對(duì)2020年太湖流域性洪水的分析與思考

劉 濤 葉 婷 沈 浩

(1.江蘇省灌溉總渠管理處，江蘇 淮安 223200；2.江蘇省淮沭新河管理處，江蘇 淮安 223005)

2020年，我國(guó)洪澇災(zāi)害總體呈現(xiàn)“三升兩降”的特點(diǎn)，即受災(zāi)人數(shù)上升、直接經(jīng)濟(jì)損失上升、轉(zhuǎn)移群眾上升，死亡失蹤人數(shù)下降、倒塌房屋數(shù)目下降。地處長(zhǎng)江中下游地區(qū)的江蘇，已實(shí)現(xiàn)了“有大水，無(wú)大災(zāi)”的目標(biāo)，面對(duì)2020年嚴(yán)峻的汛期，防汛抗洪工作取得了勝利。但在退水后，針對(duì)洪水的特點(diǎn)、過(guò)程進(jìn)行回顧和總結(jié)，同時(shí)對(duì)洪水產(chǎn)生的原因進(jìn)行全面地分析，并反思在應(yīng)對(duì)洪水的過(guò)程中，客觀存在的困難和所采取的應(yīng)對(duì)措施的不足之處，可為今后的工作提供借鑒，達(dá)到舉一反三的效果，從而為人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全提供更好的保障。

1 太湖流域概況

太湖流域面積3.69萬(wàn)km2，地處長(zhǎng)江三角洲的南翼，北依長(zhǎng)江，南瀕杭州灣，東臨東海，西以茅山、天目山為界，行政區(qū)劃分屬三省一市即“江蘇省、浙江省、上海市和安徽省”。河道總長(zhǎng)約12萬(wàn)km，河道密度達(dá)3.3km/km2[1]。江蘇省太湖地區(qū)位于流域的中、北部，流域面積1.92萬(wàn)km2，包括蘇州市、無(wú)錫市、常州市全域和鎮(zhèn)江市的一部分，是江蘇省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、現(xiàn)代化程度最高的區(qū)域，也是防洪除澇最為關(guān)注的地區(qū)之一，歷來(lái)是江蘇省防汛抗旱的重點(diǎn)區(qū)域。江蘇太湖流域分為太湖湖西、武澄錫虞、陽(yáng)澄淀泖等區(qū)域性流域。

太湖流域現(xiàn)有75處沿長(zhǎng)江口門，水量交換頻繁，多年平均引長(zhǎng)江水量為62.6億m3，排長(zhǎng)江水量為49.3億m3。流域內(nèi)河網(wǎng)如織，湖泊棋布，是我國(guó)著名的平原河網(wǎng)區(qū)，流域平原地面高程大部為3.0～3.5m(吳淞高程，鎮(zhèn)江基面)，約50%以上面積的地面高程在汛期洪水位以下[2]。流域水面面積達(dá)5551km2，水面率為15%。流域河道水面比降小，平均坡降約1/100000；水流流速緩慢，汛期一般僅為0.3～0.5m/s；河網(wǎng)尾閭受潮汐頂托影響，流向表現(xiàn)為往復(fù)流。

2 洪水成因分析

2020年太湖流域6月9日入梅，入梅時(shí)間較常年偏早4天；7月21日出梅，較常年偏晚13天；梅雨期43天，較常年偏多17天。2020年汛期，太湖流域發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水，分析此次太湖超標(biāo)洪水成因，有以下幾點(diǎn)。

2.1 強(qiáng)降雨

2020年江蘇省太湖流域面雨量986.6mm，較常年同期偏多45%。降雨時(shí)空分布不均。時(shí)間上，降雨多集中在6—7月，面雨量717.8mm，占汛期降雨量的73%，7月降雨量達(dá)389.7mm，位列歷史第1位；空間上，武澄錫虞區(qū)和陽(yáng)澄淀泖區(qū)雨量超過(guò)了1000mm，見(jiàn)表1。據(jù)統(tǒng)計(jì)，江蘇太湖地區(qū)梅雨總量640.6mm，較常年同期偏多2.8倍，降雨總量?jī)H次于1991年(657.2mm)，列歷史第2位；梅雨期降雨日數(shù)高達(dá)38天，為歷史最多；最大30天降雨位列1951年以來(lái)第3。強(qiáng)降雨是造成本次洪水的最主要原因。

表1 太湖流域各分區(qū)及東南諸河降雨量 單位：mm

多次強(qiáng)降雨導(dǎo)致太湖水位6月28日首次超警戒水位，太湖發(fā)生2020年1號(hào)洪水。7月17日超保證水位4.65m，7月21日水位漲至最高4.79m，與1991年并列歷史第3位。太湖水位持續(xù)超警戒水位48天，位列歷史第2位；超保證水位9天，位列歷史第4位。流域河網(wǎng)21條河流35站超警戒水位，25站超保證水位，蘇南運(yùn)河蘇州段最高水位列歷史第2。流域骨干河道100%超警戒水位，83%超保證水位。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 太湖流域主要控制站水情 單位：m

2.2 下墊面的巨大變化

城市化進(jìn)程加快，造成了不透水面積的增加，濕地和耕地面積減少，導(dǎo)致產(chǎn)匯流條件發(fā)生變化，也就是說(shuō)，下墊面的巨大變化改變了區(qū)域產(chǎn)匯流條件，間接導(dǎo)致了運(yùn)河汛期高水位頻發(fā)。據(jù)研究，相同降雨條件下，下墊面自然狀態(tài)下的地表產(chǎn)流僅有5%，而不透水面積達(dá)到50%，地表產(chǎn)流可以增加到30%以上[3]。2000—2010年,江蘇太湖流域建設(shè)用地面積增加了90.29%，1997—2012年，江蘇省太湖地區(qū)建設(shè)用地面積(不透水)增加了2430.64km2，這客觀上增大了徑流系數(shù)，導(dǎo)致洪水總量增多，水位上漲速度加快、洪峰流量增大、洪水位抬高。

2.3 防洪調(diào)度難度大

江蘇省太湖地區(qū)洪水主要出路為北排入江和南排太湖，流域洪水出路不足，目前太湖流域僅有望虞河、太浦河兩條主要行洪通道，上游入湖河道已全面拓浚，暴雨后入湖流量加大，水位上漲迅速，且易持續(xù)高水位[4]。太湖流域，區(qū)域和城市防洪排澇調(diào)度協(xié)調(diào)難度增大，尤其蘇南運(yùn)河沿線區(qū)域水系復(fù)雜，工程眾多，既涉及流域、區(qū)域和城市防洪排澇等多層面調(diào)度，又涉及防洪與供水、排澇、航運(yùn)、水環(huán)境等多方面聯(lián)合調(diào)度。

2.4 區(qū)域防洪排澇能力不足

二輪治太規(guī)劃工程中望虞河拓浚工程、太浦河后續(xù)工程和吳淞江(江蘇段)整治工程仍在前期工作階段，洪水外排出路仍顯不足，導(dǎo)致太湖洪水位易漲難消，加之周邊河網(wǎng)水位偏高，如后期遭遇臺(tái)風(fēng)，將給太湖防汛帶來(lái)更大壓力。沿江口門低潮搶排，高潮時(shí)泵站抽排，但受到2020年汛期長(zhǎng)江洪水影響，江邊潮位居高不下，新溝河江邊樞紐汛期泵站排水6.14億m3，占總排水量的63.6%，基本以泵站強(qiáng)排為主，強(qiáng)排能力有限，制約了通江河道排水效益的發(fā)揮。區(qū)域規(guī)劃中新建江邊泵站僅有錫澄運(yùn)河定波樞紐在實(shí)施中，新老桃花港、走馬塘、十一圩港、瀏河、白茆塘等江邊泵站仍在進(jìn)行前期工作，區(qū)域河道仍未按照區(qū)域規(guī)劃規(guī)模進(jìn)行治理，通江河道設(shè)計(jì)排水能力仍未達(dá)到區(qū)域規(guī)劃要求，造成洪水外排能力不足，增加了太湖地區(qū)防洪壓力。

3 存在的問(wèn)題

3.1 防洪體系上仍有薄弱環(huán)節(jié)

水利工程是防洪的重要基礎(chǔ)。目前，江蘇省太湖流域防洪體系仍然存在薄弱環(huán)節(jié)，太湖大堤尚未全面達(dá)到流域100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，局部堤段在汛期持續(xù)高水位和風(fēng)浪作用的影響下出現(xiàn)險(xiǎn)情，部分環(huán)太湖口門防洪標(biāo)準(zhǔn)不足，危及周邊防洪安全。望虞河、太浦河汛期持續(xù)高水位、大流量行洪，不利于水利工程的安全運(yùn)行，堤防、擋墻存在多處險(xiǎn)工隱患。蘇南運(yùn)河沿線堤防未全線達(dá)到規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)，沿線堤防及口門建筑物有待加固和改造。鎮(zhèn)江市城市洪水外排能力需進(jìn)一步提高，武進(jìn)、金壇和溧陽(yáng)等市(區(qū))城市建成區(qū)的低洼片區(qū)防洪圈未完全封閉，汛期高水位時(shí)易發(fā)生淹澇險(xiǎn)情，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。且丘陵山區(qū)中小型水庫(kù)建設(shè)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，工程運(yùn)行存在隱患，難以有效發(fā)揮洪水調(diào)蓄作用。

3.2 已建工程調(diào)度上尚未完全實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一

圖1 2020年汛期新溝河江邊樞紐排水量

近年來(lái)，江蘇省太湖地區(qū)先后實(shí)施了新溝河、新孟河等流域性工程，已建工程在2020年汛期發(fā)揮了巨大的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新溝河江邊樞紐自2020年6月28日起，投入全力排水運(yùn)行，汛期累計(jì)排水達(dá)9.65億m3，有效緩解了太湖及沿江地區(qū)防汛壓力。但遙觀樞紐、西直湖港閘站樞紐等其他新溝河主要節(jié)點(diǎn)工程仍未按照工程設(shè)計(jì)調(diào)度原則進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，在武進(jìn)港、雅浦港等入湖口門未打開(kāi)情況下，直武地區(qū)澇水未通過(guò)直湖港和武進(jìn)港及時(shí)外排，造成常州運(yùn)河以南直武地區(qū)等局部區(qū)域不同程度受淹，對(duì)人民的生活和財(cái)產(chǎn)安全造成了一定的影響。

4 建 議

4.1 加快水利工程薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)

經(jīng)過(guò)幾十年的建設(shè)，江蘇省太湖地區(qū)已基本建成較完善的防災(zāi)減災(zāi)工程體系，但與區(qū)域防洪規(guī)劃目標(biāo)要求仍有一定差距。建議在現(xiàn)狀防洪減災(zāi)體系基礎(chǔ)上，聚焦薄弱環(huán)節(jié)，按照統(tǒng)籌規(guī)劃、突出重點(diǎn)、因地制宜、科學(xué)治理的原則，集中力量加快運(yùn)河堤防達(dá)標(biāo)建設(shè)，區(qū)域骨干河道、中小河流治理，城市防洪排澇能力以及低洼片區(qū)建設(shè)等，集中力量補(bǔ)齊補(bǔ)強(qiáng)防汛短板，全面提升水旱災(zāi)害防御能力。

4.2 加快入江、入海等外排通道建設(shè)

2020年汛期防洪實(shí)踐表明，在長(zhǎng)江高水位頂托、太湖高水位擠壓的不利情況下，現(xiàn)有工程措施排水能力仍顯不足。建議按照流域防洪規(guī)劃和江蘇省區(qū)域水利規(guī)劃，加快實(shí)施望虞河擴(kuò)大、太浦河整治和吳淞江(江蘇段)流域、區(qū)域骨干河道治理，新增沿江口門排澇動(dòng)力，擴(kuò)大太湖洪水和區(qū)域洪水外排能力，進(jìn)一步增強(qiáng)流域、區(qū)域防洪排澇能力，提高流域、區(qū)域防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)。

吳淞江工程按流域防洪100年一遇、區(qū)域除澇20年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，新川沙河段作為吳淞江工程(上海段約69km)第一階段項(xiàng)目已開(kāi)工，標(biāo)志著吳淞江工程進(jìn)入全面實(shí)施階段。吳淞江工程建成后，增加太湖洪水外排出路，大力緩解太湖防洪壓力，將從根本上改變上海市北部地區(qū)缺乏骨干排江通道、澇水排不出的被動(dòng)局面。

4.3 實(shí)施流域、區(qū)域和城市統(tǒng)一調(diào)度

2020年調(diào)度實(shí)踐表明，實(shí)施精準(zhǔn)調(diào)度，合適的時(shí)間給洪水找到合適的路線、去處是防汛抗洪的正確選擇。流域上充分利用太浦閘、望亭水利樞紐和沿長(zhǎng)江口門、沿杭州灣南排工程等骨干工程排洪，全力降低太湖及周邊河網(wǎng)水位。區(qū)域上充分利用太湖地區(qū)沿江閘站全力排水，自排和抽排聯(lián)合運(yùn)行切換，切實(shí)降低河湖水位，加強(qiáng)直湖港和武進(jìn)港兩港統(tǒng)一調(diào)度。加快常州運(yùn)河以南直武地區(qū)洪澇水外排，協(xié)調(diào)好流域、區(qū)域洪水安排，適時(shí)打開(kāi)淀浦閘，利用連通黃浦江的攔路港、紅旗塘、淀浦河，進(jìn)一步暢通淀泖區(qū)外排出路。構(gòu)建流域、區(qū)域相互協(xié)調(diào)的一體化洪澇調(diào)度運(yùn)用體系，可有效減輕洪澇災(zāi)害損失。

4.4 完善預(yù)案，有效防范超標(biāo)洪水風(fēng)險(xiǎn)

2020年我國(guó)氣象水文年景總體偏差，極端事件偏多，澇重于旱，根據(jù)這一預(yù)測(cè)情況，水利部部署了大江大河超標(biāo)洪水防御預(yù)案編制任務(wù)，而《太湖流域超標(biāo)洪水防御預(yù)案》的編制為2020年太湖流域性洪水提供了極其重要的應(yīng)對(duì)措施。為貫徹防災(zāi)減災(zāi)新理念，適應(yīng)江河流域洪水新特點(diǎn)，根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體布局和區(qū)域發(fā)展功能定位，分級(jí)分類完善了防洪標(biāo)準(zhǔn)，明確了不同標(biāo)準(zhǔn)洪水的防洪思路和舉措，提出了超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御預(yù)案和防范化解應(yīng)對(duì)策略，以此強(qiáng)化洪澇災(zāi)害社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)管控。

5 結(jié) 語(yǔ)

太湖地區(qū)是江蘇省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，一旦發(fā)生洪災(zāi)，損失巨大，可以說(shuō)是淹不起的。造成2020年太湖流域性洪水的原因有很多，除本文中已分析的幾種洪水成因外，還存在運(yùn)河航道升級(jí)、加快水流下泄、生態(tài)環(huán)境調(diào)水、水源地保護(hù)等因素，需要進(jìn)一步加以探究。

在以后的防洪調(diào)度工作中，隨著“智慧水利”的發(fā)展，應(yīng)更多地采用人工智能、大數(shù)據(jù)、分布式模擬等技術(shù)對(duì)洪水進(jìn)行更加精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)和調(diào)度，充分發(fā)揮水利工程的防災(zāi)、減災(zāi)、興利綜合效益，在保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，更好、更高效地服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，努力做到人水和諧。