遼寧省小型水庫防御連續強降雨的經驗與思考

李忱庚

（遼寧省河庫管理服務中心（遼寧省水文局），遼寧 沈陽 110003）

1 引語

2020年8 月上旬—9月上旬，遼寧省于28 d內連續遭遇5輪強降雨和3輪臺風降雨過程，連續降雨強度和影響范圍歷史罕見。受連續強降雨過程影響，各地下墊面基本飽和，各場次降雨直接形成徑流入庫，導致各水庫出現了暴雨徑流歷時短、入庫流量大、水位持續居高的情況。小型水庫本身防洪能力薄弱、調洪手段不足，連續遭遇強降雨，對其安全運行提出了嚴峻考驗。

2 雨情水情

2.1 連續降雨

自2020 年8 月12 日起，遼寧省連續遭遇降雨過程，其中5輪為對流降雨、3輪為臺風降雨，降雨范圍影響全省大部分地區，其中降雨帶主要分布在遼東山區、遼東南山區及入海口地區；遼寧中部、中北部和北部；遼西山區及沿海地區。各場次降雨情況，詳見表1。

表1 各場次降雨情況

降雨帶和降雨量分布，如圖1—8所示。

圖1 8月12日8時—14日8時雨量分布

圖2 8月15日8時—16日8時雨量分布

圖3 8月18日8時—19日20時雨量分布

圖4 8月23日8時—24日20時雨量分布

圖5 8月26日15時—28日3時雨量分布

圖6 8月31日8時—9月1日8時雨量分布

圖7 9月2日8時—3日8時雨量分布

圖8 9月7日8時—8日8時雨量分布

2.2 強降雨期間小型水庫水情

受連續強降雨影響，遼寧省小型水庫普遍經歷超汛限過程，2020 年8 月12 日—9 月8 日期間，268 座小（1）型水庫中，有88座經歷超汛限過程，累計超汛限407 d，最長超汛限水庫為大連莊河高堡水庫，超汛限27 d；398 座小（2）型水庫中，有62 座經歷超汛限過程，累計超汛限185 d，最長超汛限水庫為撫順新賓得勝水庫，超汛限24 d。按照降雨集中地區，選取普蘭店、莊河、岫巖、新賓、東港、黑山等地的8 座小（1）型水庫，將各水庫水位同汛限水位對比，得到其水位變化趨勢情況如圖9所示。

由圖9 可以看出，受氣候和地形條件影響，遼寧省小型水庫日常運用期間，水位大多較低，蓄水較少；經歷強降雨后，水庫水位多呈陡漲陡落態勢，洪水歷時較短。首場強降雨前，部分水庫有預泄措施，但受輸水洞泄流能力所限，預泄程度也有限；首場強降雨后，各小型水庫主動調節能力趨近于無。小型水庫受客觀條件影響，沒有閘門調節，當水位略高于汛限水位（即溢洪道堰頂高程）時，溢洪道過流較小，輸水洞泄流能力有限，由此體現為水庫整體泄流能力不強，因此長期在略高于汛限水位的位置運行。

圖9 強降雨期間典型水庫水位變化趨勢

3 經驗和做法

3.1 打好工程基礎

1998 年以來，在中央資金的支持下，遼寧省大規模開展了病險水庫除險加固建設，完成了國家一期、二期病險水庫除險加固規劃，到“十一五”結束時基本完成了大中型病險水庫除險加固工作。“十二五”到“十四五”期間，遼寧省著力解決小型水庫病險問題，近3 a 實施了43 座小型病險水庫除險加固建設。這些工作主要解決了洪水標準不達標、大壩穩定性差、壩體壩基滲漏、調洪泄洪設施缺陷等問題，消除了工程隱患，為恢復防洪庫容、提高水旱災害防御和水資源調控能力打好了工程基礎。

3.2 做好隱患排查

2019 年以來，遼寧省建立起全省水庫防汛與運行安全全覆蓋檢查機制，通過“縣級自查、市級復查、省級核查”三級全覆蓋檢查，2019—2021 年間，全省771 座水庫共發現問題2 713 條，均在汛前以一市一單的形式印發至各市，督導其在入汛前完成整改或做好應急措施。此外，2020 年遼寧省開展全省水庫抗暴雨能力分析現場復核工作，從查找抗暴雨能力工程制約因素的角度，對全省水庫開展了又一輪全覆蓋檢查。通過連續幾年的水庫全覆蓋檢查，各水庫存在的安全運行問題已基本查清，具備條件的已整改完成，暫無法整改的已有針對性地采取應急措施，確保水庫運行安全[1]。

3.3 落實責任制度

遼寧省全面落實以地方政府行政首長負責制為核心的水庫大壩安全責任制，按照水庫級別和屬地分級管理，逐庫落實政府責任人、水庫主管部門責任人、水庫管理單位責任人和小型水庫“三個責任人”。結合“河長”“庫長”巡河巡庫，切實落實領導責任。通過視頻監控設備、報汛系統數據、垂直“點對點”管理和水庫“飛檢”等工作方法，切實落實水庫防汛技術責任和巡查責任，保證所有水庫信息能夠逐級送達掌握，不漏一庫[2]。

3.4 強化“四預”措施

加強預報、預警，落實預演、預案，全面強化“四預”措施。大中型水庫是確保安全度汛最重要的依托力量，通過強化“四預”措施可以規范其汛期調度運用，充分發揮水庫綜合效益，而小型水庫是防汛的薄弱環節，要充分依托監測預警平臺、群測群防體系等多種方式發布預警信息，全面開展防汛調度搶險救援演練，有針對性地編制水庫調度運用方案和應急預案，將洪水災害影響降到最低。

3.5 突出現場管理

2014 年起，遼寧省利用本級財政資金為每座小型水庫配備2 名庫管員，日常從事水庫維修養護工作，汛期承擔小型水庫防汛巡查責任人職責。通過水庫巡查，特別是在強降雨及高水位泄流期間加密巡查和報汛頻次，及時反映水庫水情工情，為及早處置險情發揮了重要作用。2020 年7 月5 日，受強降雨影響，阜新市彰武縣公臺子水庫溢洪道上方出現滑坡、塌方現象，水庫出現險情。庫管員在開展汛期強降雨期間水庫巡查時發現險情，第一時間上報，市、縣水利局和鄉鎮政府出動搶險隊伍和技術人員150余人、鏟車2臺、鉤機2臺運土填方，同時清理疏通溢洪道和下游河道淤泥，保證泄洪渠道通暢。險情解除后，在汛期后續各場次降雨中，水庫均運行良好，未發生后續險情。

2020 年汛期，通過庫管員在歷次強降雨期間對降雨影響地區水庫和超汛限水庫進行點對點調度，能夠將各水庫降雨徑流情況、水庫水位現狀和變化趨勢、水庫大壩和溢洪道等主體結構、水庫泄流情況等信息及時準確地傳達至各級水庫防汛部門，對科學決策、精準調度起到了至關重要的作用。

4 思考與建議

4.1 工程短板依然存在

經過一段時期的建設，遼寧省基本上完成了一輪水庫除險加固，部分水庫甚至開展了2～3次除險加固。受建設時客觀條件所限，一些水庫先天不足，其病險問題難以徹底解決。受資金規模所限，大多數水庫僅完成了主體結構除險加固建設，而缺少視頻監控、雨水情測報和大壩安全監測設施。小型水庫缺少專門的水庫管理機構和技術人員，缺少日常運行維護資金來源。這些原因致使不少水庫仍然帶病運行，遇較強暴雨洪水仍易發生險情。

在近年工作中反映出，水庫除險加固是一項動態工作，絕不是完成一輪除險加固就一勞永逸的。在水庫除險加固中，應當注重全方位考慮，不能只關注主體結構而忽視附屬設施。對存在先天病險問題、綜合效益低下的水庫，應當堅決降等報廢。2019—2021年，遼寧省完成了19座小型水庫的降等報廢工作，有效地緩解了區域防汛壓力，保障了人民生命財產安全。

4.2 監管程度仍需加強

經過3 a的水庫防汛與運行安全全覆蓋檢查，發現一些問題多年存在，難以解決。如，在查找影響抗暴雨能力的工程制約因素時發現，水庫移民存在不徹底或返遷問題，無法按正常蓄水位運行；庫區內有人放牧、種地，甚至存在違規建筑物和經營場所；水庫無上壩路，只能通過溢洪道進入水庫等。這些問題無法在除險加固或維修養護中解決，不僅對水庫本身安全產生影響，甚至有可能發生次生事故，嚴重影響防洪安全。

近年來，除了開展水庫降等報廢工作以外，結合河湖長制“清四亂”等工作，清理了一批庫區內或水庫管理范圍內的違章建筑，但問題遺留時間長，問題來源復雜，想要完全解決存在客觀困難。在編制水庫調度運用方案和防汛應急預案、開展水庫抗暴雨計算時，應當科學對待，在做好應急避險的前提下，可將違建等視為臨時建筑，允許淹沒，保障水庫安全。

4.3 科學預測存在困難

從2020 年的8 輪降雨的強度和分布可以看出，對流降雨的中心雨量、雨帶分布、降雨強度等均高于臺風降雨，是構成2020年遼寧地區汛情的主要原因，但在2020 年的水旱災害防御工作中，對臺風降雨的防范工作強度顯著高于7—8 月常發的對流降雨，這主要是因為當前氣象預報對鋒面雨、對流雨已經有了較好的預判，但是對臺風雨、地形雨的預測還存在較大偏差。

臺風路徑難以預測，登陸地點預測的偏差更大，為了做好最不利情況的準備，就要升級防范級別、擴大防范范圍以作準備。如2020 年第9 號臺風美莎克、第10 號臺風海神，根據中央和各地方氣象局的臺風預報，從浙江、山東、遼寧到吉林、黑龍江省，特別是預報登陸地遼寧和吉林兩省交界地區，對防范這兩場臺風做出了大量準備。但這兩場臺風最終實際登陸地點均在朝鮮半島，輾轉進入我國境內后，其主要影響范圍在吉林和黑龍江省，對遼寧省影響不大、帶來的降雨也不多。如何科學預測指導防汛，還有待進一步研究。

4.4 調度運用手段匱乏

受建設時客觀條件和水庫規模等原因限制，絕大多數的小型水庫為開敞式溢洪道，且其輸水洞不參與調洪，只能靠堰上水頭被動泄流。如在得到降雨量預報結論后，由于流域下墊面飽和導致匯流時間短、水庫抗暴雨能力較低或水庫存在病險等原因，需要騰庫迎汛時，僅通過輸水洞放水，無法形成有效泄流；或下游有保護對象，如水庫水位較高，開敞式溢洪道堰上水頭高，無法對水庫下泄流量加以控制。由于調度運用手段匱乏，無法充分發揮水庫的錯峰削峰功能，對水庫防汛也構成了威脅。

針對現狀，應當結合水庫除險加固、增容改造等工程對一些位于重要河流、下游存在重要保護對象或對流域防洪起到關鍵節點作用的重要小型水庫進行改造，使其具備調洪能力，解決其防洪調度問題。對歷史發生過較大洪水、發生過險情的水庫應當對其調度運用方案、防汛應急和逃避險等預案做好針對性修訂，確保工程和上下游安全。