矶螺山河段的消淤疏浚是 解决这个问题的有效措施之一。 本文利用一维水力学模型，对清淤疏浚后城螺河段的水位进行了预测计算。疏浚 程实 施后水位会有明显的降低，改善了长江中游的水流条件，还可以使洞庭湖疏浚工程的效益得 到更充分的发挥。 关键词：氏江中游、江湖关系、糙率、防洪、疏浚、影响 a b s t r a c t a i l n i n ga tt h es e v e r ec o n d i t i o no ff l o o dc o n t r o lt h a tw a sc a u s e db yt h ep h e n o m e n ao fl i h l e d i s c h a r g ev o l u m eb u th i g h e rw a t e rl e v e l i nt h em i d d l er e a c h e so fy a n g t z er i v e r , t h ed i s s e r t a t i o n a n a l y z e st h ee f f e c to f t h ec h a n g eb e t w e e nj i n g j i a n gr i v e ra n dd o n g t i n gl a k er e l a t i o n s ，f i n d sa m a i nr e a s o nt h a tc a u s e dt h i sa d v e r s es t a t e ，a n df i n a l l yp u t sf o r w a r das o l u t i o n t h e r ea r et h r e ed i v e r s i o nw a t e r w a y s ( f o u r , b e f o r e1 9 5 8 ) i nt h es o u t hb a n ko fj i n g j i a n gr i v e r , i nt h e i rf l o r u i t a b o u t4 3 1 o f a n n u a lr u n o f f a n d5 27 o f f l o o dp e a kn m o f f v o l u m eo f j i n g j i a n g r i v e rm a yf l o w e dt h r o u g ht h e s ed i v e r s i o nw a t e r w a y sb u ta l o n gw i t ht h es e d i m e n td e p o s i t i o n ， e s p e c i a l l ya f t e rt h ep r o j e c to f r i v e rb e n dc u t o f f , t h er u n o f fv o l u m ea n dt r a n s p o r t i n gs a n do ft h e s e d i s t r i b u t a r i e sd e c r e a s e dg r a d u a l l y t h i sc h a n g ei sb e n e f i tt os l o wd o w nt h ef i l l i n gu pa n dt ok e e p t h ef l o o ds t o r a g ea b i l i t yo fd o n g t i n gl a k e b u tt h i sd e c r e a s ei n c r e a s e dt h er u n o f fo fl o w e r j i n g j i a n gr i v e ra n dr e s u l t e di nt h er i s i n go f w a t e rl e v e r t h em o s ti m p o r t a n ti st h a tt h ed e c r e a s eo f s e d i m e n tt r a n s p o r tw a sd i r e c t l yc o n v e y e da n dd e p o s i t e di nt h ec h e n g l i n g j i - l u o s h a nr e a c h t h i s v a r i e t yn o to n l ym a k e st h er i v e rr a i s i n gb u ta l s oa f f e c t st h ef l o o df l o wo fj i n g j i a n ga n dd o n g t i n g l a k e ，r e s u l t si nt h ef l o o ds t o r a g ea b i l i t yo fd o n g i n gl a k e t or e d u c e a n dt h i si st h em a i nr e a s o n t h a tc a u s e dt h es e v e r es i t u a t i o no ff l o o dc o n t r o li nt h em i d d l ey a n g t z er i v e r s ot h ed r e d g i n gu p o fc h a n g l i n n i - l u o s h a nr e a c hi so n eo ft h ee f f e c t i v es o l u t i o n st ot h ef l o o dc o n t r o lo fm i d d l e y a n g t z er i v e r u s i n gt h eo n e - d i m e n s i o nh y d r a u l i c sm o d e l ，t h i sd i s s e r t a t i o nc a l c u l a t e d a n da n a l y z e dt h e c h a n g eo fw a t e rl e v e ra f t e rd r e d g i n gu p t h er e s u l ts h o w s t h a tt h ep r o j e c to fd r e d g i n gw o u l dt o r e d u c et h ew a t e rl e v e r , t oi m p r o v et h ef l o o df l o w i n gc o n d i t i o na n da l s om a yl e tt h eb e n e f i to ft h e p r o j e c to f d o n g t i n g l a k ed r e d g i n gu pt ob r i n gi n t of u l lp l a y k e y w o r d ：t h em i d d l er e a c h e so fy a n g t z er i v e r , r i v e r - l a k er e l a t i o n s ，r o u g h ，f l o o dc o n t r o d r e d g i n gu p ，e f f e c t 学位论文独创性声明： 本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工 作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。如不实，本人负全部责任。 论文作者( 签名) 学位论文使用授权说明： 年月日 河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期 刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电 子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文 档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允 许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权河 海大学研究生院办理。 论文作者( 签名)年月 日 第一章绪论 1 1 长江流域概况 k 江发源丁青藏高原店古拉山脉主峰各拉丹东雪山两南侧，全k6 3 0 0 余k r n ，总落差 5 4 0 0 m 左右，流域面积1 8 0 万k m 2 ，约占全国总面积的18 7 5 ，是我国第一大河，仅次子 尼罗河与亚马逊河，居世界大河的第三位。流域位置介于2 4 。3 0 7 - 3 5 。4 5 7 n ，9 0 。3 3 1 2 2 。2 5 e 之间，形状呈东西k ，南北短的窄民型，长江干流自两向东，横贯我国中部， 流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西，安徽、江苏、上海等1 1 个省( 直 辖市、自治区) ，支流伸展到甘肃、贵州、陕西、河南、j 西、浙江、广东、福建等8 省( 自 治区) 。k 江姓世界文明发源地之一，与黄河并称我国的母亲河，千百年来，它不仅为我们 提供了大片繁衍生息的地方，也抚育山了一代义一代勤劳善良的中华儿女，是中华民族文明 的摇姥之一。 陡江流域自然条件优越，历史发展悠久，人口稠密，工业、农业、交通运输和城镇建设 发展全面，是我国经济发展水平较高的地区之一，据统计，1 9 9 0 年全流域国民生产总值约 占全国的3 2 ，粮食、油料、棉花产量均占全国的1 3 ：国家级高新技术开发区产值约占全 国的4 0 i ”。长江流域不仅是我国经济跨世纪持续发展的关键驱动轴心，而且其发展还将最 终推动整个亚太经济圈在2 1 世纪的形成，在这片占全国1 8 的国七面积上，汇集了全国4 0 的人口，创造了国内生产总值的4 0 以上。长江拥有得天独厚的地缘优势，她跨东西，接 南北，流域腹地纵深而广阔，成为资源、物资、信息和资金的天然集聚地，所拥有的水、土、 生物、矿产等整体资源优势和雄厚的社会经济基础，在世界级大河中成为一道特殊的“风景 线”。同时占全国1 3 、近1 万亿m 3 的淡水资源不仅对氏江流域优势的发挥和解决我国北方 地区的水资源短缺问题至关重要，而且也将对中国经济的腾飞产生深远的影响【“。 新中国成立以来，经过5 0 多年的建设与发展，睦江流域内已经形成了以上海为中心的 r 游经济区，以武汉为中心的中游经济区和以重庆为中心的上游经济区。长江干流沿岸地区 已成为我国生产力布局的重要轴线之一，沿江现代经济走廊已见雏形。特别是长江中f 游地 区，经济发展迅速，城镇化水平较高，基础设施较好，其国内生产总值已占全流域的7 5 ， 是我国重要的经济区和新世纪重点发展的地区之一，发展潜力巨大，在我国的国民经济建设 和社会发展中l h - 有极其重要的战略地位。 1 2 长江流域的洪水 由丁k 江流域独特的地理气候条件，注定f 长江流域洪涝灾害的颁繁发生，长江流域的 卜人洪涝灾害，主要是由趟量洪水所致；k t l ：中f 游地区所发生的洪水灾害义乇要是由来白 凹1 1 以上的超量洪水造成。位处民江l 游的重庆、万县和姊归等地是有名的降雨中心，当降 雨中心自上游向r 游移动时，则释流容易积累而形成一波波洪峰；而三峡峡谷地形则有抬升 洪峰的作用。氏江有近5 0 的径流量米白上游，而上游地区地形、河流坡度较大，集流快、 水流急，当支流来水与干流洪峰遭遇或流域局部地区发生集中性大暴雨时，就会在宜昌站形 成特大洪峰，危及中下游地区。k 江中下游是洪水灾害最频繁、最严重的地区，自从汉代起 就有了洪灾的记载。隋朝以前，长江中f 游沿江一带人口尚不密集，两岸分蓄洪水的湖泽较 多，虽然洪水泛滥，而社会损失有限。自唐代以后，这一地区人口渐密，洲滩筑堤嗣垸活动 增多，洪灾逐渐严重。据历史记载，自汉代初( 约公元前18 5 年) 至清末( 1 9 1 1 年) 的2 0 9 6 年间，长江中下游共发生较大的洪灾2 1 4 次，平均1 0 年一次。越到近期洪灾越多( 表1 1 ) ， 灾情也越重。唐代平均1 8 年一次。宋、元时期平均5 - 6 年一次明清时期平均5 年一次， 民闯时期几乎年年有水灾，仅1 9 3 1 1 9 4 8 的1 8 年中荆江地区就被淹5 次，汉江中游被淹1 1 次吼近2 0 0 年来，洪灾最为严重的有1 7 8 8 年、1 8 6 0 年、1 8 7 0 年、1 9 3 1 年、1 9 3 5 年、1 9 4 9 年、1 9 5 4 年、1 9 9 8 年等，每次洪水都造成极为惨重的损失( 表1 2 ) 。 表1 1 长江流域特大洪水年表1 编号年代地点 编号年代地点 11 1 5 3 ( 宋绍兴二十三年)长江流域1 61 9 3 5睦江中游 21 5 8 3 ( 明万历十一年)汉江流域1 71 9 5 4长江流域 31 7 8 8 ( 清乾隆五十二年)氏江流域 l81 9 5 5 鄂东地区 418 4 0 ( 清道光二十年)四川盆地1 91 9 6 0 江苏沿海地区 51 8 6 0 ( 清咸丰十年)长江流域2 01 9 6 2赣江流域 61 8 6 7 ( 清同治六年)汉江流域2 11 9 6 9长江中下游 71 8 7 0 ( 清同治九年)长江流域2 21 9 7 6湘江流域 81 8 8 2 ( 清光绪八年)皖、浙地区2 31 9 8 1四川i 地区 91 8 9 6 ( 清光绪二十一年)欧江流域2 41 9 8 i嘉陵江、汉江上游 】01 9 0 5 ( 清光绪三十一年)长江上游2 51 9 8 2闽、赣、湘地区 1 11 9 1 7 岷江流域2 6 1 9 8 3 汉江流域 1 21 9 2 4金沙江、澜沧江2 71 9 9 1太湖流域 1 31 9 2 6湘、资、沅2 81 9 9 6 湘、资、沅、澧 1 41 9 2 7湖北洪水2 91 9 9 8长江流域 1 51 9 3 1长江流域 4 表1 2 长江中下游平原地区洪灾损失表1 一 大水年份( 年) 1 9 3 11 9 3 51 9 4 9】9 5 4 受灾田卣( 万亩) 5 0 9 02 2 6 42 7 2 18 5 6 6 - 受灾人口( 万人) 2 8 5 01 0 0 38 1 02 9 5 5 一 死亡人口( 万人) 1 45 51 42 105 73 5 6 损毁房犀( 万间) 1 7 96 34 0 5 74 5 2 05 6 0 2 6 注：表中1 9 5 4 年数字系根据流域内各省( 市、区) 水旱灾害报表汇总结果所得，与长江 流域综合利用规划要点修订补充报告( 1 9 8 7 年) 相应资判自f b 仅供参考。 进入2 0 世纪9 0 年代以来，长江流域几乎年年都要发生水灾。造成长江特别是中游洪水 灾害的原因除了长江流域独特的地理气候条件外，主耍还有k 江上游森林植被遭到严重破 坏，水士流失加剧，江河湖泊淤积萎缩；k = 江中下游行、蓄洪区域人幅减少，中下游湖群消 失，防洪、蓄洪能力降低：水利防洪工程脆弱等l 。特别值得注意的是近年来，我国各流域 普遍出现流量小，水位高，危害重，损失大的现象，且这一现象的发生呈逐年增加的趋势。 长江也不例外，除人类活动影响以及防洪意识、防洪管理和防洪上程等各方面的问题外，泥 沙淤积是影响洪水灾害加剧的主要原因【6 。1 。 1 3 长江中下游的防洪形势 k 江中下游平原区面积1 2 6 1 0 4 k m 2 ，有耕地约9 0 0 0 万亩，人口7 5 0 0 万人，并有大批 城市、乡镇、厂矿、企业和交通设施。两岸地面商程普遍低于洪水位5 6 m ，最低超过l o m ， 主要靠堤防抵御洪水，防洪形势十分严峻9 l 。 k 江干流洪水来量巨大与河道泄洪能力不足的矛盾严重存在，并难以单靠扩大河道泄景 解决。目前上荆江河道( 包括松滋、太平两口分流) 只能安全下泄枝城来量6 0 0 0 0 6 8 0 0 0 m 3 s 城陵矶河道可下泄约6 0 0 0 0 m 3 s ；汉口河段可下泄7 0 0 0 0 m 3 s 左右；湖口附近区可下泄约8 0 0 0 0 r n 3 s 。据宜昌站实测洪峰流量资料统计，1 8 7 7 年以来洪峰流量超过6 0 0 0 0 m 3 s 的有2 4 次： 据历史洪水调查成果，自1 1 5 3 年以来宜昌站洪峰流量超过8 0 0 0 0m 3 s 的有8 次，其中超过 9 0 0 0 0 m 3 s 的有5 次，1 8 7 0 年高达1 0 5 0 0 0 m 3 s 。据城陵矶以上江湖入流的逐日平均流量的合 成流量统计，1 9 3 1 、1 9 3 5 、1 9 5 4 年城陵矶以上的日合成最大流量均超过1 0 0 0 0 0 m 3 s 。在来 建有效的调洪水库以前，对超过河道安全泄量的那一部分洪水只能采取分蓄洪措施，以保重 点区域及重要城市的防洪安全。 洞庭湖日趋萎缩和衰亡使长江中下游防洪形势更为严峻。由于淤积和围垦洞庭湖的自 然调蓄能力火为减少。现有的湖区堤防虽不断加高，但圩垸防洪能力仍然较低，防汛战线k ， 防洪标准根难提高，支流尾问灾情尤为严重。 长江中1 ；游t 支流现有堤防足在千百年来沿江人民与洪水斗争中逐步培修形成的，堤身 高，质量差，隐患多，堤基多数为深厚的强透水层，有些堤段迎流顶冲，堤后又多渊塘，汛 期高水位时，经常出蚬渗漏、管涌、流十、滑坡等险情，虽经历年不断加固处理，仍难以完 全消除。 由于水土流失泥沙淤积和河道、湖泊人为设障的影响，湖泊调洪能力降低，河道行洪 能力受到影响，妊江中下游泄洪能力有降低的趋势。同时随着中下游平原湖区排涝能力的提 高，汛期抽排入民江的流量增加，更加重了长江防洪的负担。 1 4 防洪对策及存在问题 1 4 1 防洪对策 经过多年努力，特别是经过1 9 9 8 年长江大洪水以后的大规模防洪下程建设，长江防洪 系统建设取得了丰硕成果，逐步形成了以水库、堤防、蓄滞洪区、水七保持、河道整治等工 程措施与长江防汛指挥系统、预警预报系统、政策法规系统等1 f 工程措施组成的综合防洪体 系k 江总体防洪能力跨上了一个新的台阶”。 堤防：俗话说“水来土掩”，当洪水来临时，人们所想到的最苴接也最为有效的办法就 是筑堤挡水。人工堤防用于防洪在我国已有两干多年的历史，早在战国中期黄河下游已有了 比较系统的堤防【1 0 l 。我国现有各类堤防2 5 万k m ，其中主要堤防65 7 万k m 。在长江上共有 备类堤防3 万k m ，其中干堤为3 6 0 0 k m 。堤防工程是长江中下游防洪的基本措施。长江中r 游平原区堤防有悠久的历史，在新中国成立之后，经过5 0 多年的新建、加固、加高、联圩 并垸，将2 5 0 0 余座圩垸合并为1 0 0 0 多座，保护耕地9 0 0 0 余万亩，共完成土方4 0 余亿m 3 ， 其中石方6 5 0 0 万m 3 以上，使长江堤防的防洪能力大大增强。 长江中下游主要堤防包括荆江大堤、武汉市堤、黄广大堤、九江堤、同马人堤、无为大 堤、南线大堤、洪湖主隔堤、汉江遥堤、 阿庭湖重点堤垸、鄱阳湖重点堤垸、赣东人堤、p 海市防洪墙等。这些堤防在历年的防洪抗灾中都发挥了重大的作用，其防洪作用与效益是其 他措施所不能相比的。但这些现有的堤防是几千年来，中华民族历代人民在与洪水斗争中经 过多次修建、破坏、再修复加固而逐渐形成的，冈此堤防的质量还存在不少隐患，一到汛期 就险象环生，同时，在堤防的规划、堤线的布置等方面，由于环境和经济条件的变化，也部 6 有竹多不合理之处，这些都需要不断的完善和改进。目前堤防存住的主要问题有： ( 1 ) 堤防术达剑规范要求的标准。我国新颁布的堤防，1 群设训规范中规定，对1 级 堤防j u 群应采用1 0 0 年，2 级采崩5 0 1 0 0 年的防洪标准。k 江干堤目前防御洪水的标准仅 1 0 - - 2 0 年一遇。 ( 2 ) 堤基防渗能力茸。堤基大多为渗透稳定性不良的“二元结构”地层，地基上部为不 透水层，以f 为较厚的透水性土层，中间还可能有夹层或透镜体。堤基中薄弱环节的存在， 就要求采取必要的防渗措施。然而现有的这方面措施很不完善，而目许多堤防未做基础处理。 ( 3 ) 堤身质量差。不少堤防是在原民垸的基础上历年加高培厚而成，受风雨淋蚀、生物 作用等影响，使堤身质量更差，堤内裂缝、空洞及易腐物质的存在相当普遍。 ( 4 ) 堤后坑塘多。许多建堤的填土取白堤后，形成坑塘，同时由于堤防多次溃e l ，形成 堤后冲坑、渊塘，使堤后坑塘密布，覆盖薄弱。当遇洪水时堤防经常发生管涌、滑坡、崩岸 等险情。 ( 5 ) 不少河流河势变化剧烈，堤防往往傍河而建，或者河滩被冲蚀，造成堤防迎流顶冲 的局面，不断形成新的险工或者导致老险工移位，影响人堤安全，为此应修建护岸和控导工 程川。 分蓄洪区：早在4 0 0 0 年前，中国的 且先们就已在黄河流域采用分蓄洪区拦截洪水的方 法来减少洪水的损失”】。分蓄洪区就是利用原有的洼地、圩垸或蓄洪垦殖区，加上人工控 制，在遇到大洪水时有计划地分蓄超额洪水的防洪措施。为防御洪水，减少洪水灾害损失， 在我国主要江河流域设有国家级分蓄洪区9 7 处，总面积约3 0 4 万k m 2 ，耕地约2 0 0 万h m 2 ， 人口约1 6 0 0 万，人口密度达5 2 0a k m 2 i 川。除此之外，许多河流还设置有一些地方级分蓄 洪区，临时分蓄超过河道泄最的洪水。分蓄洪区既是防洪体系的重要组成部分，也是洪水风 险较大的区域。 由于长江峰高量大，而堤防的防洪能力有限，故遇到大洪水时的超额洪量十分巨大，在 上游干支流水库没有足够的防洪库容的情况下，分蓄洪工程是一种牺牲局部，保护重点的必 不可少的有效防洪措施。这己为历次防洪斗争的实践所证实。长江的分蓄洪区大致可以分为 三种情况：一是作为蓄洪垦殖区开发的地区，这类地区原是湖泊洲滩，经过批准加以围垦， 并明确要承担大水年份的分蓄洪任务：二是一些老的圩垸，因防洪的需要而专门安排为分蓄 洪区如荆江分洪区；三是原有的洪泛区加以一定的控制，作为计划的分蓄洪阮，如汉江杜 家台分洪区【”。1 9 5 0 年经中央批准兴建人通湖蓄洪垦殖工程，是【，江有计划安排分蓄洪工程 的开始。到目前为止，为保证江汉平原与武汉的安全，长江中游安排了荆江分洪区、洞庭湖、 7 洪湖蓄滞洪医，武汉、杜家台分洪区，以及武湖、向潭湖、华阳河、部| j | = | 湖锝批人犁分洪 k 米分蓄超额的洪水【1 “。在1 9 5 4 年，荆江分洪区曾先亓三次启用，为战胜当年的大水立下 了显著的战功。 由于我国人多地少，人与水争地的现象越来越严重，分蓄 j j ；区一般地处江湖沿岸，这些 地区气候适宜，地势平坦，土地肥沃，易丁耕作，水源丰富，适合人类的生存发展。建国以 来，由丁分蓄洪区分洪的机会减少，随着人口的急剧增长，经济的发展，特别是在改革开放 以来，有一部分分蓄洪区已经开辟为开发区，现有的分蓄洪区大多已成为农村经济的重要产 业地带一旦要分洪，带来的经济损失很大，而且临时转移人口也十分困难，所以要做出分 洪的决策足非常凼难的。因此，必须加强分蓄洪区的管理，制定区内经济发展与人口增加的 限制政策和分蓄洪的补偿政策。 水库：新中国建立前，跃江流域所建水库既少义小，基本上没有防洪的作用。新中国成 立后，开展了大规模的水利建设，截至1 9 9 5 年底，眭江流域共建大中小型水库4 5 6 2 8 座， 总库容1 4 5 0 5 亿m 3 。其中大型水库1 1 9 座，总库容9 0 4 亿m 3 ，中型水库9 5 9 庠，总库容 2 4 7 亿i n 3 ，小型水库4 4 5 5 0 座，总库容2 6 9 亿m 3 。中小型水库多咀灌溉、发电为主，基本 上没有防洪作用。大型水库多为综合利用工程，多数的主要任务是灌溉或发电，少数以防洪 为主，但主要是对所在支流的中下游期防洪作用。氏江流域以防洪为主或安排有一定的防洪 库容的大型水库主要有：丹江口、柘溪、柘林、漳河、白莲河、富水、鸭河口、万安、陈村、 花凉亭、风滩等水库。目前三峡工程正在紧张建设之中，它是一座以防洪、发电、航运等为 土的综合利用水利枢纽，三峡水库建成后将发挥较大的防洪作用，届时长江中游，特别是荆 江的防洪面貌将有根本性的改观。但良江中游超额洪水水量十分巨大，而且三峡坝址以下 的洪水来量也十分巨人，因此认为有t z 峡工程就握有长江防洪法宝的乐观态度是没有根 据的。 河道整治：河道整治工程是以控制河道内泥沙输移为目的所实施的对策，也是防洪工程 的重要组成部分，从防洪而言，要求河岸比较稳定，以保证堤防的安全，河道能保持一定的 泄洪能力，在上f 游泄最不平衡的河段，还希望通过整治河道加以平衡。 k 江中下游干流河道，经过多年的整治，河势变化已没有过去剧烈，在天然节点控制和 人：【护岸的作用下，河道受到一定程度的控制，河势总体上是稳定的，但从局部河段来看， 有些河段的变化仍然很剧烈，不能满足沿江经济建设的需耍，影响生产力布局造成了经济 损失。目前，存在的主要问题是荆江大堤堤高势险，堤外滩窄流急，防洪形势十分严峻；h 划江蜿蜒曲折，泄洪不畅，河床演变剧烈；城陵矶以下至长江i - i ，汉道众多，土流的摆动、 r _ ：】l j 岸及河床冲淤变化对防洪、航道、港u 、城镇建设和工1 农、j 牛产等十分小利，与k zj ： f 岸 地区开放和经济发展不相适应，迫切需要进行河道治理。 1 9 5 9 年l i t 卫流域规划办公室编制的氏江流域综合利用规划要点报告，提出了“以航 运为丰的干流河道整治与南北运河规划”；1 9 6 0 年长江流域规划办公室又编制，跃江中下 游河道治理规划要点报告( 未上报审批) ；这些均对氏江河道汗i 理起到积极的指导作用。1 9 9 0 年长江委编制的长江流域综合利用规划简要报告提山了“1 - 流蚝江中下游以防洪、航运 岸线利用为目标的河道整治规划；明确了规划原则与整治目标，并对备河段治理提出了方向 性、轮廓一i t i i 勺意见。 河道的整治主要包括护岸上程、裁弯取直、疏浚等措施。在长江中下游，由于防洪与水 运交通的需要，很早就开始了修筑堤岸、疏浚航道等，航道整治工程至今已有数千年的历史， 但主要治理_ l 作是在新中国成立后进行的，从5 0 年代开始，中游以守护荆江大堤崩岸险j 二 为重点，r 游先后实施了海门青龙港、南京、安定街、马鞍山等处的沉排护岸工程。6 0 7 0 年代，在整治规划的指导下，下荆江实施了人工裁弯，界牌、武汉、九江、安庆、芜湖、马 鞍山、南京、镇扬、扬中、澄通等有重要城市与堤防的河段，开始建设各种类型的护岸工程， 减缓了崩岸险情，初步控制了河势。7 0 年代后期改革开放以来，长江河道整治进展较快， 8 0 年代初期至中期，进行南京、镇扬河段整治工程可行性研究并付诸实施，8 0 年代后期完 成界牌河段整治可行性研究。4 0 多年米，中下游护岸工程建设总长度1 1 0 0 多k m ，完成工 程量石方约6 0 0 0 多万m 3 ，沉排3 9 0 万m 2 ，t n6 8 0 条。下荆江裁弯两处，安徽江苏两省 分汉河道堵塞支汉五处。这些工程的实施，保障了重要堤防与城市的安全，改善了t 农业生 产发展的环境，安定了人心，获得了显著的社会和经济效益。沿江岸线开发利用速度加快， 兴建了许多交通、能源重点工程，k 江这一黄金水道在流域各省改革开放与长江经济带发展 的过程中，正发挥着极为重要的作用。 但是近年来随着经济发展，河道内建筑物逐渐增多，对洪水位有一定影响，实测水文资 料表明，长江中f 游洪水位有一定的抬高趋势，这是对防洪不利的因素。因此，在研究今后 的防洪对策时，应当探求能保持甚至扩大河道的泄洪能力并有利丁经济持续发展的河道整治 方案。应在眭江中下游河道治理规划的基 i l i lb _ ，进步研究：岸线利用、洲滩利用、城市江 段的整治以及管理法规等。 。9 8 大洪水之后还陆续实行了平垸行洪及退田还湖等工程措施。 非工程措施：除t n 用防洪工程减灾以外，非：明翟防洪措施也是减灾的重要手段。：l h1 群防洪措施是近4 0 年来倡导雨j 发展起来的1 ”，它的早期倡导人是柯尔摩金( k o l l m o r g m ， 9 1 9 5 3 ) 。非【程防洪措施是一种减缓洪灾的新概念干新方法，它立足丁通过规划发展和计划 管理，从法律和行政两个方面对洪水进行防治，刘洪泛区进行控制管理，从而达到减轻洪灾 损灾的目的。通常讣上稗防洪措施是与工程防洪措施相配合使川的。 主要的1 f 工程防洪措施包括洪水预报与预警、分蓄洪区管理、实施洪水保险、避洪安全 殴施及转移设施等等。 经过近儿十年来世界各国防洪减灾实践，非t 程防洪措施已为愈来愈多的国家所接受， 但各国采取方式因地制宜，各有侧重。美国是运用非上程防洪措施较为成功的典型代表。美 国于1 9 5 8 年开始运用1 工程防洪措施。美国在非下程防洪措施方面的主要做法包括：( 1 ) 洪泛区土地使用管理，( 2 ) 洪水保险计划，( 3 ) 洪水预报警报和居民紧急撤退措施。我国于 8 0 年代才开始接受非工程防洪措施，明确并执行了在防洪抗洪中工程防洪措施与非工程防 洪措施相结合的方针。根据国外一些国家实施非工程防洪措施的经验及我国在这一方面的实 践，i ；t 前还需要进一步提高对非工程防洪措施的认识，在非一 程防洪措施方面有许多必需的 工作要做，诸如加强立法，严格执法，加强洪泛区管理和合理开发，洪水预报警报自动化建 设，灾民撤退措施，洪灾风险评估和灾情信息管理系统建设等。 也有人提出了人工开辟分流利用洪水工程、洪水回灌工程、跨流域调水 _ 程”1 等措施 来防洪。例如周胜军，毛明志周爱萍等提出了开挖直线分流行洪水道以缩短水的流程， 提高水流的落差( 比降) ，加快水流的速度，使洪水尽快入海，实现在警戒水位以下行洪，同 时又提供了解决泥沙淤积主洪道的根本条件。并认为这是彻底根除长江中下游洪灾的最有效 方法之一【2 “。向华龙提出了开辟江汉大运河，可作为汛期行洪的重要通道，又可担负起为 南水北调中线工程中向汉江补水的任务”1 。李长安、殷鸿福、陈德兴、王波等也提出了开 辟分洪河道来减轻跃江中游的水灾”1 。 1 4 2 目前长江防洪中的突出问题 经过多年的建设，长江的防洪状况有了很人的改观，但氏江的防洪形势依然十分严峻， 其中最为突出的问题有： ( 1 ) 蚝江干流洪水来量巨大与河道泄洪能力不足的基本矛盾i ”1 。 ( 2 ) 防洪标准普遍偏低，与长江中下游地区社会经济的重要地位很不相适应，特别是 荆江河段防洪标准太低，形势更为严峻，即使考虑加高加固南岸堤防薄弱环节及分蓄洪区运 用，也只能勉强防御杖城8 0 0 0 0m 3 s 的洪水8 ，2 ”，约相当于4 0 年一遇，超过这一标准还无 切实可靠的对策，而本河段枝城站百年一遇洪峰为8 7 1 0 0t n s ，历史上的18 7 0 年已发生 11 0 0 0 0m 3 s 的洪水，遇到这类洪水，由于超额洪峰流量过夫，必将造成南片干堤溃扶或南 北_ - f 堤俱溃的严重局面，南渍将淹没洞庭湖区，北溃将淹江汉平娘并威胁武汉市，可能造成 数十万人口伤亡的毁灭性灾害。 ( 3 ) 洪水超过堤防防御标准，为保证重点地区安全，需在甲原湖区大量扒口分蓄洪， 由_ 】二分蓄洪区均是已开发的地区，平均每分蓄洪1 亿m 3 洪水，淹没耕地约1 2 万亩吲，临 n 动迁居民7 0 0 0 人，不但淹没损失很大而且临时转移人i ：1 十分困难，且运用可靠性差。 ( 4 ) 由于泥沙淤积和围垦，河道、湖泊行、蓄洪水的能力日减，排洪山路不畅，使长= 江中下游的防洪形势更加严峻，经常山现中水大汛的紧张局面口】。 ( 5 ) 部分支流中下游或尾闾段防洪标准太低，急待提高。 1 5 清淤疏浚对防洪的影响 我国江河湖库的泥沙淤积是非常严重的，泥沙淤积不但成为r 影响人类充分利蜊江河湖 库的制约因素，也给人类带来了巨大的灾害。据初步统计，我国江河湖库的年淤积最已达 1 l 亿m 3 ，仅眭江、黄河、淮河、辽河及海河等五大流域主要河湖的年均淤积量就达3 亿 m 3 以上。随着经济的发展。工农业及生活用水将急剧增加，淤积也将进一步加重。泥沙的 严重淤积，使江河湖库的现有防洪标准偏低，远不能适应愈来愈严重的防洪形势。在今后较 k 一段时间内，江河湖库的泥沙淤积将持续下去防洪形势也会更趋恶化。目前，我国江河 湖泊一般只能防御2 0 年一遇的洪水。长江中下游及洞庭湖区的堤防标准，在无分洪区配合 分洪的情况下，只能抵御1 0 2 0 年一遇的洪水。江河湖库淤积严重，水库带病运行，防洪 能力普遍偏低，这种不利的形势随着淤积的加重而进一步恶化。而且江河湖泊的淤积速度也 很迅速，如果只单纯依靠加高大堤，而不及时做好清淤疏浚_ t 作，其后果是不堪设想的。据 初步统计，仅9 0 年代的四次洪灾就造成直接经济损失6 3 0 0 多亿元【2 ”，随着国民经济的高 速增长，洪灾一旦发生，其损失也将进步加大。 在这种形势之下，除了依靠拦、排、放、调锷水力排沙措施之外，还必须借助一定的机 械疏浚措施，因此，必须充分重视江河湖库的清淤疏浚工作，并以此作为提高江河湖库防洪 标准的重要手段，只有利用综合手段才能减轻江河湖库的泥沙淤积和防洪压力。 河道淤积产生了一系列的问题，行洪调蓄能力下降、抗早能力降低、水环境恶化、航运 萎缩等。因此，历代治河都把疏泼作为治理措施之一。早在4 0 0 0 年前的大禹治水“开掘 九川通海，疏浚畎浍通川”之传说，到距今2 0 0 0 多年的李冰主持修建的都江堰，“深淘滩、 低作堰”符合现代科学原理，仍有实用价值。宋代，在王安石主持下成立专门“疏浚黄河司”， j h “龙抓扬泥午”及“浚川耙”，对淤秋严重的河道作r 机械螗泼的尝试。清代，新辅、陈 潢住开始治河时，首先疏浚下游。明正统七年( 1 4 4 2 年) 住修“九江武昌临江塌岸”的同 时，“浚江陛、荆| 、j 、潜江淤沙三十里【2 5 l ”，已由单纯的筑堤防水，意识到疏浚的重要性，。 限丁当时的技术水平和对黄河规律性认识不足，特别是受社会条f l 埔0 约，没有取得明显效果。 当今的经济发展和技术进步，加之引进先进技术，在“拦、排、调、放”的综合治理基础上， 将挖沙疏浚能作为治理河流的一项新的举措是必要的河可行的【2 “。 杭嘉湖平原属于太湖流域，其洪涝灾害的主要根源是洪涝水排泄不畅，因此清淤疏浚河 道是非常重要的。据史料统计，隋唐代( 公元5 8 9 9 0 7 年) 治水以疏为主，开浚河浦的出土， 堆筑圩岸，遂形成了圩区，冈疏圩得当，在近3 2 0 年中杭嘉湖平原仅发生较大水灾8 次，平 均4 0 年1 次，取得了“嘉永一穰，江淮为之康；嘉禾一歉，江淮为之俭。”( 李翰：苏州嘉 兴屯田纪绩颂，载唐文粹卷二十一) 之局面。五代吴越国钱氏兴修水利时十分注重疏 浚入海入江港浦并建闸控制，保持了洪水的畅通下泄。收到了“低田常无水患，高田常无旱 灾”( 郏直治田利害七论) 的显著效益，创造了杭嘉湖治水史上“近百年仅遭一次水灾” 的伟大功绩f 2 ”。 我国近代最早于1 8 9 1 年使用疏浚机械在黄浦江施工，1 9 0 2 年在海河进行清淤施工，1 9 1 0 年在海河开始使用吹泥船进行吹填工程。5 0 年代初，黑龙江、安徽、湖南、广东等省水利 水电： 程均开始使用挖泥船进行疏浚清淤施工【2 4 2 8 l 目前，四大流域主要开展了清淤疏浚、机淤固堤、填塘固基、清淤造地等方面的t 程实 践，共百余项累积清淤泥沙约为2 3 亿m 3 2 4 1 ，产生了较大的经济效益和社会效益。 黄河是一条以泥沙著称的河流，其巨大的含沙量导致中下游河槽淤积，致使同流量水位 升高较快，防洪形势显得十分严峻。1 9 9 7 年5 月李鹏总理曾指出：当前治理黄河急需采取 的措施是抓紧河道疏浚，并把疏浚河道和建设堤防结合起来2 ”。 为了解决黄河的泥沙严重淤积问题，黄河治理开发规划纲要中提出了“拦、排、放、 调、挖”的综合治理措施。近年来，一些专家也先后建议尽快采取挖河疏浚措施，对日趋严 重萎缩的河道进行综合治理，并结合挖河疏浚加强堤防工程建设，达到“挖”和“放”的有 机结合。水利部提出了“百船工程”计划，黄河水利委员会于1 9 9 7 年编制了黄河下游挖 沙疏浚淤背吲堤启动工程可行性研究报告并开始实施启动工群。1 9 9 9 年根据国家计委和 水利部投资计划，黄河水利委员会又制定了1 9 9 9 年黄河挖河困堤工程实施方案。姚文艺， 江恩惠，李晓鸣侯志军等利用物理模型试验并辅以数学模型计算对1 9 9 7 年设计的黄河下 游窄河段挖河固堤启动工程进行了分析，研究了挖河减淤效果及其影响因素。 l2 挖河疏浚的方法足解决黄扣j 主河槽逐午沿程抬高的重要途彳孕之一，开挖疏浚使主河槽加 深加宽，可以使平滩流量增大洪峰水位降低，减少中小水漫滩造成的损火。另一方面，挖 出的泥沙堆放丁大堤背后加同堤防或淤填串沟堤河，为今后黄河f 游逐步淤筑成相对地下 河打一r 基础【3 ”。 “九五”期间，辽r 省在已安排河道疏浚： 程的基础上，2 0 0 1 2 0 0 5 一年继续疏浚台安县、 赢山县5 0 k m 防汛蘑点河段，需疏浚土方4 0 0 0 万i l l 3 ；2 0 0 6 , - - 2 0 1 0 年还计划疏浚柳河口，盘 山闸1 2 3 k m 河段，需疏浚土方4 1 0 7 万m 3 。而且河道清淤疏浚也是解决辽河干流防洪的重 要l 年旱措施【“1 。1 9 9 8 年火水之后，河道整治和重点河道的疏浚作为了松花江近期防洪的对 策之一”1 。浙江省兰溪在1 9 9 8 年对兰江实施大规模河道疏浚，在1 9 9 9 年“6 1 9 洪峰到 来时兰江水位普遍降低o 2 m 。桐庐县对分水江实施河道疏浚，在同流量情况下水位下降 0 4 m 【”1 。2 0 0 3 年渭河发生了大洪水，为了缓解防洪压力，黄河防总对渭河入黄口出进行了 紧急清淤疏溲作业，降低了河床高程，取得了预期的效果【3 5 】。 太湖流域治理首要骨干工程一太浦河上海、浙江段河道疏浚，丁1 9 9 1 年1 2 月开上至 1 9 9 2 年5 月完成6 8 1 万m 3 ，贯通了太湖洪水经太浦河向东的出路【”1 。近年来，洞庭湖洪道 疏浚方面取得了很大进展，通过疏浚，河道的泄流能力提高5 ，洪峰水位降低3 0 c m l 2 。 长江流域综合利用规划简要报告( 1 9 9 0 年修订) 提山了以航运为主对长江中f 游地区 主要支流整治疏浚。 我国的河流湖泊众多，特性差别很大，就是同河流的不同河段，其河道特性差别也很 大。只有结合河道的具体特点，通过人类清淤疏浚的干预，才能增强河道水流携带泥沙的能 力。同时，还必须与河道接治工程相结合，以达到减少河道淤积、提高河道防洪能力的目的。 国际上的疏导治理河道的经验也有很多，荷兰政府帮助孟加拉国疏浚恒河下游及河口地 区，以保护首都达卡城及其下游平原区，澳大利亚帮助泰国政府疏浚湄南河的下游及河口段。 以保护首都曼谷及其三角洲平原区m 1 。 密西西比河的疏浚始于1 8 9 5 年。为了维护内河航道及港口航道，密西西比河的上中下 游都进行过疏浚。圣路易斯以上1 9 3 k i n 至墨西哥湾2 0 9 3 k m ，年疏浚量o 7 6 o 9 2 亿m3 ， r l 、全美疏浚量的4 0 5 0 。疏浚分为水力疏浚和机械疏浚。水力疏浚是利用沙坝等水工建 筑物控制水流，利用水流自身的能量进行疏浚；机械疏浚是采用拉铲式挖掘机等机械设备进 行疏浚。在疏浚过程中，常修建各种类型的沙坝，用于引导水流使其能够按要求冲刷河道或 用丁控制河宽，有时也用于封堵串沟或回水河道f 3 73 ”。 1 9 9 3 年和1 9 9 5 年莱茵河和默兹河的洪水，对荷兰的防洪战略产生了深远的影响，强调 13 可持续的水管理政策，重点是要“还河流以审问”，要求对河床与漫滩的进一步开发( 非农 曝) 进行非常严格的管理。【i 王意味着为自然过程提供空间，按照客观规律办事，从河流管理 中获益。必须按照可靠和可持续的开发方案进行开发，以便使河流住流量、泥沙输移、宽深 比等方面达到动态平衡。目前正在仔细研究的可能措施包括疏浚河道、挖低漫滩( 与自然开 发相结合) ，甚至退堤、扩大漫滩等。此外，在莱茵河的一条支流上正考虑拆除现有挡水 堰。荷兰为了减少洪水的风险还进 一了莱茵河支流漫滩的挖深、河道的清障( 桥梁引坡，轮 渡码头等) 等i ”1 。 北欧的m e u s e 河打算对下游1 2 0 k i n 的河道挖深3 m ，以减小洪水的威胁。这是一条少沙河 流1 9 9 6 年先期进行了2 0 k m 的挖槽试验口i ，监测结果显示挖槽对洪水位降低起到了预期的效 果i ”i 。印度通过河道疏浚提高了克什米尔流域的杰赫勒姆河的行洪能力l “1 。日本的阿武隈 川在1 9 9 8 年8 月的大洪水之后，国家动用特别财政，启动了阿