淮河流域重點(diǎn)防洪區(qū)域水文測站建設(shè)規(guī)劃

李文杰 戴麗納 樊孔明 馮 峰 夏 冬

一、背景

淮河流域地處我國南北氣候過渡帶，冷暖氣團(tuán)活動頻繁，降水量變化大；流域內(nèi)地勢低平，平原面積廣闊，蓄水條件差，干流比降平緩，廣大平原地區(qū)地面大多低于干支流洪水位，受洪水頂托影響嚴(yán)重，加之特定的社會人文因素和黃河奪淮的深遠(yuǎn)影響，洪澇旱災(zāi)頻繁發(fā)生。隨著流域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動影響加劇，近年來淮河水系河道行洪的不確定因素逐漸增多，社會對水文工作發(fā)展的需求明顯增加，洪水預(yù)警預(yù)報工作的重要性日益顯著，對水文測報能力的要求也越來越高。

2020年，淮河發(fā)生了流域性較大洪水，其中正陽關(guān)以上發(fā)生區(qū)域性大洪水，洪水防御中暴露出大江大河水文測報工作仍存在薄弱環(huán)節(jié)，造成預(yù)報王家壩站水文預(yù)報超保證水位出現(xiàn)時間和洪峰水位出現(xiàn)時間上存在一定誤差。通過復(fù)盤分析，除了極端的罕見雨型給洪水預(yù)報帶來難度以外，流域重要防洪區(qū)域水文監(jiān)測仍有短板，在正陽關(guān)以上淮河一級支流河口處水文控制站點(diǎn)不足，淮河重點(diǎn)防洪區(qū)域關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)無水文監(jiān)測設(shè)施，影響了汛期關(guān)鍵時間點(diǎn)王家壩洪水預(yù)報。

2021年3月，李國英部長針對《2020年淮河王家壩水文站洪水預(yù)報復(fù)盤分析報告》批示：“此項工作很有必要。與實(shí)際洪水過程對比，找出洪水預(yù)報的不足與差距。樹立問題導(dǎo)向，并舉一反三，修訂洪水預(yù)報方案，完善水文監(jiān)測站網(wǎng)，建設(shè)智慧流域防洪體系，實(shí)現(xiàn)預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能，為打贏流域防洪攻堅戰(zhàn)提供科學(xué)精準(zhǔn)決策支持”。因此，在淮河水系重點(diǎn)防洪區(qū)域補(bǔ)充完善水文監(jiān)測站點(diǎn)十分必要。

二、淮河重點(diǎn)防洪區(qū)域水文監(jiān)測規(guī)劃

（一）重點(diǎn)防洪區(qū)域現(xiàn)狀

1.防洪現(xiàn)狀

2020年，淮河發(fā)生了流域性較大洪水，其中正陽關(guān)以上發(fā)生區(qū)域性大洪水；淮河干流潢川縣踅子集至江蘇盱眙河段全線超警戒水位，超警戒幅度0.96～2.89m，超警戒水位歷時2～28 天；王家壩至魯臺子河段超保證水位，超保證水位幅度0.18～0.6m，超保證水位歷時8～50 小時，潤河集至汪集河段、小柳巷河段水位創(chuàng)歷時新高；淮南支流潢河、白露河、史灌河發(fā)生超保證水位洪水，淮北支流洪汝河、沙潁河、懷洪新河、新濉河和入江水道發(fā)生超警戒水位洪水；淮河蚌埠以上啟用了蒙洼、姜唐湖等8 個行蓄洪區(qū)。流域洪水防御工作取得了良好的效果，但是在流域洪水預(yù)報工作復(fù)盤分析中仍然存在重點(diǎn)防洪區(qū)域監(jiān)測空白，亟需補(bǔ)齊水文監(jiān)測短板問題。

2.上游支流監(jiān)測現(xiàn)狀

水位觀測設(shè)施：淮干上游支流河口處已建設(shè)水位觀測設(shè)施設(shè)備的有清水河、潤河、谷河、史灌河4 處，尚有浉河、竹竿河、寨河、潢河、白露河、閭河、洪河、沙潁河等8 處未建設(shè)。

自動測流系統(tǒng)：正陽關(guān)以上支流河口處均未布設(shè)自動測流系統(tǒng)。

支流河口上游水文站距離入河口較遠(yuǎn)，對支流入河口實(shí)時水位流量監(jiān)測存在空白，支流上游水文監(jiān)測設(shè)施現(xiàn)狀見表1。

表1 正陽關(guān)以上支流上游水文監(jiān)測設(shè)施現(xiàn)狀表

（二）規(guī)劃實(shí)施意義

圍繞“完善水文監(jiān)測站網(wǎng)”，為充分利用正陽關(guān)以上主要支流實(shí)時洪水信息，掌握河流水情、水勢，及時對預(yù)報進(jìn)行實(shí)時修正，提高水情預(yù)測預(yù)報預(yù)警的及時性和準(zhǔn)確性，淮委水文局在對主要支流現(xiàn)狀站點(diǎn)分布情況和測驗(yàn)設(shè)施情況調(diào)研和現(xiàn)場查勘的基礎(chǔ)上，擬在沙潁河等淮河干流一級支流河口新建水位觀測設(shè)施、配置水文應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備、安裝自動測流系統(tǒng)，對進(jìn)一步提升正陽關(guān)以上區(qū)域水文監(jiān)測工作效率，為淮河洪水預(yù)報與防御提供基礎(chǔ)支撐是非常必要的。

1.支撐洪水預(yù)報工作的需要

淮河流域極端的罕見雨型洪水預(yù)報本身存在難度，但此次洪水預(yù)報復(fù)盤分析仍暴露出水文監(jiān)測存在短板，淮河正陽關(guān)以上一級支流河口處水文控制站點(diǎn)不足，難以獲取關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)支流河口實(shí)時水情，導(dǎo)致了王家壩洪水預(yù)報關(guān)鍵期預(yù)報精度不足。2020年7月19日，已將上游支流白露河破堤、洪家灣圩可能破圩等情況進(jìn)行分析研判，但由于缺乏白露河堤防、圩區(qū)水情實(shí)時監(jiān)測信息，無法了解圩區(qū)進(jìn)水實(shí)際情況，影響了洪水預(yù)報精度。因此，淮河上游重點(diǎn)防洪區(qū)域水文監(jiān)測設(shè)施補(bǔ)充建設(shè)對流域水文預(yù)報工作是重要的基礎(chǔ)支撐。

2.流域下游防洪的基礎(chǔ)支撐

淮河是一條中部下沉式河流，易形成“關(guān)門淹”，上游山區(qū)洪水來勢兇猛，洪水易于在中下游聚集，且下游排洪較慢。汛期暴雨洪水頻繁，流量較大、持續(xù)時間較長，每年均會發(fā)生不同程度的洪澇災(zāi)害。水文作為水利耳目，是防汛抗旱的重要信息，只有通過現(xiàn)代化的水文設(shè)施設(shè)備，準(zhǔn)確、及時收集水文信息，全面監(jiān)控河道水情、水勢，全面掌握未來雨水情實(shí)時變化趨勢，為防汛抗旱指揮部門提供重要的決策信息，才能為淮河流域中下游地區(qū)防汛抗旱、保安全提供基礎(chǔ)支撐，最大限度減少洪澇災(zāi)害造成的損失。

3.淮河流域水文監(jiān)測現(xiàn)代化的標(biāo)志

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)及防汛保障工作對水文監(jiān)測數(shù)據(jù)的即時性要求越來越高，對水文預(yù)報、預(yù)警總體精度的要求不斷提高，當(dāng)前的監(jiān)測手段、監(jiān)測頻次難以滿足現(xiàn)代化建設(shè)階段水文監(jiān)測的時效性需求。淮河正陽關(guān)以上重點(diǎn)防洪區(qū)域水文監(jiān)測預(yù)警設(shè)施，是完善淮河流域防汛測報基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，提升水文監(jiān)測工作效率的需要；同時，也是提升水文監(jiān)測科技水平，實(shí)現(xiàn)水文現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)的需要。

三、建設(shè)規(guī)劃

通過梳理現(xiàn)狀情況，重點(diǎn)針對2020年洪水防御中暴露出的水文監(jiān)測短板問題，選擇重點(diǎn)防洪區(qū)域正陽關(guān)以上淮河干流一級支流，補(bǔ)充河口處水文監(jiān)測預(yù)警設(shè)施，包括建設(shè)水位觀測設(shè)施、配置水文巡測設(shè)備以及建設(shè)自動測流系統(tǒng)，以實(shí)時獲取水位、水勢、流量等信息，及時預(yù)警。本次對其中有建設(shè)需求的9 條支流（沙潁河、洪河、史灌河、閭河、白露河、潢河、寨河、竹竿河、浉河）進(jìn)行建設(shè)。

水位觀測設(shè)施建設(shè)：建設(shè)沙潁河、洪河、閭河、白露河、潢河、寨河、竹竿河、浉河等8 條河流河口巡測斷面水位觀測設(shè)施，主要建設(shè)測驗(yàn)河段基礎(chǔ)設(shè)施、建設(shè)水位觀測設(shè)施，根據(jù)測區(qū)劃分，配置走航式ADCP、無人船、電波流速儀、GNSS、全站儀等必備的水文測驗(yàn)設(shè)備。8 處站點(diǎn)流量應(yīng)急監(jiān)測采用巡測的方式進(jìn)行。

自動測流系統(tǒng)建設(shè)：目前河口處均未建設(shè)自動測流系統(tǒng)，史灌河河口站陳村（橋溝）站對淮河王家壩站水文預(yù)報影響較大，經(jīng)過實(shí)地查勘，現(xiàn)場具備安裝自動測流系統(tǒng)的條件，為實(shí)時掌握水情，史灌河河口建設(shè)1 處自動測流系統(tǒng)，于陳村站上游60處跨河大橋上安裝10 個雷達(dá)波測流探頭，其中主槽6 個探頭，灘地4 個探頭，保障流量測驗(yàn)高效經(jīng)濟(jì)。

四、結(jié)論

重點(diǎn)防洪區(qū)域水文監(jiān)測設(shè)施建設(shè)已被納入《全國水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十四五”規(guī)劃》，主要內(nèi)容是新建淮河干流正陽關(guān)以上沙潁河等9 條一級支流入河口建設(shè)水文監(jiān)測預(yù)警設(shè)施，建設(shè)內(nèi)容包括建設(shè)水位觀測設(shè)施、配置水文巡測設(shè)備、安裝雷達(dá)波自動測流系統(tǒng)。

淮河正陽關(guān)以上流域是重點(diǎn)防洪區(qū)域，規(guī)劃項目的實(shí)施一是完善了正陽關(guān)以上一級支流河口斷面水位觀測設(shè)施；二是提升了重點(diǎn)河流河口處自動測流能力，可以實(shí)時掌握正陽關(guān)以上主要支流水位和河道水勢情況，提高水文監(jiān)測工作時效性，進(jìn)一步提升重點(diǎn)防洪區(qū)域淮河正陽關(guān)以上水文監(jiān)測預(yù)警能力，為洪水防御決策提供支撐■