李忱庚
(遼寧省河庫管理服務(wù)中心(遼寧省水文局),遼寧 沈陽 110003)
2020年8 月上旬—9月上旬,遼寧省于28 d內(nèi)連續(xù)遭遇5輪強(qiáng)降雨和3輪臺(tái)風(fēng)降雨過程,連續(xù)降雨強(qiáng)度和影響范圍歷史罕見。受連續(xù)強(qiáng)降雨過程影響,各地下墊面基本飽和,各場(chǎng)次降雨直接形成徑流入庫,導(dǎo)致各水庫出現(xiàn)了暴雨徑流歷時(shí)短、入庫流量大、水位持續(xù)居高的情況。小型水庫本身防洪能力薄弱、調(diào)洪手段不足,連續(xù)遭遇強(qiáng)降雨,對(duì)其安全運(yùn)行提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。
自2020 年8 月12 日起,遼寧省連續(xù)遭遇降雨過程,其中5輪為對(duì)流降雨、3輪為臺(tái)風(fēng)降雨,降雨范圍影響全省大部分地區(qū),其中降雨帶主要分布在遼東山區(qū)、遼東南山區(qū)及入??诘貐^(qū);遼寧中部、中北部和北部;遼西山區(qū)及沿海地區(qū)。各場(chǎng)次降雨情況,詳見表1。
表1 各場(chǎng)次降雨情況
降雨帶和降雨量分布,如圖1—8所示。
圖1 8月12日8時(shí)—14日8時(shí)雨量分布
圖2 8月15日8時(shí)—16日8時(shí)雨量分布
圖3 8月18日8時(shí)—19日20時(shí)雨量分布
圖4 8月23日8時(shí)—24日20時(shí)雨量分布
圖5 8月26日15時(shí)—28日3時(shí)雨量分布
圖6 8月31日8時(shí)—9月1日8時(shí)雨量分布
圖7 9月2日8時(shí)—3日8時(shí)雨量分布
圖8 9月7日8時(shí)—8日8時(shí)雨量分布
受連續(xù)強(qiáng)降雨影響,遼寧省小型水庫普遍經(jīng)歷超汛限過程,2020 年8 月12 日—9 月8 日期間,268 座小(1)型水庫中,有88座經(jīng)歷超汛限過程,累計(jì)超汛限407 d,最長超汛限水庫為大連莊河高堡水庫,超汛限27 d;398 座?。?)型水庫中,有62 座經(jīng)歷超汛限過程,累計(jì)超汛限185 d,最長超汛限水庫為撫順新賓得勝水庫,超汛限24 d。按照降雨集中地區(qū),選取普蘭店、莊河、岫巖、新賓、東港、黑山等地的8 座小(1)型水庫,將各水庫水位同汛限水位對(duì)比,得到其水位變化趨勢(shì)情況如圖9所示。
由圖9 可以看出,受氣候和地形條件影響,遼寧省小型水庫日常運(yùn)用期間,水位大多較低,蓄水較少;經(jīng)歷強(qiáng)降雨后,水庫水位多呈陡漲陡落態(tài)勢(shì),洪水歷時(shí)較短。首場(chǎng)強(qiáng)降雨前,部分水庫有預(yù)泄措施,但受輸水洞泄流能力所限,預(yù)泄程度也有限;首場(chǎng)強(qiáng)降雨后,各小型水庫主動(dòng)調(diào)節(jié)能力趨近于無。小型水庫受客觀條件影響,沒有閘門調(diào)節(jié),當(dāng)水位略高于汛限水位(即溢洪道堰頂高程)時(shí),溢洪道過流較小,輸水洞泄流能力有限,由此體現(xiàn)為水庫整體泄流能力不強(qiáng),因此長期在略高于汛限水位的位置運(yùn)行。
圖9 強(qiáng)降雨期間典型水庫水位變化趨勢(shì)
1998 年以來,在中央資金的支持下,遼寧省大規(guī)模開展了病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固建設(shè),完成了國家一期、二期病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固規(guī)劃,到“十一五”結(jié)束時(shí)基本完成了大中型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工作?!笆濉钡健笆奈濉逼陂g,遼寧省著力解決小型水庫病險(xiǎn)問題,近3 a 實(shí)施了43 座小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固建設(shè)。這些工作主要解決了洪水標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)、大壩穩(wěn)定性差、壩體壩基滲漏、調(diào)洪泄洪設(shè)施缺陷等問題,消除了工程隱患,為恢復(fù)防洪庫容、提高水旱災(zāi)害防御和水資源調(diào)控能力打好了工程基礎(chǔ)。
2019 年以來,遼寧省建立起全省水庫防汛與運(yùn)行安全全覆蓋檢查機(jī)制,通過“縣級(jí)自查、市級(jí)復(fù)查、省級(jí)核查”三級(jí)全覆蓋檢查,2019—2021 年間,全省771 座水庫共發(fā)現(xiàn)問題2 713 條,均在汛前以一市一單的形式印發(fā)至各市,督導(dǎo)其在入汛前完成整改或做好應(yīng)急措施。此外,2020 年遼寧省開展全省水庫抗暴雨能力分析現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作,從查找抗暴雨能力工程制約因素的角度,對(duì)全省水庫開展了又一輪全覆蓋檢查。通過連續(xù)幾年的水庫全覆蓋檢查,各水庫存在的安全運(yùn)行問題已基本查清,具備條件的已整改完成,暫無法整改的已有針對(duì)性地采取應(yīng)急措施,確保水庫運(yùn)行安全[1]。
遼寧省全面落實(shí)以地方政府行政首長負(fù)責(zé)制為核心的水庫大壩安全責(zé)任制,按照水庫級(jí)別和屬地分級(jí)管理,逐庫落實(shí)政府責(zé)任人、水庫主管部門責(zé)任人、水庫管理單位責(zé)任人和小型水庫“三個(gè)責(zé)任人”。結(jié)合“河長”“庫長”巡河巡庫,切實(shí)落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。通過視頻監(jiān)控設(shè)備、報(bào)汛系統(tǒng)數(shù)據(jù)、垂直“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”管理和水庫“飛檢”等工作方法,切實(shí)落實(shí)水庫防汛技術(shù)責(zé)任和巡查責(zé)任,保證所有水庫信息能夠逐級(jí)送達(dá)掌握,不漏一庫[2]。
加強(qiáng)預(yù)報(bào)、預(yù)警,落實(shí)預(yù)演、預(yù)案,全面強(qiáng)化“四預(yù)”措施。大中型水庫是確保安全度汛最重要的依托力量,通過強(qiáng)化“四預(yù)”措施可以規(guī)范其汛期調(diào)度運(yùn)用,充分發(fā)揮水庫綜合效益,而小型水庫是防汛的薄弱環(huán)節(jié),要充分依托監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、群測(cè)群防體系等多種方式發(fā)布預(yù)警信息,全面開展防汛調(diào)度搶險(xiǎn)救援演練,有針對(duì)性地編制水庫調(diào)度運(yùn)用方案和應(yīng)急預(yù)案,將洪水災(zāi)害影響降到最低。
2014 年起,遼寧省利用本級(jí)財(cái)政資金為每座小型水庫配備2 名庫管員,日常從事水庫維修養(yǎng)護(hù)工作,汛期承擔(dān)小型水庫防汛巡查責(zé)任人職責(zé)。通過水庫巡查,特別是在強(qiáng)降雨及高水位泄流期間加密巡查和報(bào)汛頻次,及時(shí)反映水庫水情工情,為及早處置險(xiǎn)情發(fā)揮了重要作用。2020 年7 月5 日,受強(qiáng)降雨影響,阜新市彰武縣公臺(tái)子水庫溢洪道上方出現(xiàn)滑坡、塌方現(xiàn)象,水庫出現(xiàn)險(xiǎn)情。庫管員在開展汛期強(qiáng)降雨期間水庫巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情,第一時(shí)間上報(bào),市、縣水利局和鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府出動(dòng)搶險(xiǎn)隊(duì)伍和技術(shù)人員150余人、鏟車2臺(tái)、鉤機(jī)2臺(tái)運(yùn)土填方,同時(shí)清理疏通溢洪道和下游河道淤泥,保證泄洪渠道通暢。險(xiǎn)情解除后,在汛期后續(xù)各場(chǎng)次降雨中,水庫均運(yùn)行良好,未發(fā)生后續(xù)險(xiǎn)情。
2020 年汛期,通過庫管員在歷次強(qiáng)降雨期間對(duì)降雨影響地區(qū)水庫和超汛限水庫進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)調(diào)度,能夠?qū)⒏魉畮旖涤陱搅髑闆r、水庫水位現(xiàn)狀和變化趨勢(shì)、水庫大壩和溢洪道等主體結(jié)構(gòu)、水庫泄流情況等信息及時(shí)準(zhǔn)確地傳達(dá)至各級(jí)水庫防汛部門,對(duì)科學(xué)決策、精準(zhǔn)調(diào)度起到了至關(guān)重要的作用。
經(jīng)過一段時(shí)期的建設(shè),遼寧省基本上完成了一輪水庫除險(xiǎn)加固,部分水庫甚至開展了2~3次除險(xiǎn)加固。受建設(shè)時(shí)客觀條件所限,一些水庫先天不足,其病險(xiǎn)問題難以徹底解決。受資金規(guī)模所限,大多數(shù)水庫僅完成了主體結(jié)構(gòu)除險(xiǎn)加固建設(shè),而缺少視頻監(jiān)控、雨水情測(cè)報(bào)和大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施。小型水庫缺少專門的水庫管理機(jī)構(gòu)和技術(shù)人員,缺少日常運(yùn)行維護(hù)資金來源。這些原因致使不少水庫仍然帶病運(yùn)行,遇較強(qiáng)暴雨洪水仍易發(fā)生險(xiǎn)情。
在近年工作中反映出,水庫除險(xiǎn)加固是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)工作,絕不是完成一輪除險(xiǎn)加固就一勞永逸的。在水庫除險(xiǎn)加固中,應(yīng)當(dāng)注重全方位考慮,不能只關(guān)注主體結(jié)構(gòu)而忽視附屬設(shè)施。對(duì)存在先天病險(xiǎn)問題、綜合效益低下的水庫,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)決降等報(bào)廢。2019—2021年,遼寧省完成了19座小型水庫的降等報(bào)廢工作,有效地緩解了區(qū)域防汛壓力,保障了人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
經(jīng)過3 a的水庫防汛與運(yùn)行安全全覆蓋檢查,發(fā)現(xiàn)一些問題多年存在,難以解決。如,在查找影響抗暴雨能力的工程制約因素時(shí)發(fā)現(xiàn),水庫移民存在不徹底或返遷問題,無法按正常蓄水位運(yùn)行;庫區(qū)內(nèi)有人放牧、種地,甚至存在違規(guī)建筑物和經(jīng)營場(chǎng)所;水庫無上壩路,只能通過溢洪道進(jìn)入水庫等。這些問題無法在除險(xiǎn)加固或維修養(yǎng)護(hù)中解決,不僅對(duì)水庫本身安全產(chǎn)生影響,甚至有可能發(fā)生次生事故,嚴(yán)重影響防洪安全。
近年來,除了開展水庫降等報(bào)廢工作以外,結(jié)合河湖長制“清四亂”等工作,清理了一批庫區(qū)內(nèi)或水庫管理范圍內(nèi)的違章建筑,但問題遺留時(shí)間長,問題來源復(fù)雜,想要完全解決存在客觀困難。在編制水庫調(diào)度運(yùn)用方案和防汛應(yīng)急預(yù)案、開展水庫抗暴雨計(jì)算時(shí),應(yīng)當(dāng)科學(xué)對(duì)待,在做好應(yīng)急避險(xiǎn)的前提下,可將違建等視為臨時(shí)建筑,允許淹沒,保障水庫安全。
從2020 年的8 輪降雨的強(qiáng)度和分布可以看出,對(duì)流降雨的中心雨量、雨帶分布、降雨強(qiáng)度等均高于臺(tái)風(fēng)降雨,是構(gòu)成2020年遼寧地區(qū)汛情的主要原因,但在2020 年的水旱災(zāi)害防御工作中,對(duì)臺(tái)風(fēng)降雨的防范工作強(qiáng)度顯著高于7—8 月常發(fā)的對(duì)流降雨,這主要是因?yàn)楫?dāng)前氣象預(yù)報(bào)對(duì)鋒面雨、對(duì)流雨已經(jīng)有了較好的預(yù)判,但是對(duì)臺(tái)風(fēng)雨、地形雨的預(yù)測(cè)還存在較大偏差。
臺(tái)風(fēng)路徑難以預(yù)測(cè),登陸地點(diǎn)預(yù)測(cè)的偏差更大,為了做好最不利情況的準(zhǔn)備,就要升級(jí)防范級(jí)別、擴(kuò)大防范范圍以作準(zhǔn)備。如2020 年第9 號(hào)臺(tái)風(fēng)美莎克、第10 號(hào)臺(tái)風(fēng)海神,根據(jù)中央和各地方氣象局的臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào),從浙江、山東、遼寧到吉林、黑龍江省,特別是預(yù)報(bào)登陸地遼寧和吉林兩省交界地區(qū),對(duì)防范這兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)做出了大量準(zhǔn)備。但這兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)最終實(shí)際登陸地點(diǎn)均在朝鮮半島,輾轉(zhuǎn)進(jìn)入我國境內(nèi)后,其主要影響范圍在吉林和黑龍江省,對(duì)遼寧省影響不大、帶來的降雨也不多。如何科學(xué)預(yù)測(cè)指導(dǎo)防汛,還有待進(jìn)一步研究。
受建設(shè)時(shí)客觀條件和水庫規(guī)模等原因限制,絕大多數(shù)的小型水庫為開敞式溢洪道,且其輸水洞不參與調(diào)洪,只能靠堰上水頭被動(dòng)泄流。如在得到降雨量預(yù)報(bào)結(jié)論后,由于流域下墊面飽和導(dǎo)致匯流時(shí)間短、水庫抗暴雨能力較低或水庫存在病險(xiǎn)等原因,需要騰庫迎汛時(shí),僅通過輸水洞放水,無法形成有效泄流;或下游有保護(hù)對(duì)象,如水庫水位較高,開敞式溢洪道堰上水頭高,無法對(duì)水庫下泄流量加以控制。由于調(diào)度運(yùn)用手段匱乏,無法充分發(fā)揮水庫的錯(cuò)峰削峰功能,對(duì)水庫防汛也構(gòu)成了威脅。
針對(duì)現(xiàn)狀,應(yīng)當(dāng)結(jié)合水庫除險(xiǎn)加固、增容改造等工程對(duì)一些位于重要河流、下游存在重要保護(hù)對(duì)象或?qū)α饔蚍篮槠鸬疥P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作用的重要小型水庫進(jìn)行改造,使其具備調(diào)洪能力,解決其防洪調(diào)度問題。對(duì)歷史發(fā)生過較大洪水、發(fā)生過險(xiǎn)情的水庫應(yīng)當(dāng)對(duì)其調(diào)度運(yùn)用方案、防汛應(yīng)急和逃避險(xiǎn)等預(yù)案做好針對(duì)性修訂,確保工程和上下游安全。