四川为什么遭遇大洪水?除了强降雨,还有哪些因素值得关注?

成都市金堂县市民孟达(化名)花了三天才清理完自家的淤泥。今年8月17日,沱江洪峰过境时,洪水灌进了他家的房屋。而2018年7月11日遭遇洪水之后,他才花将近20万元重新进行了装修。

绝大多数一楼住户和商户都有与孟达一样的遭遇。两年之内,金堂县城再遭水淹。也不只沱江,在过去几日,涪江、岷江、青衣江、大渡河等四川省内主要江河都发生了历史性的大洪水,沿线城市频频告急,洪水漫至乐山大佛脚趾下,灌进了体育中心。

为何四川这么多条河流集中发生洪水?洪水给城市的快速扩张带来哪些警醒?

强降雨接连来袭

其实,在此次洪水之前,金堂等地面临的是干旱的威胁,此前很长时间没有下雨。尤其是今年5~6月,成都打开了“热晴模式”,高温、少雨,不少地方出现了干旱的状况。在龙泉山脉,还有中度以上干旱。

然而7月之后,四川又切换成了“暴雨模式”,局部地区连续遭遇暴雨甚至特大暴雨。受强降雨影响,四川境内江河水位迅速抬升,30条河流超警戒水位。

四川省水文水资源勘测局数据显示,7月四川省主要江河干流雅砻江1站、大渡河2站、岷江4站超警戒水位(流量),大渡河2站超保证水位,重要支流和中小河流共有30条河流32站超警戒水位(流量),13条河流15站超保证水位。

进入8月中旬,四川更成为全国暴雨中心,有人戏称“把上半年没下的雨全下下来了”。此次降水过程,覆盖范围广、强度大、持续时间长,强降水落区主要在绵阳、德阳、成都、眉山、雅安5市和广元西部、乐山北部及漩映地区,降雨落区稳定少动。

强降雨袭击下有的地方降雨量超过250毫米。比如,8月17日20时至18日7时,青衣江流域超过100毫米的有21县153站,超过250毫米的有4县6站,最大为沙湾区踏水站291.5毫米。

一位水利专家向第一财经表示,这次洪水暴发主要是因为下雨区域集中,而且时间比较长,雨量大,有的地方超过200mm,最大降雨量甚至将近300mm。而沱江、岷江这些河流的上游都在暴雨区内。

以沱江为例,此次暴雨汇集了北河、中河、毗河3条河流的集雨;同时,金堂峡口集雨面积涵盖龙门山东部迎风坡、龙泉山西北部、成都平原大部,“两山夹平原”集雨面积超过6600平方公里。

为了应对暴雨,从8月14日开始,四川省气象台的暴雨预警级别从蓝色提升到黄色,再由黄色提升橙色,三天连跳三级。随着强降雨来袭,这些江河洪水爆发。

8月17日14时45分,沱江干流三皇庙水文站出现洪峰水位446. 55米,洪峰流量8100立方米/秒,超警戒水位6. 0m,超保证水位3. 71米,重现期为超50年一遇。

青衣江流域多营坪站18日3时洪峰水位超保证水位1.53米,相应流量10500立方米每秒,洪水重现期为100年一遇,为实测最大洪水,夹江站7时流量18300立方米每秒,超历史最大洪水。

在涪江流域,湍急洪水对交通干线造成威胁。8月17日13时许,总重量超4300吨的抢57094次、总重量超3800吨的抢57096次两列重载货物列车分别被机车推上宝成铁路上下行涪江大桥。这是涪江大桥继2018年后再次采取“重车压梁”的方式抵抗洪峰过境。

8月18日,岷江洪峰通过乐山市五通桥水文站,最大洪峰流量为38000立方米/秒,超保证水位2.13米,为五通桥水文站(1953年建站)建站以来最大过境洪峰。

8月18日5时,四川省防汛抗旱指挥部启动I级防汛应急响应。8月18日6时,四川省水利厅向大渡河流域水电开发有限公司发出调度令,要求该公司控制瀑布沟出库流量,并提前通知工程上下游受影响的地方政府和相关部门。

防洪工程不可缺失

不过,除了强降雨,防洪设施不够完善也是重要原因。四川大学一位水利专家向第一财经表示,沱江上游没有控制性水利工程也是重要原因。之前本来准备修建关口水库的,前期也做了大量准备工作。但是汶川地震导致这个计划没有实行。

《四川日报》报道称,四川和成都曾准备在沱江上游主要支流之一湔江修建一座控制型骨干工程——关口水库,既能一定程度上缓解洪峰对金堂乃至沱江全流域压力,也可作为成都市第二水源地。但是规划中的关口水库坝址成了震后重建安置点。而且地震也造成了湔江流域地质灾害隐患点增加,增添了水库修建的技术难度。

金堂县城被称为“沱江第一城”,北河、中河、毗河3条河流在这里汇流形成沱江。其中,沱江正源北河的上游为绵远河、石亭河、湔江;中河上游为都江堰蒲阳河,毗河上游为蒲阳河支流柏条河。

发表于《成都建筑》1995年第4期的《金堂县县城防洪规划探讨》一文称,金堂为成都平原两大水系岷江和沱江的两大出水结点之一,不仅承担了沱江上游的全部水量,且收容了源自岷江水系内河的柏条河、蒲阳河的大部分流量和绝大部分洪水。

然而,在上游河流汇流之后,金堂下游却面临“漏斗壅塞”的泄洪缺陷。沱江在经过金堂县城之后进入金堂峡穿越龙泉山脉。金堂峡总长12公里,峡谷内河道平面上呈“S”形,峡口1.2公里是沱江河道最窄地段宽度仅90米。金堂峡口的漏斗约束效应,导致沱江泄洪不畅。发生洪水之后,水量拥塞于县城广阔的平原地区。

在这样的地理条件下,修建防洪工程就尤为关键。成都一家水利勘察设计机构的工程师向第一财经表示,沱江上游主要是平原,没有建大型水库的条件。本世纪初,金堂采取扩峡的措施,就是将金堂峡从最窄50米提升到了90米,通过水工模拟实验,扩峡工程可以使得水位下降接近1米,但是不能从根本上解决水患。

而且随着城市化的快速推进,金堂城区在最近20年里也加剧膨胀,水患构成的威胁也越来越大,2018年的“7.11洪水”就对金堂造成巨大损失。为了解决水患对金堂的威胁,在2018年“7.11洪水”之后,金堂基本形成了“上蓄、中防、侧分、长疏”的防洪总体思路。

“上蓄”即通过在北河、毗河、中河上游建设控制性水利工程和蓄滞洪工程,达到蓄洪调峰,削减入境洪水流量的目的。“中防”即清除阻滞行洪的障碍物,对河道进行清淤,对影响行洪的河道卡口部位进行拓宽,增加河道过流量和行洪能力;加强河道堤防和排洪沟的建设,对县城排水管网及排水设施进行提升改造,提升防御洪水的能力和县城排涝能力。“侧分”即在县城北河、中河、毗河上游河段合适位置建设分洪工程,将洪水引至县城下游进入沱江,达到提升县城防洪能力目的。“长疏”即疏解老城区功能。

实际上,上蓄工程需要合适的地理条件,同时还要与周边市县协调。金堂近期主要做的是“中防”。2018年之后,金堂启动毗河城区段清淤项目、3号橡胶坝拆除项目、县城防汛排涝提升项目等,上述项目完工后,将有效提升县城防洪标准,增强县城防洪能力。

在中防项目中,毗河河道得到了拓宽。孟达向第一财经表示,2018年时,洪峰过境时达到7900立方米/秒,当时洪水灌进他家大约1.5米,而今年洪峰更大,但是水位只达到80厘米。应该说,拓宽河道的防洪措施有效果。

但是,更为关键的防洪工程却没有进展。孟达表示,资金是最主要的原因。侧分项目类似于都江堰工程,需要在沱江进行分流绕过金堂峡然后再汇入沱江,可能需要几十亿的资金,以金堂的财力是没有办法推进的。

金堂县水务局2020年工作安排中就提出,积极与水利部、水利厅、市水务局、德阳市对接,力争启动上蓄工程、分洪工程、滞洪工程等防汛能力提升项目,系统解决沱江上游的调蓄能力和防洪问题。

城市防洪能力亟待提升

10年来已经连续发生2013年、2018年和2020年的大洪水,金堂已经成为有名的水患之地。前述工程师表示,金堂是因为其地势的原因决定了,短期内没办法改变,而且四川还有很多类似的城市。

前述四川大学水利专家表示,在极端气候和城市扩张中,以后洪水的频率可能会越来越大。2010年,著名水利专家、原成都水务局总工陈渭忠(2019年去世)就向第一财经提出了这样的问题,”怎么在城市化进程中抗拒洪水?”

正如让人们忽略的城市地震设防,在汶川特大地震之后得到活生生的警示。连续爆发的大洪水也给快速城市化提出警示——亟需提升城市防洪能力。而且四川境内的主要河流沿线城市城镇密布,人口密集。

实际上,随着城市化快速扩张,国家也越来越重视城市防洪。2014年,住建部修订了1994年出台的防洪国家标准,形成了《防洪标准GB 50201-2014》。

在城市防洪标准中,《防洪标准GB 50201-2014》以常住人口和当量经济规模对城市防护区划分了4个等级和4个防护标准。其最低等级,即常住人口小于20万人,当量经济规模小于40万人的城市,防洪标准应该是20-50年一遇;其最高标准,即常住人口大于等于150万人,当量经济规模大于等于300万人的城市,防洪标准是超过200年一遇。

然而,全国大部分城市的防洪标准都未达到。

此次在洪灾损失惨重的乐山是四川省内经济总量第八大城市,2019年实现地区生产总值1863.31亿元,其常住人口为327.1万人,其中城镇常住人口174.5万人。按照此数据计算,乐山市的防洪标准应该为第二等级,即100-200年一遇。

《乐山市城市总体规划(2011-2030)(2017版)》,规划大渡河、青衣江、岷江按50年一遇防洪标准设防;竹公溪、峨眉河等 中小河流可按20年一遇防洪标准设防。乐山中心城区内涝防治标准应按不小于30年一遇暴雨进行设防,即保证在发生30年一遇暴雨时,居民住宅和工商业建筑的底层不进水,道路确保至少有一条车道积水深度小于15cm。

不仅如此,城市防洪问题不只是防洪工程本身,也不仅仅是修建水坝,而是系统性的问题,全流域性的问题。

前述四川大学水利专家表示,作为四川主要江河发源地的西部山区,支流众多,这些支流特点就是来水急涨急落,汇流时间很短,而这些小支流对江河洪水往往产生蝴蝶效应。现在大中河流水文设施已经做得比较好了,但是,小支流却还很不够。

上述工程师还表示,城市防洪也与上游水土保持密切相关,过度开发森林就会导致汇集流量时间大幅缩短。另外,城市规划建设也需要综合考虑防洪要求,比如城市用地布局、防洪排涝工程等。

陈渭忠在2010年接受第一财经采访时表示,造成洪涝灾害多发现象的原因很多:第一,城区道路地面硬化,使得降雨形成积水之后,地表水不能转化为地下水;第二,渠道、池塘被占用或者破坏,城市调蓄水功能降低;第三,稻田、耕地是可以蓄水的,但是城市化推进太快,占用大量耕地稻田,也降低了调蓄水功能。

以成都为例,这座城市原本是河流密布的“水城”,这些河流对洪水调蓄起到积极作用,但是,在快速城市化之后,大量河流消失,现在仅存留下一些地名。陈渭忠和一些水利专家一直致力于保存和恢复这些河流水系。

陈渭忠曾表示,城市化扩张过程中,城市抗洪排涝能力降低,同样的降雨量,或者比以前小一点,都会产生比以前更严重的状况。

不仅如此,对于城市防洪能力的提升还需因势利导。成都这座城市的形成也是因为古蜀国开明王朝为避水患而迁建的。现实是历史的延续,也是未来的起点,从历史溯源可以探寻城市发展规律。成都4500年的城市文明史表明,在特定历史条件下,根据趋利避害原则调整城市战略布局,是城市发展的必然选择和客观规律。