進(jìn)一步對壽光市上口鎮(zhèn)三日和24小時降雨過程數(shù)據(jù)分析。自18日6：00 ~20日2：00，持續(xù)降雨45小時，累計降雨量401.5mm，雨峰在三日最后。其中最大24小時降雨發(fā)生在19日0時-19日24時，累計降雨量346.1mm；最大2小時降雨發(fā)生在8月19日15-16時，累計降雨量100.0mm。峰值雨量發(fā)生在降雨過程后期，前期土壤在小降雨下達(dá)到飽和狀態(tài)，后期大暴雨來臨產(chǎn)流系數(shù)高，屬于極不利情形。
彌河中下游三日降雨時程分布圖
《壽光市防汛預(yù)警預(yù)案》定義紅色I級預(yù)警為：“雨量已經(jīng)達(dá)到100mm，降雨可能持續(xù)，且預(yù)報降雨區(qū)域在過去15天內(nèi)累積降雨達(dá)到200mm以上…”。從三日、最大24小時雨量可以判斷，應(yīng)該是I級紅色預(yù)警。形勢異常緊急。
3.4 819洪水水庫調(diào)度方式評估
3.4.1 冶源水庫調(diào)蓄分析
水庫庫區(qū)自2018年8月18日 06:00～2018年8月19日 21:00，持續(xù)降雨40小時，累計降雨量241mm，最大2小時降雨發(fā)生在降雨末期，累計降雨量82mm，雨峰在后，加劇了洪水風(fēng)險。整場降雨過程中，冶源水庫累計入庫水量1.11億m3，累計出庫水量0.99億m3，水庫調(diào)蓄水量1240萬m3。
冶源819暴雨實際水庫調(diào)度流量過程
據(jù)新聞資料，在暴雨到來前，水庫水位實現(xiàn)預(yù)降至136.2m，相應(yīng)庫容8200萬m3。宜水環(huán)境以此為初始水位，經(jīng)調(diào)洪演算得出，汛中最高水位138.5m；，汛中最大蓄水量10800萬m3，本次峰段洪水利用了調(diào)洪庫容2600萬m3。
冶源819暴雨調(diào)洪演算水庫水位、庫容變化過程
3.4.2 冶源水庫防洪庫容潛力估計
為了利用更多調(diào)洪庫容，假設(shè)當(dāng)時調(diào)度時冶源水庫下泄控制至300m3/s（實際700m3/s）。調(diào)洪演算表明冶源水庫累計入庫水量1.11億m3，出庫水量從現(xiàn)狀0.99億m3，降低到0.71億m3；整場洪水水庫調(diào)蓄4000萬m3，比實際增加2600萬m3。
汛中最高水位從現(xiàn)狀138.5m升高到140.23m；汛中最大庫容從現(xiàn)狀10800萬m3升高到13100萬m3，實際峰段調(diào)洪容積從現(xiàn)狀2600萬m3升高到4900萬m3。
冶源水庫校核洪水位為141.95 m，上游移民高程線在139.0 m（摘自2016.4 冶源水庫提高汛限水位的可行性分析）。這個也是約束條件，若減少下泄量，水庫水位將上升至140.23m，則庫區(qū)將產(chǎn)生淹沒損失。從中可見，冶源水庫理論上可以繼續(xù)利用調(diào)洪庫容2000萬m3左右，但會因此而加重上游的淹沒損失。
819入庫流量峰值僅發(fā)生于雨峰之后2小時左右，峰值逼近2000m3/s，每小時入庫700萬m3水量。如果降雨繼續(xù)，幾小時后水庫將超越校核洪水位，保壩泄流或潰壩風(fēng)險大大增加。
上述分析表明，819暴雨水庫調(diào)度，冶源水庫具備額外2600萬m3相對安全可用的調(diào)洪容積。但前提是必須有準(zhǔn)確的至少未來6-12小時氣象預(yù)報和先進(jìn)的基于實時模型的水庫流域洪水預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)。否則決策的風(fēng)險極大。
冶源819暴雨水庫下泄預(yù)案對比示意圖（下泄700m3/s與300 m3/s對比）
冶源819暴雨調(diào)洪演算水庫水位變化（下泄700m3/s與300 m3/s對比）
3.4.3 冶源水庫防洪庫容潛力利用效果分析
根據(jù)上述假設(shè)，即冶源水庫最大下泄流量控制為300m3/s，利用模型模擬，得出淹沒范圍及風(fēng)險等級。
根據(jù)實際下泄和本方案模擬成果，對洪水風(fēng)險進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明，本方案控制冶源水庫下泄流量不超過300m3/s，高風(fēng)險區(qū)域面積減少2.6km2，削減率3.5%；中風(fēng)險區(qū)域面積減少0.21km2，削減率0.5%，低風(fēng)險區(qū)域面積降低0.77km2，削減率0.8%；整體風(fēng)險區(qū)域減少3.6km2，削減率1.7%。整體削減效果并不明顯，說明對減輕下游洪水災(zāi)情作用甚微。
具體結(jié)果如下：
上表對比分析說明，819暴雨條件下，利用冶源水庫防洪庫容潛力，即下泄流量控制在300m3/s，下游洪水風(fēng)險并未有顯著減小，對減輕下游洪水災(zāi)情作用甚微。說明，819暴雨災(zāi)區(qū)本地洪水影響占相當(dāng)大作用。
3.4.4 庫群調(diào)度分析
19日暴雨前，水庫水位估計在汛限水位附近（缺乏實測資料）。根據(jù)實際發(fā)布的819暴雨水庫下泄流量（下圖）冶源水庫自19日中午開始從200-400m3/s 下泄，黑虎山水庫19日中午開始從80-160m3/s 下泄，說明根據(jù)氣象預(yù)報，調(diào)度管理部門采取了預(yù)泄措施。
降雨和水庫入流峰段黑虎山水庫大約下泄900m3/s， 源水庫控制了下泄，并實現(xiàn)了錯峰。
沒有嵩山水庫的水位和出庫流量資料。
暴雨水庫實際下泄流量過程
新聞資料顯示，黑虎山水庫流域面積190km2,總庫容5600萬m3，歷史最高水位165.38米，警戒水位168.19米。819暴雨黑虎山水庫最高水位達(dá)到167.84米。8月24日上午8時黑虎山水庫水位為164.22米，仍超過汛末水位1.22米。估計前期水位略有偏高，導(dǎo)致19日晚雨峰到來時迅速優(yōu)先下泄，緩解大壩險情。
3.4.5 冶源水庫汛限水位抬高影響評估
根據(jù)2016年4月《山東水利》發(fā)表的林立廷等關(guān)于《冶源水庫提供汛限水位可行性分析》，冶源水庫原來的汛限水位是136.5m (相應(yīng)庫容 7935 萬m3)，擬提高到137.72 m (相 應(yīng)庫容 9678 萬m3)，增加約1700萬m3興利庫容，或減少1700萬m3防洪庫容。
以上述對“冶源水庫防洪庫容潛力利用效果分析”類推，假如調(diào)度采用原定的136.5 m汛限水位，增加1700萬m3防洪庫容，下游洪水淹沒影響面積可能可以減少1.7%左右。
在缺乏對抬高汛限水位可研成果認(rèn)真學(xué)習(xí)的前提下，簡單的認(rèn)可或否定此可研的結(jié)論是對復(fù)雜技術(shù)工作的不尊重或輕視。我們認(rèn)為，水庫特征水位的確定，需要長期水文氣象資料，利益影響范圍內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展規(guī)劃資料，并利用水資源、防洪、經(jīng)濟(jì)等技術(shù)分析，綜合確定。由于社會發(fā)展水資源需求、用水結(jié)構(gòu)特征變化、水文氣象資料的不斷豐富和計算技術(shù)、管理水平的提高，這些特征水位的修正并不少見。
但是特征水位的修正需要考慮配套的防汛預(yù)案、保護(hù)范圍防洪工程建設(shè)、預(yù)警預(yù)報和風(fēng)險評估調(diào)度技術(shù)、洪水風(fēng)險圖的發(fā)布與應(yīng)用等相應(yīng)措施。
3.4.6 水庫調(diào)度評價
綜合上述分析，在19日的水庫水情和緊迫雨情條件下，水庫調(diào)度的技術(shù)決策基本合理。
其改進(jìn)的空間在于氣象預(yù)報的準(zhǔn)確性、實時流域洪水模型和降雨不確定性預(yù)報決策技術(shù)的應(yīng)用、流域內(nèi)水庫群優(yōu)化調(diào)度以及應(yīng)急聯(lián)合調(diào)度規(guī)則的研究與制定等。2018年8月19日8:00國家氣象臺發(fā)布了未來24小時降水量預(yù)報（見下圖），其描述的總量、覆蓋范圍，與本研究團(tuán)隊獲取的GPM雨量特征很相似。819暴雨防汛管理部門依據(jù)的氣象預(yù)報和水情形勢評估在技術(shù)上值得研究與回顧。
國家氣象局2018.8.19 未來24小時暴雨預(yù)報
3.5 壽光下游河道斷面平面走勢特征
瀏覽Google 2018年影像資料，總體發(fā)現(xiàn)彌河壽光市下游開始河勢逐漸呈流蕩型，彎度增大。這是多年以來河流與自然動態(tài)平衡的結(jié)果。圖中可見，彌河分段筑有橡膠壩，下游有分叉，河灘空間較大。這種河勢，一旦發(fā)生大水，由于水流的動能和取直慣性，行洪灘地是否保護(hù)好非常重要。
2018年《壽光市彌河河道防汛應(yīng)急預(yù)案》根據(jù)省防指《關(guān)于編制修訂全省骨干河道防洪預(yù)案的通知》（魯汛旱字[2004]第37號）要求，壽光市分流口控制斷面現(xiàn)狀水利工程情況下和彌河行洪能力，確定彌河干流洪水，從而劃分出洪水等級，結(jié)合實測縱橫斷面資料成果，進(jìn)行水面線推算。
洪水等級劃分如下：
- “一般洪水”分流口斷面流量≤2722m3/s。
- “現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)洪水”分流口斷面流量2722 m3/s～3943 m3/s。
- “超標(biāo)準(zhǔn)洪水”分流口斷面流量≥3943 m3/s。
本研究估算得出彌河壽光以下流量不到上述“一般洪水”等級。
彌河壽光市區(qū)下游斷面形式復(fù)雜，且受分叉控制工程以及分叉河道的影響，彌河上下游防洪能力、相應(yīng)流量估算的技術(shù)方法很重要。這在很大程度上將影響工程的合理布局、建設(shè)投資和保護(hù)區(qū)洪水安全。
4、結(jié)論
根據(jù)降雨量空間分布、時程特征和模型成果分析，819壽光洪水主要成因為：
- 本地特大暴雨是導(dǎo)致壽光洪災(zāi)的主要原因。本地24小時大于300mm的極為不利的特大暴雨降雨條件；由于前二日近100mm左右降雨，導(dǎo)致819特大暴雨幾乎100%產(chǎn)流；根據(jù)壽光市防汛預(yù)案，本地的暴雨量已超過I級紅色預(yù)警，本身險情異常緊急；
- 彌河下游河道排洪能力衰退或尚未配套，導(dǎo)致壽光市至下游段彌河道洪水漫溢。模型分析表明，彌河壽光下游排洪能力可能僅僅在1500m3／s左右，不足壽光市防洪預(yù)案II級橙色預(yù)警要求。
- 黑虎山水庫可能前期水位略有偏高，導(dǎo)致雨峰來臨時迅速下泄。冶源水庫實現(xiàn)了下泄錯峰并攔截了近1000m3／s的入庫洪峰，防洪效果顯著。盡管仍有2000多萬m3可用調(diào)洪庫容，在綜合考慮水庫大壩重大設(shè)施安全風(fēng)險和決策緊迫的條件下，認(rèn)為調(diào)度得當(dāng)。
- 上游一大二中三座水庫819洪水的優(yōu)化調(diào)度略有潛力。但可能由于目前流域水文和洪水預(yù)報技術(shù)的局限，對水情和風(fēng)險形勢判斷的準(zhǔn)確性和自信心稍有不足。盡管這不是本次壽光洪水至災(zāi)主要因素，但為發(fā)揮水庫綜合效益，在水資源利用、防洪風(fēng)險管理決策、支撐下游社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城市安全方面，決策技術(shù)的提高已經(jīng)非常必要，也很迫切。
