基于三峡工程背景下鄱阳湖地区防洪策略分析

蔡方昕 刘文标

1 概述

三峡工程的防洪效益显著,但主要考虑的是对湖北省和湖南省的防洪,对鄱阳湖地区的防洪没有进行考虑和研究。但是不得不面对的现实是:鄱阳湖区的汛期都在4月份～6月份,而三峡工程为了对荆江和城陵矶地区的防洪,在5月和6月增泄流量,腾出库容,这必然会抬高鄱阳湖湖口水位,延长鄱阳湖高水位时间,江水对湖水出流顶托将比建三峡前更加的严重,鄱阳湖地区及下游地区的防洪将更加的严峻。因此,三峡工程对鄱阳湖地区的影响应引起重视,采取有效的措施,解决其地区的防洪[1]。

2 鄱阳湖地区防洪现状

2.1 工程措施

1998年全省实行退田还湖前,鄱阳湖区共建有千亩以上大小圩堤288座,堤线总长2 946.1 km,保护耕地面积4 180.73 km2。

现有的蓄滞洪区主要为了防御1954年型洪水规划设置的康山蓄滞洪区、珠湖蓄滞洪区、蒋巷联圩的黄湖蓄滞洪区、赣西联圩的方洲斜塘蓄洪区4座,总蓄洪面积344.9 km2,有效蓄洪容积26.24×108m3,其中,康山圩有效蓄洪容积15.66×108m3[2]。

2.2 非工程措施

近年来鄱阳湖防洪非工程措施的建设取得较显著的效果。在防汛信息建设方面,鄱阳湖水系共有近300处水文情报站,在数量和地理位置上,基本满足防汛需要。在蓄滞洪区的建设、管理与运用方面,江西省有关部门也加快了研究步伐,相继出台了鄱阳湖区“退田还湖、移民建镇”规划、鄱阳湖蓄滞洪区运用补偿暂行办法等,启动了鄱阳湖蓄滞洪区安全建设工程的相关研究。

3 三峡工程防洪调度方式

1)对荆江补偿调度方式。对荆江补偿调度方式以控制沙市水位为调度目标,具体操作规则为:a.当遇到100年一遇及其以下洪水,三峡工程按控制枝城流量不大于56 700 m3/s与宜昌—枝城区间洪水进行补偿调度,使沙市水位不超过44.50 m,三峡工程下泄流量为:q=56 700-Q(m3/s)。其中,Q为当日宜昌—枝城区间流量。b.当遇100年～1 000年一遇洪水,控制枝城最大流量不超过80 000 m3/s,并采取分洪措施控制沙市水位不超过45.00 m,三峡工程下泄流量为:q=80 000-Q(m3/s)。其中,Q为当日宜昌—枝城区间流量。三峡水库调洪控制最高水位175 m。达到175 m后则以保证大坝安全为主,对洪水适当调节下泄。

2)对城陵矶地区补偿调度方式。为了既保证荆江地区的防洪安全又尽可能多地减少城陵矶附近分洪量,在三峡工程初步设计中,研究了对城陵矶地区补偿调度的操作方式,其基本思想为将三峡工程221.5亿m3的防洪库容划分为3个部分:第1部分的防洪库容用作既对城陵矶地区补偿也对荆江补偿;第2部分的防洪库容仅用作对荆江补偿;第3部分的防洪库容留作对荆江特大洪水进行调节。

初步将这3部分的防洪库容划分为:第1部分100亿m3;第 2部分85.5亿m3;第3部分36亿m3。具体操作规则为:a.当三峡库水位低于第1部分库容相应的水位时,三峡工程的下泄量q=min(q1,q2),但不小于26台机组发电流量约25 000 m3/s。其中,q1=56 700-Q1(m3/s)(Q1为当日宜昌—枝城区间流量);q2=60 000-Q2(m3/s)(Q2为第3日宜昌—城陵矶区间流量)。b.当三峡库水位高于上述水位而低于第1,第2部分库容之和,相应三峡允许泄量为q=56 700-Q1(m3/s)。c.当三峡库水位高于185.5亿m3库容的相应水位时,三峡工程当日下泄量为q=80 000-Q1(m3/s),但不大于当日实际出库流量。d.当三峡库水位达到175 m,则以保证大坝安全为主,对洪水适当调节下泄[3,4]。

4 三峡工程的调度对鄱阳湖防洪的影响

三峡水库采用“蓄清排浑”的运行方式,即每年汛期水中含沙量大时,尽量连水带沙一起排放到下游。做法是:每年5月～6月上旬为腾空防洪库容,用于接纳上游来水,将坝前水位降至防洪限制水位,6月～9月,水库一般维持此低水位运行。10月份水库蓄水(枯水年份将延续至11月份),水位逐步抬高到正常蓄水位,翌年汛前又降至防洪限制水位。库水位年内变化以5月特别是6月上旬的增泄流量最为令人关注,因为5月～6月是江西的雨季集中期,也是鄱阳湖水系主汛期。鄱阳湖水位的涨落,是五河来水与长江来水交汇作用的结果。长江干流主汛期为7月～9月,五河汛期4月～6月。一般情况下,江湖洪水不相遇。

三峡水库5月、6月上旬增泄流量实质上是人为地增大了江洪与湖洪的遭遇几率。根据长委规划办提供的三峡水库增、减泄流量等有关资料(如6月上旬可增泄6 440 m3/s～8 224 m3/s,就是5月也可增泄5 000 m3/s～6 000 m3/s)计算,5月、6月上旬增泄流量可抬高湖口水位。6月上旬抬高的最大值,大水年(1954年～1955年)为1.08 m,丰水年(1964年～1965年)为1.31 m,中水年(1956年～1957年)为0.86 m,最小值也在0.50 m以上。

从以上的研究可以看出,在5月份～6月份,三峡水库的泄水对鄱阳湖的影响是巨大的,对本身防洪压力巨大的鄱阳湖又额外的增加了防洪压力[5,6]。

5 防洪策略

1)提高堤防的防洪标准。为加强长江防洪体系的建设,稳定鄱阳湖区防洪大局,增强湖区抗御洪、涝灾害的能力,彻底改变湖区十年五灾的状况,必须对鄱阳湖区重点圩堤进行全面整治和加固,以提高鄱阳湖区及整个长江中下游的总体防洪能力。2)加快分蓄洪区的建设。为保障长江防洪安全,确保分蓄洪区能够及时启用和蓄滞洪区内人民群众生命及财产的安全,在蓄洪垸围堤达标建设的基础上,针对各蓄滞洪区安全建设滞后的实际情况,尽快实施各蓄滞洪区的安全设施建设是十分必要的。3)上游梯级水库的开发。随着上游控制性水库修建,可进一步提高防洪标准。赣江在万安、峡山和峡江水库修建以后,预留防洪库容16.2亿m3或 47亿m3,配合泉港分洪,可使南昌和赣东大堤防洪能力提高到100年～200年一遇。抚河在廖坊水库修建以后,抚西大堤防洪标准可提高到50年～100年一遇。4)合理调整三峡工程的调度方案。三峡水库运行对鄱阳湖的影响,从年最高水位看,增加的虽然不大,但是在本来鄱阳湖区防洪压力大的前提下,遇到大水年,使鄱阳湖区防洪压力增大,发生淹没的范围将更大,5月与6月最高水位的影响值都在1 m左右,而5月、6月正好是鄱阳湖区的汛期,这无疑人为地加大了鄱阳湖区的防洪压力,为此要加大水利设施建设,提高鄱阳湖区的防洪能力。建议调整三峡枯水期末为维持发电、下游航运的泄水时间,从而和鄱阳湖5月、6月的汛期高峰时间错开。建议三峡库区预留的221.5亿m3防洪库容考虑鄱阳湖防洪需要。5)非工程措施。a.加紧鄱阳湖区信息化建设,增加治理的科技投入。b.加强科学管理和执法力度。

总之,鄱阳湖乃至长江中游地区是我国目前受洪水威胁最严重的地区之一,即使三峡工程建成运行后,也不意味着其防洪工作的完成,而是一个较高标准防洪阶段的开始,鄱阳湖地区的江湖整治和防洪除涝工作任重而道远。对鄱阳湖来说,最突出的是洪水和泥沙的问题,要解决这两个问题,就要坚持“治本为主,标本兼治”的方针,从消除人水矛盾冲突,解决洪水与泥沙问题出发,实现经济社会、生态协调发展,从根本上消除鄱阳湖区的水患。

[1]钮新强.三峡工程与可持续发展[M].北京:中国水利水电出版社,2003.

[2]江西省水利规划设计院.江西省鄱阳湖二期防洪工程第六个单项可行性研究总报告[R].2009:2.

[3]长江水利委员会.三峡工程综合利用调度研究[M].武汉:湖北科学技术出版社,1997.

[4]水利部长江水利委员会.长江流域综合利用规划简要报告[R].1990.

[5]刘文标.三峡水库运行初期对鄱阳湖汛期高水位变化趋势的影响研究[D].南昌:南昌大学硕士学位论文,2008.

[6]傅 春,刘文标.三峡工程对长江中下游鄱阳湖区防洪态势的影响分析[J].中国防汛抗旱,2007(3):18-21.