Voluntour义工旅行|长江防洪，有多难？

_本文原题：长江防洪，有多难？

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本文由
***客户端 x 星球研究所
联合发布
长江
亚洲第一长河
我们的母亲河
汇聚1万余条支流
占据全国径流量的1/3
滋养近5亿人口
流域横跨全国19个省市自治区
（万里长江静静流淌过千年古城荆州，摄影师@邓双）
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但是长江频发的大洪水
又带来巨大灾难
1931年死亡14.5万人
1954年死亡3.3万人
1998年死亡1526人
（以上数据仅包含直接死亡数）
而当2020年的滔滔洪水
再次来袭
我们
如何才能守卫？
（位于湖北省鄂州市的观音阁下部被江水淹没，摄影师@冯光柳）
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01
堤防
长江源于青藏高原
容纳百川东流入海
按地形大致可分为
七个区域
（长江水系地形图，请横屏观看，制图@ 陈志浩/星球研究所）
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最西端的江源区
高寒少雨、荒无人烟
河水肆意横流
（长江北源楚玛尔河，摄影师@刘夙培）
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横断山区、秦巴-武陵山区
则山高谷深
洪水受地形束缚
难以漫流
危害相对较小
（流经云南省丽江市古城区金安镇附近的金沙江，摄影师@ 李祺）
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这里的城镇乡村
也大多明显高于河面
并不用建起高大的堤防
需要防范的主要是山洪泥石流等
（金沙江边的攀枝花市沿河谷两岸分布，摄影师@君子裕）
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低洼的四川盆地
虽汇聚四方来水
但由于地势抬升
河流下切较深
大洪水的威胁只限于河边少数地区
（金沙江畔背山面水的宜宾，摄影师@水手郑志华）
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最东端的长江下游区
自江西省湖口县至入海口
没有大的支流汇入
且江阔水深、东临东海
洪水容易下泄
因此这里的大洪水
往往来自中上游而非本地
而紧邻中游的安徽河段最易受影响
（安徽省芜湖市长江江面，请横屏观看，摄影师@张浩然）
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江汉-洞庭盆地与鄱阳湖盆地腹地
则是饱受洪水之苦的最主要地区
这里地势低洼
前者海拔普遍在20-40m
后者则为10-30m
四周群山环绕
大小河流纷纷向中心汇聚
（长江中游两大盆地示意，制图@ 陈志浩&郑伯容/星球研究所）
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河水与泥沙
冲积出肥沃的土地
人烟稠密、经济繁荣
（武汉市西郊汉江两岸的农田、村镇，图片来源@VCG）
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但盆地内河流落差小
水流易于壅塞
每到汛期
上游下泄的洪水
本地降下的暴雨
下游顶托的水流
三者合力迅速推高
干流与支流的水位
再加上
膨胀的人口围湖造田、开荒种地
许多能调蓄洪水的湖泊
显著萎缩甚至消失
洪水无处宣泄
（江西省余干县康山乡的圩[wéi]田，位于鄱阳湖东南，图片来源@VCG）
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于是
最早自东晋起
盆地中生活的人们
开始在长江两岸筑起堤防
作为抵御洪水的基础防线
但堤防束缚水流的同时
也阻碍了泥沙溢出河道
大量泥沙在河道内淤积并抬高河床
大堤也不得不相应加高
形成恶性循环
（荆江大堤上的荆州万寿宝塔，建于明代，由于大堤不断加高，塔基已低于堤面7m多，摄影师@邓双）
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与此同时
受制于技术和经济条件
早期许多堤防并不牢靠
每到汛期屡屡溃口
汹涌的洪水撕裂大堤
冲刷地表
常形成深达数米的深潭和水道
洪水肆意横流、泛滥成灾
所到之处房倒田毁、惨绝人寰
（长江中下游大洪水淹没范围示意[ 1870/1931/1954] ，请横屏观看，制图@陈志浩/星球研究所）
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1931年长江中下游大洪水
造成14.5万人死亡
其中湖北6.6万、湖南4.7万
1954年长江中下游大洪水
造成3.3万人死亡
其中湖北3.1万
而溃口留下的痕迹
甚至历经百年也难以磨灭
（荆江文村甲溃口扇影像图， 1842年文村溃口形成该溃口扇，也称决口扇，溃口形成的深潭被开发为鱼塘，而水道则被种上了水稻等作物，制图@陈志浩/星球研究所）
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【Voluntour义工旅行|长江防洪，有多难？】新中国成立后
尤其是经历了1954年及1998年大洪水后
我们全面加固和扩建了原有堤防
形成了长约 64000km的堤防体系
其中以湖北、湖南、江西及安徽最长
包括约3900km的长江干堤
（安徽省安庆市长江两岸江滩被水淹没，江水直逼长江大堤，摄影师@陈肖）
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汉江、湘江、赣江等
支流堤防
（湖北省仙桃市汉江大堤，大堤两侧分布着防护林，摄影师@李念）
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洞庭湖和鄱阳湖等
湖泊堤防
（江西省鄱阳县的珠湖联圩，左侧鄱阳湖水高涨，右侧珠湖由于圩堤保护水位较低、水体清澈，图片来源@ VCG）
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及城市堤防等
（2020年7月12日，南京下关长江水位已显著超过城市地面，市民在防洪墙上的步道上散步，图片来源@VCG）
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在低洼的两大盆地腹地
很多堤防高于城镇、乡村
成为海拔最高的地方
堤防守护着
广阔的平原与大小城镇
以著名的长江荆江河段为例
它在平原上肆意蜿蜒
（荆江曲流，左侧为湖南省岳阳市和洞庭湖口，荆江指宜昌枝城至岳阳城陵矶之间的江段，摄影师@ 蓑笠张）
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在荆州城区的水位常常超过40m
1998年大洪水时
甚至达到45.22m
而堤内的荆州城区高程大多不足35m
正所谓
“万里长江，险在荆江”
一道牢固的堤防
就成了当地的生命防线
（高出荆州城区十多米的荆江大堤，摄影师@邓双）
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大堤的高度
一般依据历史最高洪水位设计
称为设计水位
也叫保证水位
堤顶则根据大堤的重要性等
还要超过设计水位1.0~2.5m
以防水流溢出
（2020年7月23日，荆州监利城区的长江水位接近保证水位，江水淹没了江滩，接近大堤顶部，摄影师@向源翰）
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大堤由近似梯形的人工填土筑成
地基常含有砂层、大堤也混有砂粒
因砂粒间孔隙大
易渗水破坏大堤安全
有的大堤还嵌入了竖直的防渗墙
以防大堤溃决
（荆江南岸大堤防渗墙示意，本文水位一般指吴淞高程，吴淞高程-黄海高程≈1.7m，制图@王申雯/星球研究所）
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而对于横跨两江四岸的武汉
城区紧邻江边
堤防建设空间有限
难以提升堤防高度
于是又在原有土堤的基础上
修筑了防洪墙
（武汉汉口龙王庙前的防洪墙，江水淹没了江边的步道，与堤内地面仅隔着一堵墙，图片来源@ VCG）
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防洪墙主要由混凝土构成
树立在河岸上
相对于填土筑堤
节省了建设空间
墙顶可高出地面3~5m
（武汉武昌城区防洪墙示意，制图@王申雯/星球研究所）
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在修筑堤防的同时
我们也开展了河道整治工程
例如下荆江裁弯取直工程
减少了河道曲流
使该河段水流速度加快
排洪能力更强
不过这也加大了下游防洪压力
（下荆江河道演变示意，其中中洲子和上车湾为人工裁弯，下荆江指藕池口以下的荆江，制图@陈志浩/星球研究所）
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凭借堤防加固和河道整治
自1954年后长江主要干支流
已经鲜有溃口发生
但考虑到高大的堤防
建设成本高分页标题
占地多、影响生产生活
堤防的防洪能力并不能无限提升
如长江荆江河段
防洪标准仅为 10年一遇
武汉河段为20~30年一遇
一些支流堤防甚至更加脆弱
因此难以保证两岸安全
我们需要第二道防线
（2020年7月16日，湖北省阳新县军垦农场富水溃口后，直升机通过吊装网兜、空投石块等封堵溃口；所谓N年一遇，表示某年发生特定大小洪水的概率为N分之一，并不是说N年只发生一次；图片来源@VCG）
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02
水库
当洪水来势凶猛
长江行洪能力捉襟见肘时
上游的水库可以拦蓄洪水
降低下游河道堤防的压力
最著名的莫过于
三峡水库
（三峡大坝，拦蓄江水形成三峡水库，图片来源@VCG）
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由于长江洪涝灾害严重
防洪是三峡水库的第一任务
发电倒是其次
其水电装机容量高达 2250万kW
远高于前世界第一大水电站
南美洲伊泰普水电站的1400万kW
但两者发电量相当
主要原因就在于
三峡水库承担着艰巨的防洪任务
（云雾缭绕的三峡大坝，请横屏观看，摄影师@李心宽）
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每年冬半年
三峡水库逐步蓄水至正常蓄水位175m
相应库容为393亿m3
远高于鄱阳湖的容积
超过百米的高差和充足的水量
可以转化为巨大的电能
但每年6月10日之前
三峡水库要将存水排出
把水位降低至汛期限制水位 145m
以留出充足的库容防洪
大量江水白白流走
这就减少了发电量
（三峡大坝开闸泄洪，图片来源@VCG）
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三峡水库的防洪库容
高达 221.5亿m3
占总库容的一半多
就在今年7月初
洞庭湖城陵矶站与鄱阳湖湖口站
水位均接近各自保证水位
情况十分危急
（2020年7月18日，江西省九江市鄱阳湖的落星墩，低处被湖水淹没，图片来源@VCG）
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三峡水库紧急削减下泄流量
一周内拦蓄洪水约30亿m3
缓解了两湖的燃眉之急
不过仅靠三峡水库
还不足以满足防洪需求
因此数十年来我们建成了
5万多座水库
总库容达3600多亿m3
相当于9个三峡水库
组成了一个
超级水库群
其中41座控制性水库
防洪库容达598亿m3
可以装下两个鄱阳湖
（纳入联合调度的控制性水库，这些水库防洪功能强、作用大，制图@陈志浩&王申雯/星球研究所）
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包括雅砻江上的
二滩和锦屏一级等水库
金沙江上的
溪洛渡水库
（位于四川和云南之间的溪洛渡水库，摄影师@柴峻峰）
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及向家坝和乌东德等水库
（云南省水富市附近的向家坝水库，摄影师@柴峻峰）分页标题
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也包括汉江上的丹江口水库
清江上的隔河岩和水布垭水库
沅江上的五强溪水库
等等
（湖北省宜昌市的隔河岩水库，请横屏观看，图片来源@VCG）
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通过上述水库的联合调度
荆江河段防洪标准
从10年一遇提高到 100年一遇
远高于堤防本身的防御能力
其下游河段防洪能力也相应提高
这也是虽然近年洪水频发
但再没有出现类似1998年洪水时
那种被动局面的重要原因
（三峡水库防洪作用示意，遇1870年型洪水是否运用三峡水库淹没范围对比，制图@陈志浩/星球研究所）
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再者
为了避免泥沙淤积减少水库库容
我们还实施了
水土保持重点防治工程
通过植树造林、退耕还林还草等
有效减轻了长江流域水土流失
（贵州毕节纳雍县百兴镇垭口村的人工林，图片来源@VCG）
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当然
即使有数万座水库
但我们依然无法“驯服”桀骜的长江
首先
与近1万亿m3的长江径流量相比
防洪库容还很不足
而且水库不能无限增加
它需要占用大量土地
对于人多地少的中国来说
代价巨大
（水色翠绿的清江隔河岩水库，图片来源@VCG）
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其次
这些水库大多位于长江干支流上游
但暴雨频繁、受灾最重的中下游
却因地势平坦
难以修建水库
即使大如三峡
对于距离遥远的武汉以下河段
防洪作用也十分有限
（湖北省恩施州清江水布垭水库，摄影师@李云飞）
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因此
我们还需要
第三道防线
03
蓄滞洪区
当出现堤防和水库
都无法抵御的超额洪水时
蓄滞洪区
便登场了
它地势低洼
外围是高大的堤防
堤防上设置有闸门
平时将洪水隔离在外
在分洪时闸门开启
把洪水“引狼入室”
（江西省上饶市余干县的鄱阳湖康山片区，大堤右下为康山蓄滞洪区，左上为鄱阳湖，图片来源@VCG）
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在1870年
宜昌长江干流的洪峰流量
远超荆江河段的行洪能力
以这样的流量
只需130多秒即可填满杭州西湖
2天半即可填满三峡水库的防洪库容
（三峡大坝下游的老黄陵庙， 1870年大洪水淹没了庙内禹王殿立柱，图片来源@VCG）
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虽然现在通过三峡水库等的调蓄
可以将流量削减至80000m3/s以内
但这仍然超过荆江的承受范围
这时候就需要蓄滞洪区了
1952年春
30万军民只花了75天
便完成了荆江分洪区的建设分页标题
分洪区面积达921km2
几乎相当于鄱阳湖的1/4
有效蓄洪容积可达54亿m3
为三峡水库的1/4
（荆江分洪区示意，制图@陈志浩&王申雯/星球研究所）
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而仅仅两年后的1954年
20世纪最大的大洪水席卷而来
这里先后三次分洪
成功降低了荆江河段水位
避免了更大危险
这次实践充分证明了
修建蓄滞洪区的正确性
（荆州城区对岸，荆江分洪区内的公安县埠河镇沿着大堤分布，摄影师@邓双）
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目前
长江中游干流已建成了
42处主要蓄滞洪区
总面积约1.2万km2
相当于两个上海市
有效蓄洪容积为589.7亿m3
与长江控制性水库群的防洪库容相当
（长江中下游干流蓄滞洪区分布，请横屏观看，制图@陈志浩/星球研究所）
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这些蓄滞洪区分布于
长江干流两岸和鄱阳湖、洞庭湖周围
例如荆江分洪区
作为唯一的
重点蓄滞洪区
对于荆江河段的安全至关重要
是蓄滞洪区的“领头羊”
武汉沉湖附近的
杜家台蓄滞洪区
是武汉、汉川、仙桃等地的守护者
（湖北省仙桃市汉江杜家台分洪闸，是杜家台蓄滞洪区的进水闸，自1956年建成以来已启用了20余次，摄影师@尹权）
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此外
1998年以来
长江中下游
严重阻碍行洪的洲滩民垸(yuàn)
相继进行了平垸行洪、退田还湖
增加了蓄洪容积数十亿立方米
（2016年湖北对武汉梁子湖中的一处垸堤永久爆破，实现退垸还湖，图片来源@荆楚网）
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然而
蓄滞洪区作用虽大
但其内往往有大量农田和城镇
分洪前必须将居民迁走
那些迁不走的农田、房屋、工厂等
则将淹没于水下
因此不到万不得已
蓄滞洪区不会轻易启用
04
看不见的体系
1998年8月16日夜
荆江大堤边
面对远超设计防洪能力的洪水
我们撤离了荆江分洪区内的
30多万公安县人民
爆破防淤堤的炸药也已埋好
（荆江分洪区北闸，分洪时洪水将从这里涌入公安县，远处为荆江，摄影师@邓双）
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如果分洪则数十万人流离失所
几十年积累的财富将化为泡影
如果不分洪
则从荆州到武汉江堤随时可能出现溃口
损失将更加惨重
（1998年大洪水期间，武汉人民在水中跋涉，图片来源@VCG）
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在那个不眠之夜
分洪区内的广播
不停播发着即将分洪的消息
巡视人员不断发出预警信号
解放军已经在北闸防淤堤待命
分洪区的百姓远远望着即将被淹没的家乡
各方专家与国家防总紧急会商
认为
虽然洪峰水位超过历史记录
但严守大堤可以挺过去
不建议分洪
最终
“共和国没有开闸” 分页标题
沿岸百万军民严防死守
长江干流没有再溃口
而30多万人的家园也保住了
（1998年9月15日清晨，首批6000多名人民子弟兵胜利完成抗洪救灾任务，撤离江西九江；25万九江市民挥洒着热泪，送亲人踏上归途，摄影师@周国强）
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而成功决策的背后
是一个看不见的体系
它构成了
堤防、水库、蓄滞洪区三道防线之外的
最后一道防线
在这个体系里
3万多个水文、气象站点
及卫星等组成的监测网
实时监测并反馈水雨情信息
为防洪决策提供依据
（位于鄱阳湖口的湖口水文站，图片来源@VCG）
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从两院院士到专业技术人员组成的
专家团队
分析洪水形势、预测未来趋势
提出防洪应对方案
从国家防汛抗旱总指挥部
到各地基层组织组成的
行政体系
调度防洪人员、物资
决策、实施防洪的方案与措施
（向江西省永修县修水三角联圩溃口运送土石的车辆，摄影师@胡寒）
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从解放军到当地居民组成的
一线人员
巡视、加固堤防
实施抢险救灾
（解放军战士在进行反滤体作业，预防大堤渗水危害，图片来源@东部战区微信公众号）
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这个看不见的体系
协调、运行着
数万公里堤防
数万个水库
数十个蓄滞洪区
和数不清的闸、站、渠、泵等等
（江苏省南京市滁河上的三汊湾水利枢纽，摄影师@周文军）
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正是这四道防线
共同构成了守护长江安澜的保护网
保护着广达180万km2的土地
保护着近5亿人口
保护着全国40%的GDP
保护着全国30%的粮食产量
正是有了这四道防线
我们才能
“不管风吹浪打，胜似闲庭信步”
（2020年7月13日，武汉市区的江水快淹到黄花矶凉亭的亭顶，长江救援志愿队队员在水中巡查，摄影师@张乔）
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创作团队
撰文：王朝阳
图片：蒋哲睿、谢禹涵
设计：王申雯、郑伯容
地图：陈志浩
审校：撸书猫、云舞空城
封面图片来源：VCG
PS：就在本文写作期间，中国工程院院士，著名水利水电工程专家，三峡水利枢纽工程设计总工程师郑守仁病逝；谨以此文向广大水利工作者和抗洪一线人员致敬
【参考文献】
[1]国家防汛抗旱总指挥部. 长江防御洪水方案（2015）[EB/OL]. 2015.
[2]水利部长江水利委员会. 长江防洪地图集 [M]. 科学出版社, 2001
[3]水利部长江水利委员会. 长江流域蓄滞洪区图集 [M]. 科学出版社, 2007.07.
[4]水利部长江水利委员会. 长江重要堤防隐蔽工程地图集 [M]. 科学出版社, 2004.09.
[5]汪应国, 李劲松. 惊心动魄: 1998荆江分洪大转移[J]. 当代经济, 1998.
[6]仲志余. 长江防洪[M]. 长江出版社, 2007.
[7]郭铁女, 余启辉. 长江防洪体系与总体布局规划研究[J]. 人民长江, 2013. 分页标题
... The End ...
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