史碧嬌
太原市河湖管理中心(太原市水旱災害防御中心),山西 太原 030002
太原市地處內陸,山地面積大,境內河流屬季節性河流,發源于山區,河溝短、縱坡大,且頻發的極端天氣加劇了降雨在時空分布上的不均勻,其特征為:上游山區段河道源短流急,侵蝕切割嚴重,洪水裹挾大量泥沙沿山洪溝奔涌而下;行至中下游段進入城區,河道比降變緩,洪水流速減慢泥沙逐漸沉降,但沿途易發生干支流洪水遭遇,區間來水增多,易造成峰高量大的暴雨洪水,最終匯入汾河泄洪。汾河在1959 年汾河水庫開始攔洪后,太原市仍發生過洪峰流量達1 500~2 000 m3/s的洪水5次,其他小洪水則多以淘堤為害。
太原市境內共有水庫17座,其中較大的水庫為汾河一庫、二庫,2座水庫均位于汾河干流上游段,經水庫聯合調度,可使下游城區段汾河洪水由20 年一遇提高到百年一遇,控制下泄流量3 450 m3/s。全市另有其他小型水庫15座,總控制流域面積488.23 km2,總庫容3 264.13 萬m3,八成以上修建于20 世紀六七十年代,多為空庫運行。
太原市三面環山,境內汾河長188 km,沿線支流水系眾多,其中流域面積在50 km2以上的河(渠)道近40條,是目前太原市洪水災害防御的重要排泄渠道。近年來,太原市通過工程措施與非工程措施,逐步形成了相應的山洪災害防御體系。
2.2.1 工程措施
太原境內主要河(渠)道共計88條(個),總長約1 500 km。目前,大多數城區河道已按相關規劃設計完成系統治理,城市設防標準內洪水基本能夠保障,但還有部分城區河道現狀防洪標準難以達到規劃要求。以楊興河為例,現狀堤防設防標準參差不齊,陽曲縣段多為農村河道,疏于治理、淤積嚴重;尖草坪區段雖經治理,但設防標準僅為20年一遇,遠遠不能滿足50年一遇的設計規劃標準,整體防洪能力不達標。
農村段河道如瀟河、烏馬河等基本為土堤、且缺乏系統規劃與治理,現狀防洪標準在10年一遇或以下,是全市防洪薄弱環節所在。以瀟河為例,該河道流經晉中、太原兩市,上游晉中段已經過系統治理。目前,瀟河下游山西省綜改區段已編制相應的治理規劃及可行性研究報告,批復太原段防洪標準為100年一遇,但現狀太原段仍在運行的堤防均為1997 年修建的土質堤防,設防標準不一,工程老化,有些河段甚至只有2至5年一遇的標準,河道淤積嚴重,河口嚴重頂托,已成懸河。
2.2.2 非工程措施
自2010 年啟動山洪災害防治非工程措施項目建設以來,太原已于2014 年汛前完成全市范圍內的全部項目建設任務,配套布設雨量站及水文監測站179處,初步實現了山洪災害監測預警網絡的全覆蓋。同時,逐步建立山洪災害防御體制機制,實施了群測群防“九個一”標準化建設體系,實現了山洪災害防御體系從“無”到“有”的突破。
太原市由于其東北高西南地的整體地勢特點,如遇短時間強降雨,城西、南地區勢必會成為雨水聚集區。為有效排除城市內澇,太原市區共建成排退水渠、主要干管(涵)超過500 km,緩洪池8 座,城區內共設泵站74 處,以南內環以南的城南地區為例,一旦發生強降雨天氣,上游山洪水被邊山支溝截流,途經各緩洪池削峰后再由排退水渠泄洪。其他易積水低洼地區則通過排澇泵站進行抽排。同時,太原市正在逐步立法規劃“海綿城市”建設,出臺《太原市海綿城市建設管理條例(草案)》,科學推進當前城市內澇災害、雨水徑流污染等突出問題。
山洪災害多發生由暴雨引起,常發生于山區地帶,具有季節性強、頻率快、來勢兇猛、破壞性強等特征。太原市山洪災害的防御短板主要由于歷史欠賬較多,配套防洪工程無法滿足城市發展規劃要求,城區范圍內仍有部分河道未按照規劃標準實施改造,防御超標準洪水能力不足。部分城區河道設防標準參差不齊,農村河道更是缺乏系統規劃與綜合治理,河道普遍存在淤積問題,更有些農村河道長期得不到重視,形成地上懸河,上下游水系連通不暢,形成巨大安全隱患,以2021年的清徐縣烏馬河洪水決堤事件為例,充分說明現狀堤防設施對于防御極端天氣超標準洪水事件幾乎螳臂當車。
隨著城市硬化面積的不斷增多,市區河(渠)道流域范圍內產匯流條件及下墊面地類條件發生了很大改變,來水歷時更短、流量更大。
一方面,為了城市建設需求,市區河道、渠道硬化程度高、覆蓋嚴重,一旦雨量超過管網排泄能力或管網不暢通,積水就成了必然,如:城南退水渠、許坦退水渠等;部分地區管網建設相對不健全,區域山洪雨水缺乏泄流通路。另一方面,老城區雨污分流程度低,存在城市防洪設施兼做排污設施使用情況,暗涵污水占據原本行洪空間,造成過洪斷面萎縮,且覆蓋式的建設方式勢必帶來后續的清淤管理難度,部分排澇設施淤積嚴重,調蓄洪能力較低。
因暴雨、洪水的復雜性和不確定性,導致對監測預警系統的精度準度要求較高,然而現有的監測預警系統整體尚處于初級階段,配套雨量站、水位站已運行多年,部分設施已超過設計使用年限,數據采集傳輸速度慢,重要站點測報及時性較差,無法起到有效的“預警”“預報”作用,距離實現監測到位、預警及時、反應迅速、轉移快捷、避險有效的建設目標尚有一定距離。同時,站點布設急需優化調整,山區雨量站存在基站之間距離遠,檢修困難問題,河道水位站則存在布設位置偏離河道標準斷面問題,遠遠無法滿足機構改革后水利部門負責山洪災害日常防治和監測預警工作的職能定位。
一是加快推進邊山支溝治理進度。按照“十四五”期間太原市城市防洪排澇專項規劃,盡快實施各邊山防洪溝道治理改造,確保設計規劃標準內洪水得到保障;二是要將農村河道納入統一規劃并實施綜合治理,補齊山洪災害工程措施防御能力短板;三是防范超標準洪水“黑天鵝”事件,立足應對極端天氣、防御特大洪水,逐步完善太原市重要河流、重要區域超標洪水防御預案,做到標準內洪水安全度汛、超標準洪水風險可控。
城市防汛排澇方面,市區舊管網設計標準低,運行多年淤積嚴重,部分新建排水系統存在與區域銜接不完善的問題。建議在科學研判內澇問題的基礎上盡快落實“十四五”城市防洪排澇專項規劃,近期強化管理、加強清淤疏浚改善現有排水渠涵泄排水能力。中長期通過實施系統治理工程重點完善城市排澇系統建設。遠期以建設韌性城市、韌性流域為抓手,完善城市防災空間格局,推進海綿城市建設,提升城市管理韌性,顯著提升災害風險承受能力。
預報要“準”。建議立足極端天氣條件、強化部門信息共享;優化監測設施布局,提高數據采集的時效性和準確度;利用數字孿生技術延長洪水預報的預見期。
預警要“快”。完善山洪災害預警發布機制,協調做好預警信息發布,及時啟動避險轉移、控制險情等。特別針對重大災害天氣,要做好短臨預報預警,確保信息到村、社區、戶、人。
預演要“真”。在做好防汛搶險演練和防汛人員培訓的基礎工作上,建議逐步搭建太原市數字孿生流域平臺,對氣象預報—洪水預報—水工程調度—預警信息發布—多部門聯動等全過程進行數字模擬預演,為政府各部門應急聯動、協同搶險救災提供科學的技術支持。
預案要“實”。立足最不利情況推演,完善相應防御預案,強化風險隱患摸查及風險圖在預案中的應用,并針對城市更新情況及時修編更新,保障預案的實用性與可操作性。
群測群防體系是提升基層災害治理能力,推進基層治理現代化的重要組成部分。建議相關單位按照防災責任制落實,認真落實基層山洪災害防御的宣傳、培訓、演練等工作,普及山洪災害風險源及避險常識等,加強對公眾的洪澇災害應急避險培訓,提高群眾的防災減災意識。
洪水災害防御是一項事關人民群眾生命財產安全的重要工作,特別是在極端氣候變化與城市高速發展的新形勢下,做好洪水災害防御工作既需要從思想角度提高警惕,強化防災體系建設,更需要從技術角度提高“四預”能力,保證標準內洪水有保障、超標準洪水有對策,才能為全面推進太原市經濟發展和社會穩定提供有力水安全保障。