基于东苕溪流域洪水调度新的思维

江 辉，汪建江

(杭州市余杭区人民政府防汛防旱指挥部办公室，杭州311100)

1 基本概况

东苕溪干流南苕溪发源于天目山南麓，流经临安、余杭与中苕溪、北苕溪汇合，始称东苕溪。东苕溪流经瓶窑至德清与苕溪导流港连接，至湖州与西苕溪汇合，向北流入太湖。干流全长143 km，流域面积2 267 km2。瓶窑以上总集雨面积1 420 km2，苕溪水系源短流急，每逢汛期，山洪直下，水位猛涨，常有险情，严重威胁苕溪两岸人民的生命财产安全。故苕溪两岸筑有较高堤塘保护，特别是右岸的西险大塘，更是省会杭州及杭嘉湖地区广大人民生命财产和万顷良田的防洪屏障。

流域内南苕溪上游建有大型水库1座(青山水库)中型水库1座(里畈水库)，支流中、北苕溪上游各建有中型水库1座(水涛庄水库及四岭水库)。经过整修加固后的西险大塘防洪能力也已达到100 a一遇，并且在中游改造完成了南湖、北湖滞洪区，同时建立了潘板、张堰、上南湖、长乐、永建等非常滞洪区，改建了一大批沿塘涵闸，对下游的导流港进行了开挖疏浚，初步形成了拦、滞、御、导、排一系列较为完整的防洪体系。

2 探索思路

东苕溪流域由于具有保护范围广、水系复杂、工程众多、地形多变等特点，历来是浙江省防洪调度的重点和难点。从近年来的防洪工作实践来看，东苕溪流域的防汛防洪工作仍然不轻松，还存在一些深层次的问题，下面就此谈几点体会。

2.1 治水理念亟待更新

我们今天的治水理念与20 a之前并没有根本性的转变。“一场洪水——建设新防洪工程——更大的洪水——建更高的防洪工程”，人们一直在人与洪水竞争的怪圈里循环。我们要尽快从这个怪圈里跳出来，要对洪水及治水理念有一个新的认识。

首先，洪水是一种自然现象，正是因为人类的活动，压缩了洪水的空间。其次，洪水对于人类的生存是必需的。地球生态系统得以维持，正是由于洪水、台风、地震、火山喷发等“自然灾害”的缘故，如果没有这些自然现象，那么世界生态平衡也被破坏。再次，虽然目前人类社会的科技水平已经到了非常发达的时代，但是在自然界面前，人类始终是渺小的，我们不可能完全战胜或控制洪水，只能是通过一些积极的措施来尽量规避洪水给人类带来的风险。由此可见，洪水并不是人类的敌人，而是人类的朋友，我们不能把洪水称为“洪魔”。

正确认识了洪水之后，接下来就是我们要采取怎样的治水理念。当前我们的治水理念是“兵来将挡，水来土掩”，这样我们不断地建设防洪工程，可以说，只要有洪水威胁就有防洪工程。但是建设了防洪工程之后，我们却面临了新的问题:

1)很多防洪工程建成后往往达不到预期的效果，因为它需要其它工程与之配套才能发挥效益。例如杭州西险大塘按照百年一遇的防洪标准建设，但是实际上远远不能发挥百年一遇的防洪作用。

2)工程与工程之间的作用相应制约或抵消，从而整体防洪能力无法提高。比如水库工程经过大坝除险加固可以进行大流量调洪，但是下游河道就会吃不消;河道疏浚工程减轻了上游的防洪压力，但同时却给下游增加了压力。

3)越来越庞大的工程体系给工程管理和运行维护造成很大难度，管理和运行成本高起，公共财政压力很大。

4)大规模的防洪工程多少会对环境和生态系统造成不良影响，这种影响往往是无法估量和不可逆转的。

国内外的防洪实践证明，防洪工程建设到一定程度，就无法再发挥明显的效益。从东苕溪流域的整体来看，防洪工程建设已接近这种程度，一味地以建设防洪工程来防洪已不是最好的办法了。城市化、工业化快速发展的今天我们怎样防洪?关键是要转变治水理念，即从“抗御洪水”转变为“管理洪水”，从“工程水利”转变为“生态水利”。

2.2 实施可调控的洪水管理模式

既然洪水是人类的朋友，我们就要试着和洪水和谐相处，实施“洪水管理”，这个管理模式的基本思想就是:首先把洪水作为一种资源来管理。在现有的工程基础上，减少大规模的防洪工程建设。其次，根据东苕溪洪水的特点，划定不同等级的淹没区。没有洪水时，淹没区照常生产和生活。洪水来临时，根据洪水大小及时撤离相应淹没区内的人员和重要设施。第三要建立完善的洪水补偿机制。淹没区使用后，对有关群众或单位进行足够的补偿。

这种防洪模式具有以下3个优点:

1)防洪工作得到简化，淹没区以外的地区防洪压力大为减轻。不必像现在这样全民防洪、全线防洪，充分体现了“以人为本、人水和谐”的思想。

2)防洪成本大大节约。为了说明这一点，我们来做一下简单测算，以余杭区为例:①每年投入到防洪建设上的省市区镇各级经费不会少于1亿元，20 a为20亿。如果采用新的防洪模式，建设资金至少可以减少一半。②如果20 a内发生一次20 a一遇的洪水，直接经济损失约为5亿元(1996年“6.30”洪水经济损失7.2亿元，1999年“6.30”洪水经济损失7.86亿元)。③如果用洪水管理的模式进行防洪，20 a一遇淹没区补偿的费用约为2亿元(按2万人每人1万元估算)，淹没区外的其它损失约3亿元。由此可见，20 a一遇洪水的防洪成本，按照常规模式为25亿元，按照洪水管理的模式只需15亿元。

3)由于我们把一些低洼或者防洪能力比较低的地方规划为淹没区，因此防洪抢险的工作量大为减少，从而也节约了社会资金。

虽然目前划定的滞洪区和非常滞洪区，已经体现了洪水管理防洪模式的思想，但是由于没有落实完善的淹没补偿机制，实际上是很难操作的。

2.3 进一步发挥大中型水库在洪水调度中的作用

在东苕溪流域的防洪工作中(可能也不仅仅在东苕溪流域)有两个“不相称现象”，一直令我们尴尬:①降雨量与河道水位不相称，低标准降水造成高标准水位。例如在1999“6.30”洪水中，流域最大3 d降雨量为191.7 mm，不到10 a一遇标准，而瓶窑站水位达到7.34米(吴淞基面高程，下同)，为20 a一遇标准。②防洪能力与防洪工程不相称。东苕溪流域的大中型水库和西险大塘的防洪标准都在100 a一遇以上，流域内的其它防洪工程也基本上在20 a一遇标准以上，但是当东苕溪流域遇到20 a一遇洪水时防洪压力却仍然很大，以至于不得不付出相当大的代价来化解洪水的压力，这与普遍达到50 a一遇甚至100 a一遇的防洪工程体系是不相称的。产生这种现象的原因，我们通常以“防洪工程发展的速度跟不上社会经济发展的速度，人类社会的发展压缩了洪水的空间”来解释，这个说法固然没有错，但真正的问题并不在人类的经济发展上，也不在防洪工程本身，而在于非工程体系上。

水库调度是防洪调度的第一步也是最关键的一步，直接关系到整个流域防洪调度的成功与否。水库放不放水、放多少流量、什么时候放、放多长时间，这些因素都会影响整个流域的防洪，而其它工程(如河道闸站、蓄滞洪区等)就相对单调。因此东苕溪流域的洪水调度实际上就是3座水库的调度。但是，当前我们在调度东苕溪洪水特别是中小洪水时难度很大，调洪方式方法上存在着一些问题。

对于东苕溪中小洪水而言，目前常用的“三明治调度法”(洪水前水库预泄打底，自然洪水为中间层，水库再次预泄为盖面)存在很大弊端，从某种意义上讲它增加了防洪调度的风险。在防洪的前期阶段对水库及时预泄是十分必要的，但问题是现在的调度方法没有把握好预泄的时机，造成中小洪水时的被动局面。为避免预泄水与自然洪水重叠，应该拉开预泄的时间，也就是说洪水前的预泄应再提高，洪水开始之后的预泄应再推迟。根据这个原理，可以得到一种新的调洪方法——分块调洪法。其基本思路是:①在一次洪水调度中，把东苕溪流域的水库控制的区域和没有控制的区域分为上下两个调洪区块，上部为732.6 km2，下部为687.4 km2。②洪水前期，三大水库拦蓄，等待下部区域的洪水洪峰通过瓶窑站(一般为暴雨中心出现后的3～6 h)。③测得第一次洪峰流量，摸清洪水底线。然后各大水库根据瓶窑站的安全泄量进行补偿调节。④特使情况，如果下部洪水洪峰直接超过瓶窑站安全泄量，则按照大洪水的调度原则进行调度，确保水库安全。

一场流域性的洪水不可能一下子就是超过20 a一遇的大洪水，前期一般都是小洪水，然后随着降雨过程的拉长而逐渐演变为大洪水。所以在洪水前期按照小洪水的思想来调洪是可行的。但是如果后期真的是大洪水，这样的调度会对它有什么影响呢?我们可以说是不会有影响的，因为一方面“三明治”的第三层预泄只是推迟了几个小时而已，并不是死板地不放水。另一方面，等下游洪峰通过之后，水库可以进行更大流量的下泄，为后期洪水作准备。

从历次主要洪水的调洪过程来看，其实洪水前期预测的水量(“三明治”的第一层)对于水库来说都是比较小的，它对水库的调洪作用也是有限的。现在我们来做一下预泄估算:青山水库以150 m3/s预泄8 h;水涛庄水库和四岭水库均以40 m3/s预泄8 h，这样青山水库预泄432万m3，水涛庄水库和四岭水库各为115万m3。不难计算出，这点水量在水库高水位时的影响≤20 cm，但是这点水量对于下游河道的影响将是2～3 m。为什么在中小洪水时会经常出现意想不到的紧张局面，就是由于水库预泄时机不佳，水量没有与自然洪水错层而造成的。

“分块调洪法”的最大特点是:在中小洪水中，有效地防止洪水“三明治“现象，使控制性水库更充分地发挥了防洪效益，对调度20 a一遇以上的大洪水带来一定的启示。

3 结语

东苕溪流域范围广、水系特殊、工况复杂，流域洪水调度存在不少难点，只有注重防洪工程体系的优化调度研究，认真分析与协调好区域间基于洪水风险的利害关系与矛盾，加强水雨情信息采集、洪水预报、调度方案模拟、调度成果预测评估等综合建设，充分发挥大中型水库的洪水调度作用，使各工程紧密配合，协同作战，才能更好地做好东苕溪流域防洪调度工作。

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