欢迎访问“中国水利”网
国家互联网信息办公室准许从事互联网新闻信息服务业务的网站 互联网新闻信息服务许可证 编号:10120170019
   
         
 
 
         
 
 
 
 
 
加快完善下游防洪工程体系 提升水旱灾害防控水平
 
分享到:
2021-11-04
 

  编者按:2021年9月底至10月上旬,黄河遭遇历史罕见秋汛。得益于防洪工程体系的坚实护卫,以及各方的有效应对,流域整体安然无虞。10月20日至22日,习近平总书记深入山东省东营市黄河入海口等地考察,实地了解黄河流域生态保护和高质量发展情况,强调要加快构建抵御自然灾害防线,补好灾害预警监测短板,补好防灾基础设施短板。

  确保黄河安澜,是治国理政的大事。人民治黄70多年,解决了流域水利保障“有没有”的问题,实现了由被动治理向主动治理的转变;随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,解决流域水利保障“好不好”的问题成为新的时代命题。本报记者为此专访黄河水利委员会防御局局长魏向阳、黄河水利科学研究院副院长江恩慧,围绕黄河防洪工程体系和水沙调控体系之间的关系、现阶段流域存在的基础设施短板等问题进行深入探讨,并邀请多位专家学者为深入推动黄河流域生态保护和高质量发展建言献策。

  □记者 陈思 通讯员 蔡彬 赵何晶

  问:黄河流域防洪工程体系对2021年罕见秋汛的防御发挥了哪些关键作用?

   魏向阳:在今年这场历史罕见的秋汛洪水防御中,黄委以水文监测预报预警、水工程联合调度和工程巡查防守为抓手,强化“四预”措施,最大限度减轻了流域灾害影响和损失,夺取了黄河防汛抗旱工作的全面胜利。

  统筹考虑黄河秋汛洪水特点、中游水库群拦洪滞洪能力和下游河道工程4000立方米每秒~5000立方米每秒设计标准的工程条件等,科学制订秋汛洪水防御目标,即充分利用干支流水库削峰拦洪,充分利用下游河道工程泄洪入海,确保人员不伤亡、下游不漫滩、工程不跑坝。

  黄河干支流水库、堤防、河道整治工程、蓄滞洪区,共同构成 “上拦下排、两岸分滞”的防洪工程体系。黄委联合调度干支流水库投入拦洪运用,将水库、蓄滞洪区和河道的调度空间发挥到极致。刘家峡、万家寨水库尽力拦蓄河道基流,减小下游防洪压力。在确保防洪安全前提下,最大限度挖掘伊河陆浑、洛河故县、沁河河口村水库防洪运用潜力,最高运用至接近移民水位或蓄洪限制水位。精准调整小浪底水库下泄流量,凑泄花园口站流量4800立方米每秒,尽最大努力缩短小浪底水库高水位运用时间。东平湖滞洪区尽力滞蓄大汶河来水,抓住黄河干流洪水和金堤河洪水间歇期实施错峰补偿调度排洪入黄,利用南水北调、大型引黄涵闸等引调水工程分泄洪水,减小湖区和下游山东河段防守压力。黄河下游超万道坝垛组成的河道工程规顺河势、排洪入海,有效减轻了堤防防守压力。

  经水工程联合调度运用后,9月下旬两次将花园口站天然洪水由1.2万立方米每秒左右削减至4800立方米每秒,避免了下游滩区140万人转移安置和399万亩耕地受淹,最大限度减少了经济损失,社会经济效益巨大。

   问:黄河流域防洪工程体系和水沙调控体系之间存在着怎样的关系?

  江恩慧:从流域层面讲,黄河流域的防洪工程体系和水沙调控工程体系,都应该属于广义的概念,二者是相辅相成、不可分割的,前者是后者的依托,后者涵盖了前者。

  黄河流域防洪工程体系包括流域面上的淤地坝工程、干支流具有防洪功能的各类水库、黄河上中下游河道整治工程和堤防工程、两岸分滞洪区,以及重要城市的防洪工程和防洪非工程体系等。水沙调控体系从广义概念讲,除包含上述全部防洪工程与非工程措施外,还应包括流域面上的其他水保措施对黄河水沙的调控作用、跨流域调水工程等。

  其中黄河上游,以龙羊峡、刘家峡水库为代表的上游水库群是防洪工程体系的核心,发挥了防洪防凌、供水发电、改善生态的重要作用;黄河中下游,以万家寨、三门峡、小浪底等为代表的干流水库群和故县、陆浑、河口村为代表的支流水库群,辅以黄河下游河道标准化堤防、河道整治工程,共同组成了中下游防洪工程体系的核心。

  今年严峻的黄河秋汛洪水调度就是充分挖掘黄河中下游干支流水库三门峡、小浪底、故县、陆浑、河口村等水库的精细化错峰调度的潜力,为保障持续一个月的秋汛洪水安全入海奠定了基础。

  近几年,黄委在前期实践的基础上,进一步完善了水沙调控机制,创新提出了“一高一低”调度思路,把黄河调水调沙拓展到了全河。所谓“一高一低”,即利用黄河上游龙羊峡、刘家峡等水库拦洪削峰,在保证防洪安全的前提下,尽力多拦蓄洪水,维持水库高水位运行,发挥“龙头”水库跨时空调节作用;中游小浪底水库承上启下,降低水位运行,留出足够防洪库容,确保防洪安全,减少洪水漫滩概率,兼顾水库河道冲淤,塑造稳定的中水河槽。

   问:现有黄河流域防洪工程体系,面对大汛大灾时,还存在哪些基础设施短板?

  魏向阳:虽然黄河中下游防洪体系逐步完善,但仍然存在明显短板弱项。首先,防洪工程体系不完善,规划的7座骨干枢纽工程尚有古贤等3座没有修建,控制水沙能力明显不足,也不利于水资源优化配置;其次,小浪底至花园口区间尚有1.8万平方公里无工程控制区,黄河标准化堤防尚未经过大洪水考验,游荡性河势和“二级悬河”不利态势尚未得到根本改变;再次,预警监测防汛信息化建设和新技术应用滞后,水沙预报精准度和时效性还不能满足调度需要;最后,规划的防汛专业机动抢险队和物资仓库在机构改革后一直处于停建状态,不能满足抗大洪抢大险要求。

  问:全面提高流域水旱灾害防控水平,尚需要从哪些方面发力?

  魏向阳:一是加快完善下游防洪工程体系,确保河床不抬高、防御花园口站2.2万立方米每秒洪水堤防不决口。紧紧抓住水沙关系调节“牛鼻子”,完善以骨干水库等重大水利工程为主的水沙调控体系,加快推进古贤等水利枢纽工程建设;推进黄河下游标准化堤防巩固提升,保持河道主槽稳定,增强堤防和控导工程安全防御洪水的能力,近期重点推进黄河下游“十四五”防洪工程建设;开展下游“二级悬河”整治,减小或消除滩区横比降,降低黄河大堤冲决风险;立足从根本上解决滩区居民防洪安全问题,积极推进滩区居民迁建,指导河南、山东两省加快滩区综合治理,结合乡村振兴战略实施,支持引导滩区走现代生态农业发展之路;针对小浪底至花园口区间1.8万平方公里无控制区的大洪水防御问题,开展桃花峪水库前期论证;研究陆浑、故县、三门峡水库设计洪水位以下人员迁移安置方案,解决水库防洪调度制约因素。

  二是构建空天地一体化监测体系,建设具有“四预”能力的数字孪生黄河。围绕提升预报、预警、预演、预案能力的目标,加强流域水文站网系统建设,开发建设以GIS为平台,多种信息为支撑的先进、实用的暴雨洪水预警预报系统,提升短时强降水、台风等监测能力,提高洪水预报精度,延长预见期;加强黄河原型观测与分析,加快建成数字孪生黄河,推进黄河流域水工程防灾联合调度系统建设,构建黄河中下游洪水预演系统,提升水旱灾害防控水平。

  三是提升抢险应急保障能力。考虑黄河下游防洪的复杂性和防洪工程管理体制的特殊性,必须突出加强黄河防汛专业抢险应急保障力量。加快黄委防汛机动抢险队和防汛物资仓库建设,根据黄委编制的有关规划,共有13支专业机动抢险队和14座防汛物资仓库尚未完成建设,迫切需要国家加大支持力度,尽快完成剩余项目建设;推进国家常备防汛物资代储模式,督促各地备足社会团体和群众料物;加强各级行政责任人、专业队伍和群防队伍培训力度,加强迁安转移等专项演练,提升应对突发险情能力和群众防灾避险能力。

   江恩慧:随着国家整体实力的全面提高,黄河流域的系统治理与保护步入了新的发展阶段。随着全球气候变化和人类活动影响的加剧,特别是黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施,为黄河治理保护提出了更高要求。

  面对气候变化和黄河流域极端天气事件增多等新挑战,要从黄河流域系统整体视角,以提升水旱灾害防御能力、维持河流健康生命、促进社会经济高质量发展为目标,以洪水资源化利用为内核,把握洪水发生和演进规律,优化流域防洪工程布局;从流域尺度构建黄河防洪与水沙调控系统工程,建立流域洪涝旱灾协同防御及水资源优化配置理论技术体系;秉承系统科学理念,强化多学科交叉融合,探讨流域各子系统间的互馈耦合关系,科学定位各骨干工程的功能与配置;强化水资源刚性约束,统筹能源安全、粮食安全、生态安全的协同博弈关系,通过水库群、河防工程、分蓄滞洪区组成现代化防洪工程体系的水沙联合调控,实现广义流域系统的水沙资源合理调配,调丰补枯、变洪为宝,从传统的水沙调控向精细化的流域全物质通量统一调配发展,促进流域各子系统健康高效协同发展。

  要构建黄河流域水旱灾害防御系统化-全息化-精细化-网络化科学监测体系。黄河上已经建立了水文泥沙、水质测验与监测系统,但这些监测信息还远不能满足当今精细化的流域水旱灾害协同防御的现实需求,更不能满足前瞻性的科学研究和生产实践过程的预测预判、预演预案等要求。特别是目前黄河流域的灾害预警监测、水文泥沙监测,还没有完全覆盖全流域,黄河的上中下游均存在无水利工程的控制区、无水文监测的盲区,给水旱灾害的协同防御带来了极大难度。比如,今年7月的河南郑州特大暴雨洪水,在调度过程中发现,花园口水文站的流量远大于小浪底来水、伊洛河来水和沁河来水之和。经过流域水文模型计算,仅区间内无控制、无监测的汜水河就入黄2500立方米每秒的水。再例如,今年秋汛期间,采用全息化水沙基础信息观测平台,详细观测了下游河道整治控导工程前的流场、冲刷情况,发现持续20多天的中常流量冲刷,坝前的冲刷坑可以达到26.5米,与以往人们的常规认识明显大得多,这些宝贵的第一手监测资料为我们进一步分析坝前冲刷、工程频繁出险机理意义重大。

  树立大流域自然灾害防御理念  

  □任保平(西北大学中国西部经济发展研究院院长)

  黄河流经中国三大地形阶梯,海拔相差大,流速大,洪涝灾害在上中下游有不同表现,上游地区部分河段河水由南向北流向,易由于北方河水结冰早、融冰晚,出现冰块堵塞河道的现象;中游常见的自然灾害是水土流失,原因是黄河中游流经黄土高原地区,由于黄土疏松,植被不良,导致水土流失严重;下游集中表现为频繁的洪水决口泛滥和河流改道带来的灾害。

  加快构建黄河流域抵御自然灾害防线,一要树立新理念。把系统观念贯穿到生态保护和高质量发展全过程,树立大流域自然灾害防御理念,利用数字化和人工智能技术实现防汛调度全程智能化,构建以算据集成、模型计算、决策智能与数字孪生为主的黄河智慧防汛平台。

  二要推进监测预警体系构建。推进建立黄河流域洪水“四预”一体化监测系统,加强信息交流和资源共享,进一步提高预报精度,为黄河流域抵御自然灾害防线的构建提供信息支持。

  三要加强防控能力建设。完善黄河流域各级各类防汛抗旱预案和调度方案,全力推进黄河流域水工程综合优化调度方案研究,有针对性地开展专项培训和实战演练,不断提高科学防控能力;科学制订黄河流域干支流和城市超标洪水防御预案,努力减轻黄河超标洪水灾害损失。

  四要提高工程防御能力。尽快完成水毁灾损工程修复,加快黄河防洪工程和应急度汛工程建设,开展工程安全隐患排查,消除工程风险隐患,依法清除河道和库区内非法设障,提高行洪、蓄洪、滞洪能力。    

  让“看探谋建”发挥关键作用

  □曹连海(华北水利水电大学测绘与地理信息学院院长、博导)

  加快构建黄河流域抵御自然灾害防线,可以从“看、探、谋、建”四个方面着手。

  “看”是指使用技术手段更好地监测黄河流域水文过程。目前而言,防汛监测技术的主要发展方向是智能化和信息化,通过建立更加完善的水利信息网络,打造更为完备的水利数据管理平台,同时将无人机、遥感、物联网等技术引入监测工作中,达到提高洪水监测预警工作效率和质量的目的。

  “探”是指建立一套应急监测网。黄河流域面积较大,地形地貌和气候条件非常复杂,重大自然灾害发生时气象条件往往很恶劣,云、雨、雪、雾等天气将极大地降低光学卫星观测效能,仅依靠光学载荷往往不能满足灾害事件应急响应需要。需融合光学卫星、雷达卫星、航空、地面传感等监测手段,构建布局科学合理、功能有机统一、信息集成共享、天空地一体化的现代应急监测网,实现灾前、灾中、灾后的全方位多维度应急监测,提升自然灾害防御监测能力。

  “谋”是指谋划自然灾害防控体系。运用科技系统将涉及的现场督查数据、无人机航测数据、卫星遥感数据等,经过空间数据处理和空间分析,产生各种地图、图表、图像、数据报表,以期为防汛工作提供决策支持,从而全面提升水利行业监督管理能力。

  “建”是指构建完善的水利工程体系。首先,应采取有效措施完善水利工程体系,提升抵御自然灾害能力。其次,应提出更加规范、标准的监督检查办法,实现水利工程督查工作有序开展。最后,建立健全黄河流域水利工程健康评价和工程修复机制,确保水利工程健康运行,在关键时期能够发挥关键作用,提升黄河流域防御自然灾害能力。  

  软硬兼施 发挥防洪体系最大效能

  □杨晨(华北水利水电大学水利学院教授)

  构筑抵御水旱灾害防线应是一个“软硬兼施、多领域协同、空间立体”的综合系统。

  利用水库、建筑堤防、防洪墙、分洪工程和河道整治工程等进行防洪减灾,即防洪体系中“硬”的部分;建立洪水预报、调度和警报系统,洪泛区管理,救灾与洪水保险等一系列非工程手段进行防洪减灾,即防洪体系中“软”的部分。软硬兼施,才能发挥防洪体系的最大效能。

  在极端天气越来越频繁的情况下,城市应通过植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等技术手段增加城市的“水弹性”,是城市防洪中重要的指导思想。

  所谓多领域协同,是指洪涝灾害防控中涉及的关键技术,分别属于气象、水文、水利、信息、公共管理等分属不同领域,洪涝灾害防控体系的构建需要相关领域的协同集智攻关。所谓空间立体,是指自然灾害防控应该从全局出发、整体考虑。在黄河流域,上游保护水源地,中游进行水土保持与水沙调控,下游开展滩区的综合治理,整体上贯彻“上拦下排、两岸分滞”的防洪方略,这样才能从根本上解决黄河水灾害问题。此外,手段上也要“立体”,借助卫星遥感、云计算、大数据、移动互联等新一代信息技术,构建空天地海一体化化网络,可以为黄河长治久安提供全方位技术支撑。

  优化规划衔接 夯实基础设施    

  □张金萍(郑州大学水利科学与工程学院教授)

  一要强化抵御自然灾害顶层设计。根据流域区域发展战略,全面统筹发展与安全,将防灾规划纳入城市发展总体规划中;发挥政府引领作用,创新防灾减灾机制,明确责任主体和完成时间,全面促进流域防灾减灾协同治理工作;对防灾减灾工作予以适当的政策倾斜和扶持,优化防灾减灾规划与其他相关规划的衔接和对照关系,实现统筹协调、整体推进。

  二要夯实防灾基础设施建设。进一步推进大江大河的防洪治理,充分发挥大中型水库、重要堤防闸坝以及主要蓄滞洪区等在防洪减灾中的重要作用;加快中小河流防洪标准提升工作,打好中小型水库除险加固攻坚战;完善城市基础排水除涝设施建设,提升城市排水管网和抽(提)水泵站设施除涝能力;综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,全方位打造海绵城市,增加城市韧性。

  三要提升灾害预报预警水平。补充和完善必要的雨情、水情、汛情和灾情信息站点监测和并网工作,利用大数据与智能化信息技术,强化水文、气象、通信、交通等多部门联动机制,构建自然灾害防控与智慧管理平台,及时研判自然灾害孕育、发生和发展变化,开展灾情模拟和实时滚动预报,切实提高预报精度和延长预见期,细化和完善灾害处置预案;研发灾害预报预警技术设备,构建灾害预报预警虚拟仿真平台,提升灾害预报预警的可视化和可触性,保障预报预警信息的上传下达,提高预警发布的可达性。

  四要提高全社会灾害应急应对能力。通过立法、宣传和教育,树立公众的灾害风险防范意识;充分利用各种人力和物力资源,倡导灾害信息员和志愿者服务工作,打通灾害预警“最后一公里”。  

  绘制城市防洪排涝风险分析图

  □李志红(西安建筑科技大学马克思主义学院副院长)

  随着全球气候变暖,面对严峻的防灾减灾形势,对城市排涝提出了更高要求,要着眼长远,进一步加强防灾减灾基础设施建设,提高防汛科技水平,增加防灾减灾能力。首先,应加强对城市排水管网的调整和优化,提升管网排水能力;其次,可以使用现代信息技术,绘制完善的风险分析图,为城市建设提供指导,对防洪排涝进行安全性分析;最后,可以启动基础设施工程修复和恢复重建项目,提高城市排涝应急能力。

  来源:中国水利报 2021年11月04日

  

陈思 蔡彬 赵何晶
实习编辑:杨思萌
相关新闻
 
中牟黄河河务局:联勤联动 扎实开展黄河河道综合整治
焦作黄河河务局30项成果通过黄委“三新”认定
河南河务局:《河南黄河之最》等三本图书出版发行
原阳黄河河务局开展黄河河道非法采砂专项整治行动
济阳黄河河务局济阳管理段标准化建设管理工作纪实
欢迎访问“中国水利”网
     

主办:中国水利报社 设计制作/维护管理:北京激浪网络科技有限公司 版权所有 不得复制或建立镜像
投稿信箱:abc@chinawater.com.cn 编辑部电话:010-63205285 业务联系:010-63205284