郭胜男，张松涛
（海河水利委员会海河下游管理局，天津300061）
摘要：海河下游管理局下辖的5座大型水闸枢纽，对保障海河流域下游地区的防洪、抗旱、挡潮、供水安全发挥着重要作用。以5座大型水闸枢纽在2016年“7·19—22”强降雨和风暴潮中调度运用为例，对天津城区减轻洪涝灾害损失的工作进行总结，提出其存在的问题及对策。
关键词：水闸枢纽；调度运用；防洪减灾；海河下游
近年来，海河流域极端性天气频发，随着京津冀协同发展战略的出台和雄安新区的成立，对流域防洪减灾工作提出新的要求。海河下游管理局（以下简称海河下游局）地处天津市，下辖5座大型水闸枢纽，均为重要的防洪控制性工程，对保障海河流域下游地区特别是天津市的防洪、抗旱、挡潮、供水安全发挥着重要作用。2016年7月19—22日，海河流域发生的强降雨过程是海河流域1996年以来强度最强、范围最广的一次流域性降水过程；同时，天津沿海出现强风暴潮。洪、涝、潮三碰头，导致天津市区出现了较为严重的内涝灾情。总结此次应对过程，对开展海河下游地区防汛调度、减轻天津城区洪涝灾害损失具有指导意义。
2016年7月19—22日，天津全市平均降水量179.4 mm，市区平均降水量222.2 mm，日最大雨量出现在河西区挂甲寺，为359.1 mm，最大雨强77.7 mm/h，海河干流部分河段出现超警戒水位，中心城区59处积水，28座交通地道断交，农田大面积沥涝。
7月21日9时32分，海河防潮闸过闸流量1202m3/s，超过其设计流量1 200 m3/s。适逢天文大潮期间，沿海潮位较高，加之风暴增水，天津市海河入海口处的控制工程海河防潮闸出现2次海水漫顶倒灌。其中，7月20日倒灌历时约3 h，15时20分最高闸下水位5.77 m（大沽冻结基面，下同），倒灌瞬时流量19.10 m3/s；7月21日倒灌历时约2 h，16时15分最高闸下水位5.43 m，倒灌瞬时流量2.78 m3/s。
7月20日，沿海最高潮位超蓝色警戒潮位0.17 m。1991年至今25 a来，共出现37次超过蓝色警戒潮位的高潮位。
2.1 措施
7月19日15时，天津市海洋环境监测预报中心发布风暴潮Ⅲ级警报（黄色）；16时，天津市防潮分部启动防潮Ⅲ级预警响应，海河水利委员会启动防汛橙色应急响应。按照《海河下游管理局防汛应急响应预案》（以下简称《预案》）规定，海河下游局于19日16时启动防汛Ⅲ级应急响应。同日19时20分，海河下游局召开防汛紧急会商会议，经分析研判认为，从18日夜间开始，海河流域西南部已经开始降雨，气象预报天津及海河流域仍有强降水天气；天津中心城区已有多处道路积水，各排水泵站全部开启，海河上游洪水和天津市沥水迅速向海河干流汇集，海河防潮闸上游水势开始上涨；预报7月20日下午天津沿海将出现风暴潮，海河防潮闸将遭遇洪、涝、潮三碰头。为此，海河防潮闸成为此次调度的焦点，海河下游局派出防汛工作组赶赴海河防潮闸现场督导泄水和防风暴潮工作，抓紧一切机会赶潮提闸、尽量降低河道水位，并在潮水上涨时及时关闭闸门，防止海水倒灌入海河干流。其它各闸也严阵以待，做好闸门运行准备。
按照《预案》要求，海河下游局采取了以下应急响应行动：①及时响应会商。7月20、21时和22日9时召开了防汛例行会商。②加强防汛值守。严肃值班纪律、理顺工作程序，实行了防汛首席值班员制度。③开展防汛零报告，及时掌握局属水利工程运行情况。④加强与海委、天津市防汛、防潮部门的联系，及时了解上下游、左右岸水雨情、潮情，对发现的险情及时联络有关单位和部门进行处理，保障局属水利工程安全。⑤下发通知提请有关职能组和单位做好迎战洪水的准备。⑥及时部署了水闸专项检查工作。⑦精心组织调度，确保度汛安全。7月19—22日，局属各闸累计运用25次，累计泄水6 062.53万m3。其中，海河防潮闸及时赶潮提闸泄水，保证了闸上水位2.0～2.2 m的防洪安全。屈家店枢纽永定新河进洪闸闸上水位按照4.5 m控制运用，超过时提闸向永定新河泄水；7月20日8时，暂停为期25 d的引江应急调水，屈家店枢纽关闭新引河进洪闸，提启北运河节制闸，将永清渠沥水全部排入海河干流。7月20日16时，为缓解海河干流泄水压力，西河闸进行反向运用，将天津市区沥涝水向闸上排放；独流减河进洪闸正向泄水，将天津市区沥涝水分流至独流减河，减轻天津市区防洪压力。7月21日16时30分，西河节制闸上、下游水位持平，为防止西河节制闸上游水量进入海河干流，关闭西河节制闸和独流减河进洪闸；为分泄之前排到独流减河内的沥涝水，独流减河防潮闸闸上水位按照3.5 m控制运用，超过时赶潮提闸泄水。7月22日，由于永定新河闸下水位过高，为防止倒流，屈家店枢纽永定新河进洪闸闸上水位低于闸下水位时闭闸。
通过对5座大型水闸枢纽的科学调度和频繁启闭，极大缓解了天津市城区防洪的压力，成功应对了2016年的大风暴潮。7月19—22日5座大型水闸枢纽调度运用情况，见表1。
表17 月19—22日5座大型水闸枢纽调度运用情况
水闸名称西河节制闸北运河节制闸新引河进洪闸永定新河进洪闸独流减河进洪闸海河防潮闸独流减河防潮闸合计累计运用次数2 2 1 6 2 1备注该闸反向运用工况时，流量≤60 m3/s。0 2 2 5累计泄水量/万m3186.5 668.73 121.66 1 009.14 518.55 3 467.23 90.72 6 062.53最大瞬时流量/（m3·s-1）59.20 35.80 9.82 106.00 130.48 1 202.00 64.20发生日期7月20日7月20日7月20日7月20日7月20日7月21日7月20日
2.2 效果
海河干流有水功能一级区19个，包括保护区1个、开发利用区18个；水功能二级区26个，包括饮用水源区5个、工业用水区3个、农业用水区2个、景观娱乐区13个、过渡区1个、排污控制区2个。海河干流的充分开发和利用加深了蓄水和防洪排涝之间的矛盾［1］。2014年《天津市排涝总体规划（2011—2020年）》和《天津市排水专项规划修编（2013—2020年）》对海河排涝区进行调整，明确海河干流承担中心城区、环城四区和滨海新区等重要区域的排水任务，控制排水面积714 km2，20 a一遇排涝流量为914 m3/s，现状排涝流量为516.7 m3/s。海河防潮闸全年昼夜赶潮提闸，7月20—25日累计排除涝水0.5亿m3，最大瞬时流量达到1 202 m3/s，大大超过规划流量，将闸上水位由3.86 m下降到2.45 m；汛后又继续排除涝水，全年累计泄水3.23亿m3。7月20日，西河节制闸反向运用186.5万m3，将市区沥水经独流减河低水闸泵站分泄至独流减河，为市区排水错峰，减轻了海河干流排水压力，极大减少了天津市区的沥涝灾情。屈家店枢纽全年累计泄水0.88亿m3，将武清区、北辰区涝水排到永定新河；独流减河防潮闸在汛后继续运用排涝，全年累计泄水3.37亿m3，为减轻市区排水压力、实现城市涝水南北分流作出贡献。
在应对“7·19—22”强降雨和强风暴潮过程中，防汛各单位、部门加强配合、形成合力，取得了一些效果，但同时也发现了一些问题，还需要进一步完善和提高。现提出问题及对策如下：
3.1 进一步编修各类预案，科学指导防汛防潮工作
海河下游局现行《预案》为2013年修订，其中各防汛职能组和督导组的应急响应行动、预警响应标准已不能满足目前防汛防潮工作的需要。因此，应按实际情况相应地完善预案，明确各防汛职能组和基层水管单位的应急响应行动，充分落实责任，调动人员积极性。
海河防潮闸极易受高潮位顶托造成河水下泄不畅，从而形成洪涝。7月20日12时50分，海河口泵站第一次启用，为排除洪涝发挥了作用。目前，亟需加快编制闸站联合调度预案，为指导海河干流调度运行提供依据，缓解海河干流蓄水、景观、航运和排涝之间的矛盾，实现科学合理、便捷高效的联合运用。
海河干流上有大小排水泵站、涵闸200余座。建议通过编制海河干流洪水沥涝调度预案，整体考虑海河干流洪水沥涝，将市区、郊区、排水口、泵站都纳入防汛排涝体系，上下游左右岸加强沟通、协调联动，做好水文服务；利用其它河道分流，增加入海出口，减轻海河干流的排涝压力；统筹考虑蓄水、排涝、航运需求，制订动态排涝水位，在主汛期前先将水位降低至排涝水位下限以下，提前预泄避免洪涝压力；待主汛期过后、排涝压力减小时，再蓄水至一定水位，为恢复景观水位做好准备。
3.2 完善应急响应措施，提升应急反应能力
海河下游局在防御“7·19—22”强降雨和强风暴潮期间，及时启动防汛应急响应，历时74 h。在此期间，局防办全员在岗；海河防潮闸管理处针对三类闸进行了工程隐患排查，闸门顶反向过水时采取了彩条布封堵、焊接挡板挡潮等应急措施；屈家店枢纽管理处也加强巡视，及时对闸前阻水漂浮物进行了处置；各闸均能严格执行调度命令启闭闸门。今后，应继续完善应急响应措施，做到接到调度命令后能够在30 min内完成安全操作启闭闸门。随着经济社会的发展，为了进一步提高防汛部门的应急反应能力，需要适时组织演习和强化演练，有针对性地提升队伍的应急反应效率和效果。
3.3 科学防控，最大限度回避洪水风险
随着城市化进程的快速发展，硬化不透水面积增加，使沥涝的峰量加大，峰值时间提前［2］。2016年7月20日，海河防潮闸闸上水位在10 h之内迅速由2.87 m上涨到3.79 m，涨幅近1.0 m，2 d后水位才回落至2.85 m，以致天津市中心地区多处进水遭受涝灾。今后，在城市规划和建设过程中应统筹考虑水安全、水环境、水生态和水资源，加强对低洼地区的海绵城市建设，增加洪水滞蓄时间，延长汇流时间，使涝水缓慢汇集。
3.4 加大宣传力度，提高防洪减灾能力
今后，要充分运用各种媒体手段，广泛宣传，着重提高市民抗御沥涝的认识和能力，积极配合政府防御洪涝，真正使广大群众认识防汛、理解防汛、参与防汛。
参考文献：
［1］许洁，冯平，孙冬梅，等.天津水功能区划要求下海河干流排涝问题研究［J］.水利水电技术，2015，46（4）：16-21.
［2］王南，刘薇，王小燕.关于解决天津市海河干流排涝压力措施的商榷［J］.黑龙江水利科技，2011，39（6）：172-173.
中图分类号：TV122
文献标识码：A
文章编号：1004-7328（2017）04-0033-03
DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2017.04.011
收稿日期：2017—05—11
作者简介：郭胜男（1985—），女，工程师，主要从事防汛抗旱工作。
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