卫河“21·7”洪水暴露的问题与解决措施探讨
2023-02-03任天翔
李 超,任天翔
(1.漳卫南运河沧州河务局,河北 沧州 061000;2.漳卫南运河卫河河务局,河南 濮阳 457000)
漳卫南运河系是海河流域南部的防洪骨干水系,由漳河、卫河、卫运河、南运河及漳卫新河组成。卫河是漳卫南运河系上游两支中的南支,源于太行山南麓,先后纳左岸的淇河、汤河、安阳河等10余条梳齿状支流,于徐万仓与漳河交汇。卫河自合河镇起筑有堤防,干流全长275 km,流域面积16 578 km2。卫河两侧有良相坡、白寺坡、柳围坡、长虹渠、小滩坡、任固坡等坡洼和共产主义渠以西行洪滞洪区。2021 年7 月,卫河上游普降大到暴雨,局地大暴雨,受强降雨影响,卫河、共产主义渠及其各支流发生超警以上洪水。7 月22 日,漳卫河发生1 号洪水,卫河、共产主义渠超过汛限水位,部分河道水位超历史极值。大洪水的发生,进一步暴露出卫河干流以及共产主义渠的短板和不足,主要问题为河道出现小流量、低流速、高水位的现象,卫河彭村、共产主义渠刘庄堤防出现漫溢险情;分洪口门采取人工临时扒口分洪,扒口宽度、分洪流量无法控制,给滞洪区运用带来压力;抢险过程中发现堤顶宽度过窄,抢险车辆无法错车通行,影响抢险进度;堤防受高水位洪水长时间浸泡,多处出现裂缝、塌陷、管涌等险情;险工险段以及穿堤建筑物漏水等情况。在全体水利人的共同努力下,洪水得到成功防御,但在“21·7”洪水中暴露的一些问题也需要研究解决,以便为今后的工作提供宝贵的经验。
1 “21·7”洪水中暴露的问题
1.1 河道行洪能力差
此次“21·7”洪水的特点是高水位、低流速、持续时间长。根据漳卫南运河卫河河务局洪水期间水文站点数据统计,“21·7”洪水各水文站点与“63·8”和“96·8”2 次洪水比较,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。淇门站本次洪水最大流量487 m³/s,对应水位比“96·8”洪水高0.7 m,比“63·8”洪水高0.84 m。卫河设计行洪标准为2 500 m³/s,卫运河设计行洪标准为4 000 m³/s。在“21·7”洪水过程中,卫河元村水文站最大流量为947 m³/s,卫运河南陶水文站最大流量为1 100 m³/s,两站均超警戒水位,卫河、卫运河全线上滩[1]。
1.2 蓄滞洪区启用、调度难
对于防洪来讲,时间就是生命,堤防在承受长时间、高水位的洪水运行时压力陡增,势必会出现漫溢、决口等各种险情,这时就必须按照洪水调度方案启用蓄滞洪区。7 月22 日6 时30 分,淇门水位达到66.10 m 且上涨迅速,已达到《漳卫河洪水调度方案》中规定的长虹渠蓄滞洪区启用条件;决口发生时,淇门站水位已达67.96 m,超过长虹渠蓄滞洪区启用水位1.86 m,但该蓄滞洪区仍未启用,直至23 日2 时才正式启用,此时淇门站水位已超过启用标准1.89 m[2]。
在对曹湾溢洪堰(长虹渠滞洪区泄洪口)和王湾口门(白寺坡滞洪区进洪口)洪水调度过程中,在一段时间里,曹湾溢洪堰入卫河流量远大于卫河进王湾口门的流量,使卫河河道内水位无法降低,严重削弱了蓄滞洪区的作用。
1.3 防汛物料供应不畅
一旦发生洪水,防汛抢险物料供应尤为重要。此次卫河左堤彭村抢险存在抢险物料供应不畅的问题。决口发生时,堤顶道路狭窄、泥泞湿滑。大型设备、抢险人员不能及时到位。石料需要现场调运,制约抢险效率。在抢险过程中,还存在堤防两边无土料可用的情况。同时,在抢险初期附近没有足够多的石料等防汛物料可供使用,延误了抢险最佳时机。
1.4 抢险过程中不能及时掌握现场情况和水文信息
在卫河上游只有刘庄、淇门、五陵、元村4 个水位监测站,对中间的水位、流量难以掌握;重要河道、水闸无法传输实时画面[3];卫星影像解译时间长,无法及时使用;基层一线职工无法随时了解上游水雨情数据。
1.5 穿堤建筑物、险工等构筑物洪水期间出险多
卫河河道主槽弯曲,险工多达130 处,漳河、卫河、卫运河穿堤涵闸管在“21·7”洪水期间多处出现闸门封堵不严和漏水情况。多处险工存在老化失修及毁坏,护砌破损严重、淘刷坍塌等问题。
2 原因分析
2.1 多方原因叠加,影响河道行洪
卫河河道主槽淤积严重,根据洪水之前卫河实测断面数据,宗湾上至长虹渠入卫河口段原设计底宽17 m,现状底宽仅为5~6 m,河底束窄严重;长虹渠入卫河口至浚县县城段原设计底宽16 m,现状底宽7~12 m;浚县县城至十里铺裁湾下口段原设计底宽10 m,现状底宽5~8 m。卫河以及共产主义渠现状河道主槽有不同程度的淤积,导致河道行洪断面减小,加大河道糙率,淇门以下卫河干流河道安全行洪能力仅能达到原设计的70 %左右,局部仅有40%,排涝能力仅为原设计的60 %左右;淇门以下共产主义渠的安全行洪能力是原设计的62.5%。卫河部分滩地内存在高秆作物和林木等阻水障碍物,阻碍行洪,下游河道存在潮水顶托现象,导致河道行洪与排涝水位普遍抬高,行洪与排涝能力降低。
2.2 蓄滞洪区启用条件不一致,扒口分洪流量难控制
在《河南省蓄滞洪区运用预案》(豫防汛〔2020〕23 号)中,长虹渠蓄滞洪区启用条件与国家防总《关于漳卫河洪水调度方案的批复》(国汛〔2014〕13 号)不一致。河南省预案的启用条件是:当卫河小李庄水位超过66.10 m(大沽高程),预报淇门以下卫河、共产主义渠总泄量超过1 000 m³/s时,视淇门洪水组合情况采取不同措施;若共产主义渠来水量大,或枋城扒口后淇门水位仍继续上涨,在淇门扒口,分洪入长虹渠蓄滞洪区。国家防总批复的启用条件是:当卫河干支流或共产主义渠发生洪水,相应控制站水位超过河道保证水位时,各蓄滞洪区视情相机运用,当卫河淇门站水位超过66.10 m时,若上游共产主义渠来水大或淇门枋城口门已扒口分洪,且淇门站水位继续上涨,在卫河右堤淇门分洪口扒口分洪入长虹渠。由此可见,前者采用水位和泄量双控制条件,后者仅采用水位控制。
扒口破堤的启用方式,洪水不易控制,很难协调蓄滞洪区与河道的滞排关系。由于没有控制工程,坡洼进洪和退水全靠临时扒口,对坡洼的进洪流量和水量不易调度和控制,也很难把握分洪时机和有效地控制险情。因此,只有通过工程措施,才能实现坡洼有计划的控制运用,才能保证卫河干流河道的行洪安全。
2.3 堤防防洪建设体系有待完善
卫河、共产主义渠现状堤顶防汛道路以土质路面居多,硬化路面占比为30%,卫河老观嘴以上和共产主义渠堤顶防汛道路宽度仅4 m。彭村决口就位于附近,此段堤顶防汛道路为泥结石道路,持续降雨后道路泥泞、湿滑,无法承受载有抢险物料车辆的压力,因宽度不能使2辆卡车错车运行,直接制约着抢险物料的运送效率和机械设备的作业能力。
2.4 信息化程度不够
水位监测站少,在卫河上游只有4 个,无法对洪水的联合调度提供及时、有效的数据支持,影响科学、准确、快速研判雨情、水情、汛情、工情[4]。随着时代的进步,各种科学技术都逐渐运用到水利工作中并发挥巨大的作用,但在此次洪水防御过程中,还是存在着信息化程度不够的问题,亟待解决。
2.5 穿堤建筑物、险工等构筑物年代久、维护差、管养不结合
卫河穿堤涵闸管建设年代久,设计标准偏低,例如存在混凝土预制管的接头和涵的分缝没有止水结构或止水过于简单,密闭性差;进出口护砌短,抗冲能力低;闸门简陋,止水结构简单或未设止水,难以正常运行;部分穿堤建筑物洞身短,长度不够等问题。同样地,因为工程老化,险工在“21·7”洪水中出现了现状护砌结构破损、空洞、岸坡淘刷坍塌等问题。
由于卫河段穿堤涵闸管由地方水利局管理,形成了河务局只管“院墙”不管“大门”的情况,且地方政府对工程重视程度不够,维修养护投入有限,导致工程易出现险情。
3 解决措施
3.1 工程治理与综合调度相结合
通过正在实施的卫河干流(淇门—徐万仓)治理工程,对淇门以下卫河干流河道清淤扩挖,新建盐土庄、小河口节制闸等控制性工程,实现对卫河干流淇门—徐万仓段和共产主义渠段的防洪治理,恢复河道设计行洪与排涝能力,完善流域防洪工程体系,保障卫河两岸防洪安全。
通过盘石头水库、岳城水库等上游水库与河道、蓄滞洪区综合调度,实现调度一体化,减小河道的行洪压力。借助“清四乱”和灾后重建的有利契机,联合当地河长办对滩地内高秆作物和林木等阻水障碍物进行彻底清除。通过发放宣传页、拉横幅、大喇叭宣传等方式,加强《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国河道管理条例》等法律法规的宣传力度,提升沿河群众对禁止堤防违法种植的意识,多措并举,恢复河道设计行洪与排涝能力[5]。
3.2 强化“四预”手段,优化蓄滞洪区启用和调控
强化“预报、预警、预演、预案”手段,通过加强与气象、自然资源、应急管理等部门对接,综合分析雨情水情汛情工情。利用短信、微信等新时代通信媒体,将预报、预警信息及时发至当地政府有关部门以及重点人员,给指挥调度赢得时间,给堤防的除险加固赢得时间,给人员转移安置赢得时间,尽全力保证人员安全,减少财产损失。根据水雨情预报情况,结合工程情况,对水库、河道、蓄滞洪区蓄泄情况进行模拟预演,优化联合调度方案,减少蓄滞洪区的启用。加强水文气象耦合力度,可以有效延长洪水预报预见期,为受灾人员提前转移提供更多时间。地方政府在进行城镇规划时,需要有计划地控制蓄滞洪区内企业和人口数量;同时,加强对蓄滞洪区内人民的日常宣传,帮助其理解蓄滞洪区的作用和意义。
针对蓄滞洪区进出洪水不可控问题,需进行模拟推演,完善洪水调度方案,开展卫河流域河道和蓄滞洪区地形测量,构建卫河以下河渠与蓄滞洪区互通互联的数学模型。同时,优化进洪口、泄洪口控制方式,通过修建分洪闸堰,对洪水流量进行控制,利于蓄滞洪区之间的调度控制以及蓄滞洪区与行洪河道的洪水控制,实现联合调度。
3.3 多措并举,保证抢险物料供应
结合卫河干流治理工程,对堤顶防汛道路和上堤坡道按标准进行硬化处理,目前还没有条件进行硬化的区域,必须要做好防汛应急预案,能够提供多条绕行路线。在堤顶较宽的地方和重点区域,经过论证,可沿线放置备用土料、石料、大四面体混凝土块等防汛物料。在堤防宽度较窄的地方,可以按距离或重点区域设置抢险平台,它既可以用作防汛物料的集中堆放点,也可以作为机械、设备、车辆的中转点,同时突发灾难时可当作附近百姓的紧急避难点。
通过卫星导航、大数据等科技技术,将防汛仓库、物料集中放置点等位置标记,在紧急情况下能提供科学高效的物资输送通道。熟悉附近的砂石料场,与附近防汛部门组建防汛物料共享数据库,做到抢险物料快速供应和联合调度。
3.4 创建智慧水利系统,补充设计水文站布设
针对某些区域无法监测河道水位动态的情况,可以通过增设水位站点密度,并在卫河、共产主义渠代表性河段、主要排水河道入卫河口、蓄滞洪区分洪口设置水位自计系统,为防洪调度提供数据支持。在关键河段设置视频监控设施,并与现有监控设施融合,增加可视范围,重点区域要充分利用无人机的优势。加强与气象部门、应急管理部门的合作,及时获取卫星影像、雨情变化等,建立流域洪水一体化监测系统,提升流域基础面、水利工程感知能力,打造智慧水利。
3.5 借助卫河干流治理工程,提升穿堤涵闸管和险工的防洪能力
卫河干流治理工程批复的主要建设内容包括治理险工68处,修建穿堤建筑物445座,其中拆除重建61座、维修加固307座、拆除封堵77座。根据“21·7”洪水中出现的险情,增加了初设未列入治理范围的4 处出险险工和2 处需扩大治理范围的出险险工治理项目。建设过程中,应结合运行管理单位意见,优化设计方案,取消隐患。并且加强与地方政府主管部门联系,提升工程管理水平。
4 结语
随着我国开启全面建设社会主义现代化国家的新征程,我们要牢牢把握新时代发展要求,完整、准确、全面贯彻新发展理念,紧紧围绕“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路,贯彻“两个坚持、三个转变”的防灾减灾救灾理念,强化“四预”手段,保障河道运行安全。