□田 明

河北省地處海、灤河流域，屬于半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，年降水量在350~700mm（據(jù)河北省水文年鑒統(tǒng)計(jì)分析），在時(shí)空分布上極不均勻。春季干旱少雨，夏季則暴雨集中，春旱、秋澇，旱澇交替，年際、年內(nèi)的差異都很大，年內(nèi)降水總量的80%左右都集中在汛期，特大暴雨、洪水幾乎全部發(fā)生在7、8月份，尤其是7月下旬、8月上旬，而汛后大部分河流斷流。鑒于上述特點(diǎn)，7、8月份，既是防洪的關(guān)鍵時(shí)刻，又是全年調(diào)蓄洪水資源的重要時(shí)期。水庫(kù)防洪調(diào)度是關(guān)系到水庫(kù)工程安全和發(fā)揮水庫(kù)綜合效益最重要的環(huán)節(jié)，調(diào)度得當(dāng)，增加的效益十分可觀，而調(diào)度不當(dāng)或失誤，將會(huì)造成十分嚴(yán)重的損失或不堪設(shè)想的后果。河北省既是防汛大省又是水資源極度匱乏的省份，所以河北省的洪水資源利用，引起了政府和學(xué)術(shù)界的高度重視，本文就此作一探討。

1.河北省水庫(kù)基本情況

上世紀(jì)50年代，河北省為控制山洪災(zāi)害，在太行山、燕山開(kāi)始修建水庫(kù)工程。截至2013年，全省共建成水庫(kù)1095座，（大型18座、中型44座，小型1033座），總庫(kù)容為 104億 m3，控制流域面積8萬(wàn)km2，大都分布在西部、北部的太行山及燕山山區(qū)，下游有京廣、京山、津浦等重要鐵路干線，還有北京、天津、石家莊、唐山等重要城市及華北、大港油田等，地理位置十分重要。其中大（1）型水庫(kù)4座：崗南、黃壁莊、王快、西大洋，大（2）型14座（其中庫(kù)容1億~2億 m3有 8座：臨城、東武仕、龍門、口頭、友誼、云州、邱莊、廟宮；庫(kù)容2~3億m3有1座：橫山嶺；庫(kù)容3億~4億m3有3座：安各莊、洋河、陡河；庫(kù)容4~8億m3有2座：桃林口、朱莊）。18座大型水庫(kù)總庫(kù)容91億m3，防洪庫(kù)容67億m3，興利庫(kù)容43億m3，死庫(kù)容 10億m3。加上京津兩市和部管的岳城、密云、官?gòu)d、于橋等水庫(kù)，水庫(kù)控制了山區(qū)面積的80%左右。

河北省水庫(kù)的建成，不僅具有防洪、灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚、水資源利用等價(jià)值，更對(duì)河北省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展起到了不可替代的作用。

2.研究水庫(kù)調(diào)度是解決洪水資源的一個(gè)重要途徑

2.1 河北省水資源匱乏狀況

河北省由于年降水量偏少，時(shí)空分布極為不均，所以造成了水資源的極度匱乏。據(jù)《河北省水資源評(píng)估報(bào)告》分析，河北省人均地面水資源量?jī)H占全國(guó)平均數(shù)的1/9，畝均僅占全國(guó)平均1/8。不及國(guó)際上公認(rèn)的人均1000m3缺水標(biāo)準(zhǔn)的1/3，甚至比不上以干旱缺水著稱的中東和北非地區(qū)。近年，由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，河北省用水量逐年增長(zhǎng)，年用水量已經(jīng)高達(dá)220億m3，而河北省地表水資源量?jī)H有170億m3，年內(nèi)虧50億~60億m3，透支的水資源只有靠開(kāi)采地下水來(lái)維持全省正常發(fā)展。由于長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采地下水，地下水虧損嚴(yán)重，（一些專家認(rèn)為河北省地下水已虧損近1000億m3）以致于出現(xiàn)了“有河皆干，有水皆污”的現(xiàn)象，地下水連年下降，漏斗區(qū)不斷增大，造成濕地消退、海水倒灌、水質(zhì)惡化，地面及建筑物沉降裂縫，人們的生存環(huán)境受到威脅。由于缺水，很多重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目不能按需要批準(zhǔn)立項(xiàng)，缺水致使農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢，缺水缺電制約了工業(yè)發(fā)展，在增加城鄉(xiāng)供水和強(qiáng)化節(jié)水治污等方面比水資源豐富的省份額外增大了投入，直接制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為治理由于地下水持續(xù)超采而產(chǎn)生的地下漏斗，今后必將產(chǎn)生一系列問(wèn)題。

2.2 調(diào)度理念必須轉(zhuǎn)變

國(guó)家防汛抗旱總指揮部利用科學(xué)發(fā)展觀，提出了防汛抗旱實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”的新理念，即“實(shí)現(xiàn)由控制洪水向管理洪水轉(zhuǎn)變；由以農(nóng)業(yè)抗旱為主向城鄉(xiāng)生活、生產(chǎn)和生態(tài)全面主動(dòng)抗旱轉(zhuǎn)變”兩個(gè)轉(zhuǎn)變的提出，既充分考慮了人水和諧和歷史進(jìn)程，又考慮了干旱缺水問(wèn)題。日益突出的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題亟待解決，傳統(tǒng)的“人定勝天”、“入海為安”、“根除水患”的思維模式，難以適應(yīng)新時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求。適度承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，用科學(xué)的手段管控洪水實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪水，遇超標(biāo)洪水，首先要保人民生命安全，力爭(zhēng)把損失減到最低限度，同時(shí)抓住有利時(shí)機(jī)，利用安全的工程設(shè)施，相機(jī)緩解洪蓄水實(shí)現(xiàn)洪水最大資源化。

2.3 在工程硬軟件上增加水資源調(diào)控能力

水利工程是實(shí)現(xiàn)洪水資源化的基礎(chǔ)。在我國(guó)實(shí)現(xiàn)“四橫三縱”江河網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的框架內(nèi)，進(jìn)一步謀化省內(nèi)跨流域跨河系的局域網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)，以提高跨流域、跨河系調(diào)配洪水資源的能力，形成水資源優(yōu)化配置格局。河北省已實(shí)現(xiàn)了南水北調(diào)工程為國(guó)家級(jí)跨流域調(diào)水布局，2014年可通水。河北省還規(guī)劃實(shí)施了“引黃濟(jì)冀、引黃濟(jì)淀”跨省跨流域的引水工程，已在河北省發(fā)揮了效益。同時(shí)在省內(nèi)加快了雨洪資源利用工程建設(shè)，山區(qū)修建水庫(kù)、塘壩、水池、水窖，平原地區(qū)修建河渠、洼淀、坑塘。采取上述一系列工程措施，可最大限度地提高洪水資源化調(diào)控能力，達(dá)到緩解河北缺水局面的效果。

河北省在軟件建設(shè)上，通過(guò)建成的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、水庫(kù)調(diào)度系統(tǒng)，提高對(duì)水庫(kù)的調(diào)控能力，以達(dá)到“保安全，多蓄水”的目標(biāo)。

3.水庫(kù)調(diào)度探討研究的幾個(gè)問(wèn)題

3.1 防洪調(diào)度

河北省大致經(jīng)歷了3個(gè)階段。第一階段是“空庫(kù)迎汛”階段，1963年大洪水以后，為確保水庫(kù)安全，確定了6月15日前把水庫(kù)一律放空，迎接洪水到來(lái)，這樣就出現(xiàn)了汛期不敢蓄水，汛后又沒(méi)水可蓄的問(wèn)題。第二階段是上世紀(jì)60年代后期至70年代逐步恢復(fù)的“設(shè)計(jì)汛限水位”階段，1966年4月5日周恩來(lái)總理視察岳城水庫(kù)時(shí)針對(duì)“空庫(kù)迎汛”責(zé)問(wèn)：“究竟是百年一遇洪水重要，還是年年都要遭到旱情重要？”同時(shí)指出對(duì)水庫(kù)要“全面規(guī)劃，綜合利用、綜合經(jīng)營(yíng)，防洪、灌溉、水土保持，移民四結(jié)合，上下一條鞭管理”，按照總理指示，隨著水庫(kù)續(xù)建加固，分期分批對(duì)汛限水位進(jìn)行調(diào)控。第三階段是上世紀(jì)80年代以后的“防洪興利統(tǒng)籌”階段，省委省政府提出“保安全，多蓄水”要求，確定了水庫(kù)分期洪水運(yùn)用，即對(duì)（前汛期后汛期）兩個(gè)汛限水位進(jìn)行了研究，取得了很好的效果。

3.2 汛限水位的研究

汛限水位是設(shè)計(jì)洪水的起調(diào)水位，是《防洪法》確定的法定水位。如何認(rèn)識(shí)汛限水位這個(gè)問(wèn)題，在調(diào)度上既符合法律規(guī)定，又科學(xué)合理地?cái)r蓄洪水資源，既要遵守汛限水位，又不能機(jī)械不變的執(zhí)行，就成了我們研究的一個(gè)重大課題。防洪庫(kù)容是設(shè)計(jì)汛期攔洪削峰的庫(kù)容。有不少同志誤認(rèn)為汛期也不能超過(guò)汛限水位，這種認(rèn)識(shí)是片面機(jī)械的。一座水庫(kù)汛期都按汛限水位控制是不合理、不科學(xué)的，水庫(kù)沒(méi)有發(fā)揮攔洪削峰的作用，就等于沒(méi)有發(fā)揮水庫(kù)的防洪效益。一次洪水入庫(kù)后，汛限水位必然會(huì)突破，這是設(shè)計(jì)允許的，是保下游安全的需要，下游河道險(xiǎn)情控制后，水庫(kù)可根據(jù)上游水情，再加大泄量，水位逐步回落到汛限水位。河北省水庫(kù)設(shè)計(jì)明確，大（2）型水庫(kù)一般超 20年一遇洪水，大（1）型水庫(kù)超50年一遇洪水，就要進(jìn)行敞泄不保下游，這種機(jī)率非常之小，大量的洪水資源放棄泄走，汛后又無(wú)水可蓄。所以汛限水位的確定應(yīng)結(jié)合本地實(shí)際情況調(diào)蓄好洪水資源。汛限水位的浮動(dòng)，由一個(gè)水位改為不同時(shí)期的不同水位，達(dá)到既合法又合理地增加洪水資源量。

3.3 運(yùn)用方式和實(shí)時(shí)調(diào)度

水庫(kù)的運(yùn)用方式和實(shí)時(shí)調(diào)度，中心問(wèn)題還是科學(xué)確定汛限水位，合理調(diào)度洪水。我國(guó)北方和南方氣候條件差異很大。不能用同等的模式來(lái)對(duì)待水庫(kù)調(diào)度問(wèn)題。北方只有汛期才能產(chǎn)生洪水，錯(cuò)過(guò)這個(gè)時(shí)期水庫(kù)就無(wú)水可蓄。所以在汛限水位問(wèn)題上，河北省早在上世紀(jì)80年代就開(kāi)始研究。對(duì)水庫(kù)進(jìn)行了安全復(fù)核與風(fēng)險(xiǎn)分析。1997年，河北省把汛期劃分了3個(gè)階段：前汛期6月1日~7月10日；主汛期7月10日~8月10日；后汛期8月11日~8月31日。從1999年起又將8月11日~8月20日定為安全過(guò)度時(shí)期，8月21日~8月31日定為后汛期。研究分期洪水，分期運(yùn)用，分期蓄水的運(yùn)用方式。逐步提高汛限水位，改變了過(guò)去汛期一個(gè)汛限水位為兩個(gè)或多個(gè)水位。由一級(jí)控制，改變?yōu)槎嗉?jí)控制（均已改為主汛期，后汛期兩個(gè)汛限水位），崗南水庫(kù)與天津大學(xué)共同研究，提出了6月1日~9月15日6個(gè)汛限水位的建議，把汛限水位的控制時(shí)間由6月15日推遲到7月10日 （河北省大部分洪水均發(fā)生在7月10日以后）等多種辦法。汛期在實(shí)際調(diào)度中，又采取了合理蓄泄，靈活調(diào)度洪水等一系列措施。如預(yù)蓄預(yù)泄（汛限水位浮動(dòng)1~2m，預(yù)報(bào)有大暴雨提高泄洪)，增加蓄泄水量，細(xì)水長(zhǎng)流。河北省水庫(kù)汛期水位上浮1~2m全省可多調(diào)蓄10億m3洪水資源量。通過(guò)計(jì)算上浮1~2m，達(dá)千年洪水，庫(kù)水位僅提高幾厘米，不會(huì)對(duì)水庫(kù)構(gòu)成安全問(wèn)題。

東武仕水庫(kù)汛限水位由102m，上浮到104m，每年汛期可調(diào)蓄洪水資源3600萬(wàn)m3。崗南、黃壁莊水庫(kù)實(shí)行梯級(jí)水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制后，崗南水庫(kù)汛限水位由190m提高到192m，黃壁莊水庫(kù)汛限水位由114m提高到115.5m。上游來(lái)水保證率在50%的情況下，平均每年可多蓄水4300萬(wàn)m3,用于石家莊市工業(yè)用水和生態(tài)用水，僅工業(yè)每年可帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益1.1億元。全省多調(diào)蓄的洪水資源每年可增加社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益近100億元，同時(shí)也改善了水庫(kù)的水質(zhì)、生態(tài)環(huán)境和氣候環(huán)境。河北省水庫(kù)汛限水位研究得到了國(guó)家防總的肯定，并在北方各省市開(kāi)始推行。

3.4 水庫(kù)調(diào)度管理

水庫(kù)調(diào)度管理是在確保水庫(kù)安全的前提下，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行合理調(diào)度運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)最大效益的科學(xué)管理手段，是水庫(kù)管理的中心環(huán)節(jié)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)水資源的需求提出了更高的要求。水庫(kù)調(diào)度管理不僅需處理好防洪與興利的關(guān)系，還需協(xié)調(diào)各部門的用水需求、恰當(dāng)安排蓄泄關(guān)系、優(yōu)化水資源配置。水庫(kù)調(diào)度管理工作不僅關(guān)系到水庫(kù)效益的發(fā)揮和各用水部門的利益，而且關(guān)系到水庫(kù)安全和上下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全。為提高水庫(kù)調(diào)度管理水平，河北省自1998年至今對(duì)大部分水庫(kù)進(jìn)行洪水調(diào)度系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)，該系統(tǒng)包括：水情自測(cè)報(bào)、洪水調(diào)度、氣象衛(wèi)星云圖接收、大屏幕投影顯示和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)5個(gè)部分。水庫(kù)調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)改變了過(guò)去僅按汛限水位一個(gè)因素調(diào)度的被動(dòng)局面。庫(kù)區(qū)上游降雨，可自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)根據(jù)接收的降雨信息隨時(shí)生成調(diào)度方案，并在調(diào)度大屏幕上顯示，供領(lǐng)導(dǎo)研究決策。這個(gè)系統(tǒng)有以下4個(gè)突出優(yōu)勢(shì)：一是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速可靠，二是生成調(diào)度方案可以進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，三是進(jìn)行預(yù)蓄預(yù)泄，可為領(lǐng)導(dǎo)預(yù)留決策時(shí)間進(jìn)行安排部署。四是可利用優(yōu)化方案調(diào)蓄雨洪資源。

在調(diào)度管理上，每座水庫(kù)汛限水位和調(diào)度方案均由省防辦批準(zhǔn)，汛期原則上，除崗南、黃壁莊、桃林口3座水庫(kù)由省里直接調(diào)度外，其他各大水庫(kù)均由所轄市防辦調(diào)度。遇特大洪水時(shí)，省防辦進(jìn)行指導(dǎo)調(diào)度。□