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今年洞庭湖洪水过程为什么这么长?

[稿件来源]:中国水利网 [作者]:仇建新 李伟楠 江冬青 [发布时间]:2020-08-11

  通讯员 仇建新 李伟楠 江冬青

  8月10日17时,洞庭湖城陵矶(七里山)站水位32.72米,仍超警戒水位0.22米,省水利部门预测退出警戒水位还需3天左右。以7月4日18时涨至32.5米为标志,城陵矶(七里山)站维持超警戒水位已长达38天,创下新世纪以来洞庭湖超警时间最长纪录。期间,还两次超过34.55米的保证水位,持续时间分别达15个小时和40个小时。

  今年洞庭湖洪水过程为什么这么长?在抗御长江流域洪水过程中,洞庭湖发挥了什么作用?

  暴雨“车轮战”,水位“连连涨”

  “接纳四水,吞吐长江。”这是对洞庭湖调蓄功能的概括。更具体地说,湘、资、沅、澧四水汇入洞庭湖,总集水面积达26万多平方公里,除了湖南省97%的面积以外,还包括贵州、广西、重庆、湖北等省市部分地区。长江通过三口(松滋口、太平口、藕池口)河系流入洞庭湖。这些来水汇入洞庭湖后,再通过城陵矶(七里山)一个出口流向长江。因此,城陵矶(七里山)水文站也是洞庭湖水位的风向标。

  洞庭湖涨水,主要原因就是流域内降雨偏多。今年以来(2020年1月1日8时至8月7日8时),全省累计降雨量1219.8毫米,较多年同期均值1039.2毫米偏多17.4%。入汛以来,全省遭遇13轮暴雨洪水过程,累计降水量795.1毫米,较多年同期均值760.8毫米偏多4.5%。

  降雨汇流后,直接导致汇入洞庭湖的水量增多。今年以来,三口四水来水总量1782.6亿方,较多年同期均值1512.3亿方偏多17.9%;其中四水来水总量1396.3亿方,较多年同期均值1245.9亿方偏多12.1%。6月28日8时至7月31日8时,全省平均降雨量达272.6毫米,最大为张家界市556.3毫米,点最大降雨为张家界市桑植县五道水镇连家湾925.0毫米;长江三口入湖总水量236亿立方米,相当于洞庭湖城陵矶站警戒水位以下湖容1.7倍。

  暴雨“车轮战”,水位“连连涨”。一轮又一轮的强降雨过程,渐次推高了洞庭湖水位。从本轮过程最低水位30.66米算起,到7月28日13时洪峰水位34.74米,洞庭湖城陵矶站水位累计上涨4.08米。

  来水不断,出口也不畅。6月下旬以来,长江中下游突发大洪水,鄱阳湖发生超1998年洪水,长江汉口站7月12日洪峰水位达28.77米,超过2016年的28.37米、低于1998年的29.43米。长江洪水对洞庭湖形成顶托的不利局面,减缓了洞庭湖洪水出湖速度,使洞庭湖形成上压、下顶之势,造成洞庭湖水位持续上涨、居高不下。今年,城陵矶与莲花塘洪峰落差仅为0.15米,接近1998年大洪水时的0.14米,导致洞庭湖城陵矶河段水流严重拥堵,出流不畅,城陵矶水位减退速度缓慢。

  在长江洪水顶托洞庭湖的同时,洞庭湖洪水也对湘江等四水形成顶托。一个典型的例子就是,7月11日6时,湘江长沙站水位为35.95米,接近警戒水位,但湘江湘潭站流量仅5900立方米/秒。  

  水库拦洪削峰后再均匀下泄,以时间换空间 

  洞庭湖防洪最严峻的局面,是长江洪峰与四水洪峰“碰头”,形成恶劣组合,同时涌入洞庭湖。1954年大水、1998年大水就是如此。1998年,长江三口入洞庭湖洪峰流量超过19000立方米/秒,湘、资、沅、澧四水洪峰流量超过30000立方米/秒,而今年三口四水入湖总的洪峰流量也不过23200(7月24日)立方米/秒。

  入湖洪峰流量大减的背后,是湖南省坚持长江流域“一盘棋”,科学调度各大水库,与三峡水库协同,一道拦洪削峰,尽量避免洞庭湖水系洪水与长江洪水叠加,为洞庭湖及长江中下游减压,彰显了湖南防汛抗灾工作的大格局。

  “在高洪水位时,哪怕只上涨0.1米,堤垸出险的概率都将成倍增加。”省水利厅厅长颜学毛介绍。7月4日洞庭湖城陵矶(七里山)站超过警戒水位,并将继续上涨,预报7月12日左右可能出现超保证水位洪水。关键时刻,湖南省迅速报请水利部、长江水利委员会启动三峡水库对城陵矶补偿调度,三峡水库从35600立方米/秒的最大下泄流量一度压减至18400立方米/秒。同时,省水利厅对五强溪、托口、柘溪、江垭、皂市等大型水库开展联合调度,其中柘溪水库滴水未泄,配合三峡水库联合拦洪削峰错峰,同时控制洞庭湖区农田涝片排涝泵站对洞庭湖排涝,减少入洞庭湖洪量。据长江水利委员会分析,包括湖南省大型水库在内的长江中上游水库联合调度,降低城陵矶水位0.8米左右。如果长江莲花塘站超保并将继续上涨,按照《长江洪水调度方案》规定,将要启用城陵矶附近蓄滞洪区。哪怕只是动用一个钱粮湖蓄滞洪区,也会使40万亩耕地被淹,20多万人需要转移安置。可见,水库科学调度发挥着巨大的减灾效益。

  6月28日以来,省水利厅先后87次调度四水流域大型水库,通过反复利用防洪库容,三次在长江发生编号洪水和洞庭湖水位上涨的关键时期,累计拦蓄洪量68亿立方米。湖南省各大水库协同三峡水库调度,为降低长江中下游高洪水位发挥了重要作用。经长江水利委员会测算,在迎战“长江2020年第1号洪水”、“长江2020年第2号洪水”、“长江2020年第3号洪水”过程中,三次分别降低城陵矶(七里山)站洪峰水位0.8米、1.7米、0.6米,实现了城陵矶地区“不分洪、不溃垸”的目标。

  省水旱灾害防御事务中心副主任常世名说,水库的防洪功能,其实质是以空间换时间:将洪水的全过程削峰填谷,之后再按下游安全流量均匀下泄,使之平坦化,以降低下游水位,降低堤防出险概率。在洪峰到来之前,各大水库控泄一部分水量,以腾出防洪库容,拦蓄洪峰,减轻下游防汛压力;洪峰过后,水库再加大下泄流量,降低水库水位,以应对新一轮洪水。

  7月18日8时,三峡水库迎来“长江2020年第2号洪水”,入库洪峰流量达61000立方米/秒,为三峡水库建成以来第三位,且这一峰值持续18小时之久。与此同时,三峡水库出库流量控制在33000立方米/秒,直接将28000立方米/秒的流量拦截在水库中,削减洪峰流量超过45%。三峡水库因此在36小时内快速上涨4米,于7月19日20时达到164.18米,超过建库以来汛期调洪最高水位163.11米。之后,因预计未来几日又将迎来新一轮洪水,三峡水库适当加大下泄流量至4万立方米/秒左右。长江中下游干流城陵矶至汉口江段、洞庭湖水位由此转涨,但涨幅已大为缩小。据省水利厅统计,6月28日以来,四水流域的总洪量达298亿立方米,相当于警戒水位下两个洞庭湖的水量。(数据截至8月10日20点)虽经各大水库削峰错峰,但洪水最终还是要汇入洞庭湖,这也使得洞庭湖维持警戒水位以上时间较长。

  高洪作证,洞庭湖调蓄洪水功能不可替代

  为了让洞庭湖高洪水位尽快消退,从7月28日起,湖南省所有水库、水电站在保证工程和上下游安全的前提下,按照“应蓄尽蓄”的原则,最大程度减少出库流量。其中,各工况正常的水库、水电站在蓄至正常水位前,仅允许以满足下游生活、生态的最小出库流量运行,无生活、生态供水任务的水库原则上按照“零出库”流量运行,合力为洞庭湖拦截洪水,也为应对后期可能出现的旱情储备充足水源。

  受益于上述水库调度措施,洞庭湖各站水位最近一周减退明显,西、南洞庭湖减退速度快于东洞庭湖。目前,湖南境内沅水、资水、澧水流域各大水库均已蓄得“盆满钵满”,调蓄作用已基本到位(湘江流域东江等水库由于降雨少,蓄水相对较少),东、南洞庭湖水位减退速度趋缓。省水文水资源勘测中心分析,按照三峡水库维持35000立方米/秒下泄,省内各水库适度发电(四水合计流量小于3500立方米/秒),洞庭湖城陵矶(站)水位将于8月10日前后退出32.5米的警戒水位。

  从7月4日超警戒水位以来,洞庭湖区城陵矶(七里山)站先后于7月12日、7月28日出现两次洪峰水位,分别为34.58米、34.74米。城陵矶(七里山)站水位32.5米至34.74米间,湖内净增水量近60亿立方米,比三峡水库由145米涨至155米之间的防洪库容还大。

  通过省内各大水库与三峡水库协同调度,洞庭湖的防洪能力正在提升。

  根据国务院批复的《长江防御洪水方案》,明确了三峡水库对城陵矶地区实施防洪补偿调度,即:三峡水库水位在145米至155米之间的56.5亿立方米防洪库容,用于对城陵矶地区的防洪补偿,相当于增加了一个荆江分洪区的防洪库容。7月上旬,湖南省就是据此报请水利部、长江水利委员会启动三峡水库对城陵矶补偿调度。省水文水资源勘测中心二级巡视员宁迈进认为,三峡水库如按城陵矶补偿调度,一般年份,湖南省洞庭湖区基本上可不分洪;遇类似1870年特大洪水,三峡水库可削减洪峰流量,降低洪峰峰值约30%,配合分蓄洪工程运用,可防止洞庭湖区出现毁灭性灾害。

  作为长江中游最重要的通江湖泊,洞庭湖年均入湖径流量达3018亿立方米,是鄱阳湖的3倍、太湖的10倍,其调蓄洪水的功能依然不可替代。

  “洞庭湖的洪涝问题,除了长江三口来水以外,也可能是由湘、资、沅、澧四水洪水引起的。”省水利厅副厅长罗毅君说,1996年洞庭湖大水,主要就是沅水、资水入湖洪水所致;1999年大水,则以沅水、澧水入湖洪水为主。洞庭湖本身作为长江超额洪水的天然调蓄湖泊,同时也具有调蓄湘、资、沅、澧四水洪水的作用,其特殊的地理位置和巨大的洪水调蓄功能,决定其防洪作用是不可替代的。

  来源:中国水利网站  2020年8月11日

责任编辑:雷蕾