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荆江分洪工程

2020-04-09 21:01

位于荆江南岸(右岸)湖北省公安县境,分蓄超过荆江河道安全泄量的超额洪水,保障荆江大堤安全的防洪工程措施,也称荆江分洪区。荆江两岸平原区共有耕地约133余万hm2,人口1000余万,是中国著名的农产区,也是历史上长江中下游洪灾最为频繁而严重的河段。荆江河段的安全泄洪能力与上游频繁而巨大的洪水来量很不适应,上游来量常在60000m3/s以上,最大达110000m3/s,而河道仅能安全通过约60000 余m3/s,相当于10年一遇洪水,这样低的防洪能力与荆江区的重要地位极不相称。中央人民政府政务院决定兴建荆江分洪工程。1952年4月5日开工,历时75 d 主体工程(进洪闸、节制闸、移民安全工程、围堤加固工程等)建成,共完成土方890万m3,石方17万m3,混凝土方11.7万m3。1953年第2期工程完建。

工程组成

主要有分洪区围堤工程、分洪闸、分洪工程和节制闸等。全区面积920km2,南北长约70km,东西宽约30km,四面环堤,有效容积54亿m3(见图)。

荆江分洪工程示意图

围堤及区内工程

①围堤。北面和东面临荆江干流,堤长98km,西临虎渡河,堤长91km,南面南线大堤长22km,全部围堤除黄天湖段数公里为新建堤之外,其余均为旧堤加培而成。围堤断面一般按长江干堤标准培建,顶宽6m,内外坡1∶3。堤顶高程:一部分堤段按江河设计水位超高1.5m,大部按蓄洪水位42m计算风浪加安全超高。其中南线大堤特别重要,为保蓄洪时洞庭湖圩垸不受溃决的威胁,顶宽5m,内外坡1∶3,堤顶以下3m在分区的外侧设有5m宽平台的复式断面,堤顶高程按蓄洪水位42m加安全超高,采用45.2m。1969年进行第1次全面加培;1995年再次进行全面整修加固。该堤段属一级堤。②防浪工程。蓄洪水位42m时,分洪区大部水深7~10m,水面辽阔,风浪高1~2m。为了消浪,在区内沿堤一带栽植6~10排以柳树为主的防浪林共约100万株;堤坡植草防风浪冲刷;对南线大堤除植柳之外,在区内坡面做了糙面干砌块石护坡,能有效地削减爬坡风浪。③避洪安全措施。区内有耕地3.6万hm2,人口50余万,沿堤有安全台98处,总面积1.8km2,安全区21个,总面积19.6km2,共计定居人口约17万人;分洪区内有居民约36万人,分洪时需临时转移。在20世纪60年代曾沿堤建临时移民房950栋,共有使用面积36.86万m2,同时建仓库85栋1.12 万m2,为临时转移囤放物资之用。建设公路300条,共1 040km,其中砂石柏油路113条,476km;各类桥梁693座。当预告分洪时,动用和调入汽车等运输工具,紧急转移。在分洪区中心辽阔部位,兴建了156栋,面积13.6万m2的高层框架楼房,用于临时避水和保存重要物资。④排灌工程。为了发展区内农业,已建成较为完备的排灌系统。沿长江和虎渡河跨堤兴建灌溉闸10余座,分别引水分片灌溉。为解决平时排水问题,开辟了纵贯南北的排水主干渠和与之相接的各级排水支渠500多条,集中在南端由排水闸自流入虎渡河。建有3座电排泵站,用于汛期提排。一座位于南线大堤泄洪闸的西面,装机容量4 800 kW,排水流量54m3/s;另两座建在闸口,总装机容量16 800 kW,设计流量168m3/s。电灌站3座,装机容量2 300 kW,设计流量23m3/s。为适应蓄洪的要求,泵站是封闭式的,保护机电设备蓄洪时不被水淹。排涝标准约为5~10年一遇。

过船设施

黄水套升船机,位于荆江右岸分洪区围堤,桩号620+401,黄水套安全区下游100m, 是荆江分洪区配套工程,1992年夏天建成。升船机以斜面单绳牵引惯性过堤方式运行。滑道工程由主滑道、引航道、内外承船池组成。1993年7月18日成功地进行了试运行,每日可通过30 t级船舶35只。升船机建设的目的是在分洪蓄水后,引船进入分洪区进行救生、打捞,特别是作为高层框架楼房转运人员、物资及其他对外联系的交通枢纽。

分洪闸

太平口进洪闸简称北闸,为开敞式钢筋混凝土建筑物,钢制弧形闸门,54孔,每孔净宽18m,总宽1 054m,设同步卷扬式启闭机。闸高5.5m,闸门高3.78m,闸前设计水位44.78m,最大设计流量8000m3/s。经1954年分洪运用,证明建筑物是安全的。1980年确定,荆江大堤沙市保证水位从44.49m提高到45.00m;闸身混凝土部件裂缝很多,经批准,于1987开始进行了全面加高加固;启闭机改为手摇、电动两用,并加电视显示和配套设施,1990年竣工。(参见彩图ⅩⅣ—1)

ⅩⅣ—1 荆江分洪北闸

贺道富摄

泄洪工程

分洪区的泄洪有两种情况:①在分洪期间,分洪区蓄水位达41m、预报将超过42m时,在无量庵扒口泄洪,扒口堤段已作裹头。②当分洪过程结束,分洪区水位不超过42m。待江水位下落,首先从无量庵江堤扒口泄入长江,剩余部分约18亿m3水量,由兴建在南线大堤上的两座泄洪闸泄入虎渡河。该两闸的设计流量为700m3/s,均为钢筋混凝土建筑物。一座是开敞式,1953年建成,2孔,每孔净宽8.8m,上有胸墙;另一座为箱涵式,建于1970年,3孔,每孔宽5m。两闸均属泄洪排涝两用。

节制闸

黄山头节制闸,简称南闸,位于分洪区南端西侧湖北省公安县境内,横跨虎渡河。建闸目的是分洪区水位达到42m时,如果分洪区虎渡河东堤下段决口,将增加虎渡河流量,危及黄山头以下两岸圩垸安全时,节制下泄流量不超过3 800m3/s。南闸结构型式与北闸相似,闸总宽344m,32孔,每孔净宽9m,弧形闸门高6m。1964年作了全面加固,闸底高程分别为35m和36.2m,相互隔开,以便控制运用。交通工作桥桥面高程44m。闸底高程36.2m的闸孔上备有胸墙,当闸门关闭时,控制下泄流量。1979年启闭机改为电动、手摇两用。

运用程序与效果

当预报沙市站水位将超过保证水位时,先转移区内居民,然后根据来水量开北闸分蓄超额洪水;北闸充分利用后,预报沙市站仍将超过保证水位,在腊林洲预定堤段扒口进洪。1954年长江大水,枝城站洪峰流量约16年一遇,洪量则近100年一遇,荆江防汛特别紧张。从7月下旬至8月上旬,荆江分洪工程先后开闸3次,共分洪30 d。第3次北闸与腊林洲江堤扒口,合计进流量近10000m3/s,降低沙市水位约1.0m,进洪总量122.6亿m3,超过了分洪区的蓄洪容量。在分洪过程中,向虎渡河及长江泄放了部分洪水。此次荆江分洪工程的运用,保证了荆江大堤的安全,在一定程度上降低了荆江及以下河段的水位;还推迟了武汉洪峰水位的出现,为武汉市赢得了临时堤防加高的时间。

问题与展望

1954年以后,分洪区未再使用,加之管理上存在问题,区内人口增长了2倍,财富相应快速增加,加大了分洪时的淹没损失和决策的艰难。有必要建立健全管理法规,做到分洪与发展都有利。随着荆江堤防加培,裁弯工程等措施的实施,荆江分洪区的运用机会比始建期有所减少。待到上游三峡水库建成,分洪区运用的频率将从10年一遇提高到100年一遇。由于荆江防洪的特殊地位,荆江分洪工程分洪任务仍然需要保留;另一方面,对三峡水利枢纽综合效益的充分发挥也非常有利。分洪区现有的安全区、安全台,为实施“移民建镇”奠定了良好的基础。移民建镇的全面实施,将不仅解除分洪时临时转移的困难,大大减少损失,且为分洪区经济持续发展提供了条件。为此,应积极地做好分洪区移民建镇及其发展规划。

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