朱喜:太湖高标准防御洪涝全国领先

学术   2025-01-14 22:09   福建  


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二  文章全文




太湖高标准防御洪涝全国领先
朱喜

太湖流域面积3.69万km2,分属江苏、浙江、安徽和上海三省一市,是中国经济最具活力、开放程度最高、创新能力最强和具有最发达城市群的区域之一,流域人口6842万、占全国4.5%、人口密度是全国12.5倍,土地面积占全国0.38%,GDP超12.4万亿元、占全国9.58%、人均GDP是全国2.2倍。

太湖碧波万顷,是全国的一颗璀璨明珠,水面积2338km2,多年平均蓄水量54.9亿m3。以最大水域面积计为我国第三大淡水湖,在冬春季则为我国最大淡水湖。苏州、无锡、常州、湖州、嘉兴5个为环太湖城市,2022年的人口合计3584.7万人;2022年的GDP合计5.895万亿元;土地面积合计为27404km2,环太湖5城市人口和GDP均占流域的一半以上,社会经济持续发展,是太湖流域和全国社会经济的发达区域。

进入21世纪,由于全球温度升高,降雨量增加,强降雨频率增加。如北京的“23.7” “12.7”暴雨洪水、郑州的“21.7”暴雨洪水等,属于城市型特大暴雨洪水,造成城市瘫痪、交通停运、人员伤亡等灾难;或如“24.7”洞庭湖华容县团洲垸管涌溃坝型洪灾,造成财产重大损失。全国相当多城市如北京、广州、上海、武汉等城市均发生城市看海现象,发生严重的洪涝灾害。如武汉2011年发生大规模涝灾,以撤换一个水务局局长而告终,而2013年、2015年、2016年6月又发生大规模涝灾。其主要原因之一是防御洪涝的标准偏低。

太湖及周围环太湖城市一般不会发生洪涝灾害更不会发生大洪涝灾害。其原因是太湖建设了高标准防治洪涝体系,走在全国大中型湖泊的前列、全国领先。防治洪涝的高标准包括设计、工程建设、管理养护的高标准及预案制定的高标准,为此取得防治洪涝的良好效果,有效保护了环太湖5城市社会经济的持续发展。    

高标准不是原来就有的,是经历了1991年流域特大洪涝灾难,同时总结了全国多座城市洪涝灾害的经验教训后才换来的高标准。

1 1991年太湖特大洪涝灾害

⑴ 灾情

受灾范围包括江苏、浙江、上海三省(市)。流域农田受灾76.9万hm2,倒房10.7万间。其中江苏的苏州、无锡、常州3市受灾最重,大量民房仓库受淹,2549个工矿企业停产、17370家乡镇企业被淹。直接损失97.4亿元。其中无锡市受灾的农田面积7万hm2、人口98万,工厂受淹7197家,倒塌房屋2.13万间,居民住宅进水30.8万户,死伤126人,当时直接经济损失34亿元,间接损失70亿元,合计104亿元。

上海市区住宅进水34万户次,1万余家厂商进水,6万hm2农田受淹,受灾1182万人,死亡127人,直接经济损失110亿元。浙江的湖州、嘉兴地区受灾较轻,受灾农田24.7万hm2,工农业损失11.14亿元。

⑵ 洪涝成灾原因

① 梅雨期长降雨强。长达56天(5月19日—7月13日)梅雨期的两次集中强降雨,使太湖流域遭受严重洪涝灾害。

② 长期高水位运行。太湖5-7月两个月持续高水位运行,其中7月14日最高平均水位达4.79m,超过历史最高纪录1954年0.14m,    

③ 太湖泄水河道不畅或甚至不通。太湖以往长期处于安稳阶段,长期无暴雨洪涝灾害,导致人们麻痹大意,将多数太湖泄水河道堵塞或缩窄,用于养殖或成为农田。

⑶ 治理措施

主要是打通河道使排水畅通,正常排水。如打开东太湖口门,清除泄水道内障碍;开启太浦闸;打通红旗塘至黄浦江通道;浙江省开启德清闸分洪入杭嘉湖平原河网,减少入湖水量;拆除钱盛荡堵堤,打通太浦河入黄浦江通道;拆除望虞河入江口堵堤,加大泄洪入江。因为这些措施仅是在特大洪涝灾害发生后才开始实施的,所以此举仅减少了洪涝灾害后期的财产损失。

2太湖采取高标准防治洪涝措施

1991年太湖特大洪涝灾害后,政府总结了经验教训,采取了一系列高标准防治洪涝措施,保证太湖及其周围五城市的安全。 

⑴ 上游充分蓄滞水

太湖西部、南部区域为上游,洪水通过河道入湖。主要措施是充分利用水库湖泊蓄滞洪水,并做好水土保持工作,减小地面径流。上游有横山水库、库容1.12亿m3,有东氿(5.7   Km2 、西氿(10.7 Km2)、团氿(4.5  Km2氿为湖泊名称和滆湖(166.71   Km2 、长荡湖(86.7  Km2),等,总面积超过275 Km2

⑵ 中游加高加固堤坝

中游即为太湖水域。根据最大洪水量及安全系数,设计容积,太湖面积基本固定,所以为增加湖泊蓄滞水量,1991—2005年实施加高加固太湖大堤工程,大堤总长297.8km,堤顶宽度不小于6m。太湖的警戒水位为3.8m,大堤高程为7.0m,西部另加钢筋混凝土挡浪板0.8m,总高程7.8m,保证有足够的蓄滞水容积和挡浪需求。    

在1991年后发生了1999、2016、2020年3次大洪水,太湖平均最高洪水水位达到4.79—4.98m。太湖的吞吐流从西向东,西部实际水位超出警戒水位1—1.4m,加上洪水期间盛行东南风,拍岸浪高近2m,最大风浪拍打可超过挡浪板顶。2020年河道入太湖水量达到146亿m3,为20世纪70年代年均入湖水量75m3的近2倍,太湖最大实际蓄水量达到98亿m3

由于太湖大堤结实牢固、标准高,顶住了后3次大洪水,有惊无险;另外措施是不减小太湖水面积和不减小太湖容积。而1991年由于无太湖大堤及泄水不畅致苏锡常3市受灾最重。

⑶ 下游河道泄水通畅

下游河道为太湖的泄水通道。措施主要是扩大往长江和钱塘江方向排水能力,确保下游河道可在规定时间内完成河网区和太湖水域的排水任务,保障下游河网区和太湖大堤的安全。为保证下泄流量足够,除了清除堵塞的河道外,同时新开和拓宽加深河道。如排往长江的望虞河、白屈港、新夏港、走马塘、新沟河、新孟河及太浦河、杭嘉湖南排等。

⑷ 增强河道和泵站的泄洪排涝能力

因为长江和钱塘江方向的江边水闸在排水时常受潮水顶托,所以太湖在汛期主要依靠泵站排泄洪涝水,河网区在退潮时可自流排水。故需新增泵站,增加排水量。为此增强了长江、黄浦江、钱塘江方向的泵站排水能力。其中长江方向泵站(水闸)泄洪排涝能力Q(m3/s):谏壁120;新夏港45;白屈港100;望虞河180(450);新沟河180(595),其中太湖排水泵站50;新孟河300(745);走马塘河道排水50;黄浦江方向太浦闸300(784);钱塘江方向京杭运河(三堡排涝工程)排水200。这些工程保证了太湖流域在遇到大洪水时的安全平稳地排泄洪涝水。    

流域遇到1991—2020年的上述四次大洪水时,太湖最高水位通过排泄洪涝水降至安全的警戒水位一般需要1—2个月时间,其中往上海方向的泄水流量为考虑其安全需适当控制。因此为缩短这段排泄洪涝水的时间、增加太湖大堤及河防堤坝安全性,同时为预防今后可能发生的更大强度和规模的降雨,所以流域今后还需增建泵站和拓宽加深河道,以加大泄水排涝能力

同时利用下游湖泊蓄滞相当的洪水,如望虞河经过的漕湖(9.1Km2) 、鹅真荡(5.2Km2)、嘉陵荡(1.2Km2)等,望虞河东面的阳澄湖(118.7Km2),上海方向的淀山湖(63Km2),以及杭州西湖、绍兴东湖、嘉兴南湖,等。

⑸ 加强控制圈和圩区建设

控制圈和圩区的排涝是保障流域平原河网区安全的主要措施之一。控制圈是将一大片低洼区域圈围起来,阻挡洪水入圈,用水泵将圈内涝水排出,可以抵御250-350mm/d降雨;圩区则是控制面积较小的等级较低的控制圈。如无锡市有万亩以上控制圈、圩区46个,保护面积800km2,平均排涝模数2.2m3/s/km2,排涝能力Q超过1760m3/s,完全可以保护河网低洼区的城市村镇和农田不受涝、安全度汛。

⑹ 做好防治洪涝预案    

1991年以后,太湖流域虽受3次大洪水侵扰均未造成流域性灾害,但仍要高标准制定防治洪涝预案,包括抢险物资材料、技术设备人员、场地交通、通讯器材、应急调度、应急抢险减灾技术,等,确保太湖在发生特大洪水时大堤的牢固安全,确保环太湖5城市的安全、不发生洪涝灾害;当发生超标准特大洪水可能造成重大灾害时将灾害扼杀在摇篮里或将损失降至最低程度。如遇特大暴雨,若发生苏南运河水位将超过最高防洪水位可能淹没城市的紧急情况,可临时开启通往太湖水闸,将运河水泄往太湖,保证苏锡常城市的安全。苏南运河水质现有很大改善,对太湖水的影响程度很小。

3 太湖流域十大骨干工程在防治洪涝方面发挥大作用

1991年后流域建设了十大骨干工程,包括望虞河、太浦河、杭嘉湖南排、环湖大堤、湖西引排、武澄锡引排、东西苕溪防洪、拦路港、红旗塘、杭嘉湖北排通道、黄浦江上游干流防洪工程,等,在历年的防洪中均在蓄水、泄洪和安全等方面起到了关键作用。现在又准备新建、扩建或续建望虞河、太浦河等工程,以增大太湖及其流域的排水能力,进一步提高流域环湖城市的防洪安全程度。

4 良好的防洪效果

1991年大洪水灾害后,由于太湖流域建设了一系列高标准的防治洪涝基础设施,以及太湖流域管理局和江苏、浙江、上海3省(市)的高度密切配合和科学合理的调度,虽然流域大部分地势低洼,地面高程一般仅2—5m,以及发生了1999、2016、2020年三次特大洪水,这三次特大洪水超过太湖原设计的最高洪水位4.65m,但仍均是有惊无险,无一个城镇、村庄受淹,均安全度汛,百姓安居乐业。    

5 希望

 ⑴ 进一步增强太湖及流域排涝能力。为了预防今后可能发生的更大强度和规模的降雨,流域今后还需增建泵站和拓宽加深河道,加快河网区和太湖的泄洪排涝速度,以应对可能发生的更大的超标准洪涝。

⑵ 太湖流域防治洪涝的高标准,即将流域有记录以来的最大洪水和城市最大的降雨并加安全系数,作为设计标准。其中降雨设计的高标准,包括1小时、6小时、24小时的最大降雨量及一段时间的最大总降雨量的最高的综合标准。

⑶ 扩大太湖水面积。如把原建太湖大堤时圈围的50-100km2湖滩地退地还湖。

⑷ 加强控制圈和圩区建设,提高防治洪涝标准,应对可能更大的暴雨。

⑸ 城市内部的雨水管网应增加泄水和蓄滞水能力,如加大雨水管网口径、蓄水池容积、道路排水渠盖板的孔隙率及加强管理养护,同时提高海绵城市的蓄滞水效率,确保在特大暴雨期间畅通、不堵塞,使城市、房屋和街道不受淹。

⑹ 太湖外围城市防治洪涝工作有待进一步加强。特别是上海,沿海城市,应该进一步大幅度提高防治洪涝的标准,有效抵御风暴潮洪涝灾害,不再发生城市看海现象。

作者著于2025.1.13




附:作者简介




朱喜老师在第十三届水科学发展论坛上分享观点、看法
作者简介朱喜:1968年毕业于乌鲁木齐农垦大学,高工,中国水利学会会员;在新疆水利行业工作至1985年调回无锡,于无锡市水资源管理处、犊山工程管理处等9个单位工作过,2005年退休前后工作于无锡市水利局12年。前后从事水资源、水工程规划、设计和管理工作50余年,2002起从事河湖水污染、水环境、水生态研究,2007年起从事太湖等大中型湖泊消除蓝藻爆发、富营养化技术及其应用理论研究。2007年6月首先提出太湖2007年5.29供水危机实质是“湖泛”的理论,为政府采纳和专家认同;提出新沟河“引江济太”的设想;2007-2013年任无锡市蓝藻办顾问。
共编撰出版7部技术专著:《太湖(湖库)污染和蓝藻爆发治理与预防100问》(2024),《太湖蓝藻持续爆发原因及防治措施》(2022)《河湖污染与蓝藻爆发治理技术》(2021),《河湖生态环境治理与调研》(2018),《中国淡水湖泊蓝藻爆发治理与预防》(2014),《太湖蓝藻治理创新与实践》(2012),《太湖无锡地区水资源保护和水污染防治》(2009)。
主编4个规划:《无锡市水资源综合规划》(2007),《无锡市水生态系统保护和修复规划》(2006),《无锡市水资源保护和水污染防治规划》(2005),《无锡市区水资源保护规划》(1995)。
发表有关水资源、水生态、水环境、河湖治理、2007年供水危机、调水、防御洪涝、污水处理提标、治理太湖巢湖滇池富营养化和蓝藻爆发等百余篇文章,参加全国百余场学术研讨交流会并作报告。
联系方式:13861812162(微信同号);2570685487@qq.com

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编者:薛国强
校审:朱   喜

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薛国强:【水利天下】公号创办人兼总编。2000年本科毕业于武汉水利电力大学,2012年工程硕士毕业于同济大学,注册咨询工程师,水利水运双专业高级工程师,河湖网专家顾问委员会委员,科普中国专家库专家成员,中国水利文协专家委员会委员。福建省土木工程建筑行业协会专家库成员、福建省土木工程系列高级工程师任职资格评审专家评委等。


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