卫河“21·7”暴雨洪水的思考

徐 宁

（河南省豫北水利工程管理局，河南 新乡 453000）

1 引言

2021年7 月中旬，豫北地区普降暴雨，受暴雨影响，卫河流域河流普遍涨水，中小型水库开始溢洪，土壤水分基本饱和。7 月20 日8 时—21 日8 时，新乡、辉县、卫辉、鹤壁、安阳等地部分地区出现特大暴雨（250～350 mm）；7 月21 日19—21 时，新乡市区牧野站2 h 降水267.4 mm，超过郑州2 h 最大262.5 mm的降雨量。基于报汛数据，对暴雨形成原因、雨洪过程、洪水调度进行了分析，对本次暴雨洪水进行了总结。

2 基本情况

卫河是漳卫南运河的一大支流，流域面积15 142 km²，在河南省境内面积12 921 km²，以京广铁路为界，京广铁路以西为山丘区，约占60%，铁路以东约占40%。新中国成立后，国家对卫河流域进行了综合规划并逐步实施，上游山丘区修建了大量的水库，中游沿卫河低洼地带修了9处蓄滞洪区，下游进行河道疏浚开挖，形成“上蓄、中疏、下排、适当地滞”的防洪格局，建成了较为完善的防洪体系。

3 “21•7”暴雨洪水过程

2021年7 月，卫河流域发生持续暴雨，淇门以上形成了特大洪水，上游出现区域性特大洪水，卫河干流多处出现险情，所有大中型水库全部溢洪，9 处蓄滞洪区运用了8 处，新乡、卫辉等城市被淹，造成了严重的经济损失。

3.1 暴雨成因

传统的北方主汛期简称为“七下八上”，即7 月下旬与8 月上旬是主要暴雨时间，包括各种极端过程，譬如1963年的“63·8”暴雨、1975年的“75·8”暴雨等等。“七下八上”是本次河南超特大暴雨的气候基础。7月中旬起，受北美洲“热穹顶”事件的上下游效应影响，副热带高压提前大幅北抬，饱含太平洋水汽的东南风从东南沿海一直到华北平原。7月18日生成的台风“烟花”，充当了太平洋水汽的大型水泵，将其凝聚成急流，送向华北平原。副热带高压异常偏北，是本次河南超特大暴雨的大尺度环流基础。可见，台风“烟花”是本次河南超特大暴雨的最关键因素。“烟花”从太平洋源源不断地输送水汽进入中原大地，在太行山、伏牛山前持续抬升，化为持久的特大暴雨落下。

3.2 暴雨过程

气象探测数据显示，7 月17 日暴雨发生前后，从地面一直到5 000 m 高空都是近乎饱和的强劲东南风。受黄淮低涡、西太平洋副热带高压和大陆高压的共同影响，豫中、豫北地区及豫东局部地区普降暴雨。7 月20 日8 时—21 日8 时，副热带高压继续向北，新乡、焦作部分地区达特大暴雨级别，豫北地区共767 个站发生降雨，其中31 个县503 个站超50 mm，最大降雨量在何营测站，为397.10 mm。7月21 日8 时—22 日8 时，安阳、鹤壁、新乡、焦作局部地区出现特大暴雨，最大降雨量在鹤壁市新村测站，为614.5 mm。降雨量对比，详见表1。

表1 降雨量对比

7月22日8 时—23日8时，豫北地区703个站发生降雨，105个站降雨超过50 mm，最大降雨量在济源市町店站，为194.8 mm。7月23日8时—24日8时，豫北地区496个站发生降雨，只有1个站降雨超过50 mm，最大降雨量在林州市联庄站，为53.5 mm。

7 月17 日8 时—24 日8 时，累积最大 点 雨量辉县市龙水梯雨量站1 159 mm，鹤壁市科技馆雨量站1 145.4 mm，新乡市凤泉区分将池雨量站970 mm，焦作市修武县东岭后雨量站953 mm，卫辉市猴头脑雨量站948 mm。平均降雨量鹤壁市650 mm，新乡市546 mm，安阳市479 mm，焦作市470 mm，济源市272 mm。

3.3 暴雨特征

3.3.1 降雨量大

新乡市平均降雨量546 mm，占新乡市多年年平均降雨量（653 mm）84%，较新乡市多年汛期平均降雨量（479 mm）偏多14%。鹤壁市平均降雨量650 mm，较鹤壁市多年年平均降雨量（616 mm）偏多5%，较鹤壁市多年汛期平均降雨量（455 mm）偏多43%。7月17日8时—24日8时，卫河流域平均降雨量496 mm，超过“56·8”暴雨（315 mm）、“96·8”暴雨（238 mm）、“63·8”暴雨（433 mm），最大点雨量是新乡辉县市龙水梯雨量站的1 159 mm。

3.3.2 降雨区域范围广

本次降雨量大于700 mm的笼罩面积有7 030 km²，大于600 mm 的笼罩面积有7 960 km²，大于500 mm的笼罩面积有17 900 km²，大于400 mm 的笼罩面积有24 100 km²，大于300 mm的笼罩面积有35 520 km²。在河南省地图上，暴雨几乎占据半壁江山，而特大暴雨区也已联结成片。

3.3.3 降雨集中

7月21日强降雨主要集中在新乡市、鹤壁市，且主要降雨时段集中在21日的19—21时，最大小时雨强出现在新乡市区的牧野乡，为149.9 mm（20—21时）。2 h 降雨量新乡市水文局218.5 mm，占当日降雨量（457.5 mm）的48%；市政府248.5 mm，占当日降雨量（440 mm）的57%；耿庄196.5 mm，占当日降雨量（469.5 mm）的42%。

4 洪水过程

7 月上旬起，河南省多次降雨，前期降雨已使土壤饱和，后期降雨产生的径流量很大，豫北地区卫河、共产主义渠、淇河、安阳河等主要河道普遍涨水。受7月17—24日强降雨影响，淇河、共产主义渠出现超保洪水，卫河出现超警洪水。

4.1 卫河洪水过程

7 月20 日18 时20 分，卫河汲县水文站水位达到警戒水位69.2 m，24 日8 时洪峰流量265 m³/s[超保证流量（160 m³/s）105 m³/s]，洪峰水位72.76 m[超保证水位（71.20 m）1.56 m，超警戒水位（69.20 m）3.56 m]，水位超保证历时92 h（7月22日23时—26日19 时），超警戒历时290 h（7 月20 日18 时—8 月1 日20 时）。汲县7 月20 日0 时—30 日8 时水位流量过程线，如图1所示。

图1 汲县7月20日0时—30日8时水位流量过程线

7月21日20 时，卫河淇门水文站水位超警戒水位0.3 m（64.10 m），22 日18 时30 分洪峰流量460 m³/s[超保证流量（400 m³/s）60 m³/s]，23 日0 时洪峰水位68.03 m[超保证水位（66.40 m）1.63 m，超警戒水位（64.10 m）3.93 m]，水位超保证历时77 h（7月22日10时—25 日15 时），超警戒历时328 h（7 月21 日18 时—8月4日10时）。

4.2 共产主义渠洪水过程

7月20日，共产主义渠合河水文站水位超警戒水位（74.00 m）0.13 m，23 日11 时洪峰流量1 320 m³/s[超保证流量（1 000 m³/s）320 m³/s]，洪峰水位76.77 m[超保证水位（75.80 m）0.97 m，超警戒水位（74.00 m）2.77 m]，水位超保证历时97 h（7月22日7时—26日8时），超警戒历时375 h（7 月20 日7 时—8 月4 日21时）。合河水文站出现有实测记录以来历史最高水位76.77 m，超原历史最大水位（75.90 m）0.87 m。合河共7 月20 日0 时—30 日8 时水位流量过程线，如图2所示。

图2 合河共7月20日0时—30日8时水位流量过程线

7月20日，共产主义渠黄土岗水文站水位超警戒水位（70.00 m）0.24 m，24日0时洪峰流量1 140 m³/s，洪峰水位73.67 m[超保证水位（71.50 m）2.17 m（水位高于1963 年洪峰水位1.25 m），超警戒水位（70.00 m）3.67 m]，水位超保证历时164 h（7 月22 日8 时—29 日4 时），超警戒历时278 h（7 月21 日22 时—8 月2 日12 时）。黄土岗水文站出现有实测记录以来历史最高水位73.67 m，超原历史最大水位（71.48 m）2.19 m。

7月21日19 时27分，共产主义渠刘庄水文站超警戒水位（64.44 m）0.06 m，22日19时30分洪峰水位67.25 m[超保证水位（66.20 m）1.05 m，超警戒水位（64.44 m）2.85 m]，24日15时洪峰流量523 m³/s[超保证流量（400 m³/s）123 m³/s]，水位超保证历时76 h（7月22日10时—25日14时），超警戒历时308 h（7月21日19时27分—8月3日15时）。

4.3 水库水情

卫河流域内共有大中型水库18 座、小型水库160 余座，总库容超过12 亿m³，其中大型水库2 座，即盘石头水库、小南海水库；中型水库16座，即群英水库、宝泉水库、彰武水库等；小（1）型水库25座。7月22日8时，小南海水库水位174.45 m，超汛限水位（160.00 m）14.45 m，蓄水量0.53 亿m³，出库流量65.0 m³/s；盘石头水库水位250.89 m，超汛限水位（245.00 m）5.89 m，蓄水量2.73 亿m³，出库流量7.20 m³/s。本次洪水水库发挥出极大的拦洪削峰作用，大中型水库拦蓄洪水约4 亿m³，平均削峰率接近80%，避免了淇河、安阳河、卫河洪水叠加，保卫了浚县、滑县等城市的安全。

4.4 水库调度

河南省水利厅调度彰武水库21日19时50分泄洪流量降至100 m³/s，20时50分泄洪流量降至50 m³/s；调度盘石头水库22 日4 时30 分开闸泄洪，泄洪流量200 m³/s；调度彰武水库22 日5 时30 分泄洪流量50 m³/s。

7 月22 日5 时，淇河上的盘石头水库最大入库流量2 710 m³/s，相应出库流量7.2 m³/s，削峰率接近100%；22 日6 时，安阳河上的小南海水库最大入库流量1 380 m³/s，相应出库流量61 m³/s，削峰率96%；2 座大型水库均出现建库以来历史最高水位，小南海水库最高水位176.74 m[超历史最高水位（175.42 m）1.32 m]，盘石头水库最高水位257.91 m[超历史最高水位（254.01 m）12.9 m]。

5 蓄滞洪区调度

本次洪水过程中，卫河流域相继启用了广润坡、崔家桥、良相坡、共渠西、长虹渠、柳围坡、白寺坡和小滩坡8 个滞洪区分滞洪水。其中，广润坡滞洪区7月21日启用，25日最大蓄洪量0.86 亿m³；崔家桥滞洪区7月22日启用，24日最大蓄洪量0.34 亿m³；良相坡滞洪区7月22日启用，24日最大蓄洪量0.92 亿m³；共渠西滞洪区7 月22 日启用，27 日最大蓄洪量0.70 亿m³；长虹渠滞洪区7 月23 日启用，27 日最大蓄洪量1.80 亿m³；柳围坡滞洪区7 月23 日启用，26 日最大蓄洪量0.98 亿m³；白寺坡滞洪区7月24日启用，30日最大蓄洪量2.27 亿m³；小滩坡滞洪区7月30日启用，8月4日最大蓄洪量0.74 亿m³。8个滞洪区累计最大蓄洪量8.73 亿m³，占设计总蓄洪量9.12 亿m³的95.7%，滞洪时间最短4 d，最长29 d，滞洪区转移人口55.47 万人，为整个海河流域的防洪安全做出了巨大的贡献和牺牲。

6 对本次洪水的思考

6.1 加强“预报、预警、预演、预案”

2021 年6 月4 日，河南省水利厅厅长孙运峰在豫北海河流域进行调研，指导水旱灾害防御工作，并委托河南省豫北水利工程管理局模拟“63·8”洪水过程，对洪水进行预演并制定相应预案。进入“七下八上”防汛关键期，所有水利部门强化24 h 应急值守，准确掌握雨情水情汛情工情，用精准不间断的预报守牢水旱灾害防御底线。洪水到来前，河南省水利厅利用监测预警平台累计向防汛责任人发布32 万余条山洪灾害预警信息，通过三大运营商发送1.05 亿条预警短信。根据预警信息转移17 212 人，在如此大量级强降雨下，最大限度减少了人员伤亡。早一分钟预警，就多争取一分钟防御时间，人民群众生命财产安全就多一份保障。

6.2 实施科学管理和统一调度

7月17日8 时30分，彰武水库下泄30 m³/s，小南海水库下泄20 m³/s，为迎接7 月20 日暴雨腾空库容。水利部门根据汛情，精准研判，盘石头水库拦蓄洪水2.7 亿m³，在淇河、共产主义渠水量最大时，控制淇河水下泄，防止三河水量叠加；及时启用蓄滞洪区，减小了总体损失；错峰调度，盘石头水库7 月29 日5 时40 分起不再泄洪，大大减轻了共产主义渠、卫河行洪压力，确保了共产主义渠、卫河河防安全，起到了科学调度的作用。

本次卫河、共产主义渠洪水调度中，充分发挥流域直管工程统一管理、统一调度的优势，综合采取“泄、分、控、拦、蓄”调度手段，平均削峰率达80%以上，科学安排洪水出路，实现了对洪水的科学有效防控，最大限度地减轻了洪涝灾害损失，夺取了防汛抗洪工作的全面胜利。

6.3 卫河、共产主义渠行洪能力差

与“63·8”和“96·8”两次洪水比较，本次洪水在相同流量的情况下，水位要比“96·8”偏高0.7～1.65 m、比“63·8”偏高0.11～2.58 m，其中淇门站本次最大流量487 m³/s，对应水位比“96·8”高0.7 m、比“63·8”高0.84 m。卫河淇门以下和共产主义渠刘庄以下河道行洪能力较“96·8”洪水明显下降，证明河道淤积严重，河道内阻水障碍过多，这也是卫河长期以来没有经过系统治理的体现。

6.4 水文监测配套设施不齐全

洪水发生过程中，缺少对关键节点水位和流量的监测，例如对共产主义渠刘庄闸和盐土庄闸、小河口闸以及滞洪区内关键水尺（牛寨水尺、曹湾水尺）的远程监测等。安阳市水利局反映，监测系统建成于2001 年6 月，目前只有13 个雨量站能使用，无法连接100多个已建雨量站，加上功能不完善，缺少实时校正，不能与新计算机系统兼容，严重影响了对雨情水情汛情的实时动态掌握。

7 结语

本次洪水“雨量、洪量、水位”均创新高，呈现高水位、低流速的特点，这是对卫河、共产主义渠防洪工程的考验。虽然夺取了防汛抗洪的胜利，但是更需总结经验教训，为将来抗汛防洪提供参考，以适应新时期的防洪形势。根据实测的洪水数据，调整设计水位和堤防超高，对卫河、共产主义渠进行综合性治理，加大河道清淤力度，提升共产主义渠和卫河行洪能力，完善水文站网的体系建设，加强水文监测配套设施建设，为有效科学防洪、减少洪涝灾害提供保障，全面提高防汛现代化水平。