洞庭湖流域特大洪水灾害研究综述

2023-02-28 06:06
中国农村水利水电 2023年2期
关键词:滞洪区洞庭湖遭遇

罗 文 胜

(湖南省岳阳市水利水电规划勘测设计院,湖南 岳阳 414000)

0 引 言

2021年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)《气候变化2021:自然科学基础(Climate Change 2021: the Physical Science Basis)》及其决策者摘要(Summary for policymakers,SPM)获得通过,并于8月9日正式发布。报告警示,人类活动正在影响气候环境变化,从而引起全球范围内极端天气时有发生,其频度、烈度和强度不断上升,给自然生态系统及人类社会造成灾难性后果,世界各地看似不可能遭遇的极端灾害频繁发生。“7·20”河南郑州遭遇千年一遇暴雨,郑州城区24 h 降雨量高达657 mm,持平该地全年平均降雨量,就是发生在眼前的例证。研究表明,东亚地区季风作用在减弱而热带气旋作用在增强,极端气候趋势将更加明显,洞庭湖流域特大洪水发生的可能性在增加,例如2017年6、7月湖南遭遇了极端降雨过程,是近年来范围最广、历时最长、强度最大的。洪水组合恶劣,多个站点超历史。湘江干流全线超保证水位,洞庭湖最大入出流量均为解放以来最大值。历史上长江流域大洪水时有发生,特别是当长江上游洪水与洞庭湖洪水遭遇时,往往形成影响特别严重的灾害性洪水。所以有必要讨论研究1954年长江典型洪水与2017年洞庭湖典型洪水遭遇可能造成的灾害,探讨洞庭湖超标洪水防御预案,为洞庭湖的水利建设和防灾减灾提供参考。本文基于过去的研究成果,首先讨论分析长江和洞庭湖洪水遭遇的特点及遭遇时最不利的情况,其次分析在现有防洪体系下能否应对此种罕见洪水,最后从政策层面讨论新时期防灾减灾的策略。

1 洞庭湖流域洪水特点及灾害研究进展

研究洪水遭遇问题,大致可分三类方法:其一是从水文角度出发研究区域历年洪水资料,该方法是通过统计分析已发生的洪水,归纳洪水的特征及遭遇规律;戴明龙等[1]采用水文统计方法,从长江上游与洞庭湖不同量级的洪水遭遇资料入手,重点研究了遭遇时间、频次、洪峰、洪量的程度等规律。徐卫红等[2]归纳分析洪水遭遇的次数、频率及多时段洪量组成、洪峰流量组成等洪水资料,揭示了洞庭湖流域洪峰、洪量遭遇规律。其二洪水遭遇是一个典型的多变量频率组合问题,对遭遇特点及频率可采用多变量分析方法进行研究。张超等[3]采用Archimedean Copula,建立了基于宜昌和城陵矶水文站洪水实测资料的长江上游与洞庭湖洪水遭遇风险模型。仇红亚[4]等引入椭圆 Copula,分别建立洞庭湖流域多源洪水发生时间、时间-量级和过程遭遇模型,推求多情景下多源洪水遭遇概率,全面揭示了流域洪水发生时间、量级和过程的遭遇规律。其三利用水文、气象资料从天气学角度研究洪水遭遇规律。张萍萍[5]等从大尺度环流背景、天气系统特征以及物理量场特征3个角度出发,分析了1981-2012年共30 次长江上游洪水与洞庭湖洪水遭遇过程,总结出3个不同关键期内消落期、汛期、蓄水期发生洪水遭遇的不同气候特征。田刚[6]等利用水雨情数据和NCEP∕NCAR 再分析资料,针对三峡水库调度的不同关键期,分析了1981-2012年长江上游、洞庭湖流域的洪水、降雨及天气特征,比较了长江上游大洪水形成时,造成上游、洞庭湖遭遇洪水的天气特征异同。结果表明:汛期需防范上游大洪水和洞庭湖洪水遭遇,东部长江中下游副热带高压进退是否明显,中低层洞庭湖是否有明显的反气旋性系统进行持续顶托是长江上游、洞庭湖洪水是否遭遇的关键。

根据过往研究[1-7]可知,宜昌站长江洪水过程主要集中出现于5月中旬到9月下旬,其中6月中旬洪水分布极少。城陵矶站洞庭湖洪水大致分布于5月上旬至11月上旬,主要在6月中旬到8月上旬。一般年份,互相错开的长江干流与洞庭湖水系洪峰,不会形成特大洪灾。但若气象异常,干流洪水提前或洞庭湖洪水延后,干流洪水与洞庭湖洪水遭遇概率提高,就会形成特大洪水。在洞庭湖水系出现异端天气的年份则可能发生极端暴雨形成区域性大洪水。特别是汛期,长江上游宜昌站超过40 000 m3∕s 以上洪水时有发生,洞庭湖也常出现超过20 000 m3∕s以上的洪水,遭遇过程最大可达68 200 m3∕s,在现有统计年份中有超35%年份发生过洪水遭遇,遭遇过程一年最多可出现7次。平均3年就会出现洪水遭遇的情形且洪量大、次数多。

本文重点关注洞庭湖流域的特大洪水灾害问题,所以对洞庭湖控制站城陵矶1952-2020年间发生的洪水资料进行统计分析,如表1所示。在69年的资料系列中,洞庭湖大水年有19次;水位超警时间大于11 d的有8年,如表2所示。

表1 洞庭湖大水年城陵矶站水位及流量统计m3∕sTab.1 Statistics of water levels and flow discharges in flood years at Chenglingji hydrologic station of Dongting Lake

表2 洞庭湖大水年城陵矶站水位超警时间统计Tab.2 Statistics of duration for water levels exceeding the warning stage in flood years at Chenglingjin hydrologic station of dongting lake

若长江干流洪水与洞庭湖洪水错峰,即使洞庭湖发生超额洪水,城陵矶站超警时间也不会太长,例如2017年洞庭湖流域虽发生了超过1954年的超额洪水,但超警时间也只有11 天;如果出现长江干流特大洪水与洞庭湖洪水遭遇时,城陵矶站水位超警时间将持续两个多月,1954年、1998年及2020年发生的洪水即为此类。由此可见,如果2017年洞庭湖洪水与长江干流1954年特大洪水遭遇时,对洞庭湖流域的防洪极为不利。

根据王莉萍等[8]的研究可知长江中下游极端降水过程为7年一遇,流域出现极端降水过程的月份在6-7月,峰值出现在6月。姜彤等[9]的研究表明,在全球变暖的趋势影响下,21世纪长江流域地区的增温可能达到2.7 ℃,导致降水可能增加10%,径流可能增加37%。长江流域发生千年、百年和20年一遇洪水的可能性增大,对应的年份为1870年、1954年和1998年,甚至超过上述频率的特大洪水也可能发生。

陈桂亚[10]对1951-2016年66年长系列洞庭湖四水合成流量特性进行了研究,研究发现如下规律:

(1)进入5月份合成流量快速上涨;6月底合成流量大多大于12 500 m3∕s,之后快速消退。

(2)7月25日之后合成流量大多消退到7 000 m3∕s之下。但峰值也出现在这一期间,除1954年,1998年外,以1952年的30 900 m3∕s 为最大;此外,还有14 a 的合成流量峰值超过20 000 m3∕s。

(3)8月1日之后,合成流量大于20 000 m3∕s的年份有12 a,大于15 000 m3∕s的年份有21 a。过程洪量扣除对应的出湖水量后最大约70 亿m3(2002年),一般在50 亿m3以下。

匡燕鹉等[11]对比研究了洞庭湖典型大洪水,其中1954年湘、资、沅、澧及长江干流连续发生较大洪水,三口洪水占比较大,达到36.5%,但洪峰不明显,且洞庭湖区间与四水洪峰相遇稍有错位。20世纪以来仅次于1954年的典型大洪水1998年的长江洪水,与四水、湖区洪水遭遇,造成了城陵矶站连续5 次洪峰,最大洪峰水位35.94 m,创历史最高纪录。但入湖洪峰最大时四水与洞庭湖区间洪峰错位,三口来水量占20.5%。2017年因暴雨带在洞庭湖周边来回移动,区间产流比较集中,四水洪峰的入湖时间更为接近,四水合成洪峰流量达到51 400 m3∕s,且与洞庭湖区间洪水重叠。最大洪峰流量达到21 600 m3∕s,而三口来水量仅为6.1%。受湘、资、沅三水及洞庭湖区间来水的共同影响,入湖组合洪峰达到75 500 m3∕s,是洞庭湖历年来的最大洪水过程。7月4日城陵矶站出湖洪峰达到49 400 m3∕s,为1954年以来最大出湖流量。如果该洪水与1954年长江洪水遭遇,三口来水占比达到1998年的20.5%,或者接近1954年极端情况的36.5%,将会造成洞庭湖流域严重的洪涝灾害。

综上所述,洪水遭遇规律和气候变化趋势都预示着洞庭湖流域有发生超过1954年洪水的可能,如果发生1954年或1998年特大长江洪水与2017年洞庭湖区洪水遭遇的情况,可能造成非常大的灾害,有必要未雨绸缪,研究超额洪水的危害,并在现有防洪体系条件下寻找防灾减灾的对策。

2 现有洪水灾害防御体系

长江防洪的基本原则是“蓄泄兼筹,以泄为主”,“江湖两利,左右岸兼顾,上中下游协调”。防洪体系包括工程和非工程措施两部分,工程措施主要由堤防、水库和蓄滞洪区组成,辅以河道整治。防洪调控的基本方式为:①以堤防行洪为基础,发挥河湖槽蓄作用;②以山区控制性水库为主要调控手段,使洪峰在人口较少的山丘区调蓄,缓解人口密集的中下游平原区防洪压力;③遇超额洪水来临,耗尽水库蓄洪能力,堤防保证水位接近或达到时,启用中下游蓄滞洪区,接纳超量洪水,保障重点地区和水库的安全。非工程措施包括[12]防洪保护区土地利用的规范化、预警预报的洪水监测、避险抢险和灾后重建等技术及相应的制度。

长江中游与洞庭湖流域的防洪,主要通过堤防、分蓄洪区和上中游水库群三大体系来实现。现有洞庭湖流域总体防洪标准为20年一遇,发生常遇洪水时,洞庭湖流域和主要支流虽可安全度汛。但毕竟堤防防洪能力有限,不可能抵御大洪峰和超标洪量。

所以防御特大洪水必须结合配套的分蓄洪区共同来完成。目前,三峡大坝建成后,城陵矶至武汉河段行洪能力为60 000 m3∕s。以1954年大洪水为例,按城陵矶调度,城陵矶附近需要218 亿m3的蓄滞洪区,而现有国家要求尽快建设的配套分蓄洪区只有100 亿m3,远远不能满足特大洪水遭遇时洞庭湖区的防灾减灾要求。

而水库群联合防洪调度也是防御特大洪水必不可少的。长江流域在上游综合规划布局了总调节库容1 000余亿m3的水库群,500 余亿m3为水库群预留防洪库容。目前总库容1 亿m3以上的水库102 座可以投入运用,具有800 余亿m3的总调节库容及约396 亿m3的防洪库容,而221.5 亿m3为三峡水库单独运用时的防洪库容。在目前21座水库进行联合调度的条件下,三峡水库用于城陵矶附近地区防洪补偿的库容可以提高到76.8亿m3。长江中游及洞庭湖流域防洪能力进一步提高,遇1954年洪水,超额洪量大幅度减少,分蓄洪区运用的几率和数量均进一步减少。同时洞庭湖“四水”有大型水库19座,随着沅澧水上游五强溪、江垭、皂市等大型水库的建成,为下游预留防洪库容61.54 亿m3,增大了调蓄洪水能力,可以有效缓解四水对洞庭湖水灾的危害[13-16]。

非工程措施方面,长江流域内初步建立了水情信息采集系统,已建成报汛站超过7 000 个,正在逐步完善其他预警预报通信系统及各种防洪管理的法律法规等非工程措施。

3 现存防洪问题及对策

现有的防洪体系包括工程和非工程措施两部分。工程措施存在的主要问题有如下几点:其一长江中游防洪规划与河道的实际泄洪能力不相符。长江防洪规划[17]主要以1954年洪水为依据,而长江中游河道已发生很大改变。1998年洪水时,城陵矶附近螺山站水位比1954年高1.84 m 同流量(60 000 m3∕s 左右)水位较1954年大幅度抬高。城陵矶设计水位34.4 m下城陵矶—汉口河段实际泄洪能力从65 000 m3∕s 降至61 500 m3∕s,城陵矶附近分洪量将显著增加,需要的分洪量也将远超规划的分洪量。而新批准的长江流域综合规划[18]在城陵矶附近只安排了100 亿m3分蓄洪区建设,长江中游分蓄洪区规模与需求存在很大差距,导致长江干流及洞庭湖流域防洪存在巨大风险。三峡水库运行以来,长期超汛限水位运行使长江中下游河道行洪能力萎缩,清水冲刷还进一步增加了堤防安全性的风险。其三,严重滞后的蓄滞洪区安全建设,且安全设施薄弱。大多数蓄滞洪区形成了较高的人口密度和产业集聚,一旦遭遇洪水淹没损失大,无法实现适时适量分洪。

非工程措施存在的主要问题[19]如下:其一水库调度规范化管理程度不高:水库调度存在管理权限不明、调度方案及决策程序复杂等问题;大范围水库群联合调度精细化不够,联合调度信息智能化水平不高,在深度和广度方面拓宽不足;水利工程多目标综合调度手段模式有限不能满足综合调度需求。其二预报预测精准度不够:短期水文气象预报有较好的精度和可靠性,中期预报能把握良好趋势,而针对超强降雨的落区及持续时间把握还相对不足;长期预报的手段还较为单一,不能进行很好的延伸期、月尺度的预报。其三蓄滞洪区的规划管理有待进一步完善,尤其是蓄滞洪区日常的建设管理以及蓄洪运用管理。其四对超额洪水的认识还有待于进一步提高,避免思想麻痹被动防御。

笔者认为,在全球气候变化等更大不确定性因素影响下,三峡工程建成后洞庭湖流域防洪安全仍然需要切实可行的对策。要从战略的高度来认识洪涝灾害的突发性、危险性、危害性和可能性,真正从思想上做到有备无患,未雨绸缪,才有可能在发生特大洪水的情况下,确保堤垸水库及洞庭湖流域的安全。

为此,笔者通过对国内外[20-31]防洪减灾的发展过程及相关的理念、政策及措施的分析,发现欧洲、美国和日本等发达国家的防洪减灾策略,都从以工程措施为主逐步过渡到以工程与非工程措施并重的阶段。而且随着未来洪水风险的日益加大,灾难性洪灾威胁更为严峻,对洪水进行风险管控已成为发达国家的共识,并在理论研究与实践应用方面取得了较快的发展。总结国内外的洪水风险管理经验,结合洞庭湖流域的洪灾风险,笔者认为,预防超额洪水要在工程措施上以点、线、面相结合,辅以非工程措施,形成立体的全方位的洪水防御管理模式。

点:即调控节点也是预报节点。根据防洪调度目标确定相应调度对象--防洪工程(水库、蓄滞洪区、泵站、涵闸、引调水工程等)所对应节点的水位和流量。水库的水位直接关系到水库的防洪库容,入出库流量将影响上下游的洪水淹没情况。蓄滞洪区控制点的水位决定淹没高度和范围及与之对应的防洪措施,入出蓄滞洪区的流量将影响淹没时间。数据的及时性和准确性,直接影响下一步防洪调度规划和实施。总之,所有控制节点的水位和流量数据是防洪调度的基础也是决策的依据,通过明确不同控制节点达到或超过不同控制水位、流量后的应对措施,可以为应对流域超标洪水做好准备,一旦发生流域超标洪水时,就能预判、规避及控制风险。

线:即堤防河道,是连接点和面的通道,决定蓄洪和行洪能力的大小。堤防河道的槽蓄和下泄能力是防洪调度的重点影响因素。长江中下游防洪治理的方针是“蓄泄兼筹,以泄为主”。槽蓄和行洪能力较好的河道,能充分发挥河道的蓄泄洪能力,安全下泄洪水;堤防设计水位相应的流量决定了洪水泄入下游的水量,超过上述泄流量的超额洪量,须利用蓄滞洪区计划分洪进行妥善处理。因此根据蓄泄关系确定堤防设计水位,安排相应的超额洪量。线的槽蓄及行洪能力起着承上启下的作用,线的合理规划设计直接影响着洪水的安全下泄及蓄滞洪区的分洪量。

面:即上中游的水库、大型湖泊和蓄滞洪区的蓄水面积。这是减小超额洪水灾害的关键因素。长江干流高洪水位通过三峡工程及上游水库群联合调度进行削峰以降低其危险性;入洞庭湖洪峰则可以利用洞庭湖流域各支流水库对其进行削减,但由于洞庭湖流域洪水与长江干流洪水的组合与遭遇并不确定,且上中游支流尾闾的防洪任务也很重,因此,应由水库拦蓄或支流蓄滞洪区一起解决超过安全泄量的部分洪水。

综上所述,如图1所示控制节点的水位和流量是防洪规划调度的基础,为线、面调度规划提供及时准确的信息;由控制节点之间的堤防河道组成蓄泄洪通道,为洪水的安全下泄提供保障;而水库、湖泊及蓄滞洪区是防御超额洪水的关键,通过全流域优化调度使超额洪水的危害降到最低。三峡工程及洞庭湖流域其他干支流水库建成后,进行联合调度将增强洪水的调控能力,降低超额洪量,从而减少分蓄洪区运用几率,但相对于峰高量大的长江洪水来说,水库库容不足仍然存在,确保洞庭湖流域及下游的防洪安全还需要利用蓄滞洪区,蓄滞洪区实现适时适量分洪是防御超额洪水不可缺少的重要因素,如何管理蓄滞洪区将是防御超额洪水成败的关键,可以借鉴国外的经验,结合我国国情寻找适合洞庭湖流域蓄滞洪区运用管理的模式。

图1 立体防洪示意图Fig.1 Three dimensional flood control diagram

面对极端天气,欧美、日本等国开展了应对措施方面的研究,并制定了相应的规划与对策。欧洲2002年8月至9月,发生了500年甚至1 000年一遇的特大洪灾。为此,欧盟议会2007年10月发布了《欧盟洪水风险指令》以应对今后可能发生的超额洪水灾害,由被动防御理念转变为主动管理的思想,制定了相应的对策与规划,防御看似不可能发生的超额洪水,同时接受洪水风险存在的现实,克服对洪水的恐惧心理,学会在洪水风险中生活。具体对策包括:为洪水提供空间、与空间规划相结合创造洪水景观等。

例如英国政府Life 项目中基于“与水共存、给水以空间、零碳排放”等3条基本原则的洪水风险管理方法,在对洪水多发地区进行风险等级评估后,按等级进行综合设计规划。依据洪水风险等级确定城市建筑物及其用途,如医院、学校、应急服务等最重要的基础设施应远离洪水威胁的区域建设;而公园、景观、可再生资源发电等对洪水不敏感的设施,可在允许洪水淹没的区域设置。在洪水风险管理与居民生活质量综合考虑的基础上,促使城市发展更加可持续。[32]

注重预警预报机制建设是美国的应对策略,在两级联邦、州预警预报中心,设有专门负责水灾水情的预警预报部门。通过广泛应用贝叶斯定理(Bayesian)进行洪水灾害预警预报,使得水灾预警预报的科学性和准确性有较大提高。当前可以提前半个月左右发现重大水灾预警,空间上能达到80 km 的精确度,具有每10 min更新一次的频率。

同时,美国建立了完备的洪水保险法律制度,参加洪水灾害保险由原先的自愿性上升到强制性保险。拥有水灾风险转移机制的洪水保险制度,就是一种主体承担责任的转移方式,基本功能就是将不确定的、巨大的水灾风险及损失转移到市场,并转化为确定的、小量的支出,减少居民、企业自身的责任承担,减少公共财政支出并能够为灾后重建提供资金的作用,从而能够起到在较短的时间内稳定生产、生活,提升应对水灾的保障能力[33]。

日本为应对超额洪水从“洪水风险意识的重建”、“设计洪水的修订”和“洪水管理的流域化”3 个方面实施。设计洪水修订方面,结合降尺度的气候模型,日本国土交通省修订了洪水管理计划,出台了用于基础设施的防洪设计的新的设计洪水过程线。在流域化洪水管理方面,提倡所有利益相关者包括相关企业和居民等共同存蓄雨水和延缓雨水汇集;对于洪滞区来说,淹没区的确定结合了最新的堤防布设规划,引导城市住宅向低风险区发展,从而有效降低经济损失。同时,防洪减灾在已有工程措施的基础上,还结合了非工程措施。例如,根据早期预警当地政府可快速引导公众,开展灾前准备和应急撤离疏散,以降低洪灾对经济社会的影响;开展气候变化影响评估,进行社区型安全疏散演练,加强利益相关者之间的协调合作,实现灾害时相互支持和自救,提升社区韧性是让人们在洪水中得以生存的关键所在。

2000年以来,日本极为重视对公众洪水风险认知和避灾行为的研究。在对居民可接受洪水风险的程度及其影响因素、参加防灾活动的意愿及其影响因素、民团避难行为等方面做了大量研究。研究表明,公众参与程度的深浅直接影响到灾害损失的大小,严重影响到灾后的社会稳定和重建进程。针对频发的洪水,总结经验教训,并于2015年5月修订了《洪水风险管理法》,定义了可开展救援的最大降雨量,逐步完善洪水管理措施。2017年 5月,进一步修订了《洪水风险管理法》,成立巨灾洪水管理委员会,在提高公众防洪意识、保护伤残人员、促进经济发展等方面起到了积极作用[34]。

结合国外“给洪水以回旋空间”,“与空间规划相结合创造洪水景观”的河道及蓄滞洪区整治理念对洪水风险管理提供了非常有益的借鉴。能否因地制宜,恢复洞庭湖流域的“水乡风光”,开展洪水景观的规划与设计,提供开放的空间,平时供人们消遣娱乐,洪水期提供足够的行洪通道,保证超额洪水有渲泄之处。

郭铁女等[35]按照蓄滞洪区启用几率和保护对象的重要性,将蓄滞洪区分为重要、一般、保留区和重点4 类:使用几率较大的蓄滞洪区为重要区;为防御1954年洪水还需启用的蓄滞洪区为一般区;用于防御超标准洪水或特大洪水的蓄滞洪区为保留区;防御类似1870年特大洪水的重要措施为重点蓄滞洪区。根据分类进行分区管理,对重要蓄滞洪区和一般蓄滞洪区规划为洪水资源化区域,根据洪水发生几率确定相应的控制节点水位及蓄洪淹没面积,进行引洪蓄水,维持蓄滞洪区的分滞洪功能,部分调整修复与洪水相适应的生态环境,同时,调整产业布局和结构,形成自身适宜的发展模式,在此区域内进行洪水景观规划与设计,建设与洪水相关的主题公园,提供洪水体验、避难训练、洪水自救等,变水害为水资源进行资源化处理,减轻分洪损失与国家负担。对蓄滞洪保留区和重点区可基本不限制其发展,进行预报预警通信系统的建设,加高加固围堤及确保避难转移道路的安全、超标洪水和特大洪水来临时,及时有效地转移群众,保证人身安全的基础上,分蓄超额洪量,保证洞庭湖流域的整体安全。

防御洪水仅依靠防洪工程体系始终是有限的,要减少超标准洪水可能造成的损失,非工程措施建设还需要加强,防洪工程与非工程措施相结合,才能构成安全的长江综合防洪体系。因此,针对流域超标洪水,重点研究长江流域防洪工程体系布局和联合调度运用,这是有效应对流域超标洪水,使洪水灾害最小化的关键一招和胜负手。洞庭湖流域防洪体系必须采取综合措施,即以三峡工程为骨干,堤防为基础,干支流水库、蓄滞洪区相配套,结合封山植树、退耕还林的水土保持措施,平垸行洪、退田还湖的河道整治及非工程防洪措施组成综合防洪体系。通过有序协调长江上游及洞庭湖流域水库、蓄滞洪区、堤防、泵站等水工程,明晰堤防在行洪、水库在拦蓄洪水、蓄滞洪区在分蓄洪水、泵站在限滞洪水等方面的作用。搭建长江流域“行、拦、分、排”多维防洪空间布局。逐步由单一工程“防洪能力”向工程群组“防洪合力”集成的转变,制定相应的洪水防御“作战图”。

同时,加快防灾减灾高新技术的研究与应用,在洪水管理过程中利用无人机监测、视频测流、5G网络,把点、线、面的监测信息输入到虚实结合的洞庭湖流域模拟系统中,进行洪水预报、灾害预警等基础工作,并利用AI 技术针对不同的洪水规模进行洪水最优化管理,做到及时有效的运用防洪工程、蓄滞洪区,将灾害降低到最小。

4 结 论

基于过去的研究成果和现有的水文资料,梳理总结了洞庭湖流域洪水规律和防洪策略的研究进展,并重点对目前防洪减灾中存在的不足进行了说明。在此基础上,提出了建立点、线、面工程措施与非工程措施相结合的全流域立体防洪策略:①提出未来防御洞庭湖流域超标洪水,基础是堤防及河湖槽蓄能力,调控以联合调度控制性水库群为主要手段,辅以蓄滞洪区作为最后手段来保证防洪的最终安全。②以非工程措施来推动洞庭湖流域特大洪水风险管理,辅之以风险分担与补偿的洪水政策,进一步完善洪水管理的法制体系,将洪水风险控制在可承受的限度之内,包括加快推进洪水灾害智能监测预警系统、防汛指挥调度信息系统建设,增强防汛抗洪抢险救灾组织动员能力,提高水文气象及时准确的监测预报水平等。同时,结合洞庭湖流域洪水防御工作实际,按照“超标洪水不打乱仗,标准内洪水不出意外”的目标要求,在系统梳理洞庭湖防洪体系现状的基础上,研究制定洞庭湖超标洪水的防御原则和目标,通过对超标洪水防御工作全链条作出全面安排,进行洞庭湖超标洪水防御预案的编制,为超额洪水防御及时提供有力的技术支撑。

解决洞庭湖流域现有蓄滞洪区在建设、运用方面的问题,通过借鉴国外的经验,以建立建全防洪减灾法律法规制度为基础,开展和实施洪水风险管理,辅之以洪水风险分担与补偿政策。通过明确不同控制节点达到或超过不同控制水位、流量后的应对措施编制洪水风险图,进行土地利用规划的分区管理。同时探讨洪水风险分担与水资源使用权补偿制度,推行洪水资源化,加快蓄滞洪区的建设,在超额洪水来临时,能够适时适量分蓄洪水,将洪水风险控制在可承受的限度之内,保障洞庭湖经济社会的有序发展。

5 展 望

水利部高度重视智慧水利建设,并于2021年12月23日召开推进数字孪生流域建设工作会,将推进智慧水利建设作为推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一进行全面部署。通过数字孪生流域和数字孪生工程建设,强化“四预”(预报、预警、预演、预案)功能,提升水利行业的信息网络化、数字化、提高智能化监测、调度、管理水平,实现从被动应对向主动防控的转变的水安全风险管理。本文提出的建立点、线、面工程措施与非工程措施相结合的全流域立体防洪策略,与数字孪生流域中建立天地空一体水利感知网的概念相适应,以点、线、面感知层的数据资源,通过云计算对数据进行智慧处理,优化防洪资源,从而达到防灾减灾目的,进而为“四预”的实现奠定基础。

猜你喜欢
滞洪区洞庭湖遭遇
大陆泽蓄滞洪区滏阳河老油召桥至老北定桥段工程地质问题概述
洞庭湖
胖头泡蓄滞洪区的工程管理制度与职责探析
轻松松聊汉语 洞庭湖
预防遭遇拐骗
“迟到城”里的遭遇
“祝遭遇各种不幸”
好一个洞庭湖
潖江蓄滞洪区建设与管理初探
洞庭湖的麋鹿