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能否達到千年洪水不分洪,同時降低荊江水位目標

 

 本案能否根治長江中游千年洪患,應該從四個方面加以考核,1‧是否可以妥善安排千年洪水;2‧是否可以做到荊江安全;3‧能否做到洞庭湖永續使用(也就是現在的「湖的健康生命」);4‧能否做到與下游洩量啣接。這四個問題是本案的綜合目標。

一.  新方案如何洩蓄千年洪水:

1870年洪水的樣本,模擬千年洪水的宜昌洪峰98,800m3/s,分時段洪量為三天247m3;十五天912m3;三十天1,590m3。百年洪水洪峰83,700m3/s30天洪量為1,390m3。對比1954年的30天洪量為1,290m 3。因此,1954年的洪量可以視作為五十年一遇。1954年的洪峰僅66,100m3/s,而五十年洪峰為72,300m3/s,相差10%

三峽水庫的調蓄計算,在遇千年洪水時,按沙市水位45.00m控制,枝江洩量為80,000 m3/s,沙市洩量為60,000 m3/s,需要動用荊江分洪,涴市臨時分洪等其他一系列分洪措施,分洪量達400~500m3,遇1954年洪水,荊江不分洪,城陵磯附近分洪154m3

本案的荊江洩量68,000m3/s,遇1954年洪水,不僅荊江可以不分洪,而且城陵磯附近也可以不分洪。

宜昌發生千年洪水之時,洞庭湖及宜昌至城陵磯區間以類似1870年型洪水的1958年洪水作為匹配。1958年,在宜昌至城陵磯區間有相當降雨,其合成的洪峰達到53,000m3/s,以此流量與枝城下洩80,000m3/s遭遇,顯然在中游各河段,不堪承受。因此要求區間各水庫首先要削减本支流的洪峰,共度千年洪水,安全下洩。宜城區間各水庫的防洪能力見下表7-9

7-9  中游各大水庫防洪庫容

水庫名稱

 

隔河岩

觀音寺

五强溪

柘溪

東江

皂市

所在支流

 

清江

漳河

沅水

資水

湘水

澧水

總庫容

m3

34.00

20.35

20.20

35.65

81.20

 

防洪庫容

m3

5.20

3.43

13.60

8.4~11.7

1.60

 

1958年時,上述水庫均未建成,所測得區間洪水過程為自然情況,其中清江最大洪峰7,170m3/s,荊北(以漳河為代表)為7,460m3/s,湖區為10,500m3/s,四水為28,400m3/s

本方案認為清江洪水已包括在枝城下洩量中,(枝城在清江口以下)。而荊北洪水,要求漳河水庫蓄洪3.4m3,洪峰削減為3,500m3/s;四水有防洪庫容約為30m3(其中柘溪為10m3,五强溪13.6m3,東江1.6m3,澧水皂市暫設為4.8m3),洪峰削減為16,000m3/s。加上洞庭湖區間和松滋、太平两口分洪,合成洪峰為45,000m3/s

 

7-10  洞庭湖分洪過程

 

3

4

5

6

7

8

9

合計

分洪流量

m3/s

0

17,000

36,000

28,000

15,000

8,000

0

 

分洪量

m3

 

7.5

22.9

27.6

18.6

12

3.5

 

92.1

                                 

洞庭湖最大納洪量為130m3,超過所需分洪量,可以滿足。

 

對於百年洪峰以1931年洪水為典型,枝江下洩量為60,600 m3/s,小於本方案荊江洩洪能力。荊江可以安全下洩。城陵磯以下,尚有14,400 m3/s的餘度,可讓洞庭湖洪水下洩,必要時在湖區分洪不會比千年洪水更大,也可以滿足。

 

二.  關於荊江安全

荊江安全是本案的首要目的,本案通過二個主要措施確保荊江安全。

 

1.            一是浚深河道調整比降,使荊江沙市在千年洪水時,水位控制在43.00m,比現狀下降2m;同時擴大上荊江洩量5,000~10,000 m3/s,達到68,000m3/s,擴大下荊江洩量10,000~15,000 m3/s,也達到68,000m3/s。浚深城漢段河道,並增加比降,泄量增加至78,000m3/s

2.            二是培厚荊江大堤頂寬至100m,在外坡加以堅固的護坡,堤頂仍維持46.5m。超過洪水位3.5m,頂寬度達100m,外有堅固護坡的大堤,總可以確保洪水沖擊時的安全了吧!根據河南75.8大水板橋水庫垮壩的記錄,在水庫水位超壩頂1.7~1.8m時開始垮壩。證明建設達標的土壩,壩頂寬度不過10m左右,在剛開始漫水時,尚能堅持。而對於加厚後的荊江大堤,當水位超過1.7~1.8m時,長江枝城流量增加約15,000m3/s,即達到95,000m3/s,三峽水庫以上洪峰將達120,000m3/s,已超過萬年洪水。即使這樣,大堤還有超高1.7~1.8m,並有100m寬大堤作為後盾,以備取土加高。應該說這樣的土堤是萬無一失了。

 

三.  洞庭湖安全

在控制了南洞庭和東洞庭以後,可以蓄洪130m3,同時擴大了城陵磯以下洩量。城陵磯以下在城陵磯水位34.00m時,最大能下洩65,000m3/s1954年螺山出現78,800m3/s的洩量,是在中游大量分洪的情況下發生的。經過本案整治,使城漢河段比降加大,河道縮短了60km,洩量可以經常保持78,000m3/s,既確保了本河段安全,也可保證洞庭湖安全吐洪。

治理以後,原來湧進大量泥沙的三口,全部建閘,藕池口在千年洪水時也不需分洪,只供水和通航。松滋太平两口在千年洪水時分洪15,000m3/s,分洪時間5天,其餘較小洪水和平常年份不需分洪,只供水和通航。

在千年洪水時,松滋口、太平口分洪30m3,進洪泥沙總量以3kg/m3計,共進泥沙900萬噸,約折合700m3。由於洪道直通岳陽,比降達0.45%oo0.28%oo,流速1.5~1.8m/s,在洪道內基本不會淤積。即使有部份淤積,作為千年洪水的情況,進行一次疏浚,也不為過。

四.  與下游的啣接

7-2提供中下游比降調整後的各站千年洪水水位,其中湖口為21.20m大通16.10m,南京10.20m、在現狀情況下發生千年洪水,下游的流量會比1954年增加10,000m3/s左右,即大通洪峰流量達到105,000m3/s,(1954年為92,600m3/s)。水位會比1954年高0.5~1.0m。則大通可達22.14m16.6m),南京可達10.72m

在《長江口擋潮閘》一書中,在建設擋潮閘以後,可將1954年最高洪水位下降,下降幅度為大通1.19m,南京1.57m,以相同下降幅度推算,在中游整治和長江口建閘以後,遇千年洪水,大通水位為20.95m15.41m),南京為9.15m,均比1954年實況有所下降。

因此中游整治工程不僅不會影響下游防洪,而且中游整治與長江口建閘聯合,可以根治長江中下游洪水災害,做到國泰民安。