分洪工程

分洪工程

荊江分洪工程位於湖北省公安縣境內,始建於1952年春末夏初之交。參加工程建設的30萬軍民,以75天的驚人速度建成荊江分洪第一期主體工程,包括右岸沙市對面上游15km處的虎渡河太平口進洪閘、黃山頭東麓節制閘和分洪區南線大堤等主體工程。荊江河道安全泄洪能力由此得到顯著提高,緩解了與上游巨大而頻繁的洪水來量不相適應的矛盾。

分洪工程

正文

荊江分洪工程荊江分洪工程
當河道洪水位將超過保證水位流量將超過安全泄量時,為保障保護區安全,而採取的分泄超額洪水的措施。它是河流防洪系統中重要的組成部分。為保護重要城市、工礦區或重點地區的防洪安全,當在保護區附近有適當的分洪條件時,可興建分洪工程,把超額洪水分泄入湖泊、窪地,或分注於其他河流,或直泄入海,或繞過保護區在下游仍返回原河道。分洪工程是犧牲局部,保存全局的措施。

沿革

分洪工程在中國歷史悠久。據記載公元前256~前251年,李冰主持修建都江堰工程,就有飛沙堰分洪設施。公元前7年賈讓提出治理黃河的上中下三策即包括分洪方案。唐代在海河流域永濟渠(今京杭運河的一段)以東開闢新河入海,在永濟渠以西利用窪淀蓄澇,減輕洪水壓力。清代學者王柏心所著《導江三議》中,主張在荊江河段開闢和恢復一些口穴(分洪河道),分泄荊江洪水入湖泊窪地,以減小荊江洪水威脅。在海河水繫上為減輕大清河下游水災,於1925~1932年提出開挖獨流減河直接入海的計畫,1942年開工實施,但到1944年停工。1949年以後在中國洪災較為嚴重的河流平原區實施分洪工程較多。在海河流域興建了獨流減河,並相繼完成了子牙新河工程,直接分洪入海。在黃河上興建東平湖分洪工程、北金堤分洪工程,分泄幹流超額洪水。淮河興建有濛窪、城西湖等分洪工程。長江幹流上建有荊江分洪工程,支流漢江上建有杜家台分洪工程等。世界各國興建分洪工程亦不少。美國於1927年大水後,在密西西比河下游從巴吞魯日到紐奧良建阿查法拉亞分洪道和邦尼特卡雷分洪道,東支流俄亥俄河口至開羅鎮以下建新馬德里分洪道(見密西西比河防洪)。蘇聯於高加索地區庫拉河流域建薩里-蘇湖分洪道等。

組成

荊江分洪工程荊江分洪工程
分洪工程一般由進洪設施與分洪道、蓄滯洪區、避洪設施、泄洪排水設施等部分組成,至少應有進洪設施和分洪道或蓄洪區。以分洪道為主的有時亦稱分洪道工程,在中國又稱減河。以蓄滯洪區為主的,亦稱分洪區或蓄洪區。
進洪設施 設於河道的一側,一般是在被保護區上游附近,河勢較為穩定的彎道凹岸,用以分泄超過河道安全泄量的超額流量。為使分洪水流順暢,避免漩渦回流,增加進洪效果,進洪設施的分水角度以模型試驗確定,較小工程常憑經驗確定,一般為15°~30°。進洪設施可分為三類。①有控制進洪工程:即在擬定的分洪口門處興建分洪閘,當河道流量將大於安全泄量時,即開閘分洪,這種形式運用靈活,分洪及時適量,但投資較多。②半控制進洪工程:是在進洪處修建溢流堰或滾水壩,以其頂面高程來控制分洪流量,即河道洪水位超過堰頂高程,則自然漫溢分洪,分洪流量隨洪水漲落而增減。③無控制進洪:即在計畫口門處堤身預埋炸藥,當需要分洪時,則臨時爆破進洪或用人工扒口進洪,也有在堤防預留較低堤段,水位上漲漫溢進流的。為防止口門過量擴大,可事先在計畫口門位置的兩端和底部用石料裹頭護底。無控制的進洪,可節省投資,但分洪難於做到及時適量,這樣的分洪工程一般只適於一次性單一洪峰使用,對連續的多峰型洪水則使用不便。
分洪道 引導超額洪水進入承泄區的工程,只有過洪能力,沒有明顯調蓄作用。工程通常在河道的一側,借用天然河道或利用低洼地帶兩側築堤而成。分洪道的路線選擇,一般以地形、地質、洪水特性和社會經濟情況等因素為依據,並以洪水演算成果,確定分洪道斷面尺寸及兩岸堤距和堤頂高程。分洪道根據泄洪出路,一般有以下幾種情況。①直接分洪入海:如海河下游近海區的獨流減河,分海河水系大清河洪水入渤海。②分洪入蓄洪區:如長江支流漢江下游杜家台分洪工程通過分洪道,將漢江超額洪水引入蓄洪區。③分洪入臨近其他河流,如長江支流滁河的馬汊河分洪道,分滁河洪水入長江。④繞過保護區回原河道的分洪道,如美國密西西比河的新馬德里分洪道。
蓄洪區 利用平原湖泊、窪地滯蓄調節洪水的區域,其範圍一般由圍堤劃定。蓄洪區圍堤,可由舊有圩堤加培,也可新建圍堤。圍堤斷面一般都按江、湖堤防標準修建。蓄洪區最高蓄洪水位高於外江或湖泊水位時,則按蓄洪最高水位加風浪,再加安全超高。為了防禦風浪對堤坡的襲擊破壞,常在水位變動範圍內採用塊石或混凝土預製塊護坡。蓄洪區在世界上大江大河的防洪中廣為套用,工程較簡單,施工期短,投資相對較省。中國有些蓄洪區在大水年蓄洪,小水年墾殖,這樣的蓄洪區稱為蓄洪墾殖區。中國大江大河的中下游平原防洪,利用地形的有利條件,開闢了較多蓄洪區。如在長江中游有荊江分洪區、洪湖蓄洪區等;黃河下游有東平湖分洪區;海河下游有白洋淀、東淀等蓄洪區。它們都是各江河防洪工程系統的組成部分,並具蓄洪墾殖效益。
避洪工程 在分洪區運用時,為保障區內人民生命安全,並減少財產損失而興建避洪工程。因此它往往是分洪蓄洪工程的重要組成部分,主要包括安全區、安全台(村台)、避水樓房、轉移道路、橋樑和交通工具,以及救生設備和通訊、預報警報系統等。在規劃中根據不同情況確定其規模和布置。一般安全區、安全台沿圍堤興建。而安全區自身即是一個完整的堤圩,具有較完善的生活條件和一定的生產條件。避水樓房多興建在水域較寬闊的地方,採用深基鋼筋混凝土框架多層高樓,樓層都設在設計蓄水位以上,一般只供短時停留,隨後即轉移到安全台或安全區。
排水泄洪工程 為及時有效地排出分洪區內分洪年的分洪水量及不分洪年的漬澇水而設定的工程措施。排水方式有自流排(如排水涵閘)和提排(如機電排水站)兩種。有時兩種方式同時採用。

展望

由於分洪工程是河流防洪系統的組成部分,經長期實踐證明其防洪效益顯著。特別在沒有條件興建控制性水庫的流域,今後仍將是長期採用的措施。隨著國民經濟的發展,分洪工程應開展綜合利用。在防洪系統中應做好最佳化調度,以便更好地、更合理地發揮分洪工程的效益。

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