河北省雨洪资源优化利用研究

张 文

（河北省水文勘测研究中心，河北 石家庄 050031）

河北省水资源严重短缺，地下水严重超采，雨洪水既是一种严重威胁人类安全的灾害，又是一种重要的水资源。汛期降雨量占全年的70%～80%，汛期既是防洪保安全的关键时期，又是集雨蓄水的黄金季节。在确保防洪安全的前提下，开展雨洪资源优化利用研究，通过水库科学调度、水系连通、河道坑塘存蓄等举措，切实留住用好雨洪资源，实现人与洪水和谐共处，是解决河北省水资源短缺、地下水超采问题，提高水资源承载能力的重要措施。

1 河北省自然状况及雨洪水特点

1.1 自然地理

河北省位于华北平原北部、内蒙古高原东南部，国土面积18.88 万km2，总的地势为西北高、东南低，太行山、燕山环抱河北平原，对全省降水和河流分布影响显著。燕山山地和丘陵植被较好，河流源远流长；太行山山地丘陵区山势陡峭，河流源短流急；河北平原背山面海，地势平缓，分为山前冲积洪积平原区、中部冲积湖积平原区和滨海冲积海积平原区。

1.2 雨洪水特点

河北省属半湿润半干旱大陆性季风气候，多年平均降雨量521mm，降雨量呈现年际变化大、年内分布不均、空间分布差别大等特点。从年际变化看，20世纪五六十年代以来，大体呈现震荡式下降趋势，且年际间分布极不均衡，1964 年降水量为778.6 mm，而1997年严重干旱降水量只有367.3 mm；从年内分配看，6—9 月汛期降水量约占全年降水量的80%，且主要集中在7、8 月；从区域分布看，受气候、地形等因素影响，降水量分布总的趋势是燕山、太行山迎风坡为多雨带，分别向西北和东南两侧递减；从流域分布看，河北省海河流域中滦河水系降雨量最大，多年平均为563 mm，内陆河流域降雨量最少，多年平均为383 mm。

1.3 河流水系

河北省分属海河、辽河和内陆河流域。海河流域面积17.27万km2，占全省面积的91.5%，遍布全省大部分地区，从北向南主要分为滦河、北三河、永定河、大清河、子牙河、黑龙港及运东诸河、漳卫河等七大水系。根据全国第一次水利普查统计成果，河北省流域面积50 km2以上河流共1 386条，总长40 916 km。河北省河流大概可分为2 种类型：一种类型是发源于太行山、燕山背风坡的河流，如漳河、滹沱河、永定河、潮白河、滦河等，这些河流源远流长，山区汇水面积大，水系集中，比较容易控制；另一种类型是发源于太行山、燕山迎风坡的河流，如卫河、滏阳河、大清河、北运河、蓟运河、冀东沿海河流等，其支流分散，源短流急，洪峰高、汇流短，难以控制，此类河流的洪水多是经过洼淀滞蓄后下泄。

1.4 工程体系

按照“上蓄中疏下排、适当地滞”的防洪治理方针，经过几十年建设，在河北省境内修建了大中小型水库1 000 余座，构筑河道堤防1.1 万km，建设蓄滞洪区13处，新辟了子牙新河、漳卫新河等入海通道，各河系基本建成“分区防守、分流入海”的工程体系。

1.5 入海水量

近20 a 入海总水量为176 亿m3，主要集中在2012、2013、2016、2018 年4 个大水年份，占65%；从年内分配看，入海水量主要集中在汛期，占77%；从空间分布看，主要集中在滦河及冀东沿海，占74%。2019 年实际入海水量9.7 亿m3，其中滦河及冀东沿海8.7 亿m3、占90.2%。2000—2019 年入海水量，如图1所示。

图1 2000—2019年入海水量

2 洪水遭遇分析

2.1 河系间洪水遭遇分析

受地理位置和气候条件影响，河北省各流域同时发生暴雨洪水的概率很小，但发生相邻量级的洪水可能性很大，当有一个水系发生特大洪水时其他水系发生大洪水的可能性很大；当有水系发生大洪水时，其他水系可能发生较大洪水。从近30 a 河北省实际发生的3 次暴雨洪水情况看，1996 年“96·8”洪水主要发生在子牙河流域的滹沱河，2012 年“7·21”洪水主要发生在大清河流域拒马河和滦河流域长河、潵河，2016 年“7·19”洪水主要发生在子牙河流域的滏阳河水系，2021 年洪水主要发生在漳卫河流域、子牙河流域。

2.2 山区与平原洪沥水遭遇分析

逐年对6—9 月山区、平原代表性水文站水量进行统计，分析洪沥水遭遇情况，山区洪水与平原沥水基本不遭遇，为雨洪水资源化提供了可能。

3 总体思路

遵循“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路，统筹防洪安全与雨洪资源利用，统筹山区拦蓄与平原存蓄，统筹工程与非工程措施，以防洪保安全为前提，以多蓄水、多兴利为目标，创新举措，科学调度，通过“水库调蓄、河道引蓄、坑塘存蓄、蓄滞洪区滞蓄”等蓄水保水综合措施，充分利用汛期雨洪资源，切实留住用好水资源。对于超20 a一遇的较大洪水，以防洪保安全为主，最大限度减少洪灾损失。对于中小洪水，在保障防洪安全的前提下，充分利用现有水库、河渠、坑塘、蓄滞洪区组成的水系水网工程体系，引蓄雨洪资源；对于较大洪水，以防洪保安全为主，按照洪水调度方案和指令，科学有序宣泄洪水。雨洪资源优化利用，应重点遵循以下原则。

（1）保障安全，应蓄尽蓄。在保障防洪工程安全和人民群众生命安全的前提下，创新举措，充分发挥水库、河道、坑塘、蓄滞洪区等工程的调蓄作用，实现雨洪资源利用最大化。

（2）精准预测，科学调度。利用气象、水文预测预报系统，超前预测和滚动预报，提高精准度，上下游统筹，区域间互济，科学调控，防洪兴利兼顾。

（3）蓄滞引补，有序利用。依托现有水系水网工程体系，上游调蓄与调度，中游疏导与滞蓄，下游排洪与分引，蓄、滞、引、渗、补有机结合，减少雨洪水入海水量。

4 总体布局

（1）上游山丘区，充分利用水窖、水池、塘坝等山区集雨工程和水土保持工程，延长洪水汇流时间，坦化洪水过程；充分发挥上游大中型水库拦洪、削峰、错峰作用，合理存蓄水资源。

（2）山前平原区，利用山前行洪河道河面宽阔、槽蓄能力大、渗漏性能好的特点，合理引渗补充地下水，削减洪峰，为下游河渠引蓄洪水创造条件。

（3）中下游平原，根据上游来水及河道水情，充分利用平原河网工程体系，通过优化闸涵枢纽调度，利用蓄水闸、节制闸、橡胶坝等进行河道拦蓄，利用坑塘进行存蓄雨洪资源，结合分洪适时启动蓄滞洪区蓄洪。

5 主要举措

5.1 科学预测预报

结合雨情水情工情实施动态预报、精准调度，统筹水库、河道、蓄滞洪区的调洪、行洪、蓄洪能力，科学分析研判，优化洪水调度，充分利用水库、河道、坑塘、蓄滞洪区引洪蓄洪滞洪缓洪，在确保防洪安全的前提下，实现雨洪资源利用最大化。

5.2 强化管理调度

（1）强化统一调度机制。按照《河北省大中型水库汛期调度运用方案》《河北省主要行洪河道洪水调度方案》进行洪水调度，科学合理引蓄雨洪资源。

（2）完善水库动态调度机制。根据河北省降雨特点，采用分段浮动控制汛限水位。汛前结合灌溉和生态补水，降低蓄水位，及时腾库迎汛；主汛期严格控制汛限水位，保障防洪安全；后汛期逐步抬高汛限水位，有序增加水库蓄水。

（3）完善河渠、坑塘引蓄调度机制。根据不同河系的雨情、水情、工情变化及引蓄能力，各地要及时组织有关部门会商，研究引蓄水方案，切实用好水资源。

5.3 水库调蓄调度

河北省境内修建了大中型水库65 座，总库容112.83亿m3，大中型水库主汛期对应水库库容33.99亿m3，后汛期对应水库库容49.33亿m3。

前汛期，科学预测水库来水，对位于汛限水位以下的水库，适时拦蓄雨洪水；对于超过汛限水位的水库，结合下游灌溉、生态补水，及时预泄腾库至汛限水位以下；主汛期，严格汛限水位控制，强化会商分析研判，统筹考虑上下游防洪形势及水库自身安全，科学精细调度；后汛期，汛限水位采用分段浮动控制，通过抬高汛限水位，增加蓄水库容，将雨洪水拦蓄在水库。

5.4 河道引蓄调度

全省流域面积在200 km2以上的河流共计307条，其中流经平原区的有117 条，河道长度约0.6 万km，河道渗蓄、拦蓄能力较大。

5.4.1 分时段引蓄研究

前汛期，对位于预泄腾库下游的河道，抢抓上游雨洪水下泄有利时机，利用河渠、坑塘多引蓄雨洪资源，用于农田灌溉，减少地下水开采，回补地下水；主汛期，强化会商分析研判，统筹考虑上下游防洪形势及河道安全，合理拦蓄雨洪资源；后汛期，通过节制闸、橡胶坝等存蓄在河道，利用沿岸闸涵枢纽引蓄至河渠、坑塘，将后汛期的雨洪资源尽可能地拦蓄下来。

5.4.2 分河系引蓄研究

（1）漳卫河水系。主要包括漳河、卫河、卫运河、漳卫新河等，流域总面积3.8 万km2，河北省境内面积不足0.4 万km2。流域降雨主要在山西、河南2 省境内。漳河上游可利用涉县漳南渠、漳西渠、漳北渠、邯郸市大跃峰渠和磁县小跃峰渠等引水，引水时需注意避开洪峰，以防止因洪水携带大量泥沙而淤积渠道。漳河岳城水库下游，卫河、卫运河遇中小洪水时，可通过民有渠、东风渠、卫西干渠及沿岸扬水站点或下游河道相机引水入黑龙港和运东地区。

（2）子牙河水系。主要包括滏阳河、滹沱河两大河系，两河洪水在献县枢纽汇合后经子牙新河下泄入海，流域总面积4.8万km2，河北省境内面积2.8万km2。滹沱河上游遇中小洪水时，可通过里榭涵洞相机引水入清南地区。艾辛庄枢纽以上来水小于5 a 一遇时，可利用商店、孙家口、北陈海等涵洞相机引水入滏东排河、老盐河、衡水湖等清凉江以西的黑龙港地区；艾辛庄枢纽以下中小洪水可利用滏东排河，将水输入南排河及北排河，本着先下后上的原则相机拦蓄，这样，既可减轻滏阳新河和子牙新河深水河槽行洪的压力，提高宁晋泊和献县泛区的滞洪启用标准，又可以有计划地利用洪水排污、冲淤，改善河口的淤积状况，并可引洪蓄水灌溉及回灌地下水。子牙河系的中小洪水可利用子牙河相机为沿河各县引蓄水。

（3）大清河水系。主要包括南北两支，南支为赵王河水系，各河均汇入白洋淀，由枣林庄枢纽下泄，经赵王新河汇入东淀；北支为白沟河水系，经新盖房分洪道汇入东淀。大清河水系洪水经天津市独流减河和海河干流入海，流域总面积4.3 万km2，河北省境内面积3.5 万km2。大清河南支遇中小洪水时，可通过王大引水线路，将水相机引至清南地区、黑龙港地区及大浪淀水库；北支遇中小洪水时，可利用太平庄闸、中亭河相机向清北地区引水。

（4）黑龙港运东水系。主要包括南排河和北排河两大平原排沥河道，流域总面积2.2 万km2，基本全部在河北省境内。其中，南排河上游纳滏东排河、老盐河、清凉江至黄骅市赵家堡入海；北排河纳港河西支、中支、东支和本支至天津入海。该区是洪水资源利用的重点地区，通过闸涵枢纽引调相邻子牙河水系和漳卫河水系雨洪资源，进入滏东排河、清凉江、南运河、宣惠河平原水网系统。

（5）永定河水系。主要包括桑干河、洋河两大支流。官厅水库以上地区，利用桑干河、洋河两岸引洪淤灌工程，提高洪水资源利用量；中下游平原地区，可利用北马庄、杨官村等闸向清北地区引蓄洪水资源。中小型洪水可择机利用永定河泛区北前卫埝和南小埝之间的区域进行洪水利用。

（6）北三河水系。主要包括北运河、潮白河、蓟运河等，流域总面积3.6 万km2，河北省境内面积1.8万km2。当发生中小洪水时，优化调度吴村枢纽，利用潮南、岭子等闸向五一渠、梁务干渠等引蓄潮白河洪水资源；优化调度土门楼枢纽，向北运河、青龙湾减河引水；利用小河口、盛庄子等排灌泵站引蓄蓟运河洪水入玉田洼河网；利用白宫屯、大和平等闸引蓄还乡河洪水资源。

（7）滦河水系。主要包括滦河及冀东沿海诸河，流域总面积5.4 万km2，河北省境内面积4.6 万km2。利用岩山渠首向滦河下游灌区输水，进而利用灌区渠系、坑塘、洼淀及河渠闸坝引蓄洪水资源；洋河水库利用洋河灌区渠首分引洋河洪水进入洋河灌区渠系系统，利用闸坝引蓄洪水。

5.5 坑塘存蓄

河北省中南部平原现有坑塘1 万余座，蓄水能力8亿m3，其中与河道相连、能引蓄雨洪资源的坑塘1 000余处，蓄水能力1.7亿m3。根据上游河渠来水，通过闸涵调度，多引蓄雨洪水用于农田灌溉，回补地下水。

5.6 蓄滞洪区滞蓄

全省13 处蓄滞洪区，蓄滞洪区洪水资源利用包括2个途径，一是存蓄洪水汛后直接利用，一是通过入渗补充地下水间接利用。在分洪蓄洪期间，综合洪水来量和蓄滞洪区运用原则，适时启动合理安排蓄滞洪区蓄泄，适当延长蓄滞洪区滞洪时间，增加地下水下渗补给。近期顺应滞洪形势和滞洪需要，扩大安全区，在做好居民转移、避险的基础上，充分利用蓄滞洪区内的河道和坑塘蓄水，发挥蓄滞洪区入渗回补地下水的功能；远期则应站在洪水资源化的角度变被动启用为主动启用，特别是对渗漏性好适合地下水回补的小清河分洪区、永定河泛区、献县泛区、兰沟洼、宁晋泊、大陆泽等蓄滞洪区，合理规划安全区、蓄水区和缓冲区，实施分区利用，主动引洪、过洪、适当蓄洪，增加洪水资源利用能力，包括汛后引用蓄滞洪区存蓄的地表水和利用蓄滞洪区存蓄的洪水回补地下水。

6 问题与建议

洪水资源利用是在汛期洪水调度过程中实现的，在获得水资源利益的同时，难免存在一定风险，主要包括防洪风险、经济损失等。①防洪风险，若主动引入防洪标准以下的洪水入蓄滞洪区或保留正常分蓄的洪水作为水资源储备或回补地下水，将占用部分蓄洪库容，若随后发生超标准洪水，可能会影响蓄滞洪区防洪能力的发挥；②经济损失，在蓄滞洪区无论是回补地下水型还是蓄洪利用型，由于蓄滞洪区土地基本上已开发利用，会造成农作物被淹等经济损失。

建议加强洪水利用和地下水库调蓄洪水的技术研究，开展淹没损失补偿机制研究，进一步完善防汛及雨洪资源利用机制，健全预测预警、洪水调度制度，细化调度措施，确保防洪安全，实现雨洪资源优化利用。