劉 濤 葉 婷 沈 浩
(1.江蘇省灌溉總渠管理處,江蘇 淮安 223200;2.江蘇省淮沭新河管理處,江蘇 淮安 223005)
2020年,我國洪澇災(zāi)害總體呈現(xiàn)“三升兩降”的特點,即受災(zāi)人數(shù)上升、直接經(jīng)濟損失上升、轉(zhuǎn)移群眾上升,死亡失蹤人數(shù)下降、倒塌房屋數(shù)目下降。地處長江中下游地區(qū)的江蘇,已實現(xiàn)了“有大水,無大災(zāi)”的目標,面對2020年嚴峻的汛期,防汛抗洪工作取得了勝利。但在退水后,針對洪水的特點、過程進行回顧和總結(jié),同時對洪水產(chǎn)生的原因進行全面地分析,并反思在應(yīng)對洪水的過程中,客觀存在的困難和所采取的應(yīng)對措施的不足之處,可為今后的工作提供借鑒,達到舉一反三的效果,從而為人民群眾生命財產(chǎn)安全提供更好的保障。
太湖流域面積3.69萬km2,地處長江三角洲的南翼,北依長江,南瀕杭州灣,東臨東海,西以茅山、天目山為界,行政區(qū)劃分屬三省一市即“江蘇省、浙江省、上海市和安徽省”。河道總長約12萬km,河道密度達3.3km/km2[1]。江蘇省太湖地區(qū)位于流域的中、北部,流域面積1.92萬km2,包括蘇州市、無錫市、常州市全域和鎮(zhèn)江市的一部分,是江蘇省經(jīng)濟最發(fā)達、現(xiàn)代化程度最高的區(qū)域,也是防洪除澇最為關(guān)注的地區(qū)之一,歷來是江蘇省防汛抗旱的重點區(qū)域。江蘇太湖流域分為太湖湖西、武澄錫虞、陽澄淀泖等區(qū)域性流域。
太湖流域現(xiàn)有75處沿長江口門,水量交換頻繁,多年平均引長江水量為62.6億m3,排長江水量為49.3億m3。流域內(nèi)河網(wǎng)如織,湖泊棋布,是我國著名的平原河網(wǎng)區(qū),流域平原地面高程大部為3.0~3.5m(吳淞高程,鎮(zhèn)江基面),約50%以上面積的地面高程在汛期洪水位以下[2]。流域水面面積達5551km2,水面率為15%。流域河道水面比降小,平均坡降約1/100000;水流流速緩慢,汛期一般僅為0.3~0.5m/s;河網(wǎng)尾閭受潮汐頂托影響,流向表現(xiàn)為往復流。
2020年太湖流域6月9日入梅,入梅時間較常年偏早4天;7月21日出梅,較常年偏晚13天;梅雨期43天,較常年偏多17天。2020年汛期,太湖流域發(fā)生超標準洪水,分析此次太湖超標洪水成因,有以下幾點。
2020年江蘇省太湖流域面雨量986.6mm,較常年同期偏多45%。降雨時空分布不均。時間上,降雨多集中在6—7月,面雨量717.8mm,占汛期降雨量的73%,7月降雨量達389.7mm,位列歷史第1位;空間上,武澄錫虞區(qū)和陽澄淀泖區(qū)雨量超過了1000mm,見表1。據(jù)統(tǒng)計,江蘇太湖地區(qū)梅雨總量640.6mm,較常年同期偏多2.8倍,降雨總量僅次于1991年(657.2mm),列歷史第2位;梅雨期降雨日數(shù)高達38天,為歷史最多;最大30天降雨位列1951年以來第3。強降雨是造成本次洪水的最主要原因。
表1 太湖流域各分區(qū)及東南諸河降雨量 單位:mm
多次強降雨導致太湖水位6月28日首次超警戒水位,太湖發(fā)生2020年1號洪水。7月17日超保證水位4.65m,7月21日水位漲至最高4.79m,與1991年并列歷史第3位。太湖水位持續(xù)超警戒水位48天,位列歷史第2位;超保證水位9天,位列歷史第4位。流域河網(wǎng)21條河流35站超警戒水位,25站超保證水位,蘇南運河蘇州段最高水位列歷史第2。流域骨干河道100%超警戒水位,83%超保證水位。具體數(shù)據(jù)見表2。
表2 太湖流域主要控制站水情 單位:m
城市化進程加快,造成了不透水面積的增加,濕地和耕地面積減少,導致產(chǎn)匯流條件發(fā)生變化,也就是說,下墊面的巨大變化改變了區(qū)域產(chǎn)匯流條件,間接導致了運河汛期高水位頻發(fā)。據(jù)研究,相同降雨條件下,下墊面自然狀態(tài)下的地表產(chǎn)流僅有5%,而不透水面積達到50%,地表產(chǎn)流可以增加到30%以上[3]。2000—2010年,江蘇太湖流域建設(shè)用地面積增加了90.29%,1997—2012年,江蘇省太湖地區(qū)建設(shè)用地面積(不透水)增加了2430.64km2,這客觀上增大了徑流系數(shù),導致洪水總量增多,水位上漲速度加快、洪峰流量增大、洪水位抬高。
江蘇省太湖地區(qū)洪水主要出路為北排入江和南排太湖,流域洪水出路不足,目前太湖流域僅有望虞河、太浦河兩條主要行洪通道,上游入湖河道已全面拓浚,暴雨后入湖流量加大,水位上漲迅速,且易持續(xù)高水位[4]。太湖流域,區(qū)域和城市防洪排澇調(diào)度協(xié)調(diào)難度增大,尤其蘇南運河沿線區(qū)域水系復雜,工程眾多,既涉及流域、區(qū)域和城市防洪排澇等多層面調(diào)度,又涉及防洪與供水、排澇、航運、水環(huán)境等多方面聯(lián)合調(diào)度。
二輪治太規(guī)劃工程中望虞河拓浚工程、太浦河后續(xù)工程和吳淞江(江蘇段)整治工程仍在前期工作階段,洪水外排出路仍顯不足,導致太湖洪水位易漲難消,加之周邊河網(wǎng)水位偏高,如后期遭遇臺風,將給太湖防汛帶來更大壓力。沿江口門低潮搶排,高潮時泵站抽排,但受到2020年汛期長江洪水影響,江邊潮位居高不下,新溝河江邊樞紐汛期泵站排水6.14億m3,占總排水量的63.6%,基本以泵站強排為主,強排能力有限,制約了通江河道排水效益的發(fā)揮。區(qū)域規(guī)劃中新建江邊泵站僅有錫澄運河定波樞紐在實施中,新老桃花港、走馬塘、十一圩港、瀏河、白茆塘等江邊泵站仍在進行前期工作,區(qū)域河道仍未按照區(qū)域規(guī)劃規(guī)模進行治理,通江河道設(shè)計排水能力仍未達到區(qū)域規(guī)劃要求,造成洪水外排能力不足,增加了太湖地區(qū)防洪壓力。
水利工程是防洪的重要基礎(chǔ)。目前,江蘇省太湖流域防洪體系仍然存在薄弱環(huán)節(jié),太湖大堤尚未全面達到流域100年一遇防洪標準,局部堤段在汛期持續(xù)高水位和風浪作用的影響下出現(xiàn)險情,部分環(huán)太湖口門防洪標準不足,危及周邊防洪安全。望虞河、太浦河汛期持續(xù)高水位、大流量行洪,不利于水利工程的安全運行,堤防、擋墻存在多處險工隱患。蘇南運河沿線堤防未全線達到規(guī)劃防洪標準,沿線堤防及口門建筑物有待加固和改造。鎮(zhèn)江市城市洪水外排能力需進一步提高,武進、金壇和溧陽等市(區(qū))城市建成區(qū)的低洼片區(qū)防洪圈未完全封閉,汛期高水位時易發(fā)生淹澇險情,造成較大的經(jīng)濟損失,嚴重制約地方經(jīng)濟發(fā)展。且丘陵山區(qū)中小型水庫建設(shè)運行時間長,工程運行存在隱患,難以有效發(fā)揮洪水調(diào)蓄作用。
圖1 2020年汛期新溝河江邊樞紐排水量
近年來,江蘇省太湖地區(qū)先后實施了新溝河、新孟河等流域性工程,已建工程在2020年汛期發(fā)揮了巨大的作用。據(jù)統(tǒng)計,新溝河江邊樞紐自2020年6月28日起,投入全力排水運行,汛期累計排水達9.65億m3,有效緩解了太湖及沿江地區(qū)防汛壓力。但遙觀樞紐、西直湖港閘站樞紐等其他新溝河主要節(jié)點工程仍未按照工程設(shè)計調(diào)度原則進行統(tǒng)一調(diào)度,在武進港、雅浦港等入湖口門未打開情況下,直武地區(qū)澇水未通過直湖港和武進港及時外排,造成常州運河以南直武地區(qū)等局部區(qū)域不同程度受淹,對人民的生活和財產(chǎn)安全造成了一定的影響。
經(jīng)過幾十年的建設(shè),江蘇省太湖地區(qū)已基本建成較完善的防災(zāi)減災(zāi)工程體系,但與區(qū)域防洪規(guī)劃目標要求仍有一定差距。建議在現(xiàn)狀防洪減災(zāi)體系基礎(chǔ)上,聚焦薄弱環(huán)節(jié),按照統(tǒng)籌規(guī)劃、突出重點、因地制宜、科學治理的原則,集中力量加快運河堤防達標建設(shè),區(qū)域骨干河道、中小河流治理,城市防洪排澇能力以及低洼片區(qū)建設(shè)等,集中力量補齊補強防汛短板,全面提升水旱災(zāi)害防御能力。
2020年汛期防洪實踐表明,在長江高水位頂托、太湖高水位擠壓的不利情況下,現(xiàn)有工程措施排水能力仍顯不足。建議按照流域防洪規(guī)劃和江蘇省區(qū)域水利規(guī)劃,加快實施望虞河擴大、太浦河整治和吳淞江(江蘇段)流域、區(qū)域骨干河道治理,新增沿江口門排澇動力,擴大太湖洪水和區(qū)域洪水外排能力,進一步增強流域、區(qū)域防洪排澇能力,提高流域、區(qū)域防洪排澇標準。
吳淞江工程按流域防洪100年一遇、區(qū)域除澇20年一遇標準設(shè)計,新川沙河段作為吳淞江工程(上海段約69km)第一階段項目已開工,標志著吳淞江工程進入全面實施階段。吳淞江工程建成后,增加太湖洪水外排出路,大力緩解太湖防洪壓力,將從根本上改變上海市北部地區(qū)缺乏骨干排江通道、澇水排不出的被動局面。
2020年調(diào)度實踐表明,實施精準調(diào)度,合適的時間給洪水找到合適的路線、去處是防汛抗洪的正確選擇。流域上充分利用太浦閘、望亭水利樞紐和沿長江口門、沿杭州灣南排工程等骨干工程排洪,全力降低太湖及周邊河網(wǎng)水位。區(qū)域上充分利用太湖地區(qū)沿江閘站全力排水,自排和抽排聯(lián)合運行切換,切實降低河湖水位,加強直湖港和武進港兩港統(tǒng)一調(diào)度。加快常州運河以南直武地區(qū)洪澇水外排,協(xié)調(diào)好流域、區(qū)域洪水安排,適時打開淀浦閘,利用連通黃浦江的攔路港、紅旗塘、淀浦河,進一步暢通淀泖區(qū)外排出路。構(gòu)建流域、區(qū)域相互協(xié)調(diào)的一體化洪澇調(diào)度運用體系,可有效減輕洪澇災(zāi)害損失。
2020年我國氣象水文年景總體偏差,極端事件偏多,澇重于旱,根據(jù)這一預測情況,水利部部署了大江大河超標洪水防御預案編制任務(wù),而《太湖流域超標洪水防御預案》的編制為2020年太湖流域性洪水提供了極其重要的應(yīng)對措施。為貫徹防災(zāi)減災(zāi)新理念,適應(yīng)江河流域洪水新特點,根據(jù)我國經(jīng)濟社會發(fā)展總體布局和區(qū)域發(fā)展功能定位,分級分類完善了防洪標準,明確了不同標準洪水的防洪思路和舉措,提出了超標準洪水防御預案和防范化解應(yīng)對策略,以此強化洪澇災(zāi)害社會風險管控。
太湖地區(qū)是江蘇省經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū),一旦發(fā)生洪災(zāi),損失巨大,可以說是淹不起的。造成2020年太湖流域性洪水的原因有很多,除本文中已分析的幾種洪水成因外,還存在運河航道升級、加快水流下泄、生態(tài)環(huán)境調(diào)水、水源地保護等因素,需要進一步加以探究。
在以后的防洪調(diào)度工作中,隨著“智慧水利”的發(fā)展,應(yīng)更多地采用人工智能、大數(shù)據(jù)、分布式模擬等技術(shù)對洪水進行更加精準的預測和調(diào)度,充分發(fā)揮水利工程的防災(zāi)、減災(zāi)、興利綜合效益,在保障人民群眾生命財產(chǎn)安全的同時,更好、更高效地服務(wù)社會經(jīng)濟發(fā)展,努力做到人水和諧。