清远市滨江流域超标准洪水防御对策分析

2021-06-29苏文杰

广东水利水电 2021年6期

苏文杰,徐培

(1.清远市清新区机电排灌总站，广东清远 511800；2.广东省水利水电科学研究院，广东广州 510635)

1 概述

防汛工作一直是水利部门的重中之重。近年来，随着全球气候厄尔尼诺现象不断加重，我国极端天气频发。特别是2020年的新冠肺炎疫情“黑天鹅”事件，给防汛工作敲响了警钟。水利部立足防范化解重大风险，部署了超标准洪水的防御，尤其是流域性超标洪水的防御，要求大江大河、重要支流以及县级以上防洪城市必须要编制超标准洪水防御预案。滨江为北江一级支流，临近广东省三大暴雨中心之一，流域发生超标准洪水的可能性大，为及时、科学的调度洪水，尽可能减少超标准洪水带来的灾害损失，保证抗洪应急抢险工作高效有序进行，探析滨江流域超标准洪水防御对策十分必要。

2 流域概况

滨江地处北江中下游，属珠江水系，是清远市清新区的主要河流，全流域均在清新区境内，覆盖全区总面积的73.4%。滨江发源于清新区西北部的石潭镇大雾山，上游称为大岩水，至石潭圩青龙寺水汇入后始称为滨江，自西北向东南流经浸潭、禾云、龙颈、笔架林场和太和等镇后，在飞水口汇入北江。滨江干流全长为96.10 km，集雨面积为1 950 km2，平均坡降为1.1‰，多年平均径流量为25.7亿m3。滨江支流众多，包括白湾水、黄洞河、石坎河、炳水、坝仔水、秦皇河、禾云河、浸潭河等(见图1)。飞水口上游 7 km处有正江分水道，分洪流量约占滨江洪峰流量的40%。

图1 滨江流域水系及防洪工程分布示意

3 洪水特性

滨江洪水过程与暴雨过程相应，汛期为4—10月，汛期降水量占全年的64%左右，大、特大暴雨多集中在5、6月，大或特大洪水多发生在5、6月份。暴雨天气易形成山洪，洪水特征与暴雨特性和流域崎岖的山区自然地理条件密切相关，且易出现复式洪峰，常常是陡涨陡落，洪量集中，且峰高量大。根据近年来滨江流域降水时空演变规律[1-2]的分析，其降水量呈北少南多分布，西北向东南递增趋势，南部珠坑站为流域暴雨中心。

4 洪涝风险分析

滨江已基本建成由水库、堤防、水闸组成的防洪工程体系。在科学调度水库和加强堤防防守情况下，滨江基本可防御10年一遇洪水，其支流基本可防御5年一遇洪水。滨江流域内设有珠坑水文站，及沙河、桃源等雨量站。珠坑水文站位于滨江飞水河口上游20 km，迳口水利枢纽上游约10.0 km处，控制流域集雨面积为1 607 km2，干流河长为77 km，为滨江流域的控制站。当滨江流域各堤段及库坝工程洪水超过设防水位及警戒水位时，可认为超标水洪水发生[2]。

4.1 堤防工程

4.1.1滨江石潭段堤防工程

包括滨江石潭镇区段及其区间支流雷坑水、大岩水，防洪堤以保护乡镇为主，防洪标准为20年一遇，涉及人口约3万人。滨江石潭段不同频率洪峰流量见表1。

表1 滨江石潭段不同频率洪峰流量

4.1.2滨江浸潭段堤防工程

包括滨江浸潭镇区段及其区间支流黄洞水(含田心水支流)、田心水、哈塘坑、暖水坑和六仔洞水的部分河段。防洪堤保护对象为浸潭中心区，防洪标准为20年一遇，涉及人口约1.11万人，保护耕地面积366.11hm2。滨江浸潭段不同频率洪峰流量见表2。

表2 滨江浸潭段不同频率洪峰流量

4.1.3滨江禾云段堤防工程

包括滨江干流潭口水电站至合溪大桥段河段，较大支流主要有新洲河。防洪堤保护对象为乡镇，防洪标准为10年一遇，涉及人口约1.5万人。滨江禾云段不同频率洪峰流量见表3。

表3 滨江禾云段不同频率洪峰流量

4.1.4滨江龙颈段堤防工程

包括滨江马安头水电站至三洲坝河段，较大支流主要有石坎河。防洪堤保护对象为乡镇，防洪标准为10年一遇，涉及的人口数共5 775人。滨江龙颈段不同频率洪峰流量见表4。

表4 滨江龙颈段不同频率洪峰流量

4.1.5滨江下游出口段

迳口水利枢纽至飞水北江河口段为滨江下游出口河段，包括正江和飞水两条分支。防洪堤保护对象为清新区县城，防洪标准为20年一遇，涉及的人口数共5 775人。滨江下游出口段不同频率洪峰流量见表5。

表5 滨江下游出口段不同频率洪峰流量

4.2 库坝工程

对滨江流域防洪有影响的水库主要有龙须带水库及大罗山水库，拦河梯级电站[3-4]主要有大滩水电站、潭口水电站、马安头水电站，闸坝为迳口水利枢纽。滨江流域库坝工程防洪基本情况见表6。

4.3 近几年特大洪涝灾害及防洪存在的问题

2013年8月15—18日，受台风“尤特”影响，全区范围出现强降水，其中滨江地区的龙颈、禾云、浸潭、石潭等镇的累积降雨量均超200 mm，降雨重现期达到10年一遇。至18日16:00，全区受浸农作物3 600.75 hm2，受浸村庄247个，受浸房屋2 355间(其中倒塌351间)，转移人员5 030人，全区共造成直接经济损失9 165.7万元。

2015年5月20日，清新区受持续暴雨袭击，部分镇、村出现短时受浸情况，其中浸潭和石潭受浸较严重，浸潭圩街道浸水高度接近1 m。全区受浸农作物572 hm2，受影响人口1.96万人，受浸村庄59个，受浸房屋1 042间，转移4 125人。

随着近些年水利部门对防洪工程的不断投入，滨江已基本建成由水库、堤防、水闸组成的防洪工程体系。在科学调度水库[5]和加强堤防防守情况下，滨江基本可防御10年一遇洪水，其支流基本可防御5年一遇洪水。但是仍然存在以下问题：

1) 滨江堤线较长，部分堤基为土基，如：浸潭镇附近的高华塘围、保定河围；龙颈镇附近的连塘围、曲滩围；迳口水利枢纽出口下游段的周田围、黄田围等，堤身均为土堤，堤脚未做防护措施，抗冲能力差，威胁堤防安全；

2) 穿堤建筑物较多，防守任务较重；

3) 工程缺乏洪水预报系统，抢险队伍缺乏必要的训练。

5 防御目标

滨江每个堤段、每个环节都不能出问题，包括工程薄弱、易出险、横河、斜河顶冲的堤段和重要防洪工程，险工、险段、险点，堤防高度不足段，堤身单薄段，堤防顺堤河段，以及险工、控导、涵闸工程。在汛期小流量、高水位等于或超过设计洪水位时，要确保滨江堤围不决口，确保漫滩无人员死亡，确保大堤安全完整。在汛期超标准洪水时，确保防洪堤围的安全。

1) 石潭、浸潭中心镇区及滨江下游出口段防洪堤能够抵御20年一遇洪水；

2) 禾云、龙颈中心镇区段及新洲圩、石坎圩防洪堤能够抵御10年一遇洪水；

3) 其余支流防洪堤能够抵御5年一遇洪水。

6 防御对策研究

6.1 建立预警预报制度[5]

6.1.1监测预报

区三防指挥部应按照分级负责原则，对江河洪水监测预报，确定洪水预警区域、级别和洪水信息发布范围，按照权限向社会发布。

区应急管理局(区三防办)、区气象局和区水利局负责对珠坑水文站及沙河、桃源等雨量站水情进行监测、预测，跟踪分析江河洪水的发展趋势并及时预报最新水情[6]，提供滨江中上游地区水文气象分析、预测信息，适时发布洪水预警信号，并将分析预测结果及时上报区三防指挥部和相关部门。

区气象局负责灾害性天气的监测和预报预警工作，对重要天气形势和灾害性天气做出科学研判，及时向区三防指挥部及有关成员单位提供本地及北江中上游地区气象分析、预测信息，为防灾抗灾救灾决策提供服务。

6.1.2险情预警

滨江干流主要流经清新区石潭、浸潭、禾云、龙颈和太和5个镇，险情预警需根据实际情况确定5镇汛期的防汛设计标准洪水，分区分段确定防御洪水标准[7]，选取流经各镇中心区域典型断面作为超标准洪水位高程预警参考点(见表7)。

表7 滨江干流防洪预警参考点水位

当江河水位继续上涨，且达到各镇的超标准洪水预警水位时，区、镇三防指挥部和承担防汛任务的部门、单位，应根据江河水情和洪水预报，按照规定的权限和防御洪水方案、洪水调度方案，全面调度运用防洪工程；启动泵站抢排；堤围实施交通管制，严禁非防洪车辆在堤围上行驶；堤围实行24 h的巡查；抢险人员和防汛物资要部署到位。同时，大滩水电站、潭口水电站、马安头水电站以及迳口水利枢纽工程，根据各自的调度规程，开启泄洪闸，进行泄洪。

当各镇发生超标准洪水时，应加强滨江流域统一防洪指挥调度，局部服从全局，重点保护城市和公路；尽可能加大干流的泄洪流量，充分发挥排水能力，加大各闸泄流量，打开各排水通道，加强重点堤防保护。

6.2 加强库坝联合调度[8]

本系统包括2宗水库、3宗水电站和迳口水利枢纽。联合调度旨在流域遭遇大洪水时，充分发挥水库群对滨江河流域的整体防洪作用；实施有序逐步蓄水，提高水库群整体蓄满率[9]，同时尽量减少集中蓄水对水库下游河段或滨江河中下游带来的不利影响。

3宗水电站和迳口水利枢纽这4宗梯级电站均为径流式低水头无调节电站，没有调峰任务，对洪水调节很小。调度过程中避免不必要的泄洪，避免超正常高水位蓄水，充分利用水资源，增加发电效益。上级电站应尽量避免大流量泄洪，控制在下级电站设计洪水位最大泄流量内，减轻下游防洪压力。大滩水电站泄洪流量控制在1 400 m3/s，潭口水电站泄洪流量控制在1 503 m3/s。

当滨江河流域内发生全流域性降雨过程，这种降雨过程形成的洪水一般不大，各大支流洪峰流量不会与干流洪水重叠[10]。这类降雨过程中，越接近库区降雨量越大，这时以龙须带水库为核心，运用龙须带水库和大罗山水库，在保证防洪安全的前提下，推迟下泄洪水的时间，为调节下游干流河段的洪水错峰、滞峰[11]。当滨江河流域内中下游发生较强的降雨过程，降雨多属于暴雨过程，涨水速度迅速，这时各梯级电站必须提前降低水位至死水位以下运行，尽可能降低区间回水。在汛期前，电站水库要腾空库容，水位控制在正常蓄水位以下；开汛后，电站根据进库量，调整开机台数，继续腾空库容吞洪，水库水位控制在汛限水位以下，迎接强降雨的到来。进入主汛期遇到强降雨时，水位即将达过设计洪水位，机组全开满发。根据降雨量及进库量，预计水库能蓄满时，不考虑水库水位进行提前预泄洪，强降雨结束时，要做好拦蓄洪尾工作，确保水库水位在最高水位。

作为滨江河梯级开发的最后一级，迳口水利枢纽除闸门全开外，其他情况都必须保持闸前水位19.30 m。当闸前水位超过19.30 m，即按要求开闸泄洪；当闸前水位低于19.30 m或受上级指示条件下，即按要求关闸。

6.3 及时进行信息报送、处理和发布

由指定的专门人员将收集到的水情、雨情、灾情形成文字材料，用电子版报送至区应急管理局(区三防办)工作邮箱。如遇较急的情况时先用电话报送，再用文字材料报。相关报送数据各部门需沟通保持一致。

洪水预警信号由区水利局负责发布，区三防指挥部根据堤围河段重要水位站水情监测、预测结果，及时向各地各有关单位和新闻媒体发布预警信息，并适时启动相应的应急响应。

6.4 制定应急转移方案

由区三防指挥部负责制定相应的防洪抢险应急转移方案。受威胁区域的镇、村成立应急转移工作小组，具体负责石潭、浸潭、禾云、龙颈、太和5镇群众的安全转移、生活保障、住宿安置等事宜。实施“先期转移、后期转移”方案，在人力不可抗拒而溃破后，指定各疏散点，再分散转移。如突发溃口，按先人后物的顺序转移，人员中先老弱病残、小孩和群众，后党员干部；物资先粮食、食品、贵重财物、燃料以及耕畜，后其他物资。

6.5提供应急供应保障

除提供抢险人员、抢险物资、救灾物资保障外，还需提供通信、交通运输、医疗卫生、治安管理、供电及充足的经费保障，并进行广大的社会动员，区三防指挥部向社会发布汛情、工情、灾情及防洪工作等方面的公众信息，进行防汛排涝宣传，居民防洪减灾教育，动员广大社会力量支持并投入到防汛、抗灾、救灾和灾后重点工作中。