潮白河左堤防洪保護區(qū)洪水風險圖編制洪水分析方案設置研究

□馬立輝

潮白河左堤防洪保護區(qū)洪水風險圖編制洪水分析方案設置研究

□馬立輝

洪水風險圖，是一種可以直觀科學了解區(qū)域內(nèi)遭受洪水災害危險性大小的地圖工具。以潮白河左堤防洪保護區(qū)洪水風險圖編制為例，從洪水來源、洪源組合、潰口設計方案和洪水計算方案設置等方面分析洪水的設置。

洪水風險圖；洪水分析方案

洪水風險圖是一種直觀科學反映區(qū)域內(nèi)遭受洪災危害大小的地圖工具，主要用于防洪減災工作，對于加強洪水風險管理、促進防洪決策科學化，制定合理減災對策，協(xié)調人水關系，保障社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。洪水分析方案是洪水風險圖編制工作的基礎，會直接影響洪水風險圖的合理性、實用性和易用性。

1.防洪保護區(qū)概況

潮白河左堤防洪保護區(qū)位于潮白河匯合以下山丘平原段的左岸，西部、南部以潮白河左堤為界，北至北京市順義區(qū)東北部低山丘陵，東至泃河、引泃入潮，面積約1097km2。該區(qū)域涉及河北、天津、北京3省市的5個縣 （市、區(qū)），區(qū)內(nèi)不僅有多條鐵路、高速等重要交通設施，全國重點鎮(zhèn)之一的燕郊也位于其中。區(qū)內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)達、人口密集。潮白河左堤的安危，關系到河北、天津乃至北京的社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展。編制該區(qū)域洪水風險圖，對于提高防洪減災能力、減輕和避免生命財產(chǎn)安全至關重要。

2.洪水分析方案設置

2.1 洪水可能來源及影響分析

一是潮白河洪水。當潮白河發(fā)生洪水時，山區(qū)洪水由密云水庫和懷柔水庫控制，蘇密懷區(qū)間設計洪水疊加水庫下泄洪水成為潮白河干流最大的洪水來源。

二是北運河洪水。當北運河發(fā)生洪水時，為減輕北運河下游行洪壓力，北運河洪水自運潮減河向潮白河分流，北運河的分洪洪水會加大潮白河洪水危害。

三是引泃入潮設計洪水。當泃河發(fā)生洪水時，利用引泃入潮分泄泃河洪水入潮白新河。

四是保護區(qū)內(nèi)澇水。防洪保護區(qū)為平原易澇區(qū)域，箭桿河的瀝水直接排入潮白新河，會加大保護區(qū)的洪水危害；鮑邱河設計標準內(nèi)的瀝水排入泃河，排除保護區(qū)范圍，一般不會對保護區(qū)造成危害，但是超過河道行洪能力的澇水直接漫溢出河道，則會對兩岸造成澇災；保護區(qū)內(nèi)其余匯流面積上的澇水因通過潮白河下泄，當潮白河發(fā)生高標準洪水時，因難以下泄會直接造成保護區(qū)澇災損失。

2.2 洪源遭遇組合分析

一是洪水量級確定。潮白河現(xiàn)狀設計標準為20年一遇，規(guī)劃設計標準為50年一遇，故洪水量級選20年、50年和100年一遇。

二是洪水組合方式。第一是洪水組合方式，潮白河洪水蘇莊站以上設計洪水組合方式蘇密區(qū)間洪水與蘇莊站洪水同頻率，密云水庫相應；對蘇密區(qū)間同頻率洪水，采用蘇密懷區(qū)間洪水與蘇密區(qū)間洪水同頻率，懷柔水庫相應；北運河洪水，北運河洪水自運潮減河入潮白河，北運河與潮白河洪水多同時出現(xiàn)，故采用與潮白河洪水同頻率；泃河洪水，泃河洪水自引泃入潮白新河，因其地理位置偏東，洪水遭遇可能性，與潮白河洪水采取降級組合方式。第二是洪澇水組合方式，箭桿河按照澇水匯入計算。澇水與洪水采取降級組合方式，澇水標準最高為20年一遇。第三是洪澇組合及量級確定，潮白河洪水、運潮減河洪水、引泃入潮洪水、澇水（包括當?shù)貪乘图龡U河澇水）組合方式，潮白河、運潮減河20年一遇標準洪水、引泃入潮10年一遇標準洪水與10年一遇當?shù)貪乘M合；潮白河、運潮減河50年一遇標準洪水、引泃入潮20年一遇標準洪水與20年一遇當?shù)貪乘M合；潮白河、運潮減河100年一遇標準洪水、引泃入潮50年一遇標準洪水與20年一遇當?shù)貪乘M合。

2.3 潰口設計方案

一是潰口數(shù)量及位置。根據(jù)現(xiàn)場調查及堤防現(xiàn)狀、險工、穿堤建筑物分布情況等，潰口選擇河南村閘險工（北京市順義區(qū)）、京冀界、譚臺險工 （大廠縣）、宋各莊險工（大廠縣）共4個，潰口基本上沿左堤平均分布，間距約10km左右。

二是潰口形狀及寬度。結合潮白河堤防情況及潰口位置，確定潮白河左堤潰口寬度200m～300m，潰口形狀為梯形。

三是潰決方式。潰口的開始時刻由河道水位控制，當河道控制斷面水位超過指定水位時開始發(fā)生潰堤。潰口設定為漸潰，潰口的發(fā)展過程為1h。

2.4 洪水計算方案設置

綜合洪水來源分析、洪源遭遇組合分析、潰口分析等成果，確定潮白河左堤4個潰口分別組合3種洪澇組合方案，共計組合成12種計算方案。確定的計算方案即能客觀、全面反映發(fā)生不同標準洪水時，防洪堤不同位置發(fā)生潰口情況下的洪水風險情況，又不會因計算方案太多，導致工作太過繁瑣。

3.結語

洪水計算方案時洪水風險圖編制中的關鍵，直接影響風險圖編制成果的合理性和實用性。洪水分析計算方案設置需充分考慮編制區(qū)域可能的洪水來源、洪水量級、洪水組合方式、可能潰口位置、潰口寬度、潰決時機等多種因素，并根據(jù)洪水調度原則、實際防汛決策需要等因素，進行優(yōu)化組合?！?/p>

2016-05-10

馬立輝，女，漢族，河北省水利水電第二勘測設計研究院，高級工程師。