三峡工程建成后长江湖北段再遇1954年和1998年洪水水位计算

2017-03-29江焱生郑治军姚黑字翁朝晖林江武卢少为

中国水利 2017年5期

关键词：江堤三峡水库三峡工程

江焱生，郑治军，姚黑字，江浩，翁朝晖，林江武，卢少为

（1.湖北省防汛抗旱指挥部办公室，430071，武汉；2.湖北省水利水电规划勘测设计院，430064，武汉）

三峡工程建成后长江湖北段再遇1954年和1998年洪水水位计算

江焱生1，郑治军1，姚黑字1，江浩1，翁朝晖2，林江武2，卢少为2

（1.湖北省防汛抗旱指挥部办公室，430071，武汉；2.湖北省水利水电规划勘测设计院，430064，武汉）

洪水风险图；三峡工程；1998年洪水；1954年洪水；防洪

根据长江流域防洪规划，长江中下游总体防洪标准为防御1954年洪水。为达到上述防洪标准，长江中下游规划采取合理加高加固堤防、整治河道、安排并建设平原蓄滞洪区等方式，结合兴利修建干支流水库，逐步建成以堤防为基础，三峡水库为骨干，干支流水库、蓄滞洪区、河道整治相配合，平垸行洪、退田还湖、水土保持等措施与防洪非工程措施相结合的综合防洪减灾体系。

三峡工程于2008年汛后进入试验性蓄水阶段，2010—2013年均达到正常蓄水位175.0m。三峡工程按正常规模投入使用后，遇100年一遇及以下洪水，通过水库调洪可使湖北省沙市水位不超过44.5m，无需启用荆江地区分蓄洪区；遇1 000年一遇或类似1870年洪水，可使湖北省枝城流量不超过80000m3/s，配合荆江地区的蓄滞洪区运用，可使沙市水位不超过45.0m，从而保证荆江两岸的防洪安全。

目前，湖北省境内长江干流堤防已全部达标，加上三峡工程的运用，防洪能力明显加强。在长江流域再现比1998年更大的洪水、甚至1954年洪水时，如何力争运用三峡水库调蓄而不运用分蓄洪区，确保长江干流堤防及沿江支流堤防和人民生命财产安全，是党中央、国务院和湖北省委省政府十分关心的问题。本文利用洪水风险图，对三峡工程建成后再遇1998年和1954年洪水进行了计算分析。

一、计算洪水条件

基于洪水风险图编制项目，运用洪水分析模型，根据长江干流实测地形条件，针对1954年和1998年经过三峡水库调蓄后的出库洪水过程，进行长江中游江湖洪水演进模拟。在三峡水库调蓄和长江中游启用分蓄洪区条件下，按照莲花塘34.4m控制分洪，其他条件与不分洪一致。

三峡水库调度：三峡水库按照正常蓄水位175.0 m、防洪限制水位145.0m、枯期消落低水位155.0m运行。汛期水库水位按防洪限制水位145.0m控制运行。若水库水位不高于155.0m，则按控制城陵矶水位不高于34.4m进行补偿调度。当水库水位高于155.0m，按对荆江河段进行防洪补偿调度，遇100年一遇及以下洪水，若三峡水库水位低于171.0m，按控制沙市水位44.5m进行补偿调节，相应控制枝城最大流量为56 700m3/s。

二、水位计算结果

运用洪水分析模型，计算湖北省境内长江干流河道的沿程洪水位，分析各控制站水位是否超警戒水位和保证水位，超多少,超警戒和保证的持续时间，以及超设计洪水位堤段的位置和长度。

1.遇1998年洪水的情况

如遇1998年洪水，三峡水库需蓄水110亿m3，最高蓄洪水位167.0 m。若不分洪，各控制站最高水位见表1。由表1可知，沙市最高水位44.85 m，监利站最高水位37.68m，莲花塘最高水位35.10m，汉口站最高水位29.22m。其中，石首至螺山超保证水位0.04~0.75m，持续时间19~49天；全线超警戒水位22~87天，其中石首以下超过70天，沙市44天。湖北境内长江左岸除黄广大堤有约75 km堤段漫溢外，其他堤段（下百里洲江堤—黄冈江堤）均未漫溢；右岸除松滋江堤有约20 km堤段漫溢外，其他堤段（荆南干堤—阳新江堤）均未漫溢。漫溢堤段约占湖北境内长江堤防总长的6.79%。

因此，如遇1998年洪水，即使三峡工程发挥拦洪作用，在不分洪的情况下，仍存在部分堤段洪水位超过堤顶高程。当然，实时调度过程中，在对洪水量级有一个基本判断的情况下，通过三峡及以上水库群的联合运用，进一步提升拦洪能力，防洪形势可进一步缓解。

表1 遇1998年洪水各控制站水位计算结果

表2 遇1954年洪水各控制站水位计算结果

2.遇1954年洪水的情况

如遇1954年洪水，三峡水库需蓄水185亿m3，莲花塘附近超额洪量275亿m3，汉口附近超额洪量60亿m3，湖口超额洪量38亿m3，总量373亿m3。如果不分洪，各控制站最高水位见表2。由表2可知，石首以下各站超保证水位0.75~2.59m，其中汉口站超保证水位（31.65m）1.92m，超保证水位持续时间20~49天，全线超警戒水位19~91天。湖北境内长江左岸监利洪湖长江干堤有约117 km堤段漫溢，汉南长江干堤44 km全部漫溢，武汉江堤有约95 km堤段漫溢，黄冈江堤、黄广大堤全线漫溢；右岸松滋江堤有约20 km堤段漫溢，荆南干堤无漫溢，咸宁干堤有约54 km堤段漫溢，武汉江堤有约80 km堤段漫溢，粑铺大堤、昌大堤全线漫溢，黄石江堤无漫溢，阳新江堤全线漫溢。左右堤漫溢堤段长度约占湖北境内长江堤防总长的50.50%。

因此，如再遇1954年洪水，长江沿线全部超设计洪水位，除荆江地区分洪区不启用外，其他分蓄洪区都要启用，防汛形势比再遇1998年洪水严重得多。