(河北省大清河河務(wù)管理處,河北 保定 071051)
自20世紀(jì)80年代以來,由于受天氣和自然環(huán)境不斷變化及人類活動(dòng)的影響,大清河系降雨日趨減少進(jìn)入枯水期,全流域發(fā)生大面積洪水的機(jī)遇也變小。至今發(fā)生全流域洪水僅有兩次:“88·8” 和 “96·8”?!?6·8”洪水是1963年以來的最大洪水,這兩次全流域洪水都是中小洪水,均不足10年一遇。與此同時(shí),在局部地區(qū)發(fā)生的暴雨洪水卻不少,不論是從歷史洪水還是近期暴雨洪水來看,大清河系北支非常突出,尤其是2012年“7·21”和2016年“7·20”兩場(chǎng)暴雨洪水,對(duì)北支防洪的影響巨大。雖然“7·20”暴雨范圍比“7·21”小的多,僅發(fā)生在北京大石河流域,但暴雨強(qiáng)度不可小覷,同樣也引起人們對(duì)北支防洪的關(guān)注。
大清河水系支流眾多,形如折扇,上游山區(qū)分南北兩支,南支山區(qū)建有王快、西大洋等5個(gè)大型水庫及4座中型水庫,對(duì)攔蓄暴雨洪水和減輕下游洪災(zāi)發(fā)揮了重要作用。然而,突發(fā)的暴雨因?yàn)楸敝絽^(qū)主要河道拒馬河上沒有大型水庫攔蓄,加之河道坡度陡,洪水就很快生成、下泄,出山進(jìn)入平原。北支平原有白溝河和南拒馬河承擔(dān)洪水下泄,還有為解決超標(biāo)準(zhǔn)洪水設(shè)立的小清河分洪區(qū)和蘭溝洼滯洪區(qū)。但由于行洪河道和分、滯洪區(qū)存在諸多問題,北支防洪形勢(shì)不容樂觀,必須認(rèn)真對(duì)待。
大清河北支流域面積1.02km2,大部分為山區(qū),面積7109km2,占北支流域面積的70%,其中河北省5651km2,北京市1418km2,山西省40km2。 山區(qū)主要河道為拒馬河,支流河道有北易水、中易水和北京市境內(nèi)的大石河 (也稱琉璃河)、小清河。拒馬河河長(zhǎng)200km,流經(jīng)河北省淶源、易縣、淶水及北京市房山區(qū)在張坊鎮(zhèn)出山,張坊以上流域面積4820km2,是北支洪水的主要來源。拒馬河洪水在張坊附近鐵鎖崖出山后進(jìn)入平原,分流成南、北拒馬河。南拒馬河在北河店納北易水、中易水東行至白溝鎮(zhèn)與白溝河相匯。北拒馬河?xùn)|流至二龍坑有琉璃河、小清河匯入,以下稱白溝河。白溝河南行與南拒馬河在白溝鎮(zhèn)相匯后稱大清河,洪水至新蓋房樞紐,經(jīng)新蓋房分洪道、老大清河及白溝引河入東淀或白洋淀。
隨著主汛期的到來,河北省進(jìn)入集中降雨期。這段時(shí)間降水的特點(diǎn)是強(qiáng)度大、歷時(shí)短、局地性強(qiáng)、年際變化大、降水時(shí)段集中。如2012年北支“7·21”暴雨洪水,降雨范圍主要集中在拒馬河和大石河兩個(gè)流域,河北省淶源縣王安鎮(zhèn)是拒馬河的暴雨中心,最大日降雨量349mm,達(dá)到300年一遇;另一個(gè)暴雨中心在北京市房山區(qū)大石河的河北鎮(zhèn),最大日降雨量465mm,接近500年一遇。
由于拒馬河干流上缺少大型控制性工程,僅在張坊下游右岸支流龍安溝建有宋各莊中型水庫1座,其眾多的支流小河上也僅有小型水庫6座。上游紫荊關(guān)一帶歷來是暴雨中心,“63·8”洪水期間,紫荊關(guān)站和張坊站最大洪峰分別為4490,9920m3/s?!?6·8”洪水期間,8月4日紫荊關(guān)降雨173mm,19:25出現(xiàn)488m3/s的洪峰,至23:30,出現(xiàn)最大洪峰825m3/s;2012年“7·21”暴雨洪水期間,紫荊關(guān)站出現(xiàn)了“63·8”以來的最大洪峰2580m3/s,洪水從起漲到最大洪峰出現(xiàn)不足5h,洪峰持續(xù)約30min,到下游張坊站洪水出現(xiàn)最大洪峰2500m3/s,歷時(shí)9h。
北京大石河是大清河系北支骨干行洪河道白溝河的一條重要支流,全長(zhǎng)129km,流域面積1280km2,山區(qū)流域面積856.3km2,其中在河北省涿州市境內(nèi)長(zhǎng)7km。該流域在2012年7月和2016年7月分別降下兩場(chǎng)超過100年一遇的特大暴雨,也就是人們廣為關(guān)注的“7·21”和“7·20”大暴雨。 楊凌等人在“大石河漫水河站“7·21”與“7·20”暴雨洪水對(duì)比分析”中的數(shù)據(jù),漫水河站2012年 “7·21”洪水從起漲到出現(xiàn)最大洪峰1090m3/s不足4h,洪峰僅持續(xù)3min;2016年“7·20”該流域又降下特大暴雨,暴雨中心南窖最大日降雨422mm,達(dá)100年一遇,洪水從起漲到出現(xiàn)最大洪峰1080m3/s用時(shí)5h,洪峰持續(xù)時(shí)間20min。這兩場(chǎng)暴雨洪水僅相隔4年,十分罕見。由此可見,北支洪水匯集快,陡漲急落。
20世紀(jì)80年代以前,北支洪水傳播較快,紫荊關(guān)洪峰到張坊時(shí)間10~13h;分流入南拒馬河洪峰到達(dá)新蓋房樞紐時(shí)間13~18h;分流入北拒馬河洪峰到達(dá)白溝河?xùn)|茨村時(shí)間20~28h;白溝河?xùn)|茨村洪峰到達(dá)新蓋房樞紐時(shí)間10~14h。進(jìn)入枯水期以來,洪水傳播時(shí)間除山區(qū)與過去相比基本不變外,平原地區(qū)傳播時(shí)間則大幅增加。 “96·8”和“7·21”洪水期間紫荊關(guān)洪峰到達(dá)張坊時(shí)間11.5h和9h;北拒馬河洪峰到達(dá)白溝河?xùn)|茨村時(shí)間分別為38h和37h。白溝河洪峰到達(dá)新蓋房樞紐時(shí)間也增加,“7·21”洪水期間長(zhǎng)達(dá)43h。南拒馬河洪峰“96·8”期間到達(dá)新蓋房樞紐時(shí)間33h,“7·21”期間洪水因行進(jìn)途中斷流未能到達(dá)新蓋房樞紐。
北支防洪體系由水庫、行洪河道及分洪、滯洪工程組成。河北省山區(qū)只在拒馬河支流河道中易水上建有安格莊1座大(II)型水庫,流域面積476km2,庫容3.09億m3;另建有宋各莊等4座中型水庫及21座小型水庫水庫,總控制面積586.55km2,總庫容0.58億m3。北京市房山區(qū)建有2座中型水庫及小型水庫7座,總控制面積388km2,總庫容0.5768億m3。河北省和北京市房山區(qū)水庫總控制面積1450.65km2,總庫容4.2468億m3,控制面積占北支山區(qū)面積的20.4%。北支平原地區(qū)有骨干行洪河道白溝河和主要行洪河道南拒馬河,其現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)分別為10年一遇和20年一遇;有分洪、滯洪工程2處,分別為小清河分洪區(qū)和蘭溝洼滯洪區(qū)。小清河分洪區(qū)跨河北、北京兩個(gè)省市,總面積335km2,河北省境內(nèi)面積204km2,境內(nèi)人口15.26萬人,現(xiàn)狀啟用標(biāo)準(zhǔn)5年一遇。分泄永定河超標(biāo)準(zhǔn)洪水由海河防總提出意見,報(bào)國家防總決定。蘭溝洼滯洪區(qū)面積228km2,人口21.44萬人,現(xiàn)狀啟用標(biāo)準(zhǔn)為10~20年一遇,該滯洪區(qū)在1956年、1963年均已啟用。
由于北支拒馬河無大型水庫攔蓄洪水,20世紀(jì)50、60年代甚至歷史的大洪水都有可能發(fā)生。在上游突降暴雨后洪水很快出山,給承擔(dān)行洪的白溝河和南拒馬河造成很大威脅。2012年“7·21”和2016年“7·20”兩次暴雨洪水提醒我們,暴雨洪水隨時(shí)都會(huì)發(fā)生。北支流域面積僅占大清河流域面積的23.57%,但每次洪水總量在全河系洪水中占的比例很高,“96·8”洪水期間全河系洪水總量34.22億m3,其中北支洪水14.67億m3,占42.87%。如果行洪流量超過兩條河保證標(biāo)準(zhǔn)危及堤防安全時(shí),依據(jù)調(diào)度方案需扒口向蘭溝洼滯洪區(qū)分洪,與此同時(shí),區(qū)內(nèi)大量群眾急需轉(zhuǎn)移,且留給轉(zhuǎn)移的時(shí)間不多。因此,北支防洪歷來是大清河系防洪的重點(diǎn),也是難點(diǎn)。
大清河系北支骨干行洪河道白溝河和主要行洪河道南拒馬河,在歷年的行洪中發(fā)揮了重要作用。白溝河堤防為粉質(zhì)沙壤土,由于洪水峰高量大,歷史上多次決口、漫溢或扒堤,隱患多,其左堤是河北省二級(jí)堤防,是保衛(wèi)清北平原的重要屏障。白溝河?xùn)|茨村站1956年和1963年最大洪峰流量分別為2870,2790 m3/s;1963年南拒馬河北河店站最大洪峰流量4770 m3/s。白溝河和南拒馬河在20世紀(jì)70年代按20年一遇行洪3000,4640m3/s進(jìn)行復(fù)堤加固,之后兩河再也沒有進(jìn)行整治。由于多年運(yùn)行,工程老化失修,目前白溝河堤防斷面單薄,超高不足,河道內(nèi)樹障嚴(yán)重影響行洪安全,現(xiàn)狀行洪能力只有2000m3/s。南拒馬河堤防超高基本上滿足行洪3500m3/s的要求,但仍然存在諸多問題,險(xiǎn)工工程標(biāo)準(zhǔn)普遍不高,工程簡(jiǎn)陋,加之堤身由砂性土筑成存在密實(shí)度不夠等問題;20世紀(jì)60~70年代修建的穿堤建筑物年久失修,未進(jìn)行除險(xiǎn)加固,屬超期服役,這些問題在河道行洪能力上未得到體現(xiàn),因此行洪時(shí)極易發(fā)生險(xiǎn)情,難以保證河道安全行洪。
2012年“7·21”暴雨洪水期間,拒馬河張坊站出現(xiàn)1963年以來的最大洪峰流量2500m3/s,分流入南拒馬河的洪水到達(dá)落寶灘最大洪峰流量2510m3/s。由于北支多年干旱少雨,河道干涸,加之大暴雨歷時(shí)不長(zhǎng),洪水后續(xù)無力,行進(jìn)至北河店最大流量只有118m3/s,且5d后斷流,所以并未給南拒馬河防洪帶來壓力。白溝河?xùn)|茨村站最大流量只有404m3/s,對(duì)河道行洪沒有造成壓力。2016年“7·20”暴雨洪水僅僅發(fā)生在大石河流域,雖然降雨強(qiáng)度達(dá)到100年一遇,漫水河站出現(xiàn)最大洪峰1080m3/s,但行至白溝河?xùn)|茨村站最大洪峰也只剩下276m3/s。
現(xiàn)在白溝河是北支防洪中的軟肋,現(xiàn)狀過流能力為2000m3/s,與20年一遇、相應(yīng)流量3500m3/s的南拒馬河極不匹配,當(dāng)超過保證標(biāo)準(zhǔn)危及到堤防安全時(shí)需向蘭溝洼分洪。蘭溝洼滯洪區(qū)為白溝河右堤和南拒馬河左堤圍繞的洼地,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,現(xiàn)狀啟用標(biāo)準(zhǔn)為10~20年一遇,如果因?yàn)榘诇虾有泻槟芰χ挥?000m3/s的原因啟用蘭溝洼將損失極大。另外,現(xiàn)白溝河河道內(nèi)有固安縣和高碑店市11個(gè)村莊,人口11658人(截止2003年),當(dāng)洪水影響到村民安全時(shí)需及時(shí)撤離。
北支洪水下泄很快,“96·8”和“7·21”洪水期間北拒馬河洪水到達(dá)東茨村站歷時(shí)分別為38h和37h,如加上紫荊關(guān)洪峰到張坊的時(shí)間10h,加起來48h,一旦決定分洪,留給一二十萬人民群眾就地避險(xiǎn)、轉(zhuǎn)移及安置的時(shí)間將會(huì)很少。雖然暴雨洪水已經(jīng)過去了20多年,目前工程僅完成險(xiǎn)工和穿堤建筑物的除險(xiǎn)加固治理,復(fù)堤部分至今沒有實(shí)施。如白溝河遇超過10年一遇的洪水時(shí)會(huì)難以承受,搶險(xiǎn)和防護(hù)壓力極大,分洪帶來的損失將是巨大的?,F(xiàn)在的蘭溝洼和20世紀(jì)50~60年代相比有了翻天覆地的變化,然而該滯洪區(qū)的安全建設(shè)嚴(yán)重滯后,一旦啟用,區(qū)內(nèi)21.44萬人如何轉(zhuǎn)移、避險(xiǎn)安置都是個(gè)大難題。為此,急需全面實(shí)施白溝河治理工程,將蘭溝洼滯洪區(qū)的啟用標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)在的10~20年一遇提高到20年一遇,從而避免白溝河因未達(dá)到20年一遇標(biāo)準(zhǔn)而提前分洪所帶來的巨大損失。
2.2.2.1 山前丘陵區(qū)
北支山區(qū)有眾多小流域,尤其丘陵區(qū)內(nèi)支流小河,由于地形的緣故,極易發(fā)生暴雨洪水、滑坡、泥石流等災(zāi)害,而由于這些地方防洪、抗災(zāi)的設(shè)施不足,加之由于多年未發(fā)生重大洪水,人們的防災(zāi)意識(shí)淡薄,一些地方采礦、辦廠、修路、建房等侵占河道,人為設(shè)障。“7·21”北京大石河的暴雨洪水,給房山區(qū)造成了巨大損失,洪水漫溢,堤防決口,河道淤積,沖毀橋梁。從當(dāng)年暴雨洪水受災(zāi)程度看,災(zāi)害最重的地區(qū)不是特大暴雨中心附近的村鎮(zhèn),而是丘陵區(qū)的許多支流小河周邊地區(qū)。其原因固然有超標(biāo)準(zhǔn)的大暴雨產(chǎn)生的大洪水,但下游這些支流小河因人為原因、河道被侵占、堵塞,造成行洪極為不暢,是造成重大損失的主要原因。
2.2.2.2 山前平原區(qū)
山前平原地區(qū)處于丘陵區(qū)的下游,也容易受到洪水危害。這些支流小河流域面積不大,河道不長(zhǎng),河寬幾米到幾十米不等。然而,它們都有一個(gè)共同特點(diǎn),處在山前平原地區(qū),河道縱坡陡,一旦發(fā)生暴雨,很快就形成山洪,洪水將傾流而下,流速快,至災(zāi)性極強(qiáng)。夾括河是大石河的一條支流,全長(zhǎng)27.5km,流域面積129.05km2。 據(jù)報(bào)道,“7·21”暴雨洪水前,該河不少地段被擠占,在中下游支流堵塞成了馬路,山前建起幾十家石材加工廠堵占了河道,導(dǎo)致在“7·21”暴雨引發(fā)的山洪中,失控的夾括河洪水席卷而下,流域內(nèi)的村莊幾乎全部成為重災(zāi)區(qū)。
2.2.2.3 防洪減災(zāi)措施
“7·21”暴雨洪水以后,北京市下大力解決防洪存在問題,通過集中整治河道,加快河道清障和小流域建設(shè),同時(shí)對(duì)房山區(qū)損毀嚴(yán)重的大石河、小清河等實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)治理。通過治理,房山區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)從治理前的不足5年一遇提升到10年或20年一遇。由于連續(xù)進(jìn)行了河道整治,拓寬河道,整治山林,因此在2016年“7·20”期間,洪水平穩(wěn)下泄,沒有發(fā)生大的險(xiǎn)情和災(zāi)情,防洪減災(zāi)效益非常顯著。
北支涉及河北、北京兩省市,其山區(qū)有多處暴雨中心,由于地形地貌的緣故,汛期極易出現(xiàn)突發(fā)的暴雨洪水。鑒于北支的防洪工程現(xiàn)狀,防洪歷來是大清河系的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為此,要積極做好各項(xiàng)準(zhǔn)備,加快行洪河道及滯洪區(qū)工程建設(shè),做好做細(xì)防洪預(yù)案,增強(qiáng)人們的防洪和避險(xiǎn)意識(shí),確保北支的防洪安全和社會(huì)安定。
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