珠江流域北江“2022.6”特大洪水调查与思考

2022-11-23 06:41
中国防汛抗旱 2022年11期
关键词:英德市北江滞洪区

苏 波 戈 军

(1.珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广州 510611;2.水利部珠江河口海岸工程技术中心,广州 510611)

1 基本情况

2022 年5 月以来,珠江流域(片)遭遇历史性“龙舟水”,西江、北江、韩江先后发生8 次编号洪水。特别是6 月16日开始,北江2022 年第2 号洪水汛情急剧发展,一度发生超100 年一遇特大洪水,北江全线告急。水利部与珠江防汛抗旱总指挥部(以下简称珠江防总)、广东省多次连线会商,分析研判雨情、水情、汛情形势,安排部署水旱灾害防御工作。国家防汛抗旱总指挥部副总指挥、水利部部长李国英深入珠江防汛一线,现场督战,在西江、北江现场指挥调度防汛工作。珠江防总、珠江水利委员会与广东、广西水利厅联合会商、科学调度。广东韶关市、清远市及地方各级政府精心组织、全力应对。经过各方共同努力、携手奋战,成功防御本轮洪水。

1.1 雨情

2022年“龙舟水”期间,珠江流域(片)降雨具有强降雨历时长、影响范围广、降雨落区高度重叠、短历时降雨强度大等特点。5 月以来,珠江流域(片)连续出现11 次强降雨过程,面平均降雨量623.0 mm,较多年同期偏多5 成,列1961 年以来同期最多,强降雨历时近50 d,流域汛情不断发展变化;5 月下旬至7 月上旬珠江流域(片)累计降雨量超过400 mm 的降雨笼罩面积为43.35 万km2,占珠江片总面积的76%;强降雨主要发生在黔江、柳江、浔江、桂江、西江下游和北江等流域中北部地区,降雨落区高度重叠,土壤含水量长期处于饱和状态,中小水库基本蓄满,沿江两岸堤防长时间处于高水位运行;期间,广东惠州市巽寮站3 h 降雨量237.0 mm(超过100 年一遇)、阳江市大河站3 h降雨量219.0 mm(超过20年一遇),短历时强降雨造成中小河流水位陡涨,引发多地山洪、泥石流等灾害。

1.2 水情

2022 年5 月下旬至7 月上旬,珠江流域(片)洪水具有历时长、频次高、量级大等特点。受连续降雨影响,西江洪水和北江洪水历时均长达半个月,北江第1号、第2号洪水连续发生,石角站洪水历时约14 d,2号洪水期间英德站超警戒水位持续165 h;洪水期间,西江、北江、韩江共发生8 次编号洪水,其中西江和北江共发生7 次编号洪水,列新中国成立以来西江和北江发生编号洪水总次数的第1 位;北江干流及最大支流连江均出现100 年一遇特大洪水。飞来峡水利枢纽出现建库以来最大入库流量(19 900 m3/s),重现期超100 a,石角站出现1924年建站以来最大实测洪水(18 500 m3/s)。

2 洪水灾情

北江“2022.6”特大洪水期间,北江洪水淹没、城市内涝、山洪灾害等情况均有发生。

2.1 洪水淹没情况

本次洪水调查了淹没范围与淹没深度等指标。

(1)淹没范围。洪水淹没范围调查主要利用哨兵1号、国产高分三号雷达等遥感影像,结合数字高程模型(DEM)数据进行洪水淹没提取分析。雷达影像提取的北江干流水域范围以6 月2 日作为灾前时段,6 月22-23 日作为淹没最严重时段,通过叠加前后水域变化情况,获取洪水发生期间的淹没范围空间分布情况,如图1所示。

图1 北江“2022.6”特大洪水英德市淹没范围

“2022.6”北江特大洪水严重淹没区域主要在广东韶关市城区、清远市的英德市、清城区与佛冈县。英德市受淹没地区包括北江干流沿岸英红镇、望埠镇、沙口镇、大站镇、黎溪镇等,以及支流连江沿岸浛洸镇、西牛镇等。清城区与佛冈县受淹没地区主要为潖江蓄滞洪区,包括大厂围、独树围、踵头围、江咀围和下岳围。据雷达影像分析数据统计(范围为北江干流沿岸,不含北江支流),分析本次洪水淹没面积约为121.62 km2,其中韶关市3.16 km2,清远市118.46 km2(英德市44.52 km2,清城区68.66 km2,佛冈县5.28 km2)。

(2)淹没深度。调查组现场测量了韶关与清远两市48 处典型淹没区域洪痕高程,清远市的英德市、清城区淹没程度极为严重。韶关市浈江区和武江区的最大淹没深度达1.8~2.2 m,但范围较小,仅局部区域,其他区域淹没深度为0.4~0.5 m。英德市沿北江各镇街淹没深度一般为2.0~3.0 m(淹没大半层到一层楼左右),个别地方如菠罗坑临时防护区溃堤段丹洲村糖寮片区淹没深度为6.0 m左右(淹没两层楼),淹没极其严重。北江支流连江浛洸镇淹没深度一般为3.0~4.0 m(淹没超过一层楼),西牛镇更为严重,最大淹没深度达5.0~6.0 m(淹没接近两层楼)。清城区江口镇、源潭镇在潖江蓄滞洪区内,淹没深度为4.0~6.0 m(最大淹没接近两层楼),淹没严重。

2.2 城市内涝情况

受较长历时强降雨影响,加上近年来城市化引起的下垫面变化,以及外江洪水顶托排水不畅等因素影响,韶关市城区和英德市城区均发生较为严重的城市内涝。

调查了韶关市城区7处内涝点,一般淹没深度为0.4~0.5 m,最大达到1.2 m。武江区工业中路一处排涝泵站由于受淹被迫停机,加之该区域地势低洼,受灾较为严重。英德市调查了23 处内涝点,较以往新增8 处内涝点,育才路淹没深度2.4 m,人民医院东淹没深度4.0 m,为本次调研内涝淹水最严重区域。

2.3 山洪灾害

6 月19 日4 时,韶关市仁化县城口镇上寨村内洞突发暴雨山洪,冲塌村内2幢房屋,由于村委预防及时,未发生人员伤亡。6月26日调查组参与了当地水利局组织的灾害成因调查。此次山洪发生主要原因是村边山洪沟上游约1 km 处乡村公路跨山谷段路基溃塌形成巨大的泥石流奔泄而下对下游河沟、农田、村庄造成冲击。该路段横跨山谷,路基为土石回填基础,内埋设有管径约1.2 m 的涵管(根数不详),过流能力不足。上游80 m处为两山溪水汇水处,遭遇长时间强降雨,山谷周围陡峭山体塌方形成堰塞湖,路基不堪重负溃塌形成泥石流,加上该山路段坡度极陡,沿程裹挟巨石高速泻下,从而导致山洪灾害,其成因与郑州“7·20”特大暴雨灾害中的荥阳市崔庙镇崔庙村马米线公路辘轳坡路基壅水形成的“路坝”溃坝有相同之处。

3 工程险情

北江“2022.6”特大洪水期间,沿线韶关、清远两市出现堤防管涌、漫顶溃决,水库漫坝等各类险情。地方有关部门及时有效应急处置,控制了工程险情发展,确保了水库不垮坝、重要堤防不决口。

3.1 堤防管涌

6 月20-24 日,北江大堤石角段桩号9+160~11+190堤段先后发生11 处堤脚渗水、冒水、管涌等险情。21 日,清东围支堤大燕河桥梁施工开挖堤防未及时回填处出现局部塌方险情,当地采用块石堆填戗台控制了险情;23 日21 时30 分,巡堤人员发现桩号10+660 堤后离堤脚170 m处农田有管涌喷水,高度约40~50 cm,略带细粉砂及粗砂砾石,发现管涌险情后,当地采用反滤围井的处置方案积极组织抢救,经过两个多小时紧急处置,险情得到有效控制。

3.2 堤防溃决

北江“2022.6”特大洪水峰高水急,北江干流英德站、大燕河江口圩站等出现超历史实测记录水位,超过100年一遇。由于沿岸部分堤防为土堤,标准较低(10年一遇至20年一遇),洪水漫堤造成堤防溃决。本次现场调研中共发现4 处溃堤,分别为英德市北江左岸高粱堤、波罗坑堤,潖江蓄滞洪区的大厂围、下岳围,其中高粱堤溃口宽度约30 m,菠罗坑堤、大厂围和下岳围的溃口宽度为200~300 m。连江沿岸浛洸镇、西牛镇发生5 处岸坡溃口,溃口宽度30~50 m 不等。由于预警及时提前转移人员,上述堤围内均未发生伤亡事件。

3.3 水库出险

韶关市苍村水库位于曲江区城区以东约10 km,总库容7 036 万m3,是以供水为主兼有防洪功能的中型水库,大坝为均质土坝,水库溢洪道为开敞式有闸门控制溢洪道。6 月21 日8 时水库水位140.54 m,超汛限水位1.54 m;8时30分正常泄洪时溢洪道下游底板发生垮塌,垮塌处为溢洪道下游左侧第5、6 块(共8 块)底板及左侧墙,长度约30 m;至22时许,右侧第5块底板及右侧墙也垮塌,长度约10 m,并在溢洪道末端形成一个约8 000 m3的冲坑。接到险情报告后,韶关市委、市政府指挥调度全力抢险,采取抛填块石与格宾石笼、调节泄洪流量、开挖导渗沟、浇筑应急早强混凝土等一系列应急处理措施后,7月7日12时,苍村水库水位降至汛限水位(139.00 m)以下,水库险情得到有效控制。

3.4 水库漫坝

北江“2022.6”特大洪水期间,流域内共有5 座小型水库发生漫坝险情,调查组参加了清远市黄岐塘水库、黄草塘水库和瑶官塘3 座水库漫坝原因调查。3 座水库均为土石坝,坝顶(或坝顶防浪墙)高程分别为14.07 m、34.54 m、35.86 m,最大漫堤水深分别为0.50 m、1.94 m、3.91 m,但未发生溃决。3 座水库距外江较近,黄草塘水库距北江0.8 km、瑶官塘水库距连江1.8 km、黄岐塘水库距大燕河1.0 km。通过现场调查,北江发生超标准洪水、水库坝顶高程相对较低是导致漫坝险情的主要原因。

3 座小型水库漫坝时长在50~100 h 之间,经过分析,水库大坝漫而未溃的主要原因有:①3 座水库距外江有一定距离,外江洪水出槽漫滩后流速会明显减缓,在库区上升水位上升的幅度较小;②水库已完成除险加固,坝顶路面为泥结碎石与混凝土路面,并设有混凝土路肩,上下游坝坡具有草皮护坡,下游坝脚设有排水棱体,均对坝体抵御洪水冲蚀起到保护作用;③3座小型水库大坝高度较低,均在5~6 m之间,上下游水头差较小,渗透破坏力不大。

4 思考与建议

目前按照水利部的统一部署,全国各大流域正开展防洪规划修编工作。在北江“2022.6”特大洪水发生前,由于北江流域近30年没有发生特大洪水,加上北江流域防洪工程基本建设完成,防洪体系基本完善,个别人员甚至存在北江防洪“没有什么大问题”的认识误区,本次特大洪水暴露出流域防洪仍有很大短板,如北江防洪体系、库区蓄洪区建设、蓄滞洪区的运用等均有较明显的不足,水库调度也有较大的提升空间。

4.1 优化北江中下游防洪体系

上一轮流域防洪规划批复以来,流域的边界条件发生了很大的变化,对于北江流域主要表现在:上游乐昌峡、湾头等水库建设完成,下游珠江三角洲河道大规模下切,河道行洪能力显著增强,加上沿江堤防工程的建设,流域蓄泄关系发生了显著的变化。按照调度目标,北江洪峰不超过北江大堤安全泄量19 000 m3/s,实际北江下游控制站石角站最大流量18 500 m3/s,但按照历史水位流量关系,水位却下降2.20 m左右,行洪能力尚有一定裕度。这就造成一个较为尴尬的局面:一方面从流域统筹的角度来说,需要保护下游大湾区,这就要求飞来峡水库库区承担更多的蓄洪责任,从本次调研来看,飞来峡水库库区英德洪水淹没损失较为严重;另一方面北江下游及三角洲河道大规模下切,同等流量下洪水位下降,但由于北江大堤建成后尚未经受过大洪水考验,且在河道大流量行洪时,北江下游及珠江三角洲大规模不均匀下切带来的堤防安全影响尚不明确(此次北江大堤出险部分反映了堤防稳定性问题),因此也无法贸然增加北江下游行洪流量。针对防御北江“2022.6”特大洪水实际情况,迫切需要开展蓄泄关系现状及变化分析,以此为基础,开展库区滞洪区运用、潖江蓄滞洪区运用、飞来峡水库优化调度、下游河道防洪能力评估等研究工作,优化北江中下游防洪体系,从而协调飞来峡库区上下游蓄泄关系,在保障下游大湾区防洪效益的基础上,尽可能降低库区淹没损失,从而获得最大综合防洪效益。

4.2 加快蓄滞洪区建设

“2022.6”特大洪水期间,北江流域启用了潖江蓄滞洪区与飞来峡库区的菠罗坑滞洪区。潖江蓄滞洪区是国家级滞洪区,位于飞来峡水利枢纽下游10 km左岸,是北江中下游防洪体系的重要组成部分,与飞来峡水利枢纽、芦苞涌和西南涌分洪水道联合运用,可将北江300年一遇洪水削减至100年一遇,100年一遇洪水削减至50年一遇。目前潖江蓄滞洪区正在建设中,尚不能完全运用。北江“2022.6”特大洪水期间,潖江蓄滞洪区启用了5个围,其中独树围与锺头围为主动启动,大厂围(连带江咀围)、下岳围为被动启用;飞来峡库区菠罗坑滞洪区由于尚未建设分洪设施,导致漫堤被动启用;堤防与道路等基础设施受到严重破坏,一时难以修复,7 月初202203 号台风“暹芭”带来北江3 号洪水接踵而来,上述被动启用的围内迁移的4万多居民一时难以返家,比主动分洪带来的损失要大得多。飞来峡水库库区包括4 个临时蓄滞洪区,除了前述的防洪标准为20 年一遇的菠罗坑蓄洪区外,还有英城(含英城西、英城东)、连江口及社岗3 个蓄洪区,防洪标准分别为50 年一遇、50 年一遇及100 年一遇。目前英城西已发展成为英德市的中心,本次英城堤防经受住了100年一遇洪水考验,预计未来启用难度大。

下一步潖江蓄滞洪区要尽快恢复水毁工程,加大蓄滞洪区工程设施建设,提升启用决策水平。对于飞来峡库区临时蓄滞洪区,按照经济社会高质量发展要求,集合洪水形势变化,推进库区蓄滞洪区布局优化调整。

4.3 优化北江骨干水库防洪调度

目前北江已建设的防洪骨干水库为飞来峡水库、乐昌峡水库和湾头水库。飞来峡水库1999年建设运行至今,管理单位及有关部门多次开展库区内临时淹没研究,分别于1999年、2011年开展了库区内较全面的人口、经济、房屋等指标调查,经过多年发展,库区内发生了较大变化,不能真实反映库区内现状,对水库调度、人员转移等工作提前部署造成一定的困难,现阶段水库防洪库容运用受限。飞来峡水库本次调蓄洪水5.7亿m3(防洪库容13.07亿m3),有较大的空间挖掘。乐昌峡水库在调度过程中,由于存在移民搬迁遗留问题,导致没有充分利用防洪库容,限制了水库防洪效益的充分发挥。建议进一步加强飞来峡水库、乐昌峡水库库区的淹没调查分析工作,推进乐昌峡水库库区移民搬迁,开展基于水雨情预报的工程调度,优化骨干水库防洪调度,充分发挥水库防洪效益。

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