三峽工程對長江中下遊防洪成效顯著
三峽工程對長江中下遊防洪成效顯著
專訪三峽工程設計專家、中國工程院院士鄭守仁
“三峽在長江防洪體係裏確實是關鍵一環,作用很大,但不同的氣象、水文、洪水情況,效果是不一樣的。不能認為有了三峽,長江就不會再遭洪水,給三峽貼‘萬能’標簽;也不能出現了洪水災情,就全面否定三峽的作用。這兩種認識都是片面的、不科學的、不客觀的。”
7月上中旬,長江中下遊幹流持續超警、多條支流多次超保證、武漢等幹流城市遭遇嚴重內澇……社會上圍繞三峽工程防洪作用的質疑不斷。
三峽工程對長江中下遊防洪究竟作用幾何?三峽在長江防洪體係中扮演什麼角色?三峽如何發揮應有的防洪功能?帶著這些問題,《瞭望》新聞周刊記者日前專訪了三峽工程設計專家、中國工程院院士鄭守仁。
長江中下遊遭遇
1999年以來最大區域性洪水
《瞭望》:入汛之初,綜合分析認為發生流域性大洪水的可能性很大。從目前來看,你認為是流域性大洪水嗎?
鄭守仁:長江流域的洪水主要由暴雨形成,一般來講,流域各河流的洪峰是互相錯開的,而且中下遊幹流可順序承泄中下遊支流和上遊幹支流的洪水,不致造成大的洪災。但如果氣象異常,上遊洪水提前或中下遊洪水延後,長江上遊洪水與中下遊洪水遭遇,就會形成流域大洪水或特大洪水,如1931年、1954年、1998年長江流域洪水就屬于這種情況。還有一些年份,長江上遊幹支流洪水相互遭遇或中下遊支流發生強度特別大的集中暴雨也會形成區域性大洪水,1935年、1981年、1991年、1996年洪水即為此類。
從目前的水文分析來看,三峽水庫上遊最大入庫流量是5萬立方米每秒,這不算大。今年主要是中下遊來水較大,幹流超警戒,支流和內湖受暴雨影響發生了超保證甚至超歷史洪水。目前,初步判斷是長江中下遊1999年以來最大的區域性洪水。
《瞭望》:今年洪水有哪些特點?
鄭守仁:6月30日以來,長江流域遭受兩次強降雨侵襲,汛情比較復雜,有幾個特點。一是降雨強度大。7月上中旬流域降雨量與30年均值比較偏多近4成,長江中下遊偏多8成多。局地降雨強度大,超過歷史實測記錄。
二是洪水量級大。7月上中旬中下遊幹流來水偏多2~3成,洞庭湖入長江控制站城陵磯站偏多5~6成。長江幹流洪水量級與1996年洪水相當。部分支流和湖泊洪澇情況比1998年嚴重,屬于區域性大洪水。
三是超警河流多。6月30日以來,長江中下遊幹流監利以下江段和洞庭湖、鄱陽湖全線超警,先後有145條河流發生超警戒水位以上洪水,舉水、水陽江等支流和洪湖、梁子湖、巢湖等湖泊25站點出現超保證水位甚至超歷史最高水位洪水。
四是幹流水位高。7月6日至9日,長江中下遊幹流監利至南京河段出現入汛以來最高水位,洪峰過境時水位超警0.51~1.85米。蓮花塘站接近保證水位,漢口站列歷史最高水位第五位。城陵磯江段、九江江段持續超警時間26~29天。
三峽攔蓄上遊洪量75億立方米
50萬畝耕地避免被淹
《瞭望》:有輿論認為,今年的洪水在三峽的防洪能力之外。在你看來,三峽工程對今年防洪有沒有作用?有哪些具體作用?
鄭守仁:今年7月初,長江1、2號洪峰時隔一天分別在長江上遊和長江中下遊形成,城陵磯水位直逼保證水位。這個時候很緊要了,長江防總調度三峽水庫及上遊水庫群攔蓄洪水,充分利用三峽水庫對城陵磯河段的防洪補償庫容,控制城陵磯水位最高漲至34.29米,實現了城陵磯河段不超保證水位34.4米的控制目標。
7月7日10時30分到7月16日14時,三峽水庫在高于汛限水位情況下,仍將出庫流量由30000立方米每秒逐步壓減到20000立方米每秒左右,大大減輕了下遊洞庭湖城陵磯地區等地的防洪壓力。
6月30日以來,長江上中遊城陵磯以上水庫群累計攔洪約187億立方米,其中三峽水庫共攔蓄洪水75億立方米。若這些洪水不攔蓄,長江中遊城陵磯蓮花塘站水位7月5日將突破保證水位,洪峰水位將接近35米,超保證水位時間將達7天左右,按照調度規程,需要動用城陵磯附近錢糧湖、大通湖兩個蓄滯洪區分蓄洪水,蓄滯洪區內50多萬畝耕地將被淹,38萬多人需要轉移安置。
三峽工程是越到關鍵時刻,越能體現其不可替代的作用。受益于三峽減少出庫流量影響,有效減輕了長江中下遊防洪壓力,減少了長江中下遊高水位持續時間,為長江抗洪防汛工作贏得主動。
《瞭望》:中小洪水面前,三峽能發揮作用嗎?
鄭守仁:今年的情況正好印證了這一點。三峽之所以要攔蓄中小洪水,是因為盡管長江幹流堤防經過加高加固達到規劃標準,但仍有不少重要支流和湖泊堤防尚未加固,大多數中小河流防洪能力仍偏低,降低湖區和幹流水位,減輕防洪壓力,還可以減輕對支流排澇影響。
2010年6月,經國家防總批復的《三峽-葛洲壩水利樞紐2010年汛期調度運行方案》中明確提出,在保障防洪安全的前提下,可相機進行中小洪水調洪運用,之後每年批復都是如此。
但我們也必須清醒地認識到,三峽水庫攔蓄中小洪水並不是無條件的,必須是在不影響水庫的自身安全(包括樞紐和庫區防洪安全)、荊江河段防洪安全和在長江防洪中發揮作用的前提下,並充分利用現代水文氣象預報技術,方可對三峽水庫進行調度。
為了規避防洪風險,啟用三峽工程攔蓄中小洪水,必須遵循三大原則:一是需要三峽水庫攔蓄中小洪水以減災解困;二是根據實時雨水情和預測預報,三峽水庫尚不需要實施對荊江或城陵磯地區進行防洪補償調度;三是不降低三峽工程對荊江地區的既定防洪作用和保證樞紐安全。滿足了這些條件,三峽工程才可以啟用攔蓄功能。
三峽是長江防洪體係關鍵工程
但非“萬能工程”
《瞭望》:三峽水庫的防洪庫容到底有多大?
鄭守仁:説到三峽水庫的防洪庫容,通常會提到221.5億立方米這個數字,這是三峽水庫汛限水位145米到正常高蓄水位175米之間的水庫容積。
通常情況下,我們認為水庫水面看作平面,平面以下計算出的庫容稱為靜庫容。然而,發生洪水時水庫水面不是水平的,水庫末端回水水面會上翹,實際水面線與水平面之間的水體稱為楔形體,容蓄了一定的水量。就像用臉盆倒水時,總是出水口的水比盆裏的水要低一點,水庫也像一個大水盆,水流通過三峽大壩下泄時,在庫尾水位會翹起一個“尾巴”也就是楔形庫容,這個“尾巴”加上“尾巴”以下的水,就叫做動庫容了。
其實,動庫容並不是新鮮概念,三峽工程早在初步設計時就已考慮了動庫容的影響。中國工程院在2010年《三峽工程階段性評估報告》中明確指出,雖然採用動庫容調洪攔蓄的洪量小于採用靜庫容調洪的洪量,但荊江河段的最大泄量和水庫壩前水位沒有超過採用靜庫容調洪的結果,是安全的。
《瞭望》:三峽在整個長江防洪體係中是什麼角色呢?
鄭守仁:三峽處于長江上遊來水進入中下遊平原河道的“咽喉”,緊鄰長江防洪形勢最為嚴峻的荊江河段,地理位置優越,三峽工程對長江上遊洪水的控制作用是上遊幹支流水庫不能替代的。三峽工程可以控制荊江河段95%的洪水來量,三峽水庫的控制和調節作用最直接、最有效,就好比是控制進入荊江洪水大小的“總開關”。
《瞭望》:在一般年份中,三峽在防洪體係裏局限性在哪呢?
鄭守仁:如何認識三峽,需要一個科學精神和客觀認識作為基礎。社會上有很多對三峽的誤解和質疑是因為缺乏科學的了解。三峽在長江防洪體係裏確實是關鍵一環,作用很大,但不同的氣象、水文、洪水情況,效果是不一樣的。不能認為有了三峽,長江就不會再遭洪水,給三峽貼“萬能”標簽;也不能出現了洪水災情,就全面否定三峽的作用。這兩種認識都是片面的、不科學的、不客觀的。
由于長江河道安全泄量與長江峰高量大洪水的矛盾十分突出,同時中下遊仍有80萬平方千米的集水面積,其中有大別山區、湘西-鄂西山地以及江西九嶺至安徽黃山一帶等主要暴雨區,有洞庭湖和鄱陽湖水係、清江、漢江等主要支流入匯,洪水量大,組成復雜。
三峽工程雖有防洪庫容221.5億立方米,但相對于長江中下遊巨大的超額洪量,防洪庫容仍然不足,如1954年大洪水,中下遊幹流還有約400億立方米的超額洪量需要妥善安排。
另外,三峽工程建成以後,將會引起中下遊河道衝淤變化,長江幹流的蓄泄關係、江湖關係及長江中下遊河勢都將發生新的變化,這些都還需認真進行研究。長江防洪問題的復雜性決定了長江防洪治理的艱巨性與長期性。
