2021年漳卫河系洪水调度实践与思考

赵 悦，高建文，杨志刚，陈 旭

（水利部海河水利委员会，300170，天津）

2021 年入汛后，海河流域局地极端强降雨多发频发，漳卫河先后形成2 次编号洪水， 发生历史罕见的夏秋连汛。 海委认真贯彻落实习近平总书记对防汛救灾工作的重要指示精神和李克强总理等国务院领导批示要求，认真落实水利部部署，坚持人民至上、生命至上，锚定“人员不伤亡、水库不垮坝、重要堤防不决口、重大基础设施不受冲击”目标，强化预报、预警、预演、预案措施，立足流域单元， 按照厘米级精度调度岳城水库，积极协调漳河上游水库群联合调度、漳河卫河错峰调度、下游河道分泄调度， 督促指导卫河蓄滞洪区安全运用，最大化发挥防洪工程体系整体效益， 最大程度减轻了洪水灾害损失，为流域防洪、供水安全和经济社会发展提供了有力保障。

一、2021 年汛期漳卫河系雨水情及防汛特点

1.雨水情

2021 年汛期（6 月1 日至10 月20日）， 海河流域漳卫河系先后出现15次主要降雨过程，累计降雨量879 mm，较2020 年（373 mm）多1.36 倍，较常年（452 mm）偏多9 成。 累计降雨量最大的站点为漳卫河系龙水梯站（河南省新乡市）2 375 mm。 受强降雨影响，漳卫河系发生历史罕见夏秋连汛，其中卫河、共渠等5 条河流发生超保洪水。 漳卫河系先后形成2 次编号洪水：7 月22 日6 时， 漳河岳城水库入库流量为2 640 m3/s（22 日9 时洪峰流量4 860 m3/s），被确定为“漳卫河2021年第1 号洪水”；10 月7 日11 时，岳城水库入库流量2010m3/s（7 日12 时洪峰流量2 150 m3/s），被确定为“漳卫河2021 年第2 号洪水”。

2.防汛特点

一是罕见夏秋连汛。 卫河发生有实测记录以来最大降雨和1963 年以来最大洪水，部分站点水位流量超历史极值； 漳卫河系发生自1949 年以来历史罕见秋汛，各行洪河道全线涨水， 超警站点数量历史同期最多；漳卫河系8 个蓄滞洪区启用，转移近65万人。

二是水库效益突出。 受汛情影响，漳卫河系岳城、盘石头、小南海、漳泽、关河、后湾共6 座大型水库水位创历史新高，拦洪蓄洪削峰效益显著。 其中关河水库超设计水位，岳城及小南海水库超设计征地移民线调度运用， 盘石头水库水位超征地高程、未超移民高程。

三是科学精细调度。 立足流域单元，统筹考虑上下游关系，按照厘米级精度调度岳城水库，积极协调漳河上游水库群防洪联合调度、漳河卫河错峰调度、 下游河道分泄调度等，督促指导卫河蓄滞洪区安全运用，最大化发挥防洪工程体系整体效益。

二、洪水调度过程及效果

1.夏汛洪水调度

2021 年6 月1 日漳卫河系进入汛期，截至8 月20 日，河系面平均雨量487 mm。7 月17 日至22 日，受低涡及低空急流共同影响，流域太行山前降大到暴雨，局部降特大暴雨，漳卫河系面降雨量达222 mm，降雨中心卫河元村以上流域总降雨量68.7 亿m3，超1963 年8 月上旬总降雨量（65.06亿m3）， 最大单站降雨量龙水梯站达1 159 mm。受降雨影响，卫河及支流大沙河、共渠、淇河、安阳河发生超保洪水，共渠合河站、卫河淇门站等4 个水文站水位超有实测记录以来最高值，其中合河站最高水位超保0.97 m，淇门站最高水位超保1.93 m。 漳卫河系崔家桥、广润坡、共渠西、良相坡、柳围坡、长虹渠、白寺坡、小滩坡共计8 个蓄滞洪区相继启用。

（1）漳卫河系水库调度

①卫河水库调度。 卫河建有大型水库2 座，分别是淇河上的盘石头水库、安阳河上的小南海水库；建有中型水库16 座，仅3 座有闸门控制，其他均为自然溢洪。 在卫河洪水防御过程中，盘石头水库发挥关键拦洪错峰作用。 盘石头水库主要控制卫河支流淇河， 在洪水来临之前， 水库水位225.31 m， 蓄水量0.822 4 亿m3； 自7月19 日起，水库开始拦洪运用，最大入库洪峰流量2 712 m3/s（超过建库以来最大值），最大下泄流量303 m3/s，削峰率达88.83%，拦蓄洪水2.49 亿m3，有效控制了淇河入卫洪水。详见图1。

图1 夏汛盘石头水库调度情况

②岳城水库调度。 夏汛期间，海委调度直属岳城水库为卫河洪水错峰，有效控制漳河洪水，大幅度减轻下游卫运河、漳卫新河防洪压力。 汛前，岳城水库水位较低，调洪空间较大。 根据气象水文预报，岳城水库入库洪峰流量将达5 000 m3/s（实测洪峰4 860 m3/s），7 月19 日至23 日岳城水库拦洪运用， 关闸将洪水全部拦蓄，削峰率达100%。7 月23 日洪峰过后，根据中期预报成果，8 月上旬漳河上游将发生较强降雨过程，为确保防洪安全，海委调度岳城水库预泄腾库，至27 日最大下泄流量700 m3/s。 7月28日，根据最新预测预报结果，原先判定的两场强降雨过程将大幅度减弱，台风烟花将主要影响漳卫河下游地区，海委经多方案比选提出水库调度建议并经水利部会商同意后果断调度岳城水库闭闸错峰，全力拦蓄漳河上游来水，大幅度减轻下游山东、河北等地防洪压力，为下游防范应对台风“烟花”创造了有利条件。 详见图2。

图2 夏汛岳城水库调度情况

（2）卫河蓄滞洪区运用

卫河干流尚未进行治理， 卫河、共产主义渠河道行洪能力不足，上游无控制性防洪水库，主要靠中游坡洼滞蓄洪水、削减洪峰。 卫河各蓄滞洪区均由河南省负责调度，海委就长虹渠等蓄滞洪区运用问题多次向河南省水利厅提出启用建议，并派出多个工作组、 水文应急监测组前往一线，协助地方做好蓄滞洪区安全运用等工作。 7 月22 日6 时30 分，淇门水位已达到66.1 m 且上涨迅速，此时已超过《漳卫河洪水调度方案》中规定的长虹渠蓄滞洪区启用条件。 22 日8 时至次日2 时， 海委根据卫河洪水演进情况及最新洪水预报成果（卫河、共渠组合洪峰流量将达1 300 m3/s），连续致电河南省水利厅，通报河道关键控制断面水情信息，多次建议立即启用长虹渠等蓄滞洪区， 提前做好卫河、共渠沿线有关区域群众转移避险工作，确保蓄滞洪区运用时人民生命安全。河南省自7 月21 日19 时至30 日0时相继启用了崔家桥、广润坡、共渠西、良相坡、柳围坡、长虹渠、白寺坡、小滩坡等8 个蓄滞洪区， 最大蓄洪量10.68 亿m3， 淹没面积781.41 km2，转移避险64.69 万人。 通过启用蓄滞洪区，有效缓洪滞洪，减轻了下游防洪压力，未发生人员伤亡。

2.秋汛洪水调度

漳卫河系秋汛自8 月21 日开始，至10 月20 日结束，其间面平均雨量393 mm，较2020 年同期多9 倍，较多年同期多1.9 倍。 特别是9 月23日以来，流域接连发生3 次强降雨过程（9 月23 日至26 日、10 月2 日至3日、10 月4 日至6 日），累积雨量大、持续时间长，且降雨落区高度重叠。 受持续性强降雨影响，漳卫河系发生历史罕见秋汛，岳城、盘石头、关河、后湾、漳泽等5 座大型水库水位创历史新高。 共渠合河站、刘庄站和卫河淇门站持续超出警戒水位，合河站连续超警近23 天，最高超1.09 m；淇门站连续超警近17 天，最高超1.50 m；刘庄站连续超警15 天，最高超1.03 m。

秋汛防御过程中，由于前期漳卫河系上游发生多场中小洪水过程，干支流水库进行全力拦蓄，水位均接近或超过后汛期汛限水位，同时岳城水库、盘石头水库设计水位以下均存在移民和征地问题，水库调洪空间极其有限； 漳卫新河辛集闸以下尚未治理，河口建有鲁北化工园区等重要基础设施， 行洪能力仅在1 000 m3/s 左右，漳卫河系骨干行洪河道管理范围内有近70 万亩（1 亩=1/15 hm2）农田，漳河河道滩区内有2 万多人尚未迁出，河道安全下泄流量难以把握；夏汛期间漳卫河启用了8 个蓄滞洪区，大量人员转移， 蓄滞洪区口门刚堵复，极易再次发生险情。 洪水调度面临保水库安全、保下游安全、保大堤安全、保蓄滞洪区安全的多线作战局面，诸多不利因素、多重防御目标高度关联，牵一发而动全身，防御难度呈现倍增放大效应，形势复杂严峻。

（1）漳河洪水调度

在岳城水库调度过程中，海委下足“绣花”功夫，在狭小的调度空间内连续实施精细化调度，力求做到“流量控制到1 m3/s、 水位控制到1 cm”。秋汛期间，岳城水库共计调度27 次，主要分为前期调度、预泄调度、防汛调度、退水调度4 个阶段。 详见图3。

图3 秋汛岳城水库调度情况

①前期调度（9 月17 日至10 月1日）。 9 月中下旬，漳卫河系发生两场持续性强降雨过程， 根据水文预报，后续水库水位将达150 m 以上（水库库区150 m 以下无居民）。 海委积极与河北、山西、河南省水利厅及邯郸市防指协商研判，逐步抬高下泄流量最大至500 m3/s， 至10 月1 日8 时，库水位由145.28 m 上涨至149.59 m（岳城水库此前历史最高水位出现在1971 年，为149.08 m）。 其间岳城水库入库洪峰流量997 m3/s， 削峰率近50%， 有效避免了漳卫洪峰叠加和下游滩区人员转移，最大程度发挥了水库拦洪错峰效益。

②预泄调度（10 月1 日至5 日）。根据气象水文预报，10 月3 日至7 日漳卫河系仍有连续性强降雨天气，预计水位将超过152.10 m（移民高程），秋汛形势更为严峻。 海委滚动会商研判， 经与河北省等方面沟通协调，自10 月1 日23 时起， 水库按最大流量550 m3/s 预泄， 充分利用降雨空隙期预泄腾库，尽可能为后续水库纳洪留出库容， 最大程度减小上下游影响。至10 月5 日22 时，岳城水库累计下泄洪水2.083 亿m3， 将岳城水库水位压减至最低148.36 m。

③防汛调度（10 月5 日至12 日）。国庆假期期间，漳河上游持续大面积降雨，漳河上游关河、漳泽、后湾等水库泄洪流量不断加大，浊漳河、清漳河等河道大幅度涨水，侯壁、麻田、粟城等水文站水位突破建站以来极值，7 日11 时， 岳城水库入库流量达2 010 m3/s， 漳卫河发生2021 年第2号洪水。 面对罕见秋汛，海委精准研判流域整体防洪形势，以海河防总名义向山西省下发通知，紧急调度漳河上游漳泽、后湾、关河水库及泽城西安水电站有序压减泄洪流量（其中关河水库关闸3 h， 泽城西安水电站关闸7.5 h）， 最大限度减轻下游防洪压力， 为岳城水库错峰泄洪赢得时间；同时， 经过滚动预报和精细计算，权衡各方利弊，在充分征求河北省意见的基础上，海委将岳城水库的最高控制水位由152.10 m 提升至152.35 m，主动承担水库大坝抗洪风险压力，将下泄流量控制在850 m3/s， 以极小的库区淹没，最大限度减少下游淹没损失和群众转移。 其间，岳城水库入库洪峰流量2 150 m3/s，削峰率达60.5%，拦蓄洪水1.73 亿m3。

④退水调度（10 月12 日至10 月20 日）。10 月10 日5 时，水库水位达到最高152.30 m 后逐步开始回落。 海委综合研判流域整体防洪形势，在充分考虑下游河道行洪情况的前提下，于12 日8 时起将岳城水库下泄流量调整至800 m3/s， 此后基本按照50 m3/s的幅度阶梯式压减下泄流量。 至10月21 日凌晨， 水库水位降至征地线149 m 以下， 在保证库区水位缓慢下降、不造成塌岸的同时，最大程度确保了堤防不因快速退水出现险情。

在岳城水库秋汛调度期间，海委努力克服水库调度存在的移民征地限制问题， 按照149—150 m、150—151 m、151—152.10 m、152.10—153 m等不同高程区间， 对水库征地高程（149 m）和移民高程（152.10 m）之间及移民高程之上的情况进行深入摸排调查，详细掌握人口、房屋、耕地、农作物等情况， 并及时通知河北省做好漳河滩区人员转移避险等相关工作，确保人员安全。

（2）卫河及下游洪水调度

卫河洪水调度过程中，海委科学研判，充分利用卫河洪水全线回落的有利时机，组织河南省控泄卫河上游盘石头、小南海等骨干水库，盘石头水库自9 月28 日起， 将下泄流量从180 m3/s 逐 步 压 减 至50 m3/s； 小 南海、彰武等水库适时闭闸错峰，在降低了良相坡、共渠西等蓄滞洪区启用几率的同时， 进一步加速卫河退水趋势。通过卫河上游水库错峰调度，在漳河蔡小庄站流量由436 m3/s 上涨至819 m3/s 的同时， 卫运河南陶站流量由1 190 m3/s 小幅上涨至1 220 m3/s，河道水位仅抬高0.04 m，之后迅速回落，错峰效益显著，大幅度减轻了下游卫运河和漳卫新河防洪压力。

下游洪水防御过程中，沿河各地上下游、左右岸协同发力，打好漳卫河系秋汛防御攻坚战。 海委积极组织天津市调引南运河洪水资源补充北大港水库和沿线生态用水，9 月26 日16 时， 四女寺枢纽南运河节制闸开闸， 补水期间累计下泄2.65 亿m3，既减轻上游洪水压力又实现了洪水资源化，为河北省衡水及沧州地区地下水回补、天津北大港水库蓄水发挥了重要作用。 协调山东省抓住有利时机向马颊河分洪，尽力降低漳卫新河河道水位。 至10 月15 日4 时， 洪峰平稳通过漳卫河系最后一道控制性工程辛集闸，洪峰流量947 m3/s，完成漳卫新河入海流量不超过1 000 m3/s 的目标，有力保障了河口化工基地防洪安全，实现了“人员不伤亡、水库不垮坝、重要堤防不决口、重大基础设施不受冲击”的目标。

三、问题和思考

1.工程体系仍存短板

流域多条河系现状防洪工程体系尚未完成规划治理任务，存在体系不完整、 工程规模不达标等短板问题。 大部分河道天然径流衰减甚至长年干涸，河道行洪能力普遍衰减。 蓄滞洪区普遍存在超高不足、堤埝豁口多、缺少导流工程等问题，蓄滞洪区启用困难。 重点保护地区防洪体系尚未建成，雄安新区、北京城市副中心现状防洪标准较低。下一步，要坚持以流域为单元，加快推进漳卫河灾后重建工作，强化工程运行管理与维护，加快实施病险水库除险加固、河道整治与堤防建设、蓄滞洪区安全建设、山洪灾害防御、重点涝区排涝能力建设等项目，推进流域防洪工程体系达标与提升。

2.基础工作仍需加强

海河流域经济社会发达，人类活动加之地面沉降等诸多因素导致下垫面情况剧烈变化，洪水演进规律变化较大，一些河段存在“小流量、高水位”现象，各河系主要控制节点防汛特征值多数未经系统复核，科学性、可靠性偏低，方案预案适用性较差。另外，由于历史等诸多原因，流域高程基面纷乱复杂（目前使用的主要有大沽高程、假定高程、黄海高程、1985 国家高程、 北京高程等基准）， 部分水文站报汛高程基准与已批调度方案采用的基准不统一；同时，受地面沉降、技术水平、测量规范和引测方法差异等因素影响，高程基准转换困难复杂，影响调度决策。下一步，应结合防洪规划修编系统复核校正重要水文断面水位流量关系和河道现状及强迫行洪能力，系统推进流域报汛高程基准统一和防汛特征值复核校正，为防洪调度决策提供支撑。

3.“四预”工作能力亟待提升

海河流域部分河系现有防汛信息化建设滞后， 基础设施不完善，算据、算法、算力方面依然存在较大差距，预报调度一体化水平较低，数字孪生流域、数字模型、数字化模拟、遥感卫星、雷达测雨等先进预测预报手段应用不足，达不到大型河系河网式运算能力，数字化、信息化对洪水防御业务支撑保障能力欠缺。 海河流域多年未来大水，各河系现有方案预案多是根据历史或设计洪水进行推演，建立在假定基础上编制而成，随着防洪工程体系和经济社会等情况出现较大变化，现有方案对防洪调度决策的指导作用有所降低。 下一步，应在推广“三个3 天”预报模式基础上，实施滚动预报，强化“以测补报”；完善流域水文自动化监测站网，确保预警信息实时传输、准确报送；以漳卫河、大清河等为重点， 积极推进预报、预警、预演、预案“四预”试点和水工程防灾联合调度系统建设。

4.体制机制进一步理顺

多年来，海委会同流域各省（直辖市）发扬团结治水优良传统，上下游、左右岸齐心协力，共同推进流域防汛抗旱工作。 机构改革后，防汛抗洪工作面临事权划分、 工作衔接等新情况， 流域内各级防御机构设置和职能划分有所不同， 在预案落实和方案细化等方面需要多部门共同发力。下一步应建立健全完善各方利益协调统一的防汛调度协调机制，签订调度协作协议， 按河系设立调度协调工作组， 完善海河流域防汛组织体系和应急响应机制， 强化流域防洪统一调度、统一指挥、信息共享、 联合会商和抢险救援等方面工作，提高流域防汛抗洪整体合力。