乔建华:防御海河“23·7”流域性特大洪水经验启示
2023年“七下八上”防汛关键期,海河发生“23·7”流域性特大洪水。水利部海河水利委员会坚决贯彻习近平总书记关于防汛救灾工作的重要指示精神,全面落实党中央、国务院各项决策部署,在水利部的坚强领导下,坚持人民至上、生命至上,牢固树立底线思维、极限思维,锚定“人员不伤亡、水库不垮坝、重要堤防不决口、重要基础设施不受冲击”的目标,会同流域各省市全力做好洪水防御工作,最大限度减轻了灾害损失,为流域人民生命财产安全和经济社会高质量发展提供了坚实的水安全保障。
1、洪水产汇流演进过程
2023年7月28日至8月1日,台风“杜苏芮”残余环流挟丰沛水汽北上,受到华北北部“高压坝”拦截,加上太行山和燕山山脉地形抬升等共同作用,海河流域出现一轮历史罕见极端暴雨过程,流域累积面雨量155.3mm,降水总量494亿m3。“23·7”暴雨开始于海河流域南部漳卫河系河南安阳,北上进入河北邯郸,随后沿太行山山前向北移动,经河北邢台、石家庄、保定进入北京,继续东移,最后经河北秦皇岛移出流域。
受强降雨影响,海河发生流域性特大洪水,洪水过程随降雨过程移动自南向北出现,先后有22条河流超警,7条河流超保,8条河流发生有实测记录以来最大洪水,永定河泛区、小清河分洪区、兰沟洼、东淀、大陆泽、宁晋泊、献县泛区、共渠西等8个蓄滞洪区启用,其中子牙河、永定河、大清河相继发生编号洪水。
①北三河系发生较大洪水。北三河系降雨主要集中在7月30日至31日,暴雨中心位于北运河中上游,北京市密云、怀柔水库产流也较大。北运河北关枢纽8月1日0时出现最大过闸流量1145m3/s。北运河、潮白河洪水主要通过宁车沽闸经永定新河下泄。
②永定河发生特大洪水。降雨过程集中在7月30日至31日,暴雨中心位于官厅山峡。洪水汇流时间较短,迅速向下游传播,卢沟桥水文站7月31日14时30分洪峰流量4650m3/s。大宁水库及稻田、马厂水库相继分洪运用,蓄洪总量0.75亿m3,卢沟桥枢纽向永定河最大下泄流量2500m3/s。永定河泛区于8月2日6时启用。
③大清河发生特大洪水。降雨过程集中在7月30日至31日,暴雨中心位于大清河北支。拒马河张坊水文站7月31日22时20分洪峰流量达7330m3/s(调查值),大清河北支由于缺乏控制性工程,大量洪水经白沟河宣泄而下,兰沟洼蓄滞洪区于7月31日23时30分启用分洪,其余洪水通过白沟河经新盖房分洪道下泄进入东淀,东淀蓄滞洪区于8月1日2时启用。南支各大水库拦蓄了大部分洪水,与北支错峰后逐步泄洪,白洋淀最高水位7.28m(85高程,本节同),低于正常蓄水位(7.3m),相应蓄水量4.47亿m3,最大泄水量285m3/s。
④子牙河发生大洪水。降雨过程集中在7月28日—29日,暴雨中心位于岗黄区间和滏阳河上游。冶河产流较大,黄壁庄水库7月31日7时达到最大入库流量6253m3/s,7月31日最大下泄流量1600m3/s,献县泛区于8月1日11时启用。滏阳河上游各支洪水涨势凶猛,大陆泽、宁晋泊蓄滞洪区于7月30日20时启用。
⑤漳卫河系发生较大洪水。漳卫河系降雨主要集中在7月28日—29日,暴雨中心位于卫河及漳河上游。降水在清漳河、淇河形成了较大产流。岳城水库7月30日22时最大入库流量1002m3/s,水库控泄流量200m3/s。卫河共渠西蓄滞洪区于8月1日15时漫溢启用。
2、主要防御举措
监测预报
流域雨水情“三道防线”监测预报发挥了重要作用。海委利用气象卫星和测雨雷达,对暴雨预报落区和强度进行监测分析,其中雄安新区布设有4部测雨雷达,北京市布设有1部S波段雷达、8部X波段雷达,发挥了重要作用;利用5484个雨量站,进行了雨情实时监测;利用321处国家基本水文站以及各地方水文站,实时监测河道水库水情信息。
自7月25日开始,采用水文气象耦合技术延长洪水预见期,以欧洲中心、智能网格等多模式数值降水预报产品为输入,对暴雨中心子牙河岗黄区间、大清河南北支、官厅山峡区间、北运河等逐河系逐断面开展超前滚动精细化预报分析,累计发布洪水预报410站次,预报成果分析41期,流域主要控制断面24h预见期洪水预报精度达80%以上。
洪水演进过程中,强化“以测补报”。海委先后派出6支水文应急监测队32人次分赴永定河、拒马河、大清河、白沟河等防洪重点河段和三家店、卢沟桥、张坊、东茨村、新盖房枢纽、独流减河防潮闸等关键部位,与京津冀水文部门联合开展应急监测,大力应用测流无人机、测流无人船、电波流速仪、声学多普勒流速剖面仪、机载激光雷达、水下多波束测深仪等先进技术装备,抢测了大量珍贵的洪水数据,填补了部分区域水文监测空白,实时根据监测成果优化预报结果,提高河道、蓄滞洪区洪水演进精度。
此次洪水过程中,海委尝试了精细化预报模型的实战应用,根据预报成果和实际下垫面条件构建二维水动力学模型,开展永定河泛区、东淀蓄滞洪区洪水预报预演。采用卫星遥感、无人机监测、视频监视、口门应急监测等天空地多源信息融合,及时掌握蓄滞洪区演进、河道行洪、工程险情等实时信息,对蓄滞洪区演进模型参数进行实时滚动修正,提前3天精准预测大清河台头站最高水位6m(大沽高程,本节同)至6.1m(实际6.01m),预测独流减河进洪闸南北闸洪峰流量1250~1300m3/s(实际1354m3/s),根据实际遥感和邵七堤等站的监测信息,最终修正永定河泛区屈家店预报洪峰流量250m3/s(实际245m3/s),为属地防汛抗洪抢险提供了决策支撑。
水工程调度
在洪水防御过程中,坚持系统观念,以流域为单元,统筹考虑水库、河道及堤防、蓄滞洪区等防洪工程体系,密集连线京津冀晋豫等地联合会商研判,督促各地根据雨水情、工情,不断调整应对措施,科学确定流域骨干水工程的运用次序、运用时机和运用规模,精细调度水库、河道闸坝、蓄滞洪区,构建起抵御洪水的坚实屏障。据初步统计,通过科学精细调度流域防洪工程,避免了24个城镇、751万亩耕地受淹,避免了462.3万人转移,充分发挥了防洪工程体系防灾减灾效益。
①北三河系。有序实施河网预泄调度,潮白河、北运河、运潮减河、引泃入潮等河道上18座橡胶坝全部塌坝运行,沿海闸涵赶潮放水,腾出河道调蓄空间4.00亿m3。潮白河密云水库、怀柔水库联合调度,累计拦蓄洪水1.47亿m3,削峰率54.9%~99.2%,有效降低了下游潮白河水位,为分泄北运河洪水创造了条件。科学调度温榆河十三陵水库和北运河北关、土门楼等枢纽,其中温榆河十三陵水库拦蓄全部上游洪水,削峰率100%;北关分洪闸向运潮减河最大分泄流量561m3/s,北关拦河闸向北运河最大控泄流量584m3/s;土门楼枢纽经木厂节制闸向北运河控泄流量不超过80m3/s,经分洪闸向青龙湾减河最大分泄流量784m3/s,有效降低北运河、青龙湾减河行洪压力,并避免了大黄堡洼蓄滞洪区运用。
②永定河系。官厅水库关闸拦蓄全部上游洪水,共拦蓄洪水0.73亿m3。永定河支流清水河斋堂水库充分运用,削峰率68%。精细调度卢沟桥枢纽,合理运用拦河闸与分洪闸分泄洪水,充分利用大宁水库及稻田、马厂水库蓄滞洪水,最大蓄滞洪水0.75亿m3,将永定河卢沟桥枢纽洪峰流量由4650m3/s调减至最大下泄流量2500m3/s。永定河固安站洪峰流量2250m3/s,经永定河泛区缓洪滞洪后,下游屈家店枢纽洪峰流量减至245m3/s,缓洪滞洪作用显著,永定新河进洪闸闸门全提敞泄洪水,永定新河防潮闸赶潮提闸,最大限度宣泄洪水入海。
③大清河系。有序实施白洋淀及上游王快、西大洋等水库预泄调度,洪水期间上游水库全力拦蓄,通过南支水库联合调度,控制白洋淀入淀洪峰流量757m3/s,有效避免了白洋淀水位快速上涨以及与北支洪水叠加,其间白洋淀上游5座大型水库最大拦蓄洪水5.65亿m3,削峰率62.9%~100%。北支唯一大型水库安格庄水库最大拦蓄洪水1.02亿m3,削峰率69.5%;小清河分洪区漫溢启用,兰沟洼蓄滞洪区及时扒口运用,减轻了下游河道防洪压力;新盖房枢纽于7月30日开启分洪闸,最大分洪流量达2790m3/s。洪水在东淀蓄滞洪区缓滞后,主要经独流减河入海,独流减河进洪闸全部闸门提起敞泄洪水,洪峰流量1354m3/s,独流减河防潮闸赶潮提闸宣泄洪水入海。8月12日17时至8月22日8时,开启西河闸,按照不超过150m3/s的标准泄洪,洪量共计1.18亿m3,水量经西河闸入海河,既减轻了独流减河行洪压力,也改善了天津中心城区水环境。
④子牙河系。有序实施滹沱河黄壁庄水库、滏阳河支流沙河朱庄水库预泄,洪水期间上游水库全力拦蓄洪水,岗南、黄壁庄等5座大型水库共拦蓄洪水13.66亿m3,削峰率61.6%~99.9%。大陆泽、宁晋泊蓄滞洪区自然漫溢启用,献县泛区及时扒口启用,3个蓄滞洪区最大蓄滞洪水6.91亿m3,充分发挥了滞洪缓洪作用,极大减轻了下游防洪压力。
⑤漳卫河系。漳河岳城水库提前预泄,洪水期间共拦蓄洪水2.13亿m3,削峰率80%,确保漳河洪水不出主槽,避免了滩地淹没损失。卫河上游支流来水较大,淇河盘石头水库拦蓄洪水0.65亿m3,削峰率78.8%,避免了淇河洪水与共产主义渠、卫河洪水叠加,减轻了下游防洪压力;采取压减马鞍石和石门等中型水库泄量、卫河合河节制闸分泄等措施,控制下游共产主义渠黄土岗水文站水位未超过68.0m(黄海高程),避免了良相坡蓄滞洪区启用。
督导检查
海委督导流域各地认真落实以行政首长负责制为主的各项防汛责任制,全面强化河道堤防巡查防守和险情处置工作,广泛动员和调集人力、财力、物力,汇聚成防汛抗洪的强大合力。
汛前,海河防总检查组对流域各河系、委属各管理局开展了防汛备汛检查,对小清河分洪区、南水北调中线工程、北京大兴国际机场等开展了专项检查,全链条检查责任制、方案预案、工程运行管理、河道清障、演习演练、物料储备、在建工程等环节。
在暴雨洪水防范过程中,海委各相关部门、单位和防汛职能组、专家组有关人员全部上岗到位,24小时待命准备随时投入抗洪抢险工作。先后组派或参加20个工作组、专家组奔赴一线,对巡查防守、应急抢险、省际协调等进行全程监督检查指导,深度参与白沟河左堤险情处置,确保重要堤防无一溃决,监督协调卫河水库调度,成功调处津冀关于东淀洪水下泄,大清河主槽安全行洪和子牙河行洪的不同诉求,全力保障行洪通道畅通。
3、经验与启示
领导重视,高位推动
在本次洪水防御工作中,习近平总书记多次对防汛救灾作出重要指示。8月8日,李强总理主持召开国务院常务会议研究防汛抢险救灾工作举措。8月1日至7日,张国清副总理先后赴京津冀指导防汛救灾工作。李国英部长、刘伟平副部长密集会商,周密安排海河流域洪水防御工作。流域各地各级领导靠前指挥、组织协调,广泛凝聚起全流域防汛抗洪的强大合力。
坚持完善防洪工程体系
在此次洪水防御过程中,水库、河道及堤防、蓄滞洪区等防洪工程发挥重要作用,确保了北京、天津、雄安新区等重要城市以及大兴国际机场等重要基础设施安全,最大限度减少了灾害损失。
坚持构建防御矩阵
坚持关口前移、“预”字当先,持续强化预报、预警、预演、预案“四预”措施,构建纵向到底、横向到边的水旱灾害防御矩阵。强化气象水文技术融合,逐河、逐库、逐站开展精细化滚动预报,流域主要控制断面24h预见期洪水预报精度达80%以上。构建二维水动力学模型,开展永定河泛区、东淀等蓄滞洪区洪水演进模拟,开展“以测补报”,实时根据监测成果优化预报结果,精准度大幅度提升,为调度决策提供强力支撑。
坚持统一指挥、科学调度
洪水来临前,督导各地调度水库、预泄河网;洪水来临时,组织大中型水库充分拦洪,最大拦蓄洪水28亿m3;提早预判多个蓄滞洪区将会运用,及时督导提醒有关地方提前做好群众避险转移准备。特别是对于东淀蓄滞洪区,与河北省水利厅连夜确认关键环节,提前48h向水利部上报关于启用东淀蓄滞洪区的请示,为群众避险转移赢得主动。
坚持流域“一盘棋”理念
充分发挥流域管理机构和流域防总办公室职能,积极调处省市间防洪问题。多次就做好蓄滞洪区行洪障碍清除、上下游信息互通共享等作出安排,有效解决永定河泛区省界附近龙河口门运用、东淀阻水堤埝开卡及大清河主槽行洪问题。组派多个工作组、专家组奔赴一线,对巡查防守、应急抢险等进行监督指导,协调卫河水库调度,成功避免了良相坡蓄滞洪区漫溢启用。
3、下一步打算
推进防洪工程体系不断完善
针对部分河流上游洪水拦蓄能力不足、河道行洪能力不达标、蓄滞洪区建设滞后等问题,大力推进防洪控制性水库建设,对现有水库进行挖潜扩容,全面推进河道综合整治和堤防达标建设,加快蓄滞洪区围堤隔堤、进退洪控制工程和安全设施建设,持续完善防洪工程体系,切实提升防洪能力。
稳步提升防洪“四预”能力
针对预报、预警、预演、预案“四预”能力不足,气象卫星和测雨雷达、雨量站、水文站组成的雨水情监测预报“三道防线”存在短板等问题,在太行山、燕山山脉迎风坡多雨带及重要区域系统布设测雨雷达,加密雨量站布设,完善水文站网,提高应急监测能力,完善各河系洪水预报模型,构建监测感知体系,强化算力和安全保障,提升防洪“四预”能力,为防洪调度决策提供高效支撑。
积极推进洪水高风险区居民迁建
针对河道滩区内村庄、蓄滞洪区内淹没水深大淹没历时长的区域、山洪灾害易发区等高风险区,应统一规划、分步实施、集中安置、有序外迁,恢复行蓄洪空间,确保人员安全、行洪安全。
推进体制机制法治不断完善
针对蓄滞洪区运用补偿标准与经济社会发展水平不相适应、法律法规指导支撑作用不足等问题,将加强流域统筹和区域协同,推动完善蓄滞洪区管理体系,推进体制机制不断完善,为全面提升流域水旱灾害防御能力提供保障。