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完善海河流域防洪工程体系的思考
——漳卫河“21·7”洪水防御启示

2023-01-02朱晓春毛慧慧魏广平

中国水利 2022年8期
关键词:滞洪区海河防洪

袁 军,朱晓春,毛慧慧,魏广平

(水利部海河水利委员会,300181,天津)

海河流域是我国的政治文化中心、重要工业基地和三大粮食生产基地之一,战略地位极其重要。 流域河流众多,水系分散,是我国水旱灾害严重地区之一。 经过几十年治理,流域防洪减灾体系基本建成,为经济社会持续健康发展提供了防洪安全保障。 近年来,京津冀协同发展、高标准高质量建设雄安新区等国家重大战略的实施,对海河流域防洪安全保障提出了新要求。

2021 年海河流域遭遇持续强降雨, 漳卫河发生历史罕见夏秋连汛。漳卫河“21·7”洪水暴露出流域防洪减灾体系仍存在短板弱项,尤其是防洪工程体系中薄弱环节具有风险隐患大、易致灾的特点。 本文结合场次暴雨洪水防御情况,系统回顾流域防洪工程体系建设成就和面临的新形势,全面检视了防洪薄弱环节,基于加强流域的统一治理管理提出完善防洪工程体系对策建议,为全面提升流域洪涝灾害防御能力提供参考。

一、海河流域防洪工程体系建设取得的成就

海河流域由滦河、海河、徒骇—马颊河三大水系组成, 呈扇形分布。夏季受海洋性气团和太平洋副热带高压影响,具有暴雨集中、强度大的特点。 流域山区与平原区近乎直接相交,河流源短流急。 特殊的气候和地形条件致使流域洪水预见期短、突发性强, 从山区降雨到出山口出现洪水,长的不过1~2 天,短的仅有几个小时;洪峰高,流域洪峰模数大;洪量集中,最大30 天洪量一般占汛期洪水总量的60%~90%; 洪水空间分布受地形影响明显,太行山、燕山迎风区为大暴雨集中地带,极易造成特大洪水。

新中国成立后,海河流域的防洪减灾工作得到党中央、国务院的高度重视,先后开展了四次全流域范围的水利规划,国务院相继批复了《海河流域近期防洪建设的若干意见》《海河流域防洪规划》等一系列专业专项规划。 在历次规划的指导下,特别是1963 年毛主席发出 “一定要根治海河”的伟大号召,按照“上蓄、中疏、下排、适当地滞”的防洪治理方针,经过多年建设,形成了“分流入海、分区防守”的防洪格局,基本建立了以大型水库为骨干,河道堤防为基础,蓄滞洪区为依托的防洪工程体系。 目前,海河南系基本可防御1963 年型洪水,北系基本可防御1939 年型洪水,均相当于50 年一遇标准。

二、防洪面临的新形势及新挑战

一是全面贯彻党中央、国务院对加强自然灾害防治工作的总体部署,要求践行“十六字”治水思路。 党的十八大以来,习近平总书记就水安全工作作出一系列指示批示, 明确提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,为做好水安全保障工作提供了根本遵循。 必须准确把握和深入贯彻“十六字”治水思路,切实提高洪涝灾害防御能力,不断满足人民群众对持久水安全、优质水资源、健康水生态、宜居水文化的现实需求。

二是服务国家经济社会发展实现第二个百年奋斗目标,要求提升洪涝灾害防御能力。 当前,我国踏上全面建设社会主义现代化国家新征程。京津冀协同发展、高标准高质量建设雄安新区等国家重大战略深入推进,重点区域产业、人口以及资源空间布局优化重组,对流域洪涝灾害防御提出新要求。 迫切需要树牢底线思维,降低潜在风险,以流域为单元,坚持系统观念和问题导向,强化流域治理管理“四个统一”,优化调整流域防洪策略、完善防洪工程体系、提升洪涝灾害防御能力,为第二个百年奋斗目标提供坚实水安全保障。

三是着力推动水利高质量发展,要求提升洪涝灾害防御能力。 提升水旱灾害防御能力是实现新阶段水利高质量发展的目标之一,李国英部长明确提出,推动新阶段水利高质量发展是一项复杂的系统工程,完善流域防洪工程体系作为其首要实施路径,是大幅提升水旱灾害防御能力、大幅降低水旱灾害损失率的重要举措。 海河流域防洪目标具有点多面广、防洪任务重、政治影响大的特点,亟须加快防洪薄弱环节建设,完善流域防洪工程体系, 提升洪涝灾害防御能力,推动流域水利高质量发展。

四是有效应对极端天气变化风险,要求局部优化调整流域防洪体系。随着流域人口增长和经济社会快速发展,城镇化建设、土地利用等下垫面条件变化,流域产汇流条件和产汇流规律明显变化,加之近年来“16·7”暴雨洪水、“安比” 台风、“利奇马”台风、“21·7”洪水、2021 年罕见秋汛等极端天气事件发生频率增加,洪涝灾害的突发性和不确定性增强。 此外,流域中下游地区普遍存在的地面沉降致使河系蓄、滞、泄关系发生明显变化,洪涝灾害防御难度增大。 需要进一步巩固、完善、优化防洪体系,有力有序有效应对极端天气事件风险。

五是全面构建智慧水利体系,要求加快数字孪生海河建设。 海河流域信息化建设起步早, 但后续发展缓慢,现有信息化水平难以支撑洪水防御工作,智能化辅助决策水平不高。必须加快智慧水利建设, 综合运用物联网、大数据等多种现代化信息技术,打造覆盖全流域水利信息实时感知体系,构建流域数字孪生平台,建设高效协同的海河流域智能业务决策分析系统及智慧调度中心,实现流域洪水防御的预报、预警、预演、预案功能,增强防洪风险指导和管控水平。

三、对标高质量发展要求,完善流域防洪工程体系

1.流域防洪工程体系距离国家自然灾害防治工作要求仍有差距

一是重要防洪对象防洪体系尚不完善,防洪保安压力大。 雄安新区、北京城市副中心等重要防洪保护对象的防洪安全主要依托河系防洪体系进行保障,现状这些重要防洪保护对象的防洪工程体系尚未建成,还不能完全适应其防洪保安要求。

二是部分河道尚未完成系统治理,河道泄洪能力锐减。 海河流域骨干堤防达标率仅为65%,河道治理地区差异较大,进度不一、连续性差,部分未达到防洪标准,河道泄流能力上下游不协调。 “21·7”洪水期间,卫河干流堤防受高水位长时间浸泡,出现管涌、漫溢决口。 漳卫新河、子牙新河、滦河等河口尚未治理,入海尾闾不畅,泄洪能力不足。

三是蓄滞洪区建设不足,导致调度运用难。 流域内蓄滞洪区工程建设与管理较为滞后,28 处蓄滞洪区中半数以上未建设进退洪控制设施或口门等工程,靠临时扒口分洪,分洪水量、淹没范围、退洪时机等难以控制,一旦发生流域性大洪水,蓄滞洪区难以启用或无法正常运用,严重影响防洪体系整体作用的发挥。

四是部分控制性水库带病运行,洪水调蓄能力不足。 存量的大中型病险水库基本完成除险加固,但少量水库又出现新的病险,亟待鉴定;部分中小型水库尚未完成除险加固。 部分支流如子牙河系的洺河流域缺少大型防洪控制工程,致使邯郸市区、南水北调中线工程、京广铁路等重要区域和基础设施直接面临较大洪水威胁。 流域内多数水闸年久失修。

五是河道管理薄弱,违法侵占河道的现象比较普遍。 由于河道多年未行洪,河道及滩地碍洪设施直接影响河道正常行洪,漳卫河“21·7”洪水期间,卫河、共渠、卫运河等骨干行洪河道因此出现不同程度的阻水现象,影响洪水下泄, 增大上游河道防洪压力;且部分堤防坡脚被挖除,破坏或局部坍塌,存在安全隐患。

2.“四预”能力难以有效支撑洪水防御实战工作

一是实例算据不足,预报精度有待提高。 海河流域多年没有流域性大洪水,经济社会发展导致下垫面产生较大变化, 造成水文模型验证困难,预报方案和模型参数修订滞后,预报精准度不高。

二是水文监测监控覆盖率不高,预警体系不完备。 河道水文监测设施不完善,中小水库、中小河流预警能力较为薄弱, 部分水文站基础设施建设标准低,设备设施老化,新一代信息技术在水文监测体系中应用较少, 水文监测能力距现代化要求差距较大, 难以支撑实时监测预警工作。

三是系统功能不完善,预演现代化水平低。 流域现有业务系统零散、功能不完善,预报调度一体化水平较低,缺乏基于大数据和人工智能为一体、 涉及多专业的综合业务平台,信息化对洪水防御业务支撑保障能力明显不够,智能化辅助决策不足。

四是水工程联合调度要求体现不充分,方案预案实用性不强。 水库、蓄滞洪区等水工程联合调度基础研究工作薄弱;根据历史洪水推演编制的方案预案,对流域下垫面、水工程以及社会经济的变化情况体现不够,面对未来可能发生的洪水, 科学调度、精准施策难度较大。

此外,防洪工程建设维护资金投入总体不足,建设项目前期审批涉及部门多,审批时间长,在一定程度上影响了工程建设进度。

四、完善流域防洪工程体系的建议

1.加强顶层设计,强化流域统一规划

对标“三新一高”要求,从整体提升防洪安全保障程度、科学提高防洪标准、强化洪涝风险防范、减轻洪涝灾害风险的角度出发,高质量开展新一轮防洪规划修编工作。 针对京津冀协同发展等国家重大战略实施带来的流域区域重要保护对象、 区域产业、人口以及资源空间布局优化重组等需求,研究提出流域防洪减灾总体部署和目标任务, 合理确定防洪标准。 协调流域防洪与区域排涝关系,进一步优化流域防洪区划和工程布局,系统规划河道及堤防、水库、蓄滞洪区建设,完善防洪规划体系。

2.推进项目实施,强化流域统一治理

(1)推进系统达标治理,切实提高河道泄洪能力

加强重要河道和主要支流防洪达标提升。 围绕雄安新区和北京城市副中心建设, 实施大清河中游河道、潮白河等骨干堤防提标升级。 以河系防洪薄弱环节为重点,加快推进漳卫河“21·7”洪水灾后重建系统治理工作。 对堤防达标率低、河道过流能力不足的滦河、子牙新河等主要支流河道和跨省河流实施达标建设和河道综合整治。

加强河口综合整治。 加快完善滦河口、 子牙新河口等综合治理规划,完善海河口、独流减河口、漳卫新河口等河口治导、控导工程建设,强化治导线约束,规范河口开发建设活动,保障河口畅通。

加快中小河流治理。 以防汛抗旱水利提升工程治理任务为重点,有序推进温榆河、安阳河等中小河流系统治理。 持续推进穿越南水北调中线工程河段防洪影响处理后续工程,对存在隐患的河道(沟)进行治理。

(2)消除水库隐患,全面增强洪水调蓄能力

实施病险水库(闸)除险加固。 全面完成现有124 座病险水库除险加固,特别是对“21·7”洪水期间暴露出安全隐患的水库加快开展灾后修复重建,消除存量隐患,同时对无泄洪控制工程的中型水库增设控制工程。实施好海河闸除险加固工程建设,推进四女寺南闸、节制闸等病险水闸除险加固。 建立健全水库水闸常态化安全鉴定、除险加固机制,督促地方落实主体责任,对新增病险工程及时进行除险加固。

扎实开展控制性枢纽前期论证。综合考虑防洪效益、建设征地、移民安置、环境影响、项目投资等因素,加快推进实施具有完善流域防洪工程体系、提高流域或重点区域洪水调控能力的重要控制性枢纽前期论证工作。

(3)加快蓄滞洪区论证建设,确保分蓄洪功能

推进蓄滞洪区布局优化调整。 结合新型城镇化建设和乡村振兴战略实施, 复核各蓄滞洪区防洪能力,根据实际,明确布局调整方案。

加快推进蓄滞洪区建设。 区分轻重缓急,科学论证建设方案,有序推进白洋淀等18 处蓄滞洪区安全建设,完善蓄滞洪区通讯预警设施,确保蓄滞洪区遇流域大洪水时“分得进、蓄得住、退得出”。

(4)提升山洪、风暴潮防御能力,补齐防洪短板弱项

加强山洪灾害防治。 开展山洪灾害补充调查评价,提升山洪灾害监测预报预警系统, 完善群测群防体系,继续开展重点山洪沟治理,先期完成145 个县域的山洪灾害防治项目,加强山洪灾害防治建设,进一步提升监测预报预警水平。

推进海堤工程建设。 落实全国海堤建设方案,加强与防洪规划、河口规划等相关规划衔接,妥善处理海堤建设和海岸生态环境保护的关系,加快推进流域沿海堤防的达标建设,提升抵御台风、风暴潮灾害的能力。

3.加强水工程管控,强化流域统一管理

(1)点线面齐抓,加强防洪工程管理

加强河湖行洪空间管控。 强化流域规划的实施和约束,依法严格执行水工程建设项目规划同意书等行政许可。 开展河湖岸线利用项目专项整治,充分发挥河湖长制作用,推动流域区域联防联控联治,持续推进河湖“清四乱”常态化规范化工作,

严格河道采砂管理,规范涉河建设项目管理,维护河湖行洪空间完整性和功能性。

实施病险工程降等报废。 对符合报废条件、存在严重风险隐患的水库水闸,按规定实施报废。 健全水库运行管护长效机制, 加强雨水情测报、安全监测设施和日常维修养护,实现水库安全良性运行。

加强蓄滞洪区管理。 加大行蓄滞洪区空间整治力度,加强区内土地利用管理和人口控制,有序推进居民迁建。 严格蓄滞洪区内非防洪建设项目管理,严格规范洪水影响评价行政许可,开展已审批项目监督检查。

(2)流域区域联动,加强洪水风险管理

强化防洪隐患排查。 结合漳卫河“21·7”洪水防御情况,对流域防洪工程体系进行全面检视,围绕防洪工程体系和非工程措施方面的薄弱环节,全面复盘,查漏补缺,形成主要江河及重要支流、重点水库、蓄滞洪区等风险隐患台账,摸清流域家底。

完善方案预案。 细化各河系防御洪水和洪水调度方案,编制水工程联合调度方案。 完善超标洪水防御预案,给超标洪水留有出路,提高方案的指导性和可操作性。

加强洪涝灾害社会风险管控。 完成洪水风险区划和洪水灾害防治区划,全面提升流域水旱灾害早期识别和监测预报预警能力。 开展洪涝灾害防御知识科普宣传教育,提高全社会洪涝灾害风险防范意识。

4.推进数字孪生流域建设,支撑流域治理管理

按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的要求,以“数字化场景,智慧化模拟,精准化决策”为路径, 全面加强涉水信息监测能力建设,构建数字孪生海河,实现与物理流域的同步仿真运行、 虚实交互、迭代优化。 以永定河、大清河、漳卫河等河系为重点先行先试,以数字孪生海河建设推动智慧海河建设,达到全要素动态实时畅通信息交互和深度融合,强化“四预”措施,提升水利决策和管理的科学化、精准化、高效化能力和水平。

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