朱法君

（浙江省發(fā)展規(guī)劃研究中心，310009，杭州）

流域超標準洪水具有影響范圍廣、受災(zāi)程度深、防御難度大等特點，隨著各級政府和社會各界對自然災(zāi)害防御風險意識的不斷增強，流域超標準洪水的防御備受關(guān)注。 為有效應(yīng)對洪水災(zāi)害領(lǐng)域“黑天鵝”和“灰犀牛”事件，水利部制定了《2020 年度超標洪水防御工作方案》， 要求針對大江大河、重要支流（河流）和防洪城市（含縣級），編制（修訂）完成超標洪水（超過江河湖庫設(shè)防標準的洪水）防御預(yù)案，為有效應(yīng)對超標洪水提供支撐。 筆者根據(jù)多年來參與浙江省各流域洪水預(yù)案制訂和防洪調(diào)度的實踐，以錢塘江為例，對流域超標準洪水防御及防御預(yù)案編制的幾個關(guān)鍵問題進行了思考。

一、超標準洪水的選定

錢塘江流域面積達55 491 km2，其中杭州之江水文站以上41 841 km2。域內(nèi)有大中城市、城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、農(nóng)田和基礎(chǔ)設(shè)施等多元保護對象；有比較完整的工程體系， 流域上游建有新安江、湖南鎮(zhèn)等水庫群，干流和各主要支流沿江基本建有10 年一遇~100 年一遇不等的堤防體系；有密度較高的雨量站和必要的水文站網(wǎng)布設(shè)。

預(yù)案編制中，遇到的第一個難題是什么量級的洪水才是本流域超標準洪水？ 該選取哪種雨型、哪一場洪水作為防御的超標準洪水 “模板”？在工程設(shè)計及調(diào)度中， 習慣將超過設(shè)計標準的洪水（水位、流量參數(shù)）視為超標準洪水，從工程安全出發(fā)，概念十分清晰；但在流域防洪中，由于保護對象繁多、重要程度不同，防御標準存在較大差別， 各類工程設(shè)防標準同樣存在較大差異。 因此，如何結(jié)合流域特點選定一場量級適宜的超標洪水“樣本”，以便進行模擬推演并用于實際調(diào)度， 具有重要現(xiàn)實意義。

1.準確分析流域現(xiàn)有防洪能力

流域現(xiàn)有防洪能力可針對最有代表性的防洪保護對象（城市、重要堤段、重要基礎(chǔ)設(shè)施），通過工程能力評價或歷史洪水檢驗合理確定。 在錢塘江流域，將流域中游衢江與金華江交匯處的蘭溪作為代表站，分析現(xiàn)有防洪能力。 2017 年錢塘江梅雨洪水，蘭溪出現(xiàn)32.04 m 高水位， 相應(yīng)洪峰14 500 m3/s， 為新中國成立后第二大洪水。 洪水中除蘭溪某一農(nóng)防工程發(fā)生垮塌決堤外，流域內(nèi)其他工程和保護區(qū)沒有出現(xiàn)重大險情。 結(jié)合對流域現(xiàn)有堤防體系防御能力的綜合研判，確定錢塘江流域目前防御能力基本達到20 年一遇， 超過此標準的洪水即為超標準洪水。

2.選取一場歷史大洪水作為樣本

對照流域現(xiàn)有防洪能力，對流域發(fā)生過的歷史大洪水進行統(tǒng)計分析，選取一場典型洪水作為防御的超標準洪水。 選取的超標洪水應(yīng)當具有以下特點：一是量級適宜。一般宜選取越過現(xiàn)有防御能力1~2 個檔次的洪水作為防御的超標洪水。 二是有較完整的水文記錄。特大洪水發(fā)生的時間距當前越近越好，降雨資料和水文記錄比較完備，一般以新中國成立后發(fā)生的歷史最大洪水作為超標洪水。 三是發(fā)生過較大的險情和災(zāi)情。據(jù)此我們選取1955 年洪水作為錢塘江流域的超標準洪水，有以下幾方面的分析：

①新中國成立以來最大歷史洪水。 錢塘江流域歷史上發(fā)生過5 次類似同量級的大洪水，分別為1362 年、1416 年、1539 年、1744 年、1955 年，平均124 年/次。 其中，1955 年6 月17—22 日發(fā)生的特大洪水為新中國成立后最大，相應(yīng)蘭溪流量19 500 m3/s，水位33.49 m， 為100 年一遇特大洪水。因當時尚無新安江水庫， 故蘭江、新安江匯合后的蘆茨埠 （現(xiàn)富春江壩址）出現(xiàn)了歷史最大流量29 000 m3/s，整場洪水洪量約107 億m3。

②目前錢塘江流域雖然建設(shè)了大批水庫工程，但再遇1955 年洪水仍然會造成重大風險。新安江水庫建成后，新安江原13 000 m3/s 的洪峰會因蓄洪和錯峰有效避開與蘭江洪水的疊加，蘆茨埠以下洪峰會大幅度減小，按照樂觀預(yù)判， 可穩(wěn)定在20 000 m3/s 以內(nèi)。 蘭溪上游目前雖然建設(shè)了湖南鎮(zhèn)、白水坑、橫錦等一批大中型水庫工程， 實際控制面積約5 000 km2，對臺風雨和梅雨的前期洪水會有比較大的削減作用，但對梅雨后期作用會減弱甚至于無顯著作用。 特別是梅雨期持續(xù)長歷時降雨， 如1955 年、2017年多為“雙峰”或“多峰”，且蘭溪洪峰多出現(xiàn)在第二峰或后期，此時由于水庫調(diào)節(jié)蓄洪作用已經(jīng)有限，對洪峰要素不會產(chǎn)生重大作用變化。

③選取100 年一遇的超標洪水，可全面覆蓋流域各類防洪保護對象的設(shè)防范圍，從而可為制訂相應(yīng)預(yù)案提供全過程、全方位的考量。 對應(yīng)流域各防洪保護對象10 年、20 年、50年、100 年 一 遇 的 設(shè) 防 能 力，1955 年型洪水過程覆蓋了各頻率、各量級的洪水要素，可根據(jù)推演的結(jié)果制訂各類工程調(diào)度的原則，預(yù)判流域的防洪形勢，提出洪水過程中各個階段的應(yīng)對策略和措施。

經(jīng)研判分析，蘭溪和蘭江河段仍然是防御重點，最不利情況是上游兩大支流的疊加。 1955 年洪水，上游衢州站洪水約為25 年一遇， 但衢江區(qū)間和金華江均出現(xiàn)基本同頻的洪水組合， 疊加至蘭溪出現(xiàn)了19 500 m3/s的最大洪峰和33.49 m 的歷史高水位；2017 年洪水蘭溪約為20 年一遇，上游衢江、 金華江分別約為10 年一遇，但由于洪峰基本同步到達，蘭溪出現(xiàn)了新中國成立后的第二大洪峰14 500 m3/s 和第二高水位32.04 m。

二、現(xiàn)狀工況下的洪水推演

選定超標準洪水后，需根據(jù)歷史洪水要素進行現(xiàn)狀工況下的洪水推演。 對于中小流域，洪水均為本地降雨產(chǎn)匯流形成，故最能真實反映洪水量級的是流域降雨。 如果能采用降雨過程進行流域洪水演算，均宜優(yōu)先考慮。 但由于歷史大洪水發(fā)生時間往往較久遠， 雨量成果難以全面收集，很多流域的超標洪水只能選用代表站的洪水過程進行研判，個別流域甚至只能根據(jù)洪峰流量、最高水位等少數(shù)參數(shù)進行比對， 缺少洪水演進過程。這類情況宜選取最近發(fā)生的較大洪水過程進行推演。 在實際應(yīng)對超標準洪水過程中，要根據(jù)洪水演變作出決策判斷，因此必須有全過程的模擬。

降雨洪水參數(shù)和過程確定后，必須對應(yīng)到流域目前的工程情況進行相應(yīng)的調(diào)度和防御。 如果以降雨過程作為推演，則可逐次得出流域各控制站的水位、流量過程，從而分析研判防洪形勢，制訂應(yīng)對措施；如以流量過程進行推演，則可得出各代表站的水位變化過程，對洪水的淹沒范圍和程度作出判斷；如果僅以最高水位作為比照， 則只能對洪水風險作出判斷，無法對過程中的應(yīng)對決策進行科學模擬。

目前全國各地正在積極提升流域洪水智慧預(yù)報水平，建立各類預(yù)報模型進行實時模擬。 建議針對中小流域特點，選用大量布設(shè)、快速傳送的雨量站成果進行產(chǎn)匯流模擬， 從而進行洪水演算，預(yù)報中下游地區(qū)重要江段、重要防洪對象的各類洪水參數(shù)， 進而提供超前預(yù)警。其特點是精準度高，預(yù)報跨度大， 留給指揮系統(tǒng)決策應(yīng)對的時間更加充分，宜作為首選方式。

三、客觀看待水庫在應(yīng)對特大洪水中的作用

相比1955 年， 錢塘江流域目前建有一大批水利工程，尤其以水庫工程對洪水影響為大。 其中新安江水庫控制流域面積10 409 km2， 占新安江流域面積的89.2%， 為流域調(diào)度創(chuàng)造了不可替代的條件，洪水前期可實現(xiàn)與蘭江洪水錯峰。 因其為多年調(diào)節(jié)水庫，如果前期庫水位較低，可基本做到壩址以上洪水全部消納。 即使后期需要泄洪， 往往也是蘭江洪水過后。新安江水庫建成后，分別在1983 年、1994 年、1995 年、1996 年 和1999 年發(fā)生了5 次暴雨導(dǎo)致的泄洪， 其中1996 年泄洪由臺風暴雨造成。 1999年梅雨洪水水庫開啟8 孔泄洪，泄洪流量超過7 000 m3/s。

蘭溪洪水一般以衢江洪水為主導(dǎo)，上游衢江和金華江控制面積合計17 936 km2。衢江上游江山江流域面積1 950 km2，白水坑、碗窯兩庫控制面積612 km2；常山港1 068 km2，目前無控制性樞紐工程； 烏溪江2 602 km2，湖南鎮(zhèn)、 黃壇口控制面積2 338 km2；靈山港720 km2，沐塵水庫控制397 km2。這幾座有防洪功能的水庫總控制面積為3 347 km2， 可有效參與洪水調(diào)度。 但由于流域水庫工程多以水資源利用為主要開發(fā)目標，防洪庫容總體較小。

在特大洪水防御中， 特別是以“梅雨”洪水為主的錢塘江，要客觀看待水庫的削峰作用。 流域內(nèi)水庫工程均以水資源調(diào)節(jié)利用為主要功能，往往經(jīng)過入汛后的歷次降雨， 到6 月中下旬就會接近或達到汛限水位。 如果遭遇類似于1955 年型的梅雨洪水，在長歷時降雨前期因下游防洪需要，水庫必然蓄水攔洪，庫水位上漲較快，迅速接近水庫設(shè)計水位， 當下游真正出現(xiàn)洪峰、形勢危急時可能已無能為力，這就是防汛調(diào)度中最糾結(jié)的問題。

流域特大洪水對水庫的調(diào)度是最大考驗， 也可能會成為輿論的焦點。 理想中的水庫防洪調(diào)度，應(yīng)在洪水前期加大泄量，騰出庫容；當下游即將出現(xiàn)洪峰時，盡可能多地消納入庫洪量，減輕對下游的疊加作用。 但實際操作中難以實現(xiàn)， 特別是針對“雙峰”“多峰”的錢塘江梅雨洪水。 由于無法精準預(yù)報整場降雨過程，調(diào)度中只能根據(jù)水庫自身調(diào)度原則，“走一步看一步”。 在特大洪水中，實際上水庫“削洪量”作用也許會超過“削洪峰”作用。

因此在超標洪水防御中，確保流域內(nèi)水庫自身安全是最重要的原則。當流域遭遇超標洪水時，水庫同樣在經(jīng)受考驗。 絕不允許出現(xiàn)因下游防洪需要而強制要求上游水庫超越設(shè)計安全超蓄洪水，從而危及水庫安全造成垮壩風險的情況。 由于水庫能力限制，防御超標洪水應(yīng)將水庫作為最重要的防護對象看待，實際調(diào)度中在確保自身安全的前提下，盡可能地為下游洪水削峰錯峰。

四、堤防體系的“?！迸c“舍”

遭遇超標準洪水，隨洪水持續(xù)上漲一般會經(jīng)歷以下過程：一是前期堤防正常擋水； 二是接近設(shè)計標準時，大部分堤防仍能擋水，但部分可能出現(xiàn)險情； 三是達到或超過設(shè)計標準，大量堤防面臨風險，部分出險；四是部分堤防潰決進水；五是堤防陸續(xù)潰決，保護區(qū)進水滯洪；六是洪水位基本穩(wěn)定，直至洪水消退。

這一過程中，作為洪水調(diào)度和水利工程搶險指揮的責任部門，如何做出正確的判斷，發(fā)出正確的指令？ 由于洪水演進過程不確定因素很多，現(xiàn)有預(yù)報預(yù)測方法和手段無法實現(xiàn)精準，既要考慮盡最大可能降低洪水造成的災(zāi)害，又要兼顧保護區(qū)群眾的情緒和社會影響，在“取”與“舍”之間做出正確判斷。

部分技術(shù)人員認為，流域遭遇超標準洪水必然導(dǎo)致大批堤防潰決滯洪， 所以在編制預(yù)案中經(jīng)常會看到“棄守”或“主動放棄”等措施。 這看似科學，但現(xiàn)實中難以把握。 制訂預(yù)案是在知曉流域全過程降雨洪水的情況下作出判斷； 但在實際洪水調(diào)度中， 卻無法準確預(yù)知未發(fā)生的事件，難以做出“棄守”的選擇。 因此，對發(fā)生多大洪水會出現(xiàn)怎樣的險情與災(zāi)情，應(yīng)做到心中有數(shù)；在堤防險情處置上，應(yīng)立足當前，及時組織搶險。

因此建議：一是“搶早、搶好”不能放棄。 整個防御過程中要做好防御特大洪水的準備；面對逐步出現(xiàn)的險情要立足于當前，一旦出現(xiàn)險情仍應(yīng)積極組織力量搶險。 二是發(fā)生險情后，實施搶險的過程同步做好人員撤離。 三是結(jié)合預(yù)報成果，對實施搶險有重大難度的工程，隨時做好主動放棄的準備，以保證搶險人員和保護區(qū)群眾生命安全，同時確保將有限的搶險力量用到最需要的地方。 四是力保重點。 城市堤防是保護的重中之重，物資和人員調(diào)配要重點予以保障。 在錢塘江流域超標洪水預(yù)案中，將保障蘭溪城區(qū)不決堤進水作為目標，必要時可棄守上下游農(nóng)防。 但棄守的方式不建議主動破堤， 應(yīng)以自然潰決為好。 五是特大洪水中的人員轉(zhuǎn)移方案由應(yīng)急部門為主制訂并組織實施。 當保護區(qū)堤防接近設(shè)計水位時，人員必須全部撤離至安全區(qū)域。