湘潭市城區超標準洪水防洪風險分析

陳 佳

（湘潭水文水資源勘測中心，湖南 湘潭 411100）

1 湘潭市情況介紹

湘潭，湖南省轄地級市，簡稱潭，因盛產湘蓮而別稱“蓮城”，又稱“潭城”，位于湖南省的中部偏東地區，湘江下游，地跨東經111°58′～113°05′，北緯27°21′～28°05′。湘潭市東西最大橫距108 km，南北最大縱距81 km；北連寧鄉縣、望城縣、長沙縣，南與衡東縣、衡山縣、株洲縣交界，東接株洲市區、株洲縣，西與雙峰縣、漣源縣接壤。全市總面積5 006 km2，下轄湘潭縣、韶山市、湘鄉市、雨湖區、岳塘區5個縣（市）區。

湘潭市總的地貌輪廓是北、西、南地勢高，中部、東部地勢低平，但地勢起伏較為平緩，反差強度不大，近80%的面積在海拔150 m以下（見圖1）。地貌類型多樣，山地、丘陵、崗地、平原、水面俱備。湘潭市域內為典型的低山－丘陵地貌，屬溈山、衡山、涓水盆地相間的盆嶺山系，地貌輪廓是北、西、南地勢較高，有韶峰、褒忠山、昌山、曉霞山四山為主體的中低山環繞；中、東部地勢低平，有湘江和漣、涓兩水為主體的水系分布。全市以“四山一江兩水”為骨架組成了向東北開口的山丘盆地地勢。

圖1 湘潭市高程分布圖

市區坐落于盆地開口處湘江下游的河谷平原上，最高點位于西部的褒忠山，海拔793 m，最低點在昭山腳下的金馬洲，海拔30.7 m，大致可以分為構造侵蝕低山－丘陵地貌、構造侵蝕剝蝕中低丘陵地貌、侵蝕堆積河谷平原地貌三種地貌類型。

本次湘潭市城區超標洪水防洪風險分析涉及范圍主要為雨湖區、岳塘區、湘潭縣范圍的湘江兩岸部分，總面積1 069 km2。

2 城區超標準洪水防洪風險分析

2.1 湘潭市城區歷史典型洪澇災害情況

湘潭市洪澇災害頻繁，新中國成立以來，出現多次洪澇災害，其中以1954年、1969年、1994年、1995年、1998年、2010年，2016年、2017年、2019年洪澇災害比較典型。現將2017年和2019年洪澇災害進行簡單介紹。

1）2017年洪澇災害情況（見圖2）。6月全市平均降雨442 mm，降水總量、強度均為有氣象記錄以來的極值，其中湘潭城區降雨472.5 mm，較歷年偏多一倍。7月2日6時30分，漣水湘鄉站洪峰水位達49.54 m，超歷史最高水位0.01m（1969年）。

圖2 2017年湘潭市窯灣、楊梅洲被淹情況

7月2日1時，水府廟水庫水位達94.89 m，超歷史最高水位0.49 m（1991年）。受上游來水、本地降雨和下游頂托影響，湘江湘潭段7月3日4時出現41.23 m的洪峰水位，超過保證水位1.73 m，排實測歷史記錄第3位。湘江湘潭站自6月27日2時起，超保證水位運行時間近150 h，超歷史記錄。湘潭市共發生各類險情322處，其中山洪地質災害165處、水庫出險4處、堤防管涌9處、城市內澇20處、機埠涵閘出險20處，超歷史記錄。全市8個縣市區（園區）68個鄉（鎮、街道）受災，受災人口60.069萬人，轉移61 727人，因災意外死亡6人，倒塌房屋4 988間，農作物受災54.648 1萬畝，直接經濟總損失30.750 1億元。其中全市損壞堤防1 865處，9.38 km，損壞護岸793處，水閘320座，沖毀塘壩6 151處，損壞灌溉設施5 356處，水文測站20個，機電井56眼，機電泵站278座，水電站2座，造成水利設施直接經濟損失8.522 8億元。

2）2019年洪澇災害情況。7月上中旬，湘江中上游出現大暴雨至特大暴雨天氣，受此次暴雨影響，湘江湘潭站發生洪峰流量26 300 m3/s，超過歷史實測最大流量（20 800 m3/s，超過200年一遇），水位排歷史第2的特大洪水，涓水射埠站發生了超保證水位的洪水，漣水湘鄉站發生了接近警戒水位的洪水。其中湘江湘潭站年最高水位41.42 m，距歷史最高水位僅0.53m；漣水湘鄉站年最高水位46.79m（警戒水位47.00 m）；涓水射埠站年最高水位48.92 m（保證水位48.0 m）。2019年汛期，湘潭市“一江兩水”未發生重大險情，但中小險情較多。7月9—14日，全市水利系統成功處置了河東大堤、爭光堤、建設堤、十萬壟大堤等水利工程險情59處，其中閘門滲水險情6處，穿堤涵管滲水險情5處，堤段管涌、散浸等險情23處，滑坡險情11處，泵站險情3處，其他內澇等險情11處。據統計，全市3個縣市區28個鄉鎮受災，水利設施受損1 317處，其中損壞堤防48處0.71 km，損壞護岸250處，水閘56座，沖毀塘壩233處，損壞灌溉設施713處，水文測站2個，機電井2眼，機電泵站13座，造成水利設施直接經濟損失6 370萬元。

2.2 洪澇災害成因分析

湘潭市市區洪澇災害頻繁且嚴重，其原因主要有：

1）市區坐落在湘江、漣水、涓水等河流匯合口的沖積平原和1～4級階地上，多面臨水，地勢低洼，沿河地面高程一般較低，易受洪水威脅和侵襲。

2）市區內共有包括一江兩水、大小河流近10條通過，干支流水位相互影響、頂托，當湘江發大水，支流倒灌，如干支流洪水遭遇組合，則抬高支流下游水位且可延伸甚遠，若湘江干流受洞庭湖洪水位頂托，則持續較長的高洪水位，給城市防洪造成極大的威脅。

3）缺乏足夠的防洪庫容，湘江流域內已建的以防洪為主要開發目標的大型水庫很少,除已建的洮水水庫、涔天河水庫擴建工程外,其余已建的東江、雙牌、歐陽海、水府廟、官莊等大型水庫中,原設計大部分考慮以發電或灌溉為主,防洪庫容僅6.7億m3。這些已建大中型水庫對所在支流一般洪水能起一定的攔蓄作用,對湘江干流的防洪作用甚微。受自然條件和社會經濟發展等影響,湘潭市境內無條件興修防洪控制性骨干工程,漣水涓水、靳江等支流上已建水庫基本沒有規劃防洪庫容,使得區域的防洪能力較弱。

4）治澇設施抗災能力低，排澇標準偏低，電排站容量不足，加之外河水位抬高，外排揚程增加，以及設備老化、效率低、雨水收集管網及垸內排渠不暢通、加之部分泵站水電層高程偏低等種種原因，內部漬水不能及時排出，往往形成澇災，如遭遇雨洪，則澇災更為嚴重。

5）蓄澇面積減少，部分區域徑流量增加。由于外河水位逐年抬高，自排、撇洪、機排及調蓄能力逐年減少，隨著城市規模擴張，城市郊區部分耕地消失，山塘河壩被填平，原有蓄澇內湖被圍墾，排水溝渠淤積堵塞，甚至被侵占，致使規劃區內湖、排水溝渠的蓄澇水面減少，調蓄能力降低，排澇水量增加，加之汛期有大量“客水”匯入規劃區內，常因超過其蓄排能力排澇不及時而致澇成災。調蓄能力下降，暴雨發生的幾率增加，雨量增大，而地面匯流條件改變。

2.3 湘潭城區防洪優勢與劣勢分析

1）優勢分析。湘潭城區位于湘江流域中下游河段，整體防洪能力100年一遇，大于湘江流域30年一遇的標準，因此30年一遇以下（不含湘江支流），基本上無漫堤風險。

湘潭城區洪水可由湘江流域進行調度，下游洞庭湖蓄滯洪必要時可以啟動蓄滯洪垸，只要下游頂托減小，湘江水位就會迅速下降，長沙城區超高水位維持時一般在2～3天，從而大大降低了湘江支流發生組合洪水的幾率，也提高了搶險成功率。

2）劣勢分析。湘潭城市防洪面臨如下三個方面的壓力：湘江上游近9萬km2來水威脅，即“南水”；洞庭湖高洪水位的頂托，即“北水”；境內小河流的洪水，即“山洪”。

一旦湘江維持100年一遇高水位，則主要支流100年一遇防洪標準將大打折扣。因支流洪水水面線是一種組合洪水外包線，在湘江100年一遇洪水情況下就只存在支流10年一遇洪水與湘江100年一遇水位這樣一種100年一遇的堤防標準，也就是說支流過流能力由100年一遇降至10年一遇，因此一旦湘江出現100年一遇洪水位，就必須控制支流上游來水量，需要充分發揮上游防洪水庫的作用，實行錯峰泄水。

近年來,在政策法規制定、洪水預報預警、河道堤防管理及應急預案等方面已得到加強,城區內防汛信息的采集、傳輸和處理等的技術手段已得到了明顯改善，但由于缺乏統一系統的規劃,加上建設資金不足和維護經費短缺等原因,總體上水平還較低。城區尚未建設防洪、治澇指揮系統,對洪水、暴雨缺乏科學的預測預報及調度方案,每到汛期只能依靠臨時搶險，尚未形成能為防汛抗旱指揮和各個工作環節提供技術決策支持的信息系統。