台风“烟花”影响期间上海市水闸泵站运行调度分析

李晓云，蔡 浚，羊 丹

（上海市水利管理事务中心，200002，上海）

上海濒江临海，因水而生、依水而兴，但也面临风暴潮、流域洪水、区域涝水等多种水灾害侵袭。2021年第6号台风“烟花”影响期间，太湖流域普降大到暴雨，又恰逢天文大潮，形成“风、暴、潮、洪”四碰头，造成全市多个水利控制片水位频超防汛警戒水位，其中金山、青浦等区超历史最高水位，全市水闸泵站按照防汛防台预警响应和运行调度要求，及时开展内河水位预降和防汛挡潮排涝，充分发挥水利工程综合效益，有效抵御台风“烟花”侵袭。

截至2021年6月底，上海市共有水利工程设施2 837座，其中市管25座、区管338座、镇管2 442座、其他（非水务部门管理）32座，涉及全市16个行政区、14个水利控制片、309个圩区。按工程类型划分，全市水利工程设施中有水利枢纽16座、节制闸805座、船（套）闸147座、泵闸1 555座、泵站206座、涵闸105座、橡胶坝3座。

一、“烟花”台风期间相关情况

1.台风概况

2021年第6号台风“烟花”于7月18日2时升格为热带风暴，21日11时升格为强台风，25日12时30分前后在浙江省舟山普陀沿海登陆，登陆时中心附近最大风力13级（38m/s），26日9时50分前后在浙江省嘉兴市平湖沿海再次登陆。7月25日正值天文大潮期，“烟花”登陆前后，上海出现风、雨、潮三碰头，叠加影响大。7月30日20时被中央气象台停止编号，其生命周期是台风平均寿命的2倍多。

2.台风影响期间潮汐情况

台风期间恰逢天文大潮汛，同时受黄浦江上游来水影响，7月26日（农历六月十七）上海市苏州河河口黄浦公园站最高潮位5.49 m，超警戒0.94 m，居历史第三高潮位。期间，黄浦公园站潮位整体抬升，最大增水达1.40 m，最高低潮位达2.81 m，低潮抬升对沿线泵闸排水带来不利影响。

3.全市各水利控制片雨量情况

台风影响过程中的雨量为上海市近10年来最大，从各水利控制片水位站降雨量分析，浦东片奉贤南桥站降雨量最大，为481 mm；其次为浦南东片金山张堰站，降雨量为417 mm；淀南片、淀北片和青松片降雨量300～400 mm，嘉宝片、蕰南片200～250 mm，三岛片150～200 mm。

二、防汛防台预警和泵闸调度情况

1.防汛防台预警

“烟花”台风预警期间，上海市防汛指挥部办公室共发布预警7次，历时128 h，其中Ⅲ、Ⅳ级各3次、Ⅱ级1次。具体为：

7月23日7时发布防汛防台预警Ⅳ级，24日8时40分调升为Ⅲ级,24日20时又调升为Ⅱ级。随着“烟花”台风对上海影响的减小，7月26日11时预警由Ⅱ级调整为Ⅲ级，26日16时更新为Ⅳ级，26日22时15分又更新为Ⅲ级，27日6时20分调整为Ⅳ级，至28日15时全市解除预警。

2.泵闸调度指令

为有效应对“烟花”台风，上海市共发布泵闸运行调度指令8次，其中2次为全市水闸泵闸排水调度指令、4次为协同流域泄洪调度指令、2次为圩区调蓄调度指令。具体为：

从7月22日10时起，要求全市水闸停止引水并预降内河水位达到控制要求，7月24日9时30分起水闸泵站全力排水。从7月26日21时30分起，要求蕰东、蕰西水闸联合调度运行，协助太湖流域下泄洪水，7月29日10时要求蕰西闸门开度控制80 cm泄洪；从7月29日13时起要求淀东、淀西水闸联合调度运行，淀西闸门开度控制80 cm泄洪。至7月31日12时起淀东、淀西水闸停止泄洪，8月1日12时起蕰东、蕰西水闸停止泄洪。从28日10时起，青松片内各圩区在保证安全前提下，停止向外河排水，待青松片水位降到警戒水位后，圩区恢复排水。

3.泵闸运行情况

（1）闻汛而动，提前预降内河水位

全市14个水利片自7月22日10时起，全部水闸转入防汛调度模式。中心城区主要蓄水片区为蕰南片，要求按2.0 m水位进行预降，其他水利片按2.4 m水位实施预降。同时，全市各圩区按最低水位控制进行预降，最大限度地腾出蓄水库容。

据统计，从7月22日10时起至23日12时，全市各水利片一线147座水闸实施预降水位，利用2个潮次抢排，累计排水218个闸次，总历时860 h，排水量约2亿m3；各水利片泵站动力强排总历时28 h，排水量55.46万m3，赶在“烟花”降雨影响前，将各水利片内河水位降至1.40～2.40 m，其中蕰南片预降水位最大，达到0.65 m。同时，2 100余座圩区排涝泵闸强排预降，各圩区水位均预降至最低水位，全市腾出库容约3.5亿m3，为防范“烟花”可能带来的强降雨争取了时间空间。

（2）泵闸联动，全程调度片区排水

在各水利片持续预降内河水位基础上，从24日9时30分起全市所有水闸、泵站能排则排，全力降低各水利片区和圩区水位，为后续区域洪水调蓄做好准备。

24日20时，启动Ⅱ级响应，全市所有水闸泵站全力排水，潮汐落差大的河道水闸乘落潮开始，立即开闸排水；其他河道泵闸利用动力进行全力强排，尽最大能力降低内河水位。

据统计，7月24日8时至28日15时Ⅲ级及以上应急响应期间，全市共200余座一线泵闸累计排水1 200余闸次，总历时4 900 h，排水量约7.2亿m3；泵站排水总历时9 200 h，总排水量约2.1亿m3，全市累计排水量达9.3亿m3。

（3）调蓄互动，持续做好台风过境后排水

①协调青松片圩联合调度。应急响应结束后，全市大部分地区内河水位仍超警戒值，特别是青松片水位居高不下，青浦部分地区受淹严重。为加快西部地区河道排水，自28日10时起，青松片内各圩区在保证安全前提下，停止向外河排水，在青松片水位降到警戒水位后，圩区恢复排水。

②协助太湖流域行洪调度。据太湖防总办指令，上海市自7月26日22时起在控制嘉定南门不超过3.4 m前提下，蕰东、蕰西水闸加强联合调度全力配合行洪。29日17时在控制青浦南门不超过3.3 m前提下，淀东、淀西水闸加强联合调度全力配合行洪。

三、运行能力调度分析

1.运行能力调度分析

台风预警期间，全市14个水利片泵闸运行调度及时高效，全面发挥了水闸工程防汛排涝作用。其中蕰南片和崇明三岛水闸调度平稳，内河水位基本控制在3.0 m以内；淀北片、淀南片和浦东片，内河水位控制在3.8 m防汛保证水位以下；浦南东片、嘉宝北片和青松片内河水位高、防汛压力大，片区内水闸泵站全力排水，多条河道水位超出历史最高水位。

①蕰南片和崇明三岛。蕰南片水闸虽自排能力有限，但强排动力大，排水速度快；崇明三岛因处长江口，沿江水闸赶潮动力强。此次台风预警期间，4个片区降雨量相对较小，在前期内河水位预降的条件下，水位未超过警戒值，片区内部分日常引水口门乘潮自排次数较少，强排能力未全部用足，防御能力尚未全部发挥。

②淀北片、淀南片和浦东片。淀南片和浦东片水闸赶潮动力强，排水条件较好；淀北片虽有部分水闸自排条件弱，但强排动力较好。台风预警期间，3个片区雨型分布较为均匀，经泵闸综合调度运行，片区内河水位控制较好，未超过片区防汛保证水位。

③浦南东片、嘉宝北片和青松片。此三片区地势低，强排动力配置较少，其中浦南东片、嘉宝北片基本没有强排动力。台风预警期间，受上游行洪影响，三片区内河水位上涨迅猛，浦南东片和青松片内河水位均突破历史最高值，片区所有水闸泵站全力投入运行，但总体排水动力不足，防汛形势严峻。

④浦南西片、太南片、太北片、商榻片。此四片区为敞开区域，防洪除涝由片区内各圩区承担。台风预警期间，水闸泵站排水能力满足排水需求，圩区内河水位控制较好，未超过圩区防汛保证水位。

2.泵闸能力减弱分析

（1）部分水闸重要设施设备进水

受“烟花”台风影响，部分水闸配电房、泵房或液压启闭机等主要机电设备进水，影响个别闸次排水运行。如闵行区北沙港套闸机房进水，淡水河水闸液压启闭机进水，蒋家港泵闸配电房、泵室进水，致使泵闸不能排水。崇明区新河港南水闸配电板进水无法供电，致使泵闸不能排水。

（2）闸外水位抬高造成排水困难

台风预警期间，因上游行洪、潮位抬高，部分水闸不能进行自排泄洪，片区防汛压力增大。受影响水闸主要分布：

①苏州河沿线。北新泾泵闸及沿河以上口门全部无法自排，只能实施开泵连续强排。

②黄浦江沿线。松江区华田径水利枢纽及沿河以上口门全部无法自排；油墩港水闸1/2自排次数受影响。

③浏河沿线。嘉定区孙浜水闸及沿河以下口门随浏河水闸同步运行排水；沿河以上口门距离浏河水闸较远，无法自排。

四、思考与建议

1.健全预报预警机制，未雨绸缪，夯实防汛防台工作基础

上海市各级水利部门积极组织开展防汛防台预案修编、隐患排查、除险加固、培训演练、物资保障等工作，发挥水利专业优势，厘清水旱灾害防御的工作脉络，形成了“统一指挥、快速响应、联动处置、高效运转”工作格局，有力提升了水旱灾害防御工作组织协调和有效应对的综合能力。

2.强化联合会商研判，科学决策，精准调度泵闸挡潮排涝

一是及时提前预降内河水位，最大限度预留蓄水库容。综合分析“烟花”台风防御前水利片内河水位预降情况，一天两潮基本可降低内河水位13～65 cm，除嘉宝北片、浦南东片和青松片外，一般可降30 cm。嘉宝北片、浦南东片和青松片可再提前1～2天预降内河水位，特别是蕰东水闸和龙泉港出海闸可再加大排水力度，增大片区内河水位降幅。二是重要节点暂停船闸运行，最高流量排除内河涝水。当橙色及以上预警信息发布后，防御能力较弱的嘉宝北片蕰东水闸暂停船舶通航运行，并利用船闸进行排涝（可增加12 m宽排水口门）。三是全力抢修故障设施设备，最快速度恢复泵闸运行。在台风预警期间及后续工作中，全面检查泵闸工程及设施设备状况，重点检查和维护保养泵闸闸门、启闭设备和电气线路，及时消除安全隐患。设施设备一旦发生故障，需及时组织力量进行抢修。同时，加强安全生产监督管理，坚决杜绝违章指挥、违章作业现象发生。病险水闸要严格按批准的调度运用方案运行，严禁超标准运行。四是密切关注天文气象变化，最短时间调整调蓄方式。受降雨程度、天文潮位、上游来水的影响，上海14个水利片区面临险情各不相同，要科学调度全市水闸泵站，协调片与片、片与圩和圩与圩之间的协同排水，协调水闸与泵站排水无缝衔接，排水与挡潮之间的精准转换，充分利用河道潮汐争分夺秒抢时间全力排水，最大限度地发挥水利工程的综合效益。

3.全面总结系统分析，聚焦核心，做实做强防御应对措施

一是综合分析近几年本市防御台风期间河道水资源调度情况，从规划、建设、调度和协调等方面进行系统分析，综合完善水闸防汛防台调度方案。二是结合“十四五”防洪除涝规划，全面梳理水利工程项目实施计划，加快实施一批近期重点防汛基础工程，尽快提高工程防御能力。三是开展病险水闸专项评估，鉴定三、四类水闸运行安全系数，确保工程运行安全稳定。四是加快推进泵闸运行管理信息化建设，加强防汛通信保障，提高数据信息传递效率，为防汛指挥决策提供精准数据。

4.深入开展宣传教育，凝心聚力，最大幅度增强工作合力

一是坚持“早谋划、早准备、早落实”工作原则，做到第一时间启动响应、第一时间部署落实。响应启动后，全员进入全天候、全方位的备战状态。二是强化防汛防台应急预案的修订、演练，落实应急组织，加大安全投入，构建完善科学防范体系，备足备齐各类应急救援设备和物资，确保险情在第一时间能够得到及时、有效处置。三是开展防汛主题宣传活动，大力弘扬生命至上、安全第一的理念，宣传水旱灾害防御、抗洪抢险救灾等知识，进一步增强广大群众的防灾减灾意识，提高防灾避险能力。