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图源:Pexels

撰文|冯灏 严胜男 

62人遇难,34人失踪,8个蓄滞洪区启用……2023年的“杜苏芮”台风,让华北平原面临着前所未有的挑战。

京津冀地区遭遇“140年一遇”暴雨、“三天下了两年的雨”……暴雨和洪水突破了各地历史极值。海河流域北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫河5大河系21条河流发生超警以上洪水,其中6条河流超保、8条河流发生有实测资料以来最大洪水。

从一定程度上,2023年的这场大洪水,打破了我们长期以来对中国气候“南涝北旱”的误解,也把大家的目光集中到了那条通常不那么受关注的海河身上,人们意识到,这是一条如此复杂,充满了矛盾的河流。

“根治海河”60年后,这依旧是条复杂的河流

在中国的七大水系中,海河是一种特殊的存在。洪、涝、旱、碱,两个极端以不同的周期在这片土地轮番上演。

中国水利水电科学院研究院教授级高级工程师程晓陶告诉《知识分子》:“海河的复杂性就在于,长期来看它是干旱、缺水的,但偶尔下一场暴雨,强度又一点也不比南方低。”

海河的历史上,有着远比今年的洪水更大的伤亡。在1963年的洪水中,不少河段堤防漫溢溃决,洪水四处漫流,平地行洪,海河平原一片汪洋,超5000人死亡。中国水利学会水利史研究会委员张卫东回忆道,“那时候毛主席用极为严厉的语气,专门写了’一定要根治海河’”。

今天的海河水利格局便是在当时奠定的:太行山上的一圈水库、修建减河和新河,改写天津“九河下稍”的局面。然而,光靠各种工程性的措施,远不能达到根治海河保卫华北的目的。一个千年来被黄河和海河切割得支离破碎的华北平原,面对倾泻的洪水很难片水不沾。

海河流域涉及8个省(自治区、直辖市),其中54%的面积是河北省。在河北,因为贫瘠与缺水,山区往往是贫穷的象征,而平原则是土地肥沃、水量丰富的富饶之地。而正是这富裕的平原,在洪涝灾害发生时,几乎是最脆弱的地区。

这种特有的风险,北京地理学会理事长、北京师范大学教授李京解释,“京津冀地区,总体来讲平原地区比较多、低洼地比较多。一旦洪水出现,非常容易造成灾害”。 一位不愿具名的水利专家向《知识分子》提到,“南方普遍都是高山峡谷,水可以流到河里去,人能站在高处;面对平缓的华北平原,没有办法说’人往高处站,水往沟里流’,只能把城市建得高一点”。

但建高需要考虑成本,要计算投入产出,在南方,比如水灾频繁的太湖平原,经济实力雄厚可以把安全台建得高高的;在十年九旱的海河流域,尤其是本次主要受灾的河北地区,让本就捉襟见肘的当地财政对抗洪进行大规模投入,却显得有点尴尬。

蓄滞洪区工程建设中央与地方资金投入比例一般是1:1,在这种背景下,水科院洪水管理与影响评价研究部王艳艳等人曾在研究论文中提到:让地方配套出资开展建设无异于让其“花钱给自己买棺材”。一组数据或许能反映其中的问题。海河流域蓄滞洪区已建、在建及规划安全设施共可安置人口约167万人,仅占蓄滞洪区总人口的27%,而淮河流域这个比例达到了78.8%。

海河是一条处处充满了矛盾的河流,这种矛盾便需要人们时时反复地平衡各种抉择的经济与普适。

从时间上来看,海河的水量分布极不平均。夏季副热带高压的进退时间、强度、影响范围等很不一致,致使降雨量的变差很大。此次暴雨短短三天,河北省邢台市临城县赵庄梁家庄站累积降水量达1003毫米,对于年平均降水量约500毫米的邢台,几乎在三天里下了大概两年的雨量。这个降雨量甚至超过了台风“杜苏芮”登陆时在浙江造成的861毫米的最大降水量。为了这几天的极值,我们要做哪种程度的防御?

程晓陶说,1963年大水之后按“根治海河”要求编制的防洪体系建设规划,整体来看是卓有成效的。大量水库的兴建,使流域中调蓄雨洪的场所从华北平原上众多的湖泊洼淀搬到了山区,而湖泊洼淀干涸后,大多变成了农田与村庄。

与此同时,长期的干涸,也让河道准备不足。达标疏浚拓宽的河道多年不再行洪,逐渐淤积萎缩,达不到原规划的行洪标准了。

程晓陶说,“河道的行洪能力实际上是被洪水塑造的。像拒马河,这次大水过后,在某水文观察断面上,河床下切了三米,河道被洪水冲深,行洪能力也被扩大了”。

水库、河道、堤防,海河的水利欠账

海河身上的这诸多矛盾,集中地反映在了它的防洪标准上。

与我国主要流域河流支流的防洪标准类似,此次暴雨行经的大清河水系,骨干河道的设计防洪标准不过20年一遇,这意味着,在任何一年都有大约二十分之一的概率该流域降水超过汛限,对于两岸居民构成威胁。

北拒马河、大石河和小清河在涿州交汇后流入白沟河,据测算,暴雨期间,北拒马河、大石河给下游涿州地区带来了超过10亿立方米的水量,这两条河流上游没有建设控制性防洪调蓄工程,水流沿河道快速在涿州平原地区汇聚,而下游白沟河河床条件无法下泄上游巨大来水量,导致涿州遭受严重水灾。

中国科学院地理科学与资源研究所副研究员徐锡蒙解释,北拒马河每秒4500立方米和大石河每秒超过3300立方米的来水,在一瞬间给下游巨大泄洪压力,而白沟河现状行洪能力仅2000立方米每秒,这构成了涿州有水出不去的根本矛盾。

上游能不能多拦住一些水?据程晓陶介绍,大清河流域的7条河里6条都建有大型水库,就差一个拒马河,“当时规划也有,但难点在于水库会涉及河北、北京两地,淹谁的地、给谁提供好处,防洪的收益多大、供水的利益归谁,在当时有一些矛盾不好协调,就搁置下来。搁置之后再想上马就更困难了,要协调的因素比过去更多”。

另外,水库本身是双刃剑,如遇大洪水往往是更危险的因素,万一垮坝后果不堪设想。事实上,历史教训不计其数,河南75·8水库溃坝就造成了大量人员伤亡;再者,水库库容总是有限的,面对疯狂倾倒的雨情,瞬时雨量就可能抬高水库水位到安全警戒,依然要开闸泄洪。

河海大学水文水资源学院特聘教授段青云告诉《知识分子》,此次海河流域大洪水,总降水量为432亿万立方米,海河流域33座大型水库总共拦蓄102亿万立方米,较多年平均这些水库多拦蓄了65%的洪水,因此发挥了很大防洪作用。

但段青云亦提到:总体来说,海河流域的水库的库容还是不够的,此次官厅水库拦蓄了5737万立方米的洪水,只占总拦蓄量的0.5%左右,而门头沟、房山等重灾区处在陡峭的山区,地形不利于修建水库,而该地区暴雨强度最大,洪水来得最急,因此是这次洪灾最严重的地区,当该区域的洪水到了涿州,洪水又流不出去,因此启动了蓄滞区的功能,使得该地区的损失巨大。

城市规划因素也令上蓄、中疏、下排的防洪规划在大清河流域调度中显得更为复杂。以此次受灾严重的大清河流域为例,一位熟悉大清河水务的专业人士说,上边涉及北京,中间涉及雄安,下边涉及天津,不同的行政区域,河道堤防的治理力度是不一样的;具体到一条河,河堤左右岸,堤防标准也多有差异;而雄安本来是大清河系中游白洋淀的一个洼地,现在把它作为一个新区建设,需要特别保护。

据雄安新区的防洪专项规划,北部的南拒马河右堤、东部的白沟引河右堤、南部的新安北堤、西部的萍河左堤,加上西北围堤,这些堤防首尾相连,周围形成一个长约100公里的闭环生态“防洪圈”,全线防洪标准达200年一遇,将城市“揽入怀中”。

“河道堤防工程建成之后,加固和整修一直有,但不是大规模、统一标准的方式”,上述熟悉大清河水务的专业人士说。

前述水利专家解释,标准不一是有一定理由的,从防洪治涝的角度看,人口特别密集的地方往往只是其所在流域“面”上一个特定的“点”,流域内的河湖水系宛如一条条有机联系的“线”,在自然状态下共同构成一个树状的水系,而工程措施的目的就是要引导“线”离开“点”。

程晓陶介绍,我国已建的40万公里堤防分为五级,不同级别堤防的建设标准是不一样的,这是防洪工程建设要遵循的基本原则,保护范围越大、保护对象越重要的堤防,建设标准越高。这样才能在特大洪水发生、受淹不可避免的情况下,尽可能减轻损失。

但总体来看我们国家的水利建设还是欠账的,前述水利专家提到,有些该建的工程没有建,还有些水利工程过去建的时候,没有对生态环境的要求,现在被认为破坏了当地的生态和环境,产生了很多矛盾,不太容易正常发挥作用;再加上北方河道由于多年降雨少,河道被占用、填埋得多,小流域上的工程年久失修甚至荒废。

张卫东介绍说,此次洪水期间通州区北运河西集镇杨家洼河段出现了三孔闸口被宽5米、长24米的浮桥残骸堵住的危急情况,这就属于新情况——漂浮物体积越来越大、潜在威胁也越来越大,需要吸取经验教训。

此次暴雨亮起的警示灯提示我们已经做了的仍然不够,要为更大的洪水制定计划。“在气候变化的趋势下,针对性地提高北方的水利标准,也就顺理成章了”,前述水利专家表示。

但这种提升所需的经济成本不容小觑,因为工程量和成本的增加并不是线性的。张卫东解释说,平原地区对水位极为敏感,比如防洪标准从100年一遇提高到200年一遇,水位可能只差几十厘米,但是工程量可能要增加百分之四五十。

尴尬的蓄滞洪区

上游缺少控制性工程,中游河段防洪标准偏低,剩下的,只能靠蓄滞洪区了。

“现在看来,蓄滞洪区在防洪工程体系中发挥了巨大作用,亮出蓄滞洪区这一底牌在最大程度上减轻了本次灾害损失”,徐锡蒙说。

据程晓陶介绍,由于平原河道的行洪能力有限,超出河道行洪能力的水,就可能漫溢、溃堤泛滥出来。例如这次启用的宁晋泊、大陆泽蓄滞洪区和献县泛区,都是位于上游不同河流来水交汇的地方。将超出下游河道行洪能力的洪水分蓄出去,削减了河道的洪峰流量,就减轻了下游的防洪压力。

但蓄滞洪区在应用中暴露出自己明显的短板。据河北省初步测算,蓄滞洪区转移群众97.84万人。水科院减灾中心一位专家告诉《知识分子》,之所以这次蓄滞洪区的整体老百姓损失比较大,还是平时建设和管理没有达到标准,比如做一些安全台,让人可以先撤离到上面去,启用蓄滞洪区的阻力也更小一些。

蓄滞洪区中的安全台就像是水中的小岛,在分洪运用的时可以为转移赢得更多时间,有些蓄滞洪区还会尝试建保庄圩,把重点区域围起来,但这些措施都有不同的适用范围。程晓陶说,不同地区蓄滞洪区的安全建设措施与自然地理条件、分洪的淹没水深及持续时间,还有自身的经济发展水平等,都有关系。

程晓陶说,北方蓄滞洪区最大的特点是使用概率较低,蓄滞洪区安全建设措施的选择,要做投资-效益的比较。海河流域蓄滞洪区安全建设规划中,更多是建避险转移道路,早期还曾要求农民盖平顶房,这样分洪的时候可以在上面临时避险。

按照《防汛条例》的相关规定,有防汛任务的地方应当建立预报警报系统,在雨季到来前进行安全检查,并做好群众撤离和善后工作。上述熟悉大清河流域的专业人士说,每年汛期前的4、5月份,相关部门都要做应急预案呈交当地政府报批,转移人员安置地点都是一对一的责任状,也会有培训和预演。

但从此次蓄滞洪区的人员撤离安排整体显得匆忙仓促、手忙脚乱,有受访专家表示,这可能是因为预演不够,不够了解具体撤离安排时的流程和难点。

李京认为可以借鉴浙江等地的台风暴雨应急预案,每个社区都有明确的挂图,一旦发出红色预警,人员怎么疏散、在哪条路线到达哪个避难场所都很清晰。除了小区本身的常住人口,应急预案中还会特别安排外来务工人员的撤离,“因为尤其是来自北方的务工人员可能不了解台风的威力,往往动作迟缓,要对他们格外照顾。另外,应急的工作流程是要强调扁平、快速、准确,有时候要突破正常的工作流程,更多把权力下放给现场”。

但一个无奈的事实是,即使一切运行良好,也无法防止灾难性洪水的到来。

要不就是把洪水拦蓄排走,要不就是人员尽快转移,其实就是这两个方案,徐锡蒙说,但面对如此突发的极端灾害事件,尽快转移离开洪水风险区是最好的方案。

今天,人们似乎很难想象在人口稠密的地区专门为水腾出空间,但在蓄滞洪区设计之初,这些地势低洼的洪水宣泄之所本来是人口稀疏的地方,然而,随着经济的发展,蓄滞洪区也开始发展,任何地方都经不起洪水的折腾了。

这种情况不独北方特有,即便在长江流域的荆江分洪工程——一个曾在1954年洪水中发挥了巨大作用、为分洪而设计的工程——也变得人口越来越多,经济越来越发达了。下决心分洪会是一个越来越难的决定,《湖北日报》的说法是祈愿永远备而不用。

在我国,人与水争地是不可回避的现实,程晓陶说,国家也有项目正在研究蓄滞洪区管理办法的更新。现在有一些规划中蓄滞洪区,特别是紧挨城市布局的已经基本上完全城镇化了,再做蓄滞洪区使用损失很大,在新一轮防洪规划的修编中,可能就得调整摘帽了。

灾害的水与资源的水

值得一提的是,在以缺水为主旋律的海河流域,多数时候,水是以一种资源的形式存在,因为地表缺水,这里地下水普遍超采,上述水利专家向《知识分子》提到:“地下几乎形成了一个巨大的漏斗,甚至发生了地面沉降”。著名的南水北调工程的目的之一,便是为常年缺水的京津冀地区解决供水不足问题。

然而,一场140年一遇的超强降雨,带来了过于丰富的降水,远超这里水利设施的承受能力。水库装不下,河道不够用,一时尚无法引入大海的水,只能启用蓄洪区滞留。

人工的水利设施之外,地下水超采形成的空洞本可以作为蓄水的“空肚子”,敞口让雨水迅速下渗,从而减轻地面积水的危害,然而,在本次的洪涝中,却并没有明显看到这种情况。

张卫东解释,大暴雨面前,缓慢的下渗作用有限。另外,海河平原的地表状况对于渗蓄并不友好,虽然有超采地下水形成的漏斗,“却只有在农村,全是农田的地方,水的入渗会快一些,如果是水泥硬地为主的城市,水仍然渗不下去,就会积起来。”而居民区、建筑物集中的硬地往往是地势较低的平坦地方。这些人口稠密之处,也就成了容易遭受积水灾害的地区。

8月21日的水利部新闻发布会上,水利部副部长刘伟平介绍道:本次洪水的特征之一是“我们监测到流域浅层地下水平均水位上升1米,已增加85亿立方米,达到去年全年地下水补给量205.7亿立方米的41%。”

随着灾害的水退去,海河流域又会变回那个渴水的华北平原。从这个意义上,饱尝了缺失之苦,倾向于把水作为一种珍贵资源看待的北方,忽然间面对一场灾害型强降水,出现的各种认识错位、储备不足和资源错配。

治水是个系统工程,水库、河道、数据、植被……在气候变化导致的极端天气频发的今天,综合性的提升这些方方面面,也许才是一个城市、一个地区面对百年一遇型气候灾难时真正的底气。

参考文献:

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[2]穆冬靖,乔家乐,邢斌 & 于翚.(2022).海河流域蓄滞洪区建设管理问题及措施研究. 海河水利(S1),40-43.

[3]王艳艳,李娜,俞茜,王静,丁志雄 & 韩松.(2022).我国蓄滞洪区建设管理问题及措施研究. 中国防汛抗旱(04),1-7. doi:10.16867/j.issn.1673-9264.2022124.

[4]袁 军,朱晓春,毛慧慧,魏广平(2022)完善海河流域防洪工程体系的思考——漳卫河“21·7”洪水防御启示, 中国水利.

[5]冯亚辉 ,李书友,陈 林 (2013)关于拒马河“7. 21”洪水的思考,水利建设与管理.

[6]马文奎 王建刚 阎永军(2009)海河流域防汛抗旱减灾体系建设,中国防汛抗旱.

[7]徐和龙(2019)海河流域防汛抗旱减灾体系建设与成就,中国防汛抗旱.

 

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由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,现任主编为周忠和、毛淑德、夏志宏。知识分子致力于关注科学、人文、思想。我们将兼容并包,时刻为渴望知识、独立思考的人努力,共享人类知识、共析现代思想、共建智趣中国。

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