豐樂河（桃溪以上）流域“2020.07”暴雨洪水特性分析

安徽省合肥水文水資源局 李明

一、基本概況

豐樂河發(fā)源于大別山的余脈，屬杭埠河一級支流，流經(jīng)雙河、桃溪、豐樂至三河鎮(zhèn)下的大潭灣與杭埠河匯合，全長118km，流域面積2124km2。豐樂河流域地處江淮之間中部，東臨巢湖，西傍大別山，流經(jīng)合肥市的肥西縣、六安市的舒城縣和金安區(qū)3個縣區(qū)70余個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。豐樂河上游為山丘區(qū)，中下游為圩畈區(qū)，其上游三大支流匯合于雙河鎮(zhèn)至龍咀河段，分別是南源張母橋河，源出大山寨的騎馬崗，東北流向經(jīng)桂花樓至東河口，與源出嵩寮巖抱兒嶺的來水匯合，東向流過將軍山渡槽至龍咀，流域面積為289km2；中源張家店河，又名陳家河，源出鳳凰臺的駐馬尖，過打山渡槽至雙河鎮(zhèn)與思古潭河匯流，流域面積290 km2；北源思古潭河，源出小椿樹崗，經(jīng)孫崗流至雙河入豐樂河，其流域面積為421km2；在豐樂河中下游有界河、龍?zhí)逗?、二里半河、朱曹溝、花崗河和方橋河等又相繼匯入。如圖1。

桃溪水文站位于六安市舒城縣桃溪鎮(zhèn)（肥西縣花崗鎮(zhèn)舒安街道），地處豐樂河中段，桃溪水文站以上流域面積1510km2，約占豐樂河流域總面積的75%。豐樂河流域?qū)俦眮啛釒駶櫺约撅L氣候區(qū)，四季分明，氣候濕暖。豐樂河（桃溪以上）流域多年平均降水量1055.7mm，流域內(nèi)降水量年際變化大，年最大降雨量1634.6mm，發(fā)生于2010年，年最小降水量592.1mm，發(fā)生在1978年。年內(nèi)分配不均勻，降水量主要集中在汛期6、7、8三個月，雨量占全年40%左右。

2016年豐樂河流域發(fā)生了歷史罕見的超歷史洪水，強降雨歷時短、強度大，洪水漲速快，峰高量大，出現(xiàn)建站以后最高水位17.80m，洪峰流量1080m3/s，發(fā)生在2016年7月2日。其次為1991年流域大洪水，梅雨期長，強降雨頻發(fā)，豐樂河桃溪站水位達17.67m，發(fā)生在1991年7月12日，最大實測流量1250m3/s。沿河大面積破圩，雙河鎮(zhèn)、桃溪鎮(zhèn)及三河鎮(zhèn)等主要城鎮(zhèn)都遭受了不同程度的洪澇災(zāi)害損失嚴重。(見圖1)

流域水系圖

二、暴雨分析

（一）降雨過程分析

2020年合肥市6月10日入梅，8月1日出梅，梅雨期52天，較常年偏長26天，位居歷史第三位（1954年58天、1991年57天）。入梅以來豐樂河（桃溪以上）流域先后普降暴雨、大暴雨，局部特大暴雨。梅雨期降雨總量977.6mm，比1991年偏多12.8%。

豐樂河（桃溪以上）流域梅雨期主要發(fā)生9場較為明顯的強降雨，分別為6月10日、6月12至18日、6月20日至23日、6月27日至29日、7月4日至6日、7月10日至12日、7月14日至19日、7月24日、7月26日至29日。

7月14日至19日豐樂河流域迎來入梅以來最強的一次降雨過程，豐樂河（桃溪以上）流域面雨量395.3mm。其中最大降雨量站點為六安市張家店站451mm，最大1日降雨量站點為張家店站248.5mm（18日），最大1小時為張家店站41.0mm（18日9時）。如圖2。

（二）暴雨特點

1.降雨持續(xù)時間長

2020年梅雨期降雨歷時長，梅雨期共有52天，較常年偏長26天，其中有47天為降雨日。6月中旬至7月初豐樂河流域已經(jīng)歷多輪強降水，7月中旬再次普降大到暴雨，并連續(xù)多日，直到7月29日才基本結(jié)束。

2.降雨強度大、范圍廣

豐樂河流域降雨覆蓋范圍廣，導致最強洪水過程的7月14日至19日降雨，大部分區(qū)域降雨量350至400mm。流域最大1d、3d、7d、30d面降雨量均位居歷史第一位；最大15d面降雨量位居歷史第三位。單站最大1日降雨量張家店站248.5mm、張母橋214mm、桃溪站189mm，均位居歷史第一。

（三）暴雨重現(xiàn)期分析

豐樂河流域（桃溪以上）最大1d降雨量204.9mm，最大3d降雨量296.6mm，最大7d398.4mm，最大30d降雨量705.2mm，均居有資料記錄以來第1位。最大15d降雨量576.5mm，居有資料記錄以來第3位。如表1。

表1 豐樂河流域（桃溪以上）長歷時面降雨量歷史統(tǒng)計表 單位（mm）

三、洪水分析

（一）洪水過程分析

2020年6月至7月，受流域強降雨影響，豐樂河發(fā)生兩次明顯洪水過程。

第一次超警戒水位洪水過程：6月21日4時豐樂河桃溪站起漲水位10.49m，至23日10時達警戒水位15.56m，相應(yīng)流量450m3/s，24日7時18分達最高水位16.78m，超警戒水位1.22m，最大實測流量776m3/s（24日5時），25日落至警戒水位以下。

第二次超歷史實測記錄洪水過程：受流域強降雨影響，豐樂河7月15日起水位持續(xù)上漲，桃溪站于7月18日13時36分達警戒水位15.56m，漲幅3.83m；19日2時18分達保證水位17.56m，漲幅5.83m；20日5時42分達最高水位18.66m，漲幅達6.93m，超保證水位1.10m，超2016年歷史最高水位0.86m，超1991年最高水位0.99m，最大實測流量1390m3/s（7月19日），相應(yīng)水位18.28m。如圖3。

圖3 豐樂河桃溪站洪水過程線圖

豐樂河下游三河鎮(zhèn)站7月15日12時54分達警戒水位11.38m，18日20時42分達保證水 位 13.38m，19日 19時 30分達最高水位14.72m，超警戒水位3.34m，超保證水位1.34m，超1991年歷史最高水位0.49m。

匯入口下游約4km杭埠河三河站于7月12日3時54分達警戒水位11.00m，18日20時42分達保證水位13.38m，7月19日23時達最高水位13.90m，超警戒水位2.90m，超保證水位1.40m，超2016年最高水位0.92m；19日15時44分實測最大流量2543m3/s（相應(yīng)水位13.83m），之后受巢湖頂托影響，流量減小。

（二）桃溪站洪水還原

桃溪水文站測流控制斷面左岸為肥西縣花崗鎮(zhèn)郭家圩，2020年7月20日凌晨1時左右，在斷面上游約2.3km處支流龍?zhí)逗幼蟮蹋ü役祝╅_始潰破，至20日20時左右洪水漲平，后期圩內(nèi)蓄水由測站控制測流斷面下游左岸約200至900m等多處排水涵排出。

經(jīng)洪水調(diào)查潰口測量并按堰流計算，潰口最大泄洪約338m3/s。經(jīng)洪水調(diào)查及地圖量算，圩區(qū)淹沒面積約4.09km2，圩區(qū)代表地面高程約13.00m，淹沒水深5.76m，估算圩區(qū)平均淹沒水深5.6m，計算洪水總量約22.90×106m3。

經(jīng)多次試算，還原流量過程與測站流量控制斷面連實測流量過程差值，即潰口流量過程線，洪峰流量322m3/s，洪水總量22.92×106m3。潰口洪水過程線計算洪水總量基本等于圩區(qū)淹沒計算洪水總量。

（三）洪水特性分析

歷時長、范圍廣、高強度的暴雨導致2020年豐樂河流域發(fā)生災(zāi)害性洪水，洪水位高、持續(xù)時間長、洪峰流量大。豐樂河桃溪站最高洪水位18.66m，居歷史第一位，累計超警戒水位136h，超保證水位67h；經(jīng)洪水調(diào)查還原實測流量，最大流量1640m3/s，居歷史第一位。

雨帶與河流的走向疊加，導致了洪水集中、量大，洪水漲洪段水位受強降雨影響，上漲速度快、漲幅大。豐樂河桃溪站“20200720”洪水漲水歷時123h，漲幅6.93m，最大漲水速率0.23m/h。

（四）洪水重現(xiàn)期分析

采用桃溪站實測洪水系列分析本次洪水重現(xiàn)期，選取1954至2020年歷年最高水位進行頻率分析可知：豐樂河流域洪水重現(xiàn)期約為60年。

豐樂河流域破圩嚴重，經(jīng)洪水調(diào)查還原實測流量，桃溪站最大流量1640m3/s，洪峰流量重現(xiàn)期約為50年。

四、災(zāi)情

豐樂河（桃溪以上）流域“2020·07”暴雨洪水匯流時間快，洪水暴漲，來勢兇猛，洪水災(zāi)害嚴重。城鎮(zhèn)積水、農(nóng)田淹沒范圍廣、多處堤防受損、塘壩沖毀、房屋損壞、涵閘泵站損壞、工程出險，各類災(zāi)害頻發(fā)。豐樂河干流龍嘴圩段發(fā)生重大險情，多處圩口因分洪蓄洪淹沒。

五、結(jié)論

2020年豐樂河流域(桃溪以上)發(fā)生了超歷史洪水，最大1d、3d、7d、30d流域面降雨量均位居歷史第一位。豐樂河桃溪站最高洪水位18.66m，超歷史最高水位0.86m（17.80m，2016年7月2日），居歷史第一位；最大流量1640m3/s，居歷史第一位。

導致超歷史洪水的主要原因：

（1）2020年入梅時間早，梅雨時間長，雨帶南北擺動，雨區(qū)滯留、疊加，降雨強度大、范圍廣；（2）長江水位高，內(nèi)外洪水相遇，巢湖持續(xù)高水位，豐樂河流域洪水總量大，水位上漲速度快、漲幅大。