“2015 . 4”漢江上游暴雨洪水分析

◎張　楷　屈麗瑋

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“2015 . 4”漢江上游暴雨洪水分析

◎張楷①屈麗瑋②

◆作者系陜西省水文水資源勘測局工程師

1　流域概況

1.1自然地理

漢江是長江的一級支流，發(fā)源于陜西省寧強縣潘冢山，由西向東流經(jīng)陜西的漢中、安康市，于白河縣出陜西進入湖北，經(jīng)襄樊折向東南，在武漢市匯入長江，全長1,577km。陜西境內(nèi)屬漢江上游，河長652km，集水面積54,783 km2，占全流域面積的31.0%。漢江上游北有秦嶺山脈與干流平行，南界米倉山、大巴山。除漢中盆地等少量川道外，其余多以丘陵、坡地為主，洋縣至安康段基本為V型峽谷及基巖山坡。

1.2河流水系及站網(wǎng)

漢江上游河流密布、水系發(fā)達、站網(wǎng)密集。集水面積在500 km2以上的支流有20多條，左岸有沮水河、褒河、胥水河、溢水河、酉水河、子午河、池河、月河、旬河、蜀河、金錢河等，均從北向南匯入漢江；右岸主要有玉帶河、漾家河、濂水河、冷水河、牧馬河、任河、嵐河、黃洋河、壩河等。

漢江上游干流及其較大支流均設有水文站和雨量站，干流設有武侯鎮(zhèn)、漢中、洋縣、石泉、安康、白河6處水文站，上述支流均建有水文站和能夠控制流域降水特點的雨量站。漢江上游河流水系及站網(wǎng)分布見圖1。

圖1　漢江上游河流水系站網(wǎng)圖

1.3氣象水文特征

漢江上游屬于北亞熱帶季風氣侯，具有北亞熱帶和暖溫帶兩種氣候特征，氣候溫和，雨量較為豐沛，流域內(nèi)降水時空分布不均，年降水量的80%主要集中在5～10月，且多集中于7～9月。流域內(nèi)雨區(qū)分布具有明顯的地域性，右岸一般大于左岸，并由南向北遞減，山區(qū)降水量大于盆地和川道。區(qū)域內(nèi)有三個降水量高值區(qū),寧強縣鐵鎖關到南鄭縣喜神壩為米倉山高值區(qū)；東南部鎮(zhèn)巴縣漁渡壩、觀音堂一帶為大巴山高值區(qū)；第三高值區(qū)處于北部酉水河上游的華陽及子午河上游的佛坪、寧陜一帶。降水量年際變化也比較大，最大年降水量可達最小年降水量的8倍。

2　暴雨分析

2.1降水過程及分布

2015年4月這次暴雨從1日2:00前后開始到20:00前后結(jié)束，整個降水過程持續(xù)約18個小時，降水主要時段集中在6:00～14:00，雨區(qū)主要分布于漢江上游漢中市和安康市西部地區(qū)，安康市東部雨量較小。漢江上游南鄭、城固、洋縣、佛坪、寧陜等地過程降水量超過50mm，其中南鄭、城固、佛坪等縣部分地區(qū)降水量超過100mm，最大降水南鄭縣小壩站，雨量為147.8mm，南鄭縣小南海站雨量為140.8mm；漢中市其他地方、安康西部雨量在20mm～50mm之間，安康市及以東地區(qū)降水量小雨20mm（本次過程降水分布見圖2）。

圖2　漢江上游漢中段2015年4月1日2：00—20：00雨量分布

2.2暴雨成因

從300hPa高空環(huán)流圖上看，3月31 日20時，高緯度為兩槽一脊型，巴湖東部和東北為低槽，蒙古西部為高脊，中低緯度在新疆南部到高原為低槽，青海東部到河套為高脊，河套以東氣流較平直，高空急流處在40°N以北地區(qū)；4 月1日08時，高緯度系統(tǒng)基本穩(wěn)定，中低緯度的低槽快速東移到青海中部到四川西部，槽前高脊移到河套及以東地區(qū)，低槽前部偏南風氣流影響到陜西中南部，高空急流仍處在40°N以北地區(qū)；1日20時，青海低槽東移到青海與甘肅間，整個河套地區(qū)處在低槽前部的西南氣流中，高空急流在山東北部。

從850hPa高空環(huán)流圖上看，3月31日20時，巴湖和青海湖有低渦，朝鮮半島有低槽維持，在隴東與陜南西部間有弱切變維持，從華南到華東有強的偏南風急流北上到長江中下游地區(qū)，在河套及以東地區(qū)有偏東風影響陜西大部地區(qū)，風速在4m/s～10m/s間；4月1日08時，巴湖低渦和青海低渦向南以東，青海低渦南壓到四川北部到隴東南地區(qū)，低渦前部的偏南風急流加強，在川東北與陜南南部有輻合切變存在，同時，偏東風急流由華北南部向西到陜西西部地區(qū)，在陜西中部形成風速輻合偏南急流和偏東急流，風速均在12m/s～16m/s間；1日20時，從新疆南部到重慶南部為低壓區(qū)，低壓前部的偏南風急流向東移到河套以東河南境內(nèi)，在陜西東南部仍有弱的輻合存在。

2.3暴雨特點

通過分析，本次暴雨過程呈現(xiàn)以下特點：

一是本次降水過程雨區(qū)范圍大、但暴雨籠罩面積小。本次降雨覆蓋整個漢江上游地區(qū)，雨量從小雨、中雨到大雨以及暴雨，但過程雨量超過50mm的暴雨覆蓋區(qū)主要在南鄭、城固、洋縣、佛坪、寧陜等縣，暴雨籠罩范圍較小。

二是暴雨日出現(xiàn)時間提前，出現(xiàn)時間較早。漢江流域暴雨具有顯著的季節(jié)性，一般6月中旬，副熱帶高壓越過北緯20度，漢江流域處于副高西北邊緣，開始出現(xiàn)暴雨，而2015年4月1 日2:00～20:00漢江流域上游出現(xiàn)雨量大于50mm監(jiān)測站達82站，雨量大于100mm監(jiān)測站達15站，暴雨日明顯提前；據(jù)統(tǒng)計，本次降雨是1961年以來最早的區(qū)域性暴雨天氣。

三是暴雨持續(xù)時間短、量級較大。本次整個降水過程持續(xù)約18個小時，主雨主要集中在8個小時左右，暴雨持續(xù)時間較短；但是有82處雨量監(jiān)測站過程雨量超過50mm，15處監(jiān)測站過程雨量超過100mm，監(jiān)測最大過程雨量達到147.8mm，暴雨量級較大。

3　洪水分析

3.1洪水過程

根據(jù)資料分析，本次強降水過程致使?jié)h江上游玉帶河、沮水河、漾家河、褒河、喜神壩河、冷水河、胥水河、酉水河、子午河、牧馬河等上游支流普遍出現(xiàn)歷史同期較大洪水過程。漾家河元墩水文站1日15時出現(xiàn)最大流量851m3/s、喜神壩河江西營水文站1 日10時50分出現(xiàn)最大流量203m3/s的超警戒流量洪水過程，冷水河三華石水文站1日14時出現(xiàn)最大流量868 m3/s的超保證流量洪水過程，子午河兩河口水文站1日20時18分出現(xiàn)最大流量878 m3/s的接近警戒流量洪水過程。

受支流洪水影響，漢江干流漢中水文站1日21時30分出現(xiàn)881 m3/s、洋縣水文站2日7時20分出現(xiàn)1750 m3/s、黃金峽水文站2日11時出現(xiàn)2120 m3/s、石泉水文站2日14時出現(xiàn)2800 m3/s的最大洪峰流量（洪水過程見圖3）。

圖3　“2015.4”漢江上游代表站洪水過程

3.2洪水重現(xiàn)期分析

元墩站、江西營站、三華石站、兩河口站采用各站建站以來年最大流量資料和調(diào)查的歷史資料進行分析計算，4月1日元墩站、江西營站、三華石站出現(xiàn)的最大洪峰流量相當于5年一遇洪水，兩河口站屬于常遇洪水；上述干流各站出現(xiàn)的最大流量都屬常遇洪水。

元墩站、江西營站、三華石站、兩河口站采用建站以來汛前1.4月份出現(xiàn)的最大流量資料進分析計算，元墩站、江西營站、三華石站、兩河口站洪峰流量值都是自建站有歷史資料以來最大洪水；元墩站是自1958年有歷史資料以來58年中最大洪水，重現(xiàn)期為超100年一遇洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1973年4月流量539 m3/s。江西營站是自1963年有歷史資料以來53年中最大洪水，重現(xiàn)期相當于100年一遇洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1964年4月流量192 m3/s。三華石站是自1948年有歷史資料以來68年中最大洪水，重現(xiàn)期為超100年一遇洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1964年4月流量672 m3/s。兩河口站是自1963年有歷史資料以來53年中最大洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1965 年4月流量708 m3/s。

3.3洪水特性

通過分析，本次洪水呈現(xiàn)出以下特點：

一是發(fā)生超警戒量級洪水出現(xiàn)時間早。陜西南部漢江流域春季和初夏季節(jié)洪水最早一般出

比1990年前水流速度總的趨勢為減小，說明北洛河下游洪峰傳播歷時加長。

總之，河道泥沙淤積的發(fā)展使河道比降減小、洪水位抬升、水流速度減緩、漫灘水深加大、河道槽蓄量增加，從而增大了北洛河下游洪水的洪峰削減，延長了洪峰的傳播歷時。

5　結(jié)論

（1）北洛河是我國的多泥沙河流之一，北洛河下游是陜西省三門峽庫區(qū)的組成部分，是三門峽水庫的淹沒區(qū)和影響區(qū)。分析和研究北洛河下游洪水洪峰削減規(guī)律及變化，對北洛河下游的防汛和治理有著重要意義，為編制北洛河下游洪水預報方案和各級領導指揮防汛工作提供了科學的依據(jù)。

（2）北洛河下游的洪水具有陡漲陡落和含沙量大的顯著特性，往往多出現(xiàn)小水大沙的洪水過程，對河道的沖淤會帶來一定的影響。北洛河下游的洪水主要出現(xiàn)在上世紀的70年代和90年代，80年代的洪水場次較小，特別是進入2000年以來，不但洪水出現(xiàn)的場次更少，而且洪水的量級亦較小。

（3）根據(jù)狀頭站和朝邑站的洪水資料分析認為，上世紀90年代前，狀頭～朝邑站的洪峰流量相關關系為Q朝＝0.480Q狀+90.0，上世紀90年代以后，狀頭～朝邑站的洪峰流量相關關系為Q朝＝0.299Q狀+172。上世紀90年代以來北洛河下游洪峰削減更大，洪峰傳播歷時也加長。

（4）北洛河下游泥沙淤積不斷發(fā)展，止2013年，北洛河下游共淤積泥沙2.8581億m3，且淤積的重心在北洛河下游的下段。隨著泥沙淤積的發(fā)展，特別是上世紀90年代以來，漫灘洪水的灘面淤積嚴重，增大了北洛河下游洪水的洪峰削減，延長了洪峰的傳播歷時。陜西水利

（責任編輯：王劍）