蘇文杰,徐 培

(1.清遠(yuǎn)市清新區(qū)機(jī)電排灌總站，廣東 清遠(yuǎn) 511800；2.廣東省水利水電科學(xué)研究院，廣東 廣州 510635)

1 概述

防汛工作一直是水利部門(mén)的重中之重。近年來(lái)，隨著全球氣候厄爾尼諾現(xiàn)象不斷加重，我國(guó)極端天氣頻發(fā)。特別是2020年的新冠肺炎疫情“黑天鵝”事件，給防汛工作敲響了警鐘。水利部立足防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)，部署了超標(biāo)準(zhǔn)洪水的防御，尤其是流域性超標(biāo)洪水的防御，要求大江大河、重要支流以及縣級(jí)以上防洪城市必須要編制超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御預(yù)案。濱江為北江一級(jí)支流，臨近廣東省三大暴雨中心之一，流域發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水的可能性大，為及時(shí)、科學(xué)的調(diào)度洪水，盡可能減少超標(biāo)準(zhǔn)洪水帶來(lái)的災(zāi)害損失，保證抗洪應(yīng)急搶險(xiǎn)工作高效有序進(jìn)行，探析濱江流域超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御對(duì)策十分必要。

2 流域概況

濱江地處北江中下游，屬珠江水系，是清遠(yuǎn)市清新區(qū)的主要河流，全流域均在清新區(qū)境內(nèi)，覆蓋全區(qū)總面積的73.4%。濱江發(fā)源于清新區(qū)西北部的石潭鎮(zhèn)大霧山，上游稱(chēng)為大巖水，至石潭圩青龍寺水匯入后始稱(chēng)為濱江，自西北向東南流經(jīng)浸潭、禾云、龍頸、筆架林場(chǎng)和太和等鎮(zhèn)后，在飛水口匯入北江。濱江干流全長(zhǎng)為96.10 km，集雨面積為1 950 km2，平均坡降為1.1‰，多年平均徑流量為25.7億m3。濱江支流眾多，包括白灣水、黃洞河、石坎河、炳水、壩仔水、秦皇河、禾云河、浸潭河等(見(jiàn)圖1)。飛水口上游 7 km處有正江分水道，分洪流量約占濱江洪峰流量的40%。

圖1 濱江流域水系及防洪工程分布示意

3 洪水特性

濱江洪水過(guò)程與暴雨過(guò)程相應(yīng)，汛期為4—10月，汛期降水量占全年的64%左右，大、特大暴雨多集中在5、6月，大或特大洪水多發(fā)生在5、6月份。暴雨天氣易形成山洪，洪水特征與暴雨特性和流域崎嶇的山區(qū)自然地理?xiàng)l件密切相關(guān)，且易出現(xiàn)復(fù)式洪峰，常常是陡漲陡落，洪量集中，且峰高量大。根據(jù)近年來(lái)濱江流域降水時(shí)空演變規(guī)律[1-2]的分析，其降水量呈北少南多分布，西北向東南遞增趨勢(shì)，南部珠坑站為流域暴雨中心。

4 洪澇風(fēng)險(xiǎn)分析

濱江已基本建成由水庫(kù)、堤防、水閘組成的防洪工程體系。在科學(xué)調(diào)度水庫(kù)和加強(qiáng)堤防防守情況下，濱江基本可防御10年一遇洪水，其支流基本可防御5年一遇洪水。濱江流域內(nèi)設(shè)有珠坑水文站，及沙河、桃源等雨量站。珠坑水文站位于濱江飛水河口上游20 km，逕口水利樞紐上游約10.0 km處，控制流域集雨面積為1 607 km2，干流河長(zhǎng)為77 km，為濱江流域的控制站。當(dāng)濱江流域各堤段及庫(kù)壩工程洪水超過(guò)設(shè)防水位及警戒水位時(shí)，可認(rèn)為超標(biāo)水洪水發(fā)生[2]。

4.1 堤防工程

4.1.1濱江石潭段堤防工程

包括濱江石潭鎮(zhèn)區(qū)段及其區(qū)間支流雷坑水、大巖水，防洪堤以保護(hù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為主，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，涉及人口約3萬(wàn)人。濱江石潭段不同頻率洪峰流量見(jiàn)表1。

表1 濱江石潭段不同頻率洪峰流量

4.1.2濱江浸潭段堤防工程

包括濱江浸潭鎮(zhèn)區(qū)段及其區(qū)間支流黃洞水(含田心水支流)、田心水、哈塘坑、暖水坑和六仔洞水的部分河段。防洪堤保護(hù)對(duì)象為浸潭中心區(qū)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，涉及人口約1.11萬(wàn)人，保護(hù)耕地面積366.11hm2。濱江浸潭段不同頻率洪峰流量見(jiàn)表2。

表2 濱江浸潭段不同頻率洪峰流量

4.1.3濱江禾云段堤防工程

包括濱江干流潭口水電站至合溪大橋段河段，較大支流主要有新洲河。防洪堤保護(hù)對(duì)象為鄉(xiāng)鎮(zhèn)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，涉及人口約1.5萬(wàn)人。濱江禾云段不同頻率洪峰流量見(jiàn)表3。

表3 濱江禾云段不同頻率洪峰流量

4.1.4濱江龍頸段堤防工程

包括濱江馬安頭水電站至三洲壩河段，較大支流主要有石坎河。防洪堤保護(hù)對(duì)象為鄉(xiāng)鎮(zhèn)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，涉及的人口數(shù)共5 775人。濱江龍頸段不同頻率洪峰流量見(jiàn)表4。

表4 濱江龍頸段不同頻率洪峰流量

4.1.5濱江下游出口段

逕口水利樞紐至飛水北江河口段為濱江下游出口河段，包括正江和飛水兩條分支。防洪堤保護(hù)對(duì)象為清新區(qū)縣城，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，涉及的人口數(shù)共5 775人。濱江下游出口段不同頻率洪峰流量見(jiàn)表5。

表5 濱江下游出口段不同頻率洪峰流量

4.2 庫(kù)壩工程

對(duì)濱江流域防洪有影響的水庫(kù)主要有龍須帶水庫(kù)及大羅山水庫(kù)，攔河梯級(jí)電站[3-4]主要有大灘水電站、潭口水電站、馬安頭水電站，閘壩為逕口水利樞紐。濱江流域庫(kù)壩工程防洪基本情況見(jiàn)表6。

4.3 近幾年特大洪澇災(zāi)害及防洪存在的問(wèn)題

2013年8月15—18日，受臺(tái)風(fēng)“尤特”影響，全區(qū)范圍出現(xiàn)強(qiáng)降水，其中濱江地區(qū)的龍頸、禾云、浸潭、石潭等鎮(zhèn)的累積降雨量均超200 mm，降雨重現(xiàn)期達(dá)到10年一遇。至18日16:00，全區(qū)受浸農(nóng)作物3 600.75 hm2，受浸村莊247個(gè)，受浸房屋2 355間(其中倒塌351間)，轉(zhuǎn)移人員5 030人，全區(qū)共造成直接經(jīng)濟(jì)損失9 165.7萬(wàn)元。

2015年5月20日，清新區(qū)受持續(xù)暴雨襲擊，部分鎮(zhèn)、村出現(xiàn)短時(shí)受浸情況，其中浸潭和石潭受浸較嚴(yán)重，浸潭圩街道浸水高度接近1 m。全區(qū)受浸農(nóng)作物572 hm2，受影響人口1.96萬(wàn)人，受浸村莊59個(gè)，受浸房屋1 042間，轉(zhuǎn)移4 125人。

隨著近些年水利部門(mén)對(duì)防洪工程的不斷投入，濱江已基本建成由水庫(kù)、堤防、水閘組成的防洪工程體系。在科學(xué)調(diào)度水庫(kù)[5]和加強(qiáng)堤防防守情況下，濱江基本可防御10年一遇洪水，其支流基本可防御5年一遇洪水。但是仍然存在以下問(wèn)題：

1) 濱江堤線較長(zhǎng)，部分堤基為土基，如：浸潭鎮(zhèn)附近的高華塘圍、保定河圍；龍頸鎮(zhèn)附近的連塘圍、曲灘圍；逕口水利樞紐出口下游段的周田圍、黃田圍等，堤身均為土堤，堤腳未做防護(hù)措施，抗沖能力差，威脅堤防安全；

2) 穿堤建筑物較多，防守任務(wù)較重；

3) 工程缺乏洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，搶險(xiǎn)隊(duì)伍缺乏必要的訓(xùn)練。

5 防御目標(biāo)

濱江每個(gè)堤段、每個(gè)環(huán)節(jié)都不能出問(wèn)題，包括工程薄弱、易出險(xiǎn)、橫河、斜河頂沖的堤段和重要防洪工程，險(xiǎn)工、險(xiǎn)段、險(xiǎn)點(diǎn)，堤防高度不足段，堤身單薄段，堤防順堤河段，以及險(xiǎn)工、控導(dǎo)、涵閘工程。在汛期小流量、高水位等于或超過(guò)設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，要確保濱江堤圍不決口，確保漫灘無(wú)人員死亡，確保大堤安全完整。在汛期超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，確保防洪堤圍的安全。

1) 石潭、浸潭中心鎮(zhèn)區(qū)及濱江下游出口段防洪堤能夠抵御20年一遇洪水；

2) 禾云、龍頸中心鎮(zhèn)區(qū)段及新洲圩、石坎圩防洪堤能夠抵御10年一遇洪水；

3) 其余支流防洪堤能夠抵御5年一遇洪水。

6 防御對(duì)策研究

6.1 建立預(yù)警預(yù)報(bào)制度[5]

6.1.1監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)

區(qū)三防指揮部應(yīng)按照分級(jí)負(fù)責(zé)原則，對(duì)江河洪水監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，確定洪水預(yù)警區(qū)域、級(jí)別和洪水信息發(fā)布范圍，按照權(quán)限向社會(huì)發(fā)布。

區(qū)應(yīng)急管理局(區(qū)三防辦)、區(qū)氣象局和區(qū)水利局負(fù)責(zé)對(duì)珠坑水文站及沙河、桃源等雨量站水情進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)，跟蹤分析江河洪水的發(fā)展趨勢(shì)并及時(shí)預(yù)報(bào)最新水情[6]，提供濱江中上游地區(qū)水文氣象分析、預(yù)測(cè)信息，適時(shí)發(fā)布洪水預(yù)警信號(hào)，并將分析預(yù)測(cè)結(jié)果及時(shí)上報(bào)區(qū)三防指揮部和相關(guān)部門(mén)。

區(qū)氣象局負(fù)責(zé)災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)預(yù)警工作，對(duì)重要天氣形勢(shì)和災(zāi)害性天氣做出科學(xué)研判，及時(shí)向區(qū)三防指揮部及有關(guān)成員單位提供本地及北江中上游地區(qū)氣象分析、預(yù)測(cè)信息，為防災(zāi)抗災(zāi)救災(zāi)決策提供服務(wù)。

6.1.2險(xiǎn)情預(yù)警

濱江干流主要流經(jīng)清新區(qū)石潭、浸潭、禾云、龍頸和太和5個(gè)鎮(zhèn)，險(xiǎn)情預(yù)警需根據(jù)實(shí)際情況確定5鎮(zhèn)汛期的防汛設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水，分區(qū)分段確定防御洪水標(biāo)準(zhǔn)[7]，選取流經(jīng)各鎮(zhèn)中心區(qū)域典型斷面作為超標(biāo)準(zhǔn)洪水位高程預(yù)警參考點(diǎn)(見(jiàn)表7)。

表7 濱江干流防洪預(yù)警參考點(diǎn)水位

當(dāng)江河水位繼續(xù)上漲，且達(dá)到各鎮(zhèn)的超標(biāo)準(zhǔn)洪水預(yù)警水位時(shí)，區(qū)、鎮(zhèn)三防指揮部和承擔(dān)防汛任務(wù)的部門(mén)、單位，應(yīng)根據(jù)江河水情和洪水預(yù)報(bào)，按照規(guī)定的權(quán)限和防御洪水方案、洪水調(diào)度方案，全面調(diào)度運(yùn)用防洪工程；啟動(dòng)泵站搶排；堤圍實(shí)施交通管制，嚴(yán)禁非防洪車(chē)輛在堤圍上行駛；堤圍實(shí)行24 h的巡查；搶險(xiǎn)人員和防汛物資要部署到位。同時(shí)，大灘水電站、潭口水電站、馬安頭水電站以及逕口水利樞紐工程，根據(jù)各自的調(diào)度規(guī)程，開(kāi)啟泄洪閘，進(jìn)行泄洪。

當(dāng)各鎮(zhèn)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)濱江流域統(tǒng)一防洪指揮調(diào)度，局部服從全局，重點(diǎn)保護(hù)城市和公路；盡可能加大干流的泄洪流量，充分發(fā)揮排水能力，加大各閘泄流量，打開(kāi)各排水通道，加強(qiáng)重點(diǎn)堤防保護(hù)。

6.2 加強(qiáng)庫(kù)壩聯(lián)合調(diào)度[8]

本系統(tǒng)包括2宗水庫(kù)、3宗水電站和逕口水利樞紐。聯(lián)合調(diào)度旨在流域遭遇大洪水時(shí)，充分發(fā)揮水庫(kù)群對(duì)濱江河流域的整體防洪作用；實(shí)施有序逐步蓄水，提高水庫(kù)群整體蓄滿(mǎn)率[9]，同時(shí)盡量減少集中蓄水對(duì)水庫(kù)下游河段或?yàn)I江河中下游帶來(lái)的不利影響。

3宗水電站和逕口水利樞紐這4宗梯級(jí)電站均為徑流式低水頭無(wú)調(diào)節(jié)電站，沒(méi)有調(diào)峰任務(wù)，對(duì)洪水調(diào)節(jié)很小。調(diào)度過(guò)程中避免不必要的泄洪，避免超正常高水位蓄水，充分利用水資源，增加發(fā)電效益。上級(jí)電站應(yīng)盡量避免大流量泄洪，控制在下級(jí)電站設(shè)計(jì)洪水位最大泄流量?jī)?nèi)，減輕下游防洪壓力。大灘水電站泄洪流量控制在1 400 m3/s，潭口水電站泄洪流量控制在1 503 m3/s。

當(dāng)濱江河流域內(nèi)發(fā)生全流域性降雨過(guò)程，這種降雨過(guò)程形成的洪水一般不大，各大支流洪峰流量不會(huì)與干流洪水重疊[10]。這類(lèi)降雨過(guò)程中，越接近庫(kù)區(qū)降雨量越大，這時(shí)以龍須帶水庫(kù)為核心，運(yùn)用龍須帶水庫(kù)和大羅山水庫(kù)，在保證防洪安全的前提下，推遲下泄洪水的時(shí)間，為調(diào)節(jié)下游干流河段的洪水錯(cuò)峰、滯峰[11]。當(dāng)濱江河流域內(nèi)中下游發(fā)生較強(qiáng)的降雨過(guò)程，降雨多屬于暴雨過(guò)程，漲水速度迅速，這時(shí)各梯級(jí)電站必須提前降低水位至死水位以下運(yùn)行，盡可能降低區(qū)間回水。在汛期前，電站水庫(kù)要騰空庫(kù)容，水位控制在正常蓄水位以下；開(kāi)汛后，電站根據(jù)進(jìn)庫(kù)量，調(diào)整開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)，繼續(xù)騰空庫(kù)容吞洪，水庫(kù)水位控制在汛限水位以下，迎接強(qiáng)降雨的到來(lái)。進(jìn)入主汛期遇到強(qiáng)降雨時(shí)，水位即將達(dá)過(guò)設(shè)計(jì)洪水位，機(jī)組全開(kāi)滿(mǎn)發(fā)。根據(jù)降雨量及進(jìn)庫(kù)量，預(yù)計(jì)水庫(kù)能蓄滿(mǎn)時(shí)，不考慮水庫(kù)水位進(jìn)行提前預(yù)泄洪，強(qiáng)降雨結(jié)束時(shí)，要做好攔蓄洪尾工作，確保水庫(kù)水位在最高水位。

作為濱江河梯級(jí)開(kāi)發(fā)的最后一級(jí)，逕口水利樞紐除閘門(mén)全開(kāi)外，其他情況都必須保持閘前水位19.30 m。當(dāng)閘前水位超過(guò)19.30 m，即按要求開(kāi)閘泄洪；當(dāng)閘前水位低于19.30 m或受上級(jí)指示條件下，即按要求關(guān)閘。

6.3 及時(shí)進(jìn)行信息報(bào)送、處理和發(fā)布

由指定的專(zhuān)門(mén)人員將收集到的水情、雨情、災(zāi)情形成文字材料，用電子版報(bào)送至區(qū)應(yīng)急管理局(區(qū)三防辦)工作郵箱。如遇較急的情況時(shí)先用電話(huà)報(bào)送，再用文字材料報(bào)。相關(guān)報(bào)送數(shù)據(jù)各部門(mén)需溝通保持一致。

洪水預(yù)警信號(hào)由區(qū)水利局負(fù)責(zé)發(fā)布，區(qū)三防指揮部根據(jù)堤圍河段重要水位站水情監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)結(jié)果，及時(shí)向各地各有關(guān)單位和新聞媒體發(fā)布預(yù)警信息，并適時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)。

6.4 制定應(yīng)急轉(zhuǎn)移方案

由區(qū)三防指揮部負(fù)責(zé)制定相應(yīng)的防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急轉(zhuǎn)移方案。受威脅區(qū)域的鎮(zhèn)、村成立應(yīng)急轉(zhuǎn)移工作小組，具體負(fù)責(zé)石潭、浸潭、禾云、龍頸、太和5鎮(zhèn)群眾的安全轉(zhuǎn)移、生活保障、住宿安置等事宜。實(shí)施“先期轉(zhuǎn)移、后期轉(zhuǎn)移”方案，在人力不可抗拒而潰破后，指定各疏散點(diǎn)，再分散轉(zhuǎn)移。如突發(fā)潰口，按先人后物的順序轉(zhuǎn)移，人員中先老弱病殘、小孩和群眾，后黨員干部；物資先糧食、食品、貴重財(cái)物、燃料以及耕畜，后其他物資。

6.5提供應(yīng)急供應(yīng)保障

除提供搶險(xiǎn)人員、搶險(xiǎn)物資、救災(zāi)物資保障外，還需提供通信、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、治安管理、供電及充足的經(jīng)費(fèi)保障，并進(jìn)行廣大的社會(huì)動(dòng)員，區(qū)三防指揮部向社會(huì)發(fā)布汛情、工情、災(zāi)情及防洪工作等方面的公眾信息，進(jìn)行防汛排澇宣傳，居民防洪減災(zāi)教育，動(dòng)員廣大社會(huì)力量支持并投入到防汛、抗災(zāi)、救災(zāi)和災(zāi)后重點(diǎn)工作中。

7 結(jié)語(yǔ)

超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御預(yù)案的編制，涉及眾多復(fù)雜、變化和不確定的因素，需要認(rèn)清變化環(huán)境下洪水風(fēng)險(xiǎn)的演變特征，了解流域防洪排澇體系的現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)與能力，完善暴雨洪水監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系與洪水預(yù)警發(fā)布機(jī)制，理解防洪工程體系應(yīng)急調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)[12]，是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、需要不斷修編完善的任務(wù)。

根據(jù)濱江流域防洪存在的主要問(wèn)題，從洪水監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)、防洪工程調(diào)度、防洪搶險(xiǎn)信息管理、應(yīng)急轉(zhuǎn)移和應(yīng)急保障5方面探討了濱江流域超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御對(duì)策。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有防御對(duì)策的分析，提出如下建議：

1) 完善濱江流域內(nèi)的自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，建立一個(gè)能夠集成雨水情監(jiān)測(cè)、洪水預(yù)報(bào)預(yù)警、調(diào)度措施分析等多種功能為一體的綜合調(diào)度平臺(tái)[13]。

2) 現(xiàn)有濱江沿線各鎮(zhèn)水位觀測(cè)設(shè)施較少，建議各鎮(zhèn)增加超標(biāo)準(zhǔn)洪水預(yù)警點(diǎn)水位觀測(cè)設(shè)施。

3) 盡快開(kāi)展濱江流域防洪風(fēng)險(xiǎn)研究，編制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖，得出各頻率洪水的淹沒(méi)范圍，為洪水調(diào)度和人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移提供更為科學(xué)的技術(shù)支撐。