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长江流域水系、地形图
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最西端的源头地区，地形相对平坦，高寒少雨，河水往往肆意横流。这里多为荒无人烟之地，洪水对人类活动的影响很小。横断山区和秦巴—武陵山区山高谷深，洪水受地形束缚，难以漫流，危害较小。四川盆地虽然汇聚四方来水，但由于地势抬升，长江下切较深，洪水威胁只限于沿江少数地区。
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最东端的长江下游地区，自江西湖口到入海口，没有大的支流汇入，且江阔水深，东临东海，洪水容易下泄。这一段的洪水主要来自中上游，而非本地，因此紧邻中游的安徽江段最易受影响。
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相较之下，江汉—洞庭盆地和鄱阳湖盆地腹地，是长江沿线饱受洪水之苦的最主要地区。两地地势低洼，前者海拔普遍在20到40米，后者则为10到30米，四周群山环绕，大小河流纷纷向中心汇聚。河水与泥沙在此冲积出肥沃的土地，明清以来得到大规模开发，人口稠密。盆地内部地势平缓，水流易于壅塞。每到汛期，上游洪水、本地降雨和下游顶托的水流，迅速推高盆地内长江干流与支流的水位。加上膨胀的人口大量围湖造田，许多可以调蓄洪水的湖泊快速萎缩，甚至消失，洪水无处宣泄，最终酿成巨大水灾。
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面对洪水，早在东晋时，长江中游的人们就开始在长江两岸筑起堤防，作为抵御洪水的基础防线。堤防束缚了水流，但也阻碍了泥沙溢出河道，大量泥沙在河道内淤积，抬高河床。人们不得不相应加高堤防，江河水位也被进一步抬升，由此形成恶性循环。
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在早期，受工程建造能力限制，许多堤防并不牢靠，每到汛期屡屡溃口，汹涌的洪水撕开大堤，冲刷地表，常形成深达数米的深潭和水道。溃口留下的痕迹，甚至历经百年也不会消失。经溃口而入的洪水肆意横流，泛滥成灾，所到之处房倒田毁，惨绝人寰。
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新中国成立以来，特别是经历了1954年和1998年的大洪水后，我们全面加固和扩建了原有堤防，形成了长约64000千米的堤防体系。
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这个堤防体系包括长江干堤，汉江、湘江、赣江等支流堤防，洞庭湖、鄱阳湖等湖泊堤防，以及城市堤防。在地域分布上，又以湖北、湖南、江西、安徽等长江中下游省份的堤防最长。
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在江汉—洞庭盆地和鄱阳湖盆地腹地，很多堤防高于城镇和乡村，往往是当地海拔最高的地方，它们守护着广阔的平原和大小城镇。以著名的长江荆江河段为例，它在平原上肆意蜿蜒，流经荆州城区时，水位常超过40米，1998年大洪水时甚至达到45.22米，而堤内荆州城区的高程大多不足35米。正所谓“万里长江，险在荆江”。一道牢固的堤防，就成了当地的生命防线。
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云雾中的荆州长江两岸/摄影 邓双
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堤防是荆州长江两岸的重要安全保障。早在东晋时期，桓温在荆州江陵城西北至城东南修建的护城堤“金堤”，是已有记载中最早的荆江堤防。历史上，随着荆江的淤塞越发严重，该堤曾多次溃决，大堤也不断被重新加固、加高、延长。
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下荆江河道演变示意
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卫星影像来源：Sentinel- 2，拍摄日期为2017年5月18日。
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防洪大堤的高度由堤防的“设计水位”决定，设计水位通常会根据河流的历史水文条件、防洪标准确定。堤防工程所能保证自身安全运行的水位则称为“保证水位”，一般为河流历史最高洪水位。根据大堤的重要性等情况，堤顶还要超过设计水位1到2.5米，以防极端情况下水流溢出。大堤由近似梯形的人工填土筑成，由于地基或堤身可能存在沙、砾等透水层，因此部分大堤嵌入了防渗墙，以防管涌、溃决的发生。
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在一些空间有限的城区，堤防难以加高，加筑在大堤上的防洪墙成为较优的选择。比如在横跨两江四岸的武汉，人们在原有土堤的基础上修筑了混凝土构成的防洪墙，墙顶可高出地面3到5米，相对于一般的梯形大堤，大大节省了建设空间。
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修筑堤防之外，河道整治工程也在同步进行。荆江的下荆江河段（藕池口—城陵矶），河道蜿蜒曲折，九曲回肠，洪水排泄不畅，极易造成洪灾。为减少河道曲流，加强排洪，便实施了裁弯取直工程。
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凭借堤防工程与河道整治，1954年以来，长江干流和主要支流鲜有溃口发生。不过，堤防的建设成本高、占地面积大，堤防的防洪能力也不能无限提升。在三峡水库建成之前，长江荆江河段的防洪标准仅为十年一遇，武汉河段为20到30年一遇，一些支流堤防甚至更加脆弱，难以长久保证两岸安全。
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我们需要第二道防线。
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