張康波
(水利部水旱災(zāi)害防御司,100053,北京)
2020年,淮河發(fā)生流域性較大洪水,水旱災(zāi)害防御形勢(shì)十分嚴(yán)峻。在黨中央、國(guó)務(wù)院堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下,水利部組織各級(jí)水利部門,會(huì)同有關(guān)部門和地方,全力做好淮河洪水防御工作,取得了無(wú)一人傷亡、無(wú)一庫(kù)垮壩、主要堤防未出現(xiàn)重大險(xiǎn)情的全面勝利。
2020年淮河洪水主要有以下4個(gè)特點(diǎn)。
2020年淮河于6月11日入梅,較常年偏早8天,至8月1日出梅,梅雨期長(zhǎng)達(dá)51天。梅雨量510mm,較常年偏多134%。梅雨期時(shí)長(zhǎng)和梅雨量均僅次于1991年,列有資料記錄以來(lái)第2位。
入汛以來(lái),淮河流域共出現(xiàn)6次強(qiáng)降雨過(guò)程,雨帶穩(wěn)定重疊于沿淮及以南地區(qū)。 500 mm、800 mm、1 000 mm以上暴雨覆蓋面積分別為9.9萬(wàn)km2、2.5 萬(wàn) km2、0.9 萬(wàn) km2。其中 800 mm 以上強(qiáng)降雨覆蓋了正陽(yáng)關(guān)以上淮河以南全部區(qū)域,降雨量為常年同期的2倍。
淮河干流水位漲勢(shì)迅猛,王家壩站、潤(rùn)河集站、正陽(yáng)關(guān)站從警戒水位漲至保證水位分別僅用時(shí) 49 h、33 h、30 h,且這3個(gè)站水位在11 h內(nèi)相繼超保證水位,在9 h內(nèi)相繼達(dá)到洪峰水位。王家壩站和正陽(yáng)關(guān)站最高水位分別為29.76m和26.75m,均列有實(shí)測(cè)資料以來(lái)第2位;潤(rùn)河集站、汪集站和小柳巷站最高水位分別為27.92 m、27.60 m和18.12m,均列有實(shí)測(cè)資料以來(lái)第1位。
暴雨覆蓋區(qū)的淮河南部山區(qū)主要支流史灌河、淠河、潢河和白露河洪水匯流迅速、幾乎同步上漲,部分河流發(fā)生超歷史洪水。史灌河蔣家集站洪峰水位33.64 m,洪峰流量4 610 m3/s,分列有實(shí)測(cè)資料以來(lái)第1位、第2位。白露河北廟集站洪峰水位33.71 m,洪峰流量1 760 m3/s,分列有實(shí)測(cè)資料以來(lái)第2位、第1位。
防汛抗旱機(jī)構(gòu)改革后,水利部門充分發(fā)揮專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì),認(rèn)真履行“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、水工程調(diào)度和搶險(xiǎn)技術(shù)支撐”等主要職責(zé),采取新舉措、運(yùn)用新技術(shù)、實(shí)施新監(jiān)管,全力做好“防”的各項(xiàng)工作,在2020年淮河洪水防御中發(fā)揮了重要作用。
2020年水利部經(jīng)過(guò)深入分析研判,將超過(guò)江河湖庫(kù)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的洪水(簡(jiǎn)稱“超標(biāo)洪水”)作為全局性的重大風(fēng)險(xiǎn)防范,在全國(guó)主要江河及重要支流、重點(diǎn)防洪城市啟動(dòng)了超標(biāo)洪水防御預(yù)案編制工作。按照水利部統(tǒng)一部署,淮委會(huì)同有關(guān)省水利廳,于汛前編制完成了淮河超標(biāo)洪水防御預(yù)案。預(yù)案在以下3個(gè)方面取得新突破:
①堅(jiān)持生命至上,細(xì)化淮河干流16個(gè)行蓄洪區(qū)和從未啟用過(guò)的臨淮崗洪水控制工程庫(kù)區(qū)13個(gè)圩區(qū)內(nèi)的人員轉(zhuǎn)移預(yù)案,落實(shí)工程調(diào)度運(yùn)用的具體措施,明確工程調(diào)度運(yùn)用的時(shí)機(jī)和順序,確保需要時(shí)行蓄洪區(qū)和臨淮崗洪水控制工程能及時(shí)、安全、有效啟用。
②全面復(fù)核工程防洪能力,在確保工程安全的前提下,深入挖掘現(xiàn)有工程的防洪潛力,擬定利用臨淮崗洪水控制工程部分校核庫(kù)容適當(dāng)超蓄,利用正陽(yáng)關(guān)以下河道、洪澤湖入江入海水道、蘇北灌溉總渠以及淮沭河等堤防部分安全超高,適當(dāng)強(qiáng)迫行洪。
③在淮河中游干流擬定3處一般堤防棄守區(qū),在需要時(shí)用來(lái)應(yīng)急分泄超額洪水。超標(biāo)洪水預(yù)案編制完成后,淮委組織開(kāi)展了以淮河200年一遇暴雨洪水為背景的超標(biāo)洪水防洪調(diào)度演練,為有力有序應(yīng)對(duì)超標(biāo)洪水做好準(zhǔn)備。
隨著汛情發(fā)展,水利部會(huì)同淮委和有關(guān)省水利廳,在汛前編制完成的超標(biāo)洪水防御預(yù)案框架內(nèi),又首次有針對(duì)性地滾動(dòng)制定了22期淮河洪水實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)方案,系統(tǒng)深入分析雨水情趨勢(shì)、水庫(kù)(湖泊)河道納雨能力、重要水工程防洪調(diào)度方案、行蓄洪區(qū)和分洪河道啟用時(shí)機(jī)、水工程防洪調(diào)度效果和利弊得失、行蓄洪區(qū)退水時(shí)機(jī)等重大問(wèn)題,為國(guó)家防總和水利部領(lǐng)導(dǎo)防汛會(huì)商決策提供了堅(jiān)實(shí)可靠依據(jù)。淮河超標(biāo)洪水預(yù)案與實(shí)時(shí)洪水應(yīng)對(duì)方案有機(jī)銜接、相輔相成,確保了防御工作有力、有序、有效,實(shí)現(xiàn)了“超標(biāo)洪水不打亂仗”的目標(biāo)。
在迎戰(zhàn)2020年淮河洪水過(guò)程中,各級(jí)水利部門采用水工程聯(lián)合調(diào)度新技術(shù),突出主動(dòng)調(diào)度、科學(xué)調(diào)度和精準(zhǔn)調(diào)度,水工程防洪減災(zāi)效益顯著。
第一個(gè)階段是“攔”。洪水在上游時(shí),聯(lián)合調(diào)度上游骨干水庫(kù),提前預(yù)泄騰庫(kù)和精準(zhǔn)攔洪削峰錯(cuò)峰。鲇魚山、梅山、響洪甸、佛子嶺等15座大型水庫(kù)最大攔蓄洪量約21億m3。其中鲇魚山、梅山、響洪甸水庫(kù)削峰率近80%,削減史灌河、淠河、洪汝河洪峰流量約4~6成,降低淮河干流王家壩站、潤(rùn)河集站和正陽(yáng)關(guān)站洪峰水位0.14~0.50 m。聯(lián)合調(diào)度石漫灘和田崗水庫(kù)精準(zhǔn)攔蓄洪水,有效避免了老王坡蓄滯洪區(qū)的分洪運(yùn)用。
第二個(gè)階段是“分”。當(dāng)洪水向中游演進(jìn),王家壩站水位迅速上漲,是否啟用蒙洼蓄洪區(qū)及其啟用時(shí)機(jī)成為新的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)《淮河洪水調(diào)度方案》有關(guān)規(guī)定,當(dāng)王家壩站水位達(dá)到29.30 m時(shí),可以啟用蒙洼蓄洪區(qū)分洪,但是水利部努力探尋最優(yōu)方案。當(dāng)預(yù)報(bào)王家壩站水位將突破29.30 m保證水位但不會(huì)超過(guò)29.50 m警戒水位時(shí),經(jīng)綜合研判,水利部商有關(guān)地方初步考慮暫不啟用蒙洼蓄洪區(qū)分洪。當(dāng)預(yù)報(bào)王家壩站水位將繼續(xù)上漲,最高水位可能超過(guò)王家壩閘堰頂高程29.76 m達(dá)到29.90 m時(shí),水利部及時(shí)提出向蒙洼蓄洪區(qū)分洪的調(diào)度意見(jiàn)。7月20日,國(guó)務(wù)委員、國(guó)家防總總指揮王勇在水利部主持召開(kāi)防汛會(huì)商會(huì),決定啟用王家壩閘向蒙洼蓄洪。此后,安徽省商淮委,又相繼啟用了邱家湖、南潤(rùn)段、姜唐湖、董峰湖、上六坊堤、下六坊堤和荊山湖等7個(gè)行蓄洪區(qū)。本次洪水過(guò)程中啟用的蒙洼等8個(gè)行蓄洪區(qū)總蓄滯洪量約20.5億m3,降低淮河干流王家壩至蚌埠河段洪峰水位約0.2~0.4 m。
第三個(gè)階段是“排”。行蓄洪區(qū)調(diào)度運(yùn)用的主要矛盾解決后,洪澤湖水位居高不下成為新的主要矛盾,調(diào)度的核心是“排”。在洪水來(lái)臨前,提前調(diào)度洪澤湖三河閘敞泄,將洪澤湖水位降至汛限水位以下約0.6 m,騰出近8億m3調(diào)蓄庫(kù)容,為上游洪水快速下泄創(chuàng)造了有利條件。在洪水進(jìn)入洪澤湖后,維持三河閘敞泄,用足蘇北灌溉總渠、廢黃河、分淮入沂等洪澤湖排水通道的安全泄量。在淮、沂洪水遭遇后,挖掘潛力調(diào)度淮沭河沿線排澇閘分泄洪水,同時(shí)壓減駱馬湖以下中運(yùn)河排泄流量,全力排泄淮河洪水,待沂沭河洪水轉(zhuǎn)退后,又及時(shí)恢復(fù)分淮入沂排泄洪水。正是由于提前預(yù)泄和后期排泄,成功將洪澤湖水位控制在警戒水位以下,既保證了洪水安全入江入海,又避免了鮑集圩行洪區(qū)、淮河入海水道的啟用和淮沭河灘地行洪。
2019年,水利部開(kāi)始強(qiáng)化水庫(kù)汛限水位和水工程防洪調(diào)度兩項(xiàng)新監(jiān)管。水庫(kù)汛限水位監(jiān)管的主要目的是解決水庫(kù)違規(guī)超汛限水位運(yùn)行,擠占防洪庫(kù)容的問(wèn)題。水工程防洪調(diào)度監(jiān)管的主要目的是規(guī)范水工程調(diào)度運(yùn)用,確保洪水調(diào)度不發(fā)生意外。相對(duì)其他流域來(lái)講,對(duì)淮河流域的水庫(kù)汛限水位監(jiān)管有更重要的意義。
①淮河上游水庫(kù)攔蓄能力不足,防洪庫(kù)容尤其寶貴?;春铀惮F(xiàn)有大型水庫(kù)20座,防洪庫(kù)容共約45億m3,控制流域面積1.78萬(wàn)km2,不到流域總面積的1/10。如果水庫(kù)違規(guī)超汛限水位運(yùn)行,將擠占流域?qū)氋F的防洪庫(kù)容,提高中游行蓄洪區(qū)的啟用概率,甚至增加流域防洪的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。
②淮河中游行洪不暢。如果上游水庫(kù)違規(guī)超汛限水位運(yùn)行,在洪水來(lái)臨前可能要集中騰泄庫(kù)容。由于中游行洪不暢,將導(dǎo)致河段水位迅速上漲,增加洪水風(fēng)險(xiǎn)。
③淮河下游洪水出路不足。如果位于淮河中下游結(jié)合部的洪澤湖違規(guī)超汛限水位運(yùn)行,當(dāng)上游來(lái)大洪水或庫(kù)區(qū)及周邊遭遇臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降雨襲擊時(shí),洪澤湖水位將由于洪水出路不足而快速上漲,勢(shì)必增加入海水道和洪澤湖周邊滯洪區(qū)的啟用概率,甚至威脅洪澤湖大堤的防洪安全。
按照水利部統(tǒng)一部署,2020年水利部會(huì)同淮委和有關(guān)省水利廳,線上線下開(kāi)展流域內(nèi)所有大中型水庫(kù)汛限水位和水工程防洪調(diào)度監(jiān)管。根據(jù)實(shí)時(shí)水情數(shù)據(jù)信息,在線逐日、逐庫(kù)分析水庫(kù)超汛限水位原因,并據(jù)此考慮采取相應(yīng)的泄洪措施,督促水庫(kù)盡快將水位降到汛限水位以下,留足防洪庫(kù)容。通過(guò)水情實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)水工程防洪調(diào)度進(jìn)行在線監(jiān)管,及時(shí)分析、發(fā)現(xiàn)調(diào)度運(yùn)用的違規(guī)行為。派出工作組,對(duì)水庫(kù)汛限水位執(zhí)行情況和水工程防洪調(diào)度情況進(jìn)行線下暗訪督查,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出整改要求并督促整改。
強(qiáng)有力的監(jiān)管措施保證了水庫(kù)防洪安全及流域洪水能夠按照批復(fù)的《淮河洪水調(diào)度方案》有序調(diào)度,并充分發(fā)揮了攔洪削峰錯(cuò)峰作用,有效規(guī)避了洪水風(fēng)險(xiǎn)。
2020年淮河發(fā)生大洪水后,淮委和有關(guān)省水利廳數(shù)百名高水平水利專家奔赴抗洪一線,把脈會(huì)診疑難險(xiǎn)情,研究制定重大險(xiǎn)情搶護(hù)方案,指導(dǎo)做好高水位堤防巡查防守,成為現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)的主心骨。在2020年淮河大水的兩處重大險(xiǎn)情搶護(hù)成功案例中,水利專家發(fā)揮了不可替代的重要作用。
(1)安徽省姜唐湖行洪區(qū)戴家湖涵閘險(xiǎn)情處置
7月26日上午,姜唐湖行洪區(qū)北堤戴家湖涵西側(cè)閘門涵洞發(fā)生破損重大險(xiǎn)情。險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),姜唐湖行洪區(qū)蓄水7.7億m3,閘門破損處水深約12 m,內(nèi)外水頭差約8 m,破損處出水流量約40 m3/s。在高水頭、大流量、窄作業(yè)面的復(fù)雜形勢(shì)下,安徽省水利廳和淮委的水利專家經(jīng)過(guò)會(huì)商研判,及時(shí)制定了科學(xué)的搶險(xiǎn)方案。采取在破損涵閘前拋投堵漏、構(gòu)筑 “養(yǎng)水盆”(起二道防線作用)、填筑月牙堤3項(xiàng)處置措施,保證涵閘和行洪堤安全。在科學(xué)的搶險(xiǎn)方案指導(dǎo)下,安徽省調(diào)集大量搶險(xiǎn)人員、裝備和物資實(shí)施搶險(xiǎn),于7月31日晚完成了搶險(xiǎn)處置,險(xiǎn)情得到解除。
(2)河南省史灌河貫穿性滲流重大險(xiǎn)情搶護(hù)
7月21日,史灌河下游固始縣境內(nèi)一段堤防發(fā)生貫穿性滲流重大險(xiǎn)情。在迎水面出現(xiàn)直徑約0.7 m的漩渦,堤身出現(xiàn)貫穿性滲流,背水面堤坡出現(xiàn)2處較大滲流出口,堤頂縱向塌陷約50 m,橫向塌陷2條溝,共長(zhǎng)約20m。險(xiǎn)情發(fā)生后,河南省水利廳專家依靠過(guò)硬的專業(yè)技術(shù),及時(shí)提出搶險(xiǎn)方案,配合有關(guān)部門和地方全力開(kāi)展搶險(xiǎn),采取“控泄、堵源、固堤、壓滲、巡查”5項(xiàng)具體措施,險(xiǎn)情得到全面控制。
淮河地處我國(guó)南北氣候過(guò)渡帶,水系復(fù)雜,洪水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)難度大。現(xiàn)有水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)覆蓋面不足,一些主要支流入淮河干流處還沒(méi)有水文測(cè)報(bào)站,部分行蓄洪區(qū)和眾多沿淮洼地也缺乏水文觀測(cè)設(shè)施。隨著治淮工程建設(shè),河道下墊面條件發(fā)生較大變化,洪水過(guò)程預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)精細(xì)化水平有待提高。建議優(yōu)化流域水文站網(wǎng)布局,加強(qiáng)站網(wǎng)建設(shè),提升洪水期間水文監(jiān)測(cè)能力;加強(qiáng)新工況條件下的洪水預(yù)報(bào)方案研究,補(bǔ)充完善重點(diǎn)斷面洪水預(yù)報(bào)方案,提高洪水預(yù)報(bào)精度,為流域洪水科學(xué)調(diào)度提供可靠支撐。
從流域?qū)用鎭?lái)看,建議從以下3個(gè)層次來(lái)完善防洪方案預(yù)案體系。
①細(xì)化現(xiàn)有洪水調(diào)度方案中的具體措施。例如《淮河洪水調(diào)度方案》中規(guī)定,“當(dāng)洪澤湖水位達(dá)到14.5 m且繼續(xù)上漲時(shí),濱湖圩區(qū)破圩滯洪”。但實(shí)際上,濱湖圩區(qū)由380個(gè)圩區(qū)組成,方案中沒(méi)有具體規(guī)定調(diào)度運(yùn)用時(shí)啟用圩區(qū)的數(shù)量、順序和具體方式,實(shí)施起來(lái)難度很大,亟待細(xì)化具體調(diào)度措施。
②補(bǔ)齊重要支流的洪水調(diào)度方案短板。要抓緊編制淮河流域洪汝河、沙潁河、史灌河和渦河等重要支流的洪水調(diào)度方案,為洪水調(diào)度提供可靠的技術(shù)支撐。
③繼續(xù)完善超標(biāo)洪水防御預(yù)案。
淮河流域防洪工程體系復(fù)雜,水工程聯(lián)合調(diào)度潛力很大。下一步建議從以下3個(gè)方面深入開(kāi)展工作。
①?gòu)?qiáng)化流域防洪一盤棋理念。流域水工程防洪調(diào)度的權(quán)限分布在不同層級(jí),上下游和左右岸都有各自的防御重點(diǎn)和調(diào)度策略。但當(dāng)發(fā)生大洪水時(shí),流域管理機(jī)構(gòu)要通盤考慮全流域水工程防洪調(diào)度,及時(shí)指導(dǎo),強(qiáng)化調(diào)度監(jiān)督,服務(wù)于流域防洪大局。
②擴(kuò)大水工程聯(lián)合調(diào)度范圍。目前淮河流域水工程聯(lián)合調(diào)度的范圍有待擴(kuò)大,要按照輕重緩急原則,逐步把流域內(nèi)所有具有防洪任務(wù)的水工程都納入聯(lián)合調(diào)度范圍。
③深化聯(lián)合調(diào)度研究和平臺(tái)搭建。針對(duì)淮河流域特點(diǎn),開(kāi)展系統(tǒng)深入的聯(lián)合調(diào)度研究,形成較為完善的聯(lián)合調(diào)度方案。組織開(kāi)發(fā)模型和軟件,建立流域水工程聯(lián)合調(diào)度平臺(tái),為決策提供支持。
2020年淮河洪水防御仍然暴露出上游水庫(kù)攔蓄洪水能力不足,中游行洪不暢、中小洪水水位偏高,下游入江入海能力不足,行蓄洪區(qū)內(nèi)不安全人口較多等工程體系短板和弱項(xiàng)。建議加快推進(jìn)上游支流竹竿河張灣水庫(kù)、潢河袁灣水庫(kù)和白露河白雀園水庫(kù)等大型水庫(kù)前期論證和建設(shè),提升上游攔蓄洪水能力;加快推進(jìn)中游行蓄洪區(qū)調(diào)整和建設(shè),實(shí)施淮河干流河道治理,提升中游河道泄流能力;開(kāi)工建設(shè)入海水道二期工程,實(shí)施三河越閘,增加洪澤湖中低水位時(shí)的泄洪能力;全面完成淮河行蓄洪區(qū)及淮河干流灘區(qū)居民遷建,為行蓄洪區(qū)安全及時(shí)有效運(yùn)用創(chuàng)造條件。 ■