汉江杜家台分洪工程行洪道分流效果分析

肖立国，王卫民，陶圣红，周海燕

（1.湖北省汉江河道管理局，433100，潜江；2.湖北省水利厅，430071，武汉）

一、汉江中下游防洪现状

汉江是长江中下游最大支流，全长1577km，流域面积 15.9万km2。汉江中上游河谷开阔，水面较宽，泄洪能力较强，而下游受两岸堤防约束，河道上宽下窄呈漏斗状，泄洪能力上大下小，极不平衡，导致汉江中下游地区历史上洪涝灾害频繁而严重。据统计，1822—1948年的127年间有76年堤防溃决，尤其是1931—1948年的18年就有11年溃口。

新中国成立后经过多年的建设，汉江中下游基本形成了以汉江下游堤防工程为基础、丹江口水库工程为骨干、包括杜家台分洪工程和沙洋以上14个蓄洪民垸在内的复杂的 “挡、拦、分、蓄”防洪工程体系，改变了汉江中下游地区过去三年两溃的局面，汉江中下游的整体抗洪能力有所提高。目前，在运用丹江口水库工程拦洪错峰的条件下，单纯依靠汉江下游堤防工程可基本解决10年一遇洪水，加上运用杜家台分洪工程可基本解决20年一遇洪水，再加上运用沙洋以上蓄洪民垸可基本解决100年一遇洪水。

二、杜家台分洪工程现状

杜家台分洪工程由汉江进洪闸（杜家台分洪闸）、行洪道、蓄洪区（汉南泛区）和长江泄洪闸（黄陵矶闸）等部分组成，是汉江中下游唯一的分洪控制工程，同时又被国务院确立为长江中游12个重点分蓄洪区之一。该工程自1956年4月建成至今已运用21次（分洪运用19次，分流运用2次），累计分泄汉江超额洪水196.68亿m3，有效地改善了汉江下游的防汛紧张局面。该工程在历次运用中，按实测洪峰水位与推算洪峰水位比较，降低仙桃站洪峰水位0.6～3.0 m，为保障汉江下游和武汉市的防洪安全发挥了巨大作用，防洪效益十分显著。

汉江进洪闸（杜家台分洪闸）位于仙桃市下游约6km处，为开敞式钢筋混凝土结构，设钢质弧形闸门。闸室全长411.93 m，共30孔，单孔净宽12.1 m，净高4.0 m，堰顶高程29.0 m，底板高程27.0m。该闸设计运用水位35.12 m，设计进洪流量4 000 m3/s；校核运用水位35.45 m，校核进洪流量5 300m3/s。1964年10月，该闸超标准运用，实测最大进洪流量为5600m3/s。目前，该闸经鉴定属于三类病险涵闸，存在着闸室自身抗滑稳定不满足规范要求、混凝土严重碳化及闸墩、胸墙等裂缝严重和闸门锈蚀等问题。

杜家台分洪工程行洪道系与东荆河并列的原汉江天然分流故道，上接汉江进洪闸，下通长江泄洪闸（黄陵矶闸），是汉江下游超额洪水经蓄洪区进入长江的泄洪通道，同时也承担部分蓄洪任务。行洪道长约74 km，共分为3段。其中，上段从杜家台分洪闸至周帮，长约21 km，由在原地面填筑的两道人工堤约束而成，堤距约800m，主要作用是引导汉江下游超额洪水进入蓄洪区，其进口与杜家台分洪闸下游海漫相接，在周帮附近逐渐扩大，呈喇叭形与蓄洪区相连。该段行洪道平时基本干涸，多半已被开垦种植和用于养殖，对泄洪有一定影响。中段、下段行洪道地处蓄洪区，从周帮经九沟桥至香炉山为中段，长约20 km，河道宽 700～2 600 m，有明显的主槽，左岸沿主河槽筑有洪北堤，右岸为堤身矮小、相互独立的洪南诸垸堤，有多条河流入汇，水系较复杂；下段为通顺河下游河道，从香炉山经蚂蚁山至黄陵矶闸，长约33 km，河道蜿蜒曲折，受天然节点蚂蚁山和两岸河滩地的三羊、赵家垴等8个蓄洪围垸约束，卡口重重，最窄处堤距仅300～400m，行洪断面不足，洪水宣泄不畅。

蓄洪区（汉南泛区）位于中下段行洪道和分蓄洪区外包线围堤之间，历史上曾是长江和汉江的自然洪泛区。蓄洪区总面积611.77km2（其中蓄洪区 460.13 km2，备蓄区 151.64 km2），蓄洪水位30.0 m以下蓄洪容积38.3亿m3。目前，蓄洪区内共有21个蓄洪围垸，围垦面积约占蓄洪区面积的91%。除仙桃市保丰垸垸堤严重欠高外，其余蓄洪围垸都具有一定的蓄洪能力。

长江泄洪闸位于行洪道出口，是杜家台分洪工程分泄汉江洪水进入长江的唯一泄洪口门，同时也是分泄长江洪水进入蓄洪区的唯一进洪口门。该闸于1970年建成，原设计为2级建筑物，经全面整险加固后核定为1级建筑物，包括排水闸和船闸两部分，具有防洪、泄洪、分洪、排涝、灌溉、航运等综合功能。其中排水闸系胸墙潜孔开敞式圬工重力结构，共9孔，单孔净宽7 m，净高 10 m，闸底高程15.0 m，闸顶高程31.0 m，在泄洪工况下泄洪流量可达到2008m3/s。

三、行洪道两次分流实况

1.2005年10月第一次分流

2005年9月29日至10月3日，汉江丹江口水库以上9.52万km2的区域普降大到暴雨、局部暴雨，面雨量达95 mm，产流量约 81亿 m3，最大7天洪量约78亿m3，约20年一遇。10月3日13时，丹江口水库最大出库流量14600m3/s；3日20时，最大入库流量30700m3/s；5日3时，最高库水位为156.95m，超汛限水位4.45m。

从10月4日13时直至7日11时，皇庄站流量一直维持在15 000 m3/s以上，洪水量级之大、时间之长均为历史罕见。汉江中下游各站除皇庄站外全线超过警戒水位，汉江发生了自1983年以来最大的洪水。水文部门根据前期水雨情预报，仙桃站将于10月7日20时出现洪峰，预计洪峰水位为36.20 m；汉川站将于10月8日2时出现洪峰，预计洪峰水位为31.00 m，汉江汉川到长江汉口河段水位落差将超过9 m，仙桃以下河段滩岸冲刷将极为严重。为确保汉江仙桃以下河段和杜家台分洪闸的防洪安全，湖北省防指决定于10月6日18时开启杜家台分洪闸，首次利用行洪道将汉江下游超额洪水直接分流到长江。

受杜家台分洪闸开闸分流影响，仙桃站于6日18时出现洪峰，比预报时间提前26小时，水位为35.46 m，比预报值低0.74 m；汉川站于6日21时出现洪峰，比预报时间早29小时，水位为30.34m，比预报值低0.66m。

至10月10日7时关闭闸门，杜家台分洪闸共开启85小时，共利用行洪道分流汉江下游超额洪水约3.7亿m3，降低仙桃以下河段水位约0.7m。

2.2011年9月第二次分流

2011年9月5—20日，汉江丹江口水库以上区域连续发生3次明显降雨过程，面雨量达287 mm，累计产流146.2亿m3，其中 14—21日 7天洪量约92亿m3，超过秋季20年一遇91.6亿m3的洪水标准4 000万m3，为新中国成立以来仅次于1960年、1975年、1983年秋季大洪水的第四位洪水。受调蓄能力限制，丹江口水库被迫先后6次长时间大流量泄洪，其中14日17时至21日2时，长达153小时下泄流量维持在10 000 m3/s以上；15日15时，丹江口水库最大出库流量13 200 m3/s，为2005年秋汛以来最大泄量，19日14时最大入库流量26600m3/s，21日17时最高库水位达156.60m，超汛限水位4.10m。

受丹江口水库泄洪影响，汉江下游水位迅速攀升，沙洋以下河段全线超警戒水位，仙桃站超保证水位。9月21日8时，沙洋以下江段水位超警戒水位0.64 m（沙洋站）至1.48 m（汉川站），汉江发生了自1983年以来的最大秋季洪水。18日7时，皇庄站洪峰流量达14 600 m3/s，且从17日晚长达135小时维持洪峰流量 13 600 m3/s。仙桃站自10日起水位持续上涨，18日22时达警戒水位35.10 m，21日8时为 36.21 m（洪峰流量 10 800 m3/s），超过保证水位0.01 m；21日9时达最高水位36.23 m，仅低于1984年9月的历史最高水位36.24 m。21日8时，杜家台分洪闸闸前水位达到35.60m，超过校核运用水位0.15m，洪水正从胸墙漫溢，30个闸孔一半已经漏水，涵闸自身安全风险正呈几何级数扩大。

同时，由于长江水位较低，汉江下游汉川站与长江汉口站水位相差11.15 m（21日 14时），汉川段实测最大流速3.67 m/s，汉江一桥附近实测最大流速5.6 m/s，落差之大，流速之急，极为罕见，仙桃以下河段滩岸冲刷极为严重。湖北省防指于20日23时将汉江防汛应急响应级别由三级提升至二级，决定依法主动分流，把损失控制在预定范围内。

9月21日12时30分，杜家台分洪闸开闸分流。受杜家台分洪闸分流影响，仙桃站水位持续回落，未出现36.30m的预报值，21日13时22分实测最大流量10700m3/s；汉川站于21日14时出现洪峰，洪峰水位30.55m。

9月23日18时，杜家台分洪闸开始关闭闸门，历时5分50秒全部关闭完毕。整个分流期间，杜家台分洪闸共开启53小时36分，共分流汉江下游超额洪水约2亿m3，有效降低仙桃以下河段水位约0.6m，减少仙桃站超保证水位时间50小时。

四、行洪道分流的效果和作用

2005年和2011年，湖北省两次利用杜家台分洪工程行洪道分流洪水，而未动用蓄洪围垸蓄洪，以最小代价换取了最大安全，是对汉江中小洪水（约20年一遇～50年一遇）调度模式的创新和补充。既以人为本，又给洪水以出路，体现了洪水管理的新理念，同时为今后汉江中小洪水的调度积累了经验。

①降低了汉江堤防及涵闸防洪安全，缩短了防汛时间，节约了防汛成本。两次分流，既确保了仙桃以下河段下泄流量在允许泄量以内，避免仙桃河段超历史极值风险，减缓汉川河段过流风险，又控制了杜家台分洪闸闸前水位，降低了涵闸自身安全风险。

②降低了杜家台分洪工程的运用损失。两次分流，均充分利用行洪道泄洪，蓄洪区内只有仙桃市新农垸、蔡甸区红星垸漫溃，在杜家台分洪工程历次运用中损失最小。

③有利于杜家台分洪工程今后的管理。行洪道本来就是“水路”，但由于杜家台分洪工程自1984年以来一直未分洪运用，而随着人口的增长、经济的发展，群众不断与水争地，占用行洪滩地，行洪道内乱围滥垦现象愈演愈烈，洪障较多，导致行洪道局部河段淤积壅水严重，既危及行洪道两岸堤防安全，又减少了杜家台分洪闸同开度下的分洪流量。通过两次启用杜家台分洪闸分流，不断唤醒群众的水患意识，让人们的认识上升到一个新的高度，促进人水和谐相处，也有利于今后的水行政执法。

④有利于湿地建设和改善水环境。杜家台分洪工程蓄洪区内的湿地自然保护区是世界上同纬度地区生态保持最好的一处湿地，具有其他地区不可替代的作用和地位，但长年承纳着周边工农业生产、生活的污水，水质污染严重，湿地在不断萎缩。行洪道分流后，汉江新鲜水体进入湿地，增强了水体的纳污能力，改善了水环境。

五、结 语

根据长委编制的《汉江夹河以下干流河段综合利用规划报告》，汉江丹江口水库二期工程完建和南水北调工程实施后，可基本替代沙洋以上14个蓄洪民垸的蓄洪量，同时杜家台分洪工程蓄洪区承担的分洪量将减少35%左右。但随着国民经济可持续发展和以人为本的要求，动用蓄洪围垸蓄洪的决策愈来愈难。因此，在汉江中下游防洪调度尤其是遭遇中小洪水时，利用行洪道分流将是优先考虑的洪水调度手段。

为完善行洪道分流的洪水调度模式，让行洪道成为安全的分流通道，建立中小洪水分流运用常态机制，实现适时适量灵活分洪运用的目标，现提出以下措施和建议：

①建议国家尽快对汉江下游堤防、杜家台分洪闸以及蓄洪区外包线围堤批复立项，按设计标准进行建设，以提高汉江下游堤防的抗洪能力，确保杜家台分洪工程的防洪安全。

②优先实施杜家台分洪工程行洪道整治工程，即对行洪道河滩地的阻水围垸实施平垸行洪，拓宽行洪断面，以提高行洪道的泄洪能力，同时按照分流工况下确保2 000 m3/s、争取2 500 m3/s分流量的标准，对行洪道两岸垸堤进行适当加固，积极推进“一河两堤、夹水出江”方案的实施。

③扩展杜家台分洪工程的原有功能，在汉江中下游遭遇中小洪水时，适时适量地利用行洪道分泄汉江下游超额洪水，以充分利用洪水资源改善蓄洪区内的水体水质，延缓蓄洪区湿地的进一步萎缩。

[1]湖北省防汛抗旱指挥部.汉江中下游防洪调度预案[S].1995.

[2]周海燕，梅军亚.汉江下游防洪对策初探[J].人民长江，2011（13）.

[3]万汉华，等.杜家台分蓄洪区汉江洪水调度方案研究报告[R].2001.

[4]陈冬桥，陈长江，周海燕.湖北省2005年汛期江河堤防防汛技术工作总结[R].2005.

[5]孙又欣，李嗣军，谭巍.2011年汉江秋季洪水应急处置案例分析[J].中国防汛抗旱，2011（6）.