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漳衛河系洪水風險分析的經驗與啟示

文檔作者：毛慧慧朱曉春邢斌文檔來源：水利部海河水利委員會		點擊數：	更新時間： 2025年03月03日
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收稿日期：2017-11-24
基金項目：全國重點地區洪水風險圖編制項目
作者簡介：毛慧慧（1981-），女，博士，高級工程師，主要從事水文學
與水資源問題研究及規劃咨詢工作。
DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2018.01.005
漳衛河系洪水風險分析的經驗與啟示
毛慧慧，朱曉春，邢斌
（水利部海河水利委員會，天津300170）
摘要：漳衛河洪水風險圖編制項目系全國重點地區洪水風險圖編制工作的一部分，歷時2 a，8 處任務單元的風險圖
編制工作已完成。工作開展過程中，按照《洪水風險圖編制導則》和《洪水風險圖編制技術細則（試行）》（2013 年）及
有關要求，考慮相關任務單元上下游、左右岸的關系，采取潰口洪水統一計算、圖集統一編印的工作方式。報告成果
格式規范統一的措施以及模型構建過程中對入流邊界、出流邊界、內部邊界、河網概化等的處理方式，可為今后的洪
水風險圖編制工作提供借鑒。
關鍵詞：洪水風險；潰口洪水；處理方式；漳衛河
中圖分類號：TV877 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7328（2018）01-0014-03
我國洪水風險圖編制工作起步于20世紀80年
代中期；2005年，國家防總辦公室組織編制了水利
行業標準《洪水風險圖編制導則》（SL483-2010）；
2008和2011年，全國洪水風險圖編制一期、二期試
點工作全面鋪開，并初步形成了洪水風險圖編制的
技術規范體系。為全面貫徹落實《中共中央國務院
關于水利改革發展的決定》、加快構建更加完善的防
汛抗旱減災體系、努力提升我國抗御洪澇災害能力
和洪水風險管理水平，2013 年5月，水利部、財政部
聯合編制印發了《全國山洪災害防治項目實施方案
（2013-2015年）》，在此基礎上，水利部專門編制了
《全國重點地區洪水風險圖編制項目實施方案
（2013-2015年）》。全國防洪重點地區先行開展洪
水風險圖編制工作，標志著我國洪水風險圖編制工
作進入生產和推廣應用階段[1]。
根據水利部下發的洪水風險圖編制年度任務
書，海委直管河道漳衛河洪水風險圖編制工作由海
委組織實施，歷經2 a，漳衛河系8 處防洪保護區（漳
河左堤防洪保護區、漳河右堤防洪保護區、衛河左堤
防洪保護區、衛河右堤防洪保護區、衛運河左堤防洪
保護區、衛運河右堤防洪保護區、漳衛新河左堤防洪
保護區及漳衛新河右堤防洪保護區）的洪水風險圖
編制工作已完成，相關成果可以為防汛指揮、避洪轉
移、防災減災宣傳、土地管理和洪水影響評價等領域
提供基礎數據支撐。
1 漳衛河系概況
1.1 自然概況
漳衛河系是海河流域最南部的防洪骨干水系，
位于東經112°～118°、北緯35°～39°，西以太岳山為
界，南接黃河、徒駭馬頰河，北界滏陽河，東達渤海，
流經山西、河南、河北、山東、天津4省1市，河系面積
37 584 km2。
1.2 河道水系
漳衛河上游有漳河和衛河兩大支流。漳河支流
有清漳河和濁漳河，均發源于太行山的背風區，清漳
河、濁漳河于合漳村匯成漳河，經岳城水庫出太行
山，大名泛區為漳河的滯洪洼淀。衛河發源于太行
山南麓，由10余條支流匯成，較大的有淇河、湯河、
安陽河等。1958年為引黃淤灌而修建的共產主義
渠，1962年停止引黃后用于行洪。衛河兩側的良相
坡、白寺坡、柳圍坡、長虹渠、小灘坡、任固坡、共產主
義渠以西地區，以及衛河支流上的廣潤坡、崔家橋等
坡洼為行洪滯洪區。漳、衛兩河于徐萬倉匯合后稱
衛運河，至四女寺樞紐，以下為漳衛新河和南運河。
恩縣洼為衛運河的滯洪區。
1.3 水利工程體系
漳衛河經過歷次規劃和治理，河系已建成大中
型水庫31座，總庫容35.46億m3，骨干河道修建控制
性樞紐、水閘20余座；開辟蓄滯洪區11處，總蓄量
20.04億m3；衛河浚內溝口以下河道、衛運河及漳衛
·防汛抗旱· 海河水利2018.No.1
萬方數據
2018.No.1
新河河道在20世紀70年代后期按防御1963年型洪
水的標準進行了治理，漳河京廣鐵路橋以下河道按
30～50 a一遇防洪標準進行了整治；整個河系基本
形成由上游水庫蓄洪、中游洼淀蓄滯洪、河道泄洪入
海的防洪工程體系。衛河基本可防御20 a一遇洪
水，漳河、衛運河、漳衛新河（辛集閘以上）基本可防
御50 a一遇洪水。
1.4 洪澇災害
河系內歷史上有洪、澇、旱、堿、淤災害，以洪災
最重。1607-2005年的398 年間，漳河發生的大洪水
近60次，平均6～7a一次；衛河發生的大洪水達110次，
平均3～4 a一次。新中國成立后1953-1956、1963、
1982、1996年先后發生大洪水。平原瀝澇在本河系
造成的災害時有發生，排澇標準偏低，有的地區還不
到3 a一遇，尤以衛河兩岸最為突出，全河系平均每
年澇災面積約10萬hm2，衛河兩岸約6.67萬hm2。20
世紀80年代以來，隨著流域地下水的開采，地下水
位大幅度下降，暴雨產生的徑流亦有減少的趨勢，沒
有發生全流域性的大面積澇災，主要為局部性澇災，
且多發生在暴雨中心附近的低洼地帶。
2 洪水風險分析技術要點
根據《洪水風險圖編制導則》（SL483-2010）和
《洪水風險圖編制技術細則（試行）》（2013年），本次
洪水風險圖編制工作的主要工作內容包括基礎資料
收集整理、洪水分析、洪水影響分析、避洪轉移分析、
洪水風險圖圖件繪制等。在基礎資料真實性、規范
性、合理性分析的基礎上，洪水分析成果的準確性是
后續各個計算分析環節的基礎，筆者在此重點介紹
漳衛河系有關洪水分析工作中的關鍵技術要點。
2.1 潰口設置及潰口洪水過程計算
綜合考慮堤防歷史決口位置、現狀堤防質量狀
況、河勢頂沖情況、行政區劃、重點保護對象及涵閘
所在位置等因素，確定漳衛河系38個潰口位置。根
據各河段水位是否超過保證水位，或者斷面流量是
否超過設計流量，或者潰口處水位達到最高水位且
最高水位高于潰口底高程并高于防洪保護區地面高
程0.5 m確定潰口時機。參照歷史潰口情況，以保證
現狀及規劃情況下單一口門潰決后河道下泄流量不
大于安全泄量為條件，確定潰口寬度。通過構建漳
衛河系主要河道及坡洼、蓄滯洪區的一二維嵌套洪
水演進水力學模型，分析計算得到各條河流在遭遇
10、20、30、50、100 a一遇洪水時各潰口的洪水過程。
2.2 洪水來源及洪源組合方案確定
漳衛河系8處防洪保護區洪水來源為漳河和衛
河洪水，考慮區內的澇水情況，根據各河道防洪標準
及重大水利工程情況，確定10、20、30、50和100 a一
遇設計洪水依次同區內3、5、5、10、20 a澇水錯級組
合。具體計算過程中，50 a一遇以下洪水，考慮衛河
與衛運河洪水同頻率、漳河洪水相應；100 a一遇洪
水，考慮衛河與衛運河洪水同頻率、漳河洪水相應及
漳河與衛運河洪水同頻率、衛河洪水相應2種組合，
取二者較為不利者。
2.3 入流邊界條件確定
入流邊界條件一般為潰口分洪流量過程、瀝澇
水過程。另外，保護區內支流上蓄滯洪區的滯洪會
影響潰口洪水的蓄滯，因此需要疊加考慮其分洪過
程，如在漳河右堤防洪保護區和衛河左堤防洪保護
區風險圖編制項目中，除考慮本身的潰口洪水外，還
應將崔家橋蓄滯洪區分蓄安陽河的洪水過程作為模
型的入流邊界條件。
2.4 出流邊界條件確定
出流邊界通常考慮2種情況：①保護區退水至
下游河道，屬于同河系的應考慮將潰口分洪后下游
河道的水位過程作為出流邊界條件，同時復核退水
對下游河道安全的影響；否則，以組合頻率下河道的
設計水位作為出流邊界條件，如衛運河右堤防洪保
護區風險圖編制項目中區內洪水會通過馬頰河左堤
沿線14條排澇河道入馬頰河，因此在模型的下邊界
設置中考慮將馬頰河這14個匯入點所處斷面的設
計水位作為模型的出流邊界條件之一。②采用典型
潮位過程作為出流邊界條件。
2.5 內部邊界條件處理
內部邊界條件為保護區內高于地面0.5 m的線
狀物，一般可采用地形圖和Goolge地球相結合的方
式確定橋涵寬度、通過地形圖和典型測量相結合的
方式給出高程信息。為了有效模擬橋涵的過水效果
而又不失計算效率，需要將一些小的橋涵進行合并
處理，合并過程中需要根據各構筑物上現有橋涵分
布情況，并考慮當地地形，在滿足計算成果精度要求
的前提下，將地面高程起伏不大、涵洞底高程相差不
多且鄰近1～2 km以內的小橋（涵）合并，以合并范圍
內各小橋涵的寬度合計值作為合并后的橋涵寬度，
潰口洪水行進主流方向上的橋涵位置盡量維持不變。
3 經驗與啟示
回顧這次洪水風險圖編制過程，也給我們帶來
一些經驗和啟示。
3.1 統一計算潰口洪水
漳衛河系的洪水來源為漳河和衛河洪水，本次
毛慧慧，朱曉春，邢 斌：漳衛河系洪水風險分析的經驗與啟示 ·15·
萬方數據
2018年2月
8 處洪水風險圖編制任務單元互為左右岸、上下
游。因此，在項目的前期策劃時，通過采取公開招標
方式確定一家單位統一進行漳衛河洪水演進及潰口
洪水計算，從而有效地規避了各任務單元潰口分洪
過程計算條件和方法不一的問題，保障了各任務單
元洪水來源的一致性及其在后期項目集成匯總時的
協調性。
3.2 合理選擇澇水疊加方式
洪澇組合中澇水的疊加方法有河道內澇水和面
凈雨量2種。漳衛河系8處防洪保護區洪水分析計
算中，各區結合當地的澇水、排澇河道分布、地形等
因素，采用了不同的疊加方式，2種澇水疊加方法下
二維區域的洪水風險要素相差不大。但需要注意的
是，為避免出現計算失穩問題，MIKE軟件在模型中
設置干水深、淹沒深度、濕水深3個參數，當網格單
元的水深小于干水深時，網格單元不作為水域；當該
單元格水深大于淹沒水深時，該單元格將作為水域
處理，參與計算。因此，采用面凈雨疊加方式需要注
意這3個參數的設置，否則不能如實反映區域內澇
水的匯流情況。
3.3 合理概化區內排澇河道
漳衛河系8處防洪保護區分屬黑龍港運東地區
和徒駭馬頰河系，根據《黑龍港運東地區防洪除澇規
劃》和《徒駭、馬頰河防洪規劃》，區內骨干河道除澇
治理標準均在5 a以上，經模擬計算，這些河道是潰
口洪水在保護區內下泄的主要通道。因此，在排澇
工程體系相對較完整的平原地區應注意排澇河道的
概化問題，建議構建一二維嵌套模型（即河道一維模
型、區域二維模型相嵌套）。
3.4 合理選擇模型驗證方法
根據《洪水風險圖編制技術細則（試行）》（2013
年）有關要求，需要對構建的水力學模型進行驗證，
將淹沒面積、淹沒水深等計算結果與實測資料進行
綜合對比。但漳衛河流域持續干旱，近20 a未發生
較大洪水，洪水資料嚴重匱乏，雖然流域曾在1956、
1963年發生較大洪水，但年代久遠，下墊面變化較
大，無法提供準確的模型率定和驗證所需的資料。
因此，根據本次工作實際和專家建議，無法根據實測
資料進行模型驗證的區域，其計算參數可以根據以
往工程設計及相關研究成果、結合計算結果的合理
性分析綜合確定。
3.5 充分考慮地下水補給影響
本次相關成果均未考慮洪水對地下水的補給影
響。事實上，漳衛河流域下墊面條件明顯改變，加上
對地下水的過度開發利用，地下水位埋深有所下
降。根據平原區灌溉入滲實驗，黑龍港中部平原區
灌溉穩定入滲率為10～15 mm/h，因此未來區域內
的洪水風險將小于本次洪水風險計算結果。
另外，本次海委洪水風險圖編制工作中，所有紙
質圖集的編印工作均由一家單位承擔，而圖集編制
所需基礎資料、洪水分析成果、避險轉移分析成果則
由各任務單元承擔單位提供。工作開展過程中，對
于所有報告成果的內容和格式也進行了明確要求，
給出了范本，保證了所有任務單元風險圖報告成果
和圖件成果的協調性、規范性和一致性。
4 結語
本次海委洪水風險圖項目包含漳衛河系8個任
務單元，鑒于河系情況較為復雜，為了保證相關成果
規范、協調，在工作開展過程中，采取了潰口洪水統
一計算、圖冊成果統一編印、報告內容統一規范等做
法。所有單元洪水分析模型均采用統一的軟件構
建，模型構建過程中對于潰口洪水計算、洪源組合、
入流邊界、出流邊界、內部邊界等關鍵環節的處理方
式可以為今后洪水風險圖編制工作提供借鑒。
參考文獻
[1] 田以堂,楊衛忠,許靜. 我國洪水風險圖編制概況及推進
洪水風險圖應用的思考[J].特別關注,2015,25（5）:17-20.
太湖流域水科學研究院成立
日前，太湖流域水科學研究院在上海正式成立，
這是我國首個流域層面的水利科技領域高層次協作
平臺，也是流域水利科研機制的創新實踐成果。
太湖流域水科學研究院將圍繞太湖流域防洪、
水資源、水生態環境、綜合管理等領域的科技問題以
及重大前瞻性、基礎性科學問題，編制流域水利科技
問題報告，開展科研攻關和技術咨詢活動，解答流域
熱點難點，促進科研成果應用，培養從事流域水科學
研究的高層次人才。在籌建階段，水利部太湖流域
管理局組織對太湖重大水利科技問題進行全面梳
理，形成了《太湖流域水利科技問題清單》，列出包括
防洪、氣候變化等7個領域21個方向的121個問題
要點。
（摘自2017 年12 月12 日《人民日報》）
·環球水信息·

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