三峡工程对长江中下游防洪减灾的作用
三峡工程对长江中下游防洪减灾的作用
摘要：防洪是三峡工程最主要的目标。以长江中下游现有的堤防条件、行洪能力以及分蓄洪工程等方面的条件，可得出结论：只有三峡工程才能从根本上解决它们所面临的问题：利用大坝防洪、发电、航运、养殖、旅游等巨大的综合经济效益，必将开创长江中下游防洪的新局面。
关键词：长江中下游；防洪减灾；综合经济效益；三峡工程
防洪是修建三峡工程的主要目的。在三峡工程可行性论证中，经反复分析论证后由中央抉择，批准修建，并充分肯定了三峡工程的防洪作用。
1 从现有的堤防条件看三峡工程的防洪作用
为了提高河道宣泄能力，自古以来除疏导水流通道外就是采用筑堤措施。解放后，我国根据长江防洪“三步走”目标，限于当时的技术和经济条件，首先采取了巩固堤防的措施，截止20
世纪80年代就完成土方数30余亿m3。但由于长江干支流两岸堤防都是历代累积起来的，堤基堤身都存在不少隐患，如堤基不良，堤身不固，白蚁穿穴；每逢汛期，
急流顶冲，险象环生修筑堤防后，泥沙只限于沉积到河道内，这样就抬高了水位，减少了流量，因而又迫使人们不断加高堤防。荆江大堤就是历史上逐年加高的。沙市大堤上有个清朝修建的镇河宝塔，塔基现已在堤顶下7.26m的地方。目前，堤身平均高达13m，最高达16m。形成了“人在江底走，水在头上流”的“地上悬河”。万一大堤溃口，数万秒立方米的洪流，以10多水的水头冲泻而下，将会使荆江以北，汉江以南1.8万km2的地区，1100万亩耕地，1000多万人口以及特大城市武汉和附近交通干线陷入滔滔洪水之中，造成毁灭性灾害。荆江大堤虽然经过建国以来的二期加固，目前，安全泄量也仅为600000m3/s，只能抵御10年一遇的洪水，抗洪能力极低。有关资料显示，长江中下游堤防如全部按1954年最高水位(即不溃口的水位)加高加固，还需土石方约90亿m3，其投资将比建三峡工程还浩大；况且，经科学论证，继续加高荆江大堤在经济上、技术上都很困难。
根据长江流域规划，长江中下游防洪治理的方针是“蓄泄兼筹，以泄为主”，即大力整修堤防，充分发挥河道的泄洪能力，有计划地利用中下游平原湖泊低洼地区兴建蓄洪垦殖区，
或利用部分圩垸作分蓄洪工程，根据堤防控制水位及时分蓄超过河道泄洪能力的洪水；结合兴利，修建干支流水库，利用水库凋洪，必要时设置一部分专用防洪库容来凋洪，以逐步替代中下游平原分蓄洪或减少运用机率。在干支流水
库中，由于三峡水库的地理位置和自然条件优越，控制了长江上游流域面积100万km2的洪水来源；而且，紧接四川暴雨区的下游，临近中下游防洪重点保护区和荆江大堤；三峡坝址又具有修建高坝的优良的地质和地形条件，可建巨型水库调蓄洪水直接控制荆江河段洪水来量的95%以上，武汉以上洪水来量的2/3左右，因此，三峡水库对长江中下游防洪无疑可起重要的作用。对长江近百余年的几次大洪水按长江中下游堤防的设计防御水位标准汁算，综合长江干支流上可能兴建或已兴建的其他水库，包括中游支流水库相应的凋洪作用，还需要三峡枢纽提供约300～400亿m3的防洪库容。三峡工程建成后，在上游形成库容为393亿m3的河道型水库，可调节防洪库容达221.5亿m3，能有效地拦截宜昌以上洪水，滞纳上游100万km2的洪水。
长江河槽的安全泄量标准为：宜昌以下枝城至九江湖口约为60000～80000m3/s，超过上述流量即可能决堤成灾。据水文资料记载，宜昌以上洪水来量大于80000m3/s，从1153年
以来有8次；从1877年有实测记录以来大于60000m3/s 有24年次；历史最大洪水为1870年，达110000m3/s。而在建的三峡水库，利用其防洪库容调蓄洪水，能将洪水流量从83700m3/s减少到56700m3/s，大大削减了洪峰流量，能确保汛期沙市(45m)、城陵矶(34.4m)、汉口(29.73m)、湖口(22.5m)等水位均处于保证水位之下，使荆江地区的防洪标准由目前
的10年一遇提高到百年一遇；即使遇千年洪水或1870年洪水，配合荆江分洪及其它临时分洪措施，可保荆江大堤安全。
让我们来看1870年的洪水。如果当时有三峡水库拦蓄200亿m3洪水，配合荆江分洪可将洪峰从110000m3/s削减到80000m3/s以下；如要用堤防削减这200亿m3的洪水，就得加高堤防3～4m；而两者的安全度则远远不相同：一个是用钢筋混凝土的大坝拦蓄洪水，另一个则是用已经很高的土堤去抵挡汹涌澎湃的洪流，孰优孰劣，一目了然。
2 从河湖的行洪能力看三峡工程的作用
按照“蓄泄兼筹，以泄为主”的方针，仍应尽可能地发挥“泄”的作用。增大排泄水量，可以数
学公式表示为泄量=江宽×水深×江水流速式中，江宽为两岸堤防限制，可视为定量；江水流速受江堤与泄量制约；比较而言，唯有江水的深度是可能安全调节的。调节的方式有两种，一种是加高堤防，另一种是通过清理河道取得相对深水位。
但是，仔细算来，就是长江河道平均清淤0.5m，由于作业环境不同，这个工程量也是异常浩大的，非短时间可以完成，而洪水却可能随时而至，靠人工清淤防洪很难实现。
让我们来看1998洪水。洪水流量并不比1954年大，却造成了长江中下游全线吃紧的被动局面，探其究竟，最主要
的原因还是中下游泄洪不畅，形成“上压下托”所致。行洪不畅的原因，除了干堤河床淤积以外，还与干支流水系如洞庭湖等的蓄洪能力大大降低有关。洞庭湖四百多年来担当了长江的巨大分洪分沙任务和天然湖泊的调蓄作用。据统计，长江年入湖沙量约1亿吨，时至今日，天然湖泊面积由1825年的6000km2(俗称“八百里洞庭”)缩减为2600km2，蓄水容积由1949年的293亿m3减少到174亿m3，而实际有效的调洪容量不过50亿m3。
若不控制长江来的洪水与泥沙，单靠加高堤防与平原蓄洪，不但无以解决湖区的防洪问题，
而且一旦洞庭湖消亡，失去其仅存的现有调蓄能力，将使长江中游与周边城市的防洪形势更为严峻。
解铃仍须系铃人。长江河道及其干支流水系的淤积，症结就在于长江洪水挟沙量大，淤积严重。三峡建库，可高坝拦洪，遏制水沙。三峡水库在建库初期，由于水库清水下泄，下游一段河床有可能产生下切，刷深河床，但许多专家认为，刷深总比淤高好。并且每年能将通过坝址的5亿多吨泥沙的70%截留于库内，减轻荆江河段淤积。即使由于三峡大坝和葛洲坝为防库内淤积而采取冲沙方式，其冲沙量也只是集中在中游二百公里范围内，不会危及荆江大堤及洞庭湖区，相对而言，也易于处理。
三峡水库作为高坝中库，采用“蓄清排浑”(即在汛期水
库维持低水位运用，使洪水和泥沙能够顺畅地排出库外)的方式，利用其200亿m3的防洪库容，通过汛前腾出库容，以蓄滞洪水；枯水期则增加泄量，对中下游进行补偿调节，使长江保持稳定的水量及流速，带走泥沙，这样就能大大减轻泥沙的威胁
3 从分蓄洪工程看三峡工程的作用
分蓄洪区是长江防洪体系的重要组成部分，但是，分洪带来的各种损失将会是巨大的，而且也不能全部解决问题。
50年代设置的荆江分洪区已“人满为患”，达到43.8万人，并且已兴建了不少工厂企业；分洪区实际已成为人口密集的经济区。湖北省在长江沿线共建有13个分蓄洪区，总面积8307km2，区内现有人口389.48万人，分洪时需转移286.59万人；区内工农业产值283亿元，固定资产419亿元，一旦分洪，损失将是巨大的。
况且，经专家们多次论证认为，即使启用荆江分洪区，也只能解决宜昌80000m3/s的流量，相当于50年一遇的洪水(百年一遇洪水是83700m3/s)，超过80000m3/s的流量，现在还未找到合适的办法。
三峡水库建成后，长江最险段荆江段的抗洪能力也达到了百年一遇，这就大大降低了启用分蓄洪区的机率，也相当
于适当缩小了分蓄洪区的面积；这就有利于国家集中力量修建高标准的分蓄洪设施，迎接千年一遇的洪水。
4 从国家经济状况看三峡工程对防洪的巨大作用
三峡工程建成后所取得的巨大经济效益可作为加强堤防、清理河道、修建高标准、大蓄量的分蓄洪区以及平垸行洪、移民建镇、运用高新技术防洪的“坚强后盾”。
长江堤防都是历史形成的，安全系数参差不齐，许多堤段都亟待整修。1998年九江市长江干堤、孟溪大垸、安造垸和嘉鱼合镇垸相继溃决，充分暴露了这一问题的普遍性和严重性。加强堤防、清淤泄洪、修建分蓄洪区以及平垸行洪，移民建镇这些措施都是需要强大的经济实力作后盾的。
长期以来，“国家出钱，农民出工”的水利模式，给并不富裕的国家财政背上了沉重的负担。水利投资亟待有一个新的突破口。让我们再次把视线投向举世瞩目的三峡工程，这是“以鳄养鳄”给我们的启示。
三峡工程建成以后，仅其防洪―项的效益就非常巨大。以1998年受灾最严重的湖北省为例，据不完全统计，’98湖北水利工程抗灾减灾效益就达1009亿元。但是，由于洪水的肆虐，也造成了巨大的损失。其中，受灾人口2466.15万人，死亡560人；因灾死亡大牲畜24.67万头；农作物受灾
面积2914.89万亩，成灾1896.4万亩，绝收809.1万亩，倒塌房屋52.66万间，各类企业停产半停产1.51万家，水利、交通、电力、通信等基础设施损毁严重，其中水利工程水毁达38.11亿元。全省各类直接经济总损失就达328.32亿元。三峡水库建成后，这些损失和分洪造成的财产损失以及由分洪而引发的疫病传播、环境污染等都是完全可以避免的。
三峡工程最直接的经济效益就是发电。三峡电站共有单机70万kW的机组26台，装机总容量1820万kW，年发电量847亿kW?h，以低于现在宜昌市的电价0.50元/kW?h计算，仅发电一项就可获利400多亿元。长期以来，人类与洪水展开了激烈的拉锯战：你修我毁，你毁我修，国家每次投入的巨大资金都随洪流的消退而损失。三峡工程虽然投资巨大，但是一次投资，子孙受益。功在当代，利及千秋。这种治理→收益→再治理→再收益的过程是一个连续不断的投
入与回报的良性循环运动，也是实现“可持续发展”的过程。
当然，三峡水库也有它自身的不足，如库容还不够大，“蓄清排浑”会造成一定程度的冲刷等不足；即使三峡大坝建成，也不能完全解决长江中下游的洪水问题；长江防洪，仍是一个系统工程。但三峡大坝的修建，已是启动了整个循环运动最为关键的一环，随着对长江
中下游水患系统性研究与治理的逐步展开，长江，这条狂奔了几千年的河流，将会为中下游人民带来无限福祉。
