彭洋 http://www.ykhongye.com/zjll/ 长江 亚洲第一长河 我们的母亲河 汇聚1万余条支流 占据全国径流量的1/3 滋养近5亿人口 流域横跨全国19个省市自治区 (万里长江静静流淌过千年古城荆州,摄影师 邓双)▼ 但是长江频发的大洪水 又带来巨大灾难 年死亡14.5万人 年死亡3.3万人 年死亡人 (以上数据仅包含直接死亡数) 而当年的滔滔洪水 再次来袭 我们 如何才能守卫? (位于湖北省鄂州市的观音阁下部被江水淹没,摄影师 冯光柳)▼ 01 堤防 长江源于青藏高原 容纳百川东流入海 按地形大致可分为 七个区域 (长江水系地形图,请横屏观看,制图 陈志浩/星球研究所)▼ 最西端的江源区 高寒少雨、荒无人烟 河水肆意横流 (长江北源楚玛尔河,摄影师 刘夙培)▼ 横断山区、秦巴-武陵山区 则山高谷深 洪水受地形束缚 难以漫流 危害相对较小 (流经云南省丽江市古城区金安镇附近的金沙江,摄影师 李祺)▼ 这里的城镇乡村 也大多明显高于河面 并不用建起高大的堤防 需要防范的主要是山洪泥石流等 (金沙江边的攀枝花市沿河谷两岸分布,摄影师 君子裕)▼ 低洼的四川盆地 虽汇聚四方来水 但由于地势抬升 河流下切较深 大洪水的威胁只限于河边少数地区 (金沙江畔背山面水的宜宾,摄影师 水手郑志华)▼ 最东端的长江下游区 自江西省湖口县至入海口 没有大的支流汇入 且江阔水深、东临东海 洪水容易下泄 因此这里的大洪水 往往来自中上游而非本地 而紧邻中游的安徽河段最易受影响 (安徽省芜湖市长江江面,请横屏观看,摄影师 张浩然)▼ 江汉-洞庭盆地与鄱阳湖盆地腹地 则是饱受洪水之苦的最主要地区 这里地势低洼 前者海拔普遍在20-40m 后者则为10-30m 四周群山环绕 大小河流纷纷向中心汇聚 (长江中游两大盆地示意,制图 陈志浩郑伯容/星球研究所)▼ 河水与泥沙 冲积出肥沃的土地 人烟稠密、经济繁荣 (武汉市西郊汉江两岸的农田、村镇,图片来源 VCG)▼ 但盆地内河流落差小 水流易于壅塞 每到汛期 上游下泄的洪水 本地降下的暴雨 下游顶托的水流 三者合力迅速推高 干流与支流的水位 再加上 膨胀的人口围湖造田、开荒种地 许多能调蓄洪水的湖泊 显著萎缩甚至消失 洪水无处宣泄 (江西省余干县康山乡的圩[wéi]田,位于鄱阳湖东南,图片来源 VCG)▼ 于是 最早自东晋起 盆地中生活的人们 开始在长江两岸筑起堤防 作为抵御洪水的基础防线 但堤防束缚水流的同时 也阻碍了泥沙溢出河道 大量泥沙在河道内淤积并抬高河床 大堤也不得不相应加高 形成恶性循环 (荆江大堤上的荆州万寿宝塔,建于明代,由于大堤不断加高,塔基已低于堤面7m多,摄影师 邓双)▼ 与此同时 受制于技术和经济条件 早期许多堤防并不牢靠 每到汛期屡屡溃口 汹涌的洪水撕裂大堤 冲刷地表 常形成深达数米的深潭和水道 洪水肆意横流、泛滥成灾 所到之处房倒田毁、惨绝人寰 (长江中下游大洪水淹没范围示意[//],请横屏观看,制图 陈志浩/星球研究所)▼ 年长江中下游大洪水 造成14.5万人死亡 其中湖北6.6万、湖南4.7万 年长江中下游大洪水 造成3.3万人死亡 其中湖北3.1万 而溃口留下的痕迹 甚至历经百年也难以磨灭 (荆江文村甲溃口扇影像图,年文村溃口形成该溃口扇,也称决口扇,溃口形成的深潭被开发为鱼塘,而水道则被种上了水稻等作物,制图 陈志浩/星球研究所)▼ 新中国成立后 尤其是经历了年及年大洪水后 我们全面加固和扩建了原有堤防 形成了长约km的堤防体系 其中以湖北、湖南、江西及安徽最长 包括约km的长江干堤 (安徽省安庆市长江两岸江滩被水淹没,江水直逼长江大堤,摄影师 陈肖)▼ 汉江、湘江、赣江等 支流堤防 (湖北省仙桃市汉江大堤,大堤两侧分布着防护林,摄影师 李念)▼ 洞庭湖和鄱阳湖等 湖泊堤防 (江西省鄱阳县的珠湖联圩,左侧鄱阳湖水高涨,右侧珠湖由于圩堤保护水位较低、水体清澈,图片来源 VCG)▼ 及城市堤防等 (年7月12日,南京下关长江水位已显著超过城市地面,市民在防洪墙上的步道上散步,图片来源 VCG)▼ 在低洼的两大盆地腹地 很多堤防高于城镇、乡村 成为海拔最高的地方 堤防守护着 广阔的平原与大小城镇 以著名的长江荆江河段为例 它在平原上肆意蜿蜒 (荆江曲流,左侧为湖南省岳阳市和洞庭湖口,荆江指宜昌枝城至岳阳城陵矶之间的江段,摄影师 蓑笠张)▼ 在荆州城区的水位常常超过40m 年大洪水时 甚至达到45.22m 而堤内的荆州城区高程大多不足35m 正所谓 “万里长江,险在荆江” 一道牢固的堤防 就成了当地的生命防线 (高出荆州城区十多米的荆江大堤,摄影师 邓双)▼ 大堤的高度 一般依据历史最高洪水位设计 称为设计水位 也叫保证水位 堤顶则根据大堤的重要性等 还要超过设计水位1.0~2.5m 以防水流溢出 (年7月23日,荆州监利城区的长江水位接近保证水位,江水淹没了江滩,接近大堤顶部,摄影师 向源翰)▼ 大堤由近似梯形的人工填土筑成 地基常含有砂层、大堤也混有砂粒 因砂粒间孔隙大 易渗水破坏大堤安全 有的大堤还嵌入了竖直的防渗墙 以防大堤溃决 (荆江南岸大堤防渗墙示意,本文水位一般指吴淞高程,吴淞高程-黄海高程≈1.7m,制图 王申雯/星球研究所)▼ 而对于横跨两江四岸的武汉 城区紧邻江边 堤防建设空间有限 难以提升堤防高度 于是又在原有土堤的基础上 修筑了防洪墙 (武汉汉口龙王庙前的防洪墙,江水淹没了江边的步道,与堤内地面仅隔着一堵墙,图片来源 VCG)▼ 防洪墙主要由混凝土构成 树立在河岸上 相对于填土筑堤 节省了建设空间 墙顶可高出地面3~5m (武汉武昌城区防洪墙示意,制图 王申雯/星球研究所)▼ 在修筑堤防的同时 我们也开展了河道整治工程 例如下荆江裁弯取直工程 减少了河道曲流 使该河段水流速度加快 排洪能力更强 不过这也加大了下游防洪压力 (下荆江河道演变示意,其中中洲子和上车湾为人工裁弯,下荆江指藕池口以下的荆江,制图 陈志浩/星球研究所)▼ 凭借堤防加固和河道整治 自年后长江主要干支流 已经鲜有溃口发生 但考虑到高大的堤防 建设成本高 占地多、影响生产生活 堤防的防洪能力并不能无限提升 如长江荆江河段 防洪标准仅为10年一遇 武汉河段为20~30年一遇 一些支流堤防甚至更加脆弱 因此难以保证两岸安全 我们需要第二道防线 (年7月16日,湖北省阳新县军垦农场富水溃口后,直升机通过吊装网兜、空投石块等封堵溃口;所谓N年一遇,表示某年发生特定大小洪水的概率为N分之一,并不是说N年只发生一次;图片来源 VCG)▼ 02 水库 当洪水来势凶猛 长江行洪能力捉襟见肘时 上游的水库可以拦蓄洪水 降低下游河道堤防的压力 最著名的莫过于 三峡水库 (三峡大坝,拦蓄江水形成三峡水库,图片来源 VCG)▼ 由于长江洪涝灾害严重 防洪是三峡水库的第一任务 发电倒是其次 其水电装机容量高达万kW 远高于前世界第一大水电站 南美洲伊泰普水电站的万kW 但两者发电量相当 主要原因就在于 三峡水库承担着艰巨的防洪任务 (云雾缭绕的三峡大坝,请横屏观看,摄影师 李心宽)▼ 每年冬半年 三峡水库逐步蓄水至正常蓄水位m 相应库容为亿m 远高于鄱阳湖的容积 超过百米的高差和充足的水量 可以转化为巨大的电能 但每年6月10日之前 三峡水库要将存水排出 把水位降低至汛期限制水位m 以留出充足的库容防洪 汛期大量江水白白流走 这就减少了发电量 (三峡大坝开闸泄洪,图片来源 VCG)▼ 三峡水库的防洪库容 高达.5亿m 占总库容的一半多 就在今年7月初 洞庭湖城陵矶站与鄱阳湖湖口站 水位均接近各自保证水位 情况十分危急 (年7月18日,江西省九江市鄱阳湖的落星墩,低处被湖水淹没,图片来源 VCG)▼ 三峡水库紧急削减下泄流量 一周内拦蓄洪水约30亿m 缓解了两湖的燃眉之急 不过仅靠三峡水库 还不足以满足防洪需求 因此数十年来我们建成了 5万多座水库 总库容达多亿m 相当于9个三峡水库 组成了一个 超级水库群 其中41座控制性水库 防洪库容达亿m 可以装下两个鄱阳湖 (纳入联合调度的控制性水库,这些水库防洪功能强、作用大,制图 陈志浩王申雯/星球研究所)▼ 包括雅砻江上的 二滩和锦屏一级等水库 金沙江上的 溪洛渡水库 (位于四川和云南之间的溪洛渡水库,摄影师 柴峻峰)▼ 及向家坝和乌东德等水库 (云南省水富市附近的向家坝水库,摄影师 柴峻峰)▼ 也包括汉江上的丹江口水库 清江上的隔河岩和水布垭水库 沅江上的五强溪水库 等等 (湖北省宜昌市的隔河岩水库,请横屏观看,图片来源 VCG)▼ 通过上述水库的联合调度 荆江河段防洪标准 从10年一遇提高到年一遇 远高于堤防本身的防御能力 其下游河段防洪能力也相应提高 这也是虽然近年洪水频发 但再没有出现类似年洪水时 那种被动局面的重要原因 (三峡水库防洪作用示意,遇年型洪水是否运用三峡水库淹没范围对比,制图 陈志浩/星球研究所)▼ 再者 为了避免泥沙淤积减少水库库容 我们还实施了 水土保持重点防治工程 通过植树造林、退耕还林还草等 有效减轻了长江流域水土流失 (贵州毕节纳雍县百兴镇垭口村的人工林,图片来源 VCG)▼ 当然 即使有数万座水库 但我们依然无法“驯服”桀骜的长江 首先 与近1万亿m的长江径流量相比 防洪库容还很不足 而且水库不能无限增加 它需要占用大量土地 对于人多地少的中国来说 代价巨大 (水色翠绿的清江隔河岩水库,图片来源 VCG)▼ 其次 这些水库大多位于长江干支流上游 但暴雨频繁、受灾最重的中下游 却因地势平坦 难以修建水库 即使大如三峡 对于距离遥远的武汉以下河段 防洪作用也十分有限 (湖北省恩施州清江水布垭水库,摄影师 李云飞)▼ 因此 我们还需要 第三道防线 03 蓄滞洪区 当出现堤防和水库 都无法抵御的超额洪水时 蓄滞洪区 便登场了 它地势低洼 外围是高大的堤防 堤防上设置有闸门 平时将洪水隔离在外 在分洪时闸门开启 把洪水“引狼入室” (江西省上饶市余干县的鄱阳湖康山片区,大堤右下为康山蓄滞洪区,左上为鄱阳湖,图片来源 VCG)▼ 在年 宜昌长江干流的洪峰流量 曾高达m/s 远超荆江河段的行洪能力 以这样的流量 只需多秒即可填满杭州西湖 2天半即可填满三峡水库的防洪库容 (三峡大坝下游的老黄陵庙,年大洪水淹没了庙内禹王殿立柱,图片来源 VCG)▼ 虽然现在通过三峡水库等的调蓄 可以将流量削减至m/s以内 但这仍然超过荆江的承受范围 这时候就需要蓄滞洪区了 年春 30万军民只花了75天 便完成了荆江分洪区的建设 分洪区面积达km 几乎相当于鄱阳湖的1/4 有效蓄洪容积可达54亿m 为三峡水库的1/4 (荆江分洪区示意,制图 陈志浩王申雯/星球研究所)▼ 而仅仅两年后的年 20世纪最大的大洪水席卷而来 这里先后三次分洪 成功降低了荆江河段水位 避免了更大危险 这次实践充分证明了 修建蓄滞洪区的正确性 (荆州城区对岸,荆江分洪区内的公安县埠河镇沿着大堤分布,摄影师 邓双)▼ 目前 长江中游干流已建成了 42处主要蓄滞洪区 总面积约1.2万km 相当于两个上海市 有效蓄洪容积为.7亿m 与长江控制性水库群的防洪库容相当 (长江中下游干流蓄滞洪区分布,请横屏观看,制图 陈志浩/星球研究所)▼ 这些蓄滞洪区分布于 长江干流两岸和鄱阳湖、洞庭湖周围 例如荆江分洪区 作为唯一的 重点蓄滞洪区 对于荆江河段的安全至关重要 是蓄滞洪区的“领头羊” 武汉沉湖附近的 杜家台蓄滞洪区 是武汉、汉川、仙桃等地的守护者 (湖北省仙桃市汉江杜家台分洪闸,是杜家台蓄滞洪区的进水闸,自年建成以来已启用了20余次,摄影师 尹权)▼ 此外 年以来 长江中下游 严重阻碍行洪的洲滩民垸(yuàn) 相继进行了平垸行洪、退田还湖 增加了蓄洪容积数十亿立方米 (年湖北对武汉梁子湖中的一处垸堤永久爆破,实现退垸还湖,图片来源 荆楚网)▼ 然而 蓄滞洪区作用虽大 但其内往往有大量农田和城镇 分洪前必须将居民迁走 那些迁不走的农田、房屋、工厂等 则将淹没于水下 因此不到万不得已 蓄滞洪区不会轻易启用 04 看不见的体系 年8月16日夜 荆江大堤边 面对远超设计防洪能力的洪水 我们撤离了荆江分洪区内的 30多万公安县人民 爆破防淤堤的炸药也已埋好 (荆江分洪区北闸,分洪时洪水将从这里涌入公安县,远处为荆江,摄影师 邓双)▼ 如果分洪则数十万人流离失所 几十年积累的财富将化为泡影 如果不分洪 则从荆州到武汉江堤随时可能出现溃口 损失将更加惨重 (年大洪水期间,武汉人民在水中跋涉,图片来源 VCG)▼ 在那个不眠之夜 分洪区内的广播 不停播发着即将分洪的消息 巡视人员不断发出预警信号 解放军已经在北闸防淤堤待命 分洪区的百姓远远望着即将被淹没的家乡 各方专家与国家防总紧急会商 认为 虽然洪峰水位超过历史纪录 但严守大堤可以挺过去 不建议分洪 最终 “共和国没有开闸” 沿岸百万军民严防死守 长江干流没有再溃口 而30多万人的家园也保住了 (年9月15日清晨,首批多名人民子弟兵胜利完成抗洪救灾任务,撤离江西九江;25万九江市民挥洒着热泪,送亲人踏上归途,摄影师 周国强)▼ 而成功决策的背后 是一个看不见的体系 它构成了 堤防、水库、蓄滞洪区三道防线之外的 最后一道防线 在这个体系里 3万多个水文、气象站点 及卫星等组成的监测网 实时监测并反馈水雨情信息 为防洪决策提供依据 (位于鄱阳湖口的湖口水文站,图片来源 VCG)▼ 从两院院士到专业技术人员组成的 专家团队 分析洪水形势、预测未来趋势 提出防洪应对方案 从国家防汛抗旱总指挥部 到各地基层组织组成的 行政体系 调度防洪人员、物资 决策、实施防洪的方案与措施 (向江西省永修县修水三角联圩溃口运送土石的车辆,摄影师 胡寒)▼ 从解放军到当地居民组成的 一线人员 巡视、加固堤防 实施抢险救灾 (解放军战士在进行反滤体作业,预防大堤渗水危害,图片来源 东部战区转载请注明原文网址:http://www.hanchuanzx.com/hcsxw/11851.html |