卫河“21·7”洪水蓄滞洪区运用浅谈
2022-04-18乔广为赵维岭
徐 宁,乔广为,赵维岭
(河南省豫北水利工程管理局,河南 新乡 453000)
1 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,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(盘石头水库和小南海水库)、中型水库16座、小(1)型水库25座;沿卫河低洼地带兴修了9 处蓄滞洪区(良相坡、柳围坡、长虹渠、共渠西、白寺坡、小滩坡、任固坡、广润坡和崔家桥蓄滞洪区),下游进行疏浚开挖,形成“上蓄、中疏、下排、适当地滞”的防洪除涝体系,这些工程的建设对卫河流域防洪减灾发挥了巨大的作用。
2 雨情、水情、汛情
2021 年 7 月 17 日 8 时—24 日 8 时,豫北地区普降大到暴雨,其中安阳、鹤壁、新乡、焦作、济源降暴雨、大暴雨,局部特大暴雨。卫河流域平均降雨量496 mm,鹤壁市650 mm,新乡市546 mm,安阳市479 mm,最大点雨量辉县市龙水梯雨量站1 159 mm。7 月全省平均降雨量337.2 mm,较多年同期均值(179.8 mm)偏多9 成多。其中,鹤壁市偏多3.5 倍,焦作市偏多2.9 倍,新乡市偏多2.7 倍,安阳市偏多2.6 倍,济源市偏多1.6 倍,如图1 所示。各项数据显示,这是1975 年“75·8”暴雨以来河南省乃至整个北方最强烈的暴雨。
图1 2021年7月降雨量与多年同期均值比较
受强降雨影响,卫河水系发生大洪水(以下简称“21·7”洪水),卫河上游发生区域性特大洪水,卫河、共产主义渠、淇河、安阳河4 条河流出现超保洪水,多条支流发生有资料以来最大洪水;海河流域总产水量约45.5 亿m³,比“63·8”洪水多2.85 亿m³,其中共产主义渠合河水文站 3 d 洪量 2.74 亿 m³、7 d 洪量4.13 亿m³,均接近100 a 一遇,各主要水文站超警历时6~16 d,超保历时4~9 d,河道堤防出现漫溢、决口等重大险情。
卫河流域2座大型水库和16座中型水库全部超汛限水位,盘石头、小南海2座大型水库水位超过建库以来最高水位,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;盘石头水库水位257.91 m,为历史最高蓄水位。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80%以上,避免了淇河、安阳河、卫河洪水叠加,保卫了浚县县城、滑县县城等城市的安全。
3 蓄滞洪区运用
受“21·7”强降雨影响,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个蓄滞洪区分滞洪水。初期统计蓄滞洪水8.73 亿m(³未计算超蓄超淹水量),滞洪时间最短4 d,最长1个月,其中白寺坡蓄滞洪区滞洪时间28 d、共渠西蓄滞洪区滞洪时间29 d,为整个海河流域的防洪安全做出了巨大的贡献。洪水退后,河南省水利厅委托河南省豫北水利勘测设计院有限公司对蓄滞洪区运用情况进行调查,具体运用情况如下。
3.1 广润坡蓄滞洪区
7 月21 日19 时,广润坡蓄滞洪区自汪流屯自然漫溢进洪,汤河双石桥水位持续上涨超61.84 m;22时40分,双石桥汤河左岸扒口分洪,一级蓄滞洪区最高水位57.40 m,最大蓄滞洪量7 483 万m³。22日15时30分,洪水自广润坡一级蓄滞洪区王贵庄溢洪堰至二级蓄滞洪区,二级蓄滞洪区最高水位54.5 m,最大蓄滞洪量1 892 万m³。
3.2 崔家桥蓄滞洪区
7 月 22 日 0 时 30 分,崔家桥蓄滞洪区自郭盆闸上游分洪口自然漫溢进洪,最高水位(崔家桥镇政府)65.48 m,最大蓄滞洪量0.49 亿m³。
3.3 良相坡蓄滞洪区
7 月21 日20 时左右,沧河洪水自然漫溢进入良相坡蓄滞洪区;22 日,6 时5 分共产主义渠无堤段自然漫溢进洪,10 时15 分淇河闫村分洪口分洪,分泄淇河洪水进入良相坡蓄滞洪区,其间闫村分洪口门处最高水位68.13 m,蓄滞洪区内良相村最高水位68.16 m,最大蓄滞洪量2.1 亿m³。
3.4 共渠西蓄滞洪区
7 月22 日0 时左右,共产主义渠左岸无堤段自然漫溢进洪至共渠西蓄滞洪区(下片);24 日3 时左右,共产主义渠左堤刘庄村下游500 m 漫溢决口,洪水进入共渠西蓄滞洪区(上片)。上片李桥最高水位63.59 m,下片白寺桥最高水位60.08 m,共渠西蓄滞洪区最大蓄滞洪量0.95亿m³。
3.5 长虹渠蓄滞洪区
7 月 23 日 2 时 45 分,长虹渠蓄滞洪区在淇门扒口分洪。淇门分洪口长度超过140 m,长虹渠蓄滞洪区牛寨最高水位63.34 m,最大蓄滞洪量1.79亿m³。
3.6 柳围坡蓄滞洪区
7月23日12时30分,柳围坡蓄滞洪区在宋村分洪口扒口分洪;25 日,柳围坡蓄滞洪区滞洪水位达到最高,下游双鹅头村处滞洪水位为65.73 m(规划滞洪水位65.05 m),蓄滞洪区东部边界申店隔堤部分堤防被洪水冲毁,致使柳围坡蓄滞洪区内部洪水下泄进入长虹渠蓄滞洪区,柳围坡蓄滞洪区最大蓄滞洪量1.08 亿m³。
3.7 白寺坡蓄滞洪区
7月24日22时,决定启用白寺坡蓄滞洪区;25日11时30分,白寺坡蓄滞洪区在王湾扒口分洪,王湾分洪口门长度超过260 m;30 日,白寺坡蓄滞洪区内军农村最高水位60.58 m,最大蓄滞洪量2.19 亿m³。
3.8 小滩坡蓄滞洪区
7月28日,决定启用小滩坡蓄滞洪区;30日0时,小滩坡蓄滞洪区在圈里扒口分洪,分洪口长170 m,蓄滞洪区内小滩村最高水位57.59 m,最大蓄滞洪量1.08 亿 m³。“21·7”洪水蓄滞洪区运用时间汇总,详见表1。
表1 “21·7”洪水蓄滞洪区运用时间汇总
4 蓄滞洪区运用中存在的问题
4.1 蓄滞洪区运用不精准
卫河蓄滞洪区分洪口门无控制工程,分洪时主要靠机械扒口。在蓄滞洪区运用过程中,由于受暴雨大洪水来势猛的影响,信息传递慢,人员撤离仓促,扒口机械运输困难,现场无法按照调度运用预案精准启用各分洪口门,扒口宽度均小于设计宽度,分洪流量小于预案分洪流量,造成上游河道水位回落速度慢,并且缺乏分洪计量设施,无法精准运用及把控蓄滞洪区进洪情况。
4.2 有效洪水控制难度大
目前蓄滞洪区建设和河道治理尚未实施,现状运用处于尴尬局面,柳围坡、崔家桥、良相坡进洪设施基本建设完成,申店隔堤建成;长虹渠、白寺坡、共渠西、广润坡边界堤防及安全工程还未建设,不能有效控制洪水,协调坡洼和河道滞排关系。
4.3 边界堤防不完整
目前仅良相坡蓄滞洪区现有的防洪堤按20 a一遇防洪标准完成了加高加固,但仍不满足蓄滞洪区50 a一遇防洪标准。其余蓄滞洪区边界堤防如柳围坡的申店隔堤(“21·7”洪水冲毁多处)、白寺坡傅庄堤、长虹渠古阳堤、小滩坡东防洪堤存在路口多、堤身单薄、超高不足等问题,影响蓄滞洪区运行安全。此外,多数蓄滞洪区没有完整的边界围堤,依靠自然高地等高线确定范围,致使蓄滞洪区边界不清晰,不仅存在防洪安全隐患,还给蓄滞洪区运用后统计淹没面积、灾后蓄滞洪区补偿等问题造成困难。
4.4 防洪与发展矛盾突出
蓄滞洪区是流域综合防洪体系的重要组成部分,虽然近年来国家对蓄滞洪区的安全建设进行了一定投资,改善了区内生产生活条件,但由于投资有限,致使蓄滞洪区建设滞后、配套工程不全、管理措施薄弱,对区内经济社会活动缺乏有效的管理与调节,区内居民的生存安全、生产条件未得到妥善解决,许多安全措施尚未落实,防洪与发展矛盾突出。
5 思考与建议
本轮降雨雨量大、面积广、强度高,雨水无法及时排走,形成严重内涝。本次洪水在相同流量的情况下,水位要比“96·8”洪水偏高0.7~1.65 m,比“63·8”洪水偏高0.11~2.58 m;其中,淇门站本次最大流量487 m³/s,相应水位比“96·8”洪水高0.7 m,比“63·8”洪水高0.84 m。这反映出卫河淇门以下、共产主义渠刘庄以下河道的行洪能力与“96·8”洪水相比明显下降,卫河、共产主义渠河道急需清淤。根据实测的洪水数据,调整卫河共产主义渠设计水位和堤防超高,对共产主义渠(合河闸—107 段)、卫河治理工程可行性研究报告提出优化方案,共产主义渠河道加高堤防和清淤同步进行(行洪标准1 600 m³/s),发挥共产主义渠的骨干行洪排涝作用,20 a 一遇以下洪水尽量少用甚至不用蓄滞洪区。但是,蓄滞洪区是漳卫河防洪体系的重要组成部分,针对本次蓄滞洪区运用中的问题,提出以下建议。
(1)提高蓄滞洪区精准调度。对“21·7”洪水级别与重现期进行认定,根据规范要求,调整防洪规划。修建泄洪工程,解决白寺坡蓄滞洪区退水泄洪不畅问题;白寺坡分洪堰(白寺坡)、淇门分洪堰(长虹渠)改建为节制闸,有效控制进洪量,实现精准调度运行。
(2)完善卫河、共产主义渠治理工程设计。分析论证“21·7”洪水对卫河治理工程的影响,结合“21·7”洪水实际情况,完善卫河、共产主义渠治理工程设计,同步推进卫河蓄滞洪区进退洪设施建设。对浚县城至老观嘴段卫河主要河槽进行扩挖清淤,提高行洪能力;对共产主义渠盐土庄闸至老观嘴段主要河槽两侧弃土(不占耕地)扩挖,满足共产主义渠1 600 m³/s的行洪能力。
(3)完善蓄滞洪区工程与非工程措施。加大对蓄滞洪区建设力度,修建避水楼、撤退道路、围村堤等避洪设施,完善工程配套与安全措施,提高蓄滞洪区的防洪能力,对影响蓄滞洪区进退洪的村庄进行搬迁(如浚县盐土庄、码头村、老观嘴等)。加强蓄滞洪区的管理和完善非工程措施,因地制宜发展经济,在保障防洪安全的同时,促进当地社会经济协调发展,解决防洪与发展矛盾,使蓄滞洪区在防洪体系中发挥更大效用。
(4)完善水文站网体系建设。洪水发生过程中,缺少关键节点的水位和流量监测,无法有效掌握卫河、共产主义渠来水情况。对现有的合河、汲县、刘庄、五陵、元村集水文站及西元村水位站等按相关标准进行必要的设备更新和站房及附属设施的修缮,提高测验精度;针对蓄滞洪区水尺无人值守、读数不精确、观测不及时、信息传递不及时等问题,增加蓄滞洪区自动观测设备,如牛寨、良相、白寺、军农村、王湾等蓄滞洪区内关键水尺的远程监测,准确掌握蓄滞洪区分洪情况,控制蓄滞洪区进洪量;增加水文测报站点,如滑县长虹渠、浚县白寺坡退水闸、共渠西等,便于洪水调度。
6 结语
“21·7”洪水蓄滞洪区启用过程中,蓄滞洪区进退洪流量无法控制成为主要问题,反复扒口、封堵,严重浪费人力、物力、财力,更无法精准运用蓄滞洪区,有效控制洪水。因此,将原分洪口门的分洪堰改为节制闸,修建泄洪工程,完善水文网站体系建设,掌握蓄滞洪区分洪精度,控制蓄滞洪区进洪量,使蓄滞洪区在海河流域防洪体系中发挥更大效用。