山东省海河流域防洪建设探讨

王晓莉 赵兴淼 王可磊

(山东省海河流域水利管理局 济南 250100)

山东境内海河流域自古就是水旱灾害多发地区。1963年大水后,按照防洪规划确定的 “上蓄、中疏、下排、适当地滞”的治理方针,构筑了由水库、堤防和蓄滞洪区组成的防洪工程体系,形成了“分区防守、分流入海”的工程格局,流域防洪形势发生了根本变化。建成的防洪设施在保证城市、工业、企业的安全等方面发挥了重要的作用,对农业生产的保护作用也在逐年增加。

但仍然存在着如下一些问题:由于泥沙淤积造成河床不断抬高加重了洪水威胁;现有防洪工程仍有部分未达到设计能力,影响工程正常发挥效益;蓄滞洪区人口增长,工农业发展迅速,难以正常启用;现代化的洪水预报信息体系不完善等。

1 海河流域防洪形势及洪水特性

山东境内海河流域地处华北平原,位于海河流域南部,地理坐标为北纬 35°50～38°15′,东经115°～119°,包括徒骇河、马颊河、德惠新河等河流,流域面积是29713km2,流域属于温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区,年平均气温在12℃左右,多年平均降水量539mm,是我国东部沿海降水最少的地区,降水量年内、年际分布极其不均。年内降雨量75%～80%主要集中在7、8两月,河道洪水主要由当地暴雨形成。平原河道流域坡度小,汇流速度慢,洪水涨落比较缓慢,上游涨洪一般历时2～4d,中下游一般历时5～10d,洪峰持续时间长。如果流域内遇到持续暴雨,前锋尚未落平,正峰接踵而至,常形成复式洪峰或连续洪峰,极易造成洪涝灾害。

同时水资源紧缺也是本流域长期面对的问题。

海河流域的大部分水库建于 “大跃进”和 “文革”时期,大多数工程存在着标准低、质量差等问题,虽经历次除险加固,但目前仍有部分未达到部颁防洪标准。山东流域内的水库基本上属于平原水库,经过近几年的大规模整治和建设,基本上能达到保坝安全要求。流域的多数河道泄洪能力下降,堤身质量差,内部隐患多,堤防隐患严重;此外,部分地区的地下水严重超采,引发大范围的地面沉降,致使河道泄洪能力大幅度降低,各河现状行洪能力只相当于设计标准的20%～70%;多年来建设的水文测报系统大多是以水库为基本单元的单个系统,技术设备落后、标准不统一、信息传播时间长,对上游雨情、水情的预测、预报结果的传达、流域性防洪减灾指挥决策的实施,都有一定的影响。

2 防洪建设的基本管理目标

过去的防洪主要着眼点是 “防”,但是,洪水对严重缺水的海河流域来说,是一种宝贵的可利用资源,如何科学地管理这些水资源使得洪水变害为宝,成为今后防洪的目标,既实现对本流域内洪水的科学管理,又在消除洪水可能造成的灾害的同时,最大限度地实现对洪水的利用。因此,流域防洪规划中提出 “以上调、中蓄、适时适量地泄”作为海河流域防洪体系建设方针。上调,即在流域上游通过现代化的洪水预报手段实现水库调度方式的革命,增强对洪水的调控能力;中蓄,即在流域中游有计划地滞蓄洪水实现洪水对地下水的回补和对环境的改善;在流域下游调整河网布局,提高对大洪水和中小洪水的导控能力,实现适时适量的泄。在保证防洪安全的情况下,充分考虑雨洪资源的开发利用,是水利建设与工程调度管理的目标和责任。

防洪规划目标是防御50年或100年一遇的稀遇洪水,防洪时,主要矛盾不再是水资源紧缺,而是如何通过防洪工程措施和非工程措施保障人民生命财产安全,最大限度地减少损失。在中小洪水调度安排上,可适量利用蓄滞洪区滞蓄,尽可能增加平原水库蓄水量,减少汛期集中入海水量,使洪涝水最大程度上转化为资源水、环境水。同时,在蓄滞洪区建设上,适当安排平原水库的建设,为海河流域水资源的开发和改善生态环境创造条件。

3 转变观念调整流域洪水管理思路

海河流域水资源短缺问题,根本解决途径在于建立节水型社会和实施跨流域调水,最大限度利用当地洪水资源也是不可忽视的一个方面。必须统筹规划、加快治理、科学调度、蓄泄兼筹,一方面增加洪水调蓄能力,削减洪峰;一方面将洪水转化为可利用的资源。应进一步完善流域洪水管理体系,强化流域洪水管理非工程体系建设,特别是要加快流域信息化建设步伐,实现对洪水更高程度的预测、控制和利用,进一步提高水库调蓄能力,逐步建成兼顾流域生态坏境、洪水资源利用、能够保持经济社会可持续发展的流域洪水管理体系。

3.1 建设完善防洪工程体系

防洪工程体系是有效防范洪水威胁的基础。针对海河流域防洪标准不高的实际情况和存在问题,必须加快对现有病险水库、水闸的除险加固,对河道堤防险工险段进行治理,对河口进行清淤疏浚,加强蓄滞洪区安全建设和城市防洪工程建设,努力完善防洪工程体系建设,形成上调、中蓄、适时适量地泄的蓄泄兼筹的防洪、用水工程体系,为有效地管理洪水创造基本条件。

3.2 加强科学研究,优化水库调度方案

山东省海河流域的水库属于平原水库,应根据当地防洪需要及地形条件,按照防洪与水资源开发利用相结合的原则进行,规划安排调蓄洪水库。水库调度运用原则是:当流域洪水来临时,启用水库滞蓄分洪,消减洪峰,减轻下流河道压力。随着科学技术的发展和洪水预测、预报水平的提高,统一调度上下游工程设施,充分利用水库汛限水位增强调蓄能力,实现洪水资源利用的最大化。

3.3 建立防洪与水资源利用、生态保护兼顾的体系

本流域多年来未有大水,干旱严重,许多河道已经成为季节河道,洼淀面积逐渐缩小甚至干淀,造成了生态功能的失调。应该制定相应的规划,在保证防洪安全的前提下,适当建设河道梯级闸坝,用以拦蓄汛期洪水,恢复其生态功能。对于蓄滞洪区和洼淀要制定保护规划,适时适量地分泄洪水。做到防洪与水资源利用兼顾,上下游兼顾,本流域水源与外流域水源兼顾,防洪与生态恢复兼顾。人类要适应洪水。协调人与自然的关系,规范人类的水事行为,为洪水留出空间,是维护流域防洪事业可持续发展的保障,也是社会经济可持续发展的保障

3.4 建设全流域性的洪水管理预测预报信息体系

及时准确地预测预报上游降雨情况,是科学管理调度洪水、实现洪水资源有效利用的基础。要以数字海河流域建设为契机,加快全流域性的洪水管理预测预报信息体系建设,形成有效的信息采集体系、信息传输体系、决策支持体系,完善洪水调度预案体系。在发生洪水时,可以迅速的采集和传输雨情、工情、灾情信息,并对其发展趋势作出预测和预报,决策部门可以根据预案进行有效的调度和防汛抢险指挥,最大限度地有效利用洪水资源和减小灾害损失。

总之,必须通过加强水利基础设施建设,使海河流域堤防工程、控制性工程、蓄滞洪工程、河道整治工程、水土保持等各项工程措施和信息化非工程措施得到较大程度的巩固和提高,做到能有效抗御和减少洪水灾害,实现洪水资源利用最大化。

1 《防洪丛书海河卷》水利电力出版社,1999年3月.

2 《面向21世纪的海河水利》天津科学技术出版社,2000年.

3 《海河流域1962年8月暴雨洪水分析报告》海河水利委员会,水利部天津院,1988年12月.

4 《海河流域防洪规划简要报告》海河水利委员会,2003年7月.