衛(wèi)河“21·7”暴雨洪水的思考

徐 寧

（河南省豫北水利工程管理局，河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 引言

2021年7 月中旬，豫北地區(qū)普降暴雨，受暴雨影響，衛(wèi)河流域河流普遍漲水，中小型水庫開始溢洪，土壤水分基本飽和。7 月20 日8 時(shí)—21 日8 時(shí)，新鄉(xiāng)、輝縣、衛(wèi)輝、鶴壁、安陽等地部分地區(qū)出現(xiàn)特大暴雨（250～350 mm）；7 月21 日19—21 時(shí)，新鄉(xiāng)市區(qū)牧野站2 h 降水267.4 mm，超過鄭州2 h 最大262.5 mm的降雨量?；趫?bào)汛數(shù)據(jù)，對(duì)暴雨形成原因、雨洪過程、洪水調(diào)度進(jìn)行了分析，對(duì)本次暴雨洪水進(jìn)行了總結(jié)。

2 基本情況

衛(wèi)河是漳衛(wèi)南運(yùn)河的一大支流，流域面積15 142 km2，在河南省境內(nèi)面積12 921 km2，以京廣鐵路為界，京廣鐵路以西為山丘區(qū)，約占60%，鐵路以東約占40%。新中國(guó)成立后，國(guó)家對(duì)衛(wèi)河流域進(jìn)行了綜合規(guī)劃并逐步實(shí)施，上游山丘區(qū)修建了大量的水庫，中游沿衛(wèi)河低洼地帶修了9處蓄滯洪區(qū)，下游進(jìn)行河道疏浚開挖，形成“上蓄、中疏、下排、適當(dāng)?shù)販钡姆篮楦窬?，建成了較為完善的防洪體系。

3 “21?7”暴雨洪水過程

2021年7 月，衛(wèi)河流域發(fā)生持續(xù)暴雨，淇門以上形成了特大洪水，上游出現(xiàn)區(qū)域性特大洪水，衛(wèi)河干流多處出現(xiàn)險(xiǎn)情，所有大中型水庫全部溢洪，9 處蓄滯洪區(qū)運(yùn)用了8 處，新鄉(xiāng)、衛(wèi)輝等城市被淹，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3.1 暴雨成因

傳統(tǒng)的北方主汛期簡(jiǎn)稱為“七下八上”，即7 月下旬與8 月上旬是主要暴雨時(shí)間，包括各種極端過程，譬如1963年的“63·8”暴雨、1975年的“75·8”暴雨等等。“七下八上”是本次河南超特大暴雨的氣候基礎(chǔ)。7月中旬起，受北美洲“熱穹頂”事件的上下游效應(yīng)影響，副熱帶高壓提前大幅北抬，飽含太平洋水汽的東南風(fēng)從東南沿海一直到華北平原。7月18日生成的臺(tái)風(fēng)“煙花”，充當(dāng)了太平洋水汽的大型水泵，將其凝聚成急流，送向華北平原。副熱帶高壓異常偏北，是本次河南超特大暴雨的大尺度環(huán)流基礎(chǔ)?？梢?，臺(tái)風(fēng)“煙花”是本次河南超特大暴雨的最關(guān)鍵因素。“煙花”從太平洋源源不斷地輸送水汽進(jìn)入中原大地，在太行山、伏牛山前持續(xù)抬升，化為持久的特大暴雨落下。

3.2 暴雨過程

氣象探測(cè)數(shù)據(jù)顯示，7 月17 日暴雨發(fā)生前后，從地面一直到5 000 m 高空都是近乎飽和的強(qiáng)勁東南風(fēng)。受黃淮低渦、西太平洋副熱帶高壓和大陸高壓的共同影響，豫中、豫北地區(qū)及豫東局部地區(qū)普降暴雨。7 月20 日8 時(shí)—21 日8 時(shí)，副熱帶高壓繼續(xù)向北，新鄉(xiāng)、焦作部分地區(qū)達(dá)特大暴雨級(jí)別，豫北地區(qū)共767 個(gè)站發(fā)生降雨，其中31 個(gè)縣503 個(gè)站超50 mm，最大降雨量在何營(yíng)測(cè)站，為397.10 mm。7月21 日8 時(shí)—22 日8 時(shí)，安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作局部地區(qū)出現(xiàn)特大暴雨，最大降雨量在鶴壁市新村測(cè)站，為614.5 mm。降雨量對(duì)比，詳見表1。

表1 降雨量對(duì)比

7月22日8 時(shí)—23日8時(shí)，豫北地區(qū)703個(gè)站發(fā)生降雨，105個(gè)站降雨超過50 mm，最大降雨量在濟(jì)源市町店站，為194.8 mm。7月23日8時(shí)—24日8時(shí)，豫北地區(qū)496個(gè)站發(fā)生降雨，只有1個(gè)站降雨超過50 mm，最大降雨量在林州市聯(lián)莊站，為53.5 mm。

7 月17 日8 時(shí)—24 日8 時(shí)，累積最大 點(diǎn) 雨量輝縣市龍水梯雨量站1 159 mm，鶴壁市科技館雨量站1 145.4 mm，新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)分將池雨量站970 mm，焦作市修武縣東嶺后雨量站953 mm，衛(wèi)輝市猴頭腦雨量站948 mm。平均降雨量鶴壁市650 mm，新鄉(xiāng)市546 mm，安陽市479 mm，焦作市470 mm，濟(jì)源市272 mm。

3.3 暴雨特征

3.3.1 降雨量大

新鄉(xiāng)市平均降雨量546 mm，占新鄉(xiāng)市多年年平均降雨量（653 mm）84%，較新鄉(xiāng)市多年汛期平均降雨量（479 mm）偏多14%。鶴壁市平均降雨量650 mm，較鶴壁市多年年平均降雨量（616 mm）偏多5%，較鶴壁市多年汛期平均降雨量（455 mm）偏多43%。7月17日8時(shí)—24日8時(shí)，衛(wèi)河流域平均降雨量496 mm，超過“56·8”暴雨（315 mm）、“96·8”暴雨（238 mm）、“63·8”暴雨（433 mm），最大點(diǎn)雨量是新鄉(xiāng)輝縣市龍水梯雨量站的1 159 mm。

3.3.2 降雨區(qū)域范圍廣

本次降雨量大于700 mm的籠罩面積有7 030 km2，大于600 mm 的籠罩面積有7 960 km2，大于500 mm的籠罩面積有17 900 km2，大于400 mm 的籠罩面積有24 100 km2，大于300 mm的籠罩面積有35 520 km2。在河南省地圖上，暴雨幾乎占據(jù)半壁江山，而特大暴雨區(qū)也已聯(lián)結(jié)成片。

3.3.3 降雨集中

7月21日強(qiáng)降雨主要集中在新鄉(xiāng)市、鶴壁市，且主要降雨時(shí)段集中在21日的19—21時(shí)，最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在新鄉(xiāng)市區(qū)的牧野鄉(xiāng)，為149.9 mm（20—21時(shí)）。2 h 降雨量新鄉(xiāng)市水文局218.5 mm，占當(dāng)日降雨量（457.5 mm）的48%；市政府248.5 mm，占當(dāng)日降雨量（440 mm）的57%；耿莊196.5 mm，占當(dāng)日降雨量（469.5 mm）的42%。

4 洪水過程

7 月上旬起，河南省多次降雨，前期降雨已使土壤飽和，后期降雨產(chǎn)生的徑流量很大，豫北地區(qū)衛(wèi)河、共產(chǎn)主義渠、淇河、安陽河等主要河道普遍漲水。受7月17—24日強(qiáng)降雨影響，淇河、共產(chǎn)主義渠出現(xiàn)超保洪水，衛(wèi)河出現(xiàn)超警洪水。

4.1 衛(wèi)河洪水過程

7 月20 日18 時(shí)20 分，衛(wèi)河汲縣水文站水位達(dá)到警戒水位69.2 m，24 日8 時(shí)洪峰流量265 m3/s[超保證流量（160 m3/s）105 m3/s]，洪峰水位72.76 m[超保證水位（71.20 m）1.56 m，超警戒水位（69.20 m）3.56 m]，水位超保證歷時(shí)92 h（7月22日23時(shí)—26日19 時(shí)），超警戒歷時(shí)290 h（7 月20 日18 時(shí)—8 月1 日20 時(shí)）。汲縣7 月20 日0 時(shí)—30 日8 時(shí)水位流量過程線，如圖1所示。

圖1 汲縣7月20日0時(shí)—30日8時(shí)水位流量過程線

7月21日20 時(shí)，衛(wèi)河淇門水文站水位超警戒水位0.3 m（64.10 m），22 日18 時(shí)30 分洪峰流量460 m3/s[超保證流量（400 m3/s）60 m3/s]，23 日0 時(shí)洪峰水位68.03 m[超保證水位（66.40 m）1.63 m，超警戒水位（64.10 m）3.93 m]，水位超保證歷時(shí)77 h（7月22日10時(shí)—25 日15 時(shí)），超警戒歷時(shí)328 h（7 月21 日18 時(shí)—8月4日10時(shí)）。

4.2 共產(chǎn)主義渠洪水過程

7月20日，共產(chǎn)主義渠合河水文站水位超警戒水位（74.00 m）0.13 m，23 日11 時(shí)洪峰流量1 320 m3/s[超保證流量（1 000 m3/s）320 m3/s]，洪峰水位76.77 m[超保證水位（75.80 m）0.97 m，超警戒水位（74.00 m）2.77 m]，水位超保證歷時(shí)97 h（7月22日7時(shí)—26日8時(shí)），超警戒歷時(shí)375 h（7 月20 日7 時(shí)—8 月4 日21時(shí)）。合河水文站出現(xiàn)有實(shí)測(cè)記錄以來歷史最高水位76.77 m，超原歷史最大水位（75.90 m）0.87 m。合河共7 月20 日0 時(shí)—30 日8 時(shí)水位流量過程線，如圖2所示。

圖2 合河共7月20日0時(shí)—30日8時(shí)水位流量過程線

7月20日，共產(chǎn)主義渠黃土崗水文站水位超警戒水位（70.00 m）0.24 m，24日0時(shí)洪峰流量1 140 m3/s，洪峰水位73.67 m[超保證水位（71.50 m）2.17 m（水位高于1963 年洪峰水位1.25 m），超警戒水位（70.00 m）3.67 m]，水位超保證歷時(shí)164 h（7 月22 日8 時(shí)—29 日4 時(shí)），超警戒歷時(shí)278 h（7 月21 日22 時(shí)—8 月2 日12 時(shí)）。黃土崗水文站出現(xiàn)有實(shí)測(cè)記錄以來歷史最高水位73.67 m，超原歷史最大水位（71.48 m）2.19 m。

7月21日19 時(shí)27分，共產(chǎn)主義渠劉莊水文站超警戒水位（64.44 m）0.06 m，22日19時(shí)30分洪峰水位67.25 m[超保證水位（66.20 m）1.05 m，超警戒水位（64.44 m）2.85 m]，24日15時(shí)洪峰流量523 m3/s[超保證流量（400 m3/s）123 m3/s]，水位超保證歷時(shí)76 h（7月22日10時(shí)—25日14時(shí)），超警戒歷時(shí)308 h（7月21日19時(shí)27分—8月3日15時(shí)）。

4.3 水庫水情

衛(wèi)河流域內(nèi)共有大中型水庫18 座、小型水庫160 余座，總庫容超過12 億m3，其中大型水庫2 座，即盤石頭水庫、小南海水庫；中型水庫16座，即群英水庫、寶泉水庫、彰武水庫等；?。?）型水庫25座。7月22日8時(shí)，小南海水庫水位174.45 m，超汛限水位（160.00 m）14.45 m，蓄水量0.53 億m3，出庫流量65.0 m3/s；盤石頭水庫水位250.89 m，超汛限水位（245.00 m）5.89 m，蓄水量2.73 億m3，出庫流量7.20 m3/s。本次洪水水庫發(fā)揮出極大的攔洪削峰作用，大中型水庫攔蓄洪水約4 億m3，平均削峰率接近80%，避免了淇河、安陽河、衛(wèi)河洪水疊加，保衛(wèi)了浚縣、滑縣等城市的安全。

4.4 水庫調(diào)度

河南省水利廳調(diào)度彰武水庫21日19時(shí)50分泄洪流量降至100 m3/s，20時(shí)50分泄洪流量降至50 m3/s；調(diào)度盤石頭水庫22 日4 時(shí)30 分開閘泄洪，泄洪流量200 m3/s；調(diào)度彰武水庫22 日5 時(shí)30 分泄洪流量50 m3/s。

7 月22 日5 時(shí)，淇河上的盤石頭水庫最大入庫流量2 710 m3/s，相應(yīng)出庫流量7.2 m3/s，削峰率接近100%；22 日6 時(shí)，安陽河上的小南海水庫最大入庫流量1 380 m3/s，相應(yīng)出庫流量61 m3/s，削峰率96%；2 座大型水庫均出現(xiàn)建庫以來歷史最高水位，小南海水庫最高水位176.74 m[超歷史最高水位（175.42 m）1.32 m]，盤石頭水庫最高水位257.91 m[超歷史最高水位（254.01 m）12.9 m]。

5 蓄滯洪區(qū)調(diào)度

本次洪水過程中，衛(wèi)河流域相繼啟用了廣潤(rùn)坡、崔家橋、良相坡、共渠西、長(zhǎng)虹渠、柳圍坡、白寺坡和小灘坡8 個(gè)滯洪區(qū)分滯洪水。其中，廣潤(rùn)坡滯洪區(qū)7月21日啟用，25日最大蓄洪量0.86 億m3；崔家橋滯洪區(qū)7月22日啟用，24日最大蓄洪量0.34 億m3；良相坡滯洪區(qū)7月22日啟用，24日最大蓄洪量0.92 億m3；共渠西滯洪區(qū)7 月22 日啟用，27 日最大蓄洪量0.70 億m3；長(zhǎng)虹渠滯洪區(qū)7 月23 日啟用，27 日最大蓄洪量1.80 億m3；柳圍坡滯洪區(qū)7 月23 日啟用，26 日最大蓄洪量0.98 億m3；白寺坡滯洪區(qū)7月24日啟用，30日最大蓄洪量2.27 億m3；小灘坡滯洪區(qū)7月30日啟用，8月4日最大蓄洪量0.74 億m3。8個(gè)滯洪區(qū)累計(jì)最大蓄洪量8.73 億m3，占設(shè)計(jì)總蓄洪量9.12 億m3的95.7%，滯洪時(shí)間最短4 d，最長(zhǎng)29 d，滯洪區(qū)轉(zhuǎn)移人口55.47 萬人，為整個(gè)海河流域的防洪安全做出了巨大的貢獻(xiàn)和犧牲。

6 對(duì)本次洪水的思考

6.1 加強(qiáng)“預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”

2021 年6 月4 日，河南省水利廳廳長(zhǎng)孫運(yùn)峰在豫北海河流域進(jìn)行調(diào)研，指導(dǎo)水旱災(zāi)害防御工作，并委托河南省豫北水利工程管理局模擬“63·8”洪水過程，對(duì)洪水進(jìn)行預(yù)演并制定相應(yīng)預(yù)案。進(jìn)入“七下八上”防汛關(guān)鍵期，所有水利部門強(qiáng)化24 h 應(yīng)急值守，準(zhǔn)確掌握雨情水情汛情工情，用精準(zhǔn)不間斷的預(yù)報(bào)守牢水旱災(zāi)害防御底線。洪水到來前，河南省水利廳利用監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)累計(jì)向防汛責(zé)任人發(fā)布32 萬余條山洪災(zāi)害預(yù)警信息，通過三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)送1.05 億條預(yù)警短信。根據(jù)預(yù)警信息轉(zhuǎn)移17 212 人，在如此大量級(jí)強(qiáng)降雨下，最大限度減少了人員傷亡。早一分鐘預(yù)警，就多爭(zhēng)取一分鐘防御時(shí)間，人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全就多一份保障。

6.2 實(shí)施科學(xué)管理和統(tǒng)一調(diào)度

7月17日8 時(shí)30分，彰武水庫下泄30 m3/s，小南海水庫下泄20 m3/s，為迎接7 月20 日暴雨騰空庫容。水利部門根據(jù)汛情，精準(zhǔn)研判，盤石頭水庫攔蓄洪水2.7 億m3，在淇河、共產(chǎn)主義渠水量最大時(shí)，控制淇河水下泄，防止三河水量疊加；及時(shí)啟用蓄滯洪區(qū)，減小了總體損失；錯(cuò)峰調(diào)度，盤石頭水庫7 月29 日5 時(shí)40 分起不再泄洪，大大減輕了共產(chǎn)主義渠、衛(wèi)河行洪壓力，確保了共產(chǎn)主義渠、衛(wèi)河河防安全，起到了科學(xué)調(diào)度的作用。

本次衛(wèi)河、共產(chǎn)主義渠洪水調(diào)度中，充分發(fā)揮流域直管工程統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度的優(yōu)勢(shì)，綜合采取“泄、分、控、攔、蓄”調(diào)度手段，平均削峰率達(dá)80%以上，科學(xué)安排洪水出路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)洪水的科學(xué)有效防控，最大限度地減輕了洪澇災(zāi)害損失，奪取了防汛抗洪工作的全面勝利。

6.3 衛(wèi)河、共產(chǎn)主義渠行洪能力差

與“63·8”和“96·8”兩次洪水比較，本次洪水在相同流量的情況下，水位要比“96·8”偏高0.7～1.65 m、比“63·8”偏高0.11～2.58 m，其中淇門站本次最大流量487 m3/s，對(duì)應(yīng)水位比“96·8”高0.7 m、比“63·8”高0.84 m。衛(wèi)河淇門以下和共產(chǎn)主義渠劉莊以下河道行洪能力較“96·8”洪水明顯下降，證明河道淤積嚴(yán)重，河道內(nèi)阻水障礙過多，這也是衛(wèi)河長(zhǎng)期以來沒有經(jīng)過系統(tǒng)治理的體現(xiàn)。

6.4 水文監(jiān)測(cè)配套設(shè)施不齊全

洪水發(fā)生過程中，缺少對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)水位和流量的監(jiān)測(cè)，例如對(duì)共產(chǎn)主義渠劉莊閘和鹽土莊閘、小河口閘以及滯洪區(qū)內(nèi)關(guān)鍵水尺（牛寨水尺、曹灣水尺）的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等。安陽市水利局反映，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建成于2001 年6 月，目前只有13 個(gè)雨量站能使用，無法連接100多個(gè)已建雨量站，加上功能不完善，缺少實(shí)時(shí)校正，不能與新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兼容，嚴(yán)重影響了對(duì)雨情水情汛情的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握。

7 結(jié)語

本次洪水“雨量、洪量、水位”均創(chuàng)新高，呈現(xiàn)高水位、低流速的特點(diǎn)，這是對(duì)衛(wèi)河、共產(chǎn)主義渠防洪工程的考驗(yàn)。雖然奪取了防汛抗洪的勝利，但是更需總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為將來抗汛防洪提供參考，以適應(yīng)新時(shí)期的防洪形勢(shì)。根據(jù)實(shí)測(cè)的洪水?dāng)?shù)據(jù)，調(diào)整設(shè)計(jì)水位和堤防超高，對(duì)衛(wèi)河、共產(chǎn)主義渠進(jìn)行綜合性治理，加大河道清淤力度，提升共產(chǎn)主義渠和衛(wèi)河行洪能力，完善水文站網(wǎng)的體系建設(shè)，加強(qiáng)水文監(jiān)測(cè)配套設(shè)施建設(shè)，為有效科學(xué)防洪、減少洪澇災(zāi)害提供保障，全面提高防汛現(xiàn)代化水平。