巢湖流域2020年洪水分析

謝每超

(安徽省巢湖管理局，安徽 合肥 230000)

2020年7～8月，受西太平洋副熱帶高壓偏強(qiáng)偏西影響,巢湖流域乃至長(zhǎng)江中下游梅雨期降雨異常偏多、暴雨頻發(fā)。導(dǎo)致巢湖流域梅雨滯留時(shí)間異常、通往長(zhǎng)江泄洪通道中斷、河湖洪水并漲，巢湖流域全流域損失慘重?，F(xiàn)對(duì)于2020年巢湖流域罕見大洪水的特征和重現(xiàn)期進(jìn)行分析，以期可為今后巢湖流域的規(guī)劃防洪提供有益的建議，最大限度地降低洪澇災(zāi)害對(duì)巢湖流域的影響。

1 汛情分析

1.1 雨情分析

2020年6月10日合肥市正式入梅，8月1日出梅，梅雨期歷時(shí)52d，是正常梅雨期的2倍多。全市平均降雨量847mm，超常年平均量243%，突破有氣象記錄以來梅雨期降雨量歷史極值。

在6月10日至7月22日期間，巢湖閘上平均降雨826.2mm；平均最大30d降雨量均值為513.7mm，出現(xiàn)在7月2日至7月31日；平均最大1d降雨量均值為188.2mm，出現(xiàn)在7月18日。

7月5日受長(zhǎng)江高水位頂托，裕溪閘、新橋閘關(guān)閉，巢湖洪水基本失去自流外排條件。此后(7月6日以后)巢湖流域又遭遇了數(shù)次降雨，尤其是巢湖閘上流域累計(jì)平均降雨408.8mm，直接導(dǎo)致了巢湖水位長(zhǎng)時(shí)間居高不下、巢湖流域長(zhǎng)時(shí)間高水位外壓內(nèi)漲的不利局面，導(dǎo)致了7月22日巢湖忠廟水位達(dá)到超歷史最高水位13.43m(吳淞高程，下同)，形成了巢湖流域的超歷史洪水。

1.2 水情分析

巢湖正常蓄水位8.00m時(shí)，湖面面積755km2，容積17.17×108m3。在2020年汛期，由于沿湖大部分中小圩口自然漫溢，加上合肥市啟用了9個(gè)666.7hm2的大圩進(jìn)行蓄、滯洪，致使巢湖周圍水體面積約增加了46%。最高峰時(shí)，總蓄洪量達(dá)77.45×108m3，其中湖區(qū)59.03×108m3、圩區(qū)18.42×108m3。

巢湖閘建閘以來，巢湖忠廟最高實(shí)測(cè)水位13.43m(2020年7月22日)，超過了歷史實(shí)測(cè)最高水位12.80m(1991年7月13日)。巢湖閘出現(xiàn)建閘以來最高水位(閘上13.30m/閘下13.17m)，裕溪閘也出現(xiàn)建閘以來最高水位(閘上12.77m /閘下12.74m)。巢湖流域8條主要河流超警戒、超保證水位時(shí)間超長(zhǎng)，最高水位全部超歷史。巢湖流域發(fā)生罕見的超歷史大洪水，防汛形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

2 洪水重現(xiàn)期分析

2.1 降雨重現(xiàn)期

綜合考慮巢湖流域的面積大小、調(diào)洪能力強(qiáng)弱，分析得出巢湖流域形成大面積洪水災(zāi)害的水文條件主要之一是30d暴雨的面雨量，故本次降雨重現(xiàn)期分析采用巢湖流域最大30d降雨。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年7月2日至7月31日的30d的暴雨，計(jì)算全流域最大30d的面雨量達(dá)514mm,比有氣象資料以來(1952年至今)最大降雨年份1991年的754 mm少32%,比1969年的654mm少21% ,比1954年的620mm少17% , 比2016年的546mm少6% ,居有氣象資料69年來的第5位。

經(jīng)分析今年巢湖流域最大30d降雨重現(xiàn)期約達(dá)10～20年1遇分析過程如表1所列。

表1 巢湖流域最大30d降雨經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算表

2.2 洪水來水量

根據(jù)巢湖流域的降雨量、排江水量、巢湖蓄水量、河槽及溝塘蓄水量、破圩水量等因素綜合分析，得出巢湖流域2020年6月10日至8月1日梅雨期52d內(nèi)的總洪水來量約96×108m3。具體分析如下：

(1)排江水量。根據(jù)巢湖閘、裕溪閘、新橋閘、兆河閘和鳳凰頸排灌站的測(cè)流數(shù)據(jù)分析:巢湖流域自6月10日至8月1日的52d中，累計(jì)外排入江水量為35.21×108m3。其中,自排27.94×108m3、機(jī)排(鳳凰頸站)7.27×108m3。巢湖閘上流域通過巢湖閘、兆河閘累計(jì)排水23.62×108m3。

(2)巢湖蓄洪量。6月10日8時(shí)巢湖忠廟水位為8.79m(對(duì)應(yīng)巢湖水量23.21×108m3), 8月1日8時(shí)巢湖忠廟水位為12.96m(對(duì)應(yīng)巢湖水量55.58×108m3)，則巢湖梅雨期的蓄洪量為32.37×108m3。

(3)河槽、溝塘蓄水量。結(jié)合巢湖流域的整體水面率(5%～8%)、主要河道的水位容積關(guān)系、梅雨期間的水位變幅等因素，初步估計(jì)梅雨期間巢湖流域的河槽、溝塘蓄洪量達(dá)10×108m3。

(4)破圩水量。面對(duì)巢湖流域今年的特大洪澇災(zāi)害，合肥市有序啟用了沙灘聯(lián)圩、十八聯(lián)圩、同心圩、石大圩、牛廣圩、沿河聯(lián)圩、濱湖聯(lián)圩、蔣口河聯(lián)圩、裴崗聯(lián)圩9個(gè)大圩口和177個(gè)600余hm2以下中小圩口為巢湖分洪，累計(jì)蓄洪18.42×108m3。

2.3 巢湖最高洪水位重現(xiàn)期

巢湖閘為巢湖流域自排入江的唯一通道，巢湖閘上水位對(duì)反映巢湖水位有一定的代表性，且水文資料比較詳細(xì)，具有1950年至今71年的實(shí)測(cè)水位信息，故本次對(duì)巢湖水位的分析采用巢湖閘上站水位。

今年7月22日巢湖閘上達(dá)到建閘以來的最高水位13.30m，相應(yīng)的巢湖忠廟水位為13.43m，均居有實(shí)測(cè)資料以來的第1位，歷史可考期以來的第2位(僅次于1849年洪痕考證水位13.54m/13.58m)。

根據(jù)歷史洪水調(diào)查,1849年(道光二十九年)巢湖閘上洪水痕跡達(dá)13.54m、巢湖忠廟達(dá)13.57m，為170余年來的第一位。據(jù)志書記載，該年合肥、廬江、無為、巢縣俱大水，沒田廬、人畜、有入市深丈余者，無為大堤潰破……

經(jīng)分析今年巢湖閘上水位重現(xiàn)期約達(dá)70年1遇，分析過程如表2所列。

表2 巢湖閘上水位經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算表

2.4 蕪湖站最高洪水位重現(xiàn)期

巢湖流域的承排外河為長(zhǎng)江，外排能力與外河長(zhǎng)江水位密切相關(guān)。長(zhǎng)江蕪湖水位站距離巢湖流域主要外排入江口(鳳凰頸站下、鳳凰頸閘下、裕溪閘下、新橋閘下)均較近，且水位資料十分詳細(xì)，具有1900年至今約113年(其中1938～1944年由于抗戰(zhàn)原因，資料暫缺)的實(shí)測(cè)水位信息，故本次對(duì)外河遭遇水位的分析采用長(zhǎng)江蕪湖站水位。

今年7月21日長(zhǎng)江蕪湖站水位達(dá)到12.76m，居有實(shí)測(cè)資料以來的第2位，僅次于1954年長(zhǎng)江蕪湖站最高水位12.87m。經(jīng)分析今年長(zhǎng)江蕪湖站水位重現(xiàn)期達(dá)約超50年1遇，分析結(jié)果如表3所列。

表3 蕪湖站水位經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算表

2.5 綜合重現(xiàn)期

巢湖流城的洪水總概念，既取決于降雨量、匯水量，又與巢湖水位、外河長(zhǎng)江水位有關(guān)。由于洪水來量主要取決于流域降雨，且缺乏往年的詳細(xì)數(shù)據(jù)，故本次綜合重現(xiàn)期分析，未將此項(xiàng)列入。同時(shí)，由于巢湖歷年最高洪水位值均為實(shí)測(cè)(考證)值，并非還原型水位，水位資料不具有一致性(圩口蓄滯洪量、外排入江水量均不同)，故也未將此項(xiàng)列入。

綜合流域降雨量、長(zhǎng)江外河水位因素進(jìn)行分析，得出今年洪水的綜合重現(xiàn)期約達(dá)超30年1遇，排歷史水文實(shí)測(cè)年份的第3位，屬于大洪水。分析結(jié)果如表4所列。

表4 巢湖流域大洪水年頻率綜合分析成果表

3 結(jié)束語

在2020年流域罕見大洪水中，主要暴露出了：流域洪水出路不暢、區(qū)域防洪體系不全、城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)不高、圩區(qū)抗洪能力不強(qiáng)等突出問題。針對(duì)這些問題，建議按照“蓄泄兼籌、以泄為主、洪澇兼治、突出重點(diǎn)”的防洪基本策略，以如何處置流域超額洪量為核心，不斷構(gòu)建和完善“控泄山洪、搶排內(nèi)洪、攔擋外洪和防御湖洪、分蓄河洪、控排圩洪”的流域防洪工程體系。