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密西西比河防洪

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所属类别:主要江河防洪

基本信息

中文名称:密西西比河防洪
外文名称:

密西西比河是美国最大的河流,流域辽阔,支流众多,其洪水主要来自暴雨,也有融雪、冰凌、飓风、风暴潮及其组合洪水。河流下游的广大冲积平原,每逢大面积暴雨,支流洪水汇集干流,出现较大的洪峰(参见密西西比河洪水),往往决堤成灾,是防洪的重点地区。

历史洪灾

百余年来,密西西比河曾发生重大洪灾36次,平均3年就有1次。1927年洪水,下密西西比河堤防溃决200余处,淹没面积约7万km2,两岸城镇农村遭到严重破坏。孟菲斯市被洪水围困107 d。沿河两岸铁路、公路、电线被冲毁,死100余人,80万人无家可归,损失牲畜约17万头。1937年1月俄亥俄河流域普降大雨,连续20 d,雨量平均284mm,总水量逾1 500亿m3,该河自维克斯堡以下,密西西比河自凯罗至海伦那之间的水位均超过历史记录。这次大水,使俄亥俄河及下密西西比河两岸大片土地被淹,死142人,60万人无家可归。1973年密西西比河大洪水,是由大面积暴雨造成的,干支流均处于高水位,圣路易斯市于1973年3月9日达警戒水位,高水位持续77 d。1993年上密西西比河流域发生了历史罕见的洪水,95个预报站水位超过历史最高水位,约占美国土地15%的9个州遭受水灾。圣路易斯站流量超过30000m3/s(1973年为24 100m3/s),水位超过1973年最高水位1.95m。这次洪灾死亡38人,毁房5万多间,54000人背井离乡,直接经济损失150亿~200亿美元。

密西西比河因飓风风暴潮引起的洪灾损失也相当严重。从1559年9月19日第1次记录到的墨西哥湾热带风暴算起,约有165次飓风袭击了或威胁着路易斯安那州沿海一带。

防洪史略

密西西比河的防洪是从下密西西比河做堤开始的。早在1717年,法国殖民者即在新奥尔良附近筑堤保护该市;以后,移民增多,大堤不断延伸。到1735年,大堤从该市向上游延长48km,向下游延长19km。1812年,密西西比河左岸有堤362km,右岸有堤426km。1844年前,右岸堤防北延至阿肯色河口,全长917km。1849年密西西比河大水,堤防多处溃决,灾情严重。1851~1858年堵口复堤并筑新堤。美国内战期间(1861~1865年),许多堤防被洪水冲毁,或为交战双方破坏。

1879年美国国会批准成立密西西比河委员会。该会成立后,积极进行密西西比河的整治,包括防洪、航运工程在内。1927年密西西比河水灾后,美国国会深知单纯由地方政府和土地所有者修堤防汛是不够的,必须由国家承担巨大的防洪工程建设,于是通过了1928年防洪法(参见美国防洪法规),要求建设包括防洪在内的多目标工程,以取得不断增长的经济效益。以后,国会又陆续通过了各种防洪法案,推动了该河的大规模防洪工程建设。

防洪系统

由堤防(含防洪墙)、分洪工程、河道整治、支流水库等工程措施(见图)及洪水预报与警报系统、洪泛区管理系统等非工程措施组成。

密西西比河下游防洪工程图

堤防

迄今为止,堤防仍是密西西比河的主要防洪工程。该河现有干流堤防3 540km(包括城市防洪墙在内),支流堤防4000余km,保护耕地606.7万hm2。干流堤防平均高7.5m,顶宽9m,高出当地最高洪水位1.5m。密西西比河右岸干堤上起密苏里州的季腊多角,下至墨西哥湾,中间除支流汇合处与支堤相接外,是连成一体的;左岸干堤上起伊利诺伊州的开罗,下至墨西哥湾,中间有断断续续的山崖和黄土高地将堤间隔,与支流堤防连成一体。

分洪工程

当密西西比河洪峰流量超过河槽宣泄能力时,运用分洪工程分泄多余的洪水。

(1)新马德里分洪工程。位于俄亥俄河口开罗西南密西西比河右岸鸟点至新马德里之间,分泄干流部分洪水进入分洪区,绕过开罗市再回归干流,目的是保护开罗市。分洪区宽约8km,面积525km2,内有耕地约4.7万hm2,城市占地733 hm2,进洪处(上口)和泄洪处(下口)堤防略低,大洪水时可自动冲开。设计分洪流量为15 600m3/s。该工程建于20世纪30年代,1937年用过一次。

(2)阿查法拉亚分洪工程。位于密西西比河右岸老河至阿查法拉亚河一线,目的是减少雷德河码头以下密西西比河洪峰流量,以保护巴吞鲁日、新奥尔良等城市的安全。1973年、1975年、1979年、1983年等年曾运用过。

(3)邦内特卡雷分洪道。位于新奥尔良上游约40km处,保护该市不受洪水威胁。该分洪道能分洪7 100m3/s入庞查特雷恩湖。分洪道长9.2km,宽2.4km。控制闸全长2 346m,共350孔,于1931年建成。1937年、1945年、1950年、1973年、1975年、1979年、1983年共用过7次,每次运用时间,短则12 d (1975年),多则74 d(1983年)。

河道整治

下密西西比河河身蜿蜒弯曲,水浅滩多,对行洪及航行均不利。20世纪30~40年代,在孟菲斯至雷德河码头之间裁弯16处,使该段河流泄洪能力增加2 800~22 600m3/s。孟菲斯、海伦那、阿肯色城、维克斯堡等站洪水位分别下降0.6m、0.6m、3.9m、2.1m。在740km河段内航程共缩短274km,后来河道又有变弯趋势,为保护河岸,采用钢连杆串联的混凝土板护坡护堤。经多年实践,确认对防止堤岸冲刷崩塌有效,但造价高,故在次要河段上,仍用块石护岸。此外,还修建了大量的丁坝和顺坝。

支流水库

已建成防洪作用较大的水库约150座,总库容2000多亿m3。但这些水库的下游仍有许多暴雨区未得到控制。根据不同的洪水典型,水库约可削减雷德河码头处洪峰8%~14%。

上述防洪工程建设历时半个多世纪,已发挥很大效益。据统计,1970~1980年累计防洪经济效益达800亿美元,1983年一年就达170亿美元。1993年仅水库的防洪经济效益即达110亿美元。

展望

美国陆军工程兵团曾于1995年专门提出了关于密西西比河防洪的评估报告,认为实现防洪减灾,应从自然环境保护的总体来考虑,并需有综合性的防洪措施,包括许多非工程措施,例如:按照洪灾风险,科学地规划河滩地的土地利用;加强汛情预报警报;确定紧急应变与救济机制;推广洪水保险等。

  
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