蘇 波 戈 軍
(1.珠江水利委員會珠江水利科學研究院,廣州 510611;2.水利部珠江河口海岸工程技術中心,廣州 510611)
2022 年5 月以來,珠江流域(片)遭遇歷史性“龍舟水”,西江、北江、韓江先后發(fā)生8 次編號洪水。特別是6 月16日開始,北江2022 年第2 號洪水汛情急劇發(fā)展,一度發(fā)生超100 年一遇特大洪水,北江全線告急。水利部與珠江防汛抗旱總指揮部(以下簡稱珠江防總)、廣東省多次連線會商,分析研判雨情、水情、汛情形勢,安排部署水旱災害防御工作。國家防汛抗旱總指揮部副總指揮、水利部部長李國英深入珠江防汛一線,現(xiàn)場督戰(zhàn),在西江、北江現(xiàn)場指揮調度防汛工作。珠江防總、珠江水利委員會與廣東、廣西水利廳聯(lián)合會商、科學調度。廣東韶關市、清遠市及地方各級政府精心組織、全力應對。經(jīng)過各方共同努力、攜手奮戰(zhàn),成功防御本輪洪水。
2022年“龍舟水”期間,珠江流域(片)降雨具有強降雨歷時長、影響范圍廣、降雨落區(qū)高度重疊、短歷時降雨強度大等特點。5 月以來,珠江流域(片)連續(xù)出現(xiàn)11 次強降雨過程,面平均降雨量623.0 mm,較多年同期偏多5 成,列1961 年以來同期最多,強降雨歷時近50 d,流域汛情不斷發(fā)展變化;5 月下旬至7 月上旬珠江流域(片)累計降雨量超過400 mm 的降雨籠罩面積為43.35 萬km2,占珠江片總面積的76%;強降雨主要發(fā)生在黔江、柳江、潯江、桂江、西江下游和北江等流域中北部地區(qū),降雨落區(qū)高度重疊,土壤含水量長期處于飽和狀態(tài),中小水庫基本蓄滿,沿江兩岸堤防長時間處于高水位運行;期間,廣東惠州市巽寮站3 h 降雨量237.0 mm(超過100 年一遇)、陽江市大河站3 h降雨量219.0 mm(超過20年一遇),短歷時強降雨造成中小河流水位陡漲,引發(fā)多地山洪、泥石流等災害。
2022 年5 月下旬至7 月上旬,珠江流域(片)洪水具有歷時長、頻次高、量級大等特點。受連續(xù)降雨影響,西江洪水和北江洪水歷時均長達半個月,北江第1號、第2號洪水連續(xù)發(fā)生,石角站洪水歷時約14 d,2號洪水期間英德站超警戒水位持續(xù)165 h;洪水期間,西江、北江、韓江共發(fā)生8 次編號洪水,其中西江和北江共發(fā)生7 次編號洪水,列新中國成立以來西江和北江發(fā)生編號洪水總次數(shù)的第1 位;北江干流及最大支流連江均出現(xiàn)100 年一遇特大洪水。飛來峽水利樞紐出現(xiàn)建庫以來最大入庫流量(19 900 m3/s),重現(xiàn)期超100 a,石角站出現(xiàn)1924年建站以來最大實測洪水(18 500 m3/s)。
北江“2022.6”特大洪水期間,北江洪水淹沒、城市內澇、山洪災害等情況均有發(fā)生。
本次洪水調查了淹沒范圍與淹沒深度等指標。
(1)淹沒范圍。洪水淹沒范圍調查主要利用哨兵1號、國產(chǎn)高分三號雷達等遙感影像,結合數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)進行洪水淹沒提取分析。雷達影像提取的北江干流水域范圍以6 月2 日作為災前時段,6 月22-23 日作為淹沒最嚴重時段,通過疊加前后水域變化情況,獲取洪水發(fā)生期間的淹沒范圍空間分布情況,如圖1所示。
圖1 北江“2022.6”特大洪水英德市淹沒范圍
“2022.6”北江特大洪水嚴重淹沒區(qū)域主要在廣東韶關市城區(qū)、清遠市的英德市、清城區(qū)與佛岡縣。英德市受淹沒地區(qū)包括北江干流沿岸英紅鎮(zhèn)、望埠鎮(zhèn)、沙口鎮(zhèn)、大站鎮(zhèn)、黎溪鎮(zhèn)等,以及支流連江沿岸浛洸鎮(zhèn)、西牛鎮(zhèn)等。清城區(qū)與佛岡縣受淹沒地區(qū)主要為潖江蓄滯洪區(qū),包括大廠圍、獨樹圍、踵頭圍、江咀圍和下岳圍。據(jù)雷達影像分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(范圍為北江干流沿岸,不含北江支流),分析本次洪水淹沒面積約為121.62 km2,其中韶關市3.16 km2,清遠市118.46 km2(英德市44.52 km2,清城區(qū)68.66 km2,佛岡縣5.28 km2)。
(2)淹沒深度。調查組現(xiàn)場測量了韶關與清遠兩市48 處典型淹沒區(qū)域洪痕高程,清遠市的英德市、清城區(qū)淹沒程度極為嚴重。韶關市湞江區(qū)和武江區(qū)的最大淹沒深度達1.8~2.2 m,但范圍較小,僅局部區(qū)域,其他區(qū)域淹沒深度為0.4~0.5 m。英德市沿北江各鎮(zhèn)街淹沒深度一般為2.0~3.0 m(淹沒大半層到一層樓左右),個別地方如菠羅坑臨時防護區(qū)潰堤段丹洲村糖寮片區(qū)淹沒深度為6.0 m左右(淹沒兩層樓),淹沒極其嚴重。北江支流連江浛洸鎮(zhèn)淹沒深度一般為3.0~4.0 m(淹沒超過一層樓),西牛鎮(zhèn)更為嚴重,最大淹沒深度達5.0~6.0 m(淹沒接近兩層樓)。清城區(qū)江口鎮(zhèn)、源潭鎮(zhèn)在潖江蓄滯洪區(qū)內,淹沒深度為4.0~6.0 m(最大淹沒接近兩層樓),淹沒嚴重。
受較長歷時強降雨影響,加上近年來城市化引起的下墊面變化,以及外江洪水頂托排水不暢等因素影響,韶關市城區(qū)和英德市城區(qū)均發(fā)生較為嚴重的城市內澇。
調查了韶關市城區(qū)7處內澇點,一般淹沒深度為0.4~0.5 m,最大達到1.2 m。武江區(qū)工業(yè)中路一處排澇泵站由于受淹被迫停機,加之該區(qū)域地勢低洼,受災較為嚴重。英德市調查了23 處內澇點,較以往新增8 處內澇點,育才路淹沒深度2.4 m,人民醫(yī)院東淹沒深度4.0 m,為本次調研內澇淹水最嚴重區(qū)域。
6 月19 日4 時,韶關市仁化縣城口鎮(zhèn)上寨村內洞突發(fā)暴雨山洪,沖塌村內2幢房屋,由于村委預防及時,未發(fā)生人員傷亡。6月26日調查組參與了當?shù)厮纸M織的災害成因調查。此次山洪發(fā)生主要原因是村邊山洪溝上游約1 km 處鄉(xiāng)村公路跨山谷段路基潰塌形成巨大的泥石流奔泄而下對下游河溝、農(nóng)田、村莊造成沖擊。該路段橫跨山谷,路基為土石回填基礎,內埋設有管徑約1.2 m 的涵管(根數(shù)不詳),過流能力不足。上游80 m處為兩山溪水匯水處,遭遇長時間強降雨,山谷周圍陡峭山體塌方形成堰塞湖,路基不堪重負潰塌形成泥石流,加上該山路段坡度極陡,沿程裹挾巨石高速瀉下,從而導致山洪災害,其成因與鄭州“7·20”特大暴雨災害中的滎陽市崔廟鎮(zhèn)崔廟村馬米線公路轆轤坡路基壅水形成的“路壩”潰壩有相同之處。
北江“2022.6”特大洪水期間,沿線韶關、清遠兩市出現(xiàn)堤防管涌、漫頂潰決,水庫漫壩等各類險情。地方有關部門及時有效應急處置,控制了工程險情發(fā)展,確保了水庫不垮壩、重要堤防不決口。
6 月20-24 日,北江大堤石角段樁號9+160~11+190堤段先后發(fā)生11 處堤腳滲水、冒水、管涌等險情。21 日,清東圍支堤大燕河橋梁施工開挖堤防未及時回填處出現(xiàn)局部塌方險情,當?shù)夭捎脡K石堆填戧臺控制了險情;23 日21 時30 分,巡堤人員發(fā)現(xiàn)樁號10+660 堤后離堤腳170 m處農(nóng)田有管涌噴水,高度約40~50 cm,略帶細粉砂及粗砂礫石,發(fā)現(xiàn)管涌險情后,當?shù)夭捎梅礊V圍井的處置方案積極組織搶救,經(jīng)過兩個多小時緊急處置,險情得到有效控制。
北江“2022.6”特大洪水峰高水急,北江干流英德站、大燕河江口圩站等出現(xiàn)超歷史實測記錄水位,超過100年一遇。由于沿岸部分堤防為土堤,標準較低(10年一遇至20年一遇),洪水漫堤造成堤防潰決。本次現(xiàn)場調研中共發(fā)現(xiàn)4 處潰堤,分別為英德市北江左岸高粱堤、波羅坑堤,潖江蓄滯洪區(qū)的大廠圍、下岳圍,其中高粱堤潰口寬度約30 m,菠羅坑堤、大廠圍和下岳圍的潰口寬度為200~300 m。連江沿岸浛洸鎮(zhèn)、西牛鎮(zhèn)發(fā)生5 處岸坡潰口,潰口寬度30~50 m 不等。由于預警及時提前轉移人員,上述堤圍內均未發(fā)生傷亡事件。
韶關市蒼村水庫位于曲江區(qū)城區(qū)以東約10 km,總庫容7 036 萬m3,是以供水為主兼有防洪功能的中型水庫,大壩為均質土壩,水庫溢洪道為開敞式有閘門控制溢洪道。6 月21 日8 時水庫水位140.54 m,超汛限水位1.54 m;8時30分正常泄洪時溢洪道下游底板發(fā)生垮塌,垮塌處為溢洪道下游左側第5、6 塊(共8 塊)底板及左側墻,長度約30 m;至22時許,右側第5塊底板及右側墻也垮塌,長度約10 m,并在溢洪道末端形成一個約8 000 m3的沖坑。接到險情報告后,韶關市委、市政府指揮調度全力搶險,采取拋填塊石與格賓石籠、調節(jié)泄洪流量、開挖導滲溝、澆筑應急早強混凝土等一系列應急處理措施后,7月7日12時,蒼村水庫水位降至汛限水位(139.00 m)以下,水庫險情得到有效控制。
北江“2022.6”特大洪水期間,流域內共有5 座小型水庫發(fā)生漫壩險情,調查組參加了清遠市黃岐塘水庫、黃草塘水庫和瑤官塘3 座水庫漫壩原因調查。3 座水庫均為土石壩,壩頂(或壩頂防浪墻)高程分別為14.07 m、34.54 m、35.86 m,最大漫堤水深分別為0.50 m、1.94 m、3.91 m,但未發(fā)生潰決。3 座水庫距外江較近,黃草塘水庫距北江0.8 km、瑤官塘水庫距連江1.8 km、黃岐塘水庫距大燕河1.0 km。通過現(xiàn)場調查,北江發(fā)生超標準洪水、水庫壩頂高程相對較低是導致漫壩險情的主要原因。
3 座小型水庫漫壩時長在50~100 h 之間,經(jīng)過分析,水庫大壩漫而未潰的主要原因有:①3 座水庫距外江有一定距離,外江洪水出槽漫灘后流速會明顯減緩,在庫區(qū)上升水位上升的幅度較??;②水庫已完成除險加固,壩頂路面為泥結碎石與混凝土路面,并設有混凝土路肩,上下游壩坡具有草皮護坡,下游壩腳設有排水棱體,均對壩體抵御洪水沖蝕起到保護作用;③3座小型水庫大壩高度較低,均在5~6 m之間,上下游水頭差較小,滲透破壞力不大。
目前按照水利部的統(tǒng)一部署,全國各大流域正開展防洪規(guī)劃修編工作。在北江“2022.6”特大洪水發(fā)生前,由于北江流域近30年沒有發(fā)生特大洪水,加上北江流域防洪工程基本建設完成,防洪體系基本完善,個別人員甚至存在北江防洪“沒有什么大問題”的認識誤區(qū),本次特大洪水暴露出流域防洪仍有很大短板,如北江防洪體系、庫區(qū)蓄洪區(qū)建設、蓄滯洪區(qū)的運用等均有較明顯的不足,水庫調度也有較大的提升空間。
上一輪流域防洪規(guī)劃批復以來,流域的邊界條件發(fā)生了很大的變化,對于北江流域主要表現(xiàn)在:上游樂昌峽、灣頭等水庫建設完成,下游珠江三角洲河道大規(guī)模下切,河道行洪能力顯著增強,加上沿江堤防工程的建設,流域蓄泄關系發(fā)生了顯著的變化。按照調度目標,北江洪峰不超過北江大堤安全泄量19 000 m3/s,實際北江下游控制站石角站最大流量18 500 m3/s,但按照歷史水位流量關系,水位卻下降2.20 m左右,行洪能力尚有一定裕度。這就造成一個較為尷尬的局面:一方面從流域統(tǒng)籌的角度來說,需要保護下游大灣區(qū),這就要求飛來峽水庫庫區(qū)承擔更多的蓄洪責任,從本次調研來看,飛來峽水庫庫區(qū)英德洪水淹沒損失較為嚴重;另一方面北江下游及三角洲河道大規(guī)模下切,同等流量下洪水位下降,但由于北江大堤建成后尚未經(jīng)受過大洪水考驗,且在河道大流量行洪時,北江下游及珠江三角洲大規(guī)模不均勻下切帶來的堤防安全影響尚不明確(此次北江大堤出險部分反映了堤防穩(wěn)定性問題),因此也無法貿(mào)然增加北江下游行洪流量。針對防御北江“2022.6”特大洪水實際情況,迫切需要開展蓄泄關系現(xiàn)狀及變化分析,以此為基礎,開展庫區(qū)滯洪區(qū)運用、潖江蓄滯洪區(qū)運用、飛來峽水庫優(yōu)化調度、下游河道防洪能力評估等研究工作,優(yōu)化北江中下游防洪體系,從而協(xié)調飛來峽庫區(qū)上下游蓄泄關系,在保障下游大灣區(qū)防洪效益的基礎上,盡可能降低庫區(qū)淹沒損失,從而獲得最大綜合防洪效益。
“2022.6”特大洪水期間,北江流域啟用了潖江蓄滯洪區(qū)與飛來峽庫區(qū)的菠羅坑滯洪區(qū)。潖江蓄滯洪區(qū)是國家級滯洪區(qū),位于飛來峽水利樞紐下游10 km左岸,是北江中下游防洪體系的重要組成部分,與飛來峽水利樞紐、蘆苞涌和西南涌分洪水道聯(lián)合運用,可將北江300年一遇洪水削減至100年一遇,100年一遇洪水削減至50年一遇。目前潖江蓄滯洪區(qū)正在建設中,尚不能完全運用。北江“2022.6”特大洪水期間,潖江蓄滯洪區(qū)啟用了5個圍,其中獨樹圍與鍾頭圍為主動啟動,大廠圍(連帶江咀圍)、下岳圍為被動啟用;飛來峽庫區(qū)菠羅坑滯洪區(qū)由于尚未建設分洪設施,導致漫堤被動啟用;堤防與道路等基礎設施受到嚴重破壞,一時難以修復,7 月初202203 號臺風“暹芭”帶來北江3 號洪水接踵而來,上述被動啟用的圍內遷移的4萬多居民一時難以返家,比主動分洪帶來的損失要大得多。飛來峽水庫庫區(qū)包括4 個臨時蓄滯洪區(qū),除了前述的防洪標準為20 年一遇的菠羅坑蓄洪區(qū)外,還有英城(含英城西、英城東)、連江口及社崗3 個蓄洪區(qū),防洪標準分別為50 年一遇、50 年一遇及100 年一遇。目前英城西已發(fā)展成為英德市的中心,本次英城堤防經(jīng)受住了100年一遇洪水考驗,預計未來啟用難度大。
下一步潖江蓄滯洪區(qū)要盡快恢復水毀工程,加大蓄滯洪區(qū)工程設施建設,提升啟用決策水平。對于飛來峽庫區(qū)臨時蓄滯洪區(qū),按照經(jīng)濟社會高質量發(fā)展要求,集合洪水形勢變化,推進庫區(qū)蓄滯洪區(qū)布局優(yōu)化調整。
目前北江已建設的防洪骨干水庫為飛來峽水庫、樂昌峽水庫和灣頭水庫。飛來峽水庫1999年建設運行至今,管理單位及有關部門多次開展庫區(qū)內臨時淹沒研究,分別于1999年、2011年開展了庫區(qū)內較全面的人口、經(jīng)濟、房屋等指標調查,經(jīng)過多年發(fā)展,庫區(qū)內發(fā)生了較大變化,不能真實反映庫區(qū)內現(xiàn)狀,對水庫調度、人員轉移等工作提前部署造成一定的困難,現(xiàn)階段水庫防洪庫容運用受限。飛來峽水庫本次調蓄洪水5.7億m3(防洪庫容13.07億m3),有較大的空間挖掘。樂昌峽水庫在調度過程中,由于存在移民搬遷遺留問題,導致沒有充分利用防洪庫容,限制了水庫防洪效益的充分發(fā)揮。建議進一步加強飛來峽水庫、樂昌峽水庫庫區(qū)的淹沒調查分析工作,推進樂昌峽水庫庫區(qū)移民搬遷,開展基于水雨情預報的工程調度,優(yōu)化骨干水庫防洪調度,充分發(fā)揮水庫防洪效益。