王占升 王 紅
承德市位于河北省北部的山丘區(qū),處于華北平原和內(nèi)蒙古高原的過(guò)渡區(qū),全市總面積約3.95 萬(wàn)km2,占全省總面積的20%。地勢(shì)呈現(xiàn)西北高東南低的走勢(shì),全市以灤河水系與北三河水系為主,包括伊遜河、武烈河、老牛河、瀑河、柳河、潵河、潮河等支流。屬于溫帶大陸性季風(fēng)型、半干旱半濕潤(rùn)燕山山地氣候,是“霧靈山、七老圖山暴雨中心”的迎風(fēng)坡,地勢(shì)陡峭,短時(shí)強(qiáng)降水頻發(fā)。全市12 個(gè)縣(市、區(qū))共包含3610 個(gè)沿河村落,多年以來(lái),山洪災(zāi)害防治一直是承德市防汛工作的重點(diǎn)。
山洪災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng),破壞力大,一旦發(fā)生,導(dǎo)致房屋垮塌、人員傷亡、道路沖毀、淹沒(méi)農(nóng)田,水源地污染,嚴(yán)重威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定。山洪災(zāi)害的致災(zāi)因子較多,成因復(fù)雜,主要包括自然因素和人為因素2 部分,其中自然因素包括降水、地形等,人為因素包括土地利用模式的改變和水利工程設(shè)施的不達(dá)標(biāo)運(yùn)行等。
降雨是山洪災(zāi)害發(fā)生的最主要原因,山洪災(zāi)害的發(fā)生與降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)緊密相關(guān)。承德市氣候?yàn)榈湫偷拇箨懶约撅L(fēng)氣候,年內(nèi)降水主要集中在6 月—9 月,約為全年降水量的80%。近年來(lái)短歷時(shí)暴雨多發(fā)頻發(fā),2022 年,灤平縣小營(yíng)鎮(zhèn)瓦房村3h 降水量304.8mm,重現(xiàn)期超200 年一遇,強(qiáng)降雨導(dǎo)致2026 人受災(zāi)。2021 年興隆縣石洞鄉(xiāng)山神廟村小時(shí)降雨量達(dá)66.5mm,陡子峪鄉(xiāng)水廠村小時(shí)降雨量達(dá)84.4mm,致災(zāi)性極強(qiáng)。同時(shí)灤河流域在承德市境內(nèi)支流眾多,當(dāng)暴雨中心移動(dòng)方向與水流流向一致時(shí),洪峰疊加,匯流時(shí)間極短,河道水位陡漲陡落,預(yù)報(bào)預(yù)警時(shí)間短,極易形成山洪災(zāi)害。
承德市境內(nèi)邊緣地勢(shì)較高,尤其是興隆燕山山脈地區(qū)、豐寧、隆化、圍場(chǎng)壩上及接壩地區(qū),海拔高,坡度大,高風(fēng)險(xiǎn)地形極易孕育山洪災(zāi)害。承德縣、平泉市和寬城縣地勢(shì)較低坡度較為平緩,地形因子致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較小,地形高程和坡度的變化是導(dǎo)致山洪發(fā)生的主要原因。
對(duì)2000 年和2020 年承德市土地利用情況進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)表1。承德市城鎮(zhèn)建設(shè)(居民、工業(yè)用地以及交通運(yùn)輸用地)持續(xù)增長(zhǎng),大量耕地、草地被占用,其中,耕地面積減少13.3%,草地面積減少15.8%,建筑用地增加230.3%。山洪災(zāi)害的發(fā)生與大規(guī)模城市化建設(shè)密切相關(guān),生態(tài)環(huán)境越來(lái)越脆弱,水土流失嚴(yán)重,水源的涵養(yǎng)能力降低,在持續(xù)的高強(qiáng)度降水條件下,這種人為誘發(fā)的滑坡、泥石流災(zāi)害有增多的可能性。
表1 2000 年和2020 年土地利用對(duì)照
水利工程在防洪控制中的作用至關(guān)重要,目前,承德市基本完成中小水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作,但仍存在一些水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱的地方,尤其是農(nóng)村地區(qū)的小型水庫(kù)、塘壩,由于當(dāng)時(shí)施工技術(shù)落后、材料較差,工程質(zhì)量、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)或多或少存在一些問(wèn)題,在流域性洪水或強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等影響下,水庫(kù)上游出現(xiàn)山洪時(shí),達(dá)不到蓄洪滯洪的功能。還有一些群眾對(duì)山洪災(zāi)害認(rèn)識(shí)不足,在山坡或者河道邊自建房屋,侵占行洪河道,且大部分農(nóng)村河道堤防處于未達(dá)標(biāo)或不設(shè)防狀態(tài),抵御洪水能力差,往往造成小水大災(zāi)。
承德市山洪災(zāi)害特點(diǎn)為:點(diǎn)多、面廣、突發(fā)性強(qiáng)。近年來(lái)山洪災(zāi)害防治工作取得了一定的進(jìn)展和成效,1960 年—1999 年間承德市山洪災(zāi)害發(fā)生頻次為 每年4 次,2000 年—2020 年間,山洪災(zāi)害發(fā)生頻次減小到每年2 次,山洪災(zāi)害發(fā)生次數(shù)呈減小的趨勢(shì)。 在“2020.8.13”和“2021.7.13”2 次 強(qiáng) 降 雨過(guò)程中,承德市政府提前轉(zhuǎn)移安置群眾共16352 人,有效避免了人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。但從整體上來(lái)看,仍然缺乏一個(gè)科學(xué)、系統(tǒng)、完整的防御體系。
目前山洪災(zāi)害成因機(jī)理研究和防治體系還不夠成熟,對(duì)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)的情況掌握不夠全面,還存在一些山洪災(zāi)害危險(xiǎn)點(diǎn)或隱患點(diǎn),缺乏詳細(xì)針對(duì)山洪災(zāi)害的有關(guān)調(diào)查和系統(tǒng)工作。
近年來(lái),由于水土流失影響,水流含沙量較大,水庫(kù)、塘壩等淤積較為嚴(yán)重,庫(kù)容減小,抗洪能力低,地表徑流控制率僅為25.6%,調(diào)洪削峰能力不足。
承德市十年九旱,百姓在飽受干旱之苦的同時(shí),忽略了自己身處山洪和地質(zhì)災(zāi)害防范的重點(diǎn)區(qū)域。一些群眾意識(shí)不到山洪災(zāi)害的危險(xiǎn)或者心存僥幸。一些常年干涸的河道,多年沒(méi)有發(fā)生過(guò)山洪泥石流,居民在河道邊甚至河道里自建房屋、搞開(kāi)發(fā)建工廠,嚴(yán)重侵占行洪河道。
受承德市地形、降雨特征以及水文監(jiān)測(cè)設(shè)施等影響,山洪災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警體系存在諸多問(wèn)題,如水文預(yù)報(bào)方案不健全、水文預(yù)報(bào)模型單一,水文預(yù)報(bào)精度有待提高;預(yù)警平臺(tái)功能單一;洪水預(yù)演缺乏可視化,智能化水平不高;洪水預(yù)案缺乏針對(duì)性,沒(méi)有針對(duì)流域洪水特征進(jìn)行預(yù)案的細(xì)化。
汛前全面完成山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患的摸排工作,以流域?yàn)閱卧饤l河流的對(duì)溝道岸坡、河道淤積、阻水建筑等不利于河道行洪的情況進(jìn)行全面排查,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)建立臺(tái)賬,限期整改。摸清山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)受威脅群眾戶(hù)數(shù),確保有強(qiáng)降雨發(fā)生時(shí),政府能夠第一時(shí)間進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)群眾轉(zhuǎn)移避險(xiǎn)安置。
各級(jí)水利管理部門(mén)要加強(qiáng)河道綜合整治工作,對(duì)影響河道行洪的障礙物及時(shí)清理,禁止與河爭(zhēng)地,保證河道行洪順暢,加固河道堤防,提高河道防洪標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)一些達(dá)不到防洪標(biāo)準(zhǔn)的水利工程進(jìn)行升級(jí),尤其重視對(duì)農(nóng)村水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),提高防洪標(biāo)準(zhǔn)。及時(shí)進(jìn)行水庫(kù)清淤工作,確保水庫(kù)發(fā)揮削峰滯洪的功能。增加水土保持工作的投入,及時(shí)治理滑坡、崩塌等水土流失嚴(yán)重的溝道、坡地,加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境改善與修復(fù),提升水源涵養(yǎng)能力,控制城市化建設(shè)合理用地,優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu),而不是盲目搞開(kāi)發(fā)。
加強(qiáng)有關(guān)山洪災(zāi)害防御的宣傳教育工作,一一走進(jìn)學(xué)校、企業(yè)、農(nóng)村,讓人們深入了解什么是山洪災(zāi)害以及山洪災(zāi)害的成因及其造成的嚴(yán)重后果,并列舉播放山洪災(zāi)害發(fā)生的典型案例,消除群眾麻痹大意的心理,提高群眾的防災(zāi)避災(zāi)意識(shí)和自救互救能力。在山洪災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),設(shè)置宣傳欄、警示牌等標(biāo)志,在降雨暴雨多發(fā)時(shí)段,利用廣播、電視等循環(huán)滾動(dòng)播報(bào),提高群眾的警惕性,提前讓群眾了解轉(zhuǎn)移路線(xiàn),必要時(shí)進(jìn)行提前撤離,變被動(dòng)防災(zāi)為主動(dòng)避災(zāi)。
山洪災(zāi)害的突發(fā)性強(qiáng)、成災(zāi)范圍相對(duì)分散,對(duì)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)實(shí)施工程措施進(jìn)行保護(hù)可能會(huì)造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)且達(dá)不到最佳防治效果。在加強(qiáng)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時(shí),還需要科學(xué)合理的“預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”四預(yù)建設(shè),爭(zhēng)取將山洪災(zāi)害防治從監(jiān)測(cè)預(yù)警提升至預(yù)報(bào)預(yù)警。
3.4.1 精準(zhǔn)預(yù)報(bào),爭(zhēng)取工作主動(dòng)
目前,承德水文預(yù)報(bào)方案采用的方法主要有河北雨洪模型、新安江模型,隨著大洪水資料的積累,洪水預(yù)報(bào)精度有待檢驗(yàn),預(yù)報(bào)方案有待于進(jìn)一步完善,需要研究一種更適合承德市雨洪特征的預(yù)報(bào)模型。從水文預(yù)報(bào)模型庫(kù)中篩選能揭示承德市流域降水機(jī)理和規(guī)律的模型,發(fā)揮多模型組合嵌套功能,采用歷史資料進(jìn)行模型參數(shù)率定,同時(shí)對(duì)參數(shù)的敏感性、合理性、可靠性進(jìn)行分析,從洪峰流量、峰現(xiàn)時(shí)間等方面對(duì)模型的合理性加以評(píng)價(jià),不斷優(yōu)化模型參數(shù),提升預(yù)報(bào)精度。
3.4.2 加強(qiáng)監(jiān)測(cè),分級(jí)分類(lèi)預(yù)警
及時(shí)有效的發(fā)布預(yù)警信息,是決定山洪災(zāi)害防控效果的關(guān)鍵。根據(jù)氣象部門(mén)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),以衛(wèi)星遙感、測(cè)雨雷達(dá)、雨量站、水文站組成“天—空—地”一體化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),按照雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果,對(duì)全市河道水文站和水位站超警戒水位、大中型水庫(kù)站超汛限水位和山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)降雨量進(jìn)行預(yù)警。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干支流洪水水位變化和堤防安全,對(duì)重點(diǎn)控制斷面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)河道流量、水位等水文要素的變化,一旦達(dá)到臨界值,及時(shí)展示預(yù)警信息。并依托“三大運(yùn)營(yíng)商”準(zhǔn)確的將預(yù)警信息發(fā)送至山洪災(zāi)害防御一線(xiàn)和社會(huì)公眾平臺(tái)。
3.4.3 數(shù)字預(yù)演與實(shí)戰(zhàn)演練相結(jié)合
集水文預(yù)報(bào)模型、水庫(kù)調(diào)度、水動(dòng)力學(xué)模型于一體,構(gòu)建三維數(shù)字化場(chǎng)景,模擬不同邊界條件(水位、洪峰流量、堤防高度)下的洪水演進(jìn)過(guò)程、山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的淹沒(méi)過(guò)程、淹沒(méi)范圍。統(tǒng)籌考慮上下游、左右岸、干支流的關(guān)系,確定最佳的水工程調(diào)度方案。根據(jù)數(shù)字化預(yù)演成果指導(dǎo)群眾進(jìn)行防洪預(yù)演實(shí)際工作,明確群眾轉(zhuǎn)移路線(xiàn)和避險(xiǎn)區(qū)域,綜合采取風(fēng)險(xiǎn)防御措施。
3.4.4 制定科學(xué)化、精細(xì)化預(yù)案
根據(jù)洪水預(yù)演結(jié)果,立足承德市小流域洪水特征,吸取歷年來(lái)洪水損失的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),落實(shí)各級(jí)各類(lèi)責(zé)任人和應(yīng)急處置措施。編制盡可能完善的洪水預(yù)案。并在汛前對(duì)洪水預(yù)案編制成果開(kāi)展專(zhuān)題研討和演練,確保預(yù)案在洪水來(lái)臨之時(shí)發(fā)揮作用。
承德市降雨分布不均,暴雨發(fā)生時(shí)間集中,海拔高坡度大,河網(wǎng)密集,匯流快,洪水陡漲陡落,近年來(lái)城市化進(jìn)程的加快,土地利用類(lèi)型發(fā)生了轉(zhuǎn)變,生態(tài)環(huán)境脆弱,加之水利工程設(shè)施不完善,諸多復(fù)雜因素造成承德市山洪災(zāi)害的發(fā)生。加強(qiáng)山洪災(zāi)害防治工作,需要社會(huì)各部門(mén)通力合作,對(duì)山洪災(zāi)害防治區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注,采取相應(yīng)的工程措施,氣象部門(mén)、水行政主管部門(mén)加強(qiáng)空間預(yù)報(bào)、地面監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)、指揮調(diào)度的能力,落實(shí)落細(xì)四預(yù)措施,通訊部門(mén)保證將預(yù)警信息第一時(shí)間發(fā)布到群眾手中,建立一個(gè)完整立體的山洪災(zāi)害防御體系,最大限度的減少承德市遭受山洪災(zāi)害的損失,為人民生命財(cái)產(chǎn)提供安全和保障。