提升天津洪涝灾害防御水文“四预”支撑的思考

于福民

（天津市水文水资源管理中心，300061，天津）

一、天津2021汛期遇“中考”

天津市地处海河流域下游，有“九河下梢”之称，境内有19条行洪河道、3座大型水库，上有洪水、中有沥涝、下有海潮，防洪除涝及防潮任务十分艰巨。近年受气候变化影响，暴雨洪水等自然灾害突发性、反常性、不可预见性日益凸显，对国民经济发展和社会稳定及人民生命财产安全等造成严重威胁。

2021年 汛 期（6-10月），天 津 市降水量854 mm，较常年同期偏多7~8成，为1956年以来汛期降水量最多的一年。受流域上游及天津本市降水影响，蓟运河、大清河、子牙河、漳卫南运河等河系相继发生1996年以后局部大洪水，汛期天津市累计入海水量达到80多亿m3，超过1996年同期入海水量近20亿m3，为1963年流域大洪水之后最多的一年。蓟运河州河于桥水库（大1型）最高水位21.87m（历史第三高），最大泄量230m3/s，泄洪6.45亿m3，为1996年洪水之后最大洪水。蓟运河泃河杨庄节潜水库（中型）发生2001年建库以来最大洪水，下泄洪水2.13亿m3。上游大清河北支洪水经新盖房枢纽经白沟引河入白洋淀，导致白洋淀水位连续多日超过汛限水位，枣林庄枢纽自1996年洪水以来再次行洪，天津境内大清河深槽高水位持续多日。10月初子牙河系上游发生长历时高强度降水，子牙新河献县枢纽自1996年行洪后再次行洪，洪水经天津滨海新区入海。

在防御2021年暴雨洪水过程中，天津水文部门依托国家防汛抗旱指挥系统骨干网，通过数据采集传输系统、数据交换系统等应用平台完成了从中央到省（自治区、直辖市）、地市的水情信息共享，实时水情信息传输交换准确及时。利用天津市水情会商系统等，向天津市各级防御洪水部门提供最新水情信息、水情变化分析。利用中国洪水预报系统和经验预报方案，开展天津山区水库降雨径流预报作业，蓟运河、大清河、子牙新河等平原河道应急洪水预报作业，为防洪调度部门提供决策依据，发挥了“耳目”“参谋”作用，为确保天津城市防洪安全作出应有贡献。

对天津市而言，2021年虽多条河道行洪，但没有发生超保证标准洪水，防御洪水经受了“中等考验”，水文情报预报部门交出了较为满意的答卷。但也暴露出一些主客观原因并存的问题。为了防御未来可能出现的大洪水，应战“大考”，须认真审视查找防御洪涝灾害过程中存在的问题，分析原因并提出改进措施和建议。

二、“中考”暴露出的问题

1.防御洪水实战表现与“四预”要求尚有差距

经过2021年汛期流域局部大洪水的考验，暴露出天津市在预报、预警、预演、预案等方面存在的问题。

洪水预报方案（模型）少，预报手段落后。除山区水库、山区河道有洪水预报方案（模型）、潮白新河有河道预报方案（模型）支撑外，蓟运河、永定新河、海河干流、独流减河等平原河道由于长年不行洪，缺乏历史洪水资料，无法建立洪水预报方案，洪水预报以经验预报为主。长年降水偏少、河道干枯，预报人员大多数没有洪水预报作业实战经历。

《天津市水文测预报预案》每年汛前都要修订完善，报市级防御洪水主管部门备案。通过2021年防御洪水检验，预案中原则性条款多，没有具体落实到部门或责任人，可操作性较差，如洪水预报发布没有执行制作、校核、签发等规范化流程，没有依照本级预案提出水情预警建议、启动应急响应，而是在上级主管部门启动响应后才开展应急水情测预报工作。内部的水情会商机制执行不到位，缺少水情组内成员相互了解水情、通报情报预报成果的重要一环。

产生上述问题，客观原因是流域平原河道多年不过水，可参照的历史洪水少之又少，不具备建立洪水预报方案条件，预案启用和预警发布机会少；主观原因是对洪水预报、预警、预演、预案等非工程措施重视程度不够，缺乏经验积累，执行力不强。

2.业务平台实时水情信息存在“失真”现象

在防御2021年洪水过程中，天津市水情服务系统、水情信息发布平台提供了大量实时水情信息、超警戒（保证）预警信息，其中在蓟运河、大清河沿线等水位控制站点，水位出现了上下游矛盾、水面线不连续等“失真”现象，并且与河道堤防警戒水位、保证水位等不配套，为各级洪水防御调度带来不便。主要原因是地面不均匀沉降和高程体系不统一造成的。2012年洪水后天津市开展了中央报汛站点高程订正工作，并对河道、水库的控制指标如警戒水位、保证水位等进行了复核，基本解决了不均匀沉降和高程系不同所导致的河道水位不合理现象。距离上次沉降订正已经过去近十年，上述站点又发生了不同程度的地面沉降。随着中小河流水文测报基础设施建设、山洪灾害防治非工程措施建设、农村预报预警平台建设、水资源监控能力建设等重点项目相继竣工，相关站点的自测报信息纳入了实时水情数据库，上述系统运行维护单位管理不到位导致系统偏差或偶然偏差。

3.水文自动测报系统功能单一

天津市水文自动测报系统以采集传输雨量水位为主，缺少在线流量自动测报传输设施。蓟运河2012年发生较大洪水后沿途建设了多个遥测水位站点，但没有设置流量在线监测站点。大清河天津境内设有多个遥测水位站，独流减河新旧闸、入海控制站工农兵闸没有流量在线监测设施。子牙新河天津境内河道没有设置市级水文监测站点，只有滨海新区在入境处设有翟北桥遥测水位站，其水情信息尚未与市水情部门实现共享，入海口马棚口闸由河北省南运河管理处管理，该站不报送实时水情信息。永定新河、海河等主要行洪河道均无在线测流设施，采用人工报送流量，时效性差。原因是受水利工程调节、冬季结冰、河道干涸等影响，考虑到设备安全防盗、防破坏，使用率、性价比(技术手段和资金问题)等因素，自动测报站点只建设了雨量、断面水位监测设施。

4.水情服务支撑能力不足，队伍缺少实战经验

现有的水情会商系统、中小河流预报预警平台、水情业务系统等已经开发应用多年，受到当时计算机技术、开发能力、网络环境、经费等条件的制约，系统功能距离新时期“智慧水务”“智慧水文”的要求存在很大差距，对提高水情高质量服务能力支撑作用明显不足。天津市多年没有发生大洪水，经历过大洪水的老职工基本已经退休，目前，从事水情工作的人员都缺乏防御大洪水的经验和经历，整体业务能力亟需提高。

三、改进措施和建议

1.强化预报、预警、预演、预案

海河流域中下游地区受人为控制和堤防、闸涵等水利工程调度影响，并因缺少水文监测资料，建立洪水预报方案（模型）难度非常大。为此，天津长年不行洪的平原河道（蓄滞洪区）预报建议采用“以测补报”“专家经验”方法，充分发挥应急巡测能力，充分利用自测报、巡测的实时水情信息，及时建立上下游洪水水位流量经验相关或预报站点水位流量自回归分析，开展滚动预报和实时校正，并为将来建立预报模型收集资料，2021年蓟运河、大清河、子牙新河的经验预报作业证实此方法是可行的。研讨水动力模型在干枯河道应用的可行性、投资性价比，避免项目投资回报低、实用效果差。对汛期有水的北三河平原河道，争取专项资金，与高校、科研单位合作开展水动力模型研究和应用，丰富洪水预报工具和手段。对现有洪水预报方案（模型）进行2021年预报精度和误差评定，利用最新雨洪资料再次率定修订模型参数。

建议报请市级水行政主管部门组织天津市水情预警发布管理办法的审核批准，待方法批准后协调市应急部门、新闻媒体等向社会发布水情预警信息。

修订完善《天津市水文测预报预案》，从实战出发提高预案的可操作性和可执行性。从领导干部到水文职工都要了解掌握预案内容，了解预案启动流程，明确本人在水文测预报工作中的角色，严格按照预案做好水情监测、应急巡测、水情信息服务、洪水预报、洪水预警发布等工作。

建立常态化应急水文测报和洪水预报模拟演练机制，针对薄弱环节定期或不定期组织防御洪水测预报演练，常抓不懈提高队伍应急测报、洪水预报能力。

2.复核订正水情系统基础数据

2022年汛前完成域内所有水情报汛站点零点高程复核订正工作，基础水情库2021年水文特征值的录入及长序列的排序复核工作，协调市局防御、规划、调度等部门复核调整警戒水位等工程调度指标。以上核实后的成果纳入水情基本数据库，确保水情服务平台数据准确可靠。加大水情信息报送质量管理，参照水利部情报预报中心的报汛质量考核标准制定天津市的标准，分别对中央报汛站、遥测站、临时站等按照级别标准不同，定期考评水情报送质量。

3.加快水情综合服务能力建设

升级改造现有中小河流预报预警平台、水情业务系统、水情发布平台，增加历史暴雨洪水查询对比、实时水情在线监控、洪水预报成果展示、水情预警发布等功能。依照“十四五”规划开展“以测补报”监测能力建设项目，北三河平原河道水动力模型研究和应用项目建设。在队伍建设方面定期组织专项技能培训、河道实地查勘，了解典型历史暴雨洪水，掌握各河系的调度方案和洪水调度原则，以及水利控制工程现状情况。引进水文预报流域的高水平技术人才，提高洪水预报方案研发应用能力。

四、迎接未来“大考”的思考

2021年汛期天津市虽然降水场次多、降水量偏多7~8成，但是降水时空分布相对比较均匀，未发生灾难性降水过程。北部山区产生的洪水以及流域上游洪水经过长途跋涉入津后水势相对平缓，基本属于中小洪水范畴。据历史记载，从明朝万历二十年（1592年）至1949年的358年间，殃及天津的大水灾达43次，平均8年多就发生一次。特别1963年海河流域发生的特大洪水，天津近郊大范围淹没造成了巨大损失。1963年大水后海河流域加大治理力度，经过几十年努力，形成了现状“上拦、中蓄、下排”和分区导洪入海的防御洪水体系。2021年流域发生的局部大洪水再次证明海河流域发生大洪水的基本条件没有发生改变。天津水文部门应强化“四预”支撑，完善水情服务体系和专业队伍建设，大力开展“以测补报”，专家经验预报与模型预报相结合，洪水预报与洪水调度相结合，解决中下游洪水受到水利工程调控和河网化影响后洪水预报难题，为各级水旱灾害防御部门提供优质服务。