滦河下游防御超标准洪水对策探讨
2022-12-08徐好峰高滢钦周广刚
徐好峰,高滢钦,周广刚
(海河水利委员会引滦工程管理局,天津 300393)
1 流域洪水特性
1.1 河流水系
滦河发源于丰宁县,经沽源县进入内蒙古自治区,至外沟门子又进入河北省境内,最终于乐亭县汇入渤海,流域面积44750 km2,其中山区面积43940 km2、平原面积810 km2。干流全长888 km。
滦河多伦以上属高原,地势平坦;郭家屯以下至潘家口河段穿行于燕山峡谷间,河道比降大,河道蜿蜒曲折;潘家口水库以下流经迁西县,过桑园峡谷进入迁安盆地;滦县京山铁路桥以下进入平原区,两岸筑有堤防。
滦河水系形状上宽下窄,上、中游平均宽约100 km,滦县以下至入海口平均宽约20 km。沿滦河干流自上而下汇入的主要支流有:小滦河、兴州河、伊逊河、蚁蚂吐河、武烈河、白河、老牛河、柳河、瀑河、潵河、长河、清河和青龙河等[1]。滦河流域主要支流情况,详见表1。
表1 滦河主要支流统计
1.2 洪水特性
滦河流域所跨纬度较大,地处温带、暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区,降雨时空分布不均,降雨量年内分配集中,暴雨洪水主要集中在7月下旬至8月上旬,年际丰、枯变化悬殊,常出现连丰连枯现象,洪水具有陡涨陡落、峰高量大的特点,潵河等暴雨中心产汇流快,容易造成洪涝灾害。
1.3 典型历史大洪水
滦河水系洪水特点是峰高量大,地区分布不均匀,主要来自燕山南麓的暴雨区。据实测资料统计,在1958、1959、1962、1964、1984、1994及2021等年较大洪水中,主要来自潘家口以上的有1958、2021年,其最大6 d洪量分别占滦县站同期洪量的65%和73%,其余年份均主要来自潘家口以下区间,其最大6 d洪量占滦县站同期洪量的59%~84%。
滦河水系有水文记载以来发生的全流域性最大洪水年份为1962年,滦县站实测洪峰流量达34000 m3/s,最大3 d洪量达42.6亿m3,最大7 d洪量达50.1亿m3。具体情况如下。
1962年7月24—26日降雨量均大于300 mm。承德县连续降雨36 h,降雨量391mm。武烈河洪峰流量2680 m3/s。承德地区中南部各县受害严重,京承、锦承2条铁路桥梁8处被冲断。迁西县持续降雨48 h,县城西北坡埝漫决,城关洪水漫溢。迁西、迁安县城被大水围困12 h。滦河铁路桥出现有水文记载以来最高水位29.6 m,洪峰流量34000 m3/s,超过保证流量9000 m3/s。
2 防洪工程体系
2.1 水库工程
滦河现有6座大型水库和12座中型水库,其中西山湾、庙宫、双峰寺、潘家口、大黑汀、桃林口6座大型水库总库容45.46亿m3,防洪库容11.359亿m3,控制流域面积40160 km2,占山区面积的91.4%。大型水库主要技术指标,详见表2。
表2 滦河中下游大型水库主要技术指标
2.2 河道堤防
滦河干流上游为山区河道,两岸无堤,大黑汀水库以下至罗家屯段的迁西县城左右岸筑有堤防,城区两岸防洪堤间过流能力12350 m3/s。西峡口以下进入山前平原区,河道分汊,迁安市段左右岸筑有堤防,城区两岸防洪堤间过流能力20000 m3/s,两城区防洪堤间过流能力均已达到20 a一遇设计标准。
京山铁路桥至入海口段为平原河道,两岸筑有防洪大堤和防洪小埝。防洪大堤分为左、右堤,其左堤设计流量25000 m3/s,现状行洪能力20000 m3/s;右堤上段(京山铁路桥至汀流河镇)设计流量25000 m3/s,已基本达到设计标准;右堤下段(汀流河镇至袁庄)设计流量25000 m3/s,现状行洪能力15000 m3/s。防洪小埝分为左、右堤,其左堤设计流量8230 m3/s,现状行洪能力4000 m3/s;右堤上段(大李庄至后沙铺村段)设计流量8230 m3/s,现状行洪能力6000 m3/s;右堤下段(后沙铺村至入海口段)设计流量8230 m3/s,现状行洪能力4000 m3/s。滦河中下游河道行洪能力详见表3,主要堤防现状详见表4。
表3 滦河中下游河道行洪能力m3/s
表4 滦河主要堤防现状
2.3 水闸枢纽
滦河下游建有段庄子水闸枢纽,位于滦河干流和二滦河交汇处,主要功能为挡水(阻挡干流水量进入二滦河河道),闸上设计水位3.0 m,设计泄量52.8 m3/s。
2.4 橡胶坝
承德地区滦河干支流已建成橡胶坝39座,总蓄水量为1028.66万m3。其中,滦河干流上建成橡胶坝3座,包括承德双滦区段2座、承德县城段1座;滦河支流上建成橡胶坝36座,包括武烈河承德市区段12座、老牛河承德县城段4座、瀑河宽城县城段5座、瀑河平泉县城段5座、伊逊河隆化县城段3座、牤牛河滦平县城段5座、柳河兴隆县城段2座。
唐山地区滦河干流上已建成橡胶坝12座,总蓄水量为5329万m3,包括迁西县城段橡胶坝1座、迁安市区段橡胶坝8座、滦州市区段橡胶坝1座、乐亭县橡胶坝2座。
目前,滦河防洪工程体系存在薄弱环节,多数堤防尚未达到防洪规划治理要求,堤防达标率不足40%,除险加固工程建设相对滞后。
3 滦河下游超标准洪水对策
滦县水文站是滦河下游干流唯一水文站,滦河干流京山铁路桥以下河段依据滦县站水位进行调度,警戒水位为26.0 m(大沽高程,下同)。
滦河下游干流涉及唐山市滦州市、滦南县、乐亭县和秦皇岛市昌黎县,经济发达,乡镇较多,人口密集且无蓄滞洪区,选择弃守地区非常困难。滦河下游发生洪水时,潘家口、大黑汀和桃林口水库将根据洪水预报在保证工程安全的前提下,实行联合调度,充分发挥3个水库拦洪蓄洪、削峰错峰作用,努力减轻滦河下游地区防洪压力。当下游河道水位持续上涨、对滦河下游防洪小埝进行抢护、滦河下游防洪小埝经抢护无效后,将进行扒口分洪,扒口后防洪小埝仍告急,或预报洪峰流量将继续上涨,综合考虑滦河下游地区自然地理、经济发展及防洪工程情况,将对防洪大堤实施扒口分洪,确保滦州市、滦南县、昌黎县安全。
当滦县水文站水位达到28.5 m(保证水位)或流量达到15000 m3/s且河道水位继续上涨时,对汀流河镇至袁庄段防洪大堤加强巡查防护,出现险情及时通过加筑子埝的方式进行抢护。
当滦县水文站水位达到29.0 m或流量达到20000 m3/s且河道水位继续上涨时,对于庄子至王家楼段防洪大堤加强巡查防护,出现险情及时抢护。若汀流河以上段右岸防洪大堤仍出现险情威胁堤防安全且防洪大堤经全力抢护后依然告急时,在汀流河镇丰庄村南、杨家房子与薛家堡之间、徐家房子村南3处扒口向乐亭县境内分洪。若分洪后行洪区内过水滞水较深,乐亭县城防洪压力过大,对影响洪水下泄的唐港铁路进行扒口分洪。如采取上述措施后河道水势仍在上涨,可在汀流河镇附近扒口分洪[2]。
当滦县水文站水位达到29.40 m或流量达到25000 m3/s且河道水位继续上涨时,对京山铁路桥至汀流河镇段防洪大堤加强巡查防护,出现险情及时抢护。
4 保障措施
4.1 构建滦河流域信息共享机制
滦河流经丰宁、正蓝、多伦、隆化、滦平、承德、兴隆、宽城、迁西、迁安、卢龙、滦县、滦南、乐亭等27个市、县(旗),流域涉及不同的行政区划,水利工程分属不同的地区和部门,各地区和各管理部门的信息化建设标准不同、资金投入不同、工程管理水平不同,在一定程度上阻碍了滦河流域各地区、各部门之间的水雨情、工情及其他水利信息的互通。为此,应建立滦河上下游信息共享机制,加强天气形势、降雨和洪水预报的信息共享,根据流域气象、水文部门预报及时发布预警信息[3]。
4.2 完善滦河中、下游地区超标准洪水避险转移和安置预案
滦河防洪工程体系存在薄弱环节,多数堤防尚未达到防洪规划治理要求,尤其是滦河下游小埝现状防洪标准只有3 a一遇,均未达到设计防洪标准,且防洪小埝和大堤之间有10万余人、1.33万hm2土地,群众转移和避险安置的责任重大[4]。为此,应进一步强化转移安置相关责任人,明确避险转移及安置人员数量,落实运输车辆、转移路线、安置区域等。
4.3 加强潘家口、大黑汀和桃林口水库联合错峰调度研究
潘家口、大黑汀水库位于滦河干流上控制滦河流域面积的80%,桃林口水库位于滦河下游支流青龙河上,青龙河是滦河流域水量最丰沛的支流。滦河下游的洪水由潘家口、大黑汀和桃林口水库下泄洪水以及大黑汀、桃林口水库下游区间洪水组成,潘家口、大黑汀、桃林口水库洪水调度直接关系着滦河下游河道堤防的防洪安全。为此,应充分发挥潘家口、大黑汀和桃林口水库蓄洪、滞洪、削峰和错峰的作用,加强潘家口、大黑汀和桃林口水库联合错峰调度,确保滦河下游防洪安全[5]。
4.4 强化滦河河道治理
滦河流域大部分河道径流衰减、淤积严重,河滩上种植庄稼林木等违规侵占现象突出,部分河段还有非法采砂问题。为此,应充分发挥河湖长制的制度优势,在流域河湖长制联席会议制度框架下,进一步完善中央直管河库和地方河湖长办联防联控机制,针对妨碍行洪的违法建筑、非法种植树障、高秆作物等问题,坚决予以清理整治,确保河道畅通,提高泄洪能力;结合防洪规划修编开展主要行洪河道及水文断面基本情况调查,根据流域实测洪水演进、工程和社会经济变化,进一步复核校正重要水文断面水位流量关系和河道现状及强迫行洪能力,为防洪调度决策提供支撑。
5 结语
滦河下游防御超标准洪水对策是依据现有的防洪工程体系并结合洪水预警预报、科学调度决策等非工程措施所作出的现实选择。发生超标准洪水时,对于减少洪灾损失、确保重点防洪保护区的安全具有重要意义。希望通过强化滦河“预报、预警、预演、预案”措施,同时推进滦河下游防洪工程建设,使滦河水系的广大保护区得到有效保护和工农业生产可持续发展。