屯溪水文站“20.07.07”暴雨洪水分析

袁征征

（黃山水文水資源局,安徽 黃山 245000）

自2020 年6 月下旬以來(lái),新安江流域出現(xiàn)持續(xù)性降雨。7 月6 日20 時(shí)至7 日20 時(shí)域內(nèi)再次普降暴雨,局部特大暴雨,降水量在150 mm～250 mm,大面積出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,受上游降雨影響,新安江流域屯溪站發(fā)生重現(xiàn)期為15 年一遇大洪水,最高水位126.51 m,位列歷史資料記錄以來(lái)第六位[1]。

1 流域概況

新安江屯溪以上流域總的地形為西高東低,境內(nèi)多為群峰聳立,山巒屏列,植被良好,水網(wǎng)密布,俗稱“八山一水一分田”。水系雙支：南支率水、北支橫江,兩支流在屯溪水文站上游約3500 m 處匯合。率水為新安江正源,發(fā)源于皖贛兩省交界的五龍山脈懷玉山主峰六股尖,最高海拔1630 m,流域面積1522 km2,河道長(zhǎng)度138 km；橫江發(fā)源于黟縣五溪山脈的白頂山,海拔高程1130m,河道長(zhǎng)度75 km,流域面積997 km2,至斷面上游3500 m 處匯入率水。率水與橫江匯合后始稱新安江,在匯合口下游2000 m 處有支流珮瑯溪匯入。匯合口以上河道坡度較陡,匯流迅速。

本流域內(nèi)洪水均由降雨造成,洪水的季節(jié)特點(diǎn),時(shí)空變化與降雨基本一致。流域內(nèi)河流屬山區(qū)性河流,河道坡度大,洪水陡漲陡落,有“四大、兩快、一短”的特征,即：流速大、沖刷力大、含沙量大及破壞力大,洪水過(guò)程漲得快、落得快、歷時(shí)短。6 月、7 月份梅雨期,尤其是6 月下旬～7 月上旬為洪水多發(fā)期,往往出現(xiàn)峰高量大的洪水,易致澇成災(zāi)。小流域洪水一般持續(xù)1 天～2 天,大、中流域次洪水歷時(shí)一般為3 天～5 天。8 月、9 月份亦有洪水發(fā)生,多為臺(tái)風(fēng)雨形成,但一般量級(jí)不大[2]。

新安江屯溪站以上有大型水庫(kù)月潭水庫(kù)一座、中型水庫(kù)東方紅水庫(kù)一座及眾多小型水利工程,下游有湖邊水利樞紐一座。屯溪站以上流域水系及站點(diǎn)分布見圖1。

圖1 屯溪站以上流域水系及站點(diǎn)分布圖

2 “20.07.07”暴雨洪水

2.1 暴雨成因

自6 月以來(lái)西太平洋副熱帶高壓（副高）持續(xù)偏強(qiáng),西北太平洋對(duì)流層低層盛行異常反氣旋風(fēng)場(chǎng),副高西側(cè)引導(dǎo)來(lái)自南海和西太平洋的水汽輸送明顯偏強(qiáng),為此地區(qū)持續(xù)性降水提供了充沛的水汽條件；同時(shí)北方冷空氣頻繁南下,使得冷暖氣團(tuán)在長(zhǎng)江流域以南到華南北部一帶交匯,形成持續(xù)性強(qiáng)降水,降水明顯偏多[3-4]。

2.2 暴雨過(guò)程與降水量

受上述天氣影響,屯溪站上游流域從7 月2 日～10 日開始出現(xiàn)降水過(guò)程,主雨峰偏后,強(qiáng)降雨主要集中在7 月6 日20 時(shí)～7 日20 時(shí),9 日降雨強(qiáng)度明顯減弱。

2.3 暴雨時(shí)空分布

洪水強(qiáng)降雨首先從流域西北部開始,6 日20 時(shí)橫江流域雨強(qiáng)漸大,5 時(shí)～6 時(shí)雨強(qiáng)達(dá)到頂峰。期間暴雨向西南方向移動(dòng),7 日6 時(shí)起率水流域發(fā)生強(qiáng)降雨,16 時(shí)以后全流域強(qiáng)降雨停止,之后持續(xù)多日降雨,到11 日降雨暫止。本次強(qiáng)降雨屯溪站以上流域7 月6 日20 時(shí)～7 日20 時(shí)面雨量190.1 mm,部分站點(diǎn)24h 雨量超過(guò)250 mm,達(dá)特大暴雨級(jí)別。

2.4 暴雨特性

（1）洪水前期降雨時(shí)間長(zhǎng)。自6 月入梅以來(lái),屯溪水文站上游流域多次降大雨、暴雨,6 月降雨天數(shù)達(dá)20 多天,降雨總量589.5 mm,較歷史同期、常年同期偏多,致使流域下墊面處于飽和狀態(tài)。繼6 月持續(xù)多日降雨后,7 月2 日～7 日又降暴雨、大暴雨,局部特大暴雨。

（2）降雨范圍廣、雨強(qiáng)大。屯溪站上游流域普降暴雨、大暴雨,24 h 降雨量基本在150 mm 以上,多站最大6 h 降水量超過(guò)100 mm,最大24 h 降雨量達(dá)200 mm 以上的站點(diǎn)達(dá)20個(gè)。降雨總量之大、雨強(qiáng)大為歷史同期罕見,極易引發(fā)山洪、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害。

（3）主雨峰偏后,強(qiáng)降雨集中。屯溪水文站以上流域在7 月2 日～7 日降雨過(guò)程中,主雨峰偏后,主要集中在7 月6 日～7 日,占總雨量的比例約為47%。7 日5 時(shí)～16 時(shí)11 小時(shí)降水量占24 小時(shí)雨量的71%,其中橫江流域7 日0 時(shí)～7 時(shí)7小時(shí)降水量占24 小時(shí)雨量的63%,率水流域7 日6 時(shí)～16 時(shí)10 小時(shí)降水量占24 小時(shí)雨量的83%,降水十分集中。

（4）此次降雨從各站降雨過(guò)程時(shí)空分布上看,上游降水量普遍大于中下游,強(qiáng)降雨中心有自上游向下游移動(dòng)的趨勢(shì),與洪水的走向基本一致[5]。

2.5 洪水過(guò)程

受連續(xù)的降雨影響,屯溪站水位自7 月2 日00∶00 開始起漲（水位122.48 m）,起漲流量190 m3/s,之后形成四次洪水,流量下退緩慢,流域下墊面含水量大。7 月6 日夜間開始受新一波強(qiáng)降雨影響,屯溪站水位從7 日2∶36（水位122.57 m）再次起漲,6∶36（水位122.79 m）開始陡漲,10∶55 到達(dá)警戒水位（水位124.80 m）,于7 日16∶24 到達(dá)洪峰（水位126.51 m）,洪峰流量5150 m3/s。洪水期間水位流量過(guò)程線見圖2。

圖2 屯溪站洪水水位流量過(guò)程線

2.6 洪水特性

（1）超警河流多,洪水前后疊加。此次屯溪上游流域洪水均為降雨形成,加之前期降雨充沛,下墊面超飽和,暴雨中心移動(dòng)方向與洪水走向一致,造成干支流洪水并發(fā),洪峰疊加,洪水量級(jí)沿演進(jìn)方向不斷加大,形成了特大洪水過(guò)程。

（2）起漲水位高、漲率大。該流域形狀為扇形流域,匯流快,洪水漲落急劇。本次洪水漲幅3.94 m,最大漲率0.49 m/h,8 日1∶16 退至警戒以下,超警歷時(shí)14 小時(shí)。

（3）洪水量級(jí)大。此次洪水洪峰流量歷史排名第六位,重現(xiàn)期約15 年一遇。表1 為建國(guó)以來(lái)屯溪站較大洪峰特征值表。

表1 建國(guó)以來(lái)屯溪站較大洪峰特征值表

（4）月潭水庫(kù)攔洪錯(cuò)峰、削峰作用大。在此次洪水中,在建工程月潭水庫(kù)空庫(kù)試運(yùn)行,起到了一定的錯(cuò)峰、削峰作用。

此次流域造峰雨出現(xiàn)在7 日6 時(shí),上游橫江休寧水文站洪峰出現(xiàn)時(shí)間為7 日12∶00,洪峰流量2900 m3/s,洪水重現(xiàn)期約 30 年一遇；屯溪水文站于7 日16∶24 到達(dá)洪峰,洪峰流量5150 m3/s,洪水重現(xiàn)期約15 年一遇；而上游率水月潭水文站受月潭水庫(kù)調(diào)洪錯(cuò)峰影響于8 日4∶30 到達(dá)洪峰,洪峰流量1660 m3/s,洪水重現(xiàn)期約 5 年一遇。

月潭水庫(kù)上游24 小時(shí)面雨量197 mm,最大入庫(kù)流量達(dá)2300 m3/s。最大出庫(kù)流量1800 m3/s,削減洪峰率20%以上；6 日23 時(shí)至7 日9 時(shí)共攔蓄洪水約5000 萬(wàn)m3,顯著減輕了下游的防洪壓力。

（5）災(zāi)害損失大。受洪水影響,黃山市中心城區(qū)沿河部分區(qū)域因河水經(jīng)排水管等倒灌而出現(xiàn)積水,導(dǎo)致包括屯溪老街在內(nèi)的沿河低洼地段收到洪水淹沒(méi)。屯溪區(qū)直接經(jīng)濟(jì)損失27109.884 萬(wàn)元,其中水利工程設(shè)施直接經(jīng)濟(jì)損失825.0 萬(wàn)元,共有7 處護(hù)岸、3 處其它水利設(shè)施遭到毀壞,位于橫江上有著近500 年歷史的古橋——鎮(zhèn)海橋被沖毀[6-7]。

3 結(jié)語(yǔ)

“20.07.07”暴雨洪水的主要特點(diǎn)是峰高量大,對(duì)道路、橋梁、房屋造成很大的威脅及損壞,嚴(yán)重影響和威脅到人們的正常生產(chǎn)生活。在應(yīng)對(duì)此次洪水中,月潭水庫(kù)試運(yùn)行共攔截水量約5000 萬(wàn)m3,水庫(kù)削減洪峰率20%以上,顯著減輕了防洪壓力。通過(guò)對(duì)這場(chǎng)洪水的分析,對(duì)于掌握屯溪水文站以上流域暴雨洪水形成條件和變化規(guī)律,掌握河庫(kù)聯(lián)合調(diào)度形成的不同量級(jí)組合洪水規(guī)律及河道的危害程度是十分有益的,對(duì)黃山市的防洪減災(zāi)有重要的參考價(jià)值。