太湖流域防洪工程體系能力提升對策

徐家貴，張宇虹，薛 濤

（1.水利部太湖流域管理局，200434，上海；2.太湖流域管理局水文局（信息中心），200434，上海）

太湖流域位于長三角城市群核心區(qū)域，是“一帶一路”和長江經(jīng)濟帶的交匯地帶，經(jīng)濟社會發(fā)達，人口產(chǎn)業(yè)密集， 在國家經(jīng)濟社會發(fā)展中占有重要地位。2020 年太湖流域以0.4%的國土面積，創(chuàng)造了約10%的國民生產(chǎn)總值，人均國民生產(chǎn)總值達到全國的2.1倍。 同時，太湖流域地勢低平、河網(wǎng)縱橫，平原地區(qū)一半以上地面高程低于汛期洪水位，加之受東海潮汐頂托影響，排水困難，極易發(fā)生洪澇災害。

一、太湖流域防洪工程體系建設情況

黨中央和流域各地歷來十分重視太湖流域治理，按照“蓄泄兼籌、洪澇兼治”的流域治理原則，已形成了以治太骨干工程為主體，上游水庫、周邊江堤海塘、平原區(qū)各類圩閘和城市防洪工程等組成，流域防洪、區(qū)域防洪和城市防洪三個層次相協(xié)調(diào)的防洪工程體系。

1.建設現(xiàn)狀

（1）太湖流域綜合治理骨干工程1991 年太湖流域大水后，太湖流域綜合治理11 項骨干工程相繼開工并實施完成，2008 年太湖流域又啟動了水環(huán)境綜合治理骨干引排工程建設，目前流域已初步形成“充分利用太湖調(diào)蓄、北向長江引排、東出黃浦江供排、南排杭州灣”的流域綜合治理骨干工程體系， 流域防洪減災、水資源配置、水環(huán)境改善三位一體的綜合治理工程布局不斷完善。

①環(huán)湖大堤。 太湖是流域洪水和水資源調(diào)蓄中心，環(huán)湖大堤是太湖洪水安全蓄泄的關鍵，也是廣大平原地區(qū)的重要防洪屏障。 環(huán)湖大堤總長297.8 km， 按防御流域100 年一遇洪水設計，目前尚有71.5 km 未達標。

②太浦河工程。 太浦河既是承泄太湖洪水和區(qū)域澇水的流域性骨干河道，也是向長三角一體化示范區(qū)等下游重要地區(qū)供水的主要河道，全長57.6 km，現(xiàn)狀防洪按1954 年型洪水設計（流域最大90 d 降雨量相當于50 年一遇）。

③望虞河工程。 望虞河是溝通太湖和長江的流域性骨干引排河道，兼有泄洪、排澇、引水等任務，全長62.3 km，現(xiàn)狀防洪按1954 年型洪水設計。

④新孟河工程。新孟河是溝通太湖和長江的流域性骨干引排河道，兼有泄洪、排澇、引水等任務，全長116.5 km，現(xiàn)狀防洪按流域100年一遇洪水設計。

⑤沿長江其他引排工程。 江蘇、上海境內(nèi)沿長江其他引排工程對排泄流域沿江地區(qū)澇水、引長江水補充水資源不足、改善區(qū)域水環(huán)境具有重要作用，目前沿長江節(jié)制閘總設計流量7 238 m3/s（含望虞河、新孟河，下同），泵站總設計流量1 755 m3/s。

⑥沿杭州灣口門。 沿杭州灣口門是排泄流域內(nèi)杭嘉湖、浦東地區(qū)澇水的主要工程。 浙江省、上海市沿杭州灣口門節(jié)制閘總設計流量4 999 m3/s，泵站總設計流量1 110 m3/s。

（2）大中型水庫、堤防及圩區(qū)建設

在推進流域綜合治理骨干工程建設的同時，各省（直轄市）積極推進大中型水庫、海堤、圩區(qū)等工程建設，區(qū)域防洪工程體系進一步完善。

目前，太湖流域已建成大中型水庫26 座（其中大型水庫8 座，中型水庫18 座），總庫容15.84 億m3，防洪庫容6.69 億m3；沿長江和杭州灣建成江堤海塘554.9 km；超過一半的平原面積已建圩保護， 現(xiàn)狀共有圩區(qū)4 160 座（含縣級及以上城市防洪包圍圈），圩區(qū)面積1.64 萬km2，圩區(qū)總排澇動力達到1.68 萬m3/s（不含上海市浦東區(qū)、浦西區(qū)）。

（3）城市防洪工程

2020 年太湖流域城市化率已達85%， 城市是流域最重要的防洪保護對象。 目前上海、杭州、蘇州、無錫、常州、嘉興和湖州7 座重要城市結(jié)合發(fā)展需求和各自特點，分別采用城市大包圍、分片控制、地面填高等防洪保障措施，基本建成較高標準的防洪排澇工程體系。

2.現(xiàn)狀防洪能力

現(xiàn)狀太湖流域整體可基本防御50 年一遇洪水，各水利分區(qū)防洪能力基本達到20 年一遇～50 年一遇。江蘇省長江江堤已達到50 年一遇防洪防潮標準， 浙江段海塘基本達到50 年一遇～100 年一遇防潮標準，上海段海塘基本達到200 年一遇防潮標準。 主要城市中，上海市黃浦江干流市區(qū)段已按1 000 年一遇高潮位（“84 潮位”）設防，蘇州、無錫、常州中心城區(qū)防洪標準基本達到200 年一遇， 杭州、嘉興、湖州中心城區(qū)防洪標準為100 年一遇，縣級城市建成區(qū)防洪標準大部分已達到50 年一遇。

二、流域防洪工程體系在防御近年大洪水中發(fā)揮顯著作用

太湖流域成災降雨主要分兩類：每年6—7 月的梅雨， 歷時長、 總量大、范圍廣，往往會造成流域性洪澇災害；8—10 月的臺風暴雨，降雨強度大、暴雨集中，易造成區(qū)域性澇災。 另外，風暴潮增水引起高潮位，易導致潮水漫溢或沖毀堤岸。 近年來，依靠現(xiàn)有防洪工程體系，太湖流域成功抵御了2016 年特大洪水、2020 年大洪水和2021 年“煙花”臺風。

1.防御成效

（1）2020 年太湖流域大洪水

2020 年汛期，太湖流域降雨較常年偏多40%，太湖水位不斷攀升，最高達到4.79 m（超保證水位14 cm），與1991 年水位并列歷史第3 位，太湖發(fā)生超標準洪水，部分河網(wǎng)代表站水位創(chuàng)歷史新高。

①汛情特點

一是梅汛期歷時長、 降雨集中。梅雨期達42 天， 較常年偏多16 天。流域梅雨量613.0 mm，為多年平均梅雨量的2.28 倍，位列歷史梅雨量第3位。梅雨期流域最大30 d 降水量位列1951 年以來第2 位，流域最大45 d 降水量位列1951 年以來第2 位。

二是太湖與河網(wǎng)水位高、持續(xù)時間長。 受梅雨期持續(xù)降雨影響，太湖水位7 月17 日漲至保證水位4.65 m，太湖發(fā)生超標準洪水，7 月20 日太湖水位漲至最高水位4.79 m，至8 月14日太湖水位持續(xù)超警48 天。 流域河網(wǎng)代表站水位超警超保范圍大，7 月7 日單日河網(wǎng)超警站點多達73 個，占設有警戒水位站點總數(shù)的70%，超保站點37 個， 占設有保證水位站點總數(shù)的37%，大洪水期間上海、蘇州和沿長江多個站點水位超歷史或接近歷史最高水位。

三是雨帶移動頻繁、影響范圍廣。梅雨期暴雨中心在流域中西部地區(qū)南北擺動頻繁，各水利分區(qū)梅雨量為常年的2～2.5 倍，流域最大30 d、45 d 雨量均位于歷史前5 位。

②防洪工程體系發(fā)揮的作用

面對太湖超標洪水，水利部太湖流域管理局（以下簡稱“太湖局”）堅持依法、科學、精細調(diào)度骨干水利工程，認真落實水利部批復的《2020 年太湖超標洪水應急調(diào)度方案》， 流域防洪工程體系發(fā)揮了重要減災作用，有效保障了流域防洪安全， 繼2016年后再次實現(xiàn)“大汛無大災”。

環(huán)湖大堤超蓄洪水。 環(huán)湖大堤保證水位4.65 m，目前正在按照100 年一遇設計洪水位4.80 m 的標準進行達標加固。 2020 年太湖最高水位超保證水位14 cm，工程相應調(diào)蓄攔洪30.2 億m3， 其中超蓄洪水3.3 億m3，為保障環(huán)太湖周邊地區(qū)人民生命財產(chǎn)安全以及重要城市和基礎設施安全發(fā)揮了重要作用。

太浦河、望虞河發(fā)揮太湖洪水外排通道作用。 2020 年超標洪水發(fā)生期間（7 月17—25 日），太浦河、望虞河排水量約8.55 億m3，太浦閘、望亭水利樞紐平均排水流量分別約為786 m3/s和313 m3/s，接近設計流量，對太湖水位降低貢獻率約為81%。 此外，通過實施超標準洪水調(diào)度，東太湖和東導流東岸口門泄水也發(fā)揮了較好效果，共排水5.2 億m3，相當于降低太湖水位22 cm。

③流域防洪工程效益顯著

2020 年雖然汛情嚴峻，但由于治太工程運用和超標準洪水調(diào)度措施發(fā)揮了良好的效果，流域各地基本未受災。 1991 年大水期間，太湖最高水位同樣達到4.79 m，當年直接經(jīng)濟損失高達113.9 億元。 根據(jù)模型計算分析，若沒有治太工程，2020 年太湖最高水位將抬高0.29 m，地區(qū)主要代表站水位將抬高0.01～0.79 m，將導致流域約1 067.7 km2（160 萬畝）受淹，受影響人口約125 萬人，直接經(jīng)濟損失將高達約204 億元。

（2）2021 年“煙花”臺風

2021 年7 月生成的第6 號臺風“煙花”為1949 年有氣象記錄以來首個在浙江兩次登陸的臺風，太湖流域遭遇較強降雨過程， 太湖發(fā)生2021年1 號洪水，地區(qū)河網(wǎng)水位普遍超警超保，多站水位超過有歷史記錄以來的最高值。

①臺風“煙花”特點

一是多臺風相互影響， 路徑復雜。 “煙花”生成后，在其東西兩側(cè)先后生成了第7 號臺風“查帕卡”和第8號臺風“尼伯特”，多臺風相互作用及其他天氣系統(tǒng)共同影響致使“煙花”運動軌跡復雜多變。

二是臺風移動速度慢，陸上維持時間長。 由于引導氣流微弱，“煙花”近海移動速度較為緩慢，登陸后滯留在太湖流域超過24 小時， 造成流域多地出現(xiàn)持續(xù)性降雨過程。

三是影響范圍廣， 累計雨量大?！盁熁ā迸_風云系范圍廣、水汽充足，降雨直接影響浙、滬、蘇、皖等華東大部地區(qū)，7 月23—27 日流域累計雨量216.1 mm，高于2013 年“菲特”和2012年“?？迸_風降雨量，僅低于1962 年“艾美”臺風降雨量，其中上海市浦東區(qū)、浦西區(qū)累計雨量超過300 mm。

四是風雨潮洪“四碰頭”，疊加影響大。 “煙花”臺風影響期間恰逢天文大潮，受風、雨、潮、洪“四碰頭”共同影響，流域防汛形勢嚴峻。 其間，太湖水位漲幅達0.73 m，最高漲至4.20 m，超過警戒水位0.40 m，地區(qū)河網(wǎng)水位居高不下，普遍超警超保，多站水位超過有歷史記錄以來的最高值。

②防洪工程體系發(fā)揮的作用

太湖局會同流域各?。ㄖ陛犑校﹫猿至饔蛞槐P棋，科學調(diào)度流域水利工程，積極爭取臺風防御主動，有效保障了流域防臺安全。

太湖及水庫充分攔蓄。 “煙花”臺風到來前， 流域各地搶抓空檔期全力預降太湖及地區(qū)河網(wǎng)水位， 騰出調(diào)蓄庫容；“煙花”臺風影響期間，太湖局先后關閉環(huán)太湖口門太浦閘及望亭水利樞紐，充分發(fā)揮太湖攔蓄作用，共攔蓄洪水17.3 億m3，有效緩解了下游地區(qū)風、暴、潮、洪“四碰頭”的極端不利局面，減輕防洪壓力。 流域大中型水庫也充分發(fā)揮了蓄洪削峰作用，對保障下游地區(qū)防洪安全發(fā)揮了積極作用。

沿長江、杭州灣口門全力排洪。流域各?。ㄖ陛犑校┓e極克服風暴潮對沿長江、 沿杭州灣閘門排水帶來的嚴重不利影響， 抓住一切有利條件全力搶排洪澇水， 日最大排水量為2.8 億m3（流量約相當于3 300 m3/s），累計排水16.85 億m3。

③有效保障重要保護對象安全

“煙花”臺風期間，雖然太湖流域河網(wǎng)水位普遍超警超保、多站水位超過有歷史記錄以來的最高值，但在流域各?。ㄖ陛犑校┑耐f(xié)作下，通過強化預測預報、科學精細調(diào)度、周密巡查排險，成功實現(xiàn)了水庫未出現(xiàn)險情、重要堤防零決口、重大基礎設施未受沖擊的目標，有力保障了流域及區(qū)域防洪安全。

2.存在的不足

（1）太湖洪水外排能力明顯不足，流域防洪體系尚不完善

太湖流域現(xiàn)狀防洪能力僅基本達到50 年一遇， 局部地區(qū)依然存在薄弱環(huán)節(jié)，與《太湖流域防洪規(guī)劃》確定的100 年一遇防洪標準尚有較大差距。 目前，望虞河和太浦河是僅有的兩條太湖洪水外排骨干河道，排水能力有限，規(guī)劃安排的太浦河后續(xù)、望虞河拓浚、吳淞江等提升太湖洪水外排能力的工程尚未實施完成。相較于2020 年大洪水和“煙花”臺風期間上游地區(qū)最大入湖流量（均超過3 000 m3/s）， 現(xiàn)狀太湖洪水設計外排能力僅為1 184 m3/s，太湖洪水出路明顯不足，水位易漲難消。

此外， 環(huán)湖大堤尚未全面達到100 年一遇設防標準， 流域仍有23%的重要江河堤防未達標， 堤防沉降、護坡破損、建筑物老化失修問題較為嚴重。 特別是“煙花”臺風影響期間，太浦河、黃浦江等多條骨干河道水位超歷史極值，而堤防又存在一定安全隱患，防汛壓力大。

（2）流域外排能力仍然不足

“煙花”臺風降雨過程中，全流域共產(chǎn)生洪量46 億m3， 流域外排水量僅7.3 億m3，84%的洪量被攔蓄在上游水庫或滯蓄在太湖和河網(wǎng)中，流域外排能力明顯不足。 近年來，受氣候變化及海平面上升等影響，黃浦江潮位呈趨勢性抬高， 同時極端氣候頻發(fā)，流域遭遇“三碰頭”“四碰頭”天氣事件的概率越來越高，沿江沿杭州灣泵排能力不足的問題更加凸顯。

（3）流域下墊面條件發(fā)生較大變化，防洪形勢日益嚴峻

近20 年來，太湖流域城鎮(zhèn)化進程加快，下墊面條件發(fā)生了超出《太湖流域防洪規(guī)劃》預期的劇烈變化，產(chǎn)匯流特性發(fā)生顯著改變。 據(jù)統(tǒng)計，與1997 年相比，2015年流域建設用地面積由6 603 km2增至11 455 km2， 增幅達73%，而耕地面積由15 105 km2減少到11 106 km2，減少近1/3，且耕地種植結(jié)構發(fā)生較大變化，水田面積減少近一半。 土地利用方式的改變總體導致流域產(chǎn)水量增加、 匯流速度加快，在遭受強降雨時河網(wǎng)水位呈現(xiàn)出漲水快、水位高等新特點，流域防洪形勢日益嚴峻。

（4）流域與區(qū)域洪澇矛盾統(tǒng)籌難度不斷增大

目前流域大中型城市防洪包圍圈已經(jīng)陸續(xù)建成，中心城區(qū)防洪標準已基本達到100 年一遇～200 年一遇，各區(qū)域也開展了大規(guī)模的圩區(qū)建設，排澇動力不斷增強。 城市大包圍和圩區(qū)建設在有效提高流域內(nèi)重要保護對象和低洼地區(qū)自保能力的同時，也減少了原有的雨洪蓄滯空間，加大了流域區(qū)域骨干河道防洪壓力。 據(jù)統(tǒng)計，與1997 年相比，2015 年圩區(qū)面積（含江蘇、浙江縣級以上城市防洪大包圍）由14 541 km2增加到16 434 km2，平均排澇模數(shù)由0.8 m3/s/km2增加到1.4 m3/s/km2左右，圩區(qū)總排澇動力增加了一倍。 洪水期太湖水位與河網(wǎng)水位并漲， 地區(qū)河網(wǎng)水位上漲更快、幅度更高，流域骨干河道行洪能力往往受到制約，流域行洪與區(qū)域排澇矛盾統(tǒng)籌難度較大。

（5）示范區(qū)等低洼地區(qū)防洪能力嚴重不足

長三角一體化示范區(qū)位于太湖流域地勢最低洼的地區(qū)，歷來排水困難，現(xiàn)狀區(qū)域防洪能力約20 年一遇～50 年一遇，防洪風險較大。 水文統(tǒng)計資料顯示， 隨著流域下墊面變化，區(qū)域水位抬升趨勢明顯，示范區(qū)面臨的防洪風險進一步加大。 “煙花”臺風期間，示范區(qū)內(nèi)的平望、陳墓、嘉善測站水位創(chuàng)下歷史新高，分別超保證水位0.45 m、0.33 m、0.75 m，防洪形勢十分嚴峻。

三、太湖流域防洪能力提升對策

太湖流域是落實長江經(jīng)濟帶發(fā)展和長三角一體化發(fā)展兩大國家戰(zhàn)略的主戰(zhàn)場，正在向率先實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的偉大目標邁進，亟須針對近年暴露出的防洪薄弱環(huán)節(jié)，盡快完善流域防洪工程體系,為流域經(jīng)濟社會發(fā)展提供堅強有力的防洪安全保障。

1.抓緊推進《太湖流域防洪規(guī)劃》確定的流域骨干工程建設，盡快將流域防洪標準提升至100 年一遇

抓緊實施完成吳淞江、太浦河后續(xù)、 望虞河拓浚等3 項擴大太湖洪水出路的流域行洪通道工程， 增加太湖洪水外排能力800 m3/s，補齊太湖洪水出路不足的突出短板。完成環(huán)湖大堤后續(xù)工程建設，對存在薄弱環(huán)節(jié)的71.5 km 大堤進行達標加固，增強太湖洪水調(diào)蓄能力， 達到全線防御100 年一遇設計洪水位（4.80 m）的標準。

2.加大治理力度，持續(xù)提高流域區(qū)域防洪能力

實施擴大杭嘉湖南排新通道工程以及白屈港、錫澄運河等北排長江骨干河道整治，增建沿江泵站，進一步擴大北排長江、南排杭州灣能力。實施杭州市西險大塘達標加固、江南運河堤防加固等堤防工程建設，提高堤防安全度。 加快推進城市、城鎮(zhèn)防洪除澇達標建設，實施長三角一體化發(fā)展示范區(qū)防洪保安綜合治理工程，盡快提升防洪除澇能力。

3.加快智慧太湖建設，提升“四預”能力和智慧化水平

有序推進長三角一體化數(shù)字太湖工程、太湖流域水工程防災聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)、水利大數(shù)據(jù)中心太湖流域節(jié)點等建設項目，加快建設數(shù)字孿生太湖，實現(xiàn)流域管理場景化“四預”（預報、預警、預演、預案），為保障流域“四水”安全、推動長三角一體化高質(zhì)量發(fā)展提供堅強有力支撐。

4.加快修編太湖流域防洪規(guī)劃，積極謀劃進一步提高流域防洪標準的措施

針對太湖流域洪水特性發(fā)生的新變化、經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展對防洪安全保障的新需求，緊緊圍繞推動落實長江經(jīng)濟帶發(fā)展、長三角一體化發(fā)展等國家重大戰(zhàn)略，按照“兩個堅持、三個轉(zhuǎn)變”的防災減災救災新理念，統(tǒng)籌考慮水資源利用、水生態(tài)環(huán)境保護與修復等綜合需要，對防洪目標布局、完善流域防洪工程體系、提升風險防控能力等進行統(tǒng)籌謀劃，提出全面提升洪澇災害防御能力的工程措施和非工程措施。 重點任務包括：

一是進一步論證防洪標準。 對標率先實現(xiàn)現(xiàn)代化的目標，統(tǒng)籌考慮地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求、新形勢下水文特性以及標準的可達性，論證確定流域、區(qū)域及城市三個層次相協(xié)調(diào)的防洪標準。

二是進一步完善流域防洪總體布局和工程體系。 在深化區(qū)域治理工程方案研究基礎上，加強進一步擴大流域外排、增加太湖調(diào)蓄、減少太湖上游來水等工程方案的研究，進一步完善流域防洪總體布局，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)流域防洪、水資源、水生態(tài)環(huán)境需求，實現(xiàn)水利工程綜合利用，服務流域經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。

三是進一步提升流域防洪減災和風險管理能力。 針對圩區(qū)排澇與流域區(qū)域防洪矛盾大、水利工程調(diào)度不協(xié)調(diào)、 防汛智能化水平不高等問題，強化圩區(qū)管控措施、 工程協(xié)同調(diào)度、防汛智能化建設等研究，以及洪水風險管控、超標準洪水對策等非工程措施研究，制定新時期流域防洪減災和風險管理措施。 ■