荆江水患险情状况
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长江荆江大堤荆江大堤位于荆江北岸荆州市,上起荆州区枣林岗,下至监利县城南,全长182.35公里。
属1级堤防。
堤防保护范围包括荆江以北,汉江以南,东抵洪湖新滩镇,西至沮漳河的广大荆北平原地区,保护耕地1100余万亩、人口1000多万人,有荆州等一批重要城镇和江汉油田。
一旦大堤决口,不仅荆北平原顿成泽国,而且威胁武汉市和附近交通干线的安全,有可能打乱整个国民经济的部署。
建国以来荆江大堤经历了五次大规模的加固修培,特别是自1972年开始列为国家基建投资项目以来,由湖北省负责组织实施。
1974年至1983年为一期加固工程;1984年起实施荆江大堤二期加固工程建设。
目前大堤堤顶高程按控制站沙市水位45米加超高2米进行加固,堤顶面宽8~12米,内坡1:3~1:5,外坡1:3。
堤身断面形象基本达标,即堤顶高程按沙市控制站水位45米加超高2米设计,堤顶面宽8~12米,内坡1:3~1:5,外坡1:3。
主要建设内容:加固堤防长182.35公里,加固涵闸3座,重建涵闸2座,堤顶公路158公里,崩岸治理长度65公里。
重点险工险段情况据统计,从明弘治十年(公元1498年)至清道光二十年(公元1840年)的352年间,荆江大堤溃口达34次,平均约十年发生一次。
1931年洪水,大堤于朱三弓、一弓堤等处溃口;1935年洪水,大堤在麻布拐、得胜寺、谢家倒口三处溃口。
1954年荆江大堤发生险情2440余处,包括:脱坡、裂缝、浑水漏洞、清水漏洞、浪坎、管涌、散浸、跌窝等。
上述险情中恶性重大险情50余处(直接挡水堤段长度172.1公里),当年三次运用荆江分洪区,累计分蓄洪水123亿立方米,最大降低沙市水位0.96米,使荆江大堤得以安全度汛。
1998年沙市最高水位达45.22米,超过1954年最高洪水位0.55米,荆江大堤堤防出险90处,其中散浸43处、管涌10处、渗漏20处、浪坎6处、涵闸漏水2处、跌窝1处,其他险情8处,均经及时处理而脱险。
民国前期(1912-1927)荆江地区的水灾与救治的开题报告1.研究背景中国是一个水灾频发的国家,历史上许多重大的灾难都与水相关。
荆江地区位于中国中部,是汉水和江水的交汇处,受汉江和长江洪水影响较大,历来是水灾多发地区。
尤其是民国前期,由于国家政治的动荡和经济的落后,水灾频发,给荆江地区的经济和社会发展带来了极大的影响。
因此,对荆江地区水灾与救治进行深入研究,对于了解中国现代史的进程和水灾救治的实践具有重要的意义。
2.研究目的和意义本研究旨在通过对民国前期荆江地区水灾与救治的调查和研究,探讨以下问题:(1)荆江地区民国前期水灾的发生情况和特点。
(2)荆江地区各级政府和救灾机构在水灾救治中的作用和措施。
(3)荆江地区民间救灾组织在水灾救治中的作用和措施。
(4)荆江地区在水灾救治中取得的成就和经验,以及存在的问题和不足。
本研究的意义在于为水灾防治和救治提供借鉴和经验,同时对于加深对于民国时期社会历史的认识也有积极的作用。
3.研究方法和步骤本研究采用历史学和社会学的研究方法,主要通过对相关文献的搜集、整理和分析,了解荆江地区民国前期水灾的情况和救治措施,同时采用采访法、问卷调查等方法,探讨荆江地区民众在水灾救治中的实际情况和经验。
具体的研究步骤如下:(1)文献收集:收集荆江地区民国前期关于水灾和救治方面的文献,包括官方文件、报刊材料、历史文献等。
(2)文献整理:对所收集的文献进行分类整理,分析其中的主要内容和历史背景。
(3)调查采访:采用采访和问卷调查等方法,了解荆江地区民众在水灾救治中的实际情况和经验,为历史研究提供实证材料和史料。
(4)数据分析:对所采集的文献和调查材料进行数据分析和比较,揭示荆江地区民国前期水灾和救治的特点和规律。
(5)撰写研究报告:根据研究成果,撰写研究报告并做相关的汇报和宣传。
4.预期成果通过本研究,预计可以得到以下的成果:(1)详细、全面地了解民国前期荆江地区发生的水灾情况。
http://www.renminzhujiang.cnDOI:10 3969/j issn 1001 9235 2024 02 007第45卷第2期人民珠江 2024年2月 PEARLRIVER基金项目:国家重点研发计划资助(2022YFC3201801)收稿日期:2023-06-27作者简介:沈健(1985—),男,硕士,高级工程师,主要从事河床演变分析研究工作。
E-mail:jjshenj@cjh.com.cn沈健,原松.长江中游荆江水沙过程变异与三口洪道通流能力响应分析[J].人民珠江,2024,45(2):53-59.长江中游荆江水沙过程变异与三口洪道通流能力响应分析沈 健1,原 松2(1.长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局,湖北 荆州 434000;2.长江水利委员会水文局,湖北 武汉 430010)摘要:长江中游荆江河段通过三口洪道与洞庭湖连通,形成了极其复杂而又影响深远的江湖关系。
长江三峡工程的调度运行改变了坝下游荆江河道天然水沙过程,引起干流洪水过程“坦化”,中水时期延长,枯水流量增加,促发了三口洪道对上述新水沙条件的持续响应。
采用近70a长系列实测水文整编数据及河道地形观测成果,分析了三口洪道对荆江水沙变异过程的响应特点,总结了口门段分流分沙、河势及洪道冲淤演变规律。
结果表明:三峡工程运行前后同等来水条件下三口分流比有所减小,分沙量与上游枝城来沙相应,分沙比延续其逐渐增大的特征;三峡水库蓄水运用后,三口洪道河床总体呈冲刷状态,2003—2011年总冲刷量为0.5147亿m3,2011—2016年为0.99亿m3,洪道口门均有所扩展,但实际通流能力尚未得到显著改善。
关键词:三口洪道;河道演变;通流能力;荆江中图分类号:TV651.1 文献标识码:A 文章编号:1001 9235(2024)02 0053 07WaterandSedimentProcessVariationinJingjiangRiverintheMiddleReachesoftheYangtzeRiverandResponseAnalysisofFlowCapacityofThreeOutletsSHENJian1牞YUANSong2牗1.JingjiangBureauofHydrologyandWaterResourcesSurvey牞ChangjiangWaterResourcesCommission牞Jingzhou434000牞China牷2.BureauofHydrology牞ChangjiangWaterResourcesCommission牞Wuhan430010牞China牘Abstract牶TheJingjiangreachofthemiddlereachesoftheYangtzeRiverisconnectedtoDongtingLakethroughthreeoutlets牞forminganextremelycomplexandfar reachingrelationshipbetweentheriversandlakes.TheoperationoftheThreeGorgesProjecthaschangedthenaturalwaterandsedimentprocessintheJingjiangRiverdownstreamofthedam.Thisleadsto flattening floodprocessesinthemainstream牞extendedmiddlewaterperiod牞andanincreaseinlowflow牞whichhaspromotedthecontinuousresponseofthethreeoutletstotheabovewaterandsedimentconditions.Meanwhile牞thispaperemploysaseriesoflong termmeasuredhydrologicalconsolidationdataandriverchannelterrainobservationresultsfromnearly70years.Basedonthis牞theresponsecharacteristicsofthethreeoutletstothewaterandsedimentvariationprocessoftheJingjiangRiverareanalyzed牞andtheflowandsedimentdiversion牞riverregime牞anderosionandsedimentationevolutionlawsintheentranceareaaresummarized.TheresultsshowthatinthesameinflowconditionsbeforeandaftertheoperationoftheThreeGorgesProject牞thediversionratioofthreeoutletsdecreases牞andthesedimentdiversioncorrespondstothesedimentfromtheupstreambranchcity.Additionally牞thesedimentdiversionratiocontinuesitsgraduallyincreasingtrend.AftertheimpoundmentandoperationoftheThreeGorgesReservoir牞theriverbedofthreeoutletsisgenerallyinastateoferosion牞withatotalerosionamountof51.47millionm3from2003to2011and99millionm3from2011to2016.Theentranceareashavebeenexpanded牞人民珠江2024年buttheactualflowcapacityhasnotbeensignificantlyimproved.Keywords牶threeoutlets牷channelevolution牷flowcapacity牷JingjiangRiver长江中游荆江河段蜿蜒曲折,行洪不畅,有“万里长江,险在荆江”[1]之说,超额洪水为寻找宣泄途径,在南岸冲刷形成了松滋河、虎渡河、藕池河和华容河(统称四口洪道)分流至洞庭湖的局面。
著名防洪工程——荆江大堤长江流经湖北省荆州地区,上起枝城下至城陵矶约340km的河段称为荆江。
荆江左岸江堤,上起江陵县枣林岗,下抵监利县城南,长182.35km,称为荆江大堤。
大堤直接保护荆北平原500万人口和800万亩耕地,以及许多城镇和其他重要资源的防洪安全。
如大洪水时荆江大堤溃决还将威胁汉南、汉北两区460万人、860万亩耕地和武汉市以及几条铁路、公路交通干线。
因此,荆江大堤被列为长江防洪重点确保堤。
沿革。
荆江大堤始建于东晋永和元年至兴宁二年间(345~364)。
相传荆州刺史桓温令陈遵沿江陵城筑金堤,为大堤最早记载。
大堤原起自万城附近较高地带。
随着云梦泽淤积演变,沙市以上堤段约成于唐代中期,北宋中期后堤围逐渐向下游发展。
首先是几个堤围,堤围之间有穴向荆北区分泄荆江部分流量。
大堤大致在元代初期已形成。
1542年北岸最后一个分流口──郝穴堵塞,大堤联成一线,全长124km,名万城大堤,又名万安大堤。
清乾隆五十三年(1788)长江大水,万城大堤溃决,淹江陵城。
此后遂加强堤防管理制度。
至1918年改名荆江大堤。
1951年将堆金台以上8.35km堤划入荆江大堤。
1954年洪水后将下游50km原有干堤划为荆江大堤的范围。
至此,荆江大堤全长182.35km。
险情与建设。
据有关史志记载自1560~1949年大堤溃决36次,灾情都很严重。
目前堤身高度一般为10~12m,最高达16m。
堤基为沙砾基础,堤背还有历次溃堤所形成的渊塘,堤基覆盖被破坏。
临水面无滩或少滩堤段还有20km 以上,由于人类的活动,生物(白蚁、蛇、獾、鼠等)的破坏,每临较高水位,大堤险情很多,有时还很严重。
1954年大小险情达5000处。
自1949年起针对堤身隐患、堤基渗漏和堤身崩塌三大险情,进行整治和加固,处理各类险患11万多处,计完成土方近1亿m3,护岸石方600万m3以上,荆江大堤已得到初步巩固,三大险情有所减轻。
1954年后历年防汛表明相同高水位的险情逐年减少,但仍未根除。
荆江中国长江自湖北省枝江至湖南省岳阳县城陵矶段的别称。
全长360公里。
藕池口以上称上荆江,以下称下荆江。
下荆江河道蜿蜒曲折,有“九曲回肠”之称。
荆江以北是古云梦大泽范围,以南是洞庭湖,地势低洼,长江带来的泥沙在此大量沉积。
1,600年前的东晋时代开始筑堤防水,围垦云梦大泽,至明代形成北岸荆江大堤。
由于泥沙不断沉积,河床已高出两岸平原,成了“地上河”。
北岸靠180多公里的荆江大堤保卫富饶的江汉平原。
大堤经多次全面整修,防洪能力有了提高。
简介荆江是长江自中国湖北省枝城市到湖南省城陵矶段的别称。
长约430公里,因属于古代的荆江而得名。
有上荆江和下荆江之分。
上荆江(枝城—藕池口),河道比较稳定;下荆江(藕池口—城陵矶),河道蜿蜒曲折,素有“九曲回肠”之称。
荆江北岸是江汉平原,南岸是洞庭湖平原,地势低洼,由于荆江河道弯曲,洪水宣泄不畅,故极易溃堤成灾,有“万里长江,险在荆江”之说。
为了抗御洪水,历代在荆江北岸修筑有大堤。
荆江大堤始建于东晋永和元年(345年),由荆州刺史桓温陈遵主持修筑,当时名金堤。
五代后梁开平年间(907~911年)在东晋金堤的下游修筑江陵寸金堤;北宋时荆州太守郑獬主持筑沙市堤;南宋又修黄潭堤,并加筑寸金堤。
经两宋的扩建和培修,荆江大堤已初具雏形。
50年代始对荆江进行整治,加固荆江大堤,使其抗御洪水的能力有所增强。
荆江沿途景观有明朝古建筑万寿宝塔,清乾隆、咸丰年间所置镇水铁牛多尊、1952年修建的荆江分洪工程纪念碑亭等。
九曲回肠长江出三峡,在宜昌进入中游后,穿过夹江对峙的虎牙山、荆门山河谷,突然变得开阔起来,两岸不再是“猿声啼不住”了,而是进入“楚地阔天边,苍茫万顷连”的大平原。
由于长江进入平原后流经古荆州地区,所以,这段河道通称荆江。
荆江从湖北枝城到湖南洞庭湖的出口城陵矾,全长423公里。
其中又以藕池口为界,分为上荆江和下荆江。
下荆江是典型的婉蜒性河道,全长240公里的堤岸其实只有80公里的直线距离,江水在这里绕了16个大弯,所以,这里有了“九曲回肠”的说法。
三峡蓄水后新水沙条件下荆江河段整治建筑物损毁原因分析韩林峰;王平义;牟萍【摘要】荆江自古以来边界条件复杂,水患频发,是长江黄金水道重点整治河段之一.在三峡水库蓄水后,该河段受清水下泄影响,河床将发生更为敏感的冲淤变化,给航道整治带来了新的问题,使治理难度增大.围绕长江黄金水道建设,在全面调查分析三峡水库蓄水运行前后荆江河段水沙条件的变化情况,以及荆江河段各主要航道已建整治工程的损毁、运行情况的基础上,总结出新水沙条件下,荆江河段不同类型整治建筑物的损毁影响因素及其损毁原因.为进一步研究新水沙条件下荆江河段航道整治建筑物的稳定性与整治效果提供参考依据,为保障长江干线航道的通航水深、改善航行条件奠定理论基础.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)025【总页数】9页(P201-208,213)【关键词】三峡水库;新水沙条件;荆江河段;整治建筑物;损毁原因【作者】韩林峰;王平义;牟萍【作者单位】重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心和省部共建水利水运工程教育部重点实验室,重庆400074;重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心和省部共建水利水运工程教育部重点实验室,重庆400074;重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心和省部共建水利水运工程教育部重点实验室,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】U617.9荆江河段上起枝城,下迄洞庭湖出口处的城陵矶,全长约347.2 km,是长江中游碍航最为严重的航段,由于天然控制节点较少、河床可动性强。
自2009年三峡工程175 m试验性蓄水以来,受清水下泄的影响,荆江河段河床发生更为敏感的冲淤变化,河床演变剧烈,洲滩变迁频繁,航槽极不稳定,碍航情况频发。
河床发生调整后对整治建筑物结构的稳定性也会带来影响,让原本已得到稳定的河势再次面临新的调整。
荆江河段已建和在建航道整治工程的建筑物类型和数量都比较多,分布的部位也有很大的差别。
Science &Technology Vision 科技视界0引言荆江航道位于长江中游,上起湖北宜昌枝城,下至湖南城陵矶,全长347.2km,以藕池口为界分为上、下荆江其中上荆江全长约171.7km 为微弯分汊型河道,下荆江长约175.5km 为典型的蜿蜒型河道(见图1)。
由于河床性质特殊,航道变化剧烈,存在沙市太平口、马家嘴、周天、碾子弯、窑监等10余处碍航滩段。
荆江河段航道蜿蜒曲折,洲滩演变剧烈,航道维护困难。
1960年以来,该河段枯水期航道维护水深一直保持在2.9m,大大低于上下游同期航道维护水深,历来是长江航道的“瓶颈”河段。
2000年以来,荆江河段实施了一系列规模较大的河道整治工程,使河道水沙等边界条件发生了不同程度的变化;特别是三峡水库运用以来,荆江河段来沙量大幅减少,局部河道河势发生一定程度的调整,对荆江河段的水流运动特性带来较大的影响,也引起了社会的广泛关注。
图1荆江河段河势图1荆江河段航道治理现状及碍航原因1.1荆江河段航道治理现状2001以来,荆江河段先后实施了12个航道整治项目,其中2001年到2005年期间完成了3个项目,2006年到2010年期间开展了9个工程。
经过10多年的航道整治建设,虽然荆江河段的沙市、瓦口子、马家嘴、周天、藕池口、碾子湾、窑监等8处重点河段的航道条件明显改善,航道能力通航提高,中游不畅的问题得以缓解。
但是局部河势的变化仍较为剧烈,其中以沙市河段变化最为剧烈,将在下文重点介绍。
1.2荆江航道碍航原因荆江航道上荆江为微弯分汊河道,由三个右向河湾和三个左向河湾以及连接各弯道间的顺直过渡段组成。
所以本河段同时具有微弯放宽和分汊的河道特征。
水流经过放宽段时,流速减小,水流挟沙能力弱,因此泥沙容易在此淤积从而导致航深不足;在分汊河段由于水流弯曲的汊道口附近产生壅水,使得比降和流速都减小,因此泥沙易在汊道口落淤而形成浅区,影响通航。
比较典型的河段是沙市河段,本文选取这个河段进行分析:沙市河段上起陈家湾,下至玉和坪,全长约22km,属顺直微弯河型。
荆州水文化--荆江分洪工程进洪闸(荆江分洪工程进洪闸)荆江河段历史上洪水灾害频繁,有:“万里长江,险在荆江”之谓。
以荆江大堤为例,据史载,自东晋太元年间(392—394年),至民国二十六年(1937年)的1500多年里,发生洪灾达97次,而沿岸存明显溃决迹状却未见诸史载者远非此数。
决灾之惨状尤以1788年、1931年、1935年为甚,“官廨民房顷圮殆尽,仓库积贮漂流一空”,“人畜淹毙无数”,“饿殍载道”,“竟见有剖人而食者”。
宣导川谷,勃四时之兴,堤防湖浦,收九泽之利。
为治理荆江水患,新中国诞生后的1952年,在百废待兴的情况下,中央人民政府决定兴建举世闻名的荆江分洪工程。
进洪闸为这一工程的枢纽,因其位于荆江分洪区北端虎渡河太平口,简称“北闸”。
该工程于1952年4月5日开工,经两期建设,于次年4月25日竣工。
北闸系钢筋砼底板,空心垛墙,箱式岸墩轻型开敞式结构,共54孔,全长1054米,闸顶高程46.5米,闸底高程41.0米,钢质弧形闸门,建成时为人力绞车启闭,设计进洪流量7800—8000秒/立方米。
为防止闸前泥沙淤积影响进洪,于1961年建有拦淤堤,并在拦淤堤上设置预埋药室119个。
当需分洪时,可迅速装药爆破(拟炸开进洪口门2200米)。
1954年汛期发生全流域特大洪水,为确保荆江大堤、江汉平原和武汉市的安全,经中央决定,于当年的7月22日、7月29日、8月1日先后三次开启北闸分洪,最大进流量7760立方米/秒,总计分洪量125.9亿立方米,降低沙市水位0.96米,同时减少了进入洞庭湖的洪水。
1988年,国家批准对“北闸”实施加固,加固工程于当年11月动工,1990年5月竣工。
加固后的“北闸”,闸顶高程47.2米,闸底高程41.5米,闸门采用人力和电动两种方式启闭,设计以沙市水位45.0米,闸前水位45.13米为标准,相应进洪流量仍为7800—8000立方米/秒。
如今的“北闸”,被列为全国重点文物保护单位,闸区内树木葱翠,鸟语花香,成为人们春游度假的理想去处。
荆江分洪千钧一发
严洪
【期刊名称】《世纪行》
【年(卷),期】1998(000)010
【摘要】荆江分洪是防御长江特大洪水的重大措施。
1954年,国家首次实施了荆江分洪。
今年长江再此爆发历史上最恶劣的洪水,长江荆江分洪区进行了分洪运用准备,33万群众大转移,16小时后留下921平方公里的"无人区",被认为创造了世界奇迹。
万里长江,险在荆江。
荆江是长江中游的一段冲积平原河流,全长337公里,因流经湖北省荆州而得名,是400年来长江流域水患频仍的地区。
今年,长江又一次发疯了。
它冲过沙市站44.67米的分洪水位,一口气到达44.95米,然后缓慢回落,又以十倍的疯狂爬到45.22米的高度。
荆江告急!武汉告急!长江中下游全线告急!动用荆江分洪工程,在此紧要时刻提出来了!如果把来自云岭巫峡的长江洪水比作一只狼,地处荆江分洪区的年年听惯了"狼来啦"故事的公安人,这次真的触摸到了那只凶狠的狼。
【总页数】4页(P8-11)
【作者】严洪
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TV882.2
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历史时期荆江洪灾及其成因分析
蔡明理;杨达源
【期刊名称】《灾害学》
【年(卷),期】1992(007)003
【摘要】2000a来,长江荆江河段的洪灾与治理一直是举国关心的问题。
本文通过对历史时期荆江洪灾史料的分析,发现荆江洪灾多数发生在气候比较寒冷时期,特别是在寒冷时期中的温暖期内。
荆江洪灾的发生主要与上游洪流水量过猛有关,其次是由本区雨季连续阴雨和暴雨所造成。
成灾的基础是河间平原地区的相对沉降,造成泄洪不畅。
治理荆江洪灾的主要途径可考虑分洪出流措施。
【总页数】6页(P61-66)
【作者】蔡明理;杨达源
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P333.2
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长江荆江段水位陡落至枯水位荆州海事严格监管力保船舶航行
安全
叶红玲;黄国舜
【期刊名称】《中国水运》
【年(卷),期】2016(0)9
【摘要】受上游来水等因素影响,长江荆江段水位快速回落,截至8月30日,长江沙市航运基准水位2.29米,降至枯水位,荆州海事局全力以赴力保船舶通航安全.针对水位快速下降导致船舶航行不适应性,船舶触礁、搁浅险情多发等,该局强化辖区现场巡查,重点检查航标配置、航道宽度及航道水深等情况,对重点航段及船舶实施24小时监控与提示;加强与航道部门联系,随时了解水位继续回落航道变化及对通航环境影响。
【总页数】1页(P80-80)
【关键词】船舶航行安全;枯水位;海事局;长江;荆州;江段;监管;通航安全
【作者】叶红玲;黄国舜
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】U442.5
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第四节荆江水患险情成因及发展趋势分析一、 荆江水患险情状况“万里长江,险在荆江”,其险主要表现在高洪水位与荆北地面势差最大,荆江水患险情发生频次最高。
据现有史料统计,有约90%的溃口成灾均发生在荆江。
时间上,明、清以后,洪灾开始加重,且有愈到近代,洪灾频次愈高的特点。
荆江河段有史料记载及能访问到的溃口灾害有86处,从遥感图像解译分析,荆江段内溃口主要发育在四个地域,即沮漳河与长江的交汇段、荆州市至张家台段、彭市至郝穴段、监利至陶市段,有的同一地点有多次溃口发生,其形成的溃口扇在遥感图像上有明显的相互叠加的影像特征(图10)。
进入20世纪90年代以后,长江流域共发生过4次大洪水,即1991、1996、1998和1999年,尤其是后两次洪灾对荆江流域影响最大。
自7月3日第一次洪峰通过沙市算起,到9月22日最后一次洪峰通过洪湖螺山站止,荆江洪水历时81d,是历年洪水时间最长的一年。
洪水共经历了八次洪峰,第六次洪峰8月17日9时,水位高程45.22m,超过1954年水位0.55m,创历史新高,流量53700 m3/s。
汛期,荆江沿岸干、支、民堤中共发生各类险情1770处,其中重大险情有913处,特重大险情77处,全部险情中管涌占24%。
由于长时间行洪,为避免不必要的损失,有8处民垸主动扒口分洪,蓄洪面积523.8km2,另有21个民垸因溃堤而产生洪灾,受灾面积269km2。
二、 荆江水患险情成生的影响因素分析1.水文气候条件荆江地处长江中游的咽喉地段。
上承川江来水,右与洞庭湖交流,水情多变。
暴雨雨带在时间上通常由东南向西北推移,在正常情况下,长江上游和中游洞庭湖的洪峰不会遭遇,1998年雨带移动情况反常,长江干、支流和洞庭湖水系同时涨水,是造成本区大洪水的直接原因。
2.构造沉降作用荆江水患区为构造沉降形成的冲湖积平原区,属新华夏构造体系的第二沉降带中段。
构造对水患的影响主要体现在构造沉降上。
据据江汉盆地新构造运动及第四纪沉积研究和大地形变监测成果,荆州市的东南部,潜江、仙桃、监利、洪湖、天门、公安、石首一带为强烈沉降区,其沉降边界受活动断裂控制(见图11)。
主要受西部和北部掀升影响,在荆州到洪湖形成低平原和低洼平原,洪水易进不易出;荆江河道九曲回肠,不断壅高水位,造成荆江段洪涝灾害频繁。
经测算,强烈沉降区内,现代沉降速率为5~10mm/a ,其年均量虽小,但历史的加积,成为荆江水患险情成生的一个重要影响因素。
按1650年荆江大堤堵住最后一个北向穴口连成整体,江汉湖群不再接受沉积补偿,据此计算,荆北堤内沉降量为 1.75~3.50m ,平均为2.63m ,应可视为构造沉降对荆江高洪水位与荆北地面势差(最大13.6m )所作的贡献值。
3.人类工程作用⑴ 堤防工程:统一荆江大堤的形成隔断了长江与江汉湖群的联系,促使荆江洪水位抬升和河床发生一系列变化。
由于长江带来大量的泥沙在泄洪河槽中堆积,河床逐渐抬升,砂质洲滩淤涨,使得同流量下过水断面减小,洪水位不断抬升。
近2000年来,荆江洪水位上升量约13.6m ,其中350年(荆江大堤连成整体)以来大约上升了9m 。
堤高与洪水位的关系可谓互为因果,因为洪水危害,人们修堤防洪;而大堤的修筑,导致洪水归槽,洪水位上升,反过来又迫使人们加高堤防。
因此,大堤约束是洪水位上升的前提条件,大堤也是引起近代荆江河床洲滩淤长、淤高、河床纵剖面抬升、比降变缓和“四口”分流入洞庭湖的控制因素。
⑵ 围垸垦殖:荆江段沿岸现有围筑的民垸84个,总面积为4895.95km 2,约占荆江洪道的90%,在一般洪水情况下,垸堤有一定掩护垸地的作用,但在较大洪水时,则会严重阻碍泄洪。
围垸垦殖致使河道行洪区大大减小,河道断面渲泄量严重不足,从而壅高水位。
同时,围垸垦殖致使垸内沉积作用中断,而垸外堆积仍在继续,人为地加剧了垸内外地面高差演化,使得垸内外高差逐年加大,因此,围垸垦殖也是导致高堤防高水位形成的一个直接原因。
⑶ 下荆江系统裁湾:下荆江河段自建国以来进行了1967年中洲子、1969年上车湾人工裁弯和1972年的沙滩子自然裁弯。
下荆江裁弯取直后,特别是上车湾裁弯后,上荆江比降增加约20%,洪水传播时间加快,致使监利江段洪水滞留时间延长,恶化了监利江段的防洪形势;裁弯后,打破了旧的平衡,又开始新一轮河弯的发展,顶冲点位移,致使石首与监利江段岸崩急剧增加;裁弯后,加速了向洞庭湖的“三口”(调弦口已于1959年封堵)分流萎缩,改变了江湖关系,使荆江出流增大及下荆江出口河势变化,顶托洞庭湖出流机遇增多,强度加大,造成城陵矶、螺山河段水位抬高,增大了城螺河段的防洪压力。
4.泥沙淤积作用 泥砂淤积是一种流水动力地质作用,荆江河段在20世纪60年代以前,河流输沙处于基本平衡状态,河道没有显著的冲淤变化,自下荆江系统裁弯工程实施以来,河道开始出现显著的冲刷,直至1993年冲刷才开始明显减弱,并在下荆江下段出现回淤。
荆江段的淤积主要表现在三个方面:其一是干流洲滩淤积纵横向的变化;其二是干流河床淤积随时空的变化;其三是荆江洪道淤积(图12)。
⑴荆江干流洲滩淤积纵横向的变化根据上下荆江的河道特点,其淤积各具特色。
上荆江主要为分汊河道的心滩淤积,其心滩普遍具有上伸下延的趋势,据本次调查26个断面资料统计,总淤宽面积23.44km2,减去崩岸面积3.72 km2,自20世纪70年代以后(以下同)净增洲滩面积19.72km2。
下荆江的演变特点主要表现为河道的横向摆动所造成的洲滩冲淤变化,据本次22个滩(段)的调查统计,有14个属于淤积,一般淤积宽300~800m,淤长5000~8000m。
淤宽总面积54.21km2,减去崩岸面积23.07km2,净增洲滩面积31.14km2。
螺山江段,净增洲滩面积6.25km2。
洲滩的垂向淤高具有普遍性,且与洪水有关。
上荆江漫滩1955年~1965年平均每年淤高30mm,下荆江漫滩1955年~1976年平均每年淤高60mm。
本次调查结果见表3。
表3 荆江枝城至金口段近几年泥沙淤积厚度统计表Table 3 The thickness statistical form of bedload fill up fromzhicheng to Jinkou in recent year由以上分析可知,荆江段洲滩总体以淤积为主。
据初步估算,20世纪70年代荆江段洲滩淤积量为3.93×108m3,约占宜昌输沙量的11.6%,年平均淤积厚度为22.9cm,表明70年代以后,荆江洲滩淤积明显增强,尤其是高洪水位年份更加严重。
⑵河床淤积的时空分布由于受下荆江裁弯及葛洲坝工程蓄水影响,1991年以前整个荆江河床处于冲刷,城陵矶河段处于淤积状态,随着时间的推移,淤积的中心不断向下游转移,以单位河长的平均淤积量计,城陵矶至螺山河段的淤积程度最为严重。
受城陵矶出流顶托以及螺山段河床淤高影响,下荆江河床自1991年后产生淤积,1991年~1993年漫滩河槽淤积量为0.1693×108m3,1994年~1996年为1.4291×108m3,1997年~1998年为0.3303×108m3。
在河道主槽冲刷而洲滩淤积的情况下,枯水季节时,洲滩以下过水,同流量水位有所降低;洪水季节时,由于水位升高到淤高的洲滩以上,通过同等流量必须抬高水位以满足断面需求。
如监利河段,该河段1896年为微弯河道,至1912年演变为弯曲河型,形成城南乌龟洲。
经主泓多次南北易位后,1977年以前乌龟洲27m等高线面积为4~5km2;其后随着小龟洲至新洲铺子弯严重崩岸,小龟洲面积缩小,乌龟洲面积扩大,1989年27m等高线面积为10km2,洲顶高程29m,局部达31m。
1996年汛期北泓萎缩,主航走南泓,汛后北泓接近断流,经1998年洪水,右槽继续冲刷,左槽迴淤,乌龟洲进一步扩大。
与20世纪70年代相比,乌龟洲进一步扩大。
与20世纪70年代相比,乌龟洲增大洲滩面积约6km2,淤高5~8m。
受监利河势调控影响,监利至杨家湾长11km的河段边滩淤宽200~300m(图13、13-1)。
由于洲滩淤积,中高水位过水能力减弱。
1980年中水位时(高程以30m计)断面面积为13154.5m2,至2001年为8092.2 m2,减少5062.3m2,减少比例为38.5%。
高水位时(以1998年8月17日水位高程38.31m计),1980年断面面积为32547.2m2,而2001年为26342.5m2,减少6204.7m2,减少了19.1%。
如维持1980年断面面积不变,同等流量下,1998年该断面水位高程应为35.80m,较1998年实际水位(高程38.31m)低2.5m,年均13.9cm,即由于洲滩淤积,中高以上水位年均抬升13.9cm。
据1952年和1995年的河道地形测量结果分析估算,荆南“三口”洪道1952年~1995为年淤积量6.0821×108m3,其中”三口”口门河段淤积量为0.3883×108m3。
“三口”洪道中藕池河淤积量最大,松滋河次之,虎渡河再次之。
各洪道泥沙淤积的横向分布表现为滩槽皆淤,并以槽淤为主的特点,表现在断面上即为中高水过水断面面积逐年减小,如藕池河东支管家铺断面,以中高水位高程35m计,1955年断面面积为3591.4m2,1966年为2978.5m2,1975年为2086.0m2,1988年为1655.9m2,1995年为1451.6m2,自1955年起,年均断面减小速率为54.3m2/a,反映了“三口”洪道衰退萎缩的演变特征(图14)。
“三口”洪道分流分沙量的减少,使得荆江河段下泄的泥沙量增大,洲滩淤宽淤长,下荆江河床也于1991年开始出现回淤,从而使得河段过水断面减小,加之城陵矶出口顶托,致使荆江河段同流量下水位抬高,加重了荆江的防洪态势。
三、荆江水患险情趋势分析近2000年来,荆江洪水位上升量约13.6m,其主要上升量在荆江大堤连成整体以来的350年间,约为9m。
从洪水位上升的视速率分析,距今2000年以来洪水位相对上升的视速率为6.8mm/a,2000年~1000年为1.4mm/a,近500年以来为19.6mm/a,近200年以来高达27.8mm/a,近100年以来为26.9mm/a,洪水位上升速率呈愈到近代愈快的趋势。
如采用幂函数对发展趋势曲线进行拟合,用拟合所得的公式预测荆江洪水位上升,50年后荆江段洪水位将高出荆北地面15.9m。
据荆沙市东部一掩埋古洲滩所获14C测年结果表明,距今3000年左右,其滩顶高程为24m,而现今长江中三八滩顶高程达38m,两者相差14m。
荆江大堤著名的沙市观音矶万寿塔(图15),其塔底高程为38.45m,现大堤堤面高程45.74m,相差7.29m,表明建塔450年来的洪水位上升高度,平均为16.2mm/a。