變化環(huán)境下長江流域超標準洪水災害特點研究

李昌文 黃艷 嚴凌志

摘要： 流域超標準洪水一直是困擾世界的重要問題，給社會經(jīng)濟發(fā)展帶來毀滅性影響。如何辨識變化環(huán)境下流域超標準洪水災害的新特點及風險要素，是各國政府及水利工作者迫切需要去研究和解決的重大科學問題。以長江流域為例，從氣候變化、流域下墊面改變、防洪體系建設、經(jīng)濟社會發(fā)展4個維度，動態(tài)審視了環(huán)境變化引起的流域超標準洪水風險及災害的新特點。結果表明：全球氣候變化增大了超標準洪水的發(fā)生幾率，大洪水的周期性變化規(guī)律亦表明未來發(fā)生超標準洪水的可能性較大;水土保持減輕了流域超標準洪水的災害威脅;洲灘民垸“洪水漫灘-家園重建-再漫灘”惡性循環(huán)的狀況未根本改變，行蓄洪水與發(fā)展保護的矛盾增加了長江流域超標準洪水的調度運用風險;長江流域防洪體系的完善在增加了防御特大洪水能力的同時，由于蓄滯洪區(qū)分洪運用困難、河道泄流能力難以保證、外洪和內澇矛盾無法有效協(xié)調等原因，仍然不能完全應對流域超標準洪水;經(jīng)濟社會發(fā)展尤其是城市化集聚效應致使超標準洪水風險劇增、防洪風險格局改變，每個地區(qū)都變得越來越“淹不起”，人們對美好生活的向往加大了水庫超蓄和河道強迫行洪的期望值，加劇了防洪調度決策的協(xié)調難度。研究成果對科學防御長江流域超標準洪水具有重要科學價值和戰(zhàn)略意義。

關 鍵 詞：? 流域超標準洪水; 洪水災害; 氣候變化; 流域下墊面改變; 防洪體系建設; 經(jīng)濟社會發(fā)展; 防洪風險格局

中圖法分類號： ?TV122;P333.2

文獻標志碼： ?A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.03.005

?0 引 言

中國特有的氣候地理條件與社會經(jīng)濟模式?jīng)Q定了洪水災害自古就是對中華民族生存與發(fā)展影響最為顯著的自然災害，也決定了治水害、興水利的長期性、艱巨性與復雜性 ?[1] 。中國洪澇災害發(fā)生頻次高，自公元前206年至1949年的2 155 a間，中國共發(fā)生較大洪災 1 092 次，平均2 a左右就發(fā)生1次 ?[2] ，1900～1999年的100 a中，主要江河發(fā)生20 a一遇以上洪水31次，平均3 a發(fā)生1次 ?[3] 。研究表明：中國洪災頻度呈遞增趨勢;影響范圍廣、程度深，全國約2/3的地區(qū)、70%以上資產(chǎn)、60%以上人口、90%以上城市遭受著不同類型、不同程度的洪水威脅，尤其以各大江大河約106萬km 2的中下游平原洪水問題更為嚴重 ?[4-6] ，1950～2017年洪災年均受災面積964.9萬hm 2、成災面積531.3萬hm 2 ?[7] ，直接經(jīng)濟損失嚴重;1931年洪災遍及全國16個省區(qū)672個縣，其中重災縣214個，主要分布在湘、鄂、贛、浙、蘇、魯、豫、皖8省，造成的農(nóng)田淹沒面積達973.0萬hm ?2 ，受災人口5217萬，死亡人口達40萬，災情十分慘重 ?[8] 。

上述洪災中又以大江大河流域超標準洪水造成的損失最重。一般來講，由強降雨所致、超出流域現(xiàn)狀防洪工程體系設計防洪標準的流域性洪水，統(tǒng)稱之為流域超標準洪水。對現(xiàn)狀防洪能力未達到規(guī)劃標準的河流，流域超標準洪水為超過防洪工程體系現(xiàn)狀防御能力的洪水;對于防洪能力達到或超過規(guī)劃防洪標準的河流，則指超過規(guī)劃防洪標準的洪水。該定義適用于3 000 km ?2 以上具有重要防護對象的大江大河、重要湖泊及其重要支流。因此，流域超標準洪水不一定都是流域性大洪水，也可為區(qū)域性大洪水，如1870年洪水就屬于長江上游型洪水，但該洪水超過了長江流域防洪工程體系下的荊江河段防洪標準，故列為流域超標準洪水。干支流、上下游洪水遭遇，是流域性洪水最顯著的特點，洪水的遭遇特性以長江中下游干流主要站持續(xù)高水位，量化指標為：螺山、漢口、大通站水位分別高于31.50，26.30 m和14.50 m的持續(xù)時間超過45 d，根據(jù)實測資料，上述3項指標全部滿足流域性洪水標準的只有1954年和1998年 ?[9] 。值得注意的是，流域超標準洪水隨著流域防洪標準的變化而變化。如新中國成立初期，長江流域以抗御1949年和1931年實際出現(xiàn)的最高洪水位為防洪目標，而1954年長江中下游水位全線超保證水位，當年屬于流域超標準洪水;當前長江中下游總體防洪標準為防御新中國成立以來發(fā)生的最大洪水，故現(xiàn)狀條件下1954年實際洪水又屬標準內洪水。本文以長江流域為例，研究新時期下流域超標準洪水、洪災的新特點，以期為極端洪災風險防控提供借鑒或依據(jù)。

自新中國成立以來，經(jīng)過大規(guī)模的水利建設，長江流域整體防洪能力顯著提高，常遇洪水災害雖得到控制，但是特大洪水的威脅依然存在，對于超過防御標準的特大洪水，現(xiàn)在仍不能完全控制，還需通過分洪等措施減輕洪水災害，保障重點防洪對象安全。隨著孕災環(huán)境與致災因子、承災體脆弱性與暴露量的不斷變化 ?[10] ，以及自然與人類活動交互作用下全球氣候反常不斷加劇的推動，長江流域超標準洪水災害的形勢日趨復雜。隨著全球氣候變暖，全球極端暴雨洪澇事件頻發(fā)，2021年西歐部分地區(qū)遭受百年一遇暴雨，中國鄭州遭遇千年一遇暴雨，海河流域南系部分支流發(fā)生超歷史洪水。長江流域暴雨洪澇亦是頻繁發(fā)生 ?[11] ，20世紀90年代以來，相繼發(fā)生了1994年洞庭湖水系、1995年鄱陽湖水系、1996年長江中游、1998年長江流域、1999年長江流域、2010年洞庭湖水系、2012年長江上游、2015年滁河、2016年長江中下游、2017年洞庭湖水系、2020年長江流域性大洪水;長江流域下墊面的改變，特別是卓有成效的水土保持、洪水高風險區(qū)的土地利用與城鎮(zhèn)化進程的加快，從不同方向改變了超標準洪水風險，前者一定程度上降低了超標準洪水風險，后者因“人水爭地”矛盾突出、城鎮(zhèn)建設擠占行洪空間，加重了超標準洪水風險;幾十年的防洪建設及遺留的防洪短板，顯著改變了各地的洪水風險格局，沿江城鎮(zhèn)農(nóng)村等排澇能力及重要支流、中小河流防洪能力的提升使得洪水匯入干流河道的時間、量級發(fā)生了巨大變化，中下游干流附近產(chǎn)匯流規(guī)律發(fā)生較大變化，長江干流高水位對支流洪水、下游高水位對上游洪水頂托影響嚴重;隨著社會經(jīng)濟建設的發(fā)展，洪災風險遞增，長江流域高質量發(fā)展對防汛提出了更高要求。上述因素相互作用下，長江流域超標準洪水災害面臨更多不確定性和復雜性。因此，必須用動態(tài)的觀點審視環(huán)境變化引起的長江流域超標準洪水風險變化。

2018年4月，習近平總書記考察長江時強調“水患仍是我們面對的最嚴重的自然災害之一，要認真研究在實現(xiàn)‘兩個一百年’奮斗目標的進程中防災減災的短板是什么，要拿出戰(zhàn)略舉措”。由此可見，流域超標準洪水防御是貫徹落實習近平總書記指示精神，支撐保障流域社會經(jīng)濟發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措之一，必須認真加以研究。2019年12月，水利部辦公廳印發(fā)了《關于組織編寫流域大洪水應對措施的通知》，要求各流域機構準確分析防御流域歷史最大洪水的問題癥結并提出關鍵舉措。2020年3月，水利部辦公廳印發(fā)了《2020年度超標洪水防御工作方案》，明確要求流域機構和各地水行政主管部門要抓緊編制（修訂）完成超標洪水防御預案。2021年是中國共產(chǎn)黨成立100周年，也是實施“十四五”規(guī)劃、開啟全面建設社會主義現(xiàn)代化國家新征程的第一年，做好超標洪水防御工作意義重大，責任重大。2021年3月，水利部召開水旱災害防御工作視頻會議，水利部部長李國英指出要堅持“預字當先、關口前移”，在預報、預警、預演、預案上大做文章、做大文章;2021年5月，長江防汛抗旱總指揮部召開2021年指揮長視頻會議，水利部副部長魏山忠強調要深刻認識和把握長江流域防汛抗旱工作的新形勢、新特點、新任務，強化“四預”措施，把握防災主動。當前正值全球新冠肺炎疫情防控與極端暴雨天氣疊加的關鍵時期，借鑒新冠肺炎疫情及河南罕見暴雨洪澇災情對我國治理體系和治理能力帶來的重大考驗和警示，亟需深入貫徹落實習近平總書記“兩個堅持、三個轉變”防災減災新理念，牢固樹立水旱災害防御底線思維，著重強化風險意識，謀劃戰(zhàn)略舉措，積極防御流域超標準洪水“黑天鵝”事件。

為保障長江流域防洪安全，盡可能減輕洪災損失，必須對長江流域超標準洪水的變化規(guī)律作科學的分析研究，在此基礎上提出綜合應對措施。本文首先從氣候變化、流域下墊面改變、防洪工程體系建設等視角初步分析了超標準洪水的新特點，緊接著從洲灘民垸和蓄滯洪區(qū)現(xiàn)狀、水工程泄流能力不確定性、城市化和經(jīng)濟社會發(fā)展等維度，深入分析變化環(huán)境下長江流域超標準洪水災害的新特點，為流域超標準洪水綜合應對措施的探討提供基礎依據(jù)。

1 流域超標準洪水的新特點

1.1 ?全球氣候變化及洪水周期性規(guī)律導致未來超標準洪水概率增加

20世紀以來，自然變異突出表現(xiàn)在以全球變暖為主的氣候變化上，可以說氣候變化問題是當今人類社會面臨的最大挑戰(zhàn)之一，國際上開展了大量的科學研究 ?[12] 。暴雨是主要的洪水致災因子，在氣候變化作用下極端降水事件時空格局及水循環(huán)發(fā)生了變異，年降水量總體呈遞增趨勢，暴雨頻次、強度、歷時和范圍顯著增加 ?[13-15] ，水文節(jié)律非平穩(wěn)性加劇，特大洪水發(fā)生概率提高 ?[16-18] 。20世紀90年代多次發(fā)生流域性或區(qū)域性大洪水，2020年長江、淮河、松花江、太湖同時出現(xiàn)流域性洪水，種種跡象表明全球氣候變化對超標準洪水產(chǎn)生了巨大影響。受氣候變化與人類活動交互影響，近年來長江干支流超標準洪水呈現(xiàn)多發(fā)、群發(fā)態(tài)勢，2010年撫河、信江洪峰水位接近歷史最高，湘江、烏江、漢江上游洪水超保證水位，渠江發(fā)生超歷史紀錄洪水;2011年渠江洪水超實測記錄;2012年長江干流宜賓～寸灘河段超保證水位;2016年長江中下游31條河流超歷史紀錄;2017年洞庭湖出入湖流量為1949年以來最大，湘江10站水位超歷史最高記錄;2020年長江干流發(fā)生5次編號洪水，鄱陽湖發(fā)生流域性超歷史大洪水，岷江、洪湖、長湖、巢湖發(fā)生超歷史洪水，長江上游干流發(fā)生超保證洪水，橫江、綦江、滁河、青弋江、水陽江等支流發(fā)生超保證或超歷史洪水;2021年嘉陵江發(fā)生編號洪水。種種跡象表明，未來流域（尤其在中小河流及流域面積在3 000 km ?2 以上的重要支流與湖泊）發(fā)生超標準洪水的風險將有可能增高，具體演變趨勢還有待進一步觀測和定量研究。

從長時間序列看，中國各大江河洪水歷來存在不同時間尺度的豐枯交替、連豐連枯的現(xiàn)象 ?[3] 。根據(jù)《長江流域防洪規(guī)劃》，宜昌站20 a和50 a一遇設計洪水分別為72 300 m ?3 /s和79 000 m ?3 /s。根據(jù)宜昌站調查洪水資料，1153～1870年的718 a間，長江洪峰在80 000 m ?3 /s以上的特大洪水共8次（見圖1），平均90 a 1次，其中1788～1870年的83 a間最為頻繁，發(fā)生了4次;1870～2020年宜昌站已有150 a未發(fā)生洪峰流量大于80 000 m ?3 /s的洪水，2020年宜昌站還原后洪峰流量為78 400 m ?3 /s。按照特大洪水間隔期越長、發(fā)生機率越大的規(guī)律（純概率統(tǒng)計角度考慮），長江未來發(fā)生特大洪水的可能性較大。

1.2 水土保持減輕超標準洪水威脅程度

土地利用范圍與方式的迅速改變，使得孕育洪水的下墊面環(huán)境發(fā)生了顯著變化，從而導致了暴雨洪水響應機理的異常表現(xiàn)。地面植被起著截留降雨、調蓄徑流、影響徑流形成過程和時間分配的作用。已有研究表明，森林對洪水的影響與暴雨過程和林區(qū)分布有關，對于單峰型暴雨洪水而言，森林率 n 越大，森林削減洪水徑流的作用也越大，不同森林率的流量過程如圖2所示。但對于復峰型洪水而言，由于匯流時間的延長，各匯流區(qū)洪水過程疊加可能使下游出口斷面的洪峰流量增大 ?[19-20] 。截至2018年，中國森林覆蓋率已從1973年的13%提高到27% ?[21] ，森林的攔蓄作用將逐步顯現(xiàn)。相反，森林植被破壞則會減少涵養(yǎng)水分，徑流系數(shù)隨著植被覆蓋度的下降（由95%下降至15%）而顯著增加（由0.23增至0.59），長江流域的森林覆蓋率由1957年的22%下降至1986年的10%，四川省則由1935年的34%銳減至1998年的4%，這是導致1998年長江中游（特別是荊江河段）洪水位（指相同流量）不斷抬高的一個主要原因 ?[22] 。1998年嚴重洪澇災情發(fā)生后，長江流域實施了一系列生態(tài)建設工程，水土保持取得顯著成效。2011年，流域水土流失面積減少到38.46萬km ?2 ，比1985年下降了 31.6% ，實現(xiàn)了水土流失面積由增到減的歷史性轉變 ?[23] 。2018年，長江流域水土流失面積34.67萬km ?2 ，與2011年相比減少3.79萬km ?2 ，減幅 9.85% ??[24] 。已有研究表明，流域水保措施綜合治理程度達到70%～90%時，減水、減沙效益分別為25%～60%和45%～80% ?[19] 。習近平總書記強調：共抓大保護，不搞大開發(fā)，走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路，堅持山水林田湖草系統(tǒng)治理、綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念。隨著長江保護法的頒布實施，長江流域正在加快推進生態(tài)文明建設，河、湖長制廣泛推行，美麗鄉(xiāng)村建設掀起熱潮，流域超標準洪水災害的威脅將在一定程度上有所減輕，但仍不能忽視上中游水土保持治理后匯流時間延長引起的上下游洪水遭遇效應。

1.3 防洪工程體系建設增強行蓄洪能力

新中國成立以來，國家投入了大量資金不斷建設完善流域防洪體系。經(jīng)過70 a的防洪建設，長江中下游已基本形成了以堤防為基礎、三峽水庫為骨干，其他干支流水庫、蓄滯洪區(qū)、河道整治相配合，以及平垸行洪、退田還湖等工程措施與防洪非工程措施相結合的綜合防洪減災體系，極大提高了流域大洪水的應急處置能力。長江流域已建成大型水庫300余座，總調節(jié)庫容1 800.00余億m ?3 ，防洪庫容約755.00億m ?3 ，其中已建、在建重要防洪水庫59座，預留防洪庫容 749.04 億m ?3 。納入2021年度長江流域聯(lián)合調度范圍的控制性水庫40座、總調節(jié)庫容854.00億m ?3 ，總防洪庫容574.00億m ?3 。隨著防洪控制性水庫的陸續(xù)建成，長江流域超標準洪水調控能力顯著增強。荊江河段防洪標準達100 a一遇，城陵磯及以下河段可防御1954年洪水。受江湖蓄泄能力的變化，遇1954年洪水，長江中下游的超額洪量已由20世紀60～70年代的492億m ?3 減至現(xiàn)狀的350億m ?3 。

充分利用三峽水庫及其上游水庫攔蓄，荊江河段遇超標準洪水防洪壓力大大減輕，配合荊江分洪區(qū)運用，可實現(xiàn)可控分洪。現(xiàn)狀和2030年工況下，荊江分洪區(qū)運用幾率分別下降為300 a一遇和500 a一遇，人民大垸蓄滯洪保留區(qū)運用幾率約為1000 a一遇，涴市擴大區(qū)和虎西備蓄區(qū)蓄滯洪保留區(qū)運用幾率在1000 a一遇以上。現(xiàn)狀工況下，遇1870年和1954年型1 000 a一遇設計洪水，三峽水庫等控制性水庫分別為荊江河段攔蓄洪量約198億m ?3 和282億m ?3 ，荊江河段超額洪量分別為56億m ?3 和15億m ?3 ??[25] ，只需動用荊江分洪區(qū)便可解決荊江河段的超額洪峰流量和超額洪量。城陵磯及以下河段遇特大洪水有較大超額洪量，通過充分發(fā)揮水庫攔蓄作用和河道下泄能力，可確保遇500 a一遇以下特大洪水中下游城陵磯及以下河段防洪安全。若遇1954年洪水，中下游地區(qū)的超額洪量從三峽水庫建成前的547億m ?3 減至325億m ?3 ，大大減輕了分蓄洪損失。現(xiàn)狀工況下，遇1935年型300 a一遇和1954年型500 a一遇特大洪水，城陵磯附近區(qū)蓄滯洪區(qū)全部運用后，仍有大量超額洪量需要安排;武漢附近區(qū)除重要蓄滯洪區(qū)需啟用外，還需啟用部分一般蓄滯洪區(qū);湖口附近區(qū)遇1954年型洪水，蓄滯洪區(qū)全部運用后，仍有一部分超額洪量需要安排。研究表明：通過適當抬高河段行洪水位，加大三峽水庫等上游水庫攔蓄，對沿江泵站采取控排措施，可有效減少中下游超額洪量 ?[26] ，但要特別警惕堤防超高運用所帶來的工程安全失事風險及超額洪量的空間傳遞風險、水庫超蓄運用所帶來的上游庫區(qū)淹沒風險，以及泵站控排導致的城市內澇風險。

值得注意的是，當前流域防洪減災體系是按照防御標準洪水要求建設的，若遇流域大洪水或特大洪水，通過防洪體系有效防御，局部地區(qū)可防止發(fā)生毀滅性洪災事件，但仍會產(chǎn)生大量分洪損失，如城陵磯河段遇1931，1935年和1954年等大洪水，通過三峽水庫及上游控制性水庫的調節(jié)，可減少分蓄洪量和土地淹沒;對于超過防御標準的特大洪水，除荊江河段遇1 000 a一遇或1870年型大洪水可保證行洪安全外，其余河段現(xiàn)在仍不能完全控制，將給社會經(jīng)濟發(fā)展帶來毀滅性影響，仍需運用水庫超蓄、蓄滯洪保留區(qū)、堤防強迫行洪以及犧牲局部低標準防洪保護區(qū)等措施減輕洪水災害，保障重點防洪目標安全。

1.4 河道洪水和城市內澇矛盾難以有效協(xié)調

隨著長江經(jīng)濟帶發(fā)展戰(zhàn)略的逐步推進，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化水平迅速提高，大規(guī)模城鎮(zhèn)建設擾動了原有地表地貌，河道、湖泊、洼地等調蓄水體被不斷擠占，洪澇水調蓄能力萎縮，城區(qū)不透水面積迅速擴大，減小了洪澇調蓄能力又加快了產(chǎn)流過程。已有研究表明，這將使同量級暴雨引起的洪量增加、峰現(xiàn)時間提前、洪峰增大、峰形變陡，洪水風險加大 ?[27] 。雖然目前武漢市、長沙市、南京市、綿陽市等一批城市先后實施了“海綿城市”建設，但更多的是解決中小雨水徑流蓄滯問題，遠不能有效應對突發(fā)特大暴雨，2021年7月鄭州市及周邊地區(qū)極端暴雨災害就是一個鮮明的例子，暴雨形成的洪水無法及時排泄到河流（見圖3）。因此，構建更完善的排澇系統(tǒng)才是解決城市內澇的根本。目前，長江中下游沿江現(xiàn)有排澇能力仍滯后于城市化的發(fā)展。一旦出現(xiàn)大暴雨，城鎮(zhèn)排水不暢，低洼地區(qū)被淹，極易形成“看海”的內澇災害，如2016年南京、武漢等城市的“看海”。雖然自2016年以后沿江城市加大了對排澇能力的建設，僅武漢市就斥資393多億元提升城市排澇能力，有效緩解了城市暴雨洪水問題。但是，從鄭州市2021年“7·20”極端暴雨洪水事件可以看出，受氣候變化和快速城市化的雙重影響，城市內澇突發(fā)、頻發(fā)和高危害等問題仍然突出，“城市看海”“街上游泳”“汽車變船”的景象在汛期時常沖上熱搜。

長江中下游干流附近地區(qū)沿江澇區(qū)總面積14.09萬km ?2 ，近年來排澇能力相比過去有較大進展，2020年，長江中下游平原區(qū)排江泵站總設計流量23 022 ?m ?3 /s 。根據(jù)《長江流域綜合規(guī)劃（2012～2030年）》，規(guī)劃至2030年，長江中下游平原區(qū)泵站排澇設計流量將增至30 500 m ?3 /s。當遭遇大洪水時，外江出現(xiàn)高洪水位，防汛壓力大，此時沿江澇區(qū)往往也遭暴雨籠罩，內澇嚴重，長江中下游沿江排澇泵站將大量澇水抽排入江，在減輕內澇壓力的同時，也不同程度抬高了外江洪峰水位，增加了江河額外洪量，加重了防汛負擔。遇1954年洪水，如不對泵站進行限排，現(xiàn)狀沿江澇區(qū)排澇將增加長江中下游超額洪量約224億m ?3 ，城陵磯（蓮花塘）～徐六涇河段重要斷面最高水位將抬高 0.33 ～0.85 m ?[28] ，將大大增加中下游防洪壓力。

與歷史對比，近年來，受城市和平原區(qū)排澇能力增強和中小河流治理加快匯流影響，長江中下游高洪水位頻現(xiàn)，漢口站最高水位155 a系列前10位有7個年份發(fā)生在1990年以后，小洪量高水位可能成為新常態(tài) ?[29] 。若為減輕外江防洪壓力，限制泵站外排，又會造成內部澇水積壓，加劇澇災損失。尤其是遭遇極端暴雨和超標準洪水，保障城鎮(zhèn)防洪排澇安全將成為首要任務。因此，如何協(xié)調好沿江城鎮(zhèn)排澇與防洪的關系，保證防洪安全，減輕澇災損失，已成為廣泛關注的問題。

2 流域超標準洪災的新特點

2.1 ?洲灘民垸“洪水漫灘～家園重建～再漫灘”惡性循環(huán)

洲灘民垸是一種特殊的行蓄洪空間，灘地既是洪季或大洪水年行洪的場所，也是群眾生產(chǎn)生活的基本空間。河湖受泥沙淤積而為人類圍墾提供了條件，人與洪水爭地而進占洲灘，并構筑民垸。歷史上的堤防走線是人類對洪泛區(qū)開發(fā)的前沿邊界，人類在堤防之外、湖邊之灘過度地開發(fā)和利用洪泛區(qū)及侵占行洪通道，抬高了江湖水位，加大了重要堤防安全風險，政府為保護眾多小民垸投入了大量人力物力，或得不償失，或最后還是潰堤、人撤、財空 ?[30] 。2000年，長江中下游湖北、湖南、江西、安徽4省共有圩垸2 620個、人口2 527.39萬人、耕地172.73萬hm 2（2 590.87萬畝）、土地19 000 km ?2 、堤防14 306 km。這些圩垸抗洪能力低，洪災頻繁，1998年長江大洪水使居住在這些圩垸內的人民生命財產(chǎn)遭受巨大損失，4省共計潰垸1 051個，受災人口243.14萬人、耕地23.52萬hm 2（352.85萬畝），直接經(jīng)濟損失225.8億元。

為了給洪水以出路，1998年大水過后，黨中央、國務院及時作出“平垸行洪、退田還湖、移民建鎮(zhèn)”的部署，共平退嚴重礙洪的圩垸1 442個，遷移人口244.12萬人，恢復蓄水面積4 481 km ?2 、調蓄容積178.34億m ?3 ??[31] 。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前長江中下游干流及兩湖已形成封閉保護圈的洲灘民垸共995個，總面積約7 020 km ?2 ，總人口約550萬人。按分布區(qū)域劃分為以下3類：

（1） 長江中下游干流。經(jīng)圩垸平退和聯(lián)圩并圩后，長江中下游干流河道內仍分布有洲灘民垸406個，總面積約2 510 km ?2 ，總人口約129萬人（見表1）。按河段統(tǒng)計，荊江河段74個，城陵磯河段39個，武漢河段85個，湖口河段17個，湖口以下河段191個。

（2） 洞庭湖區(qū)。洞庭湖區(qū)除11個重點垸、24個蓄洪垸外，現(xiàn)有保護耕地面積千畝以上一般垸191個，總面積約2 725 km ?2 ，垸內總人口約263萬人（見表2）。

（3） 鄱陽湖區(qū)。鄱陽湖區(qū)除納入《鄱陽湖區(qū)綜合治理規(guī)劃》的46個重點圩外，現(xiàn)有保護耕地面積萬畝以上一般圩堤41個，保護耕地面積千畝一般圩堤81個，單退圩堤185個，雙退圩堤92個，總面積約1 789 km ?2 ，垸內總人口約165萬人（見表2）。長江流域洲灘民垸分布如圖4所示，典型洲灘民垸形態(tài)如圖5所示。

考慮到沿江及湖區(qū)人多地少和長江洪水的特點，對影響行洪的洲灘民垸采取既退人又退耕的“雙退”方式，對其他民垸采取退人不退耕的“單退”方式，這樣既發(fā)揮了相對較好的調蓄作用，又有利于解決垸內群眾的生產(chǎn)生活出路，減輕政府負擔 ?[32] 。應當來說，平垸行洪工作的實施較好地解決了人水爭地的矛盾：① 水換其道，增強了河道行洪能力;② 為民垸科學調度創(chuàng)造了條件，增強抗御特大洪水能力;③ 使“小水收、大水丟”的原則落到實處，干部群眾的精力能夠及時從保垸堤轉到保干堤上來。1999年長江大洪水，湖北省沿江各地按照防洪調度預案，精心調度民垸，適時棄守了106處洲灘民垸，減緩了長江防洪壓力，防汛費用大大降低，抗洪減災效益顯著。2020年汛期，鄱陽湖區(qū)單退圩垸全部主動進洪，進洪量達22億m ?3 ，有效降低湖區(qū)水位約0.2～0.3 m，大大減輕了湖口江段和鄱陽湖區(qū)防洪壓力。

洲灘民垸不享受行蓄洪運用補償政策，由于資金、搬遷難度等問題，長江中下游目前仍有63個圩垸（蓄洪面積836 km ?2 ）沒有完成平垸行洪、退田還湖規(guī)劃任務，部分單退垸存在移民返遷的情況，尚有134.79萬人需遷移。經(jīng)圩垸平退和聯(lián)圩并圩后，目前長江中下游干流及兩湖已形成封閉保護圈的洲灘民垸共742個，總面積約6 600 km ?2 ，總人口約810萬。其中，長江中下游干流河道內仍有洲灘民垸406個，洲上人口約130萬人，總面積約2 500 km ?2 ;洞庭湖區(qū)、鄱陽湖區(qū)萬畝以下圩垸133個，人口約60萬人。

長期以來，洲灘民垸一直是長江中下游防洪體系的薄弱環(huán)節(jié)和突出短板，同時也是區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的洼地。洲灘民垸汛期長期受洪水威脅，流域超標準洪水條件下更是首當其沖，主要呈現(xiàn)以下問題。

（1） 由于經(jīng)常性遭受洪水淹沒影響，群眾生命財產(chǎn)安全保障程度低，“洪水漫灘～家園重建～再漫灘”的狀況未根本改變。

（2） ?垸內經(jīng)濟社會發(fā)展滯后，2020年是全面建成小康社會、打贏脫貧攻堅戰(zhàn)的決勝關口，而洲灘民垸行蓄洪的地位決定了其經(jīng)濟社會發(fā)展水平明顯落后于周邊地區(qū)，大部分基礎設施薄弱，生態(tài)環(huán)境較差，民生條件惡劣，一次洪水即可能導致垸內居民因洪返貧，政府面臨長期而繁重的脫貧攻堅任務，已成為較為集中連片的貧困地區(qū)和全面實現(xiàn)小康社會目標的“短板地區(qū)”。

（3） 防洪與群眾生活生產(chǎn)矛盾突出，為了防止漫灘洪水危害，當?shù)厝罕娭鸩叫藿松a(chǎn)堤，進一步加劇了洲灘民垸的洪災風險，威脅下游整體防洪安全。

洲灘民垸作為洲上居民的基本生活空間，目前尚未納入國家投資進行行蓄洪安全設施建設和行蓄洪運用補償?shù)姆秶狈τ嗅槍π缘慕ㄔO管理政策規(guī)定和投入機制，導致洲堤標準低、防洪設施簡陋，堤身堤基質量差，險工險段多，安全隱患大，長期受洪水直接威脅，部分洲灘民垸在尚未達到啟用條件時就已潰口，安全設施缺失，基本無通信預警和撤退轉移設施，加之人口眾多，人口轉移安置難度巨大，既不能保證遇大洪水時及時、足量行蓄洪水，又難以保障一般洪水情況下洲上人民群眾生命財產(chǎn)安全。

黨中央、國務院高度重視洲灘民垸治理及群眾脫貧致富工作，習近平總書記強調：要順應人民群眾對美好生活的向往，堅持以人民為中心的發(fā)展思想，以保障和改善民生為重點，打贏脫貧攻堅戰(zhàn)。因此，如何使這些洲灘民垸能夠按要求行蓄洪水，同時解決垸內人民防洪安保，是長江流域防洪減災亟待進一步深入研究的問題。隨著長江上中游控制性水庫群的建成和中下游干流堤防的全面達標，中下游防洪能力顯著提升，洪水調度的靈活性和主動性顯著增強，為一般洪水年避免洲灘民垸行蓄洪運用提供了可能性，為洲灘民垸居民安居樂業(yè)，適度改善民生提供了十分有利的條件。為解決目前長江中下游洲灘民垸數(shù)百萬居民生命財產(chǎn)安全保障程度不高，民生條件改善與洲灘行蓄洪運用矛盾突出問題，建立和諧的人水關系，亟需開展洲灘民垸保護和發(fā)展管理方案研究，從流域防洪體系層面，基于洪水風險理念研究一般洪水和超標準洪水條件下洲灘民垸的調度運用方式，保障洲灘民垸居民在一般洪水條件下的生命財產(chǎn)安全，有效發(fā)揮洲灘民垸在關鍵時刻的行蓄洪作用，協(xié)調處理好民生條件改善與洲灘行蓄洪運用之間的關系，順應人民群眾對美好生活的向往，使改革發(fā)展成果更多、更公平惠及全體人民。

2.2 蓄滯洪區(qū)分洪運用難度大

長江中下游防洪存在河道泄洪能力與巨大洪水來量極不相應的問題，長江干流枝城站1860年和1870年2次出現(xiàn)了約110 000 m 3/s的洪峰，遠超過了河道泄洪能力（約為63 600 m ?3 /s）。按照長江流域防洪總體布局，長江中下游安排有42處蓄滯洪區(qū)，包括重點蓄滯洪區(qū)1處、重要蓄滯洪區(qū)12處、一般蓄滯洪區(qū)13處、蓄滯洪保留區(qū)16處，總面積約1.24萬km ?2 ，可蓄納約590億m ?3 的超額洪水。堤防達標后，遇防御對象1954年洪水，中下游分蓄洪量492億m ?3 。目前，長江洪水來量巨大與河道安全泄量不足的矛盾依然非常突出，遇1954年同等大洪水，即使充分發(fā)揮已建成的三峽工程及上游控制性水利水電工程的防洪作用，中下游干流相應的分洪量大為減少，但由于河湖蓄泄能力相對不足，長江中下游仍需運用25個蓄滯洪區(qū)分蓄約325億m ?3 的巨大超額洪量，中下游平原地區(qū)需承受的洪水威脅和洪災損失依然巨大，蓄滯洪區(qū)在較長時期內仍是長江防洪體系的重要組成部分。

由于種種原因，當前部分蓄滯洪區(qū)建設仍未達到規(guī)劃要求;且隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，蓄滯洪區(qū)內人口還在增加，經(jīng)濟體量也不容忽視，運用蓄滯洪區(qū)的代價越來越大。特別是近50 a來，大部分蓄滯洪區(qū)都未運用過，一些蓄滯洪區(qū)自建成后還從未啟用。因此，一旦發(fā)生超標準洪水，蓄滯洪區(qū)運用的不確定性將對應急處置能力產(chǎn)生較大影響，不僅需要決策運用哪些蓄滯洪區(qū)，同時還需要緊急轉移安置數(shù)十萬至數(shù)百萬人，任務極為艱巨，具體表現(xiàn)在下面幾個方面。

2.2.1 蓄洪工程建設未完全實施

蓄滯洪區(qū)建設滯后，遇大洪水時很難實現(xiàn)“分得進、蓄得住、退得出”的適時適量分洪要求。

截至目前，長江中下游42處蓄滯洪區(qū)（見圖6）已完成圍堤加固達標建設的僅有33處，占78.6%;圍堤加固工程正在實施的蓄滯洪區(qū)1處;達標長度為 2 357.61 km ，達標率約83%，尚有規(guī)劃新建隔堤總長75.85 km、加固堤長406.51 km未實施。圍堤未達標蓄滯洪區(qū)因高程不足，堤身、堤基險情隱患多等問題，在分洪運用過程中，圍堤自身安全存在較大風險，危及相鄰的防洪保護區(qū)。如杜家臺北圍堤、西圍堤、新合垸堤不達標，一旦運用，威脅仙桃市、蔡甸區(qū)、漢川市、武漢經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等部分地區(qū)的居民安全，各小垸之間圍堤不達標，不適應運用預案擬定的視洪水情況分批運用圍垸蓄洪的需要;西涼湖蓄滯洪區(qū)的咸寧安全區(qū)未建成，一旦分洪運用，咸寧市城區(qū)部分區(qū)域將被淹沒。華陽河蓄滯洪區(qū)西隔堤未達標，分洪運用后堤防潰決，將對黃岡市西隔堤以西的防洪保護區(qū)產(chǎn)生淹沒風險等;康山蓄滯洪區(qū)的隔堤標準低、常年未擋水，極可能分洪后隔堤決口危及毗鄰重點圩堤的防洪安全等。

已建分洪閘的蓄滯洪區(qū)5處，在建分洪閘的蓄滯洪區(qū)4處，大部分蓄滯洪區(qū)缺乏進洪設施。未建進退洪閘的蓄滯洪區(qū)運用時需對口門堤段進行人工爆破扒口分洪，存在口門寬度控制困難，汛后堵口復堤時間長的風險，難以保證及時、足額地分滯洪水。

2.2.2 安全建設進展緩慢啟用難

蓄滯洪區(qū)安全建設嚴重滯后，截至2021年10月，僅有4處（總蓄洪容積約63億m ?3 ）基本完成安全建設（占42處蓄滯洪區(qū)的9.5%），正在開展4處安全建設，其他蓄滯洪區(qū)安全設施少，絕大多數(shù)尚無安置設施。一些傳統(tǒng)的安全避險方式（安全臺、避水樓等）建設標準低、安置面積小，遇分洪運用，需實施二次轉移或再救助;撤退道路和臨時避洪場所不足，組織群眾疏散存在困難，不僅影響防洪決策，還可能錯過最佳分洪時機。如遇類似1954年大洪水，大多數(shù)蓄滯洪區(qū)啟用難度較大，且難以達到規(guī)劃的分洪蓄洪效果。安全區(qū)堤防常年不擋水，未經(jīng)過洪水考驗，分洪期間水位上漲快、擋水高度高，存在安全風險。因此，在汛期及退水期，需對蓄滯洪區(qū)圍堤加強巡查防守，出現(xiàn)險情及時處置，確保蓄滯洪區(qū)堤防運用安全，退水后及時堵口復堤。

即便是安全工程建設較好的荊江分洪區(qū)，也存在諸多問題：

（1） 安全區(qū)（臺）存在不安全因素。埠河安全區(qū)圍堤未達設計標準，楊家廠安全區(qū)圍堤沒有進行堤基滲控處理，84個安全臺不同程度欠高，分洪時無法安置轉移居民。

（2） 妥善安置難。很多20世紀60，70年代修建的磚木結構安置房因破損嚴重，不僅無法安置人員，而且存在安全隱患，隨著分洪區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展，人們對安置后生活條件的要求不斷提高，現(xiàn)有安置容量有限、供給良好生活環(huán)境的基礎設施已顯不足，除安置房安置和居住外，有16.30萬人需搭建臨時房屋安置，不能滿足大量人員安置需要，還有9.86萬人要轉移到周邊縣市區(qū)，協(xié)調難度大。

（3） 快速轉移難。分洪區(qū)內農(nóng)戶擁有機動車和小型運輸車輛達9.2萬輛，一旦轉移勢必造成混亂和擁堵。

（4） 搶險救生物資器材缺乏。大部分安全區(qū)通道口和圍堤涵閘封堵備用土以及搶險砂石料普遍不足，1996年儲備的沖鋒舟不能使用，1998年調備的救生衣年久老化，不能確保安全，搶險編織袋、帳棚和板房儲備不足等。

（5） 通訊專網(wǎng)設備陳舊老化，通信手段單一，現(xiàn)有預警設施不能滿足分洪運用需要 ?[33] 。

2.2.3 ?經(jīng)濟社會發(fā)展對防御特大洪水提出了新要求

對蓄滯洪區(qū)的防洪功能和社會經(jīng)濟發(fā)展有機統(tǒng)籌認識不足。在防洪體系中，蓄滯洪保留區(qū)作為防御超標準洪水或特大洪水才使用的蓄滯洪區(qū)，啟用幾率較低。由于長時間不啟用，容易對防洪風險產(chǎn)生麻痹思想，加之管理不到位，大多蓄滯洪區(qū)尤其是保留區(qū)缺乏嚴格的管理制度;移民補償標準低、群眾搬遷意愿不強，人口和經(jīng)濟發(fā)展控制難度大;近20 a來耕地減少明顯，建設用地增加突出，無序開發(fā)建設嚴重 ?[34] ，蓄滯洪區(qū)現(xiàn)在受淹一次所付出的代價可能是過去的十幾倍甚至幾十倍，大幅增加了分洪區(qū)啟用的代價和成本，影響到分洪區(qū)及時、安全、有效地啟用，一旦分洪運用，國家將面臨巨大的經(jīng)濟和社會壓力。荊江分洪區(qū)1954年分洪運用時區(qū)內人口約17.00萬人，2019年區(qū)內人口已高達61.36萬人，其中需轉移人口39.53萬人，荊江分洪區(qū)1984年和2020年的遙感影像如圖7所示，可以看出城鎮(zhèn)邊界已大幅擴展。東西湖蓄滯洪保留區(qū)現(xiàn)為國家級經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，已落戶各類企業(yè)2000余家，其中世界500強企業(yè)13家，2016年末人口54.11萬人、GDP達655.65億元、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值達 1 182.18 億元 ?[32] 。這種局面加大了防洪調度決策的協(xié)調難度，在遇特大洪水時，如何在保障重點地區(qū)防洪安全的基礎上，盡量減少洪災損失是防御特大洪水的要求。蓄滯洪區(qū)既要保證在需要分洪時能適時、適量的調度運用，也需要考慮區(qū)內人民群眾脫貧致富奔小康的適度發(fā)展要求。蓄滯洪區(qū)內民生基礎設施和人民群眾生活水平顯著低于周邊地區(qū)平均水平，區(qū)內居民人均國內生產(chǎn)總值僅為2.94萬元，遠低于2020年全國平均水平7.24萬元。

2018年4月26日，習近平總書記在深入推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展座談會上的講話中指出，“三峽庫區(qū)、中部蓄滯洪區(qū)和7個集中連片特困地區(qū)脫貧攻堅任務還很繁重”，蓄滯洪區(qū)是脫貧攻堅的重要區(qū)域，需要根據(jù)防洪形勢的變化及時優(yōu)化調整蓄滯洪區(qū)布局，對確需保留的蓄滯洪區(qū)探索適應新形勢的建設和管理思路。目前，隨著三峽水庫等長江上中游控制性水庫的建成，流域防洪治理已經(jīng)逐步進入第三階段，為蓄滯洪區(qū)布局調整創(chuàng)造了條件，長江經(jīng)濟帶發(fā)展需要協(xié)調蓄滯洪區(qū)布局與地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的關系，同時需協(xié)調好標準內洪水與超標準洪水的應對銜接相關關系，基于洪水風險的管理思路研究制定蓄滯洪區(qū)蓄洪工程和安全設施的建設方案，以協(xié)調行蓄洪水和防洪保安、民生保障之間的矛盾，充分發(fā)揮蓄滯洪區(qū)的調洪蓄澇能力，推動“韌性城市”和蓄滯洪區(qū)經(jīng)濟社會建設。

2.3 水工程短板突出，河道泄流能力難以保證

2.3.1 ?部分防洪工程未達標建設，遇標準內洪水仍有短板

近年來防洪安全形勢保持穩(wěn)定向好，但仍存在諸多短板，影響防洪安全的深層次矛盾和問題還沒有根本解決。長江上游的防洪工程體系還需加強，四川省、重慶市部分城市未形成閉合的防洪圈，縣城以上城市、人口密集城鎮(zhèn)以及集中成片農(nóng)田平壩等防洪問題突出，有140 km干流河段未達防洪標準;長江中下游總體防洪標準較高，但通過歷年來的防洪實踐來看，也存在部分堤防管護不到位、支流防洪工程不完備等短板。

長江中下游干流堤防是1998年大水后完成達標建設的，堤防高度、斷面已達標，消除了長江重要堤防長期以來存在的嚴重隱患，險情數(shù)量由1998年的9405處逐步減小至1999年的1655處和2016年的50處。但值得關注的是，因堤防運行時間長，加之受三峽水庫等長江上游控制性水庫運行后“清水”下泄導致中下游干流河道大范圍、長歷時、大幅度沖刷影響，近年來局部河段河勢調整有所加劇，新的崩岸險情頻繁發(fā)生，部分已治理守護崩岸段發(fā)生新的險情，2003～2015年長江中下游干流河道共發(fā)生崩岸825處、總長約643.6 km，對堤防工程的穩(wěn)定構成潛在威脅;部分河段堤身、堤基存在隱患，汛期依然出現(xiàn)險情，因此，必須重視對堤防特別是長江干堤等重點堤防的檢查與防守，作好搶險的準備，尤其是作好搶護潰口性險情的預案和必需物料的準備。

長江流域主要支流和重要湖泊堤防工程線長面廣，存在建設標準偏低、行洪能力不足、堤身斷面不足、堤身質量較差、涵閘老化破舊等諸多問題，如洞庭湖區(qū)一般垸堤防達標率僅33.1%～51.7%，遇高洪水位時管涌、滲漏等重大險情較多，是防洪工程體系的主要薄弱環(huán)節(jié)，嚴重制約地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展。2016年汛期，支流及湖區(qū)堤防發(fā)生險情3 222處，占全部險情的 96.5% ;2017年汛期，長江中下游地區(qū)累計出險138處，其中洞庭湖、鄱陽湖區(qū)堤防出險127處。

2.3.2 遇超標準洪水，堤防出險潰決風險加大

繼1954年和1998年大洪水之后，長江流域發(fā)生了2020年流域性大洪水，但仍未發(fā)生與1954年洪水同等規(guī)模甚而超過該規(guī)模、影響舉國上下的特大洪水。越是稀遇洪水事件，規(guī)模越可能大大超出現(xiàn)有防洪工程體系的調控能力，而近幾十年來發(fā)展的防洪體系，尚缺乏稀遇洪水的考驗。受上游水庫調蓄及下游河道演變影響，長江干流荊江大堤等堤防長期沒有擋水，河道實際過流能力尚待復核。此外，由于蓄滯洪區(qū)長期沒有運用，相應進洪、退洪控制工程存在不同程度的險情，如荊江分洪區(qū)進洪閘啟閉設施老化，能否正常運用尚未可知，退洪閘淤塞較為嚴重，急需進行安全鑒定，對目前能否按照設計3 800 m ?3 /s過流能力控制下泄尚無實戰(zhàn)檢驗，運用效果不確定性較大;大部分蓄滯洪區(qū)的臨時進退洪口門工程分洪運用時，均要采取臨時爆破方式，能否在規(guī)定時間爆破開，達到下泄的分洪流量，未經(jīng)過演練。因此，有必要對水工程的現(xiàn)狀泄流能力以及超標準洪水下河道強迫行洪的潛力進行系統(tǒng)復核，明確超標準洪水情況下長江流域重點河段和重要蓄滯洪區(qū)的防洪能力，為流域超標準洪水應對提供本底資料支撐。

2.4 ?經(jīng)濟社會發(fā)展改變流域超標準洪水災害風險格局

2.4.1 ?城市化集聚效應致使超標準洪水風險劇增

現(xiàn)代人類經(jīng)濟社會活動以城市化最為顯著，城市是第二、第三產(chǎn)業(yè)的載體，是經(jīng)濟社會發(fā)展的主要推動力和進步標志。中國城市化率已由1949年的 10.64% 增長到2019年的60.6%，城鎮(zhèn)常住人口由4 000萬人增至8.48億人。隨著長江經(jīng)濟帶、長三角區(qū)域一體化、成渝雙城地區(qū)經(jīng)濟圈等戰(zhàn)略的深入推進，沿江城鎮(zhèn)化格局不斷優(yōu)化，人口、土地和產(chǎn)業(yè)城鎮(zhèn)化率將不斷提高 ?[35] ，人口數(shù)量和社會財富顯著增加和日益集聚，使得城市面臨的超標準洪水風險不斷增加，對防洪減災提出了更高的要求，由此帶來以下問題。

（1） 城市群和城鎮(zhèn)化影響。城市群是城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展到高級階段的必然產(chǎn)物，作為國家參與全球競爭與國際分工的全新地域單元，正在肩負著世界經(jīng)濟重心轉移和“一帶一路”建設主陣地的重大歷史使命，成為世界進入中國和中國走向世界的關鍵門戶，是建設美麗中國、推動形成人與自然和諧發(fā)展和實現(xiàn)中國“兩個一百年”奮斗目標的重點區(qū)域。中國城市群是國家經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略核心區(qū)和國家新型城鎮(zhèn)化的主體區(qū)，是國家經(jīng)濟社會發(fā)展的最大貢獻者，2016年底中國城市群以占全國29.12%的面積聚集了全國 75.19% 的總人口、72%的城鎮(zhèn)人口，創(chuàng)造了占全國80.05%的經(jīng)濟總量和91.19%的財政收入，集中了全國91.23%的外資，對到2035年基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化和實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢具有非常重要的支撐作用 ?[36] 。目前長江流域已形成長三角、長江中游和成渝三大國家級城市群，江淮區(qū)域級城市群和黔中、滇中兩大地區(qū)級城市群。其中，長江三角洲城市群以占全國2.21%的土地，養(yǎng)育了10.02%的人口，貢獻了19.66%的GDP，是中國最具經(jīng)濟活力的資源配置中心，未來將建成中國率先發(fā)展的世界級特大城市群;長江中游城市群以占全國3.3%的土地，養(yǎng)育了9.8%的人口，貢獻了10.37%的GDP，是中國地域最廣、城市與城鎮(zhèn)數(shù)量最多的城市群，未來將成為帶動中部崛起和長江經(jīng)濟帶中游地區(qū)實現(xiàn)綠色發(fā)展的國家級城市群;成渝城市群以占全國1.93%的土地，養(yǎng)育了 7.99% 的人口，貢獻了6.48%的GDP，未來將建成引領西部開發(fā)開放的國家級城市群。隨著城市群發(fā)展，城鎮(zhèn)向外圍擴展，城市面積大幅度增加，逐漸形成以大城市為中心的城市連綿帶，大中小城鎮(zhèn)緊密相連，使城市防洪戰(zhàn)線加長，保護對象增多，特別是城市的新開發(fā)區(qū)和城鄉(xiāng)結合部防洪設施相對薄弱，一旦發(fā)生超標準洪水，后果特別嚴重。

（2） 人口和資產(chǎn)高度集中，大中城市規(guī)模日益擴大，成為增大洪水風險的潛在物資基礎。沿江城鎮(zhèn)基礎設施建設增加，地下設施日趨復雜化，成為新的洪水風險源，城市洪澇災害的負面效應日益凸顯，間接損失比重加大，影響范圍遠超受淹范圍。中國有近95%的城市分布在不同程度洪水威脅的防洪區(qū)與防洪過渡區(qū)內，在1991～1998年間，有700座次縣級以上城市因洪水進城而受淹 ?[37] ，1994～1998年，全國城市洪澇災害年均直接經(jīng)濟損失約占同期全國總洪澇災害損失的16% ?[5] 。值得警惕的是，上述洪災多為標準內洪水，是由防洪短板造成的。目前長江上游防洪體系尚不完善，防洪標準和洪水風險防控能力與先進地區(qū)災害承受能力要求相比還有較大差距，洪水風險依然是長江上游地區(qū)高質量發(fā)展最大威脅。沱江、渠江、涪江、綦江等河流仍缺乏控制性水庫，洪水調控能力不足。主要江河堤防建設進展緩慢，成渝雙城地區(qū)經(jīng)濟圈長江干流、重要支流僅分別完成了規(guī)劃治理任務的31%和44%，40座城市防洪標準不達標，占比達34%，54座城市基本達標，占比達47%，重慶市中心城區(qū)南濱路一期和菜園壩水果市場片區(qū)、合川城區(qū)、達州城區(qū)、綦江城區(qū)、大足龍水城區(qū)等大部分區(qū)域防洪能力僅為2～5 a一遇。現(xiàn)有防洪體系無法完全抵御標準內洪水，如遇超標準洪水，城市洪澇風險將大大提高。

2.4.2 經(jīng)濟社會發(fā)展改變防洪風險格局

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和防洪體系的完善，洪澇災害致使死亡人口大大降低，絕對經(jīng)濟損失不斷增長，相對經(jīng)濟損失趨向減少 ?[7] 。長江流域洪澇災害多發(fā)頻發(fā)，人口集中、經(jīng)濟增長、城鎮(zhèn)化推進進一步增加了洪澇災害的復雜性、衍生性、嚴重性，給人民的生產(chǎn)生活和經(jīng)濟社會發(fā)展帶來的沖擊和影響更加廣泛和深遠。現(xiàn)階段，長江流域人口的城鄉(xiāng)分布格局正在發(fā)生轉變，農(nóng)村人口逐步向大城市集中。隨著人口向洪水高發(fā)地區(qū)和城鎮(zhèn)集聚，如遇超標準洪水，受災人數(shù)和經(jīng)濟損失將明顯增加，承災體物理暴露性急劇擴大，洪水災害損失的主要部分將由農(nóng)村轉移到城鎮(zhèn)，間接損失的比例亦將顯著增加。部分地方防汛搶險力量較弱，農(nóng)村大量青壯年勞動力外出務工，搶險人員落實難，群眾性查險搶險能力缺乏，實戰(zhàn)經(jīng)驗不足，過去防汛搶險依靠千軍萬馬的形勢應隨著無人機、三維地理信息、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、生物智能、云計算、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術的投入而改變，然而長江流域大洪水防御非工程體系“軟件”根基尚不牢固，防洪工程“空-天-地-水”一體化信息采集、安全分析、評估、預警、措施應對的全過程智慧安全管理體系尚未建立。隨著人口老齡化趨勢的加快，承災體的整體脆弱性增加;區(qū)域之間經(jīng)濟發(fā)展水平差異大，經(jīng)濟相對不發(fā)達地區(qū)防洪措施不夠齊全，導致“越窮越淹、越淹越窮”的惡性循環(huán);社會經(jīng)濟發(fā)展與防洪能力建設呈“越安全→越發(fā)展→潛在損失和風險越大”螺旋式上升趨勢。社會經(jīng)濟發(fā)展逐步改變了防洪風險格局，災害致因日益復雜化，急切需要綜合治理。

2.4.3 ?經(jīng)濟社會發(fā)展影響下水庫超蓄和河道強迫行洪的期望劇增

中國人口基數(shù)大，凈增量多，經(jīng)濟增速快，2019年末全國大陸總人口14.00億人，比1949年的5.42億人增加了1.58倍，國內生產(chǎn)總值99.09萬億元，為全球第二大經(jīng)濟體，使承災體的暴露量大大增加。其中，長江經(jīng)濟帶面積約205.23萬km ?2 ，2018年總人口約 5.99 億人，地區(qū)生產(chǎn)總值約40.3萬億元，分別占全國的21.4%，42.9%和44.1%。防洪減災以保護人民的生命安全為第一目標，人口的倍增將使得中國的防洪壓力劇增，人水爭地矛盾更加尖銳深刻，可協(xié)調的余地大為減少。過去為了應對超標準洪水，在大江大河中下游選擇地勢低洼、人口較少的區(qū)域設置了一批蓄滯洪區(qū)，其中長江中下游42處蓄滯洪區(qū)，2004，2011年和2019年總人口分別為632.53萬人、672.31萬人 ?[38] 和740.73萬人。考慮資料條件，根據(jù)其中26處蓄滯洪區(qū)統(tǒng)計分析社會經(jīng)濟發(fā)展情況，區(qū)內總人口由2004年的460.53萬人增加至2019年的540.22萬人，耕地面積由2004年的31.65萬hm 2（474.79萬畝）增加至2019年的39.63萬hm 2（594.49萬畝），工業(yè)產(chǎn)值由2004年的266.03億元增加至2019年的3656.11億元，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值由2004年的153.06億元增加至2019年的630.22億元，固定資產(chǎn)由2004年的618.74億元增加至2019年的4161.72億元（見圖8）。蓄滯洪區(qū)內人口眾多、經(jīng)濟發(fā)展迅速，已成為難以適時啟用的根本原因。由于人口的急劇增長，使得我國的山區(qū)亦成為開發(fā)對象，長江上游成渝雙城經(jīng)濟圈上升為國家戰(zhàn)略后，社會經(jīng)濟發(fā)展將進一步提速。

防洪工程建設后，洪水風險由主要支流、湖泊轉移到干流。長江中下游主要支流、重要湖泊防洪能力顯著提高，潰垸數(shù)量顯著降低，匯流入江水量增大，長江中下游干堤險情數(shù)量由1998年的9 405處逐步減小至1999年的1 655處和2016年的50處;遇1954年洪水，長江中下游地區(qū)的超額洪量由實際發(fā)生的547億m ?3 減至2020年的271億m ?3 ，淹沒面積由實際發(fā)生的3.17萬km ?2 減至2020年的0.92 km ?2 ，分別如圖9和圖10所示，洪災損失空間分布由面狀大范圍損失縮小為點、線狀局部損失。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，無論是首當其沖的河道洲灘民垸、為標準內洪水預留的一般和重要蓄滯洪區(qū)，還是為超標準洪水預留的蓄滯洪區(qū)保留區(qū)，以及在超標準洪水條件下可能要犧牲的局部低標準防洪保護區(qū)等，每個地方都變得越來越“淹不起”，都期望洪水通過上游水庫攔蓄起來，如仍不控制，則通過河道強迫行洪，致使超標準洪水的行蓄洪空間大為減少，增加了防洪決策的壓力。遭遇超標準洪水時，水庫調度面臨上下兩難的困境 ?[4] ，以嫩江流域為例，由于未就圍堤等阻水建筑物制定完善的超標準洪水應對方案，導致圍堤的棄與守成為了影響防洪決策的關鍵，造成尼爾基水庫不能按計劃調度，為保證圍堤防洪安全，常常過于挖掘水庫潛力，甚而造成水庫上游大片地區(qū)淹沒;以長江流域2020年4號和5號洪水為例，通過含三峽水庫在內的上游水庫群聯(lián)合運用，將中下游干流宜昌及以下各站洪水削減為常遇洪水，降低宜昌至蓮花塘江段洪峰水位2.0～3.6 m，沙市站最高水位43.24 m，僅超警戒0.24 m，避免了荊江分洪區(qū)的啟用，但同時增加了三峽庫區(qū)洪水淹沒損失。已有研究表明，隨著水庫超蓄水位的提高，庫區(qū)淹沒損失加大 ?[39] ，但國家對于因水庫超蓄導致的臨時淹沒損失還未出臺相關的政策法規(guī) ?[40] ，下游洪災損失雖有所減小，但防洪風險卻增大 ?[41] 。此外，對河道強迫行洪的期望劇增，以1998年長江流域型洪水為例，長江中下游干流螺山、漢口、大通等站1998年最大流量、最大30 d和最大60 d洪量均小于1954年，但年最高水位卻大大高于1954年，導致長江中下游水位偏高。分析原因，除河湖圍墾、泥沙淤積、三口分流減少、大量澇水排江、荊江河段裁彎取直等因素外，還包括原本應啟動分洪的荊江分洪區(qū)（區(qū)內人口已撤離）終因各種原因放棄分洪，致使洪水歸槽強迫行洪。總之，人口倍增是防洪形勢演變的主因，在流域超標準洪水應對中，必須充分考慮人口壓力的時空量變化規(guī)律。

新冠肺炎的發(fā)生將進一步增加人們對防洪安全保障的期望值。然而現(xiàn)有流域水旱災害防御體制機制尚待完善，流域機構的職責和運行機制有待進一步明確，以充分發(fā)揮其在流域超標準洪水災害防御中的主導作用，加強其對上下游、左右岸、跨地區(qū)、跨部門的協(xié)調指揮能力，統(tǒng)籌地方政府和其他行業(yè)部門的洪澇災害防御工作。

3 流域超標準洪水與洪災的關系

隨著全球氣候變化及人類活動的交互影響，孕災環(huán)境變化導致流域超標準洪水呈現(xiàn)出一些新的演變規(guī)律。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，承災體物理暴露性急劇擴大，加之防洪工程體系面臨的一些突出短板，使得超標準洪水災害損失顯著增加。如果把流域超標準洪水比喻成“源”，把防洪保護區(qū)比喻成“受體”，把氣候變化、水土保持、防洪工程體系等比喻成“途徑”，則“途徑”的變化會對“源”的大小產(chǎn)生影響，“受體”自身社會經(jīng)濟的發(fā)展變化則會導致防洪風險格局的演變，水工程短板則會加劇這一風險，進而導致洪水風險傳遞路徑的變化。

宏觀層面上，一場洪水災害發(fā)育過程的基本單元可大致劃分為3個環(huán)節(jié)，如圖11所示。其中，環(huán)節(jié)1是水體從云層到河道形成洪水的過程，屬于災害源形成的過程，影響洪水荷載大小的因素主要由極端氣候條件、河道槽蓄能力、下墊面蓄水能力、沿江城市排澇能力等，相應的風險管理措施以事前措施為主，如開展河道整治工程等。環(huán)節(jié)2是河道洪水途經(jīng)防洪工程體系抵達最終災害受體（城鎮(zhèn)）的過程，影響洪水觸及受體概率的主要因素是防洪工程體系的可靠性，相應的風險管理措施以事中措施為主，即水工程聯(lián)合防洪調度、堤防搶險措施、人工分洪等。環(huán)節(jié)3是洪水抵達受體后形成災害損失的過程，影響損失大小的主要是因素是承災體的脆弱性與暴露程度，相應的風險管理措施較多，包括事前優(yōu)化城市發(fā)展空間規(guī)劃、事中對分洪區(qū)內居民開展緊急轉移安置、事后對災區(qū)開展物資、醫(yī)療救援等。對于流域層面的洪水災害發(fā)育過程，歷時長，面積廣，上述基本單元內環(huán)節(jié)1、環(huán)節(jié)2可能會沿著時間軸反復，環(huán)節(jié)3通常出現(xiàn)在環(huán)節(jié)2之后。若流域防洪工程體系建設完善、調度得當，社會經(jīng)濟發(fā)展布局合理，可降低環(huán)節(jié)3中產(chǎn)生的流域超標準洪水災害損失。

4 結 論

由于人類活動和氣候波動的影響，又迫于經(jīng)濟發(fā)展和人口增長的巨大壓力，長江流域發(fā)生超標準洪水風險總體呈加劇態(tài)勢，主要表現(xiàn)在以下方面。

（1） 全球氣候變化和洪水周期性規(guī)律表明未來發(fā)生超標準洪水的可能性較大。

（2） 隨著“共抓大保護、不搞大開發(fā)”“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”“山水林田湖草系統(tǒng)治理”等戰(zhàn)略的實施，水土保持取得顯著成效，減輕了單峰型支流洪水的超標準洪水災害威脅;洲灘民垸的發(fā)展現(xiàn)狀、城市化的集聚效應，增加了流域超標準洪水風險。

（3） 長江流域防洪減災體系的完善極大提高了流域大洪水的應急處置能力，但對于超過防御標準的特大洪水仍不能完全控制，仍需運用水庫超蓄、蓄滯洪保留區(qū)、堤防強迫行洪以及犧牲局部低標準防洪保護區(qū)等措施減輕洪災損失，保障重點防洪目標安全。防洪工程體系影響下超標準洪水災害具有以下特點：① 蓄滯洪區(qū)蓄洪建設和安全建設滯后，加之區(qū)內社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，分洪運用難度大;② 水工程短板突出，泄流能力難以保證，河道強迫行洪風險大，外洪和內澇矛盾無法有效協(xié)調。

（4） 經(jīng)濟社會發(fā)展導致洪水風險遞增、防洪風險格局改變，每個地區(qū)都變得越來越“淹不起”，人們對水庫超蓄和河道強迫行洪的期望劇增，致使超標準洪水的行蓄洪空間大為減少，加劇了區(qū)域之間的矛盾，加大了防洪調度決策的協(xié)調難度，對如何通過防洪效益補償機制解決區(qū)域間防洪風險轉移的矛盾提出了新要求。

綜上所述，目前長江流域人們對美好生活的向往與現(xiàn)有流域超標準洪水應對能力的矛盾仍十分突出，亟待長遠謀劃，開展長江流域超標準洪水綜合應對措施研究，以支撐和保障長江流域防洪安全、維護長江經(jīng)濟帶社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

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（編輯：趙秋云）

Study on characteristics of over-standard flood disaster in Changjiang ?River Basin under changing environment

LI Changwen 1，HUANG Yan 2，YAN Lingzhi 1

（ 1.Changjiang Survey，Planning，Design and Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China; 2.Changjiang Water Resources Commission of the Ministry of Water Resources，Wuhan 430010，China ）

Abstract：

Watershed over-standard flood has always been an important issue plaguing the world，which can lead to devastating impacts on social and economic development.How to identify the new characteristics and risk factors of watershed over-standard flood disasters under changing environment is a major scientific problem that governments and hydraulic workers in various countries urgently need to study and solve.Taking the Changjiang River Basin as an example，from the four dimensions of climate change，change of watershed underlying surface，construction of flood control system，and economic and social development，we dynamically reviewed the new characteristics of watershed over-standard flood disaster and risk caused by environmental changes.The results show that global climate change has increased the probability of over-standard floods，and the periodic changes of large floods also indicate that there is a higher possibility of over-standard floods in the future.Soil and water conservation measures have reduced the threat of over-standard floods.The status of the ‘flood overbank-home reconstruction-re-overbank flooding vicious cycle in the bottomland has not fundamentally changed.The contradiction between flood storage and development protection has increased the risk of operation and utilization of over-standard floods in the Changjiang River Basin.The improvement of the Changjiang River Basin flood control system has increased the defense against major floods.However，due to the difficulties of flood diversion in the flood storage and detention areas，difficulties in ensuring discharge capacity in river channels，and the contradictions that cannot be effectively coordinated between external flooding and internal waterlogging，it is still unable to fully controlled the over-standard floods in the basin.Economic and social development，especially the effect of urbanization and agglomeration，has led to a sharp increase in the risk of over-standard flood and a change in the pattern of flood control risk，so every region has become more and more overwhelmed.People’s longing for a better life has increased the expectations of reservoir overstorage and flood discharge in the river channels，intensified the difficulty in coordinating flood control scheduling decisions.The research results have important scientific value and strategic significance for the scientific defense of the over-standard floods in the Changjiang River Basin.

Key words：

watershed over-standard flood;flood damage;climate change;change of watershed underlying surface;construction of flood control system;economic and social development;pattern of flood control risk