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王維洛:壽光洪災原因探討(三)

——對壽光洪災質疑的否定之否定

壽光洪災,大量蔬菜大棚被淹面臨絕收。(受訪者提供)

在壽光洪災原因探討(二)一文中揭示了,對下游壽光影響大的是冶源、黑虎山和嵩山三座水庫。壽光市人民政府防汛抗旱指揮部辦公室在2018年8月19日晚間發布的通知中只公布了冶原、淌水崖和黑虎山三座水庫的合計泄洪流量達1,700立方米/秒。在這裡用對下游壽光沒有直接影響的小型水庫淌水崖水庫取代了中型水庫嵩山水庫。文件中所提到的三座水庫的合計泄洪流量為1,700立方米/秒,實際上只是冶原和黑虎山兩座水庫的合計泄洪量,這裡缺少嵩山水庫的泄洪流量。濰坊市人民政府防汛抗旱指揮部和壽光市人民政府防汛抗旱指揮部向社會提供了虛假資訊,致使“漫堤決口,導致群眾被迫轉移、村莊農田被淹、蔬菜大棚坍塌、養殖場沖毀”。這是造成壽光洪災的關鍵。

本文將具體分析冶原和黑虎山兩座水庫的泄洪過程,指出管理者在驚慌失措狀態下做出的錯誤決策。

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先對壽光洪災原因探討(二)做一些補充:

壽光市人民政府防汛抗旱指揮部辦公室《壽汛旱辦電(2018)41號》《關於彌河上游水庫加大流量泄洪的預備通知》的傳真電報指出:“目前,颱風降雨已致彌河流域上遊冶原水庫、淌水崖水庫、黑虎山水庫接近或超過汛末蓄水位,濰坊市防辦計劃加大三大水庫泄洪流量,合計出庫流量1,700立方米/秒。洪峰到達壽光市時間在凌晨1時30分左右。”

冶原水庫、淌水崖水庫與黑虎山水庫的具體位置如下:

來源谷歌地圖:最南邊為淌水崖水庫,中間為冶原水庫,最北邊為黑虎山水庫

淌水崖水庫的泄洪流量必須經過冶原水庫後才進入彌河下遊河道。因此冶原、淌水崖與黑虎山三座水庫的出庫流量1,700立方米/秒。實際上只是冶原與黑虎山兩座水庫的出庫流量1,700立方米/秒。這裡沒有包括嵩山水庫的出庫流量。

而中外媒體都以為三座水庫是指冶原、黑虎山與嵩山這三座水庫。

來源:江玉樓:壽光水災是否人禍官民兩種矛盾說法值得深思, http://www.sohu.com/a/249778488_665455

不計算嵩山水庫的出庫流量,只計算冶原與黑虎山兩座水庫的合計出庫流量,無論是預計的1,700立方米/秒,還是實際的1,780立方米/秒,還是最大可能的1,860立方米/秒,都小於技術上規定的門檻值。只要再加上嵩山水庫的出庫流量,三座水庫的合計出庫流量就超過了技術上規定的門檻值。而正是冶原、黑虎山與嵩山三座水庫的出庫流量超過了門檻值,才導致壽光嚴重的洪災。

2018年8月21日,壽光市人民政府防汛抗旱指揮部辦公室發布《關於冶原、嵩山、黑虎山水庫停止泄洪的通知》,全文如下:

各鎮(街道),市防指成員單位:

接濰坊市防汛抗旱指揮部通知,冶原、嵩山、黑虎山水庫定於8月21日18點15分,全部關閉溢洪閘,停止泄洪。

2018年8月21日壽光市人民政府防汛抗旱指揮部辦公室發布的這個通知,又回到了冶原、嵩山、黑虎山三座水庫。這個檔自己暴露了濰坊市防汛抗旱指揮部和壽光市人民政府防汛抗旱指揮部在2018年8月19日晚間發布的彌河上游泄洪的三座水庫為冶原、淌水崖與黑虎山這三座水庫是一個虛假資訊,誤導彌河下游壽光市的民眾。

對壽光洪災原因探討(二)的補充到此結束。

五、關於黑虎山水庫泄洪

央視記者回答第三問時借用了濰坊市水利局趙清松副局長的話:“三座水庫放水的起始時間差不多,但放水的流量有差別,舉一個例子說,黑虎山水庫,8月19日晚上的19點10分,洪峰入庫,洪峰的流量是1,780立方每秒,水位上得非常快,也上得非常高,曾一度達到汛末蓄水位以上4.7米,非常危險,必須泄洪,否則將會影響大壩的安全,對下游的群眾是極不負責任的。”

似乎趙清松副局長回答了“是否需要三座水庫同時泄洪”的第三問。但是第三問的關鍵,不是黑虎山水庫必須泄洪,而是三座水庫是否需要同時泄洪,並且以1,700立方米/秒的流量或者更大的流量泄洪。下游彌河河堤是否能夠承受上游三座水庫這樣大的泄洪量,特別是黑虎山水庫這樣大的泄洪量。

黑虎山水庫是彌河上游同時泄洪的三座水庫之一。關於黑虎山水庫的技術資料並不多也十分不全面。

黑虎山水庫位於彌河支流石溝河上,具體位置在山東省青州市王墳鎮東部,距青州城25公里處。黑虎山水庫控制流域面積190平方公里,水庫總庫容為5,646萬立方米。黑虎山水庫上游部分地區為風景區或者自然風景區或者國家森林公園,植被保護相對比較好。黑虎山大壩是粘土壩,工程始建於1966年,於1972年建成,就是文化大革命的產物,1973年開始運行。庫底海拔高度為海拔136米,警戒水位海拔168.19米。在1974年蓄水達海拔165.38米,這是2018年8月19日之前的曾到達的歷史最高水位。2018年到達的最高水位為海拔167.84米,。這個水位逼近警戒線,只差35公分。這個應該比汛末蓄水位高出4.7米。

關於此次暴雨過程中,黑虎山水庫控制的上游流域上空的暴雨量,有不同的說法:

根據中國經濟周刊記者胡巍的《壽光洪災追蹤:19日晚,黑虎山水庫發生了什麼?為何部隊也上了大壩》文章中,黑虎山水庫管理局局長孫明光介紹說:“氣象台預報是40到70毫米的降水量。就算是80毫米,也完全在我們的承受範圍內,那時沒想到降水會達到300多毫米。18日開始下雨,19日中午、下午雨量達到最大。雨水連成線,根本不是雨滴。青州一片汪洋,其中水庫附近的王墳鎮雨量最大。”

根據俠客島的小夥伴經濟ke在前方拿到的資料,19日傍晚,這三個水庫上游降水量分別是115.5、209.5和189.5毫米,遠高於全市平均值。18日三個水庫上游流域降水量總和為170毫米、20日則僅為0.5毫米。所以,此次暴雨集中在19日。

來自濰坊市水利局的消息則稱,此次“溫比亞”到來後,給濰坊市帶來了超強降水,降水量達到了174.7毫米,是預報降水量的3.2倍。其中,彌河上游流域降水量達到241.6毫米,是預報降水量的3.9倍。

據濰坊市氣象局局長王令軍介紹,受第18號颱風“溫比亞”影響,8月18日6時至20日10時濰坊過程平均降雨量174.7毫米,加上8月13日的“摩羯”颱風降雨,一周內兩次降雨疊加,全市平均達到254.7毫米。8月20日壽光、青州、臨朐、昌樂降雨超過200毫米。過程最大降雨量出現在青州王府338.0毫米。

綜上所述,在此次暴雨過程中,黑虎山水庫控制流域上空的暴雨量是最大的,而且集中在8月19日。按照俠客島的資料,黑虎山水庫控制流域上空的暴雨量為約200毫米。190平方公里流域上的總降水量為3,800萬立方米。徑流係數也稱地表徑流係數,是指某一時段內降水所產生的徑流深度(毫米)與降水深度(毫米)的比例。彌河流域多年平均年降水量為706毫米,多年平均年徑流深為156.5毫米,徑流係數為0.22。中國的徑流係數一般採用0.5。為保險起見,這裡的徑流係數按0.7計算,3,800萬立方米的降水量產生徑流總量為2,660萬立方米。從最不利的條件出發,這2,660萬立方米徑流量全部進入黑虎山水庫,那麼將是什麼樣的情景?

黑虎山水庫總庫容為5,646萬立方米。活動庫容多少萬立方米,不知道,起碼為4,209萬立方米或者更大(參見:記者王亞賽、張軼君與實習生蘇昕發表的《一圖看懂壽光洪災,上游泄洪導致下游村莊被淹》,《澎湃新聞》,2018年8月23日)。如果颱風暴雨降臨之前,黑虎山水庫的全部活動庫容4,209萬立方米均可以供防洪目的使用。那麼4,209萬立方米的庫容,可以全部容納2,660萬立方米的徑流總量,這是小學生也能計算的。

如果活動庫容的一半2105萬立方米已經被佔用,還有2,104萬立方米的庫容尚可以供防洪目的使用。

黑虎山水庫按照濰坊市防汛抗旱指揮部的通知,8月19日上午8時加大泄洪流量至100立方米/秒,那麼一天的泄洪量就是864萬立方米。暴雨產生的徑流量為2,660萬立方米,減去一天的泄洪量864萬立方米,還剩1,796萬立方米。黑虎山水庫尚有的庫容量2,104萬立方米,對付這1,796萬立方米的徑流量應該沒有什麼大問題。

如果把泄洪流量從100立方米/秒增加到300立方米/秒,那麼一天的泄洪量就是2,592萬立方米。用一天的時間就可以將暴雨產生的2,660萬立方米徑流量全部安全下泄並通過下游地區。

8月19日下午X時,黑虎山水庫按照濰坊市防汛抗旱指揮部的通知,將泄洪流量從100立方米/秒加大至500立方米/秒。如果泄洪流量保持在500立方米/秒,那麼一天的泄洪量就是4,320萬立方米。用不到15小時的時間就可以將暴雨產生的2,660萬立方米徑流量全部安全下泄並通過下游地區。從8月19日下午3時起到20日上午6時可以將暴雨產生的2,660萬立方米徑流量全部安全下泄。

而實際上,8月19日黑虎山水庫的最大泄洪流量高達900多立方米/秒(黑虎山水庫管理局局長孫明光),是濰坊市防汛抗旱指揮部通知規定的100立方米/秒泄洪流量的9倍多。不知道這900多立方米/秒到底是比900立方米/秒多出多少。用900立方米/秒的泄洪流量,在短短8.3小時中可以泄光2,660萬立方米的徑流量。從8月19日下午7時起到20日上午3時半之前可以將暴雨產生的2,660萬立方米徑流量全部安全下泄。

黑虎山水庫的最大泄洪流量高達1,160多立方米/秒(濰坊日報2018年8月22日),用這個泄洪流量,在短短6.4小時中可以泄光2,660萬立方米的徑流量。從8月19日下午7時起到20日上午1時半之前可以將暴雨產生的2,660萬立方米徑流量全部安全下泄。

根據孫明光的介紹,“19日上午,黑虎山水庫入庫流量從100、110、120立方米/秒一路上漲,一時一個變化。晚上7點左右,入庫流量峰值達到1,780立方米/秒,比上午的較大流量還相差上十倍。水位持續上漲,最快的10分鐘漲了32公分,情況十分危急。這次的最高水位逼近警戒線,只差35公分。

關於泄洪,8月19日早上8點左右,一直到下午3點左右,出庫流量從100立方米/秒逐漸增加到500立方米/秒左右,這是根據濰坊防汛指揮部指令進行調節的。但從當時入庫流量來看,我們已經十分著急了。我們的大壩是粘土壩,一旦漫壩,必垮無疑。我們的庫容量約3,070萬立方米,一旦垮壩,下游的鐵路樞紐、建築、高速公路等全部會被淹。泄洪量最大的時候是900多立方米/秒,大概在19日晚上七八點鐘,持續了四五個小時。晚上7點的時候,雨還很大,當時就盼望變天。到晚上8點,雨小了一點,9點基本就停了。如果當時繼續下雨,即使泄洪量增到最大,我認為大概五六個小時後就會漫壩,也就是說可能垮壩。”

孫明光認為,“在這次水災中,黑虎山水庫還是發揮了重要作用,一定程度上削弱了洪峰。入庫峰值達到1,780立方米/秒時,如果沒有水庫,水就直接下去了。我們水庫上漲的水,就是我們削減的洪峰的量。但水庫確實太小了,只能削減一定的洪峰。”

但是,孫明光說這話的底氣不是很足,他認為:黑虎山水庫還是發揮了重要作用。這裡的“還是”是什麼意思?就像人們說:當年的慈禧還是做過一些好事的。這是在無可奈何的情況下,進行一些情感上的緊急補救。

根據《澎湃新聞》記者王亞賽、張軼君與實習生蘇昕2018年8月23日發表的《一圖看懂壽光洪災,上游泄洪導致下游村莊被淹》一文所提供的黑虎山水庫從8月17日至8月24日蓄水量的變化(山東水文局提供),就可以看到,黑虎山水庫的最大蓄水量為4,209萬立方米,時間是8月20日。而在暴雨來臨之前的8月18日到8月19日,黑虎山水庫已經裝有約3,200萬立方米的水,可以用於攔蓄洪水的庫容只有約1,000萬立方米水。孫明光局長說的:“我們的庫容量約3,070萬立方米”,不知道是黑虎山水庫在暴雨來臨之前有約3,070萬立方米的水庫庫容可以用於防洪,還是約3,070萬立方米已經被佔用,不能可以用於防洪。用約1,000萬立方米的水庫庫容來應付暴雨所產生的2,660萬立方米徑流量,是件不容易的事情,但是還是可以做到的。

資料來源:記者王亞賽、張軼君與實習生蘇昕發表的《一圖看懂壽光洪災,上游泄洪導致下游村莊被淹》,《澎湃新聞》,2018年8月23日

因為,黑虎山水庫最大入庫峰流量1,780立方米/秒只持續了很短的時間,雖然峰值很高,但是持續時間短,總量不大,根本原因就是黑虎山水庫上游流域面積確實不大。

預測颱風的主要經過路線和最大暴雨強度是件不容易的事情。最初的氣象台預報是40到70毫米的降水量,出現了大偏差,這是不爭的事實,但這不是造成此次壽光洪災的主要原因。因為氣象台對的颱風預報不是只報了一次,而是在不斷地進行修正的,預報的降水量也在不斷修正的,可能幾個小時修正一次,可能一個小時修正一次,可能半個小時修正一次。

水庫管理部門和濰坊市防汛抗旱指揮部從8月18日開始已經注意到先前氣象台預報出現了大的偏差,或者他們已經接到新的氣象台預報,所以從這個時候起不斷發出通知,不斷地調高水庫下泄流量。

在這種情況下,濰坊市防汛抗旱指揮部可以採取三種措施應對:

第一,水庫下泄流量大於水庫入庫流量,爭取水庫的水位在颱風到來之前有所下降,並利用現有的水庫庫容和期間增加的庫容,來應付可能出現的特殊情況。這是最穩妥的措施;

第二,根據經驗和主觀判斷,逐步地緩慢地加大水庫下泄流量,但不要求水庫下泄流量必須大於水庫入庫流量,從而增加水庫蓄水量,消耗現有的水庫庫容,水庫的水位在颱風到來之前必然有所上升。在緊急狀態下再加大下泄流量,以保證水庫大壩的安全。這是最冒險的措施,因為沒有考慮如何應付可能出現的特殊情況,沒有留有任何餘地;

第三,加大水庫下泄流量,保持水庫下泄流量與水庫入庫流量的一致,保證水庫的水位在颱風到來前不發生變化。利用現有的水庫庫容,來應付可能出現的特殊情況。這是折中的措施。

從上面的水庫蓄水量變化圖中可以看到,冶源水庫採取了與黑虎山水庫、嵩山水庫完全不同的措施。在8月18日這一天,冶源水庫的蓄水量持續減少,冶源水庫的蓄水位減低,大約增加了250萬至300萬立方米的庫容量,可供防洪用。冶源水庫採取了第一種最穩妥的措施。8月19日前,冶源水庫有可供防洪使用的庫容約1,900萬立方米。而黑虎山水庫和嵩山水庫在8月18日這一天,水庫的蓄水量不但沒有減少,而且還增加了,可供防洪使用的庫容減少,水庫的水位得到抬升。在這個過程中,黑虎山水庫蓄水速度超過嵩山水庫,增加的蓄水量也比嵩山水庫多。在8月18日這一天,黑虎山水庫增加蓄水量200萬至300萬立方米;嵩山水庫增加蓄水量100萬至200萬立方米。黑虎山水庫和嵩山水庫都採取了第二種最冒風險的措施,而且黑虎山水庫比嵩山水庫更願意冒風險。8月19日前,黑虎山水庫有可供防洪使用的庫容約1,000萬立方米。後來的資料表明,冶源水庫出現的最大入庫流量為1730立方米/秒,黑虎山水庫的最大入庫峰流量是1,780立方米/秒,兩者相差不大。冶源水庫是用1,900萬立方米的庫容去對付這次洪水,黑虎山水庫用約1,000萬立方米的庫容去對付同樣規模的洪水,這就是採取兩種不同措施的不同結果。如果在8月18日這一天,黑虎山水庫也是採取與冶源水庫一樣的措施,不是增加蓄水量200萬至300萬立方米,而是減少蓄水量200萬至300萬立方米,那麼8月19日前,黑虎山水庫有可供防洪使用的庫容約1,400至1,600萬立方米,可能就避免這場壽光洪災。在颱風到來前,水庫採取什麼樣的措施,這是關鍵。

根據jasonng網友提供的資料,冶源水庫8月18日17時將泄洪流量提升至50立方米/秒,此後至21時迅速提升至150立方米/秒,19日9時提高至200立方米/秒,19日10時30分提高至300立方米/秒。

根據2018年8月24日澎湃新聞發表的對山東省防汛抗旱總指揮部新聞發言人林榮軍的採訪,林榮軍提供了下面一張圖(截屏)。

澎湃新聞:獨家曝光壽光上游監測資料:泄洪或延遲,2018年8月24日

桔黃色線是冶源水庫的入庫流量變化,淡藍線是冶源水庫的出庫流量變化,藍灰線是黑虎山水庫的出庫流量變化,圖中缺少的是黑虎山水庫的入庫流量變化。根據介紹,黑虎山水庫的入庫流量變化曲線與冶源水庫相差不多。但是還是有區別的,這不妨礙下面的分析。

這張圖的X軸代表時間,從2018年8月19日的上午6時開始,到8月22日的中午12時結束。Y軸代表流量,單位是立方米/秒,但是標出的數量出錯,多寫了一個零,4,000應為400立方米/秒,20,000應為2,000立方米/秒。

如果真如黑虎山水庫管理局局長孫明光介紹的那樣,19日上午,黑虎山水庫入庫流量從100、110、120立方米/秒一路上漲,一時一個變化。黑虎山水庫的出庫流量也從100立方米/秒逐漸增加到500立方米/秒左右。如果黑虎山水庫真是按照出庫流量等於入庫流量這樣調節的話,那麼水庫的水位不會上升,被佔用的水庫庫容量不會再增加,尚存的約1,000萬立方米水庫容量還在。

但是從林榮軍提供的圖中可以看出,從19日6時到19日18時,黑虎山水庫的出庫流量依然小於入庫流量,兩者差別最大在250立方米/秒。按照入庫流量平均大於出庫流量150立方米/秒計算,到19日18時,黑虎山水庫的蓄水量又增加了約650萬立方米,可供防洪使用的庫容只剩350萬立方米。可以說黑虎山水庫管理者是見錢(水可以賣錢)不要命。

相反,看看冶源水庫,從19日6時到19日15時,冶源水庫的出庫流量一直大於入庫流量。按照出庫流量平均大於入庫流量100立方米/秒計算,到19日15時,冶源水庫又增加可供防洪使用的庫容300多萬立方米。從19日15時到19日19時,冶源水庫一直保持出庫流量等於入庫流量。這樣冶源水庫可供防洪使用的庫容約2,200萬立方米。

冶源水庫入庫洪峰的持續時間不長,但洪峰值很高。筆者以為,這和冶源水庫上游的諸多水庫和塘堰突然泄洪或者沖溝壩倒塌有關。因為冶源水庫在暴雨到來之前,持續地減持水庫的蓄水量,使得有約2,200萬立方米的防洪庫容可以用來對付可能出現的非常情況,水庫調度能夠從容冷靜應對,出庫流量從400立方米/秒增加到550立方米/秒,然後再最大增加到698立方米/秒(一說700立方米/秒),接著又減少到400立方米/秒。

而黑虎山水庫在入庫洪峰到來時,所剩的可供防洪的庫容已經不多,出庫流量在短時間內從150立方米/秒緊接著最大增加到960立方米/秒(一說1,160立方米/秒),並基本保持這個水準約八個小時。由於黑虎山水庫在暴雨到來之前,持續地增加水庫的蓄水量,使得防洪庫容所剩無幾,當出現了特殊情況,水庫調度顯得驚慌失措,反應過於偏激,黑虎山水庫大泄洪導致了下游壽光的漫堤決口。

預測颱風的路徑和暴雨的強度是一件不容易的事,但是預測颱風的離開時間和暴雨停止的時間,這不是一件難事,因為根據氣象衛星雲圖不難做出準確的判斷。在8月19日下午19時入庫洪峰到來的時候,就可以比較準確地預測到颱風的離開時間和暴雨停止的時間,這是馬上就要發生的事情。正如如孫明光介紹的那樣,“到晚上8點,雨小了一點,9點基本就停了”。

黑虎山水庫的最大入庫峰流量達1,780立方米/秒,但只持續了很短的時間。如果黑虎山採用冶源水庫的調度措施,就能在暴雨到來之前保持尚存約1,000萬立方米水庫容量,甚至增加到約1,400至1,600萬立方米。那樣可以將下泄流量減少到600立方米/秒的水準,可以堅持多個小時,從而避免此次壽光洪災。因為到晚上8點降雨就減小,到晚上9時降雨基本就停了。如果黑虎山水庫尚存約1,000萬立方米水庫容量,也還可以讓彌河下游的居民免遭洪災之苦。

小結一下:

雖然最初的氣象台預報出現了偏差,但是濰坊市防汛抗旱指揮部從8月18日開始已經注意到先前氣象台預報出現了大的偏差,並不斷地調高水庫下泄流量以應對。8月18日之前的氣象台預報出錯,是一個可以更正的錯誤。

對比同一區域內的冶源水庫和黑虎山水庫在8月18日之後的水庫調度措施就可以看到:冶源水庫採取了最穩妥的措施,水庫下泄流量大於水庫入庫流量,爭取水庫的水位在颱風到來之前有所下降,並利用現有的水庫庫容和期間增加的庫容,來應付可能出現的特殊情況。而黑虎山水庫正好相反,採取了最具有風險的措施,水庫下泄流量小於水庫入庫流量,增加了水庫蓄水量,消耗了尚有的水庫庫容,使之所剩無幾。當出現特殊情況的時候(最大入庫峰流量達1,780立方米/秒),水庫調度驚慌失措,最大泄洪流量高達960立方米/秒(一說1,160立方米/秒),並基本保持這個水準約八個小時。在水庫調度時忽略了可以預見到的在短時間內的颱風的離去和降雨的中止。在驚慌失措的狀態下,水庫管理者看到的是:“水位上得非常快,也上得非常高,曾一度達到汛末蓄水位以上4.7米,非常危險,必須泄洪,否則將會影響大壩的安全,對下游的群眾是極不負責任的。”但是沒有一個人能夠冷靜應對。

山東省防汛抗旱總指揮部新聞發言人林榮軍拿冶源水庫說事,說冶源水庫發揮了最大的防洪效益,削減洪峰1,000多立方米/秒。其實冶源水庫的防洪效益十分有限,它還是把所有的洪水量在短時間內都送到下游壽光了。但是林榮軍沒有敢拿黑虎山水庫來說事,因為在那裡看到的只是一個錯誤接一個錯誤,最後釀成人禍。用黑虎山水庫管理局局長孫明光的話:黑虎山水庫還是發揮了重要作用。

阿波羅網責任編輯:李廣松 來源:議報 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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