滃江水文站“2013.05”與“2010.05”洪水特性對比分析

徐玉冬

(廣東省水文局韶關水文測報中心，廣東 韶關 512026)

2013年5月14—16日，受高空槽和切變線共同影響，滃江流域中上游大面積普降大暴雨。中心過程降水量達389.5 mm(其中滃江雨量站389.5 mm、翁城雨量站379.0 mm、紅橋雨量站359.0mm、磜頭雨量站344.5 mm)，暴雨導致滃江流域水位全線上漲，滃江水文站出現101.65 m的洪峰水位，是建站以來第三大洪峰水位的特大洪水。

1 流域概況

滃江屬珠江流域，是北江的一級支流，發源于廣東省韶關市翁源縣大船肚東，從東北向西南流經翁源縣全境，干流經翁源縣、英德市，于大站鎮東岸咀匯入北江，全流域集水面積為4 847 km2，主流河長為173 km，平均坡降為1.24‰。滃江流域為葉脈狀水系結構，集雨面積在100 km2以上的的一級支流有9條(見圖1所示)，本流域主要測站有：滃江水文站、紅橋水位站和長湖水庫(壩下二)水文站[1]。

滃江水文站位于廣東省翁源縣官渡鎮利龍村，控制集水面積為2 000 km2，控制范圍為河長為91 km，平均坡降為2.19‰，是滃江流域的區域代表站，因此研究滃江水文站的洪水過程對于滃江流域的防汛有重大意義。

2 “2013.05”洪水過程分析

2.1 暴雨成因

受高空槽和切變線共同影響， 2013年5月14日—16日，滃江流域普降大暴雨，致使滃江水位暴漲，使滃江水文站成為建站以來歷史第三大洪水。

2.2 降水過程分析

1) 降水過程分析

本文以滃江水文站為重點研究對象，主要分析滃江水文站以上區間。本次該區間降水過程發生在5月14—16日，其中主要降水集中短時間內形成。以滃江站為例，該站3 d累計降水量為389.5 mm，而24 h最大降水量達到298.0 mm。從降水過程來看，該區間可分為3個主要降水過程：5月15日6:00—15日12:00，平均降水量為56.2 mm，以該區間下游三華站(降水量為110.0 mm)為暴雨中心。15日12:00開始，降水明顯減少，直至16:00，該區間只有零星降水。15日16:00—21:00，該區間出現降水，平均降水量為28.9 mm，暴雨中心位于該區間下游牛屎壢站(85. 5 mm)。16日2:00開始，該區間開始普降大雨，直至13:00，雨勢開始逐漸減弱，平均降水量為111.0 mm，以該區間下游滃江站(降水量為180.0 mm)、三華站(165.0 mm)和上游翁源站(154.5 mm)為中心。16日17:00后，該區間基本停雨[2]。

2) 降水空間分析

為了便于分析，以匯流時間長短為依據，將滃江水文站以上區間劃分成上游區間和中下游，上游區間包括滃江支流九仙水、貴東水、龍仙水及其對應的滃江干流部分，中下游區間包括滃江支流周陂水和涂屋水及其對應的滃江干流部分。本次降水空間分布不均，從降水過程來看，本次3個主要降水過程中，均集中在該區間下游，僅第3個降水過程的1個暴雨中心位于該區間上游，本次降水5月15日降水量均超過5月14—16日降水總量的1/2(見表1)。

表1 “2013.05”洪水滃江以上區間逐日平均降水對照 mm

2.3 洪水過程分析

滃江水文站“2013.05”洪水水位5月15日8：40起漲，水位為94.57 m，流量為94.0 m3/s，在5月15日16：45出現第1個洪峰水位97.99 m，洪峰流量為1 100 m3/s，水位漲幅為3.42 m，接著退水，在5月16日5：20又開始上漲，此時水位96.83 m，流量為668 m3/s，在5月16日18：40出現第2個洪峰水位101.65 m，洪峰流量為3 520 m3/s。從第1次水位上漲開始算，水位漲幅為7.08 m，本次洪水總歷時約為82 h。其雨洪對照見圖2所示。

圖2 滃江水文站“2013.05”雨洪對照示意

3 與“2010.05”洪水比較

2010年5月5至7日，受高空槽和切變線共同影響，滃江流域出現罕見的特大暴雨，持續暴雨導致滃江流域中上游水位急劇上漲，造成滃江水文站出現了建站以來第2大洪峰水位的特大洪水。本次洪水為滃江水文站建站以來第3大洪水，與“2010.05”洪水比較，兩場洪水均為暴雨洪水。“2013.05”與“2010.05”洪水洪峰流量分別為3 520 m3/s和3 530 m3/s，洪峰水位分別為101.65 m和101.80 m[3-4]。

3.1 造峰雨量對洪水的影響

造峰雨量對洪水流量漲差影響明顯。對比“2013.05”洪水與“2010.05”洪水造峰雨量，總量比較接近。為了便于分析不同造峰雨量對洪峰流量的影響，將“2013.05”洪水分成第1場洪峰“2013.05-1”和第2場洪峰“2013.05-2”(見表2及圖3)。從圖3可以看出，滃江水文站以上區間造峰雨量與流量漲差關系良好，可以為相同條件暴雨洪水預報提供一定依據基礎。

表2 滃江水文站造峰雨量與洪水流量漲差對照

圖3 滃江水文站造峰雨量～流量漲差對照示意

3.2 短歷時降水對洪水的影響

短歷時降水主要對洪水漲率有影響，本場洪水主要降水集中短時間內形成，對比“2010.05”洪水對應的暴雨短歷時降水量(見表3)，兩場暴雨最大1 h、3 h、6 h降水量大小比較接近，但“2010.05”暴雨最大12 h和24 h降水量明顯大于“2013.05”暴雨。

表3 歷史洪水短歷時暴雨統計 mm

從兩場暴雨短歷時最大降水量分布情況來看， “2013.05”暴雨中心滃江站比“2010.05”暴雨中心牛屎壢站更靠近滃江水文站，更有利于滃江水文站洪水的形成。從短歷時最大降水量和暴雨中心空間分布情況這兩個因素來看，“2013.05”洪水水位最大漲率是“2010.05”洪水水位最大漲率的1.77倍，也是符合規律的(見表4)。

表4 “2013.05”與“2010.05”洪水水位最大漲率對照

3.3 洪水洪量對比分析

滃江“2013.05”與“2010.05”洪水平均前期土壤含水量Pa分別為25.7 mm和14.9 mm。滃江“2013.05”與“2010.05”洪水總量分別為3.11×108m3和2.66×108m3，降水徑流系數分別為0.58和0.48，均小于當年降水徑流系數(見表5)，這符合洪水期間降水徑流系數的規律。滃江這兩場洪水最大洪量過程基本一致，滃江水文站“2013.05”洪水最大1 d、3 d、7 d、15 d洪量均是“2010.05”洪水的1.2倍左右[5](見表6)。

表5 滃江站“2013.05”與“2010.05”洪水總量對照

表6 滃江站“2013.05”與“2010.05”洪水各時段洪量對照

3.4 滃江水文站洪水對下游防汛的影響

滃江中游干流紅橋水位站“2013.05”與“2010.05”洪水水位分別為85.16 m和84.48 m，水位漲幅分別為5.21 m和5.16 m。

滃江下游干流長湖水庫(壩下二)水文站“2013.05”與“2010.05”洪水水位分別為32.73 m和31.49 m，水位漲幅分別為8.19 m和7.03 m。該站位于長湖水庫的壩下，其水位受長湖水庫的蓄放水影響。“2013.05”洪水期間5月16日23:00至5月17日10:00長湖水庫庫容維持在116×106m3，“2010.05”洪水期間5月7日0:00至5月8日0:00長湖水庫庫容維持在121×106m3，兩場洪水均可認為長湖水庫(壩下二)水文站流量近似等于長湖水庫入庫流量，即可以代表滃江下游天然狀態下洪水情況。

滃江水文站“2013.05”洪水規模與“2010.05”洪水比較接近，由于兩場暴雨降水區間不同(見表7)，造成滃江上下游洪水規模有差異。滃江流域2013年5月洪水除上游外，中下游洪水規模均超過2010年5月洪水規模(見表8)。

表7 “2013.05”與“2010.05”各區間降水量 mm

表8 “2013.05”與“2010.05”洪水水位對照 m

4 結語

滃江水文站“2013.05”洪水過程屬于典型的暴漲暴落，洪水最大漲率達到了2.16 m/h。滃江水文站以上區間的空間降水對洪水影響明顯，“2013.05”平均降水量略小于“2010.05”平均降水量，前者暴雨中心更靠近出口控制斷面，出現了前者最大漲率是后者1.77倍的現象。

滃江水文站“2013.05”洪水規模與“2010.05”洪水比較接近，通過對比分析該站以上流域降水分布特征，有利于為該站預報同等規模大小的暴雨洪水提供一定數據支撐，從而為整個滃江流域防汛提供科學依據。本文只是簡單將滃江流域劃分為上、中、下游三個區間來水，在實際應用還應考慮其他因素。