漳衛(wèi)南運(yùn)河聊城段防洪能力分析與應(yīng)對建議

軒華山，闞子武，李清林，李廣杰

（山東省聊城市水文局，252000，聊城）

漳衛(wèi)南運(yùn)河是京杭運(yùn)河的重要組成部分，屬于海河流域五大水系之一，由漳河、衛(wèi)河、衛(wèi)運(yùn)河、漳衛(wèi)新河和南運(yùn)河組成，流經(jīng)山西、河南、河北、山東四省，從天津市入渤海，流域面積37 700 km2。漳衛(wèi)南運(yùn)河山東聊城段洪水主要來自上游漳河和衛(wèi)河暴雨形成的客水。漳衛(wèi)南運(yùn)河聊城段防洪保護(hù)范圍主要涉及冠縣和臨清市，堤防保護(hù)面積0.21萬km2，受保護(hù)人口145萬人。

漳衛(wèi)南運(yùn)河先后于20世紀(jì)50、60和80年代中期進(jìn)行了三次防洪規(guī)劃，逐步確定了目前防洪標(biāo)準(zhǔn)為防御1963年型洪水，相當(dāng)于50年一遇。近年除局部開展工程除險加固治理外，全流域未開展清淤疏浚等綜合治理，通過對比近年河道行洪狀況，初步分析了漳衛(wèi)南運(yùn)河聊城段的防洪能力，以期為流域治理提供決策支持。

一、漳衛(wèi)南運(yùn)河典型歷史洪水

受上游暴雨影響，漳衛(wèi)南運(yùn)河歷史上發(fā)生多次洪水，近期比較典型有1963年、1982年和1996年洪水等。

1.1963年洪水

受西南渦影響，8月2—8日漳衛(wèi)河流域普降特大暴雨，漳河岳城水庫以上流域平均雨量373 mm。受暴雨影響，正在建設(shè)中的岳城水庫壩前洪峰流量達(dá)7 040 m3/s，大壩筑到臨時斷面情況下攔洪，水庫最大下泄流量3 500 m3/s，削減洪峰 50%，減輕了下游防洪負(fù)擔(dān)，但仍超過下游泄洪能力，漳河右堤東王村分洪，左堤閆橋潰堤；衛(wèi)河合河站洪峰流量1 350 m3/s，上游洪水疊加造成沿衛(wèi)河各滯洪區(qū)相繼啟用。衛(wèi)河右堤在臨清境內(nèi)的馮圈決口，臨清站于16日仍出現(xiàn)2540m3/s的洪峰流量。1963年海河流域大水后，掀起了治理漳衛(wèi)河的高潮。經(jīng)過大規(guī)模的建設(shè)，初步形成由水庫、河道和非工程措施組成的防洪體系，形成“分流入海、分區(qū)防守”的格局，防洪抗災(zāi)能力得到增強(qiáng)。

2.1982年洪水

1982年入汛后，河系內(nèi)共有11次降雨過程。全河系7—9月平均降雨量為574 mm，較常年多26.7%。雨量之集中、強(qiáng)度之大，為漳衛(wèi)河地區(qū)10多年內(nèi)少見。8月3日岳城水庫水位達(dá)139.87 m，水庫第一次泄洪，削減上游洪峰76%。隨著庫水位增高，中旬又出現(xiàn)兩次較大降雨，水庫又先后兩次泄洪，但都未超過500 m3/s。4日漳、衛(wèi)兩河洪水在徐萬倉匯流。洪水導(dǎo)致局部發(fā)生漫灘，未造成大的災(zāi)害。

3.1996年洪水

1996年，受8號強(qiáng)臺風(fēng)影響，8月2—5日凌晨，漳衛(wèi)河流域普降特大暴雨，雨峰主要集中在3日夜間至4日凌晨，根據(jù)岳城水庫水文數(shù)據(jù)分析，70%降雨量集中在11h內(nèi)，雨強(qiáng)之大為歷史罕見。漳河8月3日夜間開始漲水，岳城水庫入庫洪峰流量8 510 m3/s，以1 500 m3/s的流量持續(xù)泄洪75.5 h，與衛(wèi)河洪水實現(xiàn)錯峰，極大減輕了下游防洪壓力。通過工程與非工程防洪措施，洪水除造成衛(wèi)河兩處自然漫溢外，其他險情均得到控制，沒有釀成決口災(zāi)害。

二、漳衛(wèi)南運(yùn)河近年洪水特點(diǎn)

以2016年洪水為例,受上游7月19—20日大面積強(qiáng)降雨影響，2016年7月漳衛(wèi)河發(fā)生了一次較大洪水，衛(wèi)河上游元村水文站自7月20日洪水開始起漲，7月23日12時出現(xiàn)最大洪峰流量487 m3/s，相應(yīng)水位45.24 m；漳河上游岳城水庫于21日18時開始放水并逐步加大下泄流量，至25日8時調(diào)整至最大下泄水量307 m3/s，隨后減小下泄流量,至27日10時流量減小至200 m3/s。南陶水文站22日8時洪水開始起漲，前期主要受衛(wèi)河洪水影響，7月25日20時流量達(dá)347 m3/s，26日0時漳河岳城水庫來水與衛(wèi)河來水疊加后，南陶水文站流量再次上漲，到28日0時達(dá)到最大洪峰流量558 m3/s，相應(yīng)水位 40.10 m，6 時南陶水文站流量555 m3/s，相應(yīng)最高水位40.18 m；洪水22日22時到達(dá)南運(yùn)河臨清水文站，30日9時出現(xiàn)455 m3/s洪峰流量，水位到達(dá)33.02 m。

通過對比分析,漳衛(wèi)河2016年洪水有以下兩個基本特點(diǎn)：一是洪水傳播速度慢、時間長。從南陶、臨清兩站多次洪水過程可以看出，1982年洪水洪峰流量上下游之間的傳播時間僅5小時，1996年洪水洪峰流量上下游之間的傳播時間為26小時20分，2016年洪水洪峰流量上下游之間的傳播時間則延長至40小時46分；二是同等水位條件下，過流能力顯著減小。從南陶、臨清兩站歷次大洪水水位流量關(guān)系看，南陶站水位達(dá)到40.00 m時，1982年洪水流量可達(dá)1 460 m3/s，1996年洪水流量可達(dá)1 040 m3/s，而2016年洪水流量僅為495 m3/s。

三、漳衛(wèi)河聊城段防洪能力分析

據(jù)2016年大洪水流量監(jiān)測資料顯示，南陶水文站水位達(dá)到警戒水位40.66m時，行洪能力從治理初期1982年的 1650m3/s，到1996年的1 260 m3/s，再衰減至2016年的625 m3/s，比設(shè)計排澇能力降低了45.6%；臨清水文站水位達(dá)到警戒水位34.01 m時，行洪能力從治理初期1982年的1 280 m3/s,到1996年的945 m3/s，再衰減至2016年的665 m3/s，比設(shè)計排澇能力降低了42.2%。對此，選取了南陶、臨清2個水文站數(shù)據(jù)，從水位流量關(guān)系、水位流速關(guān)系以及上下游洪水過程等三個方面，分析了1982年、1996年和2016年洪水過程，由此判斷目前漳衛(wèi)河聊城段的防洪能力。

表1 漳衛(wèi)河南陶站歷次大洪水流量對照表

表2 漳衛(wèi)河臨清站歷次大洪水流量對照表

1.水位流量關(guān)系分析

從衛(wèi)運(yùn)河南陶、臨清兩站洪水水位流量關(guān)系分析，可以看出相同水位條件下，河道洪水流量呈減小趨勢。南陶站監(jiān)測斷面水位達(dá)38 m時，1982年過水流量為 700 m3/s，1996年流量減至580 m3/s，2016年流量則減至270m3/s，比1982年流量減小61.4%；臨清站監(jiān)測斷面水位達(dá)到32 m時，1982年洪水流量730 m3/s，1996年洪水流量減至 469 m3/s，2016年流量則減至 320 m3/s，比 1982年流量減小56.2%。南陶、臨清兩站歷次洪水水位流量關(guān)系見表1、表2。

2.水位流速關(guān)系分析

對比三次洪水?dāng)?shù)據(jù)，分析衛(wèi)運(yùn)河南陶、臨清站洪水水位流速關(guān)系，可以看出：相同水位條件下，河道行洪速度呈減小趨緩。南陶站水位達(dá)到38.00時，1982年洪水?dāng)嗝嫫骄魉?.50 m/s,1996年減至 1.12 m/s，2016年流速則減至0.68 m/s，比 1982年流速衰減54.7%；臨清站水位達(dá)到33.00時，1982年洪水?dāng)嗝嫫骄魉?.30 m/s，1996年洪水減至 1.08 m/s，2016年流量則減至0.62 m/s，比1982年流量減小52.3%；南陶、臨清兩站歷次洪水水位流速關(guān)系見圖1、圖2。

圖1 南陶站歷年水位流速關(guān)系對比圖

圖2 臨清站歷年水位流速關(guān)系對比圖

3.上下游洪水過程分析

根據(jù)南陶、臨清兩個水文站數(shù)據(jù)，分析1982年、1996年、2016年上下游洪水過程，顯示洪水過程線從尖瘦型向矮胖型漸變，漲水歷時延長，上下游之間洪水傳播時間持續(xù)延長。見圖3、圖4、圖5所示。

圖3 1982年上下游洪水過程對照圖

圖4 1996年上下游洪水過程對照圖

通過近期幾次大洪水上下游洪水過程對照圖可以看出，1982年洪水上、下游洪水過程吻合度比較高，漲、落水過程線比較陡峭，上下游洪峰之間傳播時間僅5小時，說明治理初期河道暢通，河道行洪能力強(qiáng)；1996年洪水上下游洪水過程契合度與1982年洪水比較出現(xiàn)明顯差異，漲、落水過程時間加長，上下游洪峰之間傳播時間則達(dá)到26小時，表明河道運(yùn)行20多年后防洪能力已經(jīng)有所降低；2016年洪水上、下游洪水過程契合度與前兩次大洪水比較差異更加明顯，漲、落水過程時間大幅度延長，上下游洪峰之間傳播時間則達(dá)40 h以上，表明河道經(jīng)過40多年運(yùn)行，行洪能力下降幅度較大。

圖5 2016年上下游洪水過程對照圖

四、河道行洪能力大幅度下降的原因與應(yīng)對建議

漳衛(wèi)河干流中下游進(jìn)行擴(kuò)大治理后，干流河道一直未開展系統(tǒng)疏浚，治理初期河道通暢，行洪能力強(qiáng)，但隨著工程持續(xù)運(yùn)行，河道逐步出現(xiàn)邊坡坍塌、河床淤積、河槽滋生水草等，加之多年未發(fā)生大洪水，沿岸群眾在灘地種植莊稼，尤其夏季大多種植高稈作物，人為改造成農(nóng)田，甚至陸續(xù)在部分主槽栽種樹木，出現(xiàn)局部卡口現(xiàn)象，致使河床糙率進(jìn)一步增大，洪水流速減小、洪峰滯后、水位壅高、洪水持續(xù)時間延長等，嚴(yán)重影響河道行洪能力。

建議流域機(jī)構(gòu)河道管理部門進(jìn)一步組織力量研究河道行洪能力下降原因,按照防災(zāi)減災(zāi)“兩個堅持，三個轉(zhuǎn)變”的原則，構(gòu)建流域整體防洪規(guī)劃,在流域生態(tài)保護(hù)的大框架下，制定清障、疏浚規(guī)劃計劃，清除影響行洪能力的水草、樹木等，恢復(fù)河道的行洪能力，同時利用近年水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度大的機(jī)遇，多渠道多元化籌集資金，依靠法規(guī)政策手段，充分調(diào)動沿河群眾、廠礦及企事業(yè)單位等社會力量參與清淤疏浚、防汛安保的積極性，最大程度防御未來可能發(fā)生的超標(biāo)準(zhǔn)暴雨洪水。