密西西比河防洪工程

密西西比河防洪工程

密西西比河防洪工程由堤防(含防洪牆)、分洪工程、河道整治、支流水庫等工程措施及洪水預報與警報系統、洪泛區管理系統等非工程措施組成。

基本介紹

  • 中文名:密西西比河防洪工程
  • 外文名:Mississippi River flood control works
  • 簡介美國最大的河流
  • 防洪系統分洪工程、河道整治、支流水庫等
  • 洪水:主要來自暴雨
  • 學科:水利工程
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簡介

密西西比河防洪工程由堤防(含防洪牆)、分洪工程、河道整治、支流水庫等工程措施及洪水預報與警報系統、洪泛區管理系統等非工程措施組成。

歷史

密西西比河美國最大的河流,流域遼闊,支流眾多,其洪水主要來自暴雨,也有融雪、冰凌颶風風暴潮及其組合洪水。河流下游的廣大沖積平原,每逢大面積暴雨,支流洪水匯集幹流,出現較大的洪峰,往往決堤成災,是防洪的重點地區。

洪災

百餘年來,密西西比河曾發生重大洪災36次,平均3年就有1次。1927年洪水,下密西西比河堤防潰決200餘處,淹沒面積約7萬km2,兩岸城鎮農村遭到嚴重破壞。孟菲斯市被洪水圍困107d。沿河兩岸鐵路、公路、電線被沖毀,死100餘人,80萬人無家可歸,損失牲畜約17萬頭。1937年1月俄亥俄河流域普降大雨,連續20d,雨量平均284mm,總水量逾1500億m3,該河自維克斯堡以下,密西西比河自凱羅至海倫那之間的水位均超過歷史記錄。這次大水,使俄亥俄河及下密西西比河兩岸大片土地被淹,死142人,60萬人無家可歸。1973年密西西比河大洪水,是由大面積暴雨造成的,乾支流均處於高水位,聖路易斯市於1973年3月9日達警戒水位,高水位持續77d。 1993年上密西西比河流域發生了歷史罕見的洪水,95個預報站水位超過歷史最高水位,約占美國土地15%的9個州遭受水災。聖路易斯站流量超過 30000m3/s(1973年為24100m3/s),水位超過1973年最高水位 1.95m。這次洪災死亡38人,毀房5萬多間,54000人背井離鄉,直接經濟損失150億美元~200億美元。
密西西比河因颶風風暴潮引起的洪災損失也相當嚴重。從1559年9月19日第1次記錄到的墨西哥灣熱帶風暴算起,約有165次颶風襲擊了或威脅著路易斯安那州沿海一帶。

防洪史略

密西西比河的防洪是從下密西西比河做堤開始的。早在1717年,法國殖民者即在紐奧良附近築堤保護該市;以後,移民增多,大堤不斷延伸。到1735年,大堤從該市向上游延長48km,向下游延長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,全長917km。1849年密西西比河大水,堤防多處潰決,災情嚴重。1851年~1858年堵口復堤並築新堤。

介紹

防洪系統

由堤防(含防洪牆)、分洪工程、河道整治、支流水庫等工程措施(見圖1)及洪水預報與警報系統、洪泛區管理系統等非工程措施組成。

堤防

迄今為止,堤防仍是密西西比河的主要防洪工程。該河現有幹流堤防3540km(包括城市防洪牆在內),支流堤防4000餘km,保護耕地606.7萬hm2。於流堤防平均高7.5m,頂寬9m,高出當地最高洪水位1.5m。密西西比河右岸乾堤上起密里州的季臘多角,下至墨西哥灣,中間除支流匯合處與支堤相接外,是連成一體的;左岸於堤上起伊利諾州的開羅,下至墨西哥灣,中間有斷斷續續的山崖和黃土高地將堤間隔,與支流堤防連成一體。

分洪工程

當密西西比河洪峰流量超過河槽宣洩能力時,運用分洪工程分泄多餘的洪水。
(1)新馬德里分洪工程。位於俄亥俄河口開羅西南密西西比河右岸鳥點至新馬德里之間,分泄幹流部分洪水進入分洪區,繞過開羅市再回歸幹流, 日的是保護開羅市。分洪區寬約8km,面積525km2,內有耕地約4.7萬hm2,城市占地733hm2,進洪處(上口)和泄洪處(下口)堤防略低,大洪水時可自動沖開。設計分洪流量為15600m3/s。該工程建於20世紀30年代,1937年用過一次。
(2)阿查法拉亞分洪工程。位於密西西比河右岸老河至阿查法拉亞河一線,目的是減少雷德河碼頭以下密西西比河洪峰流量,以保護巴吞魯日、紐奧良等城市的安全。1973年、1975年、1979年、1983年等年曾運用過。
(3)邦內特卡雷分洪道。位於紐奧良上游約40km處,保護該市不受洪水威脅。該分洪道能分洪7100m3/s人龐查特雷恩湖。分洪道長9.2km,寬2.4km。控制閘全長2346m,共350孔,於1931年建成。1937年、1945年、1950年、1973 年、1975年、1979年、1983年共用過7次,每次運用時間,短則12d(1975年),多則74d(1983年)。

河道整治

下密西西比河河身蜿蜒彎曲,水淺灘多,對行洪及航行均不利。20世紀30年代~40年代,在孟菲斯至雷德河碼頭之間裁彎16處,使該段河流泄洪能力增加2800m3/s~22600m3/s。孟菲斯、海倫那、阿肯色城、維克斯堡等站洪水位分別下降0.6m、0.6m、3.9m、2.1m。在740km河段內航程共縮短274km,後來河道又有變彎趨勢,為保護河岸,採用鋼連桿串聯的混凝土板護坡護堤。經多年實踐,確認對防止堤岸沖刷崩塌有效,但造價高,故在次要河段上,仍用塊石護岸。此外,還修建了大量的丁壩和順壩。

支流水庫

已建成防洪作用較大的水庫約150座,總庫容2000多億m3。但這些水庫的下游仍有許多暴雨區未得到控制。根據不同的洪水典型,水庫約可削減雷德河碼頭處洪峰8%~14%。
上述防洪工程建設歷時半個多世紀,已發揮很大效益。據統計,1970年~1980年累計防洪經濟效益達800億美元,1983年-年就達170億美元。1993年僅水庫的防洪經濟效益即達110億美元。

展望

美國陸軍工程兵團曾於1995年專門提出了關於密西西比河防洪的評估報告,認為實現防洪減災,應從自然環境保護的總體來考慮,並需有綜合性的防洪措施,包括許多非工程措施,例如:按照洪災風險,科學地規劃河灘地的土地利用;加強汛情預報警報;確定緊急應變與救濟機制;推廣洪水保險等。

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