蔣大成,牟倫武
(四川省達(dá)州水文水資源勘測中心,四川 達(dá)州,635000)
渠江流域位于四川、陜西和重慶三省(市)交界地帶,四川盆地東北部,是嘉陵江下游左岸最大一級支流。主源南江發(fā)源于大巴山南麓南江縣映水壩,經(jīng)南江、巴中,于平昌左納通江,至渠縣三匯鎮(zhèn)納州河,經(jīng)渠縣、廣安,至合川渠江咀匯入嘉陵江。渠江水系發(fā)育,呈向心扇形分布,流域面積39220km2(其中四川境內(nèi)流域面積34151km2),約占嘉陵江全流域面積24.5%,河道全長671km,總落差1487m。
流域?qū)贊駶檨啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,多年平均降水量在1070.7mm~1243.4mm之間,在地區(qū)分布上,降水量具有隨高程增加而增大的特點,上游米倉山-大巴山形成局部降水高值區(qū),流域單站最大24h降水通江河口雨量站為528.6mm(2010年7月16日)。流域洪水發(fā)生時間與暴雨季節(jié)一致,一般在5-10月出現(xiàn),大洪水以7-9月多見,具有峰高量大、漲落率大、過程尖瘦、歷時不長(一般為3d~5d)、水位變幅大等特點。
2021年汛期受暴雨影響,渠江流域相繼發(fā)生了“7.11”、“8.08”、“8.29”、“9.05”、“9.19”等多場次洪水,其中最大洪水過程為渠江“7.11”洪水,洪水重現(xiàn)期達(dá)20年一遇,為渠江首個編號洪水,也是近10年來達(dá)州市人民政府首次啟動I級防汛應(yīng)急響應(yīng)的洪水,依據(jù)水文部門提供的預(yù)警預(yù)報信息,開展提前緊急避險轉(zhuǎn)移群眾,無人傷亡,最大程度地減少了洪水災(zāi)害損失。
“7.11”洪水呈現(xiàn)暴雨覆蓋面積廣、強(qiáng)度大、暴雨移動方向與洪水演進(jìn)方向一致、洪水量級大、淹沒損失大等特點,研究該場次暴雨洪水成因和特征,梳理流域防洪存在的薄弱環(huán)節(jié)并提出對策建議,對今后加強(qiáng)渠江流域防洪工作具有重要的指導(dǎo)意義。
2.1.1 暴雨成因
2021年7月初,西太平洋副熱帶高壓西伸北抬,高壓邊緣水汽充沛,受高空低槽和低層暖濕氣流共同影響,7月9日至11日渠江流域自西北向東北相繼發(fā)生了大暴雨到特大暴雨天氣過程。
2.1.2 降雨過程
降雨過程大致分兩個階段:第一階段暴雨中心在渠江巴河流域,主要集中在7月9日8時至10日20時,巴中市發(fā)生暴雨到大暴雨過程。第二階段暴雨中心在渠江州河流域,主要集中在10日19時至11日6時,暴雨中心由巴中市移動到達(dá)州市,達(dá)州市轄區(qū)為降大到暴雨、局部大暴雨過程。
暴雨中心隨時間推移呈現(xiàn)明顯的由西北向東南移動,降水過程與洪水演進(jìn)過程基本一致。
圖1 降雨與洪水過程對應(yīng)
2.1.3 暴雨特征
(1)暴雨范圍廣:渠江流域三匯站以上集水面積31092km2,2021年7月9日至11日過程雨量200mm~300mm的暴雨籠罩面積1348km2;過程雨量100mm~200mm的暴雨籠罩面積達(dá)28651km2,占全流域92%。
(2)強(qiáng)度大:統(tǒng)計渠江流域514處雨量站,累計過程雨量在50mm~100mm有176站次,100mm~200mm的有174站次,200mm以上的有25站次。最大1h雨量為達(dá)川區(qū)木子鄉(xiāng)站78.5mm(11日4~5時);最大日雨量為10日達(dá)川區(qū)罐子鄉(xiāng)站257.0mm。
2.2.1 洪水過程
受降雨影響,9日23時渠江支流巴河風(fēng)灘站洪水起漲,水位289.66m,相應(yīng)流量201m3/s,隨著降雨持續(xù)加大,巴河水位持續(xù)上漲;10日20時巴中轄區(qū)雨勢減弱,至11日4時50分,風(fēng)灘站出現(xiàn)洪峰水位301.12m(超警戒水位0.92m),洪峰流量21800m3/s。
10日19時暴雨中心由巴中市進(jìn)入達(dá)州市轄區(qū),州河干支流洪水普漲,11日9時30分,州河羅江站出現(xiàn)洪峰水位282.37m,洪峰流量4410m3/s。因巴河流域降水早、流程長,州河流域降水滯后、流程短,引起洪水遭遇,形成2021年渠江干流首個編號洪水,11日16時30分渠江三匯站出現(xiàn)洪峰水位263.65m,超保證水位2.51m,洪峰流量23700m3/s。
圖2 渠江三匯站“20210711”洪水過程線
2.2.2 洪水特征
(1)洪水峰高量大。本次洪水過程渠江流域有15站超警戒水位、11站超保證水位,其中碧溪站、通江站、元沱站發(fā)生建站以來最大洪水。渠江控制站三匯站11日16時30分出現(xiàn)洪峰流量23700m3/s,洪水重現(xiàn)期達(dá)20年一遇,也是渠江2011年“9.18”洪水以來近10年最大洪水。
(2)洪水變幅大。渠江支流大通江碧溪站10日18時29分洪峰流量7260m3/s,最高水位22.55m,洪水變幅達(dá)18.34m,重現(xiàn)期40年一遇,為1958年建站以來最大洪水;渠江三匯站洪水變幅達(dá)17.90m。
(3)洪水組成特征明顯。渠江洪水以巴河為主、州河為輔,本次洪水巴河來水占比達(dá)74%,州河來水及區(qū)間占比為26%,巴河為渠江干流洪水的主要來源,加之巴河與州河洪水在洪峰附近遭遇,洪水量級增大。
圖3 渠江干流洪水組成貢獻(xiàn)比例
2.3.1 洪災(zāi)情況
“7.11”暴雨洪災(zāi)造成巴中市、達(dá)州市及廣安市多個縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)低洼地帶進(jìn)水,共造成1039020人受災(zāi),緊急避險轉(zhuǎn)移86769人,緊急轉(zhuǎn)移安置214440人,需緊急生活救助3163人;農(nóng)作物受災(zāi)面積66660hm2、絕收面積15159hm2;倒塌房屋337戶678間,嚴(yán)重?fù)p壞房屋654戶1595間,一般損壞房屋3329戶7151間,直接經(jīng)濟(jì)損失42.8375億元。
2.3.2 洪水預(yù)報情況
水文部門根據(jù)氣象暴雨藍(lán)色預(yù)警即開始洪水預(yù)測,并加強(qiáng)測報、滾動預(yù)報,提前48h發(fā)布洪水趨勢預(yù)測,提前28h發(fā)布較為準(zhǔn)確的洪水預(yù)警,提前12h發(fā)布精準(zhǔn)預(yù)報。預(yù)報渠江三匯站洪峰到達(dá)時間為11日16時(實際16時30分),預(yù)報流量25000m3/s,實際流量23700m3/s,預(yù)報結(jié)果相當(dāng)精準(zhǔn)。依據(jù)水文預(yù)警預(yù)報和防汛信息,渠江流域各防汛部門提前緊急轉(zhuǎn)移群眾避險,無人傷亡。
2.3.3 洪水調(diào)度情況
防汛部門依據(jù)9日16時氣象暴雨黃色預(yù)警和水文預(yù)警信息,調(diào)度預(yù)泄巴河雙灘電站,至10日17時庫水位降低至312.40m,預(yù)留防洪庫容1.34億m3。11日5時最大入庫流量18000m3/s,最大出庫流量17000m3/s,調(diào)洪錯峰1000m3/s,最大限度利用雙淮電站的攔蓄作用,減少巴河行洪流量。
11日9時,達(dá)州防汛部門采取水文部門提出的“上蓄下泄”調(diào)度建議,江口及羅江水庫控制下泄流量在3000m3/s以下,金盤子電站執(zhí)行最大下泄量。江口入庫流量5800m3/s,出庫持續(xù)在3000m3/s以下,有效攔蓄洪水量0.95億m3,通過實施江口、羅江、金盤子電站的梯級聯(lián)合調(diào)度,有效避免了州河洪水淹沒達(dá)州城區(qū)濱河路的隱患。
通過洪水預(yù)報和科學(xué)調(diào)度,有效地減小了渠江“7.11”洪水帶來的損失。但流域防洪形勢依然不容樂觀,通過本次洪水,也梳理發(fā)現(xiàn)流域防洪存在的薄弱環(huán)節(jié)。
渠江流域地勢北高南低,河流自北向南匯流。上游地處大巴山西南麓的迎風(fēng)坡上,有利于暖濕氣流的抬升,西南低渦的移動路徑又經(jīng)過此處,因而形成著名的大巴山暴雨區(qū)。大范圍暴雨在流域中上游從西北的米倉山向東南大巴山移動。洪水由暴雨或連日大雨形成,水系呈扇形,洪水易于向干流匯集,加之中下游河道比降平緩,部分河段行洪斷面束窄,洪水宣泄不暢,極易成災(zāi)。
流域已建成江口、雙灘等4座大型水電工程,江口水庫(總庫容2.77億m3)對州河沿線宣漢、達(dá)州兩城區(qū)有一定防洪作用;雙灘電站總庫容3億m3,防洪庫容有限,僅對巴河洪水有一定的調(diào)節(jié)削峰作用。
《渠江流域防洪規(guī)劃》中規(guī)劃的紅魚洞、黃石盤、土溪口、固軍、鮮家灣等大型水電工程項目均未完全建成投產(chǎn),現(xiàn)有電站、水庫群聯(lián)合調(diào)度能力有限,還無法從根本解決渠江流域防洪安全問題。
渠江干支流沿線分布有巴中、達(dá)州、廣安三個地級市,南江、渠縣等10余個縣城。渠江流域已建堤防及護(hù)岸153.36km,縣級以上城市已建堤防(護(hù)岸)69.66km,占流域堤防總長度的45.4%。流域現(xiàn)狀防洪體系尚不完善,主要防洪工程為重點城區(qū)及部分城鎮(zhèn)河段的堤防工程,現(xiàn)狀防洪能力低,主要干支流河段現(xiàn)狀防洪能力僅為2年~20年。如達(dá)州市主城區(qū)局部河段不足2年一遇,堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低,防洪能力有限。流域洪水暴漲暴落,部分江段洪水位變幅10m~20m,僅靠單一的堤防工程防洪無法抗御洪水災(zāi)害。
渠江流域水情預(yù)測預(yù)報主要采用降雨徑流和河段洪水預(yù)報等技術(shù),在近年防洪預(yù)報中發(fā)揮了一定的作用。但在實際應(yīng)用中,存在預(yù)報流程較繁雜,作業(yè)時間長,受干擾影響因素多,預(yù)報精度提升不夠,預(yù)報實效性差,預(yù)報無法實現(xiàn)全流程自動化和智能化等諸多短板。
2014年9月,經(jīng)省政府同意,成立由達(dá)州、廣安、巴中三市組成的渠江流域防汛指揮部,負(fù)責(zé)渠江流域統(tǒng)一指揮調(diào)度工作,全面開展渠江流域水旱災(zāi)害聯(lián)防聯(lián)控。經(jīng)多年運行來看,指揮部組織有力、運轉(zhuǎn)高效,聯(lián)防聯(lián)控成效突出。但在聯(lián)合會商調(diào)度和信息傳遞機(jī)制方面還有待健全、預(yù)報調(diào)度一體化應(yīng)用研究上還不夠、流域大中型水庫的工情信息匯集和監(jiān)控上有待加強(qiáng)。
加快渠江流域內(nèi)紅魚洞、黃石盤、土溪口、固軍、鮮家灣等大型水利工程建設(shè)力度,盡快形成水庫群聯(lián)合調(diào)度調(diào)蓄能力,全面提升流域整體防洪能力。同時積極開展水庫群聯(lián)合調(diào)度精細(xì)化分析研究,充分發(fā)揮大型水庫防洪調(diào)度功能,逐步實現(xiàn)中小洪水調(diào)度免災(zāi)、中高洪水調(diào)度減災(zāi)、特大洪水調(diào)度保工程安全,由洪水防御轉(zhuǎn)變?yōu)楹樗芾怼?/p>
進(jìn)一步加強(qiáng)渠江流域聯(lián)合調(diào)度和聯(lián)防聯(lián)控,細(xì)化完善渠江流域防汛抗旱指揮部相關(guān)制度和運行機(jī)制,補(bǔ)齊流域大中型水庫的工情信息匯集和監(jiān)控短板,成立流域水文中心,探索開展流域預(yù)報調(diào)度一體化研究應(yīng)用,強(qiáng)化聯(lián)防聯(lián)控遠(yuǎn)程會商和指揮決策運行常態(tài)化,統(tǒng)籌巴中、達(dá)州、廣安三地市防汛力量,切實提升流域聯(lián)防聯(lián)控能力。
逐步建立覆蓋全面的“空天地”一體化水文監(jiān)測體系,實現(xiàn)水文全要素、全量程自動監(jiān)測,水文信息采集傳輸接收處理、預(yù)測預(yù)報全流程自動化和智能化。推進(jìn)降雨預(yù)報新模式,建立洪水自動預(yù)報預(yù)警和信息發(fā)布體系,提高洪水預(yù)報精度;開發(fā)完善水文預(yù)警產(chǎn)品,拓寬信息發(fā)布渠道,擴(kuò)大覆蓋面,打通社會公眾服務(wù)“最后一公里”;推進(jìn)河湖水文映射,強(qiáng)化洪水預(yù)演支撐能力;完善防洪調(diào)度預(yù)報方案,推進(jìn)預(yù)報調(diào)度一體化,全面提升“四預(yù)”支撐能力。
積極開展沿河城區(qū)洪水災(zāi)害風(fēng)險普查,摸清現(xiàn)狀防洪能力、存在的隱患及嚴(yán)重程度,完成洪水災(zāi)害風(fēng)險評估及區(qū)劃。利用洪水災(zāi)害風(fēng)險普查成果,建議開展城市洪水易災(zāi)區(qū)搬遷規(guī)劃,采取主動避災(zāi)、搬遷避險方式,逐步消減城市易災(zāi)區(qū)域。開展海綿城市規(guī)劃建設(shè),基于雨水綜合利用,恢復(fù)城市生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng),提升城市吸水、蓄水、滲水、凈水、排水能力,完善河湖濕地連通,解決城市內(nèi)澇。
強(qiáng)化保險在災(zāi)害防護(hù)體系中的作用,加快發(fā)展洪水巨災(zāi)保險?!吨腥A人民共和國防洪法》第47條:國家鼓勵、扶持開展洪水保險。對沿河重要工礦企業(yè)、企事業(yè)單位和居民戶,應(yīng)增強(qiáng)保險意識和風(fēng)險管理意識,逐步探索建立防洪保險制度,充分利用防洪保險防災(zāi)減損這一項非工程措施,通過在時間、空間上分?jǐn)傦L(fēng)險,增強(qiáng)社會整體的承載能力,在防御災(zāi)害、災(zāi)后救助、補(bǔ)償和減少災(zāi)害損失方面發(fā)揮重要作用。
嚴(yán)格按照河道管理、河湖岸線管理等規(guī)定,加強(qiáng)河道管理和保護(hù),嚴(yán)禁非法開挖和亂搭亂建,加強(qiáng)涉河項目建設(shè)管理,完備行洪論證及涉河論證。進(jìn)一步夯實基層防汛和應(yīng)急管理基礎(chǔ),常態(tài)化開展防汛搶險應(yīng)急演練,健全信息傳遞機(jī)制,充分發(fā)揮基層防汛應(yīng)急部門的作用,堅決筑牢水旱災(zāi)害防御底線。