尹雄銳 李光華 王曉妮
(1.松遼水利委員會(huì)流域規(guī)劃與政策研究中心,長(zhǎng)春 130021;2.水利部松遼水利委員會(huì),長(zhǎng)春 130021)
松花江是我國(guó)七大江河之一,行政區(qū)涉及黑龍江、吉林、遼寧和內(nèi)蒙古4 省(自治區(qū)),流域面積55.45 萬(wàn)km2。2019 年流域人口5 530 萬(wàn)人,其中城鎮(zhèn)人口2 947 萬(wàn)人,城鎮(zhèn)化率53%;GDP為24 004億元,人均GDP為4.34萬(wàn)元,耕地面積4.69億畝。
松花江流域的洪水主要由暴雨產(chǎn)生。80%以上的洪水發(fā)生在7-9月。洪水主要來(lái)自嫩江和第二松花江的上游山區(qū),嫩江、松花江干流洪水一般為單峰型洪水,洪水過(guò)程比較平緩。第二松花江暴雨出現(xiàn)頻繁,年內(nèi)可能出現(xiàn)2~3次洪峰,個(gè)別年份可能出現(xiàn)4~5次洪峰。松花江流域洪水歷時(shí)較長(zhǎng),較大支流20~30 d,第二松花江和嫩江40~60 d,松花江干流約90 d。
新中國(guó)成立以來(lái),松花江流域發(fā)生了1956年、1957年、1969年、1998年、2010年和2013年等大洪水。其中,1998年洪水是以嫩江右側(cè)支流來(lái)水為主的嫩江及松花江干流特大洪水,在嫩江江橋站還原后洪峰流量26 400 m3/s,相當(dāng)于480 年一遇,松花江干流哈爾濱站還原后洪峰流量23 500 m3/s,相當(dāng)于300年一遇。
《松花江流域防洪規(guī)劃》實(shí)施以來(lái),在中央與各級(jí)地方政府的推動(dòng)下,松花江流域整體上達(dá)到了規(guī)劃確定的近期目標(biāo)。尼爾基水庫(kù)已經(jīng)建成并發(fā)揮效益,豐滿大壩完成重建,嫩江、松花江干流防洪治理工程基本完工,胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)已建成,流域防洪工程體系日趨完善,干流基本具備了防御新中國(guó)成立以來(lái)最大洪水的能力。
截至2022 年,松花江流域干流堤防總長(zhǎng)2 991 km,包括嫩江干流堤防981 km,第二松花江干流堤防577 km,松花江干流堤防1 433 km。其中1 級(jí)堤防325 km,2 級(jí)堤防2 161 km。嫩江尼爾基水庫(kù)以下、第二松花江豐滿水庫(kù)以下堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)50 年一遇,松花江干流堤防達(dá)20 年一遇至50年一遇規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)。10座防洪城市及松嫩平原、三江平原等國(guó)家糧食主產(chǎn)區(qū)也達(dá)到規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)。流域已建成具有防洪任務(wù)的大型水庫(kù)31 座,防洪庫(kù)容86 億m3;56 座病險(xiǎn)水庫(kù),除筆架山和幸福水庫(kù)外,其他54座水庫(kù)均完成了除險(xiǎn)加固;規(guī)劃期在建的尼爾基、綽勒、揚(yáng)旗山、磨盤(pán)山水庫(kù)均已建成并投入運(yùn)行,規(guī)劃的西山、桃山水庫(kù)也完成了建設(shè)并投入運(yùn)行,文得根、閣山水庫(kù)已開(kāi)工建設(shè)。胖頭泡、月亮泡兩個(gè)國(guó)家級(jí)蓄滯洪區(qū)主體工程基本建成,基本具備啟用條件。規(guī)劃河道整治工程中需擴(kuò)孔改建的9 座阻水橋梁,除通讓鐵路橋和龍?zhí)豆窐蛭磳?shí)施外,其他7座已實(shí)施了擴(kuò)孔改建或重建;險(xiǎn)工治理和河道清淤工程部分得到實(shí)施;河道內(nèi)“雙退”“單退”圍堤由于自然條件和歷史原因,清理工作難度大,河道清障沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。從支流治理情況看,流域重要支流、中小河流等水利薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)按規(guī)劃實(shí)施,中小河流在重點(diǎn)縣城段大部分達(dá)到了50 年一遇至100 年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)率近88%,其他河段達(dá)標(biāo)率45%,部分河段達(dá)到10 年一遇至30 年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)過(guò)多年建設(shè),松花江流域防洪非工程體系已基本建立。防洪區(qū)風(fēng)險(xiǎn)管理水平不斷提高,編制完成重點(diǎn)地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖約3.69萬(wàn)km2,覆蓋松花江流域重點(diǎn)防洪保護(hù)區(qū)、重點(diǎn)防洪城市、中小河流重點(diǎn)河段等區(qū)域,防洪保護(hù)區(qū)承受洪水風(fēng)險(xiǎn)的能力得到加強(qiáng);實(shí)施山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目建設(shè),專群結(jié)合的山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)基本建成;流域水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷加強(qiáng),基本建成了洪水預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、防汛抗旱指揮系統(tǒng),提高了洪水預(yù)報(bào)調(diào)度能力;編制完成《松花江洪水調(diào)度方案》《松花江防御洪水方案》《松花江超標(biāo)洪水防御預(yù)案》等,基本形成較為完備的防洪調(diào)度預(yù)案體系。
在流域水旱災(zāi)害防御實(shí)踐中,通過(guò)科學(xué)實(shí)施骨干水庫(kù)尼爾基、白山、豐滿和察爾森水庫(kù)防洪聯(lián)合調(diào)度,有效抵御了2010年、2013年、2021年等多場(chǎng)流域性洪水,成功應(yīng)對(duì)2020年流域3次臺(tái)風(fēng)接連侵襲,洪澇災(zāi)害損失大幅降低,有力保障了流域人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展。
當(dāng)前,我國(guó)已開(kāi)啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程,松花江流域防洪減災(zāi)工作面臨新形勢(shì)、新要求。一是推動(dòng)流域高質(zhì)量發(fā)展對(duì)防洪保安全提出了更高的要求。支撐東北老工業(yè)基地振興、國(guó)家糧食安全、鄉(xiāng)村振興等國(guó)家戰(zhàn)略順利實(shí)施,應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)、保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)中求進(jìn)離不開(kāi)現(xiàn)代化防洪減災(zāi)體系構(gòu)建。二是堅(jiān)持以人民為中心的發(fā)展思想,就要著力解決洪澇災(zāi)害防治問(wèn)題。目前,流域防洪減災(zāi)工作還存在諸多問(wèn)題,威脅人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,需要通過(guò)不斷完善流域防洪工程體系,提高洪水風(fēng)險(xiǎn)管理能力,最大限度減輕洪澇災(zāi)害損失,滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需求。三是主動(dòng)適應(yīng)和把握全球氣候變化下洪澇災(zāi)害的新特點(diǎn)、新規(guī)律。受全球氣候變化和人類活動(dòng)影響,流域氣候形勢(shì)愈發(fā)復(fù)雜多變,洪澇災(zāi)害的突發(fā)性、反常性、不確定性更為突出,加劇了洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),需要主動(dòng)把握新特點(diǎn)、新規(guī)律,主動(dòng)適應(yīng)氣候變化帶來(lái)的影響。四是堅(jiān)持以流域?yàn)閱卧瑥?qiáng)化流域統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一治理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理。遵循洪水形成自然規(guī)律,把流域作為整體和基本單元,統(tǒng)籌左右岸、上下游、干支流,推進(jìn)全流域、全要素、全過(guò)程治理。
(1)防洪工程體系尚不完善。嫩江右側(cè)重要支流缺少控制性工程,防洪工程體系不完善。根據(jù)《松花江流域防洪規(guī)劃》,嫩江支流諾敏河上畢拉河口水庫(kù)是流域防洪工程體系的重要組成部分,但在規(guī)劃期內(nèi)尚未實(shí)施,無(wú)法完成為干流洪水?dāng)r洪、錯(cuò)峰的任務(wù);從近年來(lái)嫩江洪水防御實(shí)際來(lái)看,由于諾敏河洪水與干流上游洪水基本上同頻發(fā)生,流域發(fā)生中等洪水時(shí),僅靠干流尼爾基水庫(kù)難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)度,凸顯出洪水調(diào)蓄能力不足的問(wèn)題。
(2)原有的城市防洪體系與經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展不相適應(yīng)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,流域內(nèi)防洪城市城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,防洪保護(hù)區(qū)內(nèi)人口、財(cái)富快速增加,防洪保護(hù)對(duì)象范圍和重要性發(fā)生變化,對(duì)防洪體系提出了更高的要求。一是部分城區(qū)防洪提標(biāo)需求迫切。哈爾濱、長(zhǎng)春、齊齊哈爾等城市快速發(fā)展,特別是隨著新城區(qū)的建設(shè),防洪保護(hù)對(duì)象增多,防洪安全保障能力不適應(yīng)城市發(fā)展,亟須提升防洪標(biāo)準(zhǔn)。二是部分防洪城市超標(biāo)準(zhǔn)洪水出路需重新安排。《松花江流域防洪規(guī)劃》中確定哈爾濱市松北區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,作為哈爾濱市超標(biāo)準(zhǔn)洪水的分洪區(qū),但近年來(lái)經(jīng)過(guò)建設(shè),江北區(qū)的現(xiàn)狀防洪能力已達(dá)到100年一遇,原有分洪區(qū)已不再具備分洪條件;吉林市的超標(biāo)準(zhǔn)洪水分洪區(qū)已發(fā)展成高新產(chǎn)業(yè)區(qū),分洪損失大,也需重新制定超標(biāo)準(zhǔn)洪水分洪方案。三是在全球氣候變暖背景下,流域暴雨頻發(fā),暴雨強(qiáng)度驟增,城市的防洪排澇問(wèn)題日趨嚴(yán)峻,需要分析成因,統(tǒng)籌防洪排澇,制定對(duì)策措施。
(3)河道行洪不暢,小流量高水位問(wèn)題突出。松花江流域干支流河灘地寬闊,屬于寬淺型河道,干流最寬處可超過(guò)10 km,土地肥沃,對(duì)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)有較大吸引力,違法修筑圍堤、開(kāi)墾河灘地的情況由來(lái)已久,形成了有歷史遺留的村屯、耕地和基本農(nóng)田等,嫩江干流省界河段就有大小圍堤200余處。圍堤嚴(yán)重?cái)D占河道行洪空間,造成河道行洪能力不足,小流量高水位問(wèn)題突出。2020 年9 月21 日嫩江大賚站洪峰流量5 760 m3/s,洪水量級(jí)5 年一遇,洪峰水位卻超保證水位(50年一遇)0.07 m,嚴(yán)重威脅圍堤安全。另外,據(jù)初步統(tǒng)計(jì),干流河道圍堤內(nèi)生活有3萬(wàn)余人,100多萬(wàn)畝耕地,不少屬于在冊(cè)基本農(nóng)田,一些還是圍堤內(nèi)居民的口糧田,從保障人民群眾的基本利益和維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定出發(fā),采用“一刀切”式的全部清除措施顯然是不合理的,但制定合理且具備可操作性的治理措施難度很大。
(4)胖頭泡、月亮泡啟用方式尚需進(jìn)一步研究。胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)承擔(dān)哈爾濱市100 年一遇至200 年一遇防洪任務(wù),是流域防洪重要組成部分。目前,兩個(gè)蓄滯洪區(qū)雖已基本建成,但由于距離下游哈爾濱市約310 km,洪水傳播需要8 d左右,為此,當(dāng)哈爾濱市遇100年一遇以上的洪水時(shí),需至少提前8 d啟用蓄滯洪區(qū),考慮留出領(lǐng)導(dǎo)決策、居民撤離的時(shí)間,則在哈爾濱市斷面遇大洪水時(shí),應(yīng)有至少提前10 d 的洪水預(yù)報(bào);同時(shí)由于松花江流域面積大,干支流之間、上游與中下游之間的洪水遭遇組成復(fù)雜,對(duì)啟用蓄滯洪區(qū)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)難度增加。此外,《松花江流域防洪規(guī)劃》實(shí)施以來(lái),干流河道沖淤變化比較大,水位流量關(guān)系復(fù)雜,實(shí)際行洪能力底數(shù)不清,分洪條件也發(fā)生變化,蓄滯洪區(qū)啟用方式還需要進(jìn)一步研究。
(5)防洪建設(shè)存在短板和薄弱環(huán)節(jié)。流域防洪工程建設(shè)還存在不少防洪短板和薄弱環(huán)節(jié)。嫩江干流右岸27 km堤防由于位于莫莫格國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)核心區(qū),沒(méi)有實(shí)施工程建設(shè),未達(dá)到規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn);部分現(xiàn)狀堤防經(jīng)過(guò)多年的洪水淘刷,出現(xiàn)險(xiǎn)工險(xiǎn)段;哈爾濱市主江道清淤疏浚和開(kāi)挖泄洪渠均未達(dá)到《松花江流域防洪規(guī)劃》的要求,影響河道行洪能力;中小河流缺少系統(tǒng)治理,防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低;山洪溝、澇區(qū)治理進(jìn)度緩慢;9座嚴(yán)重阻水橋梁有2座尚未擴(kuò)孔等。
(6)防洪非工程措施不完善。防汛智能化水平總體不高,與智慧水利建設(shè)要求存在較大差距。主要體現(xiàn)在數(shù)字孿生流域還未構(gòu)建、防汛業(yè)務(wù)系統(tǒng)預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”功能不強(qiáng)、資源整合共享不足、模擬仿真水平不高、新技術(shù)裝備應(yīng)用少,應(yīng)用系統(tǒng)管理分散,難以滿足“預(yù)字當(dāng)先、關(guān)口前移”的防洪工作需要;防洪管理體系不健全,洪水風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制不完善,行蓄洪空間管控薄弱,洪水風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)不強(qiáng)。
(7)流域治理管理還有待加強(qiáng)。流域統(tǒng)一治理管理在防洪方面還有不少突出問(wèn)題。比如,尚未建立流域內(nèi)大型水庫(kù)防洪聯(lián)合調(diào)度機(jī)制,洪水期間存在各自為政打亂仗的情況;嫩江、松花江干流河道內(nèi)圍堤治理缺少統(tǒng)一規(guī)劃和系統(tǒng)治理方案;部分支流存在治理標(biāo)準(zhǔn)、防洪排澇不協(xié)調(diào)等問(wèn)題。
針對(duì)《松花江流域防洪規(guī)劃》部分方案未實(shí)施的情況,以及流域出現(xiàn)的新問(wèn)題、新形勢(shì)、新需求,構(gòu)建安全可靠的工程體系,優(yōu)化完善流域防洪工程布局。分析畢拉河口等水庫(kù)對(duì)流域防洪工程體系的影響,進(jìn)一步論證在諾敏河及雅魯河、阿倫河等支流上規(guī)劃建設(shè)防洪任務(wù)水庫(kù)的必要性和可行性;結(jié)合河道實(shí)際泄洪能力、水庫(kù)攔蓄能力和蓄滯洪區(qū)實(shí)際分洪能力,復(fù)核分析嫩江、第二松花江和松花江干流及主要支流泄蓄關(guān)系,進(jìn)行洪水出路方案比選,確定洪水安排方案,提出分河系、分河段、分區(qū)域防洪減災(zāi)體系格局,以及防洪工程體系總體布局。
以流域防洪減災(zāi)體系布局為依托,提出重點(diǎn)城市防洪體系優(yōu)化方案,哈爾濱市、吉林市等城市亟須尋求新的超標(biāo)準(zhǔn)洪水分洪通道;針對(duì)長(zhǎng)春市、哈爾濱市、齊齊哈爾市等新建城區(qū)防洪工程與老城區(qū)不銜接的問(wèn)題,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城市防洪排澇與城市發(fā)展、土地利用、環(huán)境保護(hù)等關(guān)系,合理安排洪水出路,進(jìn)一步完善重點(diǎn)城市防洪排澇體系,提出應(yīng)對(duì)極端暴雨條件內(nèi)澇防治意見(jiàn)。
針對(duì)洪水遭遇組成復(fù)雜、洪水傳播時(shí)間長(zhǎng)、河道實(shí)際行洪能力底數(shù)不清、啟用蓄滯洪區(qū)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)難度增加等問(wèn)題,結(jié)合蓄滯洪區(qū)實(shí)際情況對(duì)月亮泡和胖頭泡蓄滯洪區(qū)進(jìn)行分洪、蓄洪計(jì)算,開(kāi)展蓄滯洪區(qū)啟用條件研究。重點(diǎn)研究包括哈爾濱站洪峰流量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào);中等洪水條件下月亮泡蓄滯洪區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)管控;既要保證不增加洮兒河防洪風(fēng)險(xiǎn),又要為蓄滯洪區(qū)運(yùn)用留出蓄洪空間,統(tǒng)籌考慮月亮泡、察爾森、尼爾基水庫(kù)錯(cuò)峰調(diào)度;優(yōu)化胖頭泡、月亮泡蓄滯洪區(qū)啟用條件和運(yùn)用方式,保證哈爾濱市100 年一遇至200 年一遇洪水安全,進(jìn)一步挖掘蓄滯洪區(qū)分洪潛力,為哈爾濱市超200年一遇洪水尋求出路。
針對(duì)現(xiàn)狀圍堤嚴(yán)重阻礙干流行洪的嚴(yán)峻問(wèn)題,亟須研究提出行之有效的河道內(nèi)圍堤管控及分類治理對(duì)策措施,主要包括詳細(xì)調(diào)查圍堤高度、長(zhǎng)度、防洪能力,以及堤內(nèi)人口、耕地和地方政府圍堤清除工作安排等;采用穩(wěn)定非均勻流公式推求河道水面線,局部復(fù)雜段采用二維水力學(xué)模型,定量分析現(xiàn)狀圍堤對(duì)行洪能力的影響;以保證干流河道行洪能力為目標(biāo),提出圍堤分類治理對(duì)策,對(duì)于需清除的圍堤,需提出圍堤內(nèi)人員轉(zhuǎn)移后的生產(chǎn)生活保障措施,對(duì)于可以保留的圍堤,需確定防洪標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模、調(diào)度管理方案等。
按照智慧水利總體架構(gòu),遵從一數(shù)一源原則,加快推進(jìn)數(shù)據(jù)底板建設(shè),進(jìn)一步完善松遼水利一張圖,加快推進(jìn)數(shù)字孿生松遼建設(shè),并依托數(shù)字孿生流域建設(shè),加強(qiáng)防洪業(yè)務(wù)應(yīng)用,提升預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”功能,積極推進(jìn)松遼流域水工程防災(zāi)聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化預(yù)報(bào)支撐精細(xì)化決策,提高洪水風(fēng)險(xiǎn)防控能力。
按照流域“四個(gè)統(tǒng)一”要求,健全流域治理管理體系,加快推進(jìn)《松花江流域防洪規(guī)劃》修編,復(fù)核防洪保護(hù)區(qū)防洪能力,科學(xué)確定防洪標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建均衡協(xié)調(diào)的防洪標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃目標(biāo),系統(tǒng)規(guī)劃流域內(nèi)河道及堤防、水庫(kù)、蓄滯洪區(qū)建設(shè),提高河道泄洪能力、洪水調(diào)蓄能力和蓄滯洪區(qū)分蓄洪能力,統(tǒng)籌安排洪水出路和空間。充分發(fā)揮松花江防汛抗旱總指揮部平臺(tái)作用,建立健全以流域?yàn)閱卧乃こ搪?lián)合調(diào)度體制機(jī)制,統(tǒng)籌上下游、左右岸、干支流,編制松花江流域水工程聯(lián)合調(diào)度方案,科學(xué)實(shí)施防洪統(tǒng)一調(diào)度。強(qiáng)化河湖管理,推進(jìn)河湖管理范圍和水利工程管理保護(hù)范圍劃定,依法依規(guī)嚴(yán)肅處理侵占河道行為,保障流域行蓄洪空間。