來源:環(huán)球網(wǎng)
視覺設(shè)計(jì):魏小默 程向菁菁
在湖北省宜昌市三斗坪鎮(zhèn),三峽大壩下游4公里處的長江南岸,有一座面朝長江的木結(jié)構(gòu)古建筑群——黃陵廟。據(jù)介紹,黃陵廟是為紀(jì)念大禹治水而建,始建于春秋戰(zhàn)國時期,后經(jīng)歷朝多次修繕,如今保留下來的乃是明代萬歷年重建所得。在上世紀(jì)七十年代開展的全國歷史洪水調(diào)查研究中,黃陵廟因見證并記錄了長江流域自1153年有記錄以來最大的一場洪水而多了一重身份——長江水文史料實(shí)物。這道洪痕,為三峽工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)、長江流域的聯(lián)防聯(lián)調(diào)乃至水資源綜合利用等領(lǐng)域提供了寶貴的歷史數(shù)據(jù)。
黃陵廟 攝影:毛翔春
有史可考的長江流域最大一次洪水
1870年的春夏之際,長江流域的梅雨比以往下得更久一些。
7月13日至19日,長江上游(嘉陵江和長江干流重慶至宜昌區(qū)間)流域發(fā)生了一次歷史上罕見的大暴雨,揭開了這場洪災(zāi)的序幕?!逗洗h志》中記載:“夏殘洪水忽爭流,連雨滂沱漲不休”“六月既望(陰歷六月十六日)猛雨數(shù)晝夜……雨如懸繩,連三晝夜?!?/p>
就在此前的6月,江西鄱陽湖一帶大雨,湖南沅江上游及資江大雨,湖北漢江暴雨成災(zāi),已經(jīng)抬高了長江中下游江河湖泊的水位。這意味著7月長江上游暴雨形成的大量來水對中下游的威脅將會比往常更大。
7月20日,洪水抵達(dá)湖北宜昌,很快將城內(nèi)外吞沒?!兑瞬h志》記載:“清同治九年六月,大水,川江暴漲,高數(shù)丈,洶洶入郡城,壞公私廬舍,居民紛紛上城墻避難??こ莾?nèi)外,概被淹死?!睋?jù)推算,當(dāng)時長江宜昌段最大洪峰流量可達(dá)10.5萬立方米每秒,在匯集了支流洪水進(jìn)入湖北枝江段后,洪峰的最大流量出現(xiàn)了——超過11萬立方米每秒。自枝江而下,洪水再無兩岸山地丘陵束縛,在荊江江段一路直奔,約150公里長的荊江南岸江堤幾乎全毀,北岸大堤在監(jiān)利決口后,洪魔猶如解除了封印一般撲向江漢平原……
災(zāi)情發(fā)生后,當(dāng)時的湖廣總督李瀚章與湖北巡撫郭柏蔭將這場史無前例的洪災(zāi)上奏朝廷?!对倮m(xù)行水金鑒》記載了同治皇帝下諭籌款賑災(zāi)的情況。“八月丁酉諭李瀚章、郭柏蔭奏《川江水勢異漲,荊宜等屬猝遭水患并漢江時發(fā),沿河民田坑堤漫淹一摺》:本年夏間,湖北大雨時行,江水陡漲,五月間漢水又發(fā),以致宜昌郡城內(nèi)外概被淹沒,荊州南岸公安地方被淹最重……各州縣均因各堤漫潰、田畝淹沒、人民遷徙。著李瀚章等督飾司道籌款發(fā)給,量予賑撫?!?/p>
據(jù)流傳下來的文獻(xiàn)記載,這場洪水的受災(zāi)范圍從四川盆地一直延續(xù)到長江中下游平原,約3萬平方公里的地區(qū)淹沒,死傷人口不計(jì)其數(shù)。曾經(jīng)的魚米之鄉(xiāng)赤地千里,方圓百里不見人煙。
洪水退去已百年,后人只能從記載中一窺這場最大洪水的可怕面目,唯有黃陵廟禹王殿內(nèi)36根楠木立柱上保留下來的洪水痕跡,默默地訴說著這段歷史。
1985年黃陵廟啟動修繕工作,水利部長江水利委員會復(fù)核后認(rèn)定立柱上保留的洪水痕跡與1870年最高水位水平一致,便留下黃陵廟禹王殿內(nèi)東北角兩根立柱不刷油漆,作為重要水文文物標(biāo)志予以保存。今天,當(dāng)我們走進(jìn)禹王殿時,還能看到一百五十多年前的洪水痕跡,下面一塊木牌上寫著“老庚午(1870)年洪水至此”。
黃陵廟禹王殿內(nèi)未刷漆立柱 攝影:但棣瑤
這場大洪水,不僅是一場災(zāi)難,還直接改寫了長江流域荊江兩岸、洞庭湖區(qū)的水文地理特征。今天的松滋河就是這場洪水決口后沖刷形成的,造就了如今荊江南岸四口分流的江湖格局,同時也影響著后來長江流域多項(xiàng)水利水電工程及設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)。
一本重要“水賬”
一條水文數(shù)據(jù),意義有多大?1877年設(shè)立海關(guān)水尺(近代沿江口岸建立的水位觀測設(shè)施)后,宜昌才有了長江水位的實(shí)測記錄。作為長江流域少有的百年老站,宜昌水文站記錄了百年來長江流經(jīng)宜昌段的水沙全過程信息。這些數(shù)據(jù)不僅為人們提供了解長江的寶貴資料,對于水利水電工程的建設(shè)和運(yùn)行更是發(fā)揮著重要作用。
宜昌水文站已有百年歷史 攝影:陳旋
“1870年那場大洪水,雖然沒有實(shí)測數(shù)據(jù),但好在黃陵廟的位置相對固定,且黃陵廟到宜昌水文站之間也沒有其他主要支流匯入,我們便根據(jù)黃陵廟內(nèi)立柱上留下的歷史洪痕推算得出當(dāng)時長江宜昌段的最高水位達(dá)到了59.50米,這一推算結(jié)果為宜昌段長江水文歷史資料補(bǔ)足了一個重要數(shù)據(jù)?!遍L江三峽水文水資源勘測局宜昌分局副局長、宜昌水文站站長田蘇茂介紹說。
而對于正好選址在湖北宜昌的三峽工程來說,這條珍貴的歷史水文數(shù)據(jù)更顯意義重大。黃陵廟里保留的1870年大洪水水位數(shù)據(jù),相當(dāng)于記錄了當(dāng)?shù)貧v史上最大的一次洪水,為三峽工程防洪標(biāo)準(zhǔn)制定提供了參考依據(jù),還為水庫大壩防洪調(diào)度提供了可靠的歷史數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)于三峽工程到底能防多大的洪水,人們常常提到的是“百年一遇”“千年一遇”“萬年一遇”的說法。要準(zhǔn)確理解三峽工程的防洪標(biāo)準(zhǔn),其中有兩方面的含義:一方面,三峽工程作為一種涉水工程,需要有一個確保自身安全的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這個設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般采用“設(shè)計(jì)洪水”和“校核洪水”兩級指標(biāo)來核定,即按照設(shè)計(jì)洪水指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),用更高一級的洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核,以提高工程在遇到罕見洪水時保障自身安全的能力;另一方面是指三峽工程對它的防洪保護(hù)對象的防洪保障標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)準(zhǔn)是針對三峽大壩下游防洪保護(hù)區(qū)的防洪能力來說的,也就是長江防洪形勢最嚴(yán)峻的一段——荊江河段(長江自湖北省枝江市至湖南省岳陽縣城陵磯段的別稱)。
宜昌歷史洪水位表 攝影:但棣瑤
“三峽工程大壩的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇,校核標(biāo)準(zhǔn)為萬年一遇加大10%。也就是說,按照設(shè)計(jì)要求,三峽大壩在遇到千年一遇的洪水時可保持正常的工作狀態(tài)運(yùn)行,遇到萬年一遇加大10%的洪水時仍可保證三峽大壩的自身安全。”時任水利部長江水利委員會副總工程師黃艷說,“1870年那場大洪水可以算得上是千年一遇的水平,其水文數(shù)據(jù)為大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)提供了參考?!?/p>
對荊江河段的保護(hù)而言,三峽工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)就是通過三峽工程的調(diào)控,在荊江地區(qū)不分洪的條件下,使荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到100年一遇(日平均最大流量達(dá)83700立方米每秒時通過調(diào)蓄使得湖北沙市水位不超過44.5米,可不啟用荊江分洪區(qū));遇到1000年一遇的洪水或類似1870年特大洪水時,三峽水庫攔蓄配合荊江分洪措施,可保證荊江河段防洪安全,避免長江干堤潰決、荊江地區(qū)發(fā)生像1870年一樣的洪水災(zāi)害。
除了設(shè)計(jì)建設(shè)階段,工程投入運(yùn)行以后,在防洪調(diào)度中也要依賴各類歷史及實(shí)時的水雨情等水文信息數(shù)據(jù)做分析決策。要想最大效率利用好三峽水庫防洪庫容,有效減少下游受災(zāi)風(fēng)險,就要在調(diào)度上下功夫。中國工程院院士、水利水電工程專家陸佑楣曾說:“三峽工程發(fā)揮作用的關(guān)鍵也就在于通過降雨量計(jì)算徑流量進(jìn)而安排調(diào)控量。這個過程需要大量的數(shù)據(jù)作支撐,需要通過先進(jìn)的技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析?!?/p>
要想實(shí)現(xiàn)精確調(diào)度,就需要有精準(zhǔn)掌握長江流域水雨情監(jiān)測預(yù)報的能力,監(jiān)測預(yù)報就是水庫調(diào)度的“千里眼”“順風(fēng)耳”?!皩τ陂L江上游流域洪水預(yù)報,目前三峽梯調(diào)已經(jīng)達(dá)到‘10天以內(nèi)看趨勢,5天以內(nèi)看量級,2天以內(nèi)看過程’的水平,并以此為依據(jù)來配合上級指令制定調(diào)度方案?!比龒{梯調(diào)通信中心水資源部主任郭樂說。
2020年,長江流域迎來峰值遠(yuǎn)超1998年的流域性大洪水。面對嚴(yán)峻的防洪形勢,長江水利委員會通過對以三峽水庫為核心的水庫群實(shí)施聯(lián)合調(diào)度,成功應(yīng)對5次編號洪水。其中,三峽工程共攔蓄洪水295億立方米,特別是在長江流域最大洪水“長江2020年5號洪水”過境期間,三峽工程攔蓄洪水,有效避免了荊江分洪區(qū)運(yùn)用,使分洪區(qū)內(nèi)60萬人避免轉(zhuǎn)移、49.3萬畝耕地和10余萬畝水產(chǎn)養(yǎng)殖面積避免被淹,極大發(fā)揮了三峽工程大國重器作用。
長江水利委員會水文局長江水文情報預(yù)報中心主任馮寶飛說:“在2020年汛期的調(diào)度中可以看到,三峽工程累計(jì)攔蓄洪水量超過了221.5億立方米的防洪庫容,這說明期間經(jīng)歷了多次騰出庫容又?jǐn)r蓄洪水的過程,這就需要精準(zhǔn)的測報和分析做支撐。通過聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度,三峽工程及時攔洪、適時泄洪,盡可能地發(fā)揮削峰、錯峰作用,才能充分發(fā)揮水庫的防洪效益。”
截至2024年9月底,三峽水庫累計(jì)攔洪總量超2100億立方米。其中,針對50000立方米每秒及以上量級的洪水開展防洪調(diào)度21次。
可以說,水利水電工程從前期設(shè)計(jì)到建設(shè)再到后期運(yùn)行都要依賴水文數(shù)據(jù)做決策支持,記好一本“水賬”意義重大。
筑起長江防洪“新長城”
今天,我們應(yīng)對長江洪水的能力如何?若再遇上1870年那樣的洪水,結(jié)果會不一樣嗎?
2022年6月,長江水利委員會組織水文局聯(lián)合長江設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司(原長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院),就假設(shè)再次發(fā)生1870年歷史特大洪水進(jìn)行了模擬演練。
研究人員首先通過“科技利器”復(fù)原當(dāng)年形勢場和雨、風(fēng)、濕、溫等多維度天氣因素,用歷史洪水信息進(jìn)行時空多尺度擴(kuò)容搭建起了1870年洪水本底,然后模擬了長江流域控制性水工程聯(lián)合調(diào)度、干流堤防高水位運(yùn)行、中下游蓄滯洪區(qū)分洪運(yùn)用等關(guān)鍵決策過程?!澳M調(diào)度的結(jié)論是,即使發(fā)生1870年那樣的洪水,我們也有能力不會再遭受1870年那樣的災(zāi)難了。”黃艷說。
能夠防止歷史重演,靠的正是為保長江安瀾筑起的“新長城”——長江流域防洪體系。
“在這次模擬調(diào)度過程中,三峽工程可發(fā)揮對長江上游洪水至關(guān)重要的調(diào)控作用,配合蓄滯洪區(qū)運(yùn)用,保證荊江河段行洪安全,避免兩岸干堤漫決帶來毀滅性災(zāi)害。同時,在目前整個長江防洪體系發(fā)揮作用的情況下,還可以在現(xiàn)有規(guī)程規(guī)定的調(diào)度方式基礎(chǔ)上,結(jié)合水文氣象預(yù)報,進(jìn)一步挖掘三峽水庫的蓄洪作用,減少分蓄洪區(qū)的使用,從而取得更大的防洪效益?!秉S艷解釋道。
為什么要建立全流域的防洪體系呢?有了三峽工程還不夠用嗎?
眾所周知,長江流域面積達(dá)180萬平方公里,幾乎占全國國土面積的五分之一,在這么寬闊的范圍內(nèi),由于降水時空分布不均,導(dǎo)致長江流域洪水的形成往往是一個復(fù)雜多變的過程。從地理位置來說,三峽工程控制流域面積主要在長江上游約100萬平方公里范圍,中下游80萬平方公里面積內(nèi),有干流也有支流,有河流也有湖泊,各地區(qū)的氣象水文情況復(fù)雜多變,僅僅憑借一個三峽工程無法解決全部問題,要實(shí)現(xiàn)長江全流域的防洪必須依靠系統(tǒng)工程。
為了實(shí)現(xiàn)長江全域安瀾,從新中國成立初期開始,我國就開啟了針對整個長江流域的防洪體系建設(shè)工作。經(jīng)過長期建設(shè),目前長江流域基本建成了以堤防為基礎(chǔ),三峽工程為骨干,其他干支流水庫、蓄滯洪區(qū)、河道整治相配合,平垸行洪、退田還湖、水土保持等工程措施與防洪非工程措施相結(jié)合的綜合防洪減災(zāi)體系,防洪能力得到顯著提高。
黃陵廟航拍全景圖 攝影:崔徐波
2022年,隨著白鶴灘水電站全面投產(chǎn),長江干流上“六庫聯(lián)調(diào)”的格局全面形成。沿江而下,烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩6座大型水電站連珠成串,長江干流上納入聯(lián)合調(diào)度的水工程防洪庫容進(jìn)一步增大。
2024年6月,《2024年長江流域水工程聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃》獲水利部批復(fù)。計(jì)劃啟用后,進(jìn)一步擴(kuò)大了聯(lián)合調(diào)度范圍并優(yōu)化梯級水庫聯(lián)合調(diào)度方式。目前,納入聯(lián)合調(diào)度的水工程總數(shù)已增至127座(處)。其中53座控制性水庫總防洪庫容約706億立方米,相當(dāng)于三個多三峽水庫的防洪庫容。長江流域水工程聯(lián)合調(diào)度對整個長江流域防洪、供水、生態(tài)保護(hù)、發(fā)電以及航運(yùn)等多方面意義重大,是推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的重要舉措,是守護(hù)千萬百姓美好生活的強(qiáng)大利器。
如今的黃陵廟,靜靜地屹立在長江之濱。禹王殿內(nèi)高懸的牌匾上,“鑿石安瀾”四個字已成為現(xiàn)實(shí)。人們來到禹王殿內(nèi),不再只是祈求長江安瀾、風(fēng)調(diào)雨順,更多的是追思和致敬我們世世代代勇敢抗擊洪水的先祖。
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