承德市山洪災(zāi)害成因分析及防御措施

王占升 王 紅

承德市位于河北省北部的山丘區(qū)，處于華北平原和內(nèi)蒙古高原的過渡區(qū)，全市總面積約3.95 萬km2，占全省總面積的20%。地勢呈現(xiàn)西北高東南低的走勢，全市以灤河水系與北三河水系為主，包括伊遜河、武烈河、老牛河、瀑河、柳河、潵河、潮河等支流。屬于溫帶大陸性季風(fēng)型、半干旱半濕潤燕山山地氣候，是“霧靈山、七老圖山暴雨中心”的迎風(fēng)坡，地勢陡峭，短時強降水頻發(fā)。全市12 個縣（市、區(qū)）共包含3610 個沿河村落，多年以來，山洪災(zāi)害防治一直是承德市防汛工作的重點。

1.成因分析

山洪災(zāi)害突發(fā)性強，破壞力大，一旦發(fā)生，導(dǎo)致房屋垮塌、人員傷亡、道路沖毀、淹沒農(nóng)田，水源地污染，嚴重威脅人民的生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定。山洪災(zāi)害的致災(zāi)因子較多，成因復(fù)雜，主要包括自然因素和人為因素2 部分，其中自然因素包括降水、地形等，人為因素包括土地利用模式的改變和水利工程設(shè)施的不達標運行等。

1.1 降水因素

降雨是山洪災(zāi)害發(fā)生的最主要原因，山洪災(zāi)害的發(fā)生與降雨量、降雨強度、降雨歷時緊密相關(guān)。承德市氣候為典型的大陸性季風(fēng)氣候，年內(nèi)降水主要集中在6 月—9 月，約為全年降水量的80%。近年來短歷時暴雨多發(fā)頻發(fā)，2022 年，灤平縣小營鎮(zhèn)瓦房村3h 降水量304.8mm，重現(xiàn)期超200 年一遇，強降雨導(dǎo)致2026 人受災(zāi)。2021 年興隆縣石洞鄉(xiāng)山神廟村小時降雨量達66.5mm，陡子峪鄉(xiāng)水廠村小時降雨量達84.4mm，致災(zāi)性極強。同時灤河流域在承德市境內(nèi)支流眾多，當暴雨中心移動方向與水流流向一致時，洪峰疊加，匯流時間極短，河道水位陡漲陡落，預(yù)報預(yù)警時間短，極易形成山洪災(zāi)害。

1.2 地形因素

承德市境內(nèi)邊緣地勢較高，尤其是興隆燕山山脈地區(qū)、豐寧、隆化、圍場壩上及接壩地區(qū)，海拔高，坡度大，高風(fēng)險地形極易孕育山洪災(zāi)害。承德縣、平泉市和寬城縣地勢較低坡度較為平緩，地形因子致災(zāi)風(fēng)險較小，地形高程和坡度的變化是導(dǎo)致山洪發(fā)生的主要原因。

1.3 下墊面變化因素

對2000 年和2020 年承德市土地利用情況進行分析，結(jié)果見表1。承德市城鎮(zhèn)建設(shè)（居民、工業(yè)用地以及交通運輸用地）持續(xù)增長，大量耕地、草地被占用，其中，耕地面積減少13.3%，草地面積減少15.8%，建筑用地增加230.3%。山洪災(zāi)害的發(fā)生與大規(guī)模城市化建設(shè)密切相關(guān)，生態(tài)環(huán)境越來越脆弱，水土流失嚴重，水源的涵養(yǎng)能力降低，在持續(xù)的高強度降水條件下，這種人為誘發(fā)的滑坡、泥石流災(zāi)害有增多的可能性。

表1 2000 年和2020 年土地利用對照

1.4 水利工程因素

水利工程在防洪控制中的作用至關(guān)重要，目前，承德市基本完成中小水庫的除險加固工作，但仍存在一些水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱的地方，尤其是農(nóng)村地區(qū)的小型水庫、塘壩，由于當時施工技術(shù)落后、材料較差，工程質(zhì)量、建設(shè)標準或多或少存在一些問題，在流域性洪水或強臺風(fēng)等影響下，水庫上游出現(xiàn)山洪時，達不到蓄洪滯洪的功能。還有一些群眾對山洪災(zāi)害認識不足，在山坡或者河道邊自建房屋，侵占行洪河道，且大部分農(nóng)村河道堤防處于未達標或不設(shè)防狀態(tài)，抵御洪水能力差，往往造成小水大災(zāi)。

2.防御形勢分析

承德市山洪災(zāi)害特點為：點多、面廣、突發(fā)性強。近年來山洪災(zāi)害防治工作取得了一定的進展和成效，1960 年—1999 年間承德市山洪災(zāi)害發(fā)生頻次為 每年4 次，2000 年—2020 年間，山洪災(zāi)害發(fā)生頻次減小到每年2 次，山洪災(zāi)害發(fā)生次數(shù)呈減小的趨勢。 在“2020.8.13”和“2021.7.13”2 次 強 降 雨過程中，承德市政府提前轉(zhuǎn)移安置群眾共16352 人，有效避免了人員傷亡和財產(chǎn)損失。但從整體上來看，仍然缺乏一個科學(xué)、系統(tǒng)、完整的防御體系。

2.1 山洪災(zāi)害普查工作有待完善

目前山洪災(zāi)害成因機理研究和防治體系還不夠成熟，對山洪災(zāi)害危險區(qū)的情況掌握不夠全面，還存在一些山洪災(zāi)害危險點或隱患點，缺乏詳細針對山洪災(zāi)害的有關(guān)調(diào)查和系統(tǒng)工作。

2.2 防洪工程控制能力不足

近年來，由于水土流失影響，水流含沙量較大，水庫、塘壩等淤積較為嚴重，庫容減小，抗洪能力低，地表徑流控制率僅為25.6%，調(diào)洪削峰能力不足。

2.3 群眾防災(zāi)減災(zāi)意識薄弱

承德市十年九旱，百姓在飽受干旱之苦的同時，忽略了自己身處山洪和地質(zhì)災(zāi)害防范的重點區(qū)域。一些群眾意識不到山洪災(zāi)害的危險或者心存僥幸。一些常年干涸的河道，多年沒有發(fā)生過山洪泥石流，居民在河道邊甚至河道里自建房屋、搞開發(fā)建工廠，嚴重侵占行洪河道。

2.4 洪水預(yù)報預(yù)警體系缺乏數(shù)字化、信息化

受承德市地形、降雨特征以及水文監(jiān)測設(shè)施等影響，山洪災(zāi)害預(yù)報預(yù)警體系存在諸多問題，如水文預(yù)報方案不健全、水文預(yù)報模型單一，水文預(yù)報精度有待提高；預(yù)警平臺功能單一；洪水預(yù)演缺乏可視化，智能化水平不高；洪水預(yù)案缺乏針對性，沒有針對流域洪水特征進行預(yù)案的細化。

3.防御措施

3.1 全面開展山洪災(zāi)害危險隱患排查工作

汛前全面完成山洪災(zāi)害風(fēng)險隱患的摸排工作，以流域為單元，逐條河流的對溝道岸坡、河道淤積、阻水建筑等不利于河道行洪的情況進行全面排查，對發(fā)現(xiàn)的問題及時建立臺賬，限期整改。摸清山洪災(zāi)害危險區(qū)受威脅群眾戶數(shù)，確保有強降雨發(fā)生時，政府能夠第一時間進行危險區(qū)群眾轉(zhuǎn)移避險安置。

3.2 積極采取工程措施

各級水利管理部門要加強河道綜合整治工作，對影響河道行洪的障礙物及時清理，禁止與河爭地，保證河道行洪順暢，加固河道堤防，提高河道防洪標準。對一些達不到防洪標準的水利工程進行升級，尤其重視對農(nóng)村水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，提高防洪標準。及時進行水庫清淤工作，確保水庫發(fā)揮削峰滯洪的功能。增加水土保持工作的投入，及時治理滑坡、崩塌等水土流失嚴重的溝道、坡地，加強生態(tài)環(huán)境改善與修復(fù)，提升水源涵養(yǎng)能力，控制城市化建設(shè)合理用地，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，而不是盲目搞開發(fā)。

3.3 宣傳普及防災(zāi)自救知識

加強有關(guān)山洪災(zāi)害防御的宣傳教育工作，一一走進學(xué)校、企業(yè)、農(nóng)村，讓人們深入了解什么是山洪災(zāi)害以及山洪災(zāi)害的成因及其造成的嚴重后果，并列舉播放山洪災(zāi)害發(fā)生的典型案例，消除群眾麻痹大意的心理，提高群眾的防災(zāi)避災(zāi)意識和自救互救能力。在山洪災(zāi)害高風(fēng)險地區(qū)，設(shè)置宣傳欄、警示牌等標志，在降雨暴雨多發(fā)時段，利用廣播、電視等循環(huán)滾動播報，提高群眾的警惕性，提前讓群眾了解轉(zhuǎn)移路線，必要時進行提前撤離，變被動防災(zāi)為主動避災(zāi)。

3.4 落實落細“四預(yù)”措施

山洪災(zāi)害的突發(fā)性強、成災(zāi)范圍相對分散，對山洪災(zāi)害危險區(qū)實施工程措施進行保護可能會造成經(jīng)濟浪費且達不到最佳防治效果。在加強水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時，還需要科學(xué)合理的“預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”四預(yù)建設(shè)，爭取將山洪災(zāi)害防治從監(jiān)測預(yù)警提升至預(yù)報預(yù)警。

3.4.1 精準預(yù)報，爭取工作主動

目前，承德水文預(yù)報方案采用的方法主要有河北雨洪模型、新安江模型，隨著大洪水資料的積累，洪水預(yù)報精度有待檢驗，預(yù)報方案有待于進一步完善，需要研究一種更適合承德市雨洪特征的預(yù)報模型。從水文預(yù)報模型庫中篩選能揭示承德市流域降水機理和規(guī)律的模型，發(fā)揮多模型組合嵌套功能，采用歷史資料進行模型參數(shù)率定，同時對參數(shù)的敏感性、合理性、可靠性進行分析，從洪峰流量、峰現(xiàn)時間等方面對模型的合理性加以評價，不斷優(yōu)化模型參數(shù)，提升預(yù)報精度。

3.4.2 加強監(jiān)測，分級分類預(yù)警

及時有效的發(fā)布預(yù)警信息，是決定山洪災(zāi)害防控效果的關(guān)鍵。根據(jù)氣象部門的預(yù)測預(yù)報，以衛(wèi)星遙感、測雨雷達、雨量站、水文站組成“天—空—地”一體化監(jiān)測系統(tǒng)，按照雨水情監(jiān)測預(yù)報結(jié)果，對全市河道水文站和水位站超警戒水位、大中型水庫站超汛限水位和山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)降雨量進行預(yù)警。實時監(jiān)測干支流洪水水位變化和堤防安全，對重點控制斷面實時監(jiān)測河道流量、水位等水文要素的變化，一旦達到臨界值，及時展示預(yù)警信息。并依托“三大運營商”準確的將預(yù)警信息發(fā)送至山洪災(zāi)害防御一線和社會公眾平臺。

3.4.3 數(shù)字預(yù)演與實戰(zhàn)演練相結(jié)合

集水文預(yù)報模型、水庫調(diào)度、水動力學(xué)模型于一體，構(gòu)建三維數(shù)字化場景，模擬不同邊界條件（水位、洪峰流量、堤防高度）下的洪水演進過程、山洪災(zāi)害風(fēng)險區(qū)域的淹沒過程、淹沒范圍。統(tǒng)籌考慮上下游、左右岸、干支流的關(guān)系，確定最佳的水工程調(diào)度方案。根據(jù)數(shù)字化預(yù)演成果指導(dǎo)群眾進行防洪預(yù)演實際工作，明確群眾轉(zhuǎn)移路線和避險區(qū)域，綜合采取風(fēng)險防御措施。

3.4.4 制定科學(xué)化、精細化預(yù)案

根據(jù)洪水預(yù)演結(jié)果，立足承德市小流域洪水特征，吸取歷年來洪水損失的經(jīng)驗教訓(xùn)，落實各級各類責(zé)任人和應(yīng)急處置措施。編制盡可能完善的洪水預(yù)案。并在汛前對洪水預(yù)案編制成果開展專題研討和演練，確保預(yù)案在洪水來臨之時發(fā)揮作用。

4.結(jié)語

承德市降雨分布不均，暴雨發(fā)生時間集中，海拔高坡度大，河網(wǎng)密集，匯流快，洪水陡漲陡落，近年來城市化進程的加快，土地利用類型發(fā)生了轉(zhuǎn)變，生態(tài)環(huán)境脆弱，加之水利工程設(shè)施不完善，諸多復(fù)雜因素造成承德市山洪災(zāi)害的發(fā)生。加強山洪災(zāi)害防治工作，需要社會各部門通力合作，對山洪災(zāi)害防治區(qū)域進行重點關(guān)注，采取相應(yīng)的工程措施，氣象部門、水行政主管部門加強空間預(yù)報、地面監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報、指揮調(diào)度的能力，落實落細四預(yù)措施，通訊部門保證將預(yù)警信息第一時間發(fā)布到群眾手中，建立一個完整立體的山洪災(zāi)害防御體系，最大限度的減少承德市遭受山洪災(zāi)害的損失，為人民生命財產(chǎn)提供安全和保障。