密西西比河防洪工程

密西西比河是美國最大的河流，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，支流洪水彙集幹流，出現較大的洪峯，往往決堤成災，是防洪的重點地區 ^[1]  。

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，干支流均處於高水位，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，約佔美國土地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着路易斯安那州沿海一帶 ^[1]  。

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，法國殖民者即在新奧爾良附近築堤保護該市；以後，移民增多，大堤不斷延伸。到1735年，大堤從該市向上遊延長48km，向下遊延長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 ^[1]  。

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。

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。密西西比河右岸幹堤上起密裏州的季臘多角，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伊州的開羅，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。

當密西西比河洪峯流量超過河槽宣泄能力時，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，城市佔地733hm²，進洪處(上口)和泄洪處(下口)堤防略低，大洪水時可自動衝開。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峯流量，以保護巴吞魯日、新奧爾良等城市的安全。1973年、1975年、1979年、1983年等年曾運用過。

(3)邦內特卡雷分洪道。位於新奧爾良上游約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)。

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。

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峯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 ^[2]  。

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 ^[1]  。