长江防洪体系与总体布局规划研究

郭铁女;余启辉

【摘 要】长江防洪体系与总体布局研究是《长江流域综合规划》的重要内容.根据长江防洪现状及长期研究与规划实践,阐述了长江中下游、上游干流及主要支流防洪体系构成及防洪对策措施；介绍了长江洪水的蓄泄关系,重点阐明了中下游防洪总体布局.指出了三峡等控制性水利水电工程建成后,以及为应对未来气候变化和适应流域经济社会发展,进一步完善长江防洪综合体系建设的必要性. 【期刊名称】《人民长江》 【年(卷),期】2013(044)010 【总页数】6页(P23-27,36)

【关键词】防洪体系;防洪能力;总体布局;工程措施;非工程措施;长江 【作 者】郭铁女;余启辉

【作者单位】长江勘测规划设计研究院规划处,湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究院规划处,湖北武汉430010 【正文语种】中 文 【中图分类】TV212

1 长江防洪基本情况

长江中下游受堤防保护的11.81万km2的防洪保护区，是我国经济最发达的地区之一，其地面高程一般低于汛期江河洪水位5～6 m，有的低10余米，洪水灾害

最为频繁严重，一旦堤防溃决，淹没时间长、损失大，特别是荆江河段，还将造成大量人口死亡的毁灭性灾害。因此，中下游平原区是长江流域洪灾最频繁最严重的地区，也是长江防洪的重点。

通过长期治理，特别是1998年大水后的防洪建设，长江流域基本建立了由堤防、水库、蓄滞洪区、河道整治工程、防洪非工程措施等组成的综合防洪体系。目前长江中下游3 900余千米干堤已完成了达标建设，三峡工程运用后对长江中下游防洪发挥了巨大的作用，长江防洪能力大大提高。然而，由于长江防洪问题复杂，其防洪能力与流域重要的政治、经济和文化地位不相适应。随着国民经济的发展，长江流域特别是中下游沿岸地区在国民经济中的地位日显重要，对防洪的要求也将愈来愈高，与现有防洪能力的矛盾愈加突出。现阶段长江防洪仍存在以下问题： ① 洪水来量超过中下游各河段的安全泄量，三峡工程虽有防洪库容221.5亿m3，但相对于长江中下游巨大的超额洪量，防洪库容仍然不足，遇1954年型大洪水，中下游干流还有约400亿m3的超额洪量需要妥善安排，长江流域部分地区的防洪形势仍然严峻；② 防洪体系尚未完建，长江上游、中下游支流及湖泊堤防工程未达到设计标准，蓄滞洪区建设严重滞后，下游干流河道局部河势控制和调整工程尚未实施，防洪非工程措施建设仍较落后，山洪灾害治理还处于起步阶段等；③ 三峡及上游其他控制性水利水电工程建成后，清水下泄导致长江中下游长河段、长时期的冲淤调整，对中下游河势、江湖关系带来较大影响，尚需加强观测，并研究采取相应的对策措施[1]。 2 长江防洪体系

河流防洪采取什么样的对策，必须在充分研究河流洪水特点和防洪特性的基础上，根据流域的实际情况、防洪工程现状、防洪需要、工程措施采取的可能性及经济合理性等方面，进行科学比较选择。根据几十年的治江经验及防洪实际情况，《长江流域防洪规划》明确提出了长江中下游的防洪标准为：干流荆江河段百年一遇，对

遭遇类似1870年洪水有可靠对策措施；城陵矶以下河段以1954年实际洪水作为防御目标[2]。 2.1 防洪区划分

防洪区是指洪水泛滥可能淹及的地区。长江流域防洪区面积为15.38万km2，其中长江上游(主要包括云南、四川、贵州及重庆)为1.34万km2，长江中下游为14.04万km2。

长江中下游防洪区分为防洪保护区、蓄滞洪区及行洪区3类：防洪保护区是指遇防御标准洪水应保障防洪安全的地区，主要包括中下游干流堤防保护区，洞庭湖区、鄱阳湖区重点堤垸，主要支流城镇及尾闾地区，蓄滞洪区是指包括分洪口在内的河堤背水面以外临时贮存洪水的低洼地区及湖泊等，蓄滞洪区主要分布在长江中下游干流及部分支流；行洪区是指除防洪保护区和蓄滞洪区以外遇大洪水时洪水泛滥淹及的长江干流及主要支流两岸堤防之间的洲滩民垸、洞庭湖及鄱阳湖区的一般圩垸。长江中下游防洪分区基本情况见表1。

表1 长江中下游防洪分区基本情况分区面积/万km2人口/万人耕地/万hm2GDP/亿元防洪区14．0410784530．822814其中：防洪保护区

11．859710450．022136 蓄滞洪区 1．3574055．2398 行洪区 0．8433425．6280 2.2 长江中下游防洪体系

长江中下游防洪的突出矛盾是河道的泄洪能力与上游洪水来量不相适应。长江中下游干流河道有较大的泄洪河槽，一般洪水可以经过河槽注入东海，但遇到大洪水，受两岸堤防约束的河道，其安全泄量远不能满足要求。要使河道满足大洪水安全下泄的要求，如全部依靠堤防防御，根据1954年洪水计算，中下游堤防要普遍加高2～3 m，而目前堤防已经较高，再加高，风险很大，一旦失事，造成的灾害也更严重，还需重建、改建成千上万座各类穿堤建筑物，所花代价很大。因此，对于长

江中下游洪水，首先是以堤防为基础，利用河道把大部分洪水直接送入东海，对超过堤防防洪能力的洪水，则必须采取其他措施妥善安排。

根据多年研究，妥善安排超额洪水的措施主要有兴建水库及开辟蓄滞洪区。结合兴利在上游干支流兴建水库，也是一项重要的防洪措施。由于长江中下游洪水峰高量大、洪水组成复杂，加之水库规模受到淹没情况制约，且大多数支流水库的防洪目标主要还是防御本支流洪水，同时水库的设计、运行调度还必须考虑到兴利的要求。因此依靠水库拦蓄的超额洪水只能是一部分，对相当部分超额洪水，还须采取计划分洪措施。

堤防、蓄滞洪区、干支流水库是长江中下游防洪应当采取的主要工程措施，但是对于峰高量大、超过河道安全泄量的巨大洪水，需妥善安排，充分运用各种措施实施综合治理，才是最合理也是最经济的。因此长江中下游防洪治理的方针应是“蓄泄兼筹，以泄为主”。在工程的配合运用上，首先是通过加高加固堤防及河道整治，尽可能充分发挥河道泄洪能力，安全下泄洪水；对超过河道安全泄量的洪水通过水库拦蓄调节，必要时再启用蓄滞洪区。同时要保证工程措施正常发挥防洪作用，还必须建立洪水预报、预警系统，加强对洪水的控制管理，制订一系列的管理政策，为有效控制洪水提供保证。另外，防洪工程体系的防御洪水标准始终是有限的，要减少超标准洪水可能造成的损失，还需要加强非工程措施建设，防洪工程与非工程措施相结合，构成长江综合防洪体系。

因此，长江中下游防洪体系必须采取综合措施，即以堤防为基础，三峡工程为骨干，干支流水库、蓄滞洪区、河道整治相配套，结合封山植树、退耕还林，平垸行洪、退田还湖、水土保持措施及防洪非工程措施组成综合防洪体系。 2.3 长江上游干流及主要支流防洪体系

长江上游的洪水及洪灾特性与中下游有很大的差异，长江上游洪水陡涨陡落，峰高历时短，流速大；同时长江上游洪灾相对比较分散，淹没历时短，长江上游地区山

地约占50%，高原占30%，丘陵占18%，平原(含坝子)占2%。一旦发生洪水，大部分地区的洪灾相对比较分散，洪灾比较集中的是四川盆地(主要是岷江、沱江、嘉陵江中下游)的河谷阶地。由于洪水历时短，洪水过后两岸阶地很快出露。且长江上游地区之间的防洪体系一般相互独立。

根据长江上游的洪水及防洪特点，上游防洪一般也不可能采取单一的措施就能解决，必须采取综合工程措施，蓄泄兼筹，考虑在支流上游兴建调洪水库，中下游整治河道与修建堤防相配合，同时要加强水土保持工作，减轻山洪危害。另外要加强上游地区洪水的预测预报，加强河道管理等防洪非工程措施。

随着经济社会的持续发展，上游的洪灾损失有加重趋势，结合上游的防洪特点、洪灾特性及近些年的防汛工作实践，拟定长江上游综合防洪体系为：兴建调洪水库，河道整治、堤防相配合，封山植树、退耕还林，水土保持等工程措施与非工程措施相结合。

3 长江防洪总体布局 3.1 长江中下游防洪布局

为适应可持续发展要求，根据长江中下游防洪特点，拟定长江中下游防洪布局为：合理地加高加固堤防、整治河道，逐步安排建设平原蓄滞洪区，加快兴建干支流水库，加强上游水土保持，完善防洪非工程措施建设。 3.1.1 蓄泄关系研究

蓄泄关系的研究是长江中下游防洪规划的主要内容，是中下游防洪总体布局的依据。蓄与泄是共同解决防御对象1954年洪水的基本措施。三峡工程对削减上游洪峰作用很大；中下游支流水库对削减本支流洪峰作用较大，也可相应降低干流高洪水位，但由于支流洪水与干流洪水的组合与遭遇并不稳定，且中下游支流尾闾的防洪任务也很重。因此对有控制性枢纽的支流，其尾闾按河道安全泄量考虑，对于超过安全泄量的部分洪水，应由水库拦蓄或支流蓄滞洪区一起解决。

干流堤防设计水位相应的流量反映了长江洪水泄入下游或排入东海的水量，超过上述泄流量的超额洪量，须采取蓄滞洪区计划分洪妥善处理。堤防设计水位越高，泄入东海的水量就越大，超额洪量就小；否则超额洪量就要大。因此研究蓄泄关系主要是确定堤防设计水位，安排相应的超额洪量。

(1)关于三峡工程调度后的超额洪量。根据近年出现的高洪水位情况，结合长江流域的特点及规划方面的考虑，研究了3个具有代表性的设计水位方案，三峡工程按初步设计拟定的防洪调度方案实施调度后的超额洪量见表2。

表2 各方案超额洪量方案各控制站水位调度方案洪量/亿m3沙市城陵矶汉口湖口1沙市45．00m，城陵矶34．40m，汉口29．73m，湖口22．50m三峡(荆江补偿)02806850三峡(城陵矶补偿)021868502沙市45．00m，城陵矶35．00m，汉口29．73m，湖口22．50m三峡(荆江补偿)015018850三峡(城陵矶补偿)094159503沙市45．22m，城陵矶35．80m，汉口29．73m，湖口23．00m三峡(荆江补偿)0213300三峡(城陵矶补偿)002440

由表2可见，在遇1954年洪水情况下，方案2若只抬高城陵矶控制水位，城陵矶附近分洪量大大减少，但汉口地区的分洪量将由68亿m3增加到159亿～188亿m3；方案3按新中国成立以来的最高水位作为堤防设计水位，汉口地区的分洪量将达到244亿～330亿m3。由此可见，抬高城陵矶水位对武汉地区的防洪很不利，不符合“全面规划，统筹兼顾”及确保重点的原则。因此长江中下游各控制站水位仍维持1990年《长江流域综合规划》确定的水位，即方案1沙市45.00 m，城陵矶34.40 m，汉口29.73 m，湖口22.50 m。

(2)关于城陵矶防洪控制水位。根据相关专题研究成果，认为上游干支流控制性水库建成后，对中下游河道冲淤和水位的影响，还有待实际洪水检验，总的趋势应是在同等洪水条件下城陵矶附近水位会有所降低。因此，近期城陵矶防洪控制水位仍宜维持34.40 m，今后可根据中下游河湖冲淤调整、江湖关系变化及上游水库建

设的实际情况，对城陵矶防洪控制水位再作进一步研究，并论证是否需要调整。 (3)关于中下游超额洪量。研究表明，近年来江湖关系有所变化，根据现状各方面条件，如按三峡水库试验蓄水期防洪调度方案，考虑了对城陵矶补偿的防洪调度方式，遇1954年洪水，相应长江中下游总分洪量约为400亿m3。若进一步考虑长江上游干支流控制性水库相继建成，长江中下游总分洪量将明显减少，但超额洪量可能出现区域调整，今后需在加强原型观测和科学研究的基础上，采取应对措施。 3.1.2 总体布局 3.1.2.1 堤 防

根据“确保重点、兼顾一般”的原则，对长江中下游堤防分等级建设。荆江大堤、无为大堤、南线大堤、汉江遥堤以及沿江重点防洪城市堤防等为1级堤防。目前长江中下游干堤已基本完成达标建设，需重点加固与长江中下游干堤形成封闭圈的连江支堤，洞庭湖、鄱阳湖区重点圩垸堤防及支流重要堤防；还需对仍存在安全隐患的干堤、三峡及上游其他控制性水库建成后因河道冲刷及河势变化受影响的干堤及岸坡实施除险加固工程。

长江中下游堤防堤顶超高一般为：1级堤防2.0 m，2级及3级堤防1.5 m，其他堤防1.0 m。考虑到城陵矶附近的防洪形势在上游干支流水库建成前还不能完全改善，城陵矶附近长江干堤和东、南洞庭湖区堤防的超高在上述标准的基础上再增加0.5 m；江苏南京以下长江干堤地处感潮河段，加之江面宽阔、风浪大，镇江、扬州、常州境内堤防堤顶超高为2.0 m，无锡、苏州、泰州、南通境内堤防堤顶超高为2.0～2.5 m；洞庭湖及鄱阳湖风浪大、吹程远，重点垸堤防临湖堤超高2.0 m，临河堤超高1.5 m，蓄滞洪区堤防临湖堤超高1.5 m，临河堤超高1.0 m。 3.1.2.2 蓄滞洪区

按照防御1954年洪水标准，长江中下游干流规划安排了40处蓄滞洪区(洪湖分东、中、西3部分后，为42处)。根据目前长江中下游防洪状况，考虑三峡工程及至

规划水平年上游控制性水库建成后长江中下游防洪形势的变化，按照蓄滞洪区启用几率和保护对象的重要性，将40处蓄滞洪区分为重点、重要、一般和蓄滞洪保留区4类。重点蓄滞洪区为荆江分洪区，是防御荆江地区遇类似1870年特大洪水的重要措施；重要蓄滞洪区为使用几率较大的蓄滞洪区；一般蓄滞洪区为防御1954年洪水除重要蓄滞洪区外，还需启用的蓄滞洪区；蓄滞洪保留区为用于防御超标准洪水或特大洪水的蓄滞洪区。

对重要蓄滞洪区和一般蓄滞洪区，在进行蓄滞洪区围堤加高加固的同时，要在区内进行安全区、安全台等建设，调整产业布局和结构，限制人口迁入和新增重要产业；对蓄滞洪保留区可基本不限制其发展，进行围堤加高加固及安全转移道路、通信预警系统等的建设。对于荆江分洪区，要加强已建安全设施的管理，其安全建设以转移道路、通信预警设施建设为主，同时考虑三峡工程建成及上游干支流控制性水库建成后荆江分洪区使用几率逐步减小的实际情况，可放宽对荆江分洪区经济发展的限制，有条件时通过论证可适当扩大主要安全区的范围；对武汉附近区的东西湖蓄滞洪区，深入研究论证调减蓄滞洪区范围或取消的可行性。 3.1.2.3 水 库

根据总体规划要求，上游干支流建库除承担所在河流(河段)的防洪任务外，还应配合三峡水库对长江中下游发挥防洪作用。

(1)规划对长江上游干支流水库采取分期分类预留防洪库容，并结合洪水遭遇情况采取逐步蓄水方式运用。除三峡水库外，7月份长江上游干支流水库共预留最大防洪库容约340亿～360亿m3，其中金沙江干流预留防洪库容220亿～249亿m3；雅砻江预留防洪库容50亿～60亿m3，为落实雅砻江防洪库容50亿m3的低限要求，拟进一步扩大锦屏一级防洪库容；岷江预留防洪库容30亿～40亿m3，为落实岷江防洪库容30亿m3的低限要求，拟进一步扩大瀑布沟防洪库容；嘉陵江预留防洪库容约21.89亿m3；乌江预留防洪库容10.25亿m3。

(2)中下游支流规划兴建清江姚家坪，资水金塘冲，澧水宜冲桥、凉水口、新街，赣江峡江，信江流口，饶河浯溪口等具有防洪作用的水库；扩大已建的五强溪、涔天河、丹江口、万安、柘林等水库的防洪库容。

(3)继续开展对病险水库(闸)除险加固。全面完成大中型和小(一)型病险水库除险加固，基本完成小(二)型水库和大中型病险水闸除险加固，恢复防洪库容，增强洪水调控能力。 3.1.2.4 河道治理

长江中下游干流河道按照河型和控制节点划分为30个河段。根据河段的重要性和治理的迫切性将30个河段分为重点和一般两类：重点河段为河段内分布有重要堤防、城市、港口或重点工程，在国民经济建设中有重要作用和影响，已确定为重点开发区的河段，或有综合利用价值的河段，或在防洪、航运、水资源利用等方面存在的问题与矛盾较突出，需要抓紧治理的河段。包括宜枝、上荆江、下荆江、岳阳、武汉、鄂黄、九江、安庆、铜陵、芜裕、马鞍山、南京、镇扬、扬中、澄通、长江口等16个河段。一般河段为在防洪、航运、水资源利用或其它方面存在的问题也较突出，需要进行整治的河段。包括陆溪口、嘉鱼、簰洲湾、叶家洲、团风、韦源口、田家镇、龙坪、贵池、马垱、东流、太子矶、大通、黑沙洲等14个河段。 长江中下游河势控制规划以稳定现有河势为主，对局部河势变化较大，不能满足经济发展要求的局部河段进行河势调整。中下游干流河势控制的基本方向是：对于边界条件控制较强的微弯单一型河段，稳定现有河势；对于弯曲型河段，在满足防洪和地方经济发展要求以及不影响上下游河势变化的前提下，可通过裁弯工程和河势控制工程将其改造为较稳定的微弯型河道；对于支汊分流比较小，且支汊内没有重要厂矿企业、设施和特殊利用要求的多分汊河段，在满足防洪和上下游河势控制规划要求的前提下，可采取塞支强干的措施，使河道由多汊向少汊方向发展；对于少数分汊河段，也可采取堵塞支汊并形成单一河段的方案；对于支汊分流比较大或汊

内有重要厂矿设施的分汊河道，则维持现有河势和汊道分流比。

根据河势控制规划，中下游干流河道规划治理工程主要包括河势控制工程与河势调整工程。① 河势控制工程。为应对上游来沙大幅减小可能带来的不利影响，近期拟对中下游干流河道已有护岸工程进行全面加固，继续发挥其对河势的控制作用，避免清水下泄可能导致的河势变化。同时，对已经出现的和可能出现的新崩岸险情进行治理，避免崩岸险情加剧而引起的河势调整，维护河势和岸坡稳定，保证堤防安全，并为进一步的系统治理打下基础。远期河势控制工程的具体布局，需根据三峡等工程建成后的河道演变情况，进一步深入研究确定。② 河势调整工程。为更好地满足中下游防洪、航运及经济社会发展的要求，需在全面稳定现有河势的基础上，结合新的水沙条件下中下游河道的变化趋势，在河势控制规划的指导下，对局部河段的河势进行适当调整。 3.1.2.5 防洪非工程措施

进一步加强水文气象预报研究(特别是三峡水库运行后长江中下游洪水预报方案编制)、干流水库建成后产汇流规律变化研究、水库群预报调度技术方案研究，提高水文气象监测预报水平。继续推进防汛指挥调度系统建设，研究以三峡水库为骨干的干支流水库群联合调度方案，建立水库联合调度系统。建立完善的长江流域防洪政策法规体系。制定干支流洪水调度方案和超标准洪水的防御对策。加强山洪灾害的监测预警工作等。

3.2 长江上游干流及主要支流防洪布局

长江上游干流和主要支流的防洪区主要为成都平原、干流沿岸的重要城镇和大片农田、各主要支流中下游河段一级阶地的重要城镇和大片农田等。

上游干流及主要支流可依据各自的治理开发条件，采用工程和非工程措施形成综合防洪体系，解决各自河流的防洪问题。上游干流、岷江中下游、沱江、嘉陵江中下游、乌江中下游建成堤库结合的防洪体系；安宁河、涪江及渠江上游建设调蓄水库，

中下游主要以护岸结合堤防加固为主；汉江中下游在续建丹江口水库、扩大其防洪作用的基础上，加固现有堤防，建设蓄滞洪工程；洞庭湖、鄱阳湖水系按规划标准加固现有堤防，新建具有防洪能力的水库，扩大已建部分大型水库的防洪作用，加强蓄滞洪区建设，强化河道整治；青弋江、水阳江及滁河等支流以堤防建设为主，配合建设上游水库和下游蓄滞洪区及分洪道。同时，加强山洪灾害的监测预警及群测群防工作。 3.3 城市防洪

位于长江中下游干流沿岸的荆州、岳阳、武汉、黄冈、鄂州、黄石、九江、安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山、南京、镇江等14个地级以上城市，系依靠以堤防、蓄滞洪区、水库、河道整治等组成的长江中下游综合防洪体系保障其防洪安全。位于长江口的上海、南通等城市防洪以加固堤防为主。重庆、宜宾、泸州、宜昌等城市的防洪安全依靠堤防和上游水库组成的防洪体系。成都、昆明、贵阳、长沙、南昌、合肥等位于支流的省会城市防洪体系以堤防为主，按相应标准加高加固堤防形成防洪保护圈，清除河道障碍，保障防洪安全。 3.4 支流(含中小河流)治理

支流治理的重点是保障河流沿岸易发洪涝灾害的县城、重要集镇及万亩以上基本农田等防洪保护对象的防洪安全。山丘区河流以县城、重要集镇河段为重点，浅丘区河流以沿河人口和农田较集中的河段为重点，平原盆地区河流以洪涝排泄出口河段和河道淤积卡口河段为重点。

支流(含中小河流)治理工程措施以河道整治、河势控导、河道疏浚和清淤、堤防护岸、除涝等为主，根据不同河流的特点，因地制宜、经济合理地采取非工程措施，在合理确定河道的控导线、禁止侵占河道滩地的前提下，合理提高治理标准。 3.5 山洪灾害防治

山洪灾害突发性强，预测预报难度大，具有季节性强、成灾快、易造成人员伤亡等

特点。目前流域内的山洪灾害防治还处于起步阶段，山洪灾害已经成为山丘区经济社会可持续发展的重要制约因素之一。

山洪灾害防治应以防为主、防治结合，以非工程措施为主、非工程措施与工程措施相结合。对于受山洪灾害威胁的地区，规划采取建立监测预警系统和群测群防的组织体系、强化风险区管理、编制和落实防御预案、加强宣传教育等非工程措施，结合堤防、护岸、谷坊、拦沙坝、排导沟、水库等工程措施，逐步形成完善的山洪灾害防治体系。对处于山洪灾害危险区、生存条件恶劣、地势低洼而治理困难区的居民，应结合移民建镇实施永久搬迁。 4 结 语

为保障流域经济社会可持续发展，按照“维护健康长江、促进人水和谐”为基本宗旨的新时期治江思路，长江流域应继续完善防洪综合体系建设。一是加快防洪工程体系建设。根据长江洪水在未来气候变化和三峡等控制性水利水电工程建成运行背景下出现的新形势与新问题，加强两湖地区重点堤防、连江支堤、支流重要堤防和防洪矛盾突出的省际支流堤防的达标建设，加快重点蓄滞洪区建设，结合兴利修建干支流水库，充分发挥三峡工程及干支流控制性水库的防洪作用，加快病险水库除险加固，加强城市防洪工程建设，加大山洪灾害防治力度等。二是继续强化防洪非工程措施建设。完善气象、水文站网建设，加强长江防汛指挥调度系统建设，开展以三峡水库为中心的水库群及防洪体系的防洪调度，加强以监测预警为重点的山洪灾害防治非工程措施建设，加强蓄滞洪区管理等。

通过防洪工程与非工程措施的建设，到2020年，长江流域重点城市及防洪保护区在遇标准以内洪水时基本不发生灾害，在遇超标准洪水时最大限度地减少人员伤亡和财产损失，并使山洪灾害防御能力得到显著提高。 参考文献：

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