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“最大洪水”来袭防洪体系如何应对?

2023-08-30行海洋吴婷婷

科学大观园 2023年17期
关键词:涿州大清河滞洪区

行海洋 吴婷婷

随着北京140年来最大暴雨降临,一场流域性大洪水在海河流域演进。

根据官方通报,强降雨已导致北京超4万人受灾、河北超54万人受灾。8月3日,水利部消息显示,受7月28日以来强降雨影响,海河流域北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫南运河五大水系有21条河流发生超警以上洪水,其中6条河流超保、8条河流发生有实测资料以来最大洪水。

当洪水来袭,我们的防洪体系遵循着怎样的逻辑运行?蓄滞洪区是如何“选择”出来的?对于防洪工程,是否还有进一步提升的空间?

洪水是怎么形成的?

这场影响华北等内陆地区的暴雨,自7月28日以来在海河流域普降,并罕见地持续了72小时以上。据北京市气象台消息,本次降雨量在北京地区有仪器测量记录140年以来排位第一。

水利部数据显示,截至8月1日11时,海河流域面平均降雨量达129毫米,降水总量超400亿立方米。如果根据总量换算,海河流域4天的降水总量,接近了南水北调中线工程7年的调水量。

超纪录的降雨量也带来了洪水。这种较大强度降雨形成的洪水,简称“雨洪”,会引起江河水量迅速增加并伴随水位急剧上升,是一种最常见、威胁最大的洪水。

据水利专家解释,当雨水进入地面以后,除了蒸发和下渗就会形成产流,并随着坡面往低处汇集,即“水往低处流”。

大面积的雨水汇集,容易在地面形成径流,由坡面汇到小溪流,再由小溪流汇到更大的河流,这就是我们经常看到的大江大河。如果在短时间内汇集了大量的径流,就会形成洪水。洪水由上游往下游传播的过程,称为洪水的演進。一般来说,在山区更容易形成洪水。

因相应水文站流量“达标”,7月30日至31日,水利部海河水利委员会陆续通报了海河流域子牙河、永定河、大清河编号洪水,均为2023年第1号洪水。8月1日16时,水利部海河水利委员会水文局升级发布海河流域洪水红色预警。

这场洪水也刷新了有资料以来的历史纪录。8月3日,水利部消息显示,受7月28日以来强降雨影响,海河流域北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫南运河五大水系有21条河流发生超警以上洪水,其中6条河流超保、8条河流发生有实测资料以来最大洪水。

根据《全国流域性洪水划分规定(试行)》,流域性洪水分为三个等级:流域性特大洪水、流域性大洪水、流域性较大洪水。经初步分析,永定河、大清河及子牙河均发生较大及以上洪水,其中大清河和子牙河发生大洪水,依据水利部《全国流域性洪水划分规定(试行)》,初步判定海河发生流域性大洪水。

流向何方?

据水利部研判,海河流域永定河、大清河及子牙河均发生较大及以上洪水。这其中,永定河、大清河均流经北京。

历史上,水资源丰富的北京,长时间受到水灾的困扰。北京的地形西北高、东南低,所以北京的水系基本从西北流向东南。在北京的主要河流中,永定河是流经北京市境最大的一条河流,也是海河水系五大支流之一。

永定河史上由于经常决口,曾被称为“无定河”。在此次暴雨中,永定河流域也出现了降雨多、雨强大、洪峰高的情况,拦河闸最大洪峰达到每秒3750立方米。

洪水来临之前,北京市有关部门曾通过水库“预泄”的方式备战,这是一种提前降低水库水位、腾出“库容”的做法。7月30日,位于永定河上游的北京市斋堂水库提前进行了预泄。同时,通过河道向下游控泄流量每秒700立方米,以最大限度减轻对下游地区的影响。

据中国水利网8月3日刊文,此次海河暴雨洪水来临之前,有21座大中型水库进行了预泄。

由于持续强降雨带来的防汛压力,永定河进行了开闸泄洪。7月31日零时,永定河卢沟桥分洪枢纽开启拦河闸,沿永定河主河道泄洪。

“承接”永定河洪水的,是处于中下游的永定河泛区,经研判启用。永定河泛区是永定河流域防洪工程体系的重要组成部分,是98处国家蓄滞洪区之一,涉及河北省廊坊市广阳区、安次区、永清县,北京市大兴区和天津市武清区、北辰区。

为此,水利部发布消息称,已提前发出通知,要求河北省水利厅、天津市水务局督促地方提前做好人员转移安置、围堤隔堤巡查防守等泛区运用准备。运用前,永定河泛区人员已全部转移。

另一条发生大洪水的大清河所流经的涿州,成为此次灾情中的焦点。

自7月31日开始,河北涿州受灾情况加重,不少村民由于未及时转移面临危险。据官方通报,涿州已有超13万人受灾。

河北省水利厅相关负责人接受央视采访时,用“水漫涿州”来形容。其表示,此次涿州降雨量非常大,全市平均降雨量在398毫米。

从地理信息可以看出,影响涿州的河流主要是北拒马河、大石河和小清河。7月31日11时,海河流域大清河水系拒马河张坊水文站流量涨至1610立方米每秒,依据水利部《全国主要江河洪水编号规定》,编号为“大清河2023年第1号洪水”。7月31日22时,大清河北支张坊站洪峰流量更是达到6200立方米每秒。据央视报道,拒马河洪峰流量达到了4020立方米每秒;大石河漫堤时流量3100立方米每秒,为五十年一遇。两河水量叠加,流量可想而知。

这些数据是什么概念呢?今年8月4日,黄河三门峡的流量仅为1130立方米每秒,位于重庆的长江寸滩水文站,测得的流量为13700立方米每秒。涌入涿州的水量,远超雨季黄河流量,接近雨季长江中上游来水量的一半。这并非是一条常年枯水的华北小河道能承受的。

对此,中国水利水电科学研究院副总工程师程晓陶表示,此次降雨主要影响涿州的北拒马河。超大水流是形成涿州洪水的根本,而地势特征则加剧了洪水形势。程晓陶介绍,从上游山区到涿州的平原地带,中间没有过渡带。“这样的地势会导致流量越大,流速越大。水流从山区进入平原后,河道变得平缓,同样的流量下,流速一低,水位就会抬高,这也是涿州的水特别深的一个原因。”

蓄滞洪区怎么利用?

洪水来袭时,水库、堤防、河道等,通常会被视作前置屏障。但这些屏障的承受力是有限的。为了应对超预期的洪水来袭,将洪水“存蓄”到堤坝之外的区域,蓄滞洪区的设立必不可少。

此轮暴雨洪水中,京津冀多个蓄滞洪区相继启用。

7月31日,北京市第一次动用了1998年建成的滞洪水库蓄洪,最大限度发挥蓄洪调峰作用。

当日,水利部信息显示,海河流域永定河干支流、大清河北支拒马河、滹沱河和滏阳河支流等16条河流发生超警以上洪水。其中拒马河等4条河流发生超保证洪水,海河流域子牙河、永定河、大清河相继发生编号洪水,海河流域发生流域性较大洪水。

当洪水发生时,为了减轻下游城市的压力,就要降低河道的洪峰流量。当水库不能够控制洪水,就要适时启用蓄滞洪区,以分蓄超额洪水,削减洪峰,最大程度地减轻洪水灾害的总体损失。

随后,子牙河水系大陆泽、寧晋泊蓄滞洪区及大清河水系小清河分洪区启用;兰沟洼、东淀、献县泛区、卫河共渠西蓄滞洪区和永定河泛区等蓄滞洪区相继启用。据河北日报消息,目前已陆续启用7处蓄滞洪区,完成转移群众84.74万人。

蓄滞洪区包括行洪区、分洪区、蓄洪区和滞洪区,是主要江河防洪工程体系的重要组成部分。

当洪水发生时,为了减轻下游城市的压力,就要降低河道的洪峰流量。当水库不能够控制洪水,就要适时启用蓄滞洪区,以分蓄超额洪水,削减洪峰,最大程度地减轻洪水灾害的总体损失。

对于这些区域的选择原则,实际上更多体现的是“顺势而为”。

程晓陶解释,河道两岸并非都是高地,也会有一些地势较低的地区,过去只要涨水就容易被淹。随着人口增长,沿着河流筑起了堤坝,受淹概率大大降低。一些低洼地被开垦成农田,逐渐形成村落。

在历史上,这些分洪过程可能是天然形成的。程晓陶说,从前发大洪水的时候,一些区域可能也会被淹没,但现在成为蓄滞洪区。数据显示,我国一共设置了98处国家蓄滞洪区,其中海河流域共28处。

对于蓄滞洪区何时启用,也有着严格的标准。

蓄滞洪区一方面具有巨大的分蓄洪“威力”,同时它又是区内居民赖以生存的家园。只有当水位、流量或工程情况达到蓄滞洪区启用条件时,按照调度权限,相应防汛抗旱指挥机构下达启用命令,由蓄滞洪区属地政府组织实施。

海河流域由国家防总调度的蓄滞洪区有6处,分别为小清河分洪区、东淀、文安洼、贾口洼、团泊洼、恩县洼,其余22处由所在省级或市级防汛抗旱指挥机构调度。

近日,水利部部长李国英在海河流域洪水防御会商时指出,蓄滞洪区是防御大洪水的一张“底牌”,务必树牢底线思维、极限思维,一旦符合条件就要果断启用蓄滞洪区,确保“分得进、蓄得住、排得出、人安全”。

防洪工程如何提升?

在程晓陶看来,蓄滞洪区的运用是在流域的尺度做统筹考虑,一般来讲,蓄滞洪区的有效性是对下游而言。对于蓄滞洪区在此次海河流域洪水中发挥的作用,他认为目前来看还是可以的,“对于蓄滞洪区的运用也都是在正常的防洪方案里,这么大的洪水要想蓄滞洪区不被淹,那是不太可能的”。

受访专家同时认为,对于防洪工程的建设管理还有进一步提升的空间。

一位水利工程专家向记者表示,当前蓄滞洪区存在被占用的问题。“它不能完全发挥作用是因为有的区域被占掉了,里边聚集了产业、人口,本来设置蓄滞洪区是为了减少损失,现在反倒是蓄滞洪区一旦启用,损失同样也很大。”

程晓陶提出,目前蓄滞洪区建设处于一个滞后状态。近20年快速的城镇化,把更多的精力放在怎么保障城市的安全,更多的钱花在供水、道路、供电、供气、通信上面。“从近些年情况看,洪水灾害造成的损失主要在中小河流上面,而不是大江大河了。”程晓陶指出,对中小河流的治理目前还集中在重点河段上,谈不上以流域为单元进行治理。

他表示,这次造成涿州严重水灾是因为拒马河,它就属于中小河流。因此,需要从流域整体来考虑,给予中小河流整治更多的关注和投入。“现在水利部也已经在提这些要求了,以流域为单元进行整体考虑,不是像原来那样考虑单个河流的重点河段,所以它是一个逐步改进的过程。”

上述不愿具名的专家指出,从深层次看,如何做好水资源管理利用是一个重要的关联问题,由于管水用水存在问题,不少河道干枯被侵占,便形成隐患。他强调,水利工程不仅要建好,还要管好。

当前海河流域最大的风险点位,程晓陶认为主要还在河北。“水进了平原以后,流速就变得很慢,通过调蓄洪水,可以减轻下游天津的压力。此外,河北境内的部分河流已经开辟了新的入海通道,并不是只能走天津了。”他说。

◎ 来源|新京报

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