巢湖2016年、2020年洪水特性及相關(guān)因素對比分析

一、巢湖流域與巢湖簡介

巢湖流域位于長江下游(干流區(qū))左岸，屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候區(qū)，暴雨主要集中在6—8月，總體分布規(guī)律是南大北小。主要支流發(fā)源于大別山區(qū)，以巢湖為中心，四周河流呈放射狀注入。主要入湖河流有杭埠河、派河、南淝河、柘皋河、白石天河、兆河等。巢湖閘以下為裕溪河，主要支流有清溪河、牛屯河以及連通裕溪河和黃陂湖之間的西河。流域總面積13486km2，其中巢湖閘以上區(qū)域來水匯入巢湖，集水面積9153km2。

巢湖是安徽省境內(nèi)最大的湖泊，全國五大淡水湖之一，湖底高程一般為5.0～6.0m，正常蓄水位8.00m時，湖面面積755km2，容積17.17 億m3；設(shè)計防洪水位12.50m 時相應(yīng)湖面面積780km2，容積52.0 億m3。巢湖在匯集南、西、北三面來水之后，主要經(jīng)巢湖閘出湖，通過裕溪河向東南流入長江。洪水較大時，也可通過與裕溪河相連的牛屯河分洪道流入長江；鳳凰頸排灌站可排西河水入長江進(jìn)而降低兆河水位，此時巢湖水可通過兆河少量排出。

二、資料來源及計算方法

1.雨量資料

利用巢湖閘以上區(qū)域水文系統(tǒng)所屬各基本雨量站及遙測站點(diǎn)資料，通過對各站點(diǎn)日降水量算術(shù)平均得出域內(nèi)對應(yīng)日（面）降水量。

2.水位與流量資料

巢湖水位采用巢湖代表站中廟站遙測資料；長江水位采用裕溪河入江口上游蕪湖站遙測資料；巢湖閘上、下游水位采用巢湖閘水文站遙測資料，流量采用該站實(shí)測資料。

三、2016年主汛期降水及洪水過程

1.降水過程

1月初至6月11日，巢湖閘以上區(qū)域降水總量約466mm，與多年平均基本持平。6月20日降大雨，日降水量49mm，之后幾天連續(xù)降雨，以小到中雨為主，至6月29日，10 天累計降水129mm。6月30日，域內(nèi)突降暴雨，7月1日降大暴雨，日雨量達(dá)141mm，之后3 天連降大雨，至7月7日，7 天累計降水314mm。主汛期降水過程見圖1。

2.洪水過程

（1）長江蕪湖段水位漲落過程

3月至5月底，長江水位持續(xù)上漲，但主汛期前20 天，長江水勢平穩(wěn)，呈有漲有落起伏態(tài)勢。6月20日8 時，長江干流（蕪湖站）水位9.96m，較常年偏高約0.8m。 6月20日之后由于長江中上游有強(qiáng)降雨，長江蕪湖段水位上漲較快，7月8日，水位漲至年度最高點(diǎn)12.31m，隨后緩慢回落。

（2）巢湖水位漲落過程

巢湖水位也高于常年同期，6月20日8 時巢湖水位9.27m，較常年同期高0.86m。主汛期前20 天，巢湖水勢同長江水勢，無明顯漲落，6月20日之后，由于巢湖閘以上區(qū)域有較強(qiáng)降水，巢湖水位呈上漲態(tài)勢。6月30日降暴雨、7月1日降大暴雨，之后3 天降水明顯，巢湖水位自7月1日起快速上漲，7月1日超警戒水位（10.50m），7月5日超保證水位（12.50m），7月9日，水位漲至本次洪水最高點(diǎn)12.77m，隨后緩慢回落。

（3）巢湖閘上下游水位態(tài)勢及閘門運(yùn)行情況

進(jìn)入主汛期，由于長江水位總體高于巢湖水位，巢湖閘下游水位高于上游，閘門處關(guān)閉狀態(tài)。6月30日降暴雨之后，巢湖水位快速上漲，7月2日之后，閘上水位高于閘下，巢湖閘開閘排水。由于受長江高水位頂托，巢湖閘下裕溪河一直處高水位態(tài)勢，雖然開啟全部閘門，最大過閘流量僅832m3/s，遠(yuǎn)低于設(shè)計最大過閘流量1370m3/s。7月2日開閘排水至巢湖水位漲至最高點(diǎn)的7月9日，平均過閘流量約525m3/s。2016年主汛期相關(guān)站點(diǎn)水位過程線見圖2。

四、2020年主汛期降水及洪水過程

1.降水過程

1月初至6月11日，巢湖閘以上區(qū)域累計降水量406mm，較常年同期偏少約1 成以上。6月12日降暴雨，日降水量72mm。之后1 個多月陸續(xù)降雨，至7月13日，31天累計降水363mm。7月14日至20日，域內(nèi)連續(xù)6 天降大到大暴雨，累計降水332mm，其中7月18日降水量達(dá)165 mm。主汛期降水過程見圖3。

2.洪水過程

（1）長江蕪湖段水位漲落過程

圖1 2016年主汛期巢湖閘以上區(qū)域降水過程圖

圖2 2016年主汛期相關(guān)站點(diǎn)水位過程線圖

圖3 2020年主汛期巢湖閘以上區(qū)域降水過程圖

圖4 2020年主汛期相關(guān)站點(diǎn)水位過程線圖

1月至5月，長江一直處低水位態(tài)勢，進(jìn)入主汛期，隨著中上游降水增多，長江水位逐漸上漲，6月20日8 時，長江干流水位漲至8.49m，較常年偏低約0.7m。7月17日之后快速上漲，7月21日，水位漲至年度最高點(diǎn)12.76m，隨后緩慢回落。

（2）巢湖水位漲落過程

1月至6月上旬，巢湖水位一直處8.60m 以上，水勢平穩(wěn)。6月12日8 時巢湖水位8.85m。之后由于巢湖閘以上區(qū)域有較強(qiáng)降水，巢湖水位開始持續(xù)上漲，6月27日超警戒水位（10.50m）。7月14日之后6 天，域內(nèi)連續(xù)降大到大暴雨，巢湖水位自7月18日起快速上漲，7月19日超保證水位（12.50m），7月22日水位漲至最高點(diǎn)13.43m，超1991年歷史最高水位0.63m，隨后緩慢回落。

（3）巢湖閘上下游水位態(tài)勢及閘門運(yùn)行情況

進(jìn)入主汛期，6月12日之前，雖然巢湖閘上游水位高于下游，由于整個巢湖流域降水較常年偏少，巢湖閘處關(guān)閉狀態(tài)。12日之后，域內(nèi)連續(xù)降雨，巢湖閘開閘放水。受長江中上游及整個巢湖流域強(qiáng)降水影響，蕪湖站水位上漲較快，西河、裕溪河水位也快速上漲，至7月6日，巢湖閘下游水位高于上游，閘門關(guān)閉。7月14日至19日降大暴雨之后，巢湖水位快速上漲，至7月19日，閘上水位高于閘下，巢湖閘又開閘排水。泄洪期間，7月20日過閘流量達(dá)1040m3/s，其他時間多在1000m3/s 以下。7月19日開閘排水至巢湖水位漲至最高點(diǎn)的7月22日，平均過閘流量約930m3/s。2020年主汛期相關(guān)站點(diǎn)水位過程線見圖4。

表1 兩場洪水及相關(guān)因素對比表

五、兩次洪水對比分析

兩場洪水漲落過程及相關(guān)因素見表1，對比發(fā)現(xiàn)：

（1）2016年最大1日降水量占最大3日降水量6.1成，2020年最大1日降水量占最大3日降水量6.5 成。

（2）巢湖2016年最高水位發(fā)生在最大1日降水、最大3日降水結(jié)束后時間分別都是8 天之后、6 天之后，在蕪湖站最高水位發(fā)生后1 天。巢湖2020年最高水位發(fā)生在最大1日降水、最大3日降水結(jié)束后時間分別是4 天之后、2 天之后，在蕪湖站最高水位發(fā)生后1 天。

（3）2020年巢湖最高水位在最大1日降水后較快出現(xiàn)，相較2016年出現(xiàn)時間提前4 天。分析其原因有以下幾點(diǎn)：2016年最大1日降水之后連續(xù)3 天降大雨，而2020年最大1日降水之后3 天僅有1 天降大雨，區(qū)域匯水時間跨度較2016年短；2020年巢湖閘泄洪流量較2016年大得多，較快出現(xiàn)巢湖水量凈流出狀態(tài)；2020年主動或被動啟用較多圩口蓄洪，削減了巢湖洪水位。以上因素綜合作用，使得2020年巢湖最高水位在最大1日降水后較快出現(xiàn)。

六、結(jié)論

巢湖洪水主要有兩方面因素共同作用形成：（1）巢湖閘以上區(qū)域遭遇強(qiáng)降雨，是巢湖來水的主要源頭，是巢湖以及巢湖流域發(fā)生洪水的主要原因；（2）長江干流蕪湖段高水位頂托，導(dǎo)致巢湖主要排水通道裕溪河泄洪不暢，而其他排洪通道泄洪能力有限，致使上游來水無法及時排出造成洪災(zāi)。

巢湖洪水漲落過程及特征，不僅受域內(nèi)降水分布、裕溪河泄洪能力等因素影響，同時受巢湖周邊及整個巢湖流域節(jié)制閘、排澇站和堤防等水利工程調(diào)度及運(yùn)行狀態(tài)影響，是以上因素綜合作用的結(jié)果■