劉 濤 葉 婷 沈 浩
(1.江蘇省灌溉總渠管理處,江蘇 淮安 223200;2.江蘇省淮沭新河管理處,江蘇 淮安 223005)
2020年,我國洪澇災害總體呈現“三升兩降”的特點,即受災人數上升、直接經濟損失上升、轉移群眾上升,死亡失蹤人數下降、倒塌房屋數目下降。地處長江中下游地區的江蘇,已實現了“有大水,無大災”的目標,面對2020年嚴峻的汛期,防汛抗洪工作取得了勝利。但在退水后,針對洪水的特點、過程進行回顧和總結,同時對洪水產生的原因進行全面地分析,并反思在應對洪水的過程中,客觀存在的困難和所采取的應對措施的不足之處,可為今后的工作提供借鑒,達到舉一反三的效果,從而為人民群眾生命財產安全提供更好的保障。
太湖流域面積3.69萬km2,地處長江三角洲的南翼,北依長江,南瀕杭州灣,東臨東海,西以茅山、天目山為界,行政區劃分屬三省一市即“江蘇省、浙江省、上海市和安徽省”。河道總長約12萬km,河道密度達3.3km/km2[1]。江蘇省太湖地區位于流域的中、北部,流域面積1.92萬km2,包括蘇州市、無錫市、常州市全域和鎮江市的一部分,是江蘇省經濟最發達、現代化程度最高的區域,也是防洪除澇最為關注的地區之一,歷來是江蘇省防汛抗旱的重點區域。江蘇太湖流域分為太湖湖西、武澄錫虞、陽澄淀泖等區域性流域。
太湖流域現有75處沿長江口門,水量交換頻繁,多年平均引長江水量為62.6億m3,排長江水量為49.3億m3。流域內河網如織,湖泊棋布,是我國著名的平原河網區,流域平原地面高程大部為3.0~3.5m(吳淞高程,鎮江基面),約50%以上面積的地面高程在汛期洪水位以下[2]。流域水面面積達5551km2,水面率為15%。流域河道水面比降小,平均坡降約1/100000;水流流速緩慢,汛期一般僅為0.3~0.5m/s;河網尾閭受潮汐頂托影響,流向表現為往復流。
2020年太湖流域6月9日入梅,入梅時間較常年偏早4天;7月21日出梅,較常年偏晚13天;梅雨期43天,較常年偏多17天。2020年汛期,太湖流域發生超標準洪水,分析此次太湖超標洪水成因,有以下幾點。
2020年江蘇省太湖流域面雨量986.6mm,較常年同期偏多45%。降雨時空分布不均。時間上,降雨多集中在6—7月,面雨量717.8mm,占汛期降雨量的73%,7月降雨量達389.7mm,位列歷史第1位;空間上,武澄錫虞區和陽澄淀泖區雨量超過了1000mm,見表1。據統計,江蘇太湖地區梅雨總量640.6mm,較常年同期偏多2.8倍,降雨總量僅次于1991年(657.2mm),列歷史第2位;梅雨期降雨日數高達38天,為歷史最多;最大30天降雨位列1951年以來第3。強降雨是造成本次洪水的最主要原因。

表1 太湖流域各分區及東南諸河降雨量 單位:mm
多次強降雨導致太湖水位6月28日首次超警戒水位,太湖發生2020年1號洪水。7月17日超保證水位4.65m,7月21日水位漲至最高4.79m,與1991年并列歷史第3位。太湖水位持續超警戒水位48天,位列歷史第2位;超保證水位9天,位列歷史第4位。流域河網21條河流35站超警戒水位,25站超保證水位,蘇南運河蘇州段最高水位列歷史第2。流域骨干河道100%超警戒水位,83%超保證水位。具體數據見表2。

表2 太湖流域主要控制站水情 單位:m
城市化進程加快,造成了不透水面積的增加,濕地和耕地面積減少,導致產匯流條件發生變化,也就是說,下墊面的巨大變化改變了區域產匯流條件,間接導致了運河汛期高水位頻發。據研究,相同降雨條件下,下墊面自然狀態下的地表產流僅有5%,而不透水面積達到50%,地表產流可以增加到30%以上[3]。2000—2010年,江蘇太湖流域建設用地面積增加了90.29%,1997—2012年,江蘇省太湖地區建設用地面積(不透水)增加了2430.64km2,這客觀上增大了徑流系數,導致洪水總量增多,水位上漲速度加快、洪峰流量增大、洪水位抬高。
江蘇省太湖地區洪水主要出路為北排入江和南排太湖,流域洪水出路不足,目前太湖流域僅有望虞河、太浦河兩條主要行洪通道,上游入湖河道已全面拓浚,暴雨后入湖流量加大,水位上漲迅速,且易持續高水位[4]。太湖流域,區域和城市防洪排澇調度協調難度增大,尤其蘇南運河沿線區域水系復雜,工程眾多,既涉及流域、區域和城市防洪排澇等多層面調度,又涉及防洪與供水、排澇、航運、水環境等多方面聯合調度。
二輪治太規劃工程中望虞河拓浚工程、太浦河后續工程和吳淞江(江蘇段)整治工程仍在前期工作階段,洪水外排出路仍顯不足,導致太湖洪水位易漲難消,加之周邊河網水位偏高,如后期遭遇臺風,將給太湖防汛帶來更大壓力。沿江口門低潮搶排,高潮時泵站抽排,但受到2020年汛期長江洪水影響,江邊潮位居高不下,新溝河江邊樞紐汛期泵站排水6.14億m3,占總排水量的63.6%,基本以泵站強排為主,強排能力有限,制約了通江河道排水效益的發揮。區域規劃中新建江邊泵站僅有錫澄運河定波樞紐在實施中,新老桃花港、走馬塘、十一圩港、瀏河、白茆塘等江邊泵站仍在進行前期工作,區域河道仍未按照區域規劃規模進行治理,通江河道設計排水能力仍未達到區域規劃要求,造成洪水外排能力不足,增加了太湖地區防洪壓力。
水利工程是防洪的重要基礎。目前,江蘇省太湖流域防洪體系仍然存在薄弱環節,太湖大堤尚未全面達到流域100年一遇防洪標準,局部堤段在汛期持續高水位和風浪作用的影響下出現險情,部分環太湖口門防洪標準不足,危及周邊防洪安全。望虞河、太浦河汛期持續高水位、大流量行洪,不利于水利工程的安全運行,堤防、擋墻存在多處險工隱患。蘇南運河沿線堤防未全線達到規劃防洪標準,沿線堤防及口門建筑物有待加固和改造。鎮江市城市洪水外排能力需進一步提高,武進、金壇和溧陽等市(區)城市建成區的低洼片區防洪圈未完全封閉,汛期高水位時易發生淹澇險情,造成較大的經濟損失,嚴重制約地方經濟發展。且丘陵山區中小型水庫建設運行時間長,工程運行存在隱患,難以有效發揮洪水調蓄作用。

圖1 2020年汛期新溝河江邊樞紐排水量
近年來,江蘇省太湖地區先后實施了新溝河、新孟河等流域性工程,已建工程在2020年汛期發揮了巨大的作用。據統計,新溝河江邊樞紐自2020年6月28日起,投入全力排水運行,汛期累計排水達9.65億m3,有效緩解了太湖及沿江地區防汛壓力。但遙觀樞紐、西直湖港閘站樞紐等其他新溝河主要節點工程仍未按照工程設計調度原則進行統一調度,在武進港、雅浦港等入湖口門未打開情況下,直武地區澇水未通過直湖港和武進港及時外排,造成常州運河以南直武地區等局部區域不同程度受淹,對人民的生活和財產安全造成了一定的影響。
經過幾十年的建設,江蘇省太湖地區已基本建成較完善的防災減災工程體系,但與區域防洪規劃目標要求仍有一定差距。建議在現狀防洪減災體系基礎上,聚焦薄弱環節,按照統籌規劃、突出重點、因地制宜、科學治理的原則,集中力量加快運河堤防達標建設,區域骨干河道、中小河流治理,城市防洪排澇能力以及低洼片區建設等,集中力量補齊補強防汛短板,全面提升水旱災害防御能力。
2020年汛期防洪實踐表明,在長江高水位頂托、太湖高水位擠壓的不利情況下,現有工程措施排水能力仍顯不足。建議按照流域防洪規劃和江蘇省區域水利規劃,加快實施望虞河擴大、太浦河整治和吳淞江(江蘇段)流域、區域骨干河道治理,新增沿江口門排澇動力,擴大太湖洪水和區域洪水外排能力,進一步增強流域、區域防洪排澇能力,提高流域、區域防洪排澇標準。
吳淞江工程按流域防洪100年一遇、區域除澇20年一遇標準設計,新川沙河段作為吳淞江工程(上海段約69km)第一階段項目已開工,標志著吳淞江工程進入全面實施階段。吳淞江工程建成后,增加太湖洪水外排出路,大力緩解太湖防洪壓力,將從根本上改變上海市北部地區缺乏骨干排江通道、澇水排不出的被動局面。
2020年調度實踐表明,實施精準調度,合適的時間給洪水找到合適的路線、去處是防汛抗洪的正確選擇。流域上充分利用太浦閘、望亭水利樞紐和沿長江口門、沿杭州灣南排工程等骨干工程排洪,全力降低太湖及周邊河網水位。區域上充分利用太湖地區沿江閘站全力排水,自排和抽排聯合運行切換,切實降低河湖水位,加強直湖港和武進港兩港統一調度。加快常州運河以南直武地區洪澇水外排,協調好流域、區域洪水安排,適時打開淀浦閘,利用連通黃浦江的攔路港、紅旗塘、淀浦河,進一步暢通淀泖區外排出路。構建流域、區域相互協調的一體化洪澇調度運用體系,可有效減輕洪澇災害損失。
2020年我國氣象水文年景總體偏差,極端事件偏多,澇重于旱,根據這一預測情況,水利部部署了大江大河超標洪水防御預案編制任務,而《太湖流域超標洪水防御預案》的編制為2020年太湖流域性洪水提供了極其重要的應對措施。為貫徹防災減災新理念,適應江河流域洪水新特點,根據我國經濟社會發展總體布局和區域發展功能定位,分級分類完善了防洪標準,明確了不同標準洪水的防洪思路和舉措,提出了超標準洪水防御預案和防范化解應對策略,以此強化洪澇災害社會風險管控。
太湖地區是江蘇省經濟最發達的地區,一旦發生洪災,損失巨大,可以說是淹不起的。造成2020年太湖流域性洪水的原因有很多,除本文中已分析的幾種洪水成因外,還存在運河航道升級、加快水流下泄、生態環境調水、水源地保護等因素,需要進一步加以探究。
在以后的防洪調度工作中,隨著“智慧水利”的發展,應更多地采用人工智能、大數據、分布式模擬等技術對洪水進行更加精準的預測和調度,充分發揮水利工程的防災、減災、興利綜合效益,在保障人民群眾生命財產安全的同時,更好、更高效地服務社會經濟發展,努力做到人水和諧。