遼寧省小型水庫防御連續(xù)強(qiáng)降雨的經(jīng)驗(yàn)與思考

李忱庚

（遼寧省河庫管理服務(wù)中心（遼寧省水文局），遼寧 沈陽 110003）

1 引語

2020年8 月上旬—9月上旬，遼寧省于28 d內(nèi)連續(xù)遭遇5輪強(qiáng)降雨和3輪臺(tái)風(fēng)降雨過程，連續(xù)降雨強(qiáng)度和影響范圍歷史罕見。受連續(xù)強(qiáng)降雨過程影響，各地下墊面基本飽和，各場(chǎng)次降雨直接形成徑流入庫，導(dǎo)致各水庫出現(xiàn)了暴雨徑流歷時(shí)短、入庫流量大、水位持續(xù)居高的情況。小型水庫本身防洪能力薄弱、調(diào)洪手段不足，連續(xù)遭遇強(qiáng)降雨，對(duì)其安全運(yùn)行提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。

2 雨情水情

2.1 連續(xù)降雨

自2020 年8 月12 日起，遼寧省連續(xù)遭遇降雨過程，其中5輪為對(duì)流降雨、3輪為臺(tái)風(fēng)降雨，降雨范圍影響全省大部分地區(qū)，其中降雨帶主要分布在遼東山區(qū)、遼東南山區(qū)及入?？诘貐^(qū)；遼寧中部、中北部和北部；遼西山區(qū)及沿海地區(qū)。各場(chǎng)次降雨情況，詳見表1。

表1 各場(chǎng)次降雨情況

降雨帶和降雨量分布，如圖1—8所示。

圖1 8月12日8時(shí)—14日8時(shí)雨量分布

圖2 8月15日8時(shí)—16日8時(shí)雨量分布

圖3 8月18日8時(shí)—19日20時(shí)雨量分布

圖4 8月23日8時(shí)—24日20時(shí)雨量分布

圖5 8月26日15時(shí)—28日3時(shí)雨量分布

圖6 8月31日8時(shí)—9月1日8時(shí)雨量分布

圖7 9月2日8時(shí)—3日8時(shí)雨量分布

圖8 9月7日8時(shí)—8日8時(shí)雨量分布

2.2 強(qiáng)降雨期間小型水庫水情

受連續(xù)強(qiáng)降雨影響，遼寧省小型水庫普遍經(jīng)歷超汛限過程，2020 年8 月12 日—9 月8 日期間，268 座小（1）型水庫中，有88座經(jīng)歷超汛限過程，累計(jì)超汛限407 d，最長超汛限水庫為大連莊河高堡水庫，超汛限27 d；398 座?。?）型水庫中，有62 座經(jīng)歷超汛限過程，累計(jì)超汛限185 d，最長超汛限水庫為撫順新賓得勝水庫，超汛限24 d。按照降雨集中地區(qū)，選取普蘭店、莊河、岫巖、新賓、東港、黑山等地的8 座小（1）型水庫，將各水庫水位同汛限水位對(duì)比，得到其水位變化趨勢(shì)情況如圖9所示。

由圖9 可以看出，受氣候和地形條件影響，遼寧省小型水庫日常運(yùn)用期間，水位大多較低，蓄水較少；經(jīng)歷強(qiáng)降雨后，水庫水位多呈陡漲陡落態(tài)勢(shì)，洪水歷時(shí)較短。首場(chǎng)強(qiáng)降雨前，部分水庫有預(yù)泄措施，但受輸水洞泄流能力所限，預(yù)泄程度也有限；首場(chǎng)強(qiáng)降雨后，各小型水庫主動(dòng)調(diào)節(jié)能力趨近于無。小型水庫受客觀條件影響，沒有閘門調(diào)節(jié)，當(dāng)水位略高于汛限水位（即溢洪道堰頂高程）時(shí)，溢洪道過流較小，輸水洞泄流能力有限，由此體現(xiàn)為水庫整體泄流能力不強(qiáng)，因此長期在略高于汛限水位的位置運(yùn)行。

圖9 強(qiáng)降雨期間典型水庫水位變化趨勢(shì)

3 經(jīng)驗(yàn)和做法

3.1 打好工程基礎(chǔ)

1998 年以來，在中央資金的支持下，遼寧省大規(guī)模開展了病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固建設(shè)，完成了國家一期、二期病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固規(guī)劃，到“十一五”結(jié)束時(shí)基本完成了大中型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工作?！笆濉钡健笆奈濉逼陂g，遼寧省著力解決小型水庫病險(xiǎn)問題，近3 a 實(shí)施了43 座小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固建設(shè)。這些工作主要解決了洪水標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)、大壩穩(wěn)定性差、壩體壩基滲漏、調(diào)洪泄洪設(shè)施缺陷等問題，消除了工程隱患，為恢復(fù)防洪庫容、提高水旱災(zāi)害防御和水資源調(diào)控能力打好了工程基礎(chǔ)。

3.2 做好隱患排查

2019 年以來，遼寧省建立起全省水庫防汛與運(yùn)行安全全覆蓋檢查機(jī)制，通過“縣級(jí)自查、市級(jí)復(fù)查、省級(jí)核查”三級(jí)全覆蓋檢查，2019—2021 年間，全省771 座水庫共發(fā)現(xiàn)問題2 713 條，均在汛前以一市一單的形式印發(fā)至各市，督導(dǎo)其在入汛前完成整改或做好應(yīng)急措施。此外，2020 年遼寧省開展全省水庫抗暴雨能力分析現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作，從查找抗暴雨能力工程制約因素的角度，對(duì)全省水庫開展了又一輪全覆蓋檢查。通過連續(xù)幾年的水庫全覆蓋檢查，各水庫存在的安全運(yùn)行問題已基本查清，具備條件的已整改完成，暫無法整改的已有針對(duì)性地采取應(yīng)急措施，確保水庫運(yùn)行安全[1]。

3.3 落實(shí)責(zé)任制度

遼寧省全面落實(shí)以地方政府行政首長負(fù)責(zé)制為核心的水庫大壩安全責(zé)任制，按照水庫級(jí)別和屬地分級(jí)管理，逐庫落實(shí)政府責(zé)任人、水庫主管部門責(zé)任人、水庫管理單位責(zé)任人和小型水庫“三個(gè)責(zé)任人”。結(jié)合“河長”“庫長”巡河巡庫，切實(shí)落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。通過視頻監(jiān)控設(shè)備、報(bào)汛系統(tǒng)數(shù)據(jù)、垂直“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”管理和水庫“飛檢”等工作方法，切實(shí)落實(shí)水庫防汛技術(shù)責(zé)任和巡查責(zé)任，保證所有水庫信息能夠逐級(jí)送達(dá)掌握，不漏一庫[2]。

3.4 強(qiáng)化“四預(yù)”措施

加強(qiáng)預(yù)報(bào)、預(yù)警，落實(shí)預(yù)演、預(yù)案，全面強(qiáng)化“四預(yù)”措施。大中型水庫是確保安全度汛最重要的依托力量，通過強(qiáng)化“四預(yù)”措施可以規(guī)范其汛期調(diào)度運(yùn)用，充分發(fā)揮水庫綜合效益，而小型水庫是防汛的薄弱環(huán)節(jié)，要充分依托監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、群測(cè)群防體系等多種方式發(fā)布預(yù)警信息，全面開展防汛調(diào)度搶險(xiǎn)救援演練，有針對(duì)性地編制水庫調(diào)度運(yùn)用方案和應(yīng)急預(yù)案，將洪水災(zāi)害影響降到最低。

3.5 突出現(xiàn)場(chǎng)管理

2014 年起，遼寧省利用本級(jí)財(cái)政資金為每座小型水庫配備2 名庫管員，日常從事水庫維修養(yǎng)護(hù)工作，汛期承擔(dān)小型水庫防汛巡查責(zé)任人職責(zé)。通過水庫巡查，特別是在強(qiáng)降雨及高水位泄流期間加密巡查和報(bào)汛頻次，及時(shí)反映水庫水情工情，為及早處置險(xiǎn)情發(fā)揮了重要作用。2020 年7 月5 日，受強(qiáng)降雨影響，阜新市彰武縣公臺(tái)子水庫溢洪道上方出現(xiàn)滑坡、塌方現(xiàn)象，水庫出現(xiàn)險(xiǎn)情。庫管員在開展汛期強(qiáng)降雨期間水庫巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，第一時(shí)間上報(bào)，市、縣水利局和鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府出動(dòng)搶險(xiǎn)隊(duì)伍和技術(shù)人員150余人、鏟車2臺(tái)、鉤機(jī)2臺(tái)運(yùn)土填方，同時(shí)清理疏通溢洪道和下游河道淤泥，保證泄洪渠道通暢。險(xiǎn)情解除后，在汛期后續(xù)各場(chǎng)次降雨中，水庫均運(yùn)行良好，未發(fā)生后續(xù)險(xiǎn)情。

2020 年汛期，通過庫管員在歷次強(qiáng)降雨期間對(duì)降雨影響地區(qū)水庫和超汛限水庫進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)調(diào)度，能夠?qū)⒏魉畮旖涤陱搅髑闆r、水庫水位現(xiàn)狀和變化趨勢(shì)、水庫大壩和溢洪道等主體結(jié)構(gòu)、水庫泄流情況等信息及時(shí)準(zhǔn)確地傳達(dá)至各級(jí)水庫防汛部門，對(duì)科學(xué)決策、精準(zhǔn)調(diào)度起到了至關(guān)重要的作用。

4 思考與建議

4.1 工程短板依然存在

經(jīng)過一段時(shí)期的建設(shè)，遼寧省基本上完成了一輪水庫除險(xiǎn)加固，部分水庫甚至開展了2～3次除險(xiǎn)加固。受建設(shè)時(shí)客觀條件所限，一些水庫先天不足，其病險(xiǎn)問題難以徹底解決。受資金規(guī)模所限，大多數(shù)水庫僅完成了主體結(jié)構(gòu)除險(xiǎn)加固建設(shè)，而缺少視頻監(jiān)控、雨水情測(cè)報(bào)和大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施。小型水庫缺少專門的水庫管理機(jī)構(gòu)和技術(shù)人員，缺少日常運(yùn)行維護(hù)資金來源。這些原因致使不少水庫仍然帶病運(yùn)行，遇較強(qiáng)暴雨洪水仍易發(fā)生險(xiǎn)情。

在近年工作中反映出，水庫除險(xiǎn)加固是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)工作，絕不是完成一輪除險(xiǎn)加固就一勞永逸的。在水庫除險(xiǎn)加固中，應(yīng)當(dāng)注重全方位考慮，不能只關(guān)注主體結(jié)構(gòu)而忽視附屬設(shè)施。對(duì)存在先天病險(xiǎn)問題、綜合效益低下的水庫，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)決降等報(bào)廢。2019—2021年，遼寧省完成了19座小型水庫的降等報(bào)廢工作，有效地緩解了區(qū)域防汛壓力，保障了人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.2 監(jiān)管程度仍需加強(qiáng)

經(jīng)過3 a的水庫防汛與運(yùn)行安全全覆蓋檢查，發(fā)現(xiàn)一些問題多年存在，難以解決。如，在查找影響抗暴雨能力的工程制約因素時(shí)發(fā)現(xiàn)，水庫移民存在不徹底或返遷問題，無法按正常蓄水位運(yùn)行；庫區(qū)內(nèi)有人放牧、種地，甚至存在違規(guī)建筑物和經(jīng)營場(chǎng)所；水庫無上壩路，只能通過溢洪道進(jìn)入水庫等。這些問題無法在除險(xiǎn)加固或維修養(yǎng)護(hù)中解決，不僅對(duì)水庫本身安全產(chǎn)生影響，甚至有可能發(fā)生次生事故，嚴(yán)重影響防洪安全。

近年來，除了開展水庫降等報(bào)廢工作以外，結(jié)合河湖長制“清四亂”等工作，清理了一批庫區(qū)內(nèi)或水庫管理范圍內(nèi)的違章建筑，但問題遺留時(shí)間長，問題來源復(fù)雜，想要完全解決存在客觀困難。在編制水庫調(diào)度運(yùn)用方案和防汛應(yīng)急預(yù)案、開展水庫抗暴雨計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)科學(xué)對(duì)待，在做好應(yīng)急避險(xiǎn)的前提下，可將違建等視為臨時(shí)建筑，允許淹沒，保障水庫安全。

4.3 科學(xué)預(yù)測(cè)存在困難

從2020 年的8 輪降雨的強(qiáng)度和分布可以看出，對(duì)流降雨的中心雨量、雨帶分布、降雨強(qiáng)度等均高于臺(tái)風(fēng)降雨，是構(gòu)成2020年遼寧地區(qū)汛情的主要原因，但在2020 年的水旱災(zāi)害防御工作中，對(duì)臺(tái)風(fēng)降雨的防范工作強(qiáng)度顯著高于7—8 月常發(fā)的對(duì)流降雨，這主要是因?yàn)楫?dāng)前氣象預(yù)報(bào)對(duì)鋒面雨、對(duì)流雨已經(jīng)有了較好的預(yù)判，但是對(duì)臺(tái)風(fēng)雨、地形雨的預(yù)測(cè)還存在較大偏差。

臺(tái)風(fēng)路徑難以預(yù)測(cè)，登陸地點(diǎn)預(yù)測(cè)的偏差更大，為了做好最不利情況的準(zhǔn)備，就要升級(jí)防范級(jí)別、擴(kuò)大防范范圍以作準(zhǔn)備。如2020 年第9 號(hào)臺(tái)風(fēng)美莎克、第10 號(hào)臺(tái)風(fēng)海神，根據(jù)中央和各地方氣象局的臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)，從浙江、山東、遼寧到吉林、黑龍江省，特別是預(yù)報(bào)登陸地遼寧和吉林兩省交界地區(qū)，對(duì)防范這兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)做出了大量準(zhǔn)備。但這兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)最終實(shí)際登陸地點(diǎn)均在朝鮮半島，輾轉(zhuǎn)進(jìn)入我國境內(nèi)后，其主要影響范圍在吉林和黑龍江省，對(duì)遼寧省影響不大、帶來的降雨也不多。如何科學(xué)預(yù)測(cè)指導(dǎo)防汛，還有待進(jìn)一步研究。

4.4 調(diào)度運(yùn)用手段匱乏

受建設(shè)時(shí)客觀條件和水庫規(guī)模等原因限制，絕大多數(shù)的小型水庫為開敞式溢洪道，且其輸水洞不參與調(diào)洪，只能靠堰上水頭被動(dòng)泄流。如在得到降雨量預(yù)報(bào)結(jié)論后，由于流域下墊面飽和導(dǎo)致匯流時(shí)間短、水庫抗暴雨能力較低或水庫存在病險(xiǎn)等原因，需要騰庫迎汛時(shí)，僅通過輸水洞放水，無法形成有效泄流；或下游有保護(hù)對(duì)象，如水庫水位較高，開敞式溢洪道堰上水頭高，無法對(duì)水庫下泄流量加以控制。由于調(diào)度運(yùn)用手段匱乏，無法充分發(fā)揮水庫的錯(cuò)峰削峰功能，對(duì)水庫防汛也構(gòu)成了威脅。

針對(duì)現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)結(jié)合水庫除險(xiǎn)加固、增容改造等工程對(duì)一些位于重要河流、下游存在重要保護(hù)對(duì)象或?qū)α饔蚍篮槠鸬疥P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作用的重要小型水庫進(jìn)行改造，使其具備調(diào)洪能力，解決其防洪調(diào)度問題。對(duì)歷史發(fā)生過較大洪水、發(fā)生過險(xiǎn)情的水庫應(yīng)當(dāng)對(duì)其調(diào)度運(yùn)用方案、防汛應(yīng)急和逃避險(xiǎn)等預(yù)案做好針對(duì)性修訂，確保工程和上下游安全。