论长江中游防洪的几个问题Word格式.docx

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对长江中游（荆江及城陵矶至武汉河段）除径流引起洪水外,江湖关系变化,特别是江湖流量分配的改变,使某些河段和地区的洪水形势发生很大、而且系统的变化,在其它条

件相同时,导致洪水位抬高1~2m。

这一点充分表现在1998年最高洪水位上。

尽管当年洪水并不大于1954年,宜昌、汉口流量均较1954年为小,但是,除汉口外各站最高洪水位较1954年普遍抬高。

其中,沙市水位抬高0.55m,石首抬高1.05,调关抬高1.60m监利抬高1.74m,莲花塘抬高1.85m,螺山抬高1.78m。

这些变化基本上都是对江湖关系变化引起的。

1.2江湖关系包括5个方面,其变化相互影响和相互制约

（1）江湖流量分配的变化。

自1860年藕池口1870年松滋口溃口冲成藕池河、松滋河后,奠定了4口分流荆江的格局。

最初一段时间,4口（松滋河与藕池河）径流量是逐步扩大的（以下称这个阶段为状态“A”）至径流量最大后,经过一段相对平衡,然后径流量开始减少。

据已有的实测资料估计,至1937年4口径流量已开始减少,但最大洪峰流量仍达到35170m3/s,占枝城的52.7%。

当时枝城洪峰流量66700m3/s,松滋口11600m3/s,太平口3140m3/s,藕池口18970m3/s,调弦口1460m3/s。

从3口年径流数值看,其减少幅度是很惊人的。

对于枝城多年平均流量,1937年4口径流量为1936×

108m3,20世纪50年代4口为1552×

108m3,80年代和90年代初3口（调弦口1959年建闸）为697×

108m3。

可见50年代至30年代减少了384×

108m3,目前较之30年代减少1239×

108m3,较之50年代减少855×

可见减少的径流量是很大的,前者大约相当于2.5~3条黄河或汉江,后者也相当于近2条黄河和汉江。

3口径流量减少阶段称为状态“B”。

（2）分流河道冲淤。

在分流量增加,处于状态“A”时,分流河道冲刷;

在分流量减少处于状态“B”时,分流河道淤积。

目前分流河道90%以上的河段都是淤积的。

其下段和洞庭湖的尾闾,年淤积6~10cm,水位抬高3~7cm,已接近或达到黄河下游水平。

（3）荆江冲淤。

在分流量处于状态“A”,荆江特别是下荆江流量大减,应发生淤积;

而在分流河道处于状态“B”,则荆江特别是下荆江发生冲刷。

据己有资料统计,下荆江1957年至1991年冲刷5.236×

l08m3,上荆江冲刷2.767×

108m3,两者合计共冲刷8.00×

108m3,相当于冲刷1m以上。

但是由于洪峰流量加大（尽管1998年枝城流量较之1954年少3900m3/s,但是监利流量却加大了9800m3/s）,其抬高水位超过了河底冲刷的降低值,最后使洪水位抬高。

（4）洞庭湖淤积减缓。

在分流处于状态“A”,洞庭湖淤积不断增加,最高年淤积量达2.00×

108t以上;

进入状态“B”,洞庭湖淤积减少,近年来不足1×

108t。

同时由于荆江水位抬高和城陵矶以下淤积及出口段河底抬高,使湖口水

位不断抬高。

当流量35000m3/s至37000m3/s左右,七里山20世纪30年代水位为31.75m,1952年为32.78m,1968年为33.94m,1998年为35.94m,累计抬高了4.19m。

（5）莲花塘（城陵矶）至武汉河段冲淤。

在分流处于状态“A”,由于泥沙在洞庭湖淤积量大增,城陵矶以下含沙量锐减,其以下河段应发生冲刷。

但是当这种冲刷接近平衡后,分流处于状态“B”。

由于荆江径流量加大,大量浑水直接下泄,使城陵矶以下河段含沙量增加,从而使以下河段发生淤积。

据螺山实测含沙量资料,若设1951―1959年为100,则1959―1966年为115;

1967―1972年为120,1973―1980年为130,1981―1988年为133。

相应的目前较之20世纪50年代,莲花塘输沙量要加大0.988×

与此同时,1959―1993年城陵矶至武汉河段淤积6.24×

l08m3,相当于河槽平均淤高1.59m,相应的深泓实测高2.47m。

据估计,当流量为55000m3/s至60000m3/s时,螺山90年代较之50年代同流量水位抬高约0.7~1.0m。

所幸的是,近10多年来,由于宜昌输沙量减少约1×

108t,从而使城陵矶至武汉河段淤积和城陵矶与螺山河段水位抬高均有所减缓,否则,上述河段的淤积及相应的水位抬高,将会更加严重。

（6）其它方面的影响

1967年至1972年在荆江两个人工裁弯（中洲子以上裁弯）和一个自然裁弯,大大强化了分流处于状态“B”的态势,使3口径流量进一步大幅度减少。

事实上,以裁弯影响最大的藕池河看,裁弯前的1959―1966年,径流量年减少1.8%;

裁弯后1967―1972年,年减少5.03%;

1973―1980年,年减少5.38%。

可见裁弯后,径流量减少幅度加大了近两倍。

而裁弯影响减弱后的1980~1994年,年减少幅度又降至

2.29%。

附带指出,下荆江裁弯加大了其坡降和输水能力,并且引起河道冲刷当然是有利的。

但是最初的规划设计却未料到冲刷会“引狼入室”,大幅度加大洪峰流量,反而使洪水水位抬高。

可见裁弯对下荆江的好处难以确认。

而且对上荆江的好处也只限一般洪水。

事实上1998年枝城最大流量68000m3/s较之1954年71900m3/s少3900m3/s,但是沙市水位45.22m较之1954年却抬高0.55m。

这正是江湖关系变化,包括裁弯的作用。

城陵矶含沙量加大,本来应影响到以下输沙和河床冲淤。

但是由于丹江口水库淤积,使汉江采沙减少,大体抵消了城陵矶下泄泥沙增加,使汉口输沙量变化小,以下河床接近平衡。

综上所述,3口分流处于状态“A”,对中游防洪有利;

目前分流处于状态“B”,对江湖防洪是不利的。

具体表现在:

分流河道衰退以至萎缩,分泄荆江洪水作用不断降低,同时

分流河道淤积比加大,防洪形势十分严峻。

荆江虽然冲刷,但由于洪峰流量加大的作用大（特别是下荆江）,故洪水位抬高。

洞庭湖淤积虽然减慢,但是湖口水位不断抬高,危及全湖防洪。

城陵矶至武汉河段则由于含沙量加大而淤积.使水位有所抬高。

所述的是三峡修建前的情况。

三峡工程修建后,下游河道冲刷对长江中游防洪总的讲是有利的,但是值得注意的是,上述江湖关系变化的基本规律仍然存在;

根据数学模型估计,冲刷80年后,3口分流河道要进一步减少径流量约300×

108m3~400×

108m3,届时藕池河在枝城30000×

108m3以下断流。

其它由于荆江冲刷会对前述的水位抬高产生控制,使冲刷降低的水位大于径流量加大而抬高的水位,但是城陵矶水位下降则要到三峡工程建成后再经约20~30

年以后才能出现。

所以中游防洪形势已有不能乐观之处,不少问题并不是冲刷都能解决的。

特别是荆江冲刷约50年后,又会回淤,而且回淤速度较快。

2来沙量减少能使三峡水库尽快正常运用

关于三峡工程建成（包括移民安置完成）后,水位如何上升?

目前仍有一些议论和不同的看法。

大体有3种意见。

第1种是正常蓄水位停留在156m运用,水位不再上升;

第

二种认为泥沙问题严重,正常蓄水位上升到156m以后,根据泥沙淤积情况和研究结果逐步抬高。

这个阶段的长短不定。

第3种看法认为,根据目前的情况,泥沙问题较之论证阶段,不是更难处理了。

由于入库泥沙的减少,有条件在工程完工和其它方面准备就绪后,直接上升到175m,不必因为泥沙问题而犹豫。

第1种看法是在论证阶段就开始的,它不单涉及到泥沙问题,还涉及到防洪和整个规划。

经过论证和三峡工程开工实际己经有了结论,此处不想重复。

需要提醒的是根据金沙江逐步开发,三峡来沙量的减少等因素,三峡水库正常蓄水位停留在155m的“理由”己完全不存在。

第2种和第3种看法差别表现在由156m上升到175m,是10年左右或更长,还是1年左右的试运行。

争议实质是三峡泥沙问题、特别是重庆港区的泥沙问题在战略上是否能完全解决?

是否还有不可预见的、整个淤积发生质的变化,导致难以处理的问题。

根据我多年对三峡泥沙问题的研究和了解,我赞成第3种意见。

只有这种意见,将揭开目前三峡泥沙问题的“神秘”面目,以便早日发挥工程的重大效益,特别是其防洪效益。

下面提出有关的看法。

2.1论证期间采用的三峡入库泥沙数据已明显偏大

（1）原采用的泥沙量偏大

以往采用的三峡入库泥沙数量偏大。

到目前为止,研究三峡水库泥沙是采用1961~1970年水文系列,这个系列的三峡入库站（上游干流朱沱+嘉陵江北碚+乌江武隆）年来沙为5.414×

108t,较之以往（1989年以前）多年平均4.896×

108t,大出10.5%。

（2）近10多年来,三峡入库泥沙己明显减少

据1989年以前近40年的资料,三峡水库入库站多年平均径流量3884×

108m3,平均输沙量4.896×

l08t,而1990至2000年11年间,平均径流量3724×

108m3,平均输沙量3.739×

l08t,后者较之1989年以前减少了1.157×

其中由于径流量减少,导致输沙量减少约0.188×

108t;

其余由于含沙量降低,减少输沙量0.989×

入库输沙量的减少主要表现在嘉陵江北陪站的减少,1990年至2000年该站年平均径流量为505×

108m3,输沙量为0.453×

108t,较之1956-1989年径流量699×

108m3;

减少了194×

108m3较之1956-1989年沙量1.443×

108t,减少了0.99×

108t,即减少了69.3%。

扣除径流量减少引起的0.35×

108t,含沙量减小0.64×

据出库站宜昌站1950-1989年资料,多年平均径流量4391×

108m3,输沙量5.23×

而1990-2000年,多年平

均径流量4348×

108m3,输沙量4.207×

来沙量减少了1.023×

108t,即减少了20.4%。

由于径流量偏小0.98%,估计相应的输沙量减少0.049×

108t,而由于含沙量降低,减少来沙0.974×

需要指出的是,上述泥沙减少并不是水文系列随机波动所致,事实上以宜昌站资料为例,1950-1989年40年中,每10年的径流量和输沙量的平均值均较稳定,变幅很小,其中每10年含沙量在1.14~1.24kg/m3之间。

这大体说明长江三峡河段水文资料波动周期大约10年左右。

因此上述11年的平均资料发生系统偏离,显然不是水位资料的波动,而是另有原因,它就是上游建库和水土保持等的拦沙作用。

（3）三峡入库站多年平均值

按上述3个入库站1954（1956年）年~2000年统计多年平均入库沙量为4.531×

而目前采用的1961~1970年的系列为5.414×

108t,则偏大0.883×

108t,即偏大19.5%。

而对涪陵以上河段来说则偏大约24.7%。

由于近十年多年来沙的连续减少,主要不是水文系列的波动,因此采用多年资料的算术平均值反映今后的来沙仍然是偏大的。

即令用这个偏大结果,说明目前采用的数据己偏