周俊成
馬鞍山市2016年“6·30”特大暴雨分析
周俊成
1.暴雨成因
2016年長江中下游地區出現了1998年以來的又一次大洪水。受超強厄爾尼諾事件影響,此事件開始于2014年9月,于2016年5月結束,已成為自1951年有觀測記錄以來持續時間最長、強度最大的一次厄爾尼諾事件。從6月18日入梅開始,降雨帶在淮河流域至皖南山區之間南北擺動,暴雨區在大別山區、沿江地區和皖南山區多次疊加。
馬鞍山市位于長江中下游,從6 月30日至7月5日,全市先后普降暴雨、大暴雨,甚至特大暴雨(以下簡稱“6.30”特大暴雨)。
2.暴雨過程
降雨從6月30日20時開始,當日暴雨中心位于和縣、含山境內,以清溪、含山、西埠、仙蹤所圍區域最大,最大點降雨量為清溪站99mm。
7月1日,暴雨中心南移,中心位于牛屯河、姥下河和豐山河附近,是此次降雨過程最集中的一天。超過200mm的站點有清溪、銅城閘、東山、含山、巨興、新橋、后港、新橋閘、姥下河閘、姥橋、和縣、當涂、向山、丹陽和博望等。超過250mm的站點有新橋和姥橋站,屬于特大暴雨量級。最大點降雨量為新橋站296mm。
7月2日,以查灣、黃池、北徐村、博望和花津所圍區域為最大,最大點降雨量為查灣站158mm。
7有3日,沿江地區相對較大,最大點降雨量為丹陽站76mm。
7月4日,主雨區位于后港、姥橋、金河口、到慈湖一帶,最大點降水量為金河口站95mm。
7月5日、6日兩天,只有少數站超過20mm,最大點降水量為塘南閣站51mm。
3.暴雨特性
(1)暴雨歷時較長
降雨從6月30日20時開始,至7月7日7時結束,是梅雨特性所致,是我國東部地區主要雨帶北移過程中在長江流域停滯的結果。
從今年春季開始,暖濕空氣勢力逐漸加強,先至華南地區,嗣后進一步增強北移。到了初夏,伸展到長江中下游地區。有一支來自海洋的非常潮濕的強偏南氣流,風速達到每秒十幾米到二十米左右,與北方南下的冷空氣相遇,交界處形成鋒面,梅雨開始了。從6月18日開始,全面進入梅雨期。6月30日~7月6日,是馬鞍山市最集中的時間段。
馬鞍山市“6.30”特大暴雨逐日平均降雨量過程如圖1所示。

圖1 馬鞍山市6月30日~7月6日面平均降雨量過程線圖
(2)短歷時降雨量分析
根據對各雨量站小時段最大降水量統計,最大1小時暴雨量為和縣站38.0mm,最大3小時暴雨量為謝集站79.0mm,最大6小時暴雨量為清溪站133.5mm,最大12小時暴雨量為清溪站232.5mm,最大24小時暴雨量為清溪站304.5mm。各站小時段最大降水量統計成果見表1。
最大24小時暴雨量超過250mm的站點有:新橋 (296.0mm)、姥橋(275.0mm)、清溪(304.5mm)、梅山(283.0mm)和東山水庫(269.0mm)共5個站點屬于特大暴雨級別。
(3)長歷時降雨量分析
根據對各雨量站日時段最大降水量統計,其結果是:最大1日暴雨量為新橋站296.0mm(2016-7-1),最大3日暴雨量為新橋站 409.5mm(2016-7-1~2016-7-3),最大7日暴雨量為姥橋站550.5mm(2016-6-30~2016-7-6)。

圖2 新橋站最大1日降水頻率曲線圖

圖3 新橋站最大3日降水頻率曲線圖

圖4 姥橋站最大7日降水頻率曲線圖
(4)暴雨籠罩面積
整個馬鞍山市最大1日、3日、7日暴雨籠罩面積與區域面積之比為:≥50mm、100%,≥100mm、92%,≥200mm,34%。各縣區的占比見表1。

表1 馬鞍山市及各區縣最大1日、3日、7日降水量籠罩面積統計表

圖5 6.30馬鞍山主要水文站水位過程圖

圖6 6.30馬鞍山主要水文站流量過程圖
4.頻率分析
最大1日、3日降水量為新橋站296.0mm、409.5mm,最大7日降水量為姥橋站550.5mm。
根據新橋站最大1日降水量歷史統計,2016年最大1日降水量排1976年以來的第一位,相當于190年一遇。新橋站最大1日降水量頻率曲線見圖2。根據新橋站最大3日降水量歷史統計,2016年最大3日降水量也是排1976年以來的第一位,根據頻率分析,相當于172年一遇。新橋站最大3日降水量頻率曲線見圖3。根據姥橋站最大7日降水量歷史統計,2016年最大7日降水量也是排1967年以來的第一位,根據頻率分析,相當于129年一遇。姥橋站最大7日降水量頻率曲線見圖4。
1.洪水過程
受特大暴雨影響長江馬鞍山水位站2016年7月1日3時水位自9.06m起漲,至7月5日13時24分水位達11.16m,超警戒水位1.16m。至7月8日14時后水位開始回落。
當涂水文站是姑溪河出口站入長江,7月1日4時12分起漲水位9.88m,7月 5日 14時 54分水位達11.95m,超警戒水位1.65m,7月6日10 時10分實測建站以來最大流量2850m3/s(歷史最大流量為2470m3/s,發生日期為1999年7月1日)。
新橋閘水文站是牛屯河出口站入長江,7月1日2時起漲水位9.66m,7月5 日14時06分閘上水位達11.69m,超保證水位0.19m。實測最大流量630m3/s。
銅城閘水文站是裕溪河入牛屯河控制站,7月1日5時起漲水位10.05m,7 月6日16時18分閘上水位達12.42m,超保證水位0.42m,為建站以來最高水位(歷史最高水位12.09m,發生日期為1991年7月14日)。閘下水位7月5日14時 54分達 11.78m,超保證水位0.36m,為建站以來最高水位(歷史最高水位11.42m,發生日期為1998年7月6日)。7月19日實測最大流量548m3/s,歷史實測最大流量265m3/s,發生日期為2003年7月13日。水位、流量過程見圖5與圖6。
2.水利工程調控分析
此次洪水入長江主要河流有兩條,一條是青弋江水陽江水系的姑溪河,另一條是巢湖水系的牛屯河,因牛屯河含山段堤防防洪標準低,今年連續暴雨過后,水位暴漲,泄洪流量大增,導致此段堤防出現險情,因此銅城閘調低閘門,從而降低閘下水位,減小下泄長江流量,給下游堤防減小壓力。因銅城閘減小下泄流量,分流洪水大部從裕溪河經裕溪閘匯流進長江。
3.水情特點
此次全市普降暴雨或特大暴雨,雨量大,其中姥橋站總降水550.5mm;歷時長,從6月30日20時至7月7 日7時約7天;全線超保證水位,當涂水文站出現設站以來最大流量,銅城閘水文站出現設站以來最大流量和最高水位。
“6·30”特大暴雨,強度高、歷時長,導致馬鞍山境內發生特大洪水,多處監測點出現超歷時特大洪水,水利工程發揮巨大作用,防洪效益顯著。無洪水導致的人員傷亡,沒有萬畝圩區破圩發生,保護了人民生命財產安全■
(作者單位:馬鞍山市水文局243000)
(專欄編輯:張 婷)