原創 星球研究所 星球研究所 來自專輯探索中國：工程篇

↑一群國家地理控，專注于探索極致世界

本文由

新華網客戶端 x 星球研究所

聯合發布

長江

亞洲第一長河

我們的母親河

匯聚1萬余條支流

占據全國徑流量的1/3

滋養近5億人口

流域橫跨全國19個省市自治區

（萬里長江靜靜流淌過千年古城荊州，攝影師@鄧雙）

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但是長江頻發的大洪水

又帶來巨大災難

1931年死亡14.5萬人

1954年死亡3.3萬人

1998年死亡1526人

（以上數據僅包含直接死亡數）

而當2020年的滔滔洪水

再次來襲

我們

如何才能守衛？

（位于湖北省鄂州市的下部被江水淹沒，攝影師@馮光柳）

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01

堤防

長江源于青藏高原

容納百川東流入海

按地形大致可分為

七個區域

（長江水系地形圖，請橫屏觀看，制圖@陳志浩/星球研究所）

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最西端的江源區

高寒少雨、荒無人煙

河水肆意橫流

（長江北源楚瑪爾河，攝影師@劉夙培）

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橫斷山區、秦巴-武陵山區

則山高谷深

洪水受地形束縛

難以漫流

危害相對較小

（流經云南省麗江市古城區金安鎮附近的金沙江，攝影師@李祺）

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這里的城鎮鄉村

也大多明顯高于河面

并不用建起高大的堤防

需要防范的主要是山洪泥石流等

（金沙江邊的攀枝花市沿河谷兩岸分布，攝影師@君子裕）

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低洼的四川盆地

雖匯聚四方來水

但由于地勢抬升

河流下切較深

大洪水的威脅只限于河邊少數地區

（金沙江畔背山面水的宜賓，攝影師@水手鄭志華）

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最東端的長江下游區

自江西省湖口縣至入海口

沒有大的支流匯入

且江闊水深、東臨東海

洪水容易下泄

因此這里的大洪水

往往來自中上游而非本地

而緊鄰中游的安徽河段最易受影響

（安徽省蕪湖市長江江面，請橫屏觀看，攝影師@張浩然）

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江漢-洞庭盆地與鄱陽湖盆地腹地

則是飽受洪水之苦的最主要地區

這里地勢低洼

前者海拔普遍在20-40m

后者則為10-30m

四周群山環繞

大小河流紛紛向中心匯聚

（長江中游兩大盆地示意，制圖@陳志浩&鄭伯容/星球研究所）

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河水與泥沙

沖積出肥沃的土地

人煙稠密、經濟繁榮

（武漢市西郊漢江兩岸的農田、村鎮，圖片來源@VCG）

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但盆地內河流落差小

水流易于壅塞

每到汛期

上游下泄的洪水

本地降下的暴雨

下游頂托的水流

三者合力迅速推高

干流與支流的水位

再加上

膨脹的人口圍湖造田、開荒種地

許多能調蓄洪水的湖泊

顯著萎縮甚至消失

洪水無處宣泄

（江西省余干縣的圩[wéi]田，位于鄱陽湖東南，圖片來源@VCG）

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于是

最早自東晉起

盆地中生活的人們

開始在長江兩岸筑起堤防

作為抵御洪水的基礎防線

但堤防束縛水流的同時

也阻礙了泥沙溢出河道

大量泥沙在河道內淤積并抬高河床

大堤也不得不相應加高

形成惡性循環

（荊江大堤上的荊州，建于明代，由于大堤不斷加高，塔基已低于堤面7m多，攝影師@鄧雙）

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與此同時

受制于技術和經濟條件

早期許多堤防并不牢靠

每到汛期屢屢潰口

洶涌的洪水撕裂大堤

沖刷地表

常形成深達數米的深潭和水道

洪水肆意橫流、泛濫成災

所到之處房倒田毀、慘絕人寰

（長江中下游大洪水淹沒范圍示意[1870/1931/1954]，請橫屏觀看，制圖@陳志浩/星球研究所）

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1931年長江中下游大洪水

造成14.5萬人死亡

其中湖北6.6萬、湖南4.7萬

1954年長江中下游大洪水

造成3.3萬人死亡

其中湖北3.1萬

而潰口留下的痕跡

甚至歷經百年也難以磨滅

（荊江潰口扇影像圖，1842年文村潰口形成該潰口扇，也稱決口扇，潰口形成的深潭被開發為魚塘，而水道則被種上了水稻等作物，制圖@陳志浩/星球研究所）

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新中國成立后

尤其是經歷了1954年及1998年大洪水后

我們全面加固和擴建了原有堤防

形成了長約64000km的堤防體系

其中以湖北、湖南、江西及安徽最長

包括約3900km的長江干堤

（安徽省安慶市長江兩岸江灘被水淹沒，江水直逼長江大堤，攝影師@陳肖）

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漢江、湘江、贛江等

支流堤防

（湖北省仙桃市漢江大堤，大堤兩側分布著防護林，攝影師@李念）

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洞庭湖和鄱陽湖等

湖泊堤防

（江西省鄱陽縣的，左側鄱陽湖水高漲，右側珠湖由于圩堤保護水位較低、水體清澈，圖片來源@VCG）

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及城市堤防等

（2020年7月12日，南京下關長江水位已顯著超過城市地面，市民在防洪墻上的步道上散步，圖片來源@VCG）

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在低洼的兩大盆地腹地

很多堤防高于城鎮、鄉村

成為海拔最高的地方

堤防守護著

廣闊的平原與大小城鎮

以著名的長江荊江河段為例

它在平原上肆意蜿蜒

（荊江曲流，左側為湖南省岳陽市和洞庭湖口，荊江指宜昌至岳陽之間的江段，攝影師@蓑笠張）

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在荊州城區的水位常常超過40m

1998年大洪水時

甚至達到45.22m

而堤內的荊州城區高程大多不足35m

正所謂

“萬里長江，險在荊江”

一道牢固的堤防

就成了當地的生命防線

（高出荊州城區十多米的，攝影師@鄧雙）

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大堤的高度

一般依據歷史最高洪水位設計

稱為設計水位

也叫保證水位

堤頂則根據大堤的重要性等

還要超過設計水位1.0~2.5m

以防水流溢出

（2020年7月23日，荊州的長江水位接近保證水位，江水淹沒了江灘，接近大堤頂部，攝影師@向源翰）

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大堤由近似梯形的人工填土筑成

地基常含有砂層、大堤也混有砂粒

因砂粒間孔隙大

易滲水破壞大堤安全

有的大堤還嵌入了豎直的防滲墻

以防大堤潰決

（荊江南岸大堤防滲墻示意，本文水位一般指吳淞高程，吳淞高程-黃海高程≈1.7m，制圖@王申雯/星球研究所）

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而對于橫跨兩江四岸的武漢

城區緊鄰江邊

堤防建設空間有限

難以提升堤防高度

于是又在原有土堤的基礎上

修筑了防洪墻

（武漢漢口前的防洪墻，江水淹沒了江邊的步道，與堤內地面僅隔著一堵墻，圖片來源@VCG）

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防洪墻主要由混凝土構成

樹立在河岸上

相對于填土筑堤

節省了建設空間

墻頂可高出地面3~5m

（武漢武昌城區防洪墻示意，制圖@王申雯/星球研究所）

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在修筑堤防的同時

我們也開展了河道整治工程

例如下荊江裁彎取直工程

減少了河道曲流

使該河段水流速度加快

排洪能力更強

不過這也加大了下游防洪壓力

（下荊江河道演變示意，其中和為人工裁彎，下荊江指藕池口以下的荊江，制圖@陳志浩/星球研究所）

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憑借堤防加固和河道整治

自1954年后長江主要干支流

已經鮮有潰口發生

但考慮到高大的堤防

建設成本高

占地多、影響生產生活

堤防的防洪能力并不能無限提升

如長江荊江河段

防洪標準僅為10年一遇

武漢河段為20~30年一遇

一些支流堤防甚至更加脆弱

因此難以保證兩岸安全

我們需要第二道防線

（2020年7月16日，湖北省陽新縣軍墾農場潰口后，直升機通過吊裝網兜、空投石塊等封堵潰口；所謂N年一遇，表示某年發生特定大小洪水的概率為N分之一，并不是說N年只發生一次；圖片來源@VCG）

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02

水庫

當洪水來勢兇猛

長江行洪能力捉襟見肘時

上游的水庫可以攔蓄洪水

降低下游河道堤防的壓力

最著名的莫過于

三峽水庫

（三峽大壩，攔蓄江水形成三峽水庫，圖片來源@VCG）

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由于長江洪澇災害嚴重

防洪是三峽水庫的第一任務

發電倒是其次

其水電裝機容量高達2250萬kW

遠高于前世界第一大水電站

南美洲伊泰普水電站的1400萬kW

但兩者發電量相當

主要原因就在于

三峽水庫承擔著艱巨的防洪任務

（云霧繚繞的三峽大壩，請橫屏觀看，攝影師@李心寬）

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每年冬半年

三峽水庫逐步蓄水至正常蓄水位175m

相應庫容為393億m?3;

遠高于鄱陽湖的容積

超過百米的高差和充足的水量

可以轉化為巨大的電能

但每年6月10日之前

三峽水庫要將存水排出

把水位降低至汛期限制水位145m

以留出充足的庫容防洪

大量江水白白流走

這就減少了發電量

（三峽大壩開閘泄洪，圖片來源@VCG）

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三峽水庫的防洪庫容

高達221.5億m?3;

占總庫容的一半多

就在今年7月初

洞庭湖城陵磯站與鄱陽湖湖口站

水位均接近各自保證水位

情況十分危急

（2020年7月18日，江西省九江市鄱陽湖的，低處被湖水淹沒，圖片來源@VCG）

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三峽水庫緊急削減下泄流量

一周內攔蓄洪水約30億m?3;

緩解了兩湖的燃眉之急

不過僅靠三峽水庫

還不足以滿足防洪需求

因此數十年來我們建成了

5萬多座水庫

總庫容達3600多億m?3;

相當于9個三峽水庫

組成了一個

超級水庫群

其中41座控制性水庫

防洪庫容達598億m?3;

可以裝下兩個鄱陽湖

（納入聯合調度的控制性水庫，這些水庫防洪功能強、作用大，制圖@陳志浩&王申雯/星球研究所）

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包括雅礱江上的

二灘和錦屏一級等水庫

金沙江上的

溪洛渡水庫

（位于四川和云南之間的，攝影師@柴峻峰）

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及向家壩和烏東德等水庫

（云南省水富市附近的，攝影師@柴峻峰）

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也包括漢江上的丹江口水庫

清江上的隔河巖和水布埡水庫

沅江上的五強溪水庫

等等

（湖北省宜昌市的，請橫屏觀看，圖片來源@VCG）

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通過上述水庫的聯合調度

荊江河段防洪標準

從10年一遇提高到100年一遇

遠高于堤防本身的防御能力

其下游河段防洪能力也相應提高

這也是雖然近年洪水頻發

但再沒有出現類似1998年洪水時

那種被動局面的重要原因

（三峽水庫防洪作用示意，遇1870年型洪水是否運用三峽水庫淹沒范圍對比，制圖@陳志浩/星球研究所）

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再者

為了避免泥沙淤積減少水庫庫容

我們還實施了

水土保持重點防治工程

通過植樹造林、退耕還林還草等

有效減輕了長江流域水土流失

（貴州畢節納雍縣百興鎮的人工林，圖片來源@VCG）

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當然

即使有數萬座水庫

但我們依然無法“馴服”桀驁的長江

首先

與近1萬億m?3;的長江徑流量相比

防洪庫容還很不足

而且水庫不能無限增加

它需要占用大量土地

對于人多地少的中國來說

代價巨大

（水色翠綠的清江隔河巖水庫，圖片來源@VCG）

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其次

這些水庫大多位于長江干支流上游

但暴雨頻繁、受災最重的中下游

卻因地勢平坦

難以修建水庫

即使大如三峽

對于距離遙遠的武漢以下河段

防洪作用也十分有限

（湖北省恩施州清江，攝影師@李云飛）

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因此

我們還需要

第三道防線

03

蓄滯洪區

當出現堤防和水庫

都無法抵御的超額洪水時

蓄滯洪區

便登場了

它地勢低洼

外圍是高大的堤防

堤防上設置有閘門

平時將洪水隔離在外

在分洪時閘門開啟

把洪水“引狼入室”

（江西省上饒市余干縣的鄱陽湖康山片區，大堤右下為蓄滯洪區，左上為鄱陽湖，圖片來源@VCG）

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在1870年

宜昌長江干流的洪峰流量

曾高達105000m?3;/s

遠超荊江河段的行洪能力

以這樣的流量

只需130多秒即可填滿杭州西湖

2天半即可填滿三峽水庫的防洪庫容

（三峽大壩下游的，1870年大洪水淹沒了廟內禹王殿立柱，圖片來源@VCG）

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雖然現在通過三峽水庫等的調蓄

可以將流量削減至80000m?3;/s以內

但這仍然超過荊江的承受范圍

這時候就需要蓄滯洪區了

1952年春

30萬軍民只花了75天

便完成了荊江分洪區的建設

分洪區面積達921km?2;

幾乎相當于鄱陽湖的1/4

有效蓄洪容積可達54億m?3;

為三峽水庫的1/4

（荊江分洪區示意，制圖@陳志浩&王申雯/星球研究所）

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而僅僅兩年后的1954年

20世紀最大的大洪水席卷而來

這里先后三次分洪

成功降低了荊江河段水位

避免了更大危險

這次實踐充分證明了

修建蓄滯洪區的正確性

（荊州城區對岸，荊江分洪區內的公安縣沿著大堤分布，攝影師@鄧雙）

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目前

長江中游干流已建成了

42處主要蓄滯洪區

總面積約1.2萬km?2;

相當于兩個上海市

有效蓄洪容積為589.7億m?3;

與長江控制性水庫群的防洪庫容相當

（長江中下游干流蓄滯洪區分布，請橫屏觀看，制圖@陳志浩/星球研究所）

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這些蓄滯洪區分布于

長江干流兩岸和鄱陽湖、洞庭湖周圍

例如荊江分洪區

作為唯一的

重點蓄滯洪區

對于荊江河段的安全至關重要

是蓄滯洪區的“領頭羊”

武漢沉湖附近的

杜家臺蓄滯洪區

是武漢、漢川、仙桃等地的守護者

（湖北省仙桃市漢江，是杜家臺蓄滯洪區的進水閘，自1956年建成以來已啟用了20余次，攝影師@尹權）

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此外

1998年以來

長江中下游

嚴重阻礙行洪的洲灘民垸(yuàn)

相繼進行了平垸行洪、退田還湖

增加了蓄洪容積數十億立方米

（2016年湖北對武漢梁子湖中的一處垸堤永久爆破，實現退垸還湖，圖片來源@荊楚網）

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然而

蓄滯洪區作用雖大

但其內往往有大量農田和城鎮

分洪前必須將居民遷走

那些遷不走的農田、房屋、工廠等

則將淹沒于水下

因此不到萬不得已

蓄滯洪區不會輕易啟用

04

看不見的體系

1998年8月16日夜

荊江大堤邊

面對遠超設計防洪能力的洪水

我們撤離了荊江分洪區內的

30多萬公安縣人民

爆破防淤堤的炸藥也已埋好

（荊江分洪區，分洪時洪水將從這里涌入公安縣，遠處為荊江，攝影師@鄧雙）

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如果分洪則數十萬人流離失所

幾十年積累的財富將化為泡影

如果不分洪

則從荊州到武漢江堤隨時可能出現潰口

損失將更加慘重

（1998年大洪水期間，武漢人民在水中跋涉，圖片來源@VCG）

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在那個不眠之夜

分洪區內的廣播

不停播發著即將分洪的消息

巡視人員不斷發出預警信號

解放軍已經在北閘防淤堤待命

分洪區的百姓遠遠望著即將被淹沒的家鄉

各方專家與國家防總緊急會商

認為

雖然洪峰水位超過歷史記錄

但嚴守大堤可以挺過去

不建議分洪

最終

“共和國沒有開閘”

沿岸百萬軍民嚴防死守

長江干流沒有再潰口

而30多萬人的家園也保住了

（1998年9月15日清晨，首批6000多名人民子弟兵勝利完成抗洪救災任務，撤離江西九江；25萬九江市民揮灑著熱淚，送親人踏上歸途，攝影師@周國強）

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而成功決策的背后

是一個看不見的體系

它構成了

堤防、水庫、蓄滯洪區三道防線之外的

最后一道防線

在這個體系里

3萬多個水文、氣象站點

及衛星等組成的監測網

實時監測并反饋水雨情信息

為防洪決策提供依據

（位于鄱陽湖口的，圖片來源@VCG）

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從兩院院士到專業技術人員組成的

專家團隊

分析洪水形勢、預測未來趨勢

提出防洪應對方案

從國家防汛抗旱總指揮部

到各地基層組織組成的

行政體系

調度防洪人員、物資

決策、實施防洪的方案與措施

（向江西省永修縣修水三角聯圩潰口運送土石的車輛，攝影師@胡寒）

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從解放軍到當地居民組成的

一線人員

巡視、加固堤防

實施搶險救災

（解放軍戰士在進行反濾體作業，預防大堤滲水危害，圖片來源@東部戰區微信公眾號）

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這個看不見的體系

協調、運行著

數萬公里堤防

數萬個水庫

數十個蓄滯洪區

和數不清的閘、站、渠、泵等等

（江蘇省南京市滁河上的，攝影師@周文軍）

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正是這四道防線

共同構成了守護長江安瀾的保護網

保護著廣達180萬km?2;的土地

保護著近5億人口

保護著全國40%的GDP

保護著全國30%的糧食產量

正是有了這四道防線

我們才能

“不管風吹浪打，勝似閑庭信步”

（2020年7月13日，武漢市區的江水快淹到黃花磯涼亭的亭頂，長江救援志愿隊隊員在水中巡查，攝影師@張喬）

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創作團隊

撰文：王朝陽

圖片：蔣哲睿、謝禹涵

設計：王申雯、鄭伯容

地圖：陳志浩

審校：擼書貓、云舞空城

封面圖片來源：VCG

PS：就在本文寫作期間，中國工程院院士，著名水利水電工程專家，三峽水利樞紐工程設計總工程師鄭守仁病逝；謹以此文向廣大水利工作者和抗洪一線人員致敬

【參考文獻】

[1]國家防汛抗旱總指揮部. 長江防御洪水方案（2015）[EB/OL]. 2015.

[2]水利部長江水利委員會. 長江防洪地圖集[M]. 科學出版社, 2001

[3]水利部長江水利委員會. 長江流域蓄滯洪區圖集[M]. 科學出版社, 2007.07.

[4]水利部長江水利委員會. 長江重要堤防隱蔽工程地圖集[M]. 科學出版社, 2004.09.

[5]汪應國, 李勁松. 驚心動魄: 1998荊江分洪大轉移[J]. 當代經濟, 1998.

[6]仲志余. 長江防洪[M]. 長江出版社, 2007.

[7]郭鐵女, 余啟輝. 長江防洪體系與總體布局規劃研究[J]. 人民長江, 2013.

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一群國家地理控，專注于探索極致世界

原標題：《長江防洪，有多難？》

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