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1870年長江流域發生了怎樣的特大洪水？
1870年(清同治九年，庚午年)洪水是長江上、中游的一次特大洪水。自1153年以來的849年間，在調查到的8次歷史大洪水、實測到的20世紀5次大洪水中，以1870年的洪水最大，實屬歷史上罕見的大洪水。
1870年7月長江上游特大暴雨發生之前，中下游地區連續降雨。6月，江西鄱陽大雨，湖南沅江上游及資江大雨；湖北漢江暴雨成災，從而擡高了長江中下游江河湖泊的水位。7月中下旬，暴雨進入長江上游地區。7月13日至19日，嘉陵江中下游和長江干流重慶至宜昌區間發生了一次歷史上罕見的大暴雨。7月17日至19日，暴雨緩慢移到漢江，又東移至宜昌至漢口區間和洞庭湖地區，使長江上游的洪水出峽後與中游洪水及漢江洪水惡劣遭遇。
這次暴雨範圍廣、強度大、歷時長。整個暴雨過程約爲7天，經模擬分析，7天暴雨量200毫米以上的籠罩面積達16萬平方公里；文獻中有“猛雨”、“雨如懸繩”、“狂風雷雨，連日不息”等形象性記載，是對暴雨強度特大的真實寫照。
1870年6月夏汛期間，長江中游連續降雨，江、湖、窪地底水已豐厚。7月份，隨着暴雨進入長江上游地區，嘉陵江發生罕見大水，北碚站洪峯流量達57300立方米／秒( 1981年洪水流量爲44700立方米／秒)，嘉陵江大洪水和金沙江洪水在重慶相遇，形成長江干流特大洪水，寸灘站水位達196.15米，洪峯流量達100000立方米／秒(1981年洪峯水位191.42米、流量爲85700立方米／秒)，宜昌站水位達59.50米、洪峯流量達105000立方米／秒，15天洪量爲975.1億立方米，30大洪量爲1650億立方米。上游洪水與中游洪水惡劣遭遇後，氾濫成災，經過宜昌至漢口區間的江槽、河、湖等調蓄後，至漢口附近歸入江槽。漢口站洪峯水位爲27.55米、流量爲66000立方米／秒，30天洪量爲1576億立方米。
1870年長江特大洪水，災情十分嚴重，損失之巨，範圍之廣，爲數百年所罕見。主要受災地區爲四川、湖北、湖南等省。
四川省“六月間(農曆)川東連日大雨，江水陡漲數十丈，南充、合州(今合川、江北、巴縣、長壽、涪州(今涪陵)、忠州(今忠縣)、豐都、萬縣(今萬州)、奉節、雲陽、巫山等州縣，城垣、衙署、營房、民田、廬舍多被衝淹，居民遷徙不及亦有溺死者。”嘉陵江畔的合川縣“大水入城深四丈餘，僅餘緣山之神廟、書院、民舍數十間，水連八日，遲半月水始落，房屋傾大半，未傾者污淖充塞，腥腐逼人，歷兩月之久，稍可居人，滿城精華一洗成空，十餘年未復元氣。”長江干流上的豐都縣“全城盡沒，水高於城數丈，倉谷漂失，官、民宅半爲波濤洗去。”三峽入口處的奉節縣“城垣、民舍淹沒大半，僅存城北一隅，臨江一帶城牆沖塌崩陷，人畜死者甚衆。
湖北省長江南岸大堤在鬆滋縣被水沖決形成鬆滋口，洪水直瀉洞庭湖，洪道所及，蕩然無存；北岸大堤在監利決口加之漢江決口，荊北及江漢平原一片汪洋，“衙署、廟宇、居民、田禾淹沒無算，爲數百年未有之奇災”。全省30州縣及武昌等廣大地區遭受嚴重洪水災害。
湖南省飽受長江潰口之害，安鄉、華容水從堤頭漫過，龍陽、湘陰圍堤盡潰，無一存者，田禾淹沒，廬舍漂流，災情歷年以此爲最。洞庭湖區各州縣皆大水爲災，全省20餘州縣遭受嚴重洪災。
江西省萍鄉、九江、南昌、鄱陽、德安、瑞昌大水，安徽桐城、宿松、建德、銅陵、壽州、和州、黃池、無爲大水，“蚊水沖毀田廬，圩堤漂沒一空”。至長江下游的江蘇、上海、浙江洪水不大，災情較輕。
1870年洪水災害與1931、1935、1954年洪水災害相比，範圍廣、災情重，爲我國曆史上所罕見。
1931、1935、1954、1998年長江流域發生的4次洪水造成了怎樣的災害？
1931年7月，長江中下游連續降雨近一個月，雨量超過常年同期雨量兩倍以上，江湖洪水滿盈。7月下旬長江中下游梅雨結束後，雨區轉向長江上游，金沙江、岷江、嘉陵江發生大水，以岷江洪水最大。川水東下與長江中下游洪水相遇，造成荊江大堤下段漫潰，沿江兩岸一片汪洋，54個縣市受災，受淹農田5090萬畝，受災人口2855萬人，損毀房屋180萬門，因災死亡14.52萬人，災情慘重。武漢三鎮，平地水深丈餘，陸地行舟，商業停頓，百業俱廢，物價飛漲，瘟疫流行，受淹時間長達133天。
1935年7月3日至7日的5天內，三峽區間南部以五峯爲中心，北部以興山爲中心，發生了緊相銜接的兩次特大暴雨。五日暴雨量實測值以五峯1281.8毫米爲最大，是我國著名的“357”暴雨(即1935年7月暴雨)的最大暴雨中心。興山暴雨中心的五日暴雨量也達1084毫米。由於暴雨急驟，致使三峽地區、清江、澧水、漢江洪水陡漲，來勢兇猛，荊江大堤沙市以上得勝寺、橫店子，沙市以下麻布拐相繼潰口，荊州、沙市、監利、沔陽、枝江、鬆滋、石首均成澤國，“縱橫千里，一片汪洋，田禾牲畜，蕩然無存，十室十空，骨肉離散，爲狀之慘，目不忍睹”。江漢平原53個縣市受災，受淹農田2264萬畝，受災人口1003萬人，因災死亡14.2萬人，損毀房屋40.6萬間。由於這次洪水的洪峯流量大而洪水總量較小，故長江中下游幹流兩岸災情比1931年爲小。
1954年6月中旬，長江中下游發生三次較大暴雨，歷時9天，雨季提前且雨帶長期徘徊於長江流域，直至7月底流域內每天均有暴雨出現，且暴雨強度大、面積廣、持續時間長，在長江中下游南北兩岸形成拉鋸局面。8月上半月，暴雨移至長江上游及漢江上中游。由於在上游洪水未到之前，中下游湖泊窪地均已滿盈，以致上游洪水東下時，渲泄受阻，形成了20世紀以來的又一次大洪水。百萬軍民奮戰百天，並相機運用了荊江分洪區和一大批平原分蓄洪區，才保住了武漢、黃石等重點城市免遭水淹，確保了荊江大堤未潰決。但洪災造成的損失仍然十分嚴重。受災農田4755萬畝，受災人口1888萬人，因災死亡3.3萬人，損毀房屋427.6萬間。武昌、漢口被洪水圍困百日之久，京廣鐵路一百天不能正常通車。
1998年，長江又一次發生了全流域型特大洪水。洪水發生早、來勢猛。5月中旬，長江中下游大範圍降雨，湘江中上游和漢江中下游降中到大雨；6月中下旬，長江中下游大部分地區降中到大雨和暴雨，江河水位迅猛上漲，初步形成和長江上游來水相互頂託之勢；6月下旬末，長江上游和三峽區間發生持續數日的大到暴雨；7月2日，宜昌出現第一次洪峯，上中游洪水相互遭遇，全流域型洪水從此開始。長江干流接連出現8次洪峯。7月中下旬，中下游水系的大洪水使洞庭湖、鄱陽湖迅速蓄滿，湖水位超過歷史最高水位，中下游江段水位進一步擡升，上游洪峯的來水使中下游江段水位更加擡升。長江干流沙市至九江江段，水位多次超過歷史最高水位0.55～1.25米；沙市水位曾3次超過1954年的歷史最高水位44.67米，最高達45.22米。從6月中旬至9月7日，長江干流沙市、監利、螺山、漢口、九江水位超過警戒水位的天數長達57～76天，監利至螺山、武穴至九江江段超過歷史最高水位的天數長達40多天。宜昌、漢口水文站實測7、8月份洪水總量均超過1954年。1998年長江流域特大洪水，雖然洪峯次數多、洪峯水位高、持續時間長，但與20世紀前幾次特大洪水相比，造成的災害最小，耕地成災面積4002萬畝，倒塌房屋81.2萬間，死亡1320人。
造成長江中、下游洪水災害的洪水有幾種類型？
長江洪水由暴雨形成，一般年份，上游和中下游洪水相互錯開，不致形成威脅中下游平原區的大洪水；若上游及中下游雨季重疊，或上游發生特大暴雨，洪水相互遭遇，中下游就會出現較大或特大洪水。
長江中下游發生洪水災害的根本原因是，上游幹流及中游支流洪水來量大，中游沒有一個有足夠容積的調洪、滯洪場所，而且河道渲泄能力又不足，當洪水來量超過河槽安全泄量時，勢必造成堤防潰決，洪水漫流而成災。
造成長江中下游洪水災害的洪水主要有以下三種類型：一是全流域型洪水，由全流域範圍內持續暴雨而形成，如1931年、1954年、1998年洪水；二是上游型洪水，由金沙江、岷江、沱江、嘉陵江、烏江及三峽區間上段的持續暴雨而形成，如1788年、1860年、1870年洪水；三是中下游型洪水，由三峽區間下段、清江、漢江、澧水的持續暴雨而形成，如1935年洪水。
多年的實測資料表明，無論哪種類型的洪水，宜昌以上即長江上游的洪水來量都佔長江中下游洪水的主要部分。據統計，長江主汛期7、8兩個月的多年平均洪水總量中，宜昌以上洪水來量佔枝城洪量的95%，螺山(位於荊江與洞庭湖出流匯口城陵肌的下游)洪量的61%～79.5%，漢口洪量的55.4%～76.2%。即使中下游型的1935年洪水，7、8兩個月宜昌水文站實測的洪水總量仍分別佔螺山洪量的64. 9%，漢口洪量的55.1%。由此可見，利用三峽水庫的防洪庫容221.5億立方米，有效地調節並控制宜昌以上洪水來量，減少下泄流量，不僅可以保證荊江河段的行洪安全，而且對城陵磯、洞庭湖區、武漢等地的防洪安全也有較大作用，還可以大幅度減少分蓄洪損失。
防治長江中下游洪水是興建三峽工程首要出發點嗎？
在我國古代，雲夢澤一直是滯蓄長江洪水的天然場所。雲夢澤消亡後，洞庭湖替代雲夢澤成爲又一個滯蓄長江洪水的天然場所。因此，當時長江中下游“洪水過程不明顯，江患甚少”。但隨着泥沙的不斷淤積，洞庭湖的水面面積和容積日漸萎縮，使其滯蓄長江洪水的能力大力削弱。這就逼使大量洪水直接從荊江河槽下泄。然而，時至今日，荊江河段的安全下泄流量(包括分流入洞庭湖的流量)只有6萬～6.8萬立方米／秒。因此，每到汛期，荊江河段的洪水水位高出兩岸地面6～10米而形成“懸河”，時時威脅着洞庭湖區和江漢平原1500萬人民生命財產和2300萬畝耕地的安全。
興建一個能夠調蓄長江洪水的水庫，使其能像雲夢澤和洞庭湖一樣來滯蓄和調蓄長江洪水，使長江中下游免遭洪水災害。在荊江河段上游，通過大量的勘探、測量與科研，尋找了幾十年，論證了幾十年，終於找到了理想的壩址，並決定興建三峽水利樞紐工程。因此說，興建三峽工程是歷史的必然，防洪是興建三峽工程的首要出發點。
三峽工程有哪些顯著的防洪效益？
三峽工程正常蓄水位175米時，有防洪庫容221.5億立方米，防洪效益及其連帶的環境效益十分顯著。對長江中下游地區的主要防洪作用有：
l)如遇“千年一遇”或類似1870年特大洪水，枝城洪峯流量達11萬立方米／秒時，經三峽水庫調蓄後，枝城流量可不超過71700～77000立方米／秒，配合運用荊江分洪工程和其它分蓄洪區，可控制沙市水位不超過45米，可使荊江南北兩岸、洞庭湖區和江漢平原避免發生毀滅性災害。
2)可使荊江河段防洪標準從“十年一遇”提高到“百年一遇”，即遇到不大於“百年一遇”洪水時，經三峽水庫調蓄後，可控制枝城流量不超過56700立方米／秒，沙市水位不超過44.5米，可不啓用荊江分洪區和其它分蓄洪區。
3)提高了對城陵磯以上洪水的控制能力，配合丹江口水庫和武漢附近分蓄洪區的運用，可避免武漢市汛期水位失去控制，不但提高了武漢市防洪調度的靈活性，還對武漢市防洪起到保障作用。
4)減輕了洪水對洞庭湖區的威脅。三峽工程能有效控制上游來水，減少汛期分流入洞庭湖的洪水和泥沙，不但可有效減輕洪水對洞庭湖區的威脅，還可延緩洞庭湖泥沙淤積速度，延長洞庭湖壽命；可對澧水洪水進行錯峯調節，減輕其下游的洪水災害；併爲洞庭湖的治理創造了條件。
5)增加了長江中下游防洪調度的可靠性和靈活性，便於更好地應付各種情況。例如：若遇特大洪水需要運用分蓄洪區時，因有三峽水庫攔蓄洪水，即可爲分蓄洪區人員轉移、避免人員傷亡贏得時間。
據1991年調查資料綜合分析，按1992年價格水平計算，三峽工程防洪多年平均直接經濟效益爲每年22～25.2億元。另據計算，若遇1870年特大洪水時，直接經濟效益爲：可減少農村淹沒損失510億元，可減少中小城市和城鎮淹沒損失240億元，減少江漢油田淹沒損失19億元，以上3項合計爲769億元。除直接經濟效益外，還可避免因大堤、垸堤潰決而造成的大量人口傷亡；避免洪水對武漢市的嚴重威脅，避免京廣、漢丹等鐵路幹線中斷或不能正常運行；避免災區的生態與環境惡化，疾病流行，傳染病蔓延；避免洪災帶來的饑荒、救災、災民安置等一系列社會問題，這些顯著的環境效益是很難用經濟指標具體表示的。
三峽水電站是怎樣發出強大電力的？三峽水電站是世界上最大的水電站嗎？
水利水電樞紐在大壩建成、水庫蓄水後，大壩上游水庫內的水位與大壩下游的水位不一樣高，就形成了一定的水位差，專業術語稱其爲“水頭”。具有一定水頭和水量的水流，通過壓力鋼管衝動水輪機，和水輪機在一根主軸上的發電機也就跟着轉動起來，即發出了強大的電力。也就是說，水庫內的水的位能轉變成水輪機的動能，水輪機的動能再轉變成發電機發出的電能。
三峽水庫正常蓄水位175米時，大壩下游的最低水位爲62米，則三峽水電站的最大水頭爲113米；汛期限制水位爲145米時，大壩下游的最高水位爲74米，則三峽水電站的最小水頭爲71米，一年內的加權平均水頭爲90.1米。三峽工程第11年第一批機組發電時的上游水位爲135米，汛期大壩下游的最高水位爲74米，則三峽水電站初期運行時的最小水頭爲61米。單機容量爲70萬千瓦的水輪發電機組，額定工況下每秒鐘需要通過的水量爲950立方米。具有上述水頭和水量的水流，從底部高程爲110米的水電站進水口，流入內徑爲12.4米的壓力鋼管，通過壓力鋼管再流入壩後式電站廠房的蝸殼，水流的巨大沖擊力使水輪機以每分鐘75轉的速度轉動起來，與水輪機在同一根主軸上的發電機也以同樣的速度轉動起來，即可發出強大的電力。
三峽水電站建成後，無論從裝機總容量來看，還是從多年平均年發電量來看，在一定時期內，都將是世界上第一大水電站。
三峽水電站左岸廠房安裝14臺水輪發電機組，右岸廠房安裝12臺，總共裝機26臺；單機容量70萬千瓦，裝機總容量爲1820萬千瓦，年發電量爲846.8億千瓦時。目前世界上最大的水電站是位於南美洲巴拉那河上的伊泰普水電站，總共裝機18臺，單機容量70萬千瓦，裝機總容量爲1260萬千瓦，年發電量爲710億千瓦時。
水力發電是清潔和永不枯竭的能源嗎？
水力發電是清潔的能源。據測算，每發1千瓦時火電要向大氣中排放0.l公斤二氧化碳。燃煤發電還排放出許多其它有害氣體和大量灰塵，產生大量廢灰、廢渣。大力開發水力發電來取代部分燃煤發電，就可以大量減少對環境的污染。以三峽水電站爲例，每年可減少排放1000萬噸二氧化碳、100～200萬噸二氧化硫、30～40萬噸氮氧化合物，1萬噸一氧化碳和15萬噸灰塵(已按火電廠除塵效率99%計算)。毫無疑問，這是三峽水電站對環境保護的巨大貢獻，也就是三峽工程巨大的環境效益的一部分。
水力發電與燃煤、燃油、核能發電相比，能源是可再生的、永不枯竭的。煤炭、石油、天然氣、核礦石都是埋藏在地下的礦藏，開採利用一噸，就減少一噸，不可能再生。而水力資源則只有豐水、平水或枯水之分，卻無枯竭之虞。難怪說：“長江滾滾向東流，流的都是煤和油。”長江三峽工程興建後，相當於每年減少使用5000萬噸原煤或2500萬噸原油。
三峽水電站有哪些巨大的發電效益和環境效益？
三峽水電站裝機總容量達1820萬千瓦，平均年發電量達847億千瓦時。這就相當於建設一座年產5000萬噸原煤的特大型煤礦或年產2500萬噸的特大型油田，相當於10座裝機容量爲200萬千瓦的大型火力發電廠以及相應的運煤或運油的鐵路，發電效益十分可觀。三峽水利樞紐工程在開始施工準備後的第11年，也就是2003年，第一批機組就可發電，以後連續6年，每年可投入280萬千瓦(4 X 70萬千瓦)，相當於每年投入一個葛洲壩水電站的裝機總容量。
三峽水電站地處我國中部，它所供電的華中、華東和廣東地區，供電距離都在400～1000千米的經濟輸電範圍以內。三峽水電站全部投入發電後，可以把華中、華東、華南電網聯成跨區的大電力系統，可取得地區之間的錯峯效益、水電站羣的補償調節效益和水火電廠容量交換效益。僅華中、華東兩大電網聯網，就可取得300～400萬千瓦的錯峯效益。同時，還具備了北聯華北、西北，西聯西南，組成全國聯合電力系統的條件。按華中、華東地區1990年每千瓦時電量創造工農業產值6元計算，三峽水電站每年可爲增加工農業產值5040億元提供電力保證。這一產值相當於華中地區四省1990年全年的工農業總產值。
三峽水電站還具有巨大的環境效益。與燃煤發電相比，每年可少排放大量二氧化碳，100～200萬噸二氧化硫，1萬噸一氧化碳，37萬噸氮氧化合物，以及大量灰塵、廢渣，將減輕環境污染和因有害氣體的排放而引起的酸雨等危害。
長江干流是一條“黃金水道”嗎？
長江干流橫貫我國東部到西部，水量充沛，終年不凍，水運條件十分優越，幹流通航里程達2800多千米，歷來就是溝通我國東南沿海和西南腹地的交通運輸大動脈，也是聯結我國東、中、西部的重要經濟紐帶，目前已形成一個較爲完整的內河航運體系，年貨運量從20世紀50年代初期的3600萬噸上升到目前的近3億噸。因此，長江干流素有“黃金水道”之稱。
長江干流南京至長江口，可以航行萬噸級海輪，漢口至南京，可以通航5000噸級海輪和30000噸級船隊，漢口至長江口1143千米是名副其實的黃金水道。
漢口至宜昌航道長626千米，武漢至城陵磯，航道較爲順直，可通航3000噸級船隊，但枯水季節局部水道經常出淺，影響正常航行。城陵磯至枝城門“九曲迴腸”的荊江河段，淺灘變化複雜，每年枯水季節約有20～88天不能保證標準航深2.9米。
宜昌至重慶航道長約660千米，地處丘陵和高山峽谷區，地勢陡峻，水流湍急，灘險密佈，航道條件極爲複雜，現可通行1500噸級船隊。據統計，宜昌至重慶航道，共有灘險139處，其中急流灘77處、險灘39處、淺灘23處。現共有絞灘站25處，船舶依靠站上捲揚機的拉力，再加上船舶自己的動力才能駛過急流灘；還有單向航行的河段46處，靠航道上下口的航標站進行控制，其中風箱峽、巴陽峽、蘭竹壩3處單行航道長度均在10千米左右。還有27處不能夜航或只能單向夜航的河段，因此，上行客輪夜間一般要停靠在宜昌，下行客輪夜間一般要停靠在萬州等港口。
漢口至重慶航道，特別是其中的宜昌至重慶航道仍然處於航行條件極爲複雜的天然狀態，嚴重阻礙着長江中、上游航運事業的進一步發展，因此，宜昌至重慶航道是一段有待改造的“黃金水道”。
三峽工程具有哪些顯著的航運效益？
三峽工程位於南津關上游38千米處，地理位置得天獨厚，對上可以渠化三鬥坪至重慶江段，對下可以增加葛洲壩工程以下長江中游航道枯水季節流量和水深，能夠較爲充分地改善重慶至漢口間通航條件，滿足長江上中游航運事業遠期發展的需要。三峽工程與葛洲壩工程聯合運行，對長江上中游的航運效益十分顯著。
1)萬噸級船隊可以從重慶直達漢口和上海。重慶至宜昌660千米範圍內，原有急流灘、險灘、淺灘共139處，絞灘站25處，單行航行航段46處。葛洲壩水庫雖淹沒了30餘處灘險，僅根本改善了灘多流急的三峽江段約110千米的航道，尚有約550千米航道處於天然狀態，目前只能行駛1500噸級船隊，嚴重阻礙了長江上游航運事業的發展。三峽工程建成後，可以淹沒上述所有灘險，一年中有半年以上時間庫區航道成爲深水航道，可滿足萬噸級船隊對航道尺度的要求。經三峽水庫調節，每年枯水季節平均下泄流量爲5860立方米／秒，比建庫前天然情況下約增加2000～3000立方米／秒，使中游航道水深平均約增加0.5米，保證了萬噸級船隊的通行。
2)擴大了重慶至漢口門航道通過能力，可滿足長江上中游航運事業遠景發展的需要。受航道條件限制，目
前重慶至漢口門航道年單向下水通過能力僅爲1000萬噸。三峽工程建成後，年單向下水通過能力可達1億噸，
過壩下水貨運量可達5000萬噸。
3)大幅度降低運輸成本，可充分發揮水運優勢。三峽工程建成後，由於長江上中游航道和水域條件的改善，將促進船型、船隊向標準化、大型化方向發展；每馬力拖載量可由目前的0.7～0.9噸增加到2～7噸；船舶運輸耗油量可從目前的26千克／千噸千米，降低到7.66千克／千噸千米；運輸成本可比目前降低35%～37%。
4)有利於庫區港口、航道建設和航標管理。天然情況下，重慶至宜昌間航道在一年內洪、枯水位最大變幅達60米以上(巫山斷面)，給港口、航道建設和航標管理帶來很大困難。三峽工程建成後，年內水位變幅在30米以內，水深增加、水域擴大，可撤銷所有絞灘站，灘險的整治、疏浚、維護費用大大減少，併爲系統地進行庫區港口、航道建設和航標管理創造了有利條件。
5)三峽工程可與重慶以上長江干流的小南海工程、烏江的大溪口工程、嘉陵江井口工程等相銜接，可使長江干流及幾大支流的航運事業進一步發展。還可使大寧河、香溪等中小支流的通航里程增加約550千米。
此外，幹流兩岸遇有大型崩塌、滑坡時，不會再阻斷幹流航道。
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