新興江流域水文特性分析

李 輝

(廣東省水文局肇慶水文分局， 廣東 肇慶 526060)

1 流域概況

1.1 地理位置

新興江流域位于廣東省中部偏西，毗鄰珠三角，東經111°48′～112°42′，北緯22°18′～23°06′，流域面積2 355 km2，地跨云浮、肇慶兩市。地處北回歸線南側，屬亞熱帶海洋性季風氣候區，氣候溫和濕潤，熱量豐富，光照充足，雨量充沛、霜期短。靠近南海，流域東南分水嶺均有缺口，故常受臺風影響。流域南部為天露山主峰及其支脈所貫穿，西面由大云霧山和大帽山將其與羅定江流域隔開，東面有老香山與尖峰山，中部為丘陵和一些沖積小平原，地形以山地、丘陵為主。

1.2 流域水系

新興江是西江下游右岸一級支流，南與漠陽江流域相接，北至西江干流，發源于新興縣境內的天露山脈和陽春市境內的竹山頂(古稱錦山)，由南向西北流經云浮市、肇慶市注入西江。新興江總長為145 km，流域總集雨面積為2 355 km2，平均坡降為0.98‰。其中云浮市境內面積為2 289.5 km2，占總面積的97.2%，境內河長為140 km。其主流上游段稱為簕竹河，主要支流有迴龍河及大南河。大南河由船崗河、集成河兩條支流和其他小河組成，主流上游段稱為共成河[1]。

1.3 水文站網

新興江流域現有水文(位)站共7個，其中腰古水文站設于新興江下游，建于1958年6月，是新興江的控制站，結合流域整治及水情需要而設，為二類精度站，屬于國家基本水文站，主要測驗任務有水位、流量、降水量、蒸發量等。腰古水文站斷面以上集水面積為1 776 km2，多年平均徑流量為16.34億m3，干流長88.2 km，至河口距離35 km。其他為中小河流水文(位)站點，設站年份為2011—2013年。流域各水文(位)站點情況見表1所示。

表1 新興江流域水文(位)站點情況

新興江流域共設有配套雨量站22個，站網密度為107 km2/站。其中裡洞、天堂、清洞、共成、樟田、稔村、新興、南盛、腰古9個雨量站設站年份較早，為1958年前后，剩下均為近年新設。新興江流域示意見圖1。

圖1 新興江流域示意

2 降水

2.1 空間分布

新興江流域降水量充沛，暴雨強度大。受地理位置、地形和氣候條件的影響，新興江流域降水量空間分布不均，受臺風的影響較大。流域降水量自上游到下游依次遞減，暴雨高值區在流域上游的天露山脈附近。根據流域各雨量站點多年實測資料統計，流域多年平均降水量約為1 700 mm；流域上游多年平均降水量約為1 800 mm，流域中下游多年平均降水量約為1 650 mm。

2.2 年內分配

新興江流域的降水量年內分配極為不均，多集中在汛期4—10月，約占全年降雨量的80%～90%。形成流域暴雨的天氣系統主要為鋒面雨和熱帶氣旋，4—6月的降水主要是鋒面雨，7—9月主要是熱帶氣旋雨，暴雨多發生于6—8月。根據流域各雨量站點多年實測資料統計，年內分配以5—8月最多，約占全年降水量的60%；以12月最少，約只占全年降水量的1.86%。新興江流域多年平均降水量年內分配見表2。

表2 新興江流域多年平均降水量年內分配

2.3 年際變化

降水量年際變化包括年際間的變化幅度和多年變化過程。年際變幅通常用年降水變差系數Cv和最大年與最小年降水量比值來表示[2]。根據流域內9個代表雨量站點1966—2017年52 a的實測降水資料統計，新興江流域各年平均降水量的變差系數Cv=0.16，各雨量站的變差系數Cv為0.17～0.2，最大年降水量和最小年降水量的比值變化1.94～3.38，年變幅也較小。由此可見新興江流域降水量年際變化較穩定。

新興江流域各站點及流域年平均降水量的變差系數Cv、極差、極值倍比見表3。

表3 新興江流域各站點及流域年平均降水量

3 蒸發

對新興江流域代表站腰古站的水面蒸發資料進行分析，流域多年平均蒸發量為945.6 mm，水面蒸發主要集中在6—10月，占全年的54.31%。連續最大3個月水面蒸發量出現于7—9月，占全年的34.22%；連續最小3個月水面蒸發出現于1—3月，占全年的15.51%。最大月蒸發出現于7月，占全年的11.87%；最小月蒸發出現在2月，占全年的4.55%。多年平均蒸發量年內分配見表4。

表4 新興江流域多年平均蒸發量年內分配

4 徑流

新興江流域徑流主要來源于降水補給，有明顯的季節性，其洪水均為暴雨形成，年最大洪水的季節分布與流域暴雨的季節分布基本一致，因此，流域徑流的變化與降水存在明顯的對應關系，即降水的時空分布決定了徑流在空間、年內和年際分配的特征。新興江流域多年平均徑流量為21.67億m3，變差系數Cv=0.30，年變幅也較小。多年平均徑流深920 mm。多年平均徑流量年內分配見表5。

表5 新興江流域多年平均徑流量年內分配

5 暴雨洪水分析

5.1 暴雨成因及特點

新興江流域形成的暴雨主要分為鋒面雨和臺風雨。暴雨中心一般分布于流域南面天露山脈的迎風坡及地形變換顯著之處。臺風雨主要是由直接登陸廣東省的臺風引起的，由于登陸廣東省的臺風路徑季節性變化與大氣環流的季節性調整有關，特別是與太平洋副熱帶高壓位置的季節性移動密切相關，主要有3條路徑登陸廣東省[3]，這3條路徑對新興江的流域暴雨有不同的影響。

1) 西北偏西路徑(西行型)。這條路徑登陸的臺風主要來自西北太平洋。臺風生成后向西北偏西方向移動，經巴士海峽、呂宋島進入南海后繼續西行，多在粵西沿海登陸，對新興江影響較大，進入廣西后減弱消失。比如，1989年臺風“布倫達”影響，新興江上游裡洞站錄得最大24 h降雨量281.6 mm，造成腰古站洪峰水位16.83 m。

2) 西北轉東北路徑(轉折型)。這條路徑登陸的臺風主要也來自西北太平洋。臺風生成后向西北偏西方向移動，經巴士海峽、呂宋島進入南海后，由于“副高”位置東撤或冷空氣及其它天氣系統的影響，路徑發生偏轉，呈拋物線型轉向東北方向移動，多在珠江三角洲或粵東沿海登陸。比如1995年臺風“海倫”，生成于太平洋海域，在茂名沿海登陸，在其影響下裡洞站錄得最大24 h降雨量219.4 mm，造成腰古站洪峰水位16.31 m。

在珠江三角洲登陸的臺風對新興江流流域影響顯著，若在粵東登陸一般對新興江流域影響較小，但也有特殊情況，如2010年11號臺風“凡亞比”，在粵東登陸后往西南方向移動，導致新興江腰古站出現約五年一遇洪水過程。

3) 北上路徑(北上型)。這類登陸臺風源地主要是南海中、北部海面。臺風生成后依靠臺風內力和副高西緣偏北氣流引導，使其向北移動，多登陸粵西沿海。這條路徑對新興江流域影響也較為顯著，比如2006年第5號臺風“派比安”影響，新興江上游裡洞鎮錄得最大24 h降雨量303 mm；2009年第7號臺風“天鵝”、第15號臺風“巨爵”；2010年第3號臺風“燦都”等。

新興江流域代表站點歷年實測最大暴雨統計見表6(截止到2018年)[1]。

表6 新興江流域代表站點歷年實測最大暴雨 mm

5.2 洪水特性分析

新興江流域洪水的成因以臺風引起的強降雨為主，洪水的規模取決于暴雨的強度、時空分布以及前期影響雨量，其歷史調查洪水及實測大洪水多為臺風暴雨所形成。流域內共有五宗中型水庫，分別為流域上游的北峰山、合河、共成、朝陽水庫，下游的楊梅水庫，能在大洪水中能起一定的調節作用。

洪水一般出現在汛期，年最大洪峰出現時間主要集中在6—9月，從1958—2018年，出現在這4個月的歷年累計次數為44次，占比達73%。年最大洪峰在非汛期出現的次數非常少，歷年累計次數僅為3次，僅占總數的5%。一般年份有2～3場中等以上洪水出現，干流洪水歷時約3～5 d，洪水規模相對較小，特點是來勢猛、暴漲暴落、持續時間較短。較典型的洪水過程有2018年6月發生的流域性暴雨洪水，各站點洪水水位過程線見圖2所示。

6 結語

通過分析新興江流域的降水、蒸發、徑流、洪水等水文特性，掌握其年內變化分布規律，對水資源科學分配、管理和利用等均有積極意義，為合理開發利用新興江流域水資源，做好新興江流域水土保持、環境治理、山洪災害防治等方面的工作提供基本水文依據，為本地區的經濟可持續發展提供幫助。

圖2 新興江流域典型洪水各站水位過程線示意