錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水分析

閔惠學(xué)

(浙江省水文局，浙江 杭州 310009)

1 流域概況

1.1 自然地理概況

錢塘江屬浙閩臺流域，其干流分南、北兩源，均發(fā)源于安徽省休寧縣.兩源流經(jīng)建德梅城后，向東北流出七里瀧峽谷，進(jìn)入受潮汐影響的河口區(qū)，繼續(xù)東北流經(jīng)口門(上海市浦東新區(qū)蘆潮港閘與寧波市鎮(zhèn)海區(qū)外游山的連線)注入東海.南、北兩源中，南源(蘭江)流域面積比北源大67%，北源(新安江)河長比南源長56 km.從北源源頭至河口入海處，河長668 km.流域面積55558 km2，其中浙江省境內(nèi)面積48080 km2，見圖1.

錢塘江南源蘭溪站以上集水面積18233 km2，流域內(nèi)建有湖南鎮(zhèn)等大型水庫7座，總集水面積3858.5 km2，總庫容 32.3 億 m3;北源新安江水庫集水面積 10442 km2，總庫容 216 億 m3［1－3］.

1.2 水文氣象特征

錢塘江流域氣候主要受亞熱帶季風(fēng)控制，季風(fēng)交替明顯，四季分明，氣溫適中，雨量充沛.流域以梅雨控制為主，但盛夏季節(jié)下游地區(qū)易受臺風(fēng)影響，常有臺風(fēng)暴雨出現(xiàn).［4］

流域多年平均降水量在1200～2200 mm.總的分布趨勢自西向東北遞減，但地形影響極為顯著，山區(qū)大于丘陵區(qū)，丘陵區(qū)大于濱海平原區(qū).降水量地區(qū)分布不均勻，年內(nèi)分配與降水量的類型有關(guān).全年降水日數(shù)，流域平均為150～160 d.流域多年平均蒸發(fā)量在800～1000 mm.日照時(shí)數(shù)多年平均為1200～1900 h.

2 “2011－06”暴雨特點(diǎn)

2.1 暴雨成因

6月3日以后，大氣環(huán)流開始調(diào)整，降水逐漸增多，錢塘江流域進(jìn)入梅雨期.據(jù)氣象部門分析，西太平洋副熱帶高壓北跳偏早，導(dǎo)致梅雨偏早;副熱帶高壓位置偏東導(dǎo)致雨帶偏南偏東;中層“三阻型”環(huán)流分布有利于冷空氣的持續(xù)南下，促進(jìn)強(qiáng)降水的激發(fā)和維持;低空急流是梅雨主要水汽來源［5］.受以上各種因素綜合影響，錢塘江流域出現(xiàn)連續(xù)性強(qiáng)降水過程.

圖1 錢塘江流域圖

2.2 暴雨概況

6月上、中旬，錢塘江流域共發(fā)生4次降雨過程，面平均降水量(2011－06－01—20)518.2 mm;其中蘭溪站以上464.7 mm，衢州站以上612.4 mm，新安江庫區(qū)698.3 mm，流域最大點(diǎn)降雨量為安徽五城站858 mm(浙江省內(nèi)為開化徐家村站816 mm)，流域降雨等值線見圖2.

2.3 暴雨時(shí)空分布

2011－06－03—19期間錢塘江流域連續(xù)出現(xiàn)4次較明顯的集中降雨過程.第1次為2012－06－03—06，第2次為 2011－06－09—12，第 3 次為 2011－06－13—15，第4 次為 2011－06－18—19.從暴雨空間分布來看，常山港中下游和新安江庫區(qū)一帶為暴雨中心，江山港上游、金華江一帶為相對低值區(qū)，錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水4次降雨過程面平均雨量統(tǒng)計(jì)，見表1.

表1 錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水4次降雨過程面平均雨量統(tǒng)計(jì)表

2.4 與歷史暴雨對比分析

錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水降雨量與歷史同期發(fā)生的幾次暴雨洪水最大15 d降雨量比較見表2，不同歷時(shí)最大暴雨重現(xiàn)期分析成果見表3.可見，錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水與歷史暴雨洪水相比，無論降雨強(qiáng)度還是降雨總量都不大，3 d以下降雨量重現(xiàn)期在10 a一遇以下，7 d以上降雨量重現(xiàn)期約15 a一遇.

圖2 錢塘江流域2011年6月上、中旬降雨等值線圖

表2 錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水降雨量與歷史同期洪水面雨量比較表

表3 錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水不同歷時(shí)最大降雨量重現(xiàn)期及歷史實(shí)測最大值比較表

2.5 暴雨特點(diǎn)

分析錢塘江流域“2011－06”暴雨情況，主要有以下特點(diǎn):

(1)暴雨籠罩范圍大，降雨量400 mm以上暴雨籠罩面積占流域總面積超過90%，錢塘江發(fā)生流域性的暴雨;

(2)暴雨中心位置自衢江中上游到下游移動(dòng)，造成雨洪疊加;

(3)暴雨過程緊湊，17 d內(nèi)出現(xiàn)4次明顯的暴雨過程降水損失量減小;

(4)降雨總量大，頻率較高.新安江庫區(qū)累計(jì)降雨量僅次于1999年梅雨期降雨量;錢塘江蘭溪站以上流域最大 7 d、15 d降雨量分別為 297.0，415.2 mm，經(jīng)分析其重現(xiàn)期分別達(dá)15 a一遇和14 a一遇;

(5)降雨量地區(qū)分布不均勻，短時(shí)強(qiáng)度不大.蘭江干流衢江降雨量較大，支流金華江相對較小;錢塘江蘭溪站以上流域最大1 d、3 d降雨量重現(xiàn)期僅為3 a一遇和6 a一遇.

3 洪水特點(diǎn)

3.1 洪水的來源與組成

蘭溪站是錢塘江干流控制站，是國家重要水文站，是錢塘江流域防汛抗旱工作的關(guān)鍵點(diǎn)之一.其洪水過程受上游衢江、金華江來水以及區(qū)間來水、水庫放水等影響外，還受2大重要水庫—新安江、富春江水庫調(diào)度的影響.

3.2 洪水簡述

錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水期間錢塘江干流蘭溪站共出現(xiàn)3次明顯的洪水過程:(1)6月上旬，受流域內(nèi)首次降雨影響，錢塘江出現(xiàn)一次小洪水過程，蘭溪站最高水位26.55 m(低于警戒水位)，水位漲幅4.16 m;(2)受流域內(nèi)第2、3次較強(qiáng)降雨影響，蘭溪站水位自2011－06－12T21 時(shí)22.86 m 開始起漲，至2011－06－16T19時(shí)出現(xiàn)洪峰水位31.54 m(超過保證水位2.40 m)，水位漲幅達(dá)8.68 m，洪峰流量12000 m3/s;(3)受流域內(nèi)第4次較強(qiáng)降雨影響，蘭溪站水位自2011－06－19T05時(shí)24.60 m 開始起漲，至2011－06－20T07:30 出現(xiàn)洪峰水位31.86 m(超過保證水位2.72 m，該水位為1955年以后蘭溪站出現(xiàn)的最高洪水位，歷史實(shí)測第2)，水位漲幅達(dá)7.26 m，洪峰流量 12500 m3/s.

受6月以來庫區(qū)持續(xù)降雨影響，新安江水庫水位由2011－06－03T08 時(shí)的 97.99 m 上漲至 2011－06－20T18時(shí)的107.18 m(超過梅汛期限制水位0.68 m)，水位累計(jì)漲幅達(dá)9.19 m，過程最大入庫流量16300 m3/s(2011－06－15T05)，過程最大 3 d 入庫洪水總量22.56億m3(洪水頻率超過10 a一遇).2011－06－21T09:35新安江水庫開閘泄洪(為該水庫自1999年以后首次開閘泄洪)，至2011－06－22T17:19關(guān)閘，總泄洪歷時(shí) 31.73 h，過程最大出庫流量2860 m3/s(包括發(fā)電流量)，總泄洪水量3.17 億 m3.

富春江水庫建庫以來首次出現(xiàn)連續(xù)較大洪峰(流量均超過14000 m3/s，時(shí)間間隔不足4 d)，洪峰流量分別為14300，14000 m3/s(3 h平均)，峰現(xiàn)時(shí)間分別為2011－06－16T23 時(shí)和2011－06－20T17 時(shí).2011－06－14T09時(shí)，富春江水庫開始今年以來第2次開閘泄洪(首次泄洪為2011－06－07—08，泄洪過程短，泄洪總量小)，至2011－06－23T03:06分關(guān)閘，總泄洪水量48.78億m3，過程最大下泄流量13300 m3/s.

此次洪水雖經(jīng)各級防汛指揮部門的科學(xué)、精心調(diào)度，新安江水庫全力攔蓄洪水，但終因降雨量大，洪水總量大，使錢塘江干流各主要控制站洪水位仍然普遍超過保證水位，蘭溪站出現(xiàn)1955年以來最高洪水位，錢塘江干流各主要控制站“2011－06”暴雨洪水水位特征見表4，蘭溪站最高水位和最大流量頻率分析見表5.

表4 錢塘江干流主要控制站“2011－06”暴雨洪水水位特征表

表5 錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水蘭溪站最高水位和最大流量頻率分析表

3.3 洪水特點(diǎn)

(1)高水位

蘭溪站出現(xiàn)自1955年以來最高洪水位，排歷史實(shí)測位第2位;

(2)連續(xù)洪峰

起漲水位高.由于前期土壤含水率接近飽和，前后2次洪峰時(shí)間間隔短，起漲水位明顯抬高;

(3)水位漲幅大

2次洪水期間蘭溪站水位漲幅分別達(dá)到8.68，7.26 m;

(4)洪水漲率大

2011－06－19T13—T19，蘭溪站水位累計(jì)漲幅3.77 m，漲幅均超過 0.5 m/h，最大小時(shí)漲幅 0.74 m，創(chuàng)該站歷史實(shí)測之最;

(5)洪量較大

由于降雨量大，加上前期降雨影響，洪量較大.

3.4 蘭溪站高水位原因分析

由表5可見，本次洪水蘭溪站最高水位重現(xiàn)期接近20 a一遇，而最大流量不到10 a一遇.據(jù)初步分析，造成錢塘江中上游蘭溪站高水位主要有以下原因:

(1)洪峰流量大

暴雨中心自上游下游移動(dòng)，雨趕峰，使蘭溪站出現(xiàn)自1951年以來實(shí)測最大流量(1955年洪水洪峰流量20400 m3/s為調(diào)查值);

(2)較強(qiáng)降雨連續(xù)、集中

從降雨的時(shí)間分布上看，2次強(qiáng)降雨過程相對集中，即2011－06－13—15 及2011－06－18—19，前后僅隔2 d，前一次洪水尚未退盡，第二次洪水接踵而至，起漲水位高，易涌高洪峰水位;

(3)河道行洪、排水不暢

蘭江多年未發(fā)生大洪水，河床淤積、河岸植被和建筑物等的增加，使得河段糙率加大，水位抬高;

(4)洪水出路少

隨著城市防洪和農(nóng)防等設(shè)施的大力建設(shè)，本可以蓄洪、滯洪的區(qū)域變得不再可蓄滯，使洪水歸河槽，抬高洪水位.

4 結(jié)語

錢塘江流域“2011－06”暴雨洪水是近年來影響浙江省的一次典型梅雨洪水.本次暴雨洪水降雨總量大、影響范圍廣，錢塘江發(fā)生流域性的洪水.經(jīng)頻率分析，本次錢塘江流域暴雨洪水蘭溪站以上流域最大7 d、15 d面平均降雨量重現(xiàn)期約為15 a一遇;蘭溪站最高水位31.86 m重現(xiàn)期接近20 a一遇，該水位是蘭溪站1955年以后出現(xiàn)的最高洪水位.經(jīng)初步分析，蘭溪站出現(xiàn)“小流量高水位”的原因與洪水本身量級、降雨雨型、河道行洪能力以及近年來堤防等的建設(shè)有關(guān).

［1］浙江省水利廳.浙江省河流簡明手冊［M］.西安:西安地圖出版社，1999.

［2］閔惠學(xué)，邵學(xué)強(qiáng)，陳立輝，等.浙江省“2004－14”號臺風(fēng)暴潮綜合分析［J］.水文，2006，26(1):83 －86.

［3］金新芽，邵學(xué)強(qiáng)，黃仕勇，等.“2006－08”號超強(qiáng)臺風(fēng)暴雨洪水及防洪效益綜述［J］.水文，2009，29(1):93 －96.

［4］錢塘江志編纂委員會.錢塘江志［M］.北京:方志出版社，1998.

［5］錢卓蕾.2011年江南地區(qū)梅雨異常成因分析［J］.科技通報(bào)，2012(5):51－58.