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        江蘇省里下河地區(qū)洪澇災(zāi)害與綜合應(yīng)對(duì)策略

        2024-03-22 05:20:54朱大偉胡慶芳仲曉林
        中國(guó)防汛抗旱 2024年3期
        關(guān)鍵詞:里下河洪澇防洪

        朱大偉 胡慶芳 仲曉林 蘇 鑫

        (1.江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,揚(yáng)州 225217;2.南京水利科學(xué)研究院,南京 210029;3.長(zhǎng)江保護(hù)與綠色發(fā)展研究院,南京 210098;4.揚(yáng)州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,揚(yáng)州 225002)

        0 引 言

        里下河地區(qū)地處江蘇省中部,是全省17個(gè)水利分區(qū)之一。里下河地區(qū)南與長(zhǎng)江下游地區(qū)為鄰,并通過京杭大運(yùn)河、泰州引江河等通道與江蘇省沿江地區(qū)產(chǎn)生復(fù)雜密切的水文水利聯(lián)系。里下河地區(qū)是全國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)之一和江蘇省沿海戰(zhàn)略實(shí)施的重點(diǎn)區(qū)域,也是淮河流域面積最大、地勢(shì)最低的平原洼地。近年來持續(xù)變化的自然和人文條件給里下河地區(qū)防洪減災(zāi)帶來了一系列重大挑戰(zhàn)。受氣候變化影響,里下河地區(qū)局部性、區(qū)域性乃至流域性極端暴雨事件時(shí)有發(fā)生,且屢次突破歷史實(shí)測(cè)紀(jì)錄。與此同時(shí),快速城鎮(zhèn)化等人類活動(dòng)也加劇了洪澇災(zāi)害復(fù)雜性。因此,必須審視變化環(huán)境下里下河地區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征,更新防洪理念和方略,綜合采取工程和非工程措施,增強(qiáng)全社會(huì)應(yīng)對(duì)極端暴雨洪澇的韌性,筑牢防洪安全底線,以保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全、保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

        1 區(qū)域基本情況

        1.1 區(qū)域概況

        里下河地區(qū)位于東經(jīng)119°08'—120°56'、北緯32°12'—34°10',其范圍四至為里運(yùn)河以東、蘇北灌溉總渠以南、揚(yáng)州至南通328國(guó)道及如泰運(yùn)河以北、海堤以西,區(qū)域總面積22 440 km2。區(qū)內(nèi)河網(wǎng)密布,湖蕩眾多。根據(jù)地形和水系特點(diǎn),以通榆河為界,劃分為里下河腹部和沿海墾區(qū)兩部分。其中腹部地區(qū)分為圩區(qū)和自灌區(qū),沿海墾區(qū)以斗龍港為界,分為斗南墾區(qū)和斗北墾區(qū)兩片(圖1)。里下河地區(qū)處于亞熱帶向暖溫帶過渡地帶,具有明顯的季風(fēng)氣候特征。區(qū)內(nèi)年平均降雨量為1 000 mm,汛期降雨量集中,6—9 月降雨量約占年降雨量的65%。

        圖1 研究區(qū)域地理位置示意圖

        在行政范圍上,里下河地區(qū)涉及鹽城、泰州、揚(yáng)州、淮安、南通5市20縣(市、區(qū)),總?cè)丝? 237萬人,耕地總面積130.13 萬hm2,2023 年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值9 009 億元。隨著江蘇省沿海發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略,里下河地區(qū)將成為我國(guó)重要的綜合交通樞紐、沿海新型工業(yè)基地、國(guó)家重要土地后備資源開發(fā)區(qū)和環(huán)境優(yōu)美、人民生活富足的宜居區(qū)。里下河地區(qū)作為推進(jìn)江蘇省區(qū)域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略支點(diǎn),發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

        1.2 歷史洪澇災(zāi)害

        里下河地區(qū)既是魚米之鄉(xiāng),也是多災(zāi)之地。特殊的地理位置和氣候條件,決定了里下河地區(qū)是一個(gè)洪澇和風(fēng)暴潮災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域。里下河地區(qū)長(zhǎng)期以來既有外部洪水、潮水威脅,也有內(nèi)部洪澇并襲。新中國(guó)成立后進(jìn)行了大規(guī)模流域性防洪和海堤工程建設(shè),目前區(qū)域性梅雨期洪水是本地區(qū)的心腹之患。1950—2023年,里下河地區(qū)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害20余次。其中1954年、1962年、1965年、1991年、2003年、2006 年、2007 年出現(xiàn)大洪大澇。2007 年,里下河地區(qū)梅雨期長(zhǎng)達(dá)36 d,面梅雨量432.1 mm,降雨中心分布在腹部區(qū)及斗南墾區(qū)的北部,最大15 d 點(diǎn)降雨量陸莊站522.6 mm、沈灶站488.0 mm。全區(qū)受災(zāi)面積24.93 hm2、成災(zāi)面積12.87 hm2、絕收面積4.07 hm2,受災(zāi)人口253萬人,倒塌房屋0.45萬間,受災(zāi)企業(yè)990家,直接經(jīng)濟(jì)損失20.7億元。

        1.3 防洪除澇情況

        里下河地區(qū)洪澇治理圍繞防御區(qū)域性洪水為重點(diǎn),以降低河網(wǎng)水位為目標(biāo),調(diào)整河道比降,擴(kuò)大外排出路,加強(qiáng)內(nèi)部河網(wǎng)溝通建設(shè),提高了防洪除澇減災(zāi)保障能力,是一個(gè)區(qū)域防洪乃至水利綜合治理較為成功的范例。目前里下河地區(qū)形成了以里運(yùn)河?xùn)|堤、蘇北灌溉總渠南堤、海堤和通揚(yáng)公路為外圍屏障的外圍防洪工程體系。盡管存在部分歷史堤防險(xiǎn)工患段、建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低等問題,但已基本達(dá)到了防御淮河洪水100年一遇、海潮50年一遇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

        由于“碟形洼地”的地形特點(diǎn),里下河腹部地區(qū)遇暴雨易“四水投塘”,高水圍困圩區(qū)。因此,里下河腹部地區(qū)一直靠圩堤當(dāng)家,圩內(nèi)發(fā)展動(dòng)力抽排,以對(duì)抗洪澇區(qū)域。內(nèi)部洪澇經(jīng)湖泊、滯澇圩等調(diào)節(jié)后,由射陽河、新洋港,以及拓浚了的斗龍港、黃沙港、川東港等穿越墾區(qū)的骨干河道排泄入海。目前,里下河內(nèi)部形成了由河道堤防、沿海擋潮閘、泵站及湖泊湖蕩、滯澇圩等組成的區(qū)域“上抽、中滯、下排”防洪除澇工程體系。區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)基本達(dá)到20 年一遇,除澇標(biāo)準(zhǔn)5 年一遇到10 年一遇。重要城市防洪標(biāo)準(zhǔn)50 年一遇到100 年一遇,除澇標(biāo)準(zhǔn)10年一遇到20年一遇。

        2 變化環(huán)境下洪澇問題與挑戰(zhàn)

        里下河腹部中心距海邊超過100 km,排水路線長(zhǎng),又受海潮頂托和擋潮閘下港道淤積萎縮影響,排水困難,腹部圩區(qū)高水位圍困時(shí)間長(zhǎng),極易破圩成災(zāi)。特殊地理位置、氣候條件、地形特點(diǎn)決定了該區(qū)域洪澇災(zāi)害頻繁,區(qū)域洪澇治理具有復(fù)雜性、艱巨性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)。在洪澇調(diào)蓄能力不足和外排出路不足、南北地區(qū)防洪除澇減災(zāi)能力不平衡等老問題未得到徹底解決的情況下,洪澇災(zāi)害治理又面臨著自然和人文條件變化的新挑戰(zhàn)。

        (1)人類活動(dòng)導(dǎo)致流域工情和水情發(fā)生較大變化,治理難度加大。圩區(qū)面積擴(kuò)大和動(dòng)力顯著增強(qiáng)且排水更加集中,區(qū)域內(nèi)外排水不協(xié)調(diào)的問題愈加突出。湖泊湖蕩無序開發(fā)利用、侵占淤塞河道等人類活動(dòng)不僅削弱了洪澇調(diào)蓄能力,同時(shí)也切斷了湖蕩通聯(lián)的河道,阻礙區(qū)域排水。城市化進(jìn)程加快,不透水地面增加,徑流系數(shù)加大。中小河流治理工程實(shí)施后河網(wǎng)產(chǎn)匯流速度加快,洪峰流量增大,洪水時(shí)程分布發(fā)生變化。

        (2)氣候變化顯現(xiàn)出對(duì)流域防洪除澇的不利影響。2106 號(hào)臺(tái)風(fēng)“煙花”、2023年沿江局地性暴雨屢破歷史實(shí)測(cè)紀(jì)錄,導(dǎo)致流域性、區(qū)域性洪澇災(zāi)害屢屢出現(xiàn)。同時(shí)暴雨時(shí)空結(jié)構(gòu)有可能發(fā)生變化,比1991年型更惡劣的2006年型、2007年型洪澇危害性更大。海水增溫、陸地冰川和極地冰川融化,東部黃海平面明顯上升,流域暴雨與東部沿海地區(qū)高潮位頂托碰頭現(xiàn)象增加等都對(duì)沿海五大港排水更加不利。

        (3)洪澇監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)和調(diào)度的現(xiàn)代化水平亟待提升?,F(xiàn)狀河網(wǎng)洪水監(jiān)測(cè)空間覆蓋性不足,以單點(diǎn)信息采集為主,點(diǎn)線面協(xié)同、空天地立體的監(jiān)測(cè)感知能力不足,新技術(shù)未能得到廣泛運(yùn)用。同時(shí),跨地區(qū)洪澇治理存在矛盾,圩區(qū)、城市和區(qū)域性骨干防洪工程調(diào)度管理協(xié)調(diào)性亟待提高。洪澇預(yù)警調(diào)度精細(xì)化、智慧化、科學(xué)化水平不高,數(shù)字孿生工程、數(shù)字孿生流域需要加快建設(shè),防洪“四預(yù)”能力需進(jìn)一步提升。

        3 綜合應(yīng)對(duì)措施

        變化環(huán)境下,里下河洪澇災(zāi)害的極端性和復(fù)雜性日漸增加,但因邊際成本效益、國(guó)土空間用途管制和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等因素影響,防洪除澇工程規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)受到制約,僅靠工程措施難以完全防御極端洪水。因此,亟須從加快完善防洪除澇工程體系、升級(jí)防汛預(yù)警調(diào)度決策指揮系統(tǒng)、強(qiáng)化防洪搶險(xiǎn)和應(yīng)急救援能力、科學(xué)規(guī)范和管控人類活動(dòng)等綜合措施來提升里下河地區(qū)防洪韌性。

        3.1 加快完善防洪除澇工程體系

        以重大水利工程為“綱”,依托流域防洪主骨架、跨流域調(diào)水主動(dòng)脈,按照“上抽、中滯、下排”的治理方針,大力推進(jìn)骨干水網(wǎng)工程建設(shè),進(jìn)一步解決區(qū)域洪水蓄泄能力不足的問題。①區(qū)域河網(wǎng)連通工程,西線實(shí)施三陽河、大三王河整治,中線實(shí)施鹵汀河、沙黃河、上官河、朱瀝溝整治,東線結(jié)合通榆運(yùn)河、泰東河航道整治恢復(fù)輸水能力,適時(shí)推進(jìn)臨海引江后續(xù)工程,以及其他區(qū)域骨干河道整治,提高區(qū)域河網(wǎng)引排能力。②區(qū)域下排能力擴(kuò)大工程,拓浚射陽河永興段、斗龍港中段的卡口段,建設(shè)北部串通河—新民河、海河—通洋港兩條快速排水通道,適時(shí)下移沿海排澇閘。③區(qū)域上抽能力提升工程,擴(kuò)建江都站和高港站。④圍繞“滯得進(jìn)、蓄得住、退得出、人安全”的總體目標(biāo),規(guī)劃建設(shè)村莊隔堤、加固圩堤及分隔堤,疏浚溝通穿湖蕩河道,完善進(jìn)退洪口門設(shè)施,穩(wěn)妥推進(jìn)退圩還湖,有效恢復(fù)里下河湖泊湖蕩“中滯”能力。

        3.2 升級(jí)防汛預(yù)警調(diào)度決策指揮系統(tǒng)

        圍繞“預(yù)報(bào)精準(zhǔn)、預(yù)警超前、預(yù)演仿真、預(yù)案靠實(shí)”的“四預(yù)”要求,以全省水利一張圖為基礎(chǔ),融合地理空間、水利工程、實(shí)時(shí)水文數(shù)據(jù),在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,建設(shè)具備預(yù)報(bào)預(yù)警預(yù)演等功能的里下河地區(qū)防汛預(yù)警調(diào)度決策指揮系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)預(yù)警調(diào)度一體化、智能化、可視化,支撐防洪“四預(yù)”全過程和輔助會(huì)商決策,保障防洪排澇安全?!八念A(yù)”功能的實(shí)現(xiàn)需綜合考慮里下河區(qū)域、水系特點(diǎn)和調(diào)度目標(biāo),自動(dòng)獲取實(shí)時(shí)水雨工情數(shù)據(jù),降雨、潮位預(yù)報(bào)成果,江都站、高港站、入海五港等重要工程實(shí)時(shí)及歷史調(diào)度信息,調(diào)用里下河水文水動(dòng)力模型預(yù)報(bào)興化、建湖、射陽鎮(zhèn)等預(yù)報(bào)預(yù)警代表站,通榆河沿線,鹽城等13個(gè)城市重要節(jié)點(diǎn)的水位、流量。采用閾值預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警警示水旱災(zāi)害。調(diào)用模型對(duì)流域的水位、水量、災(zāi)害損失等進(jìn)行模擬仿真計(jì)算并預(yù)演。細(xì)化完善里下河洪水調(diào)度和圩區(qū)限排方案,智能生成多個(gè)方案并通過可行性分析和洪災(zāi)損失估算優(yōu)選預(yù)案。

        3.3 強(qiáng)化防洪搶險(xiǎn)和應(yīng)急救援能力

        圍繞提升里下河地區(qū)災(zāi)害應(yīng)急救援救助能力的要求,提高“全災(zāi)種、大應(yīng)急”救援能力,依托里下河聯(lián)防組、市、縣3 級(jí)國(guó)家綜合性防汛減災(zāi)救援隊(duì)伍,健全專業(yè)救援隊(duì)伍體系,實(shí)現(xiàn)專業(yè)隊(duì)伍層級(jí)特點(diǎn)鮮明、輻射布局科學(xué),形成災(zāi)種全面覆蓋、力量全域輻射、優(yōu)勢(shì)相互補(bǔ)充的防汛減災(zāi)救援力量格局。加快綜合性減災(zāi)隊(duì)伍的全災(zāi)種搶險(xiǎn)救援轉(zhuǎn)型,發(fā)揮各類專業(yè)應(yīng)急救援隊(duì)伍的搶險(xiǎn)施救作用,優(yōu)化解放軍和武警部隊(duì)參與搶險(xiǎn)救災(zāi)的程序,支持社會(huì)力量有序參與救援救助工作。加強(qiáng)防汛防臺(tái)等應(yīng)急救援基地建設(shè),加大應(yīng)急救援裝備和物資儲(chǔ)備,著重打造集應(yīng)急救援、預(yù)案演練、實(shí)操培訓(xùn)、物資儲(chǔ)備等功能為一體的應(yīng)急救援“綜合體”。強(qiáng)化應(yīng)急救援救災(zāi)新型裝備研發(fā),優(yōu)化基礎(chǔ)裝備保障,加大特種裝備應(yīng)用力度。

        3.4 科學(xué)規(guī)范和管控人類活動(dòng)

        不合理的人類活動(dòng)會(huì)加劇暴雨洪澇致災(zāi)性、降低工程防護(hù)能力、增加承災(zāi)體的暴露性和易損性。如里下河“中滯”工程措施的湖泊湖蕩及滯澇圩內(nèi)的常住人口已達(dá)10余萬人,導(dǎo)致正常啟用蓄洪功能困難,里下河實(shí)際防洪庫容減小約10 億m3。故需從發(fā)展和安全協(xié)調(diào)的高度主動(dòng)管控約束人類活動(dòng),有效預(yù)防和規(guī)避洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)基于流域洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征,優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)利用布局,避免將大量人口和重要基礎(chǔ)設(shè)施布置于洪澇災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。應(yīng)控制蓄滯洪區(qū)等高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域人口增長(zhǎng),加快形成與洪澇風(fēng)險(xiǎn)相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。要主動(dòng)提高城鄉(xiāng)建筑和供水、供電、交通、通信等重要基礎(chǔ)設(shè)施耐受性、冗余性。同時(shí)推行國(guó)土空間低影響開發(fā),強(qiáng)化下墊面的平面和豎向管理,保護(hù)流域自然洪澇調(diào)蓄滯滲空間和行泄通道。應(yīng)規(guī)范涉水開發(fā)活動(dòng),嚴(yán)格河湖空間管控、強(qiáng)化涉水建設(shè)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)監(jiān)管,避免防洪不利影響持續(xù)累積和擴(kuò)大。

        4 結(jié) 語

        由于氣候變化和人類活動(dòng)共同影響,里下河地區(qū)洪澇災(zāi)害治理難度逐步增加。近些年,受多次梅雨、臺(tái)風(fēng)暴雨襲擊,區(qū)域河網(wǎng)水位越漲越快,復(fù)合性致災(zāi)特征明顯。里下河地區(qū)在成功抵御2015年、2021年、2023年等洪澇的同時(shí),也充分暴露出流域防洪工程體系仍不完善、暴雨洪澇預(yù)報(bào)精準(zhǔn)性不足、涉水開發(fā)建設(shè)管控不力、防洪抗災(zāi)能力不足等問題。提高變化環(huán)境下流域防洪除澇韌性,應(yīng)綜合考慮洪澇災(zāi)害發(fā)生的可能性和災(zāi)害后果,集成工程、技術(shù)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)等手段。在基礎(chǔ)設(shè)施方面,應(yīng)適度提高防洪除澇工程標(biāo)準(zhǔn),建立協(xié)調(diào)匹配的防洪除澇工程體系;在防洪管理決策能力方面,需要建立精細(xì)的防汛預(yù)警調(diào)度決策指揮平臺(tái),強(qiáng)化洪澇調(diào)度管理能力。同時(shí),還要強(qiáng)化應(yīng)急搶險(xiǎn)和救援能力,提高民眾自救互救能力。最后,應(yīng)科學(xué)管控和規(guī)范人類行為,把有效預(yù)防洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)作為重要手段。

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