2021年漳衛(wèi)河系洪水調(diào)度實踐與思考

趙 悅，高建文，楊志剛，陳 旭

（水利部海河水利委員會，300170，天津）

2021 年入汛后，海河流域局地極端強降雨多發(fā)頻發(fā)，漳衛(wèi)河先后形成2 次編號洪水， 發(fā)生歷史罕見的夏秋連汛。 海委認真貫徹落實習近平總書記對防汛救災工作的重要指示精神和李克強總理等國務院領導批示要求，認真落實水利部部署，堅持人民至上、生命至上，錨定“人員不傷亡、水庫不垮壩、重要堤防不決口、重大基礎設施不受沖擊”目標，強化預報、預警、預演、預案措施，立足流域單元， 按照厘米級精度調(diào)度岳城水庫，積極協(xié)調(diào)漳河上游水庫群聯(lián)合調(diào)度、漳河衛(wèi)河錯峰調(diào)度、下游河道分泄調(diào)度， 督促指導衛(wèi)河蓄滯洪區(qū)安全運用，最大化發(fā)揮防洪工程體系整體效益， 最大程度減輕了洪水災害損失，為流域防洪、供水安全和經(jīng)濟社會發(fā)展提供了有力保障。

一、2021 年汛期漳衛(wèi)河系雨水情及防汛特點

1.雨水情

2021 年汛期（6 月1 日至10 月20日）， 海河流域漳衛(wèi)河系先后出現(xiàn)15次主要降雨過程，累計降雨量879 mm，較2020 年（373 mm）多1.36 倍，較常年（452 mm）偏多9 成。 累計降雨量最大的站點為漳衛(wèi)河系龍水梯站（河南省新鄉(xiāng)市）2 375 mm。 受強降雨影響，漳衛(wèi)河系發(fā)生歷史罕見夏秋連汛，其中衛(wèi)河、共渠等5 條河流發(fā)生超保洪水。 漳衛(wèi)河系先后形成2 次編號洪水：7 月22 日6 時， 漳河岳城水庫入庫流量為2 640 m3/s（22 日9 時洪峰流量4 860 m3/s），被確定為“漳衛(wèi)河2021年第1 號洪水”；10 月7 日11 時，岳城水庫入庫流量2010m3/s（7 日12 時洪峰流量2 150 m3/s），被確定為“漳衛(wèi)河2021 年第2 號洪水”。

2.防汛特點

一是罕見夏秋連汛。 衛(wèi)河發(fā)生有實測記錄以來最大降雨和1963 年以來最大洪水，部分站點水位流量超歷史極值； 漳衛(wèi)河系發(fā)生自1949 年以來歷史罕見秋汛，各行洪河道全線漲水， 超警站點數(shù)量歷史同期最多；漳衛(wèi)河系8 個蓄滯洪區(qū)啟用，轉移近65萬人。

二是水庫效益突出。 受汛情影響，漳衛(wèi)河系岳城、盤石頭、小南海、漳澤、關河、后灣共6 座大型水庫水位創(chuàng)歷史新高，攔洪蓄洪削峰效益顯著。 其中關河水庫超設計水位，岳城及小南海水庫超設計征地移民線調(diào)度運用， 盤石頭水庫水位超征地高程、未超移民高程。

三是科學精細調(diào)度。 立足流域單元，統(tǒng)籌考慮上下游關系，按照厘米級精度調(diào)度岳城水庫，積極協(xié)調(diào)漳河上游水庫群防洪聯(lián)合調(diào)度、漳河衛(wèi)河錯峰調(diào)度、 下游河道分泄調(diào)度等，督促指導衛(wèi)河蓄滯洪區(qū)安全運用，最大化發(fā)揮防洪工程體系整體效益。

二、洪水調(diào)度過程及效果

1.夏汛洪水調(diào)度

2021 年6 月1 日漳衛(wèi)河系進入汛期，截至8 月20 日，河系面平均雨量487 mm。7 月17 日至22 日，受低渦及低空急流共同影響，流域太行山前降大到暴雨，局部降特大暴雨，漳衛(wèi)河系面降雨量達222 mm，降雨中心衛(wèi)河元村以上流域總降雨量68.7 億m3，超1963 年8 月上旬總降雨量（65.06億m3）， 最大單站降雨量龍水梯站達1 159 mm。受降雨影響，衛(wèi)河及支流大沙河、共渠、淇河、安陽河發(fā)生超保洪水，共渠合河站、衛(wèi)河淇門站等4 個水文站水位超有實測記錄以來最高值，其中合河站最高水位超保0.97 m，淇門站最高水位超保1.93 m。 漳衛(wèi)河系崔家橋、廣潤坡、共渠西、良相坡、柳圍坡、長虹渠、白寺坡、小灘坡共計8 個蓄滯洪區(qū)相繼啟用。

（1）漳衛(wèi)河系水庫調(diào)度

①衛(wèi)河水庫調(diào)度。 衛(wèi)河建有大型水庫2 座，分別是淇河上的盤石頭水庫、安陽河上的小南海水庫；建有中型水庫16 座，僅3 座有閘門控制，其他均為自然溢洪。 在衛(wèi)河洪水防御過程中，盤石頭水庫發(fā)揮關鍵攔洪錯峰作用。 盤石頭水庫主要控制衛(wèi)河支流淇河， 在洪水來臨之前， 水庫水位225.31 m， 蓄水量0.822 4 億m3； 自7月19 日起，水庫開始攔洪運用，最大入庫洪峰流量2 712 m3/s（超過建庫以來最大值），最大下泄流量303 m3/s，削峰率達88.83%，攔蓄洪水2.49 億m3，有效控制了淇河入衛(wèi)洪水。詳見圖1。

圖1 夏汛盤石頭水庫調(diào)度情況

②岳城水庫調(diào)度。 夏汛期間，海委調(diào)度直屬岳城水庫為衛(wèi)河洪水錯峰，有效控制漳河洪水，大幅度減輕下游衛(wèi)運河、漳衛(wèi)新河防洪壓力。 汛前，岳城水庫水位較低，調(diào)洪空間較大。 根據(jù)氣象水文預報，岳城水庫入庫洪峰流量將達5 000 m3/s（實測洪峰4 860 m3/s），7 月19 日至23 日岳城水庫攔洪運用， 關閘將洪水全部攔蓄，削峰率達100%。7 月23 日洪峰過后，根據(jù)中期預報成果，8 月上旬漳河上游將發(fā)生較強降雨過程，為確保防洪安全，海委調(diào)度岳城水庫預泄騰庫，至27 日最大下泄流量700 m3/s。 7月28日，根據(jù)最新預測預報結果，原先判定的兩場強降雨過程將大幅度減弱，臺風煙花將主要影響漳衛(wèi)河下游地區(qū)，海委經(jīng)多方案比選提出水庫調(diào)度建議并經(jīng)水利部會商同意后果斷調(diào)度岳城水庫閉閘錯峰，全力攔蓄漳河上游來水，大幅度減輕下游山東、河北等地防洪壓力，為下游防范應對臺風“煙花”創(chuàng)造了有利條件。 詳見圖2。

圖2 夏汛岳城水庫調(diào)度情況

（2）衛(wèi)河蓄滯洪區(qū)運用

衛(wèi)河干流尚未進行治理， 衛(wèi)河、共產(chǎn)主義渠河道行洪能力不足，上游無控制性防洪水庫，主要靠中游坡洼滯蓄洪水、削減洪峰。 衛(wèi)河各蓄滯洪區(qū)均由河南省負責調(diào)度，海委就長虹渠等蓄滯洪區(qū)運用問題多次向河南省水利廳提出啟用建議，并派出多個工作組、 水文應急監(jiān)測組前往一線，協(xié)助地方做好蓄滯洪區(qū)安全運用等工作。 7 月22 日6 時30 分，淇門水位已達到66.1 m 且上漲迅速，此時已超過《漳衛(wèi)河洪水調(diào)度方案》中規(guī)定的長虹渠蓄滯洪區(qū)啟用條件。 22 日8 時至次日2 時， 海委根據(jù)衛(wèi)河洪水演進情況及最新洪水預報成果（衛(wèi)河、共渠組合洪峰流量將達1 300 m3/s），連續(xù)致電河南省水利廳，通報河道關鍵控制斷面水情信息，多次建議立即啟用長虹渠等蓄滯洪區(qū)， 提前做好衛(wèi)河、共渠沿線有關區(qū)域群眾轉移避險工作，確保蓄滯洪區(qū)運用時人民生命安全。河南省自7 月21 日19 時至30 日0時相繼啟用了崔家橋、廣潤坡、共渠西、良相坡、柳圍坡、長虹渠、白寺坡、小灘坡等8 個蓄滯洪區(qū)， 最大蓄洪量10.68 億m3， 淹沒面積781.41 km2，轉移避險64.69 萬人。 通過啟用蓄滯洪區(qū)，有效緩洪滯洪，減輕了下游防洪壓力，未發(fā)生人員傷亡。

2.秋汛洪水調(diào)度

漳衛(wèi)河系秋汛自8 月21 日開始，至10 月20 日結束，其間面平均雨量393 mm，較2020 年同期多9 倍，較多年同期多1.9 倍。 特別是9 月23日以來，流域接連發(fā)生3 次強降雨過程（9 月23 日至26 日、10 月2 日至3日、10 月4 日至6 日），累積雨量大、持續(xù)時間長，且降雨落區(qū)高度重疊。 受持續(xù)性強降雨影響，漳衛(wèi)河系發(fā)生歷史罕見秋汛，岳城、盤石頭、關河、后灣、漳澤等5 座大型水庫水位創(chuàng)歷史新高。 共渠合河站、劉莊站和衛(wèi)河淇門站持續(xù)超出警戒水位，合河站連續(xù)超警近23 天，最高超1.09 m；淇門站連續(xù)超警近17 天，最高超1.50 m；劉莊站連續(xù)超警15 天，最高超1.03 m。

秋汛防御過程中，由于前期漳衛(wèi)河系上游發(fā)生多場中小洪水過程，干支流水庫進行全力攔蓄，水位均接近或超過后汛期汛限水位，同時岳城水庫、盤石頭水庫設計水位以下均存在移民和征地問題，水庫調(diào)洪空間極其有限； 漳衛(wèi)新河辛集閘以下尚未治理，河口建有魯北化工園區(qū)等重要基礎設施， 行洪能力僅在1 000 m3/s 左右，漳衛(wèi)河系骨干行洪河道管理范圍內(nèi)有近70 萬畝（1 畝=1/15 hm2）農(nóng)田，漳河河道灘區(qū)內(nèi)有2 萬多人尚未遷出，河道安全下泄流量難以把握；夏汛期間漳衛(wèi)河啟用了8 個蓄滯洪區(qū)，大量人員轉移， 蓄滯洪區(qū)口門剛堵復，極易再次發(fā)生險情。 洪水調(diào)度面臨保水庫安全、保下游安全、保大堤安全、保蓄滯洪區(qū)安全的多線作戰(zhàn)局面，諸多不利因素、多重防御目標高度關聯(lián)，牽一發(fā)而動全身，防御難度呈現(xiàn)倍增放大效應，形勢復雜嚴峻。

（1）漳河洪水調(diào)度

在岳城水庫調(diào)度過程中，海委下足“繡花”功夫，在狹小的調(diào)度空間內(nèi)連續(xù)實施精細化調(diào)度，力求做到“流量控制到1 m3/s、 水位控制到1 cm”。秋汛期間，岳城水庫共計調(diào)度27 次，主要分為前期調(diào)度、預泄調(diào)度、防汛調(diào)度、退水調(diào)度4 個階段。 詳見圖3。

圖3 秋汛岳城水庫調(diào)度情況

①前期調(diào)度（9 月17 日至10 月1日）。 9 月中下旬，漳衛(wèi)河系發(fā)生兩場持續(xù)性強降雨過程， 根據(jù)水文預報，后續(xù)水庫水位將達150 m 以上（水庫庫區(qū)150 m 以下無居民）。 海委積極與河北、山西、河南省水利廳及邯鄲市防指協(xié)商研判，逐步抬高下泄流量最大至500 m3/s， 至10 月1 日8 時，庫水位由145.28 m 上漲至149.59 m（岳城水庫此前歷史最高水位出現(xiàn)在1971 年，為149.08 m）。 其間岳城水庫入庫洪峰流量997 m3/s， 削峰率近50%， 有效避免了漳衛(wèi)洪峰疊加和下游灘區(qū)人員轉移，最大程度發(fā)揮了水庫攔洪錯峰效益。

②預泄調(diào)度（10 月1 日至5 日）。根據(jù)氣象水文預報，10 月3 日至7 日漳衛(wèi)河系仍有連續(xù)性強降雨天氣，預計水位將超過152.10 m（移民高程），秋汛形勢更為嚴峻。 海委滾動會商研判， 經(jīng)與河北省等方面溝通協(xié)調(diào)，自10 月1 日23 時起， 水庫按最大流量550 m3/s 預泄， 充分利用降雨空隙期預泄騰庫，盡可能為后續(xù)水庫納洪留出庫容， 最大程度減小上下游影響。至10 月5 日22 時，岳城水庫累計下泄洪水2.083 億m3， 將岳城水庫水位壓減至最低148.36 m。

③防汛調(diào)度（10 月5 日至12 日）。國慶假期期間，漳河上游持續(xù)大面積降雨，漳河上游關河、漳澤、后灣等水庫泄洪流量不斷加大，濁漳河、清漳河等河道大幅度漲水，侯壁、麻田、粟城等水文站水位突破建站以來極值，7 日11 時， 岳城水庫入庫流量達2 010 m3/s， 漳衛(wèi)河發(fā)生2021 年第2號洪水。 面對罕見秋汛，海委精準研判流域整體防洪形勢，以海河防總名義向山西省下發(fā)通知，緊急調(diào)度漳河上游漳澤、后灣、關河水庫及澤城西安水電站有序壓減泄洪流量（其中關河水庫關閘3 h， 澤城西安水電站關閘7.5 h）， 最大限度減輕下游防洪壓力， 為岳城水庫錯峰泄洪贏得時間；同時， 經(jīng)過滾動預報和精細計算，權衡各方利弊，在充分征求河北省意見的基礎上，海委將岳城水庫的最高控制水位由152.10 m 提升至152.35 m，主動承擔水庫大壩抗洪風險壓力，將下泄流量控制在850 m3/s， 以極小的庫區(qū)淹沒，最大限度減少下游淹沒損失和群眾轉移。 其間，岳城水庫入庫洪峰流量2 150 m3/s，削峰率達60.5%，攔蓄洪水1.73 億m3。

④退水調(diào)度（10 月12 日至10 月20 日）。10 月10 日5 時，水庫水位達到最高152.30 m 后逐步開始回落。 海委綜合研判流域整體防洪形勢，在充分考慮下游河道行洪情況的前提下，于12 日8 時起將岳城水庫下泄流量調(diào)整至800 m3/s， 此后基本按照50 m3/s的幅度階梯式壓減下泄流量。 至10月21 日凌晨， 水庫水位降至征地線149 m 以下， 在保證庫區(qū)水位緩慢下降、不造成塌岸的同時，最大程度確保了堤防不因快速退水出現(xiàn)險情。

在岳城水庫秋汛調(diào)度期間，海委努力克服水庫調(diào)度存在的移民征地限制問題， 按照149—150 m、150—151 m、151—152.10 m、152.10—153 m等不同高程區(qū)間， 對水庫征地高程（149 m）和移民高程（152.10 m）之間及移民高程之上的情況進行深入摸排調(diào)查，詳細掌握人口、房屋、耕地、農(nóng)作物等情況， 并及時通知河北省做好漳河灘區(qū)人員轉移避險等相關工作，確保人員安全。

（2）衛(wèi)河及下游洪水調(diào)度

衛(wèi)河洪水調(diào)度過程中，海委科學研判，充分利用衛(wèi)河洪水全線回落的有利時機，組織河南省控泄衛(wèi)河上游盤石頭、小南海等骨干水庫，盤石頭水庫自9 月28 日起， 將下泄流量從180 m3/s 逐 步 壓 減 至50 m3/s； 小 南海、彰武等水庫適時閉閘錯峰，在降低了良相坡、共渠西等蓄滯洪區(qū)啟用幾率的同時， 進一步加速衛(wèi)河退水趨勢。通過衛(wèi)河上游水庫錯峰調(diào)度，在漳河蔡小莊站流量由436 m3/s 上漲至819 m3/s 的同時， 衛(wèi)運河南陶站流量由1 190 m3/s 小幅上漲至1 220 m3/s，河道水位僅抬高0.04 m，之后迅速回落，錯峰效益顯著，大幅度減輕了下游衛(wèi)運河和漳衛(wèi)新河防洪壓力。

下游洪水防御過程中，沿河各地上下游、左右岸協(xié)同發(fā)力，打好漳衛(wèi)河系秋汛防御攻堅戰(zhàn)。 海委積極組織天津市調(diào)引南運河洪水資源補充北大港水庫和沿線生態(tài)用水，9 月26 日16 時， 四女寺樞紐南運河節(jié)制閘開閘， 補水期間累計下泄2.65 億m3，既減輕上游洪水壓力又實現(xiàn)了洪水資源化，為河北省衡水及滄州地區(qū)地下水回補、天津北大港水庫蓄水發(fā)揮了重要作用。 協(xié)調(diào)山東省抓住有利時機向馬頰河分洪，盡力降低漳衛(wèi)新河河道水位。 至10 月15 日4 時， 洪峰平穩(wěn)通過漳衛(wèi)河系最后一道控制性工程辛集閘，洪峰流量947 m3/s，完成漳衛(wèi)新河入海流量不超過1 000 m3/s 的目標，有力保障了河口化工基地防洪安全，實現(xiàn)了“人員不傷亡、水庫不垮壩、重要堤防不決口、重大基礎設施不受沖擊”的目標。

三、問題和思考

1.工程體系仍存短板

流域多條河系現(xiàn)狀防洪工程體系尚未完成規(guī)劃治理任務，存在體系不完整、 工程規(guī)模不達標等短板問題。 大部分河道天然徑流衰減甚至長年干涸，河道行洪能力普遍衰減。 蓄滯洪區(qū)普遍存在超高不足、堤埝豁口多、缺少導流工程等問題，蓄滯洪區(qū)啟用困難。 重點保護地區(qū)防洪體系尚未建成，雄安新區(qū)、北京城市副中心現(xiàn)狀防洪標準較低。下一步，要堅持以流域為單元，加快推進漳衛(wèi)河災后重建工作，強化工程運行管理與維護，加快實施病險水庫除險加固、河道整治與堤防建設、蓄滯洪區(qū)安全建設、山洪災害防御、重點澇區(qū)排澇能力建設等項目，推進流域防洪工程體系達標與提升。

2.基礎工作仍需加強

海河流域經(jīng)濟社會發(fā)達，人類活動加之地面沉降等諸多因素導致下墊面情況劇烈變化，洪水演進規(guī)律變化較大，一些河段存在“小流量、高水位”現(xiàn)象，各河系主要控制節(jié)點防汛特征值多數(shù)未經(jīng)系統(tǒng)復核，科學性、可靠性偏低，方案預案適用性較差。另外，由于歷史等諸多原因，流域高程基面紛亂復雜（目前使用的主要有大沽高程、假定高程、黃海高程、1985 國家高程、 北京高程等基準）， 部分水文站報汛高程基準與已批調(diào)度方案采用的基準不統(tǒng)一；同時，受地面沉降、技術水平、測量規(guī)范和引測方法差異等因素影響，高程基準轉換困難復雜，影響調(diào)度決策。下一步，應結合防洪規(guī)劃修編系統(tǒng)復核校正重要水文斷面水位流量關系和河道現(xiàn)狀及強迫行洪能力，系統(tǒng)推進流域報汛高程基準統(tǒng)一和防汛特征值復核校正，為防洪調(diào)度決策提供支撐。

3.“四預”工作能力亟待提升

海河流域部分河系現(xiàn)有防汛信息化建設滯后， 基礎設施不完善，算據(jù)、算法、算力方面依然存在較大差距，預報調(diào)度一體化水平較低，數(shù)字孿生流域、數(shù)字模型、數(shù)字化模擬、遙感衛(wèi)星、雷達測雨等先進預測預報手段應用不足，達不到大型河系河網(wǎng)式運算能力，數(shù)字化、信息化對洪水防御業(yè)務支撐保障能力欠缺。 海河流域多年未來大水，各河系現(xiàn)有方案預案多是根據(jù)歷史或設計洪水進行推演，建立在假定基礎上編制而成，隨著防洪工程體系和經(jīng)濟社會等情況出現(xiàn)較大變化，現(xiàn)有方案對防洪調(diào)度決策的指導作用有所降低。 下一步，應在推廣“三個3 天”預報模式基礎上，實施滾動預報，強化“以測補報”；完善流域水文自動化監(jiān)測站網(wǎng)，確保預警信息實時傳輸、準確報送；以漳衛(wèi)河、大清河等為重點， 積極推進預報、預警、預演、預案“四預”試點和水工程防災聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)建設。

4.體制機制進一步理順

多年來，海委會同流域各?。ㄖ陛犑校┌l(fā)揚團結治水優(yōu)良傳統(tǒng)，上下游、左右岸齊心協(xié)力，共同推進流域防汛抗旱工作。 機構改革后，防汛抗洪工作面臨事權劃分、 工作銜接等新情況， 流域內(nèi)各級防御機構設置和職能劃分有所不同， 在預案落實和方案細化等方面需要多部門共同發(fā)力。下一步應建立健全完善各方利益協(xié)調(diào)統(tǒng)一的防汛調(diào)度協(xié)調(diào)機制，簽訂調(diào)度協(xié)作協(xié)議， 按河系設立調(diào)度協(xié)調(diào)工作組， 完善海河流域防汛組織體系和應急響應機制， 強化流域防洪統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一指揮、信息共享、 聯(lián)合會商和搶險救援等方面工作，提高流域防汛抗洪整體合力。