辽宁省小型水库防御连续强降雨的经验与思考

李忱庚

（辽宁省河库管理服务中心（辽宁省水文局），辽宁 沈阳 110003）

1 引语

2020年8 月上旬—9月上旬，辽宁省于28 d内连续遭遇5轮强降雨和3轮台风降雨过程，连续降雨强度和影响范围历史罕见。受连续强降雨过程影响，各地下垫面基本饱和，各场次降雨直接形成径流入库，导致各水库出现了暴雨径流历时短、入库流量大、水位持续居高的情况。小型水库本身防洪能力薄弱、调洪手段不足，连续遭遇强降雨，对其安全运行提出了严峻考验。

2 雨情水情

2.1 连续降雨

自2020 年8 月12 日起，辽宁省连续遭遇降雨过程，其中5轮为对流降雨、3轮为台风降雨，降雨范围影响全省大部分地区，其中降雨带主要分布在辽东山区、辽东南山区及入海口地区；辽宁中部、中北部和北部；辽西山区及沿海地区。各场次降雨情况，详见表1。

表1 各场次降雨情况

降雨带和降雨量分布，如图1—8所示。

图1 8月12日8时—14日8时雨量分布

图2 8月15日8时—16日8时雨量分布

图3 8月18日8时—19日20时雨量分布

图4 8月23日8时—24日20时雨量分布

图5 8月26日15时—28日3时雨量分布

图6 8月31日8时—9月1日8时雨量分布

图7 9月2日8时—3日8时雨量分布

图8 9月7日8时—8日8时雨量分布

2.2 强降雨期间小型水库水情

受连续强降雨影响，辽宁省小型水库普遍经历超汛限过程，2020 年8 月12 日—9 月8 日期间，268 座小（1）型水库中，有88座经历超汛限过程，累计超汛限407 d，最长超汛限水库为大连庄河高堡水库，超汛限27 d；398 座小（2）型水库中，有62 座经历超汛限过程，累计超汛限185 d，最长超汛限水库为抚顺新宾得胜水库，超汛限24 d。按照降雨集中地区，选取普兰店、庄河、岫岩、新宾、东港、黑山等地的8 座小（1）型水库，将各水库水位同汛限水位对比，得到其水位变化趋势情况如图9所示。

由图9 可以看出，受气候和地形条件影响，辽宁省小型水库日常运用期间，水位大多较低，蓄水较少；经历强降雨后，水库水位多呈陡涨陡落态势，洪水历时较短。首场强降雨前，部分水库有预泄措施，但受输水洞泄流能力所限，预泄程度也有限；首场强降雨后，各小型水库主动调节能力趋近于无。小型水库受客观条件影响，没有闸门调节，当水位略高于汛限水位（即溢洪道堰顶高程）时，溢洪道过流较小，输水洞泄流能力有限，由此体现为水库整体泄流能力不强，因此长期在略高于汛限水位的位置运行。

图9 强降雨期间典型水库水位变化趋势

3 经验和做法

3.1 打好工程基础

1998 年以来，在中央资金的支持下，辽宁省大规模开展了病险水库除险加固建设，完成了国家一期、二期病险水库除险加固规划，到“十一五”结束时基本完成了大中型病险水库除险加固工作。“十二五”到“十四五”期间，辽宁省着力解决小型水库病险问题，近3 a 实施了43 座小型病险水库除险加固建设。这些工作主要解决了洪水标准不达标、大坝稳定性差、坝体坝基渗漏、调洪泄洪设施缺陷等问题，消除了工程隐患，为恢复防洪库容、提高水旱灾害防御和水资源调控能力打好了工程基础。

3.2 做好隐患排查

2019 年以来，辽宁省建立起全省水库防汛与运行安全全覆盖检查机制，通过“县级自查、市级复查、省级核查”三级全覆盖检查，2019—2021 年间，全省771 座水库共发现问题2 713 条，均在汛前以一市一单的形式印发至各市，督导其在入汛前完成整改或做好应急措施。此外，2020 年辽宁省开展全省水库抗暴雨能力分析现场复核工作，从查找抗暴雨能力工程制约因素的角度，对全省水库开展了又一轮全覆盖检查。通过连续几年的水库全覆盖检查，各水库存在的安全运行问题已基本查清，具备条件的已整改完成，暂无法整改的已有针对性地采取应急措施，确保水库运行安全[1]。

3.3 落实责任制度

辽宁省全面落实以地方政府行政首长负责制为核心的水库大坝安全责任制，按照水库级别和属地分级管理，逐库落实政府责任人、水库主管部门责任人、水库管理单位责任人和小型水库“三个责任人”。结合“河长”“库长”巡河巡库，切实落实领导责任。通过视频监控设备、报汛系统数据、垂直“点对点”管理和水库“飞检”等工作方法，切实落实水库防汛技术责任和巡查责任，保证所有水库信息能够逐级送达掌握，不漏一库[2]。

3.4 强化“四预”措施

加强预报、预警，落实预演、预案，全面强化“四预”措施。大中型水库是确保安全度汛最重要的依托力量，通过强化“四预”措施可以规范其汛期调度运用，充分发挥水库综合效益，而小型水库是防汛的薄弱环节，要充分依托监测预警平台、群测群防体系等多种方式发布预警信息，全面开展防汛调度抢险救援演练，有针对性地编制水库调度运用方案和应急预案，将洪水灾害影响降到最低。

3.5 突出现场管理

2014 年起，辽宁省利用本级财政资金为每座小型水库配备2 名库管员，日常从事水库维修养护工作，汛期承担小型水库防汛巡查责任人职责。通过水库巡查，特别是在强降雨及高水位泄流期间加密巡查和报汛频次，及时反映水库水情工情，为及早处置险情发挥了重要作用。2020 年7 月5 日，受强降雨影响，阜新市彰武县公台子水库溢洪道上方出现滑坡、塌方现象，水库出现险情。库管员在开展汛期强降雨期间水库巡查时发现险情，第一时间上报，市、县水利局和乡镇政府出动抢险队伍和技术人员150余人、铲车2台、钩机2台运土填方，同时清理疏通溢洪道和下游河道淤泥，保证泄洪渠道通畅。险情解除后，在汛期后续各场次降雨中，水库均运行良好，未发生后续险情。

2020 年汛期，通过库管员在历次强降雨期间对降雨影响地区水库和超汛限水库进行点对点调度，能够将各水库降雨径流情况、水库水位现状和变化趋势、水库大坝和溢洪道等主体结构、水库泄流情况等信息及时准确地传达至各级水库防汛部门，对科学决策、精准调度起到了至关重要的作用。

4 思考与建议

4.1 工程短板依然存在

经过一段时期的建设，辽宁省基本上完成了一轮水库除险加固，部分水库甚至开展了2～3次除险加固。受建设时客观条件所限，一些水库先天不足，其病险问题难以彻底解决。受资金规模所限，大多数水库仅完成了主体结构除险加固建设，而缺少视频监控、雨水情测报和大坝安全监测设施。小型水库缺少专门的水库管理机构和技术人员，缺少日常运行维护资金来源。这些原因致使不少水库仍然带病运行，遇较强暴雨洪水仍易发生险情。

在近年工作中反映出，水库除险加固是一项动态工作，绝不是完成一轮除险加固就一劳永逸的。在水库除险加固中，应当注重全方位考虑，不能只关注主体结构而忽视附属设施。对存在先天病险问题、综合效益低下的水库，应当坚决降等报废。2019—2021年，辽宁省完成了19座小型水库的降等报废工作，有效地缓解了区域防汛压力，保障了人民生命财产安全。

4.2 监管程度仍需加强

经过3 a的水库防汛与运行安全全覆盖检查，发现一些问题多年存在，难以解决。如，在查找影响抗暴雨能力的工程制约因素时发现，水库移民存在不彻底或返迁问题，无法按正常蓄水位运行；库区内有人放牧、种地，甚至存在违规建筑物和经营场所；水库无上坝路，只能通过溢洪道进入水库等。这些问题无法在除险加固或维修养护中解决，不仅对水库本身安全产生影响，甚至有可能发生次生事故，严重影响防洪安全。

近年来，除了开展水库降等报废工作以外，结合河湖长制“清四乱”等工作，清理了一批库区内或水库管理范围内的违章建筑，但问题遗留时间长，问题来源复杂，想要完全解决存在客观困难。在编制水库调度运用方案和防汛应急预案、开展水库抗暴雨计算时，应当科学对待，在做好应急避险的前提下，可将违建等视为临时建筑，允许淹没，保障水库安全。

4.3 科学预测存在困难

从2020 年的8 轮降雨的强度和分布可以看出，对流降雨的中心雨量、雨带分布、降雨强度等均高于台风降雨，是构成2020年辽宁地区汛情的主要原因，但在2020 年的水旱灾害防御工作中，对台风降雨的防范工作强度显著高于7—8 月常发的对流降雨，这主要是因为当前气象预报对锋面雨、对流雨已经有了较好的预判，但是对台风雨、地形雨的预测还存在较大偏差。

台风路径难以预测，登陆地点预测的偏差更大，为了做好最不利情况的准备，就要升级防范级别、扩大防范范围以作准备。如2020 年第9 号台风美莎克、第10 号台风海神，根据中央和各地方气象局的台风预报，从浙江、山东、辽宁到吉林、黑龙江省，特别是预报登陆地辽宁和吉林两省交界地区，对防范这两场台风做出了大量准备。但这两场台风最终实际登陆地点均在朝鲜半岛，辗转进入我国境内后，其主要影响范围在吉林和黑龙江省，对辽宁省影响不大、带来的降雨也不多。如何科学预测指导防汛，还有待进一步研究。

4.4 调度运用手段匮乏

受建设时客观条件和水库规模等原因限制，绝大多数的小型水库为开敞式溢洪道，且其输水洞不参与调洪，只能靠堰上水头被动泄流。如在得到降雨量预报结论后，由于流域下垫面饱和导致汇流时间短、水库抗暴雨能力较低或水库存在病险等原因，需要腾库迎汛时，仅通过输水洞放水，无法形成有效泄流；或下游有保护对象，如水库水位较高，开敞式溢洪道堰上水头高，无法对水库下泄流量加以控制。由于调度运用手段匮乏，无法充分发挥水库的错峰削峰功能，对水库防汛也构成了威胁。

针对现状，应当结合水库除险加固、增容改造等工程对一些位于重要河流、下游存在重要保护对象或对流域防洪起到关键节点作用的重要小型水库进行改造，使其具备调洪能力，解决其防洪调度问题。对历史发生过较大洪水、发生过险情的水库应当对其调度运用方案、防汛应急和逃避险等预案做好针对性修订，确保工程和上下游安全。