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第14章 洪水的治理与共生(3)

目前,全国已有8.512万座大中小型水库建成,其中,有420座大型水库,库容量占全国水库总库容量的81%,为4204亿立方米,有69座大型水库库容量在10亿立方米以上;2704座中型水库,库容量占全国水库总库容量的14%,为746亿立方米;8.1448万座小型水库,库容量占全国水库容量的5%。而且,全国水库总库容量已相当于全国径流总量的1/6,达5184亿立方米。防洪库容量约占总库容的1/4,相当于各流域流域性洪水防御目标情况下设计洪量的1/7左右,达1300亿立方米。从2000~2002年间,长江的三峡、黄河的小浪底、珠江的龙滩和百色、松花江的尼尔基等12座正在建设或已经建成的大型水库,其总库容量达920亿立方米,防洪库容量达369亿立方米,它们都即将或已经为防洪发挥着不同程度的作用。

我国在20世纪出现了3个明显的洪水频发期。1930~1939年是第一个洪水频发期,1949~1963年是第二个洪水频发期,90年代以来,我国进入了第三个洪水频发期。

我国的8万余座水库在历次洪水中发挥了重要的防洪减灾作用。比如, 1963年8月上旬,海河流域南系沿太行山自南向北的特大暴雨致使山区河流洪水暴涨,大清河南支水库就削减了30%~80%的洪峰,拦蓄洪水18.7亿立方米。1991年,特大洪水发生在淮河流域,在6月30~7月12日这段时间内,当淮河干流第二次洪峰进入安徽时,大暴雨连降大别山区,佛子岭、磨子潭、梅山、响洪甸四大水库上游流域平均达到了850毫米的降雨量,累计46.9亿立方米,此时,水库拦蓄了19.9亿立方米的洪水,其中,梅山为淮河干流错峰47小时,响洪甸水库为其错峰83小时。7月11日,淠河横排头在经过水库的调洪、削峰、错峰后,其洪峰流量为5600立方米/秒,最高水位为55.82米。

另外,根据粗略计算,金寨县城如果没有梅山水库,1991年抬高将近4米的水位,就会造成更为惨重的损失。1995年7月,辽河的浑河流域发生的洪水是有史料记载以来最大的一次,但是此地区的水库在这场大灾难中起到了极大的作用,如大伙房水库蓄积了16.6亿立方米的洪水,为下游削减洪峰50%,错峰12小时;清河、观音阁、柴河这三座水库,也分别为下游削峰58%、70%和73%,使沈阳、抚顺城市的安全得到了保证,避免了160亿元的直接经济损失。对于全流域性洪水来说,起显着作用的无疑就是水库群。比如,在1998年洪水期间,长江上游干流8次洪峰先后遭遇了中游洞庭湖、鄱阳湖洪水,参与拦洪、削峰的就是长江流域的700多座大中型水库,拦蓄了约340亿立方米的洪水量,其中,充分发挥削峰、拦洪作用,防洪效益和巨大社会、经济效益的有长江干流的葛洲坝,支流丹江口、隔河岩、漳河;洞庭湖水系的拓溪、凤滩、五强溪;鄱阳湖水系的柘林等大中型水库。在长江第六、七、八次洪峰洪水中,葛洲坝水利枢纽每秒为干流削峰1800~2700立方米,把沙市(今荆州沙市区)的水位降低了0.15~0.22米。在长江的8次洪峰中,隔河岩水库共拦蓄了18.8亿立方米的清江支流洪水,把沙市(今荆州沙市区)水位降低了0.03~0.34米。在长江第六次洪峰洪水中,漳河水库关闸错峰,把沙市(今荆州 沙市区)的水位降低了0.08米。在三水库的联合调度下,沙市(今荆州沙市区)水位在长江第六次洪峰洪水中降低了0.49米,如果没有三水库的拦洪作用,沙市(今荆州沙市区)水位不可能仅是45.22米,而会达到45.71米。在长江第六次洪峰期间,丹江口水库洪水每秒的最大入库量达1.83立方米,下泄量达1280立方米,削减洪峰93%,拦蓄21亿立方米的洪水。如果少了水库的拦蓄,将会使下游杜家台分洪区遭受巨大的损失。长江第三次洪峰洪水期间,水库拦蓄洪水共12.8亿立方米,把城陵矶的水位降低约0.46米。1998年,江西柘林水库拦蓄两次洪峰洪水,拦蓄了19.8亿立方米的洪水,其突出贡献就是保证了京九铁路的安全,并减轻了下游防洪压力。根据初步分析,我们可以得知,在1998年洪水条件下,如果三峡水库建成,假使其调度规程是按初步设计拟定的,那么,通过三峡拦洪,荆州的水位可降低0.7米以上,武汉的水位可降低0.4米以上。

水库在调蓄洪水方面的作用是十分重要的。抗洪实践证明,对于干流来说,联合调度的水库群,使下游水位大大地降低,减少了洪量,具有十分突出的作用;对于支流来说,水库则有效地控制了局部洪水,使下游减轻或避免了洪涝灾害。但是,我们也能看出,水库防洪仍有一些不利因素存在,其主要原因就是我国江河径流在时间分配和空间分布上的不均匀性,使得水库防洪调度受到了制约。这些不利因素的主要表现在:

我国的七大江河干流中,控制性水库工程仍然比较缺乏,调蓄能力有限。我国各类水库中,可用来保坝调洪的约有1800亿立方米的库容,仅占洪水径流量的11%,而可用于保护下游防洪安全的,其防洪库容则更少了。

水库防洪调度现代化建设不先进。

目前,我国对防洪提出的要求与水库设计的洪水调度方式不能相对应。

对防汛安全构成严重威胁的老化失修水库,病、险水库增多。我们应高度重视局部的大暴雨,尤其是降在库区的暴雨。

上述因素使我国现有控制性水库工程的调节能力与欧洲、北美的发达国家差距明显,其防洪远不能满足社会和经济发展的要求。以美国来说,除了阿拉斯加和夏威夷,其全国河流约有1.7万亿立方米的年径流量,已建库容达1万亿立方米的水库,总库容占年径流总量的60%;而我国则有约2.7万亿立方米的年径流量,有8万多座水库建成,其总库容约相当于全国径流总量的1/6,约为5184亿立方米。

因此,发展水库防洪是我国治水的当务之急,如不修建控制性水库,许多大江大河将会受到洪水的严重威胁。以我国防洪工程体系总体布局为准则,在2020年以前,共106座大型水库被规划建设来承担流域防洪任务,可新增总库容量2712亿立方米的大型水库,新增大型水库库容量占已建及在建大型水库总库容量的61%;其中,防洪库容量1092亿立方米,新增大型水库防洪库容占已建及在建大型水库防洪库容的86%。如按规划实施,到了2020年,我国水库可达到8800亿立方米的总库容量,2800亿立方米的防洪库容量,水库总库容量与年径流量相比,其值可达32.5%(我国水资源紧缺的北方地区,如黄河流域、海河流域和辽河流域,该比例值高于其他流域),与美国1982年的水库总库容量与径流量比值相近。而水库防洪库容量与流域性洪水防御目标洪量相比,其值可达25.3%,与现在相比,增加了11%,控制性水库对流域洪水的控制能力也得到进一步地提高。但是,水库对洪水总量的控制能力仍有不足,要组成防洪工程体系,还必须依靠于堤防、蓄滞洪区等其他工程措施。建成规划水库后,可以联合运用已建水库,再与其他措施相配合,可以让我国七大江河重点防洪保护区的防洪标准达到流域防洪规 划所规定的,而且,规划水库的建成,有着十分重要的作用,它可以提高其控制河段的防洪标准。比如,长江流域的溪洛渡水库,不但可以配合三峡水库工程把长江干流的防洪标准进一步提高,而且还能将川江河段的防洪标准提高30年,从20年一遇到50年一遇;而黄河流域的古贤水库,则可以将138亿吨的泥沙拦堵,使禹门口至潼关河道淤积量减少53.7亿吨,下游河道淤积减少77亿吨,近似于在20年内,下游河道不会大幅度淤积抬高,此外,它还能同时与三门峡和小浪底运用,使黄河干流的防洪标准进一步提高。于此同时,病险库加固处理仍要抓紧,水库防洪调度现代化建设也需加强,技术先进、可靠、实用的水库防洪调度系统也待开发,如此,其防洪与兴利作用才能更好地发挥。

上面讲述的是工程减灾措施,下面我们来看看非工程减灾措施。

非工程减灾措施是根据一定的条件,在肯定工程措施作用的前提下,通过政策、法令、经济手段、技术手段和行政管理等,最大程度地减轻洪水灾害损失。主要内容包括洪水灾害预报、紧急救助、灾害应急、监测与预警、洪水灾害保险减灾规划、减灾教育与立法等。

如何给灾难“减肥”

暴雨洪涝灾害给人类带来的损失是巨大的。并且随着气候变暖,旱涝灾害的发生有增强之势。为了防灾减灾,将损失降至最低,我们应该采取有效的手段和对策。

1.要努力提高暴雨预报以及汛

期的气候预测准确率。暴雨可以直接成灾,而持续性大暴雨或者是连续的数场暴雨更可以造成洪涝灾害。

因此,准确预报暴雨的地点、范围、强度等,以及准确预测洪涝灾害的发生,对于更好地做防汛准备工作,减轻灾害造成的损失是至关重要的。

2.加强对暴雨及暴雨洪涝灾害

的研究。要大力推进暴雨天气预报,应充分利用新一代雷达、卫星、闪电定位等监测手段,进一步完善数值天气预报系统,建立和完善以气象信息分析、加工处理为主体的气象灾害预报预警系统,加强上下游联防,全面提高气象灾害预警服务的能力和水平。

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