昌江流域洪水成因分析及防洪治理措施

(江西省景德鎮浯溪口水利樞紐工程開發有限公司，江西 景德鎮 333000)

1 昌江流域概況

景德鎮所處的昌江流域屬于贛東北地區的暴雨中心，降水的空間分布極不均勻。景德鎮中心城區位于昌江及其支流南河和西河兩側，沿江一帶地勢較低，高程為24～31m，其受江河洪水威脅較大。1949年后，1955年、1996年、1998年、1999年、2010年及2016年昌江發生了較大的洪水，使景德鎮城區遭受了嚴重洪水災害，短歷時強暴雨導致的城區道路積水現象也頻繁發生。景德鎮市兼有外洪和內澇影響，災害來源十分復雜。

2 昌江流域洪水成因及機理分析

景德鎮處于鄱陽湖水系的昌江之濱，昌江自祁門縣南屏山而下，流經景德鎮市的峙灘、福港、新平、舊城、竟城、呂蒙、鲇魚山諸鄉鎮，景德鎮市城區位于昌江兩岸。市境內干流長約110km，50多條支流呈網狀分布，主要有東、西、南、北河。除北河(又名小北港河)外，其余諸支流都接近城市，形成了四水環城之勢[1]。景德鎮市外洪成因主要包括以下方面。

2.1 源頭及區間暴雨

昌江流域屬亞熱帶濕潤季風氣候區，降水量豐沛，日照充足，四季分明，無霜期長[2]。據景德鎮氣象站多年的雨量資料統計，渡峰坑站多年平均降水量1821.3mm，實測年最大降水量為2738.2mm，年最小降水量為1063.8mm。降水量年內分配不均，主要發生在4—6月，其降水量占全年的46.1%，7—9月降水量占全年的22.1%，10月至次年3月降水量占全年的31.8%。

流域洪水為暴雨洪水，洪水季節與暴雨季節一致，4—6月為洪水的主要發生季節，尤其是6月，往往形成峰高量大的洪水，7月以后，受臺風影響也會發生短歷時洪水。據渡峰坑水文站資料統計，年最大洪水一般發生在4—8月，主要發生在5—7月，而以6月發生最多，占44.6%，4月占3.6%，5月占25.0%，7月占19.6%，8月占5.4%；主汛期(4—6月)占73.2%，后汛期(7月1日后)占25.0%。在浯溪口水庫建成前，流域內沒有大的控制性水利樞紐工程，河槽調蓄能力較小，一次暴雨即形成一個洪峰，在多雨季節往往形成連續洪峰。一次洪水過程中上游歷時較短，中、下游歷時較長，單峰過程較短，雙峰及復峰過程較長。

利用水文水動力數學模型[3]對昌江流域1998年、2008年、2010年、2011年、2012年、2013年和2016年洪水進行降雨分布分析，見圖1。由圖1可以看出：景德鎮市暴雨空間分布規律性不明顯，隨機性較大，但不同的暴雨中心位置及暴雨強度均可對景德鎮市造成災害損失。1998年，其西側的降水量較大，從西側向東南方向逐漸減小，2008年、2012年，其東側方向降水量較大，2010年、2011年，其西側方向降水量較大，2013年，其南側降水量較小，總體來看2013年發生了干旱，流域不同位置降水量均較小，2016年中部降水量較大。

圖1 各場次洪水降雨分布

2.2 缺少有效的防洪水利工程

在浯溪口水庫建成前，昌江干流缺少有效的防洪水利工程，整個昌江干流僅有倒湖水電站及樟樹坑水電站，但水庫無調節功能，屬徑流式電站，防洪作用甚微。此外，流域內有眾多中小型水庫，但僅用于農灌等水資源補給，不承擔防洪功能，因此流域洪水無法得到有效的控制。

對昌江流域2008年、2010年、2011年、2012年、2013年5場洪水進一步分析發現，景德鎮市外洪主要來自上游山區及區間匯流，其中山區坡面陡峭，匯水時間較快且山區集水面積較大，占外洪總水量的70%～80%，區間匯流主要包括樟樹坑—渡峰坑之間3條主要支流(東河、西河、南河)匯流，其總量占外洪總水量的20%～30%，見圖2。2010年洪水水量最高，2013年洪水水量較小，從2010年到2013年不同地區的水量分配比例均逐漸減小。因此，對昌江上游來水進行調蓄是控制景德鎮市外洪的重要手段。浯溪口水庫的建設正是為了有效控制昌江流域的上游洪水。結合浯溪口水庫可研設計中的調度規則，采用對水庫運用不利的1998年典型洪水過程，按峰量同頻率放大法，計算得出50年一遇外洪影響下，有無浯溪口水庫調度，下游城區水位差接近1.2m，見圖3，由此可見：浯溪口水庫的建成可大幅緩解城區的外洪壓力。

圖2 景德鎮市不同地區洪水所占比例

圖3 50年一遇洪水(1998 年洪水為典型)浯溪口水庫建成前后城區水位線對比

2.3 山區洪水傳播快，響應時間短

由于上游無控制性水利樞紐，河槽調蓄能力小，河流斷面面積較小，一次暴雨即會形成一個洪峰，在多雨季節往往形成連續洪峰，一次洪水過程單峰2～5天，雙峰及復峰在6天以上；中下游河道平緩，洪水歷時較長，不但受上游河洪危害，且受鄱陽湖湖水頂托倒灌影響。由于地處鄱陽湖湖尾閭區，汛期景德鎮市區以下及樂平接渡鎮以下遭受鄱陽湖高水位的頂托，湖水倒灌，影響洪水下泄，如果河湖同時漲水，則淹沒面積更大，時間更長，災情也更重。根據《景德鎮市防洪預案》，昌江干流洪峰傳播時間見表1，潭口—渡峰坑的距離為71km，渡峰坑—古縣渡之間的距離為60km。

表1 昌江干流洪峰傳播時間

根據2007—2016年的場次洪水資料，利用模型計算，蘆溪洪峰傳遞至渡峰坑約需8～10h，潭口洪峰傳遞至渡峰坑約需6～8h，樟樹坑洪峰傳遞至渡峰坑則只需1～2h，見圖4，計算成果與《景德鎮市防洪預案》結果大體吻合。若以潭口和樟樹坑實測流量為基礎作洪水預報，則整體響應時間不足10h，可能導致部分區域無法及時實施防洪避險措施，應急時間不足，從而造成相應的洪災損失。

圖4 流量峰值—洪水傳播時間關系

3 防洪應對措施

3.1 大力興建防洪水利設施

除浯溪口水庫外，昌江干流上均未建設蓄水工程，小支流上興建的水庫大多以灌溉發電為主，且控制的流域面積和有效庫容都較小，對干流的作用甚微，不能夠抵御較大洪水[4]。城市防洪應采用堤(墻)庫結合的防洪工程體系，在河流上游適當修建大中小型水利設施，城市內河兩岸興建防洪堤壩及調蓄池，城市低洼地帶進行排水改造等工程措施，提高城市防洪排澇能力及調蓄洪峰的能力。同時，應逐步建設海綿城市，當遇到大雨時，城區能夠吸收大量的路面積水，減小城區的內澇，同時提高城區的儲水能力。

3.2 構建洪水應急準備與響應體系

構建整合集信息查詢、洪水預報、調度管理、應急響應、防汛會商和預警發布等多種功能于一體的洪水風險綜合管理信息調度系統[5-6]。同時在系統中擴充相關的信息發布模塊，提供相關的信息服務，使更多的公眾能夠通過該系統了解到相關信息；應提高自身的防洪意識，加強防洪應急隊伍建設，在調度中心落實24小時的值班制度，同時提高河流數據的采集頻率，實時將數據上報到指揮平臺，當發生強降水導致河流水位上漲時，為科學開展庫湖及站泵調度提供決策數據；建立一個存儲相關水務信息的洪水信息數據中心，確保所有景德鎮市內的水務相關數據都能得到持久化存儲，并能夠實時查看歷史數據，分析洪水的發生頻率及趨勢，同時確保數據采集的準確性；針對大中型水庫進行24小時視頻監控，并對水庫的蓄水情況進行實時預警，進行市區所有閘門開度及水位的視頻監控，實現調度中心也能夠通過視頻及時讀取上述信息；針對監測數據、調度數據、系統運行數據進行進一步數據挖掘，建立相應的預測機制，如循環神經網絡、自學習、大數據分析、水文模型等，提高災害指標預報的準確度。

構建洪水應急響應體系，實行各級人民政府行政首長負責制，統一指揮，分級分部門負責，從市到縣(市、區)、鄉(鎮)都成立防汛指揮部，提高以社區為核心的應急管理能力，提高社區應急準備標準，建立社區應急管理體制和機制，提升社區應急預警、應急處置能力，完善洪水應急響應流程。

4 結 語

昌江流域洪水災害頻發，嚴重影響人民群眾生產生活，其洪水成因主要為河流源頭及區間暴雨頻發，流域缺少有效水利工程設施，山區洪水傳播快、響應時間短。因此，針對洪水成因，應在工程措施方面，沿昌江流域大力興建防洪水利設施、城市低洼地帶進行排水改造等工程措施來提高城市防洪排澇能力；在非工程措施方面，優化實時水雨情監測系統，構建洪水應急準備與響應體系，以保障人民群眾生命財產安全。