張大偉 畢吳瑕

（1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；2.水利部防洪抗旱減災(zāi)工程技術(shù)研究中心（水旱災(zāi)害防御中心），北京 100038）

1 研究背景

海河流域位于我國(guó)華北地區(qū)，東臨渤海、南界黃河、西接黃河流域、北鄰蒙古高原。流域總面積31.82萬(wàn)km2，占全國(guó)總面積的3.3%。地跨北京、天津、河北、山西、河南、山東、內(nèi)蒙古和遼寧8 個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）[1]。海河流域地勢(shì)西北高東南低，平均海拔在500 m以上。西部和北部為黃土高原、蒙古高原、太行山區(qū)和燕山山區(qū)，占海河流域總面積的60%；東部和南部為平原地區(qū)，占海河流域總面積的40%[2]。

海河流域地處溫帶-暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候帶，多年平均降雨量整體呈現(xiàn)出自西南向東北逐漸增多的趨勢(shì)，降水時(shí)空分布具有明顯的季節(jié)差異和年際差異。多年平均降雨量約為560 mm，是東部沿海降雨量最少的地區(qū)[3]。汛期（6—9 月）降雨量占全年的70%以上，因此易發(fā)水旱災(zāi)害。作為我國(guó)七大流域之一，海河流域內(nèi)有海河、灤河和徒駭馬頰河三大水系、七大河系、10 條骨干河流。天津市位于海河流域下游、華北平原的東北部，總面積11 966.45 km2[4]。天津市主要以平原為主，水系發(fā)達(dá)，河網(wǎng)分布較為密集，具有“九河下梢、三會(huì)海口”的特征（圖1）。汛期強(qiáng)降雨時(shí)，需上防洪水、中防瀝澇、下防海潮、北防山洪，因此天津市是海河流域防汛工作重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。

圖1 天津“九河下梢”水系分布示意圖

受2305 號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”影響，7 月28 日至8 月1 日，海河流域發(fā)生強(qiáng)降雨，累計(jì)面降雨量155.3 mm，海河流域發(fā)生流域性特大洪水，是1963 年有實(shí)測(cè)記錄以來(lái)海河流域最大的場(chǎng)次洪水，共有22 條河流發(fā)生超警戒以上洪水，8 條河流發(fā)生有實(shí)測(cè)記錄以來(lái)最大洪水，大清河、永定河發(fā)生特大洪水，子牙河發(fā)生大洪水[5]。筆者結(jié)合在天津市參加本次特大洪水防御的經(jīng)歷，簡(jiǎn)單論述天津市應(yīng)對(duì)本次暴雨和洪水的情況，并且從流域下游視角提出了幾點(diǎn)思考和建議。

2 強(qiáng)降雨過(guò)程應(yīng)對(duì)情況

7 月29 日7 時(shí)至8 月1 日17 時(shí)，天津全市平均降雨量122.7 mm，最大降雨量247.7 mm，出現(xiàn)在武清區(qū)曹子里。中心城區(qū)平均降雨量101.6 mm，最大降雨量117.1 mm，出現(xiàn)在紅橋區(qū)洛川里。8 月1 日7 時(shí)至2 日7 時(shí)，天津全市平均降雨量33.4 mm，最大降雨量99.6 mm，出現(xiàn)在薊州區(qū)下?tīng)I(yíng)石頭營(yíng)。中心城區(qū)平均降雨量42.6 mm，最大降雨量96.1 mm，出現(xiàn)在南開(kāi)區(qū)景湖里?？傮w來(lái)看，7 月29 日7 時(shí)至8 月2 日7 時(shí)，天津全市平均降雨量為151.6 mm，最大降雨量為337.7 mm。1961—2019 年天津市同期平均降雨量為25.0 mm，最大降雨量為174.9 mm[6]。2023 年天津市暴雨平均降雨量較常年同期增長(zhǎng)506.4%，最大降雨量增長(zhǎng)93.1%（圖2）。

圖2 天津市7月29日至8月1日累計(jì)降雨量圖

面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì)，7 月31 日15 時(shí)，天津市水務(wù)局將洪澇災(zāi)害防御應(yīng)急響應(yīng)提升至I 級(jí)，天津市排管中心提前部署排水泵站，全力進(jìn)行排水搶險(xiǎn)，降低城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。7 月31 日16 時(shí)天津市減災(zāi)委員會(huì)辦公室啟動(dòng)天津市自然災(zāi)害救助四級(jí)應(yīng)急響應(yīng)。8 月1 日1 時(shí)，天津市防汛抗旱指揮部（以下簡(jiǎn)稱市防指）啟動(dòng)一級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，同時(shí)加強(qiáng)巡查排險(xiǎn)和搶險(xiǎn)加固工作，天津市抗洪搶險(xiǎn)應(yīng)急救援隊(duì)伍、天津市供電應(yīng)急搶修隊(duì)伍、天津市通信應(yīng)急保障隊(duì)伍、中交三公局、中建三局華北分公司、社會(huì)應(yīng)急力量等多部門、多人次、多應(yīng)急裝備赴現(xiàn)場(chǎng)參與救援。

總體來(lái)講，雖然位于海河流域下游的天津市自身也遭遇了強(qiáng)降雨過(guò)程，但在各政府部門的及時(shí)應(yīng)對(duì)下，并未給天津市社會(huì)生產(chǎn)生活帶來(lái)明顯的沖擊，降雨停止后，社會(huì)生產(chǎn)生活迅速恢復(fù)正常。而真正對(duì)天津市生產(chǎn)生活造成威脅的是流域上游各水系來(lái)水。

3 上游來(lái)水應(yīng)對(duì)情況

伴隨著強(qiáng)降雨過(guò)程的發(fā)生，海河流域上游各支流相繼發(fā)生編號(hào)洪水。7 月30 日23 時(shí)，海河流域子牙河水系滹沱河黃壁莊水庫(kù)入庫(kù)流量漲至3 615 m3∕s，編號(hào)為“子牙河2023 年第1 號(hào)洪水”，是我國(guó)2023 年大江大河發(fā)生的首次編號(hào)洪水；7月31日11時(shí)，海河流域大清河水系拒馬河張坊水文站流量達(dá)到1 600 m3∕s，編號(hào)為“大清河2023 年第1 號(hào)洪水”；海河流域永定河水系盧溝橋下泄流量2 550 m3∕s，編號(hào)為“永定河2023年第1號(hào)洪水”。

子牙河流域啟用獻(xiàn)縣泛區(qū)，分泄上游各河道來(lái)水，洪水通過(guò)濱海新區(qū)子牙新河向下游行洪。7月31日至8月15 日，獻(xiàn)縣進(jìn)洪閘累計(jì)向子牙新河泄水4.81億m3，通過(guò)子牙新河入境水量4.20億m3，子牙新河的泄洪過(guò)程相對(duì)平穩(wěn)。

邵七堤是永定河入境天津市后的第一個(gè)水文站，7 月31日至8月4日，邵七堤水文站水位持續(xù)升高，8月4日5時(shí)，最高實(shí)時(shí)水位10.53 m、流量216 m3∕s，圖3為邵七堤水文站本次洪水的水位變化過(guò)程。永定河及泛區(qū)來(lái)水通過(guò)屈家店樞紐下泄到永定新河，再通過(guò)永定新河入海。7 月31 日至8月15日，屈家店累計(jì)下泄水量達(dá)2.50億m3。

圖3“23·7”海河流域特大洪水永定河邵七堤水文站水位變化過(guò)程

本次特大洪水過(guò)程中，大清河的洪水情勢(shì)最為危急，也是本次防洪工作的重中之重。8 月1 日2 時(shí)，東淀蓄滯洪區(qū)啟用，8 月4 日12 時(shí)，大清河新蓋房分泄洪水抵達(dá)天津市，距離臺(tái)頭2.0 km，距離第六埠17.0 km，8 月6 日22 時(shí)，大清河洪水進(jìn)入西青區(qū)第六埠，東淀蓄滯洪區(qū)水位持續(xù)上漲，天津市水文水資源管理中心于8 月6 日17 時(shí)發(fā)布大清河洪水紅色預(yù)警，8月7—8日，先后破開(kāi)東淀老龍灣、水高莊、第六埠、楊柳青4個(gè)口門泄洪，7月31日至8月15日，大清河北支新蓋房樞紐累計(jì)下泄洪量12.6億m3（圖4）。大清河及東淀洪水通過(guò)獨(dú)流減河泄洪閘排向獨(dú)流減河，獨(dú)流減河的洪水再通過(guò)防潮閘排向大海。

圖4“23·7”海河流域特大洪水大清河新蓋房樞紐泄流過(guò)程

面對(duì)上游河道下泄洪水影響，市防指迅速組織蓄滯洪區(qū)內(nèi)人員轉(zhuǎn)移安置（全市累計(jì)轉(zhuǎn)移安置8 萬(wàn)余人），并開(kāi)展加高堤防、巡查堤防、分洪口門運(yùn)用等各項(xiàng)工作，確保群眾生命安全和大堤安全。同時(shí)，天津市加強(qiáng)巡堤查險(xiǎn)工作，組織對(duì)永定河、大清河、子牙河、子牙新河、獨(dú)流減河、薊運(yùn)河、潮白新河、北運(yùn)河等行洪河道及東淀、永定河泛區(qū)圍堤等開(kāi)展拉網(wǎng)式巡堤查險(xiǎn)。洪水過(guò)后，為及時(shí)做好退水排澇工作，天津市水務(wù)局制定了《大清河?xùn)|淀蓄滯洪區(qū)退水調(diào)度方案》。此外，天津市委市政府高度重視災(zāi)后恢復(fù)工作，及時(shí)開(kāi)展供水安全監(jiān)測(cè)、處理污水、蓄滯洪區(qū)災(zāi)后補(bǔ)償、水毀工程修復(fù)等工作。在各部門的協(xié)同配合下，天津市應(yīng)對(duì)本次流域性特大洪水工作取得圓滿勝利。

4 思考和建議

（1）提升骨干泄洪河道的防洪能力。天津現(xiàn)有的防洪格局基本是“63·8”洪水后形成的，政府組織開(kāi)挖了獨(dú)流減河、永定新河等一系列泄洪通道，從根本上改變了天津市自古以來(lái)“九河下梢”的局面，也是本次天津市能安全下泄“23·7”流域性特大洪水的根本保證。從本次行洪看，泄洪河道堤防質(zhì)量總體上經(jīng)受住了高水位的考驗(yàn)，只是個(gè)別堤段還存在堤頂高度不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，堤身多處也出現(xiàn)了滲漏點(diǎn)，需在災(zāi)后及時(shí)修復(fù)；另外需要重點(diǎn)關(guān)注的是獨(dú)流減河和永定新河的入?？陔m有閘門控制，但并無(wú)強(qiáng)排措施，本次行洪，大清河的洪峰到來(lái)后，外海的潮位相對(duì)較低，基本能做到全天候泄洪，但是如遭遇天文大潮再疊加風(fēng)暴潮影響，則會(huì)導(dǎo)致泄洪能力嚴(yán)重降低，建議開(kāi)展各泄洪河道下游增設(shè)強(qiáng)排措施的必要性論證工作。

（2）蓄滯洪區(qū)的啟用與未來(lái)管理。蓄滯洪區(qū)是流域防洪工程體系的重要組成部分，是防御洪水的“底牌”，本次海河流域的特大洪水防御共啟用了8 個(gè)蓄滯洪區(qū)，天津市主要涉及東淀蓄滯洪區(qū)和永定河泛區(qū)。蓄滯洪區(qū)的及時(shí)啟用，保證了下游泄洪的順利進(jìn)行。為應(yīng)對(duì)本次蓄滯洪區(qū)分洪，天津市前后共轉(zhuǎn)移安置了8 萬(wàn)余名群眾。按照《蓄滯洪區(qū)安全與建設(shè)指導(dǎo)綱要》等國(guó)家相關(guān)規(guī)定，蓄滯洪區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)受到一定限制，但是在國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，蓄滯洪區(qū)內(nèi)的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模也得到了快速發(fā)展，此外，還存在加油站等危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營(yíng)單位建在蓄滯洪區(qū)內(nèi)的情況，這都給蓄滯洪區(qū)的正常啟用和后續(xù)賠償帶來(lái)了巨大的壓力。針對(duì)這類突出問(wèn)題，建議國(guó)家盡快出臺(tái)關(guān)于蓄滯洪區(qū)管理的法律法規(guī)，進(jìn)一步規(guī)范蓄滯洪區(qū)的管理和使用。

（3）復(fù)核泥沙造成的防洪后續(xù)影響。從本次洪水過(guò)程看，上游以山丘區(qū)地貌為主的流域河道下切嚴(yán)重，拒馬河的部分?jǐn)嗝嫦虑猩疃冗_(dá)到3 m 以上，對(duì)下游造成了明顯的淤積，除行洪河道外，流域下游啟用的東淀蓄滯洪區(qū)和永定河泛區(qū)也存在著明顯的淤積現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)本次洪水對(duì)地形的重塑，下游河道的過(guò)流能力和蓄滯洪區(qū)的有效蓄洪空間已發(fā)生了較大變化，會(huì)直接導(dǎo)致原有防洪標(biāo)準(zhǔn)降低，需警惕后續(xù)出現(xiàn)“小流量，高水位”的現(xiàn)象。建議災(zāi)后開(kāi)展典型河段和蓄滯洪區(qū)典型地區(qū)的地形測(cè)繪工作，詳細(xì)論證地形變化給后續(xù)行洪帶來(lái)的影響并提出應(yīng)對(duì)措施。

（4）加快開(kāi)展具備預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”功能的智慧防洪信息化建設(shè)工作。在本次特大洪水的應(yīng)對(duì)過(guò)程中，洪水預(yù)報(bào)預(yù)警工作發(fā)揮了重大的作用，但仍有很大的提升空間，如在東淀蓄滯洪區(qū)啟用后，分洪的洪水到達(dá)東淀蓄滯洪區(qū)末端第六埠的預(yù)報(bào)時(shí)間與洪水實(shí)際到達(dá)的時(shí)間出現(xiàn)較大的偏差；再如對(duì)大清河最高水位的預(yù)報(bào)也僅能給出一個(gè)較大的區(qū)間范圍6.5～7.5 m，而這個(gè)范圍剛好覆蓋了大清河下游段的堤頂高程值，由于未能準(zhǔn)確回答洪水漫不漫頂?shù)膯?wèn)題，本著“以人為本”的理念，從防洪安全的角度出發(fā)，政府動(dòng)用大量人力物力沿河道兩岸用沙袋全面加高堤防。最終大清河洪峰安全過(guò)境，最高水位距壩頂尚有較充足的安全距離，如果信息化預(yù)報(bào)技術(shù)可以更精準(zhǔn)地預(yù)報(bào)出水位過(guò)程，對(duì)防洪決策的幫助無(wú)疑是巨大的。復(fù)盤河道和蓄滯洪區(qū)洪水預(yù)報(bào)信息不夠準(zhǔn)確的原因有很多，其中下墊面數(shù)據(jù)不夠精確和業(yè)務(wù)模型不夠先進(jìn)是最主要的兩項(xiàng)。建議盡快開(kāi)展具備“四預(yù)”功能的智慧防洪信息化建設(shè)工作，豐富雨水情實(shí)時(shí)獲取手段、構(gòu)建高分辨率數(shù)字底板、采用新一代的洪水預(yù)報(bào)和預(yù)演模型技術(shù)，盡可能提高洪水預(yù)報(bào)的精度，為防洪決策提供扎實(shí)的科技支撐。