2023年7月,京津冀地區(qū)出現(xiàn)一輪史上罕見的極端暴雨過程,由此形成的洪澇災害造成巨大破壞。

京津冀軍民積極應對極端洪澇災害。一是水庫攔蓄,33座山區(qū)大型水庫預泄騰庫,全力迎峰御洪,發(fā)揮了很大的防洪作用。二是陸續(xù)啟用七處蓄滯洪區(qū),大大減輕了防洪壓力。三是科學調(diào)度,加快天津泄洪,防止了積水對天津的破壞。

從此次應對“23·7”流域性特大洪水的過程來看,其給我們留下不少的經(jīng)驗、啟示和思考:一是相對于同樣級別的1963年京津冀特大洪水所造成的損害來說,近幾十年建設的防洪工程發(fā)揮了巨大作用,有效降低了人身傷害和財產(chǎn)損失。二是京津冀地區(qū)位于雄安新區(qū)千年大計、京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略和“一帶一路”國家發(fā)展戰(zhàn)略三大國家戰(zhàn)略的重要交匯地帶,是我國經(jīng)濟發(fā)展最活躍、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強的區(qū)域之一,因此,京津冀防洪至關(guān)重要,不容有失。三是暴雨帶來的巨量水資源未能有效攔蓄,對于常年干旱的華北地區(qū)來說非??上АK氖且獪蕚溟L期應對京津冀極端洪澇災害事件的發(fā)生。

京津冀極端旱澇災害頻發(fā)

近年來華北地區(qū)流域性大洪水接連發(fā)生,特別是2008年以后,京津冀地區(qū)降雨漸增。2008—2020年,北京連續(xù)13年多雨。以極端強降水事件為例,2012年7月21日,京津冀出現(xiàn)區(qū)域性大暴雨到特大暴雨,造成嚴重城市內(nèi)澇、山洪、地質(zhì)災害。2016年7月18日,華北、黃淮地區(qū)出現(xiàn)強暴雨過程,局地降水量為歷史極值。2021年10月,海河流域連續(xù)強降雨,引發(fā)洪澇災害。

然而,華北地區(qū)又是我國乃至世界上水資源極度缺乏地區(qū)之一。20世紀80年代以來,華北平原陷入持續(xù)干旱,地下水超采嚴重。為解決長期干旱缺水問題,南水北調(diào)中線一期工程2003年正式開工,并于2014年12月12日建成通水。來自丹江口水庫的萬頃碧水,跨越1432公里的漫漫征程,滋潤著干渴的華北大地。密云水庫來水量逐年增加,官廳水庫也恢復了活力,永定河補水工程讓斷流25年的永定河重現(xiàn)水清岸綠、魚翔淺底的景象,京杭大運河補水工程讓京杭大運河百年來首次全線通水,華北明珠白洋淀水位逐年上漲,河湖生態(tài)功能逐步恢復。

盡管如此,京津冀地區(qū)河湖生態(tài)缺水的整體形勢沒有得到根本扭轉(zhuǎn),與區(qū)域定位目標仍有較大差距。

京津冀水資源及水安全面臨的問題

一是經(jīng)濟社會發(fā)展與水資源供給能力不匹配,供需矛盾突出。京津冀地區(qū)水資源量僅占全國的0.7%,卻承載著全國5%的耕地、8%的人口和10%的經(jīng)濟總量,供水長期處于非平衡態(tài)勢。而且海河流域地表水衰減,區(qū)域用水矛盾突出。

二是區(qū)域水資源超載,導致水生態(tài)環(huán)境受損。京津冀地區(qū)水資源開發(fā)利用率一度達到106%,在南水北調(diào)工程通水后仍高達70%。河道斷流、湖泊濕地萎縮、河流連通性低、水生生物多樣性低等成為常態(tài),由此導致京津冀地區(qū)地下水超采嚴重,出現(xiàn)地面沉降、海水入侵等一系列生態(tài)環(huán)境問題。

三是流域防洪體系短板依然存在,防洪減災新老問題并存。京津冀地區(qū)大中型水庫、主要骨干河道以及中小河流等水利薄弱環(huán)節(jié)治理任務尚未全面完成,骨干河道現(xiàn)階段防洪標準達標率不足50%,河道淤障擁塞、堤防老化失修、河口無序開發(fā)等造成泄洪能力下降。京津冀蓄滯洪區(qū)內(nèi)居住人口超過500萬,耕地面積超過60萬公頃,蓄滯洪區(qū)啟用難度加大。近年來,城市防洪排澇問題也成為新焦點。

京津冀水利設施的短板

1963年海河流域特大洪水發(fā)生后,毛澤東主席親筆題詞“一定要根治海河”,掀起了海河流域大規(guī)模治水高潮。經(jīng)過幾十年持續(xù)建設,流域初步建立了以水庫、河道堤防、蓄滯洪區(qū)為主體的防洪工程體系。但是京津冀地區(qū)水利工程設施還存在一些問題,必須引起重視。

一是現(xiàn)有水利工程體系尚不完善。防洪工程體系設計標準偏低,技術(shù)手段相對落后,普遍老化失修。大部分河道徑流衰減、淤積嚴重,甚至個別河段常年干涸,河道內(nèi)違規(guī)建設、非法采砂等現(xiàn)象突出,影響河勢穩(wěn)定。中小型工程日常管理與維護不到位,存在一定隱患。雄安新區(qū)、北京城市副中心等重要防洪保護目標的防洪標準尚未達到設計要求。

二是蓄滯洪區(qū)建設滯后,調(diào)度運用難度大。從“23·7”特大洪水來看,雖然蓄滯洪區(qū)發(fā)揮了巨大作用,但也在應用中暴露出一些短板。多數(shù)蓄滯洪區(qū)建設投入不足,建設進度滯后,堤防、進退洪控制設施、安全設施等工程管理及維護不到位,區(qū)內(nèi)多數(shù)避水臺、避水樓等就地避險及轉(zhuǎn)移撤退設施年久失修、破損嚴重。蓄滯洪區(qū)多年未啟用,區(qū)內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展迅猛,人口數(shù)量較多,人員水患意識淡薄,轉(zhuǎn)移安置困難。

三是流域智慧化水資源管控水平亟須提升,防汛搶險經(jīng)驗不足。由于多年未發(fā)生較大洪水,流域下墊面變化較大,水文模型和預報方案難以修訂,預報精準度不高。加之流域數(shù)字化信息化建設不夠完善,預報調(diào)度一體化水平較低,與智慧水利要求還存在差距。洪水調(diào)度決策過程中存在省際協(xié)調(diào)問題,防洪工程統(tǒng)一調(diào)度難度大。防汛隊伍欠缺實戰(zhàn)經(jīng)驗,公眾洪澇風險意識不強。

京津冀水資源一體化管理是發(fā)展的必然要求

海河流域水安全及水治理十分重要。20世紀60年代大洪水后,海河流域防洪總方針是“上蓄、中疏、下排,適當?shù)販?,以排為?rdquo;,目前看依然十分有效。進入新時代,習近平總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水方針,為我們進一步綜合治理海河提供了重要理論指引。

一是要加強節(jié)水工程和非常規(guī)水資源利用。要深度加強全流域、全行業(yè)水資源需求管理,適當控制灌溉面積和城市規(guī)模兩大總量。持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)、種植、貿(mào)易、消費主要結(jié)構(gòu),嚴控水資源過度開發(fā)利用。實施生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)全行業(yè)深度節(jié)水,深度挖掘各行業(yè)節(jié)水潛力,加強再生水、海水等非常規(guī)水源利用。

二是要加強水庫和蓄滯洪區(qū)以及地下水回灌等攔、蓄水工程建設。此次“23·7”暴雨警示我們,“在氣候變化的趨勢下,針對性地提高北方的水利標準,也就順理成章了”。調(diào)蓄能力是水安全的根本,因為水文過程的特點是波動的,而用水需求相對恒定。因此要有系統(tǒng)觀念,不能再分開考慮處置旱澇災害。要完善水庫防洪體系建設,實施病險水庫除險加固和降等報廢,加強安全監(jiān)測設施建設及日常維修養(yǎng)護,健全水庫運行管護長效機制,實現(xiàn)水庫安全良性運行。還要加快推進蓄滯洪區(qū)建設和管理,復核海河流域28處蓄滯洪區(qū)防洪能力,調(diào)整蓄滯洪區(qū)布局方案,有序推進蓄滯洪區(qū)進退洪控制設施、安全區(qū)圍堤、安全臺、撤退道路等工程和安全設施建設。完善蓄滯洪區(qū)通信預警設施,確保蓄滯洪區(qū)遇大洪水分得進、蓄得住、退得出。同時要以地下水蓄水恢復為目標,在超采治理的基礎(chǔ)上,加強地下水持久化修復,實施地下水戰(zhàn)略儲備和地下空間調(diào)蓄工程,實現(xiàn)地下水良性健康發(fā)展。另外還要優(yōu)化完善水網(wǎng)格局,在天然水系的基礎(chǔ)上優(yōu)化調(diào)水工程等人工水網(wǎng)格局。

三是要加強海河中下游及重點地區(qū)和重點城市周邊的分水、行水工程建設。平原上的洪水排泄,河道的分水、行水能力十分重要,如果行水能力不足,就會出現(xiàn)內(nèi)澇水淹災害。尤其是圍繞雄安新區(qū)和北京城市副中心建設,實施骨干堤防提標升級,推進河道系統(tǒng)達標治理。以防汛抗旱水利提升工程治理任務為重點,加強中小河流重要河段治理。在河道關(guān)鍵部位建設水庫等控制性樞紐,或新增開挖分水河道及干渠。北京、天津、石家莊結(jié)合永定河、永定新河、獨流減河、滹沱河等河道治理進一步完善防洪體系,達到200年一遇防洪標準。廊坊、保定等城市按照京津冀協(xié)同發(fā)展功能疏解要求和城市規(guī)劃布局,提高城市防洪標準。

雄安新區(qū)位于大清河水系中下游匯水部位白洋淀的“邊坡”上,歷史上洪澇災害頻發(fā),因此需要按照極高的洪水標準設防。一方面不能水淹白洋淀,另一方面還要保持白洋淀常年處于水位平衡狀態(tài),這是非常高的水安全管理要求,因此分水河道和行水河道科學設計極其重要。首先是防洪,據(jù)雄安新區(qū)防洪專項規(guī)劃,北部的南拒馬河右堤、東部的白溝引河右堤、南部的新安北堤、西部的萍河左堤,加上西北圍堤,這些堤防首尾相連,形成一個長約100公里的閉環(huán)生態(tài)“防洪圈”,將城市攬入懷中,全線防洪標準達200年一遇。要切實落實防洪規(guī)劃,協(xié)調(diào)防洪工程建設與生態(tài)環(huán)境治理,骨干河道治理、樞紐改擴建、堤防達標建設和蓄滯洪區(qū)建設相結(jié)合,形成雄安新區(qū)“北截、中疏、南蓄、適排”的排水防澇格局。起步區(qū)防洪標準達到200年一遇,外圍組團防洪標準達到100年一遇,特色小鎮(zhèn)防洪標準達到50年一遇。其次是進行白洋淀和雄安新區(qū)的輸水工程建設。如雄安干渠工程,以已建的南水北調(diào)中線一期工程為供水水源,工程任務是為雄安新區(qū)的城鎮(zhèn)生產(chǎn)生活供水輸水,其規(guī)模達到15立方米/秒,年輸水量約3億立方米。再如往白洋淀分水的白溝引河工程,主要是將上游洪水引入白洋淀。

四是要加大海河尾閭天津的排水工程建設。天津承擔著海河流域約75%的洪水入海重擔,但是天津泄洪排海并不容易:一是多條水系匯聚天津一地,上大下小,尾閭不暢,大暴雨時泄洪能力不足;二是下游地勢平坦低洼,水流速度減慢,給河道泄洪帶來極大壓力;三是天津入海河道都面臨海水倒灌風險,不是隨時可以排洪,要在低潮位時開閘放水,防止海水倒灌。尤其是近些年隨著地面沉降及海平面上升雙重作用,天津入海河道排洪能力逐漸降低。因此,一方面要構(gòu)筑堅固的防潮閘工程,另一方面要建設入??诰扌统樗?,增強排洪能力。

五是要充分利用數(shù)字手段加強水資源管理水平,同時提升預報預警能力和洪水風險管控能力。加強數(shù)字流域建設,建立空天地一體化立體監(jiān)測體系。研發(fā)洪水預報新技術(shù)新方法,提高預測預報精度,完善水災害預警發(fā)布機制。加強預報信息與調(diào)度運行信息的集成耦合,強化水工程聯(lián)合調(diào)度模擬。修編水災害防御預案,提高方案的指導性和可操作性。

【作者單位:天津城建大學。本文系“天津海岸帶水資源與區(qū)域生態(tài)環(huán)境變遷研究”(TD13-5073)階段性研究成果】