2017年淮河流域秋汛特點分析
——以王家壩站為例

（淮河水利委員會水文局（信息中心） 蚌埠 233001）

2017年9月23日～10月17日，淮河流域持續(xù)陰雨，流域累計降水量181.4mm，受持續(xù)強降水影響，淮河干流遭遇嚴(yán)重秋汛，出現(xiàn)3次明顯漲水過程，干流王家壩站于10月上中旬連續(xù)出現(xiàn)2次超警洪水過程。最高洪峰水位達到28.31m，超警戒水位0.81m，為2010年以來最高水位，列1952年以來歷史同期（10月份）首位（超1983年10月最高水位0.45m），相應(yīng)洪峰流量為4370m3/s。

1 降雨分析

1.1 氣象成因

9月末～10月5日，副高增強北抬控制長江以南地區(qū)，副高584 線位于淮北一線，烏拉爾山以東至西西伯利亞地區(qū)為橫槽控制，橫槽分裂多股冷空氣沿新疆西部進入我國，弱冷空氣經(jīng)河套底部東移南下，與副高西北側(cè)的暖濕氣流交匯，導(dǎo)致流域出現(xiàn)暴雨～大暴雨降水。10月6～9日，副高繼續(xù)增強北抬控制流域，流域轉(zhuǎn)為晴好天氣。10～11日，蒙古中部低槽東移南壓，副高減弱南退，受冷暖空氣共同影響，流域再一次出現(xiàn)大～暴雨降水過程。

1.2 降雨過程

9～10月期間淮河流域連續(xù)發(fā)生3次強降雨過程，9月23～28日淮河流域面雨量58.2mm，淮河水系75.5mm，王家壩以上89mm；9月30日～10月5日淮河流域面雨量74.0mm，淮河水系87.9mm，沂沭泗水系40.0mm，王家壩以上104.2mm，10月10日～12日淮河流域面雨量30.2mm，淮河水系32.9mm，沂沭泗水系23.4mm，王家壩以上54.3mm，9月30日～10月5日降水過程最大。降雨過程如圖1～圖4所示。

1.3 降雨特點

（1）場次暴雨過程較多，間隔時間偏短。9月23日～10月18日形成三場強降雨過程，且降雨比較連續(xù)，降雨過程之間最短間隔時間為2d，最長間隔時間為5d，形成持續(xù)性降雨。

（2）暴雨強度大，籠罩范圍廣?；春恿饔蚶塾嫿邓?81.4mm，較歷史同期（49.4mm）偏多267%；降水量100mm 以上的籠罩面積達22萬km2，占淮河流域總面積八成以上，降水量250mm 以上的籠罩面積達8.5萬km2，9月23日～10月18日期間王家壩以上累計平均降雨量296mm。

圖1 9月23～28日淮河流域降雨過程圖

2 洪水過程

9月23日～10月18日，王家壩站連續(xù)發(fā)生兩場超警洪水。9月30日～10月4日降雨產(chǎn)生的超警洪水為2號洪水，10月10～11日降雨形成的第二場超警洪水為3號洪水，見表1。

2號洪水起止時間為9月25日～10月11日，9月25日8時2號洪水開始起漲，起漲流量255m3/s，相應(yīng)水位22.44m，7日14時洪水水位達到最高，洪峰水位為28.31m，是自1952年以來歷史同期（10月份）最高水位，相應(yīng)洪峰流量為4370m3/s，且為2010年以來最大洪水。

3號洪水起止時間為10月11日8時至10月25日8時，10月11日8時3號洪水開始起漲，起漲流量1560m3/s，相應(yīng)水位26.25m，14日14時洪水水位達到最高，洪峰水位為27.92m，超過警戒水位（27.50m）0.42m，相應(yīng)流量3470m3/s。

圖2 9月30日～10月5日淮河流域降雨過程圖

3 洪水特點

3.1 洪水組成

王家壩站洪水主要由息縣站、潢川站、班臺站以及區(qū)間來水四部分組成。根據(jù)王家壩站兩場場次洪水過程，利用馬斯京根法進行河道洪水演算，分別得到息縣站、班臺站、潢川站到王家壩站的洪水過程，進而根據(jù)水量平衡得到區(qū)間來水，計算得出各組成部分占王家壩站洪水洪峰比例。

其中，息縣站和班臺站兩次洪水過程來水占比均較大，息縣站占比分別為47.8%和41.9%，班臺站占比分別為31.5%和33.7%，區(qū)間來水占比次之，分別為16.9%和18.8%，潢川站來水比例最小，均不超過10%?？芍獌蓤龊樗饕獊硭謩e是淮河上游來水以及淮河北部支流來水，南部支流來水較少，見表2。

圖3 10月10～12日淮河流域降雨過程圖

3.2 洪水漲率分析

結(jié)合漲率計算公式，得到2號洪水上漲階段平均漲率為0.9cm/h，3號洪水平均漲率為1.5cm/h，可知3號洪水的平均漲率高于2號洪水的平均漲率，如圖5所示。

圖4 王家壩以上場次洪水日降雨過程圖

由圖5可知，3號洪水前期漲水階段水位增長速率較大，遠高于2號洪水的上漲速率，后期3號洪水上漲速率減緩仍高于2號洪水，分析原因主要是王家壩以上前期降雨較多，土壤濕度基本飽和，極易形成產(chǎn)流，降雨很快形成徑流匯集到河道中形成洪水。土壤濕度可以用前期影響雨量Pa 表示，兩場洪水過程中的Pa 變化如圖6所示。

圖6中，Pa值隨著降雨量的變化趨勢而變化，并且3號洪水發(fā)生時的Pa 大于2號洪水發(fā)生時的Pa值，表示土壤濕度相對于前一場洪水較為飽和。根據(jù)蓄滿產(chǎn)流原理，前期影響雨量較大時，降雨更易形成產(chǎn)流，因而產(chǎn)流區(qū)間徑流更快匯流到淮河干流河道中，增加洪水上漲速率，與圖5結(jié)果一致。

圖5 王家壩站洪水漲率分析圖

圖6 降雨量及Pa 變化過程圖

表1 王家壩站場次洪水過程特征信息表

表2 王家壩站場次洪水組成表

4 結(jié)論

2017年9～10月淮河流域發(fā)生嚴(yán)重秋汛，連續(xù)生成3 場次強降雨過程，王家壩站發(fā)生兩場超警洪水。

（1）9～10月西太平洋帶副熱帶高壓線異常北抬，淮河流域處于高壓邊緣，加之冷空氣南下以及江淮切變線等天氣因素，形成持續(xù)降雨過程。

（2）王家壩站秋汛2號洪水最高水位為28.31m，是自1952年歷史同期的最高水位；且3號洪水水位上漲速度較快，二次洪峰峰現(xiàn)時間距前場次洪峰時間較短，形成復(fù)式洪水，兩場洪水超警時間總長為149h，持續(xù)時間較長。

（3）秋汛超警洪水連續(xù)發(fā)生，由于前期強降雨影響，土壤濕度基本飽和，后續(xù)降雨極易形成產(chǎn)流，匯集洪水到河道中。3號洪水漲率明顯大于2號洪水，河道水位上漲速度快，極易形成洪災(zāi)，增加防汛的難度。

因此，分析王家壩站超警洪水的產(chǎn)生原因，特別是復(fù)式洪水的洪水過程、洪水組成及洪峰特點，掌握洪水變化規(guī)律，對提高洪水預(yù)報精度、降低洪水風(fēng)險具有十分重要的意義■