摘要:太行山东麓一线是北方为数不多的暴雨聚集区。发源太行,向东流出的众多河流,形成了海河流域。其中有代表性的滹沱河是海河水系子牙河的主要支流,发源于太行山中部主峰海拔3058m五台山北麓,从北向西再拐向东绕过五台山后,横穿太行山。滹沱河从平山流入深泽流出,从石家庄主
太行山东麓一线是北方为数不多的暴雨聚集区。发源太行,向东流出的众多河流,形成了海河流域。其中有代表性的滹沱河是海河水系子牙河的主要支流,发源于太行山中部主峰海拔3058m五台山北麓,从北向西再拐向东绕过五台山后,横穿太行山。滹沱河从平山流入深泽流出,从石家庄主城区和正定古城新区之间流过,被庄里人称为“母亲河”。
通常太行山脊线以西部分称背风面,山脊线以东至大坪称迎风面深山区,大坪以下至黄壁庄称太行山浅山区。冶河是滹沱河的一条重要支流,河流呈南北向,发育于浅山区内,其洪水常与干流相遭遇。大坪以下地势逐渐展宽,有利于水汽沿着河谷深入,形成滹沱河全流域性大洪水。
2023年7月底,台风杜苏芮北上,衰退后的热带低压从太行山前平原穿过,低压中心北侧的东风、东南风迎面撞击太行山,受地形抬升和东北方向大陆高压阻挡去路影响,7月28日8时至8月2日8时,海河流域5天面平均雨量达153毫米,降雨总量487亿立方米,为海河流域1963年以来最强降雨。
受强降雨影响,2023年7月31日,黄壁庄水库7时入库洪峰流量6250立方米每秒,出库达1600立方米每秒,削峰率74%,上一次黄壁庄发挥大的削峰作用是1996年。
1996年8月3日至4日,受“9608”号台风“贺伯”(Herb)减弱成的低压系统影响,河北省中南部出现特大暴雨天气,降水强度之大、雨量之集中历史少见。黄壁庄入库洪峰流量为12600立方米/秒,经水库调节后,出库流量为3650立方米/秒,削峰71%以上。
海河流域有代表性的现代洪水是1963年8月洪水,滹沱河岗南水库8月7日入库洪峰流量4390立方米/秒,冶河平山站5日洪峰流量8900立方米/秒,滹沱河黄壁庄水库当时标准较低,削峰能力差,6日最大入库流量9850m3/s,出库流量达6150立方米/秒。
有水文记录以来滹沱河黄壁庄最大洪水流量发生在1956年,正是这场洪水促成了上游岗南水库、下游黄壁庄水库的上马修建。
1956年7月29日至8月5日,在台风影响下海河流域连续普降暴雨。其中,井陉县降雨量达到416.2毫米,其他山区县均在300毫米以上。8月4日,滹沱河黄壁庄流量达到13800立方米/秒,为有记载以来空前未有的大洪水。上游滹沱河支流冶河的洪峰流量为6700立方米/秒。
除1963年8月,西南方向连续产生的低压接踵北上,叠加太行山地形抬升形成长时间连续降雨外,海河流域大洪水大多还是因为台风在东南沿海登陆之后转向北上,形成低压,再与西风带天气系统相结合,导致的大范围暴雨。
经调查确认,解放前1917年、1924年、1939年特大暴雨洪水也都是台风引起的。
历史洪水调查建国后1953、1955、1965、1977年相关水利设计院分别对海河历史洪水做了多次深入调查和考证,资料详实、能互相验证,明朝以后滹沱河具代表性的超二百年一遇洪水有3次。
1569年(明隆庆三年)洪水:闰六月中旬至七月,流域内发生了2次特大暴雨洪水,暴雨遍及太行山与燕山山麓,子牙河及大清河上游不少村庄有“日接八缸”或“日接九缸”之说。仅仅滹沱河支流冶河调查洪水达到24800立方米/秒。推算滹沱河干流黄壁庄流量超45000立方米/秒。从历史资料分析,该年洪水是滹沱河也是海河流域近600余年来最大洪水。
1794年(清乾隆五十九年)滹沱河大水是紧随其后的次大洪水。历史调查中,相关人员从《清代海河滦河洪涝档案史料》中提取了61条,此外还从44个县(州)志中辑录了55条洪水记载,还发现了6块重要的洪水碑文,从历次调查访问材料中整理出了100条有关材料还原出这次暴雨过程。
1794年7月,海河流域南部发生了一场大暴雨,暴雨中心主要位于海河流域南系子牙河和卫河流域,滹沱河出现了近200年来最大的一场洪水。海河流域南系,尤其是滹沱河流域量级很大,对岗南、黄壁庄等大型水库工程设计洪水的拟定具有重要作用。
当年的7月13、14日,首先在海河流域北系潮白、永定河的燕山山区出现暴雨,从7月15日开始,暴雨南移至滹沱河流域及其以南的太行山迎风山区,并向西逐渐深入到滹沱河上游背风山区,7月18~20日雨势加剧为大暴雨,至7月21、22日降雨渐次结束。随后在8月10~15日,又出现了一次强度较大的降雨过程,加重了该年海河流域平原地区灾情。
滹沱河7月19日(阴历六月二十三)起涨,20日(二十四)出现最大洪峰。洪水来势很猛,消退也快。文献记载正定府地方“六月二十并二十二、三等日,连得大雨,忽于二十三日夜间滹沱河水涨发,直抵城根。……至二十四日子刻,水势更大……巳时水势渐定。……至二十五日水始消退归槽。”从这段记载不难看出,滹沱河正定河段,从洪水起涨至消落归槽,总历时仅两天左右,是陡涨陡落峰型尖瘦的过程。
1794年洪水有调查洪水资料的河段28处,其中18个河段推算了洪峰流量。滹沱河干流段家庄,地处太行山背风山区,推算洪峰流量为4790m3/s,支流清水河耿家会推算洪峰流量达5900m3/s,冶河孟贤壁河段推算洪峰流量高达17300m3/s,滹沱河黄壁庄,调查最高洪水位107.0~107.6m,洪峰流量达到20000~27500m3/s。
1569年和1794年间隔了225年,都发生了超200年一遇洪水,1794年距今年230年了,是不是200年一遇洪水又要来了呢?
几百年一遇不是隔几百年就要来一次,它是当年发生同等级洪水有几百之一的可能性,是概率问题。
1794年二百年一遇洪水后,仅仅过了7年,1801年再次发生二百年一遇洪水,就是例证。
1801年(清嘉庆六年)大水:太行山、燕山山麓各州县普遍“大雨四十余日”。长时间阴雨天气控制下,有3次集中的大暴雨。第1次7月11-17日,滹沱河水系北侧的大清河、永定河流域为暴雨中心区所在,强度很大,大清河山洪暴发,“熊虎多随流冲下”。第2次在7月23-31日,在此期间,海河五大水系及滦河流域均分别出现大暴雨,历时一般2-3天。第3次暴雨8月中旬,肥乡、任县、藁城、无极、新乐、阜平、昌平、北京等地连降大雨,雨区主要位于平原地区,降雨强度相对较小。
滹沱河流域再次发生二百年一遇大洪水,冶河推算洪峰流量10000立方米/秒,黄壁庄推算洪峰流量17000~18000立方米/秒,正定上下洪水漫溢,“漂禾害稼凡一百余村”。大雨造成属大清河水系南支的磁河在正定樊家庄村西南向东袭夺木刀沟河道,形成了如今一条河流上游叫磁河下游称木刀沟,一河分段有两名的奇特现象。河北侧的樊家庄也成了唯一一个仍归属正定的村落。
产生洪水的极限暴雨一般都有巨量水汽输送的基础气象条件,气温升高是水汽增强的底层逻辑。历史洪水调查中发现的史料“大水前数岁,日如火中炙烤、铅锡器物灼热形变、伏夏天如蒸笼、人多避于水中”予以佐证。
如《(一)气候暖湿演化,极限暴雨或频现,北方真准备好了?》文中所言,全球变暖趋势明显,水汽输送能力也明显变强,甚至还出现了冬季下雪闪电打雷的强水汽对流现象。
按照《二)气候暖湿演化,极限暴雨间隔变短,北方城市排水真准备好了》文中统计,从上世纪80年代至今过去的3个年代,华北地区极限降雨发生过2次和洪水流量分别为:80年代338.71亿立方,90年代456.33亿立方,00年代371.18亿立方,10年代445.38亿立方。20年代仅仅过去4年,极限降雨已经发生3次,洪水流量超越以上达到492.77亿立方。暴雨有频发极端化趋势。种种迹象可能预示着,超越63年,甚至达到二百年一遇标准大洪水的基础气候条件越来越充分。
为了应对滹沱河各级洪水,确保行洪安全,庄里早有准备,备有各种应对方案。基础设施准备因为汛期流量大,又经常受超限暴雨影响发生大洪水,直到根治海河前,滹沱河都是在太行山山前平原上肆意漫流的状态。长期冲刷后,河道两岸形成了深1.5米~2.5米的近直立陡坎。
建国后,滹沱河山区段先后兴建了岗南、黄壁庄水库,两座大型水库的库容可以消减一般洪峰。本世纪,修建南水北调滹沱河倒虹吸时,也考虑了二次拦蓄滹沱河超越黄壁庄水库调蓄能力洪峰的需要。
南水北调在滹沱河洪水迎水面建有5米多高的拦洪堤,拦洪堤在滹沱河两岸的端头做成了水闸闸门前常用的圆弧导流头形状,导流头向调水渠道上下游方向,在滹沱河故道范围内,拦洪堤迎水面还进行了混凝土硬化防冲处理。
两导流头中间的豁口控制了滹沱河下泄洪水流量,超量的洪水会被暂时拦蓄在迎水面拦洪堤以上滹沱河故道陡坎岸线之间的区域。
南水北调以下是堤坝设防区。滹沱河北岸和太平河河口以上南岸大堤按100年一遇洪水标准建设,太平河河口以下南堤设防标准是50年一遇。
另外在河道南岸防洪关键位置还堆砌有翠屏山、卧虎山和叠翠山,打造山水景观供市民平时游玩;比堤防厚重的多的山体在汛期,还可以发挥挑流、扛冲刷以及防洪瞭望等关键作用。
抵御200年一遇以上洪水侵袭时,滹沱河南岸到石黄高速公路路堤之间区域会用做行洪区行洪。
应对滹沱河不同量级洪水的方案根据《石家庄城市防洪规划文本》(2021年~2035年)当滹沱河发生不同量级洪水时的应对方案如下:
当滹沱河发生小于30年一遇,如2023年洪水时,目前的堤防工程完全可以应对。
应对滹沱河30年~50年一遇,如1996年洪水时,就需要将京广铁路、胜利大街(107国道)处河道卡口向北扩挖,河面宽度拓宽到2倍以上。
否则卡口会雍高上游洪水位,淹没河心岛上别墅区一楼。
途经此处的人可以发现,当年石家庄枢纽铁路改造货迁线施工时,已经将铁路桥延长到位,拓宽后河道内的胜利大街地面道路需要路改桥,路东侧规划河道内的居民小区和其他阻水建筑也需尽快拆除,挖深成河道。
如1963年50~100年一遇洪水发生时,需弃守50年一遇洪水标准的南堤,滹沱河故道南岸地面陡坎以北空间参与行洪。因此滹沱河南堤至故道南岸陡坎之间是严禁开发的防洪控制区。
发生超过100年一遇洪水时,南水北调迎水堤开始挡水,洪水在滹沱河故道调蓄后,小于150年一遇洪水流过倒虹吸迎水堤导流口之间缺口后,水面高度会下降到小于100年一遇北堤设防高度,洪水仍在北堤和滹沱河故道南岸陡坎河岸之间流过。
洪水超过150年一遇小于200年一遇时,需封堵石黄高速公路复兴大街到藁城市区之间的路下通道,依托高速路基挡水,高速以北区域参与行洪,扩大行洪断面降低洪水水位,确保不超过北堤设防标准。所以滹沱河故道南岸陡坎岸线到石黄高速之间作为限制开发的分洪区而发展缓慢,尽管处于主城区和正定新区之间,仍然保持乡村状态。
洪水标准超过200年一遇时,为了让市区段洪水位继续保持稳定,需在下游开辟东三环北延线、正无公路(无极南环路)和滹沱河北大堤合围而成的河北滞洪区;滹沱河南大堤、安新公路和石黄高速公路合围成的河南滞洪区。两处滞洪区各增加约230平方千米的行洪区域。
当被迫扒开滹沱河南北大堤,上述两块区域参与行洪后,过流面积扩大后,讲究表明可有效降低上游市区段洪水水位,确保水位保持在滹沱河北大堤与石黄高速路基高度所允许的范围之内。
滹沱河不同级别洪水来袭,庄里都有相对应的方案手段,让滹沱河汛期一水安澜、保省城市区安全无虞。
来源:庄里侠客一点号