2015年西江1號(hào)洪水分析

黃建波，黃夏坤，吳立愿，劉文麗，姜 文

（廣西水文水資源局，南寧 530023）

2015年西江1號(hào)洪水分析

黃建波，黃夏坤，吳立愿，劉文麗，姜 文

（廣西水文水資源局，南寧 530023）

2015年6月13～14日，受冷暖空氣共同影響，桂北、桂東及桂中大部地區(qū)出現(xiàn)了暴雨到特大暴雨天氣過程。受強(qiáng)降雨影響，西江干流武宣至梧州河段發(fā)生近5年來首次超警戒洪水，達(dá)到全國主要江河洪水編號(hào)規(guī)定，編號(hào)為西江2015年第1號(hào)洪水。為積累江西干流主要河道洪水預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，分析了這次流域暴雨特性、洪水組成及預(yù)報(bào)方案的適用性，為西江干流洪水預(yù)報(bào)提供技術(shù)參數(shù)。

暴雨特性；洪水組成；洪水預(yù)報(bào)；西江

1 流域概況

西江是珠江流域的主干流，發(fā)源于云南省曲靖市境內(nèi)的馬雄山，自源頭至廣東磨刀門企人石入?？?，全長2 214 km。自上依次稱南盤江、紅水河、黔江、潯江、西江，匯入的主要支流有北盤江、柳江、郁江、桂江、賀江等。西江流域平均坡降0.58‰，集雨面積353 120 km2，占珠江流域面積的77.83%，西江在廣西境內(nèi)河系發(fā)達(dá)，西江地勢大體上是西北高，東南低。自西向東主要地貌單元類型有云貴高原、桂粵中低山地丘陵與盆地，其中以山地丘陵與盆地為主，占比在90%以上。

西江洪水多發(fā)生在6、7月份，主要由鋒面雨造成，峰高、量大，且洪峰持續(xù)時(shí)間長，洪水過程一般呈多峰型。由于紅水河龍灘電站的建成，近年來，西江洪峰一般以柳江為主，當(dāng)上游洪峰與下游支流桂江洪峰遭遇時(shí)，將會(huì)抬高西江梧州河段的洪峰水位，易形成量級(jí)大的洪水[1]。

2 暴雨洪水特性

2.1 暴雨特性

6月13～14日，受冷暖空氣共同影響，桂北、桂東及桂中大部降大到暴雨，桂林、柳州、河池及來賓局地降大暴雨到特大暴雨，全區(qū)面平均雨量47 mm，最大點(diǎn)降水量為柳江縣穿山鎮(zhèn)417 mm。面雨量分布如圖1所示。

本次強(qiáng)降雨過程具有以下幾個(gè)方面特性：①雨強(qiáng)大。最大日雨量為柳江縣穿山鎮(zhèn)思榮站389 mm，重現(xiàn)期超百年一遇；②時(shí)間集中。強(qiáng)降雨主要集中在6月13日，14日的降雨逐漸減弱；③范圍廣。此次強(qiáng)降雨涉及柳州、來賓、桂林、河池、賀州等多個(gè)地市。50 mm以上籠罩面積達(dá)到9.6萬km2，占全區(qū)面積40.5%；④歷時(shí)短，此次降雨歷時(shí)為6月13～14日，只持續(xù)2 d。

2.2 洪水特性

受強(qiáng)降雨影響，湘江、柳江、洛清江、桂江、蒙江、黔江、潯江、西江等21條河流31個(gè)站次出現(xiàn)超警0.02～5.12 m的洪水。西江梧州水文站于6月16日23時(shí)出現(xiàn)19.30 m的洪峰水位，超警戒水位0.8 m，相應(yīng)流量30 800 m3/s，為2010年以來最大洪水。達(dá)到全國洪水編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為西江2015年第1號(hào)洪水。

本次洪水具有以下幾方面特性：①干支流洪水遭遇。柳江干流融江和支流龍江的洪峰基本遭遇，西江干流紅水河與支流柳江的洪峰基本遭遇；②洪水量級(jí)不大，從上游至下游梧州站均為小于5年一遇的常遇洪水；③紅水河上游洪水較小，區(qū)間來水較大。天峨站以上受龍灘電站控制最大出庫為500m3/s左右，但下游遷江站洪峰流量達(dá)10 400 m3/s；④武宣站以下區(qū)間洪水較小。此次西江洪水以武宣以上來水為主，郁江、北流河基本沒有洪水過程，蒙江洪水量級(jí)也不大。

圖1 2015年6月13～14日廣西降雨等值面圖

3 洪水分析

3.1 洪水組成分析

本次洪水主要由桂江、柳江、紅水河、洛清江及蒙江來水共同組合。其中以柳江、紅水河來水占比重較大，桂江、洛清江次之，蒙江來水相對(duì)較小。

（1）黔江洪水主要由柳江、紅水河、洛清江及區(qū)間來水組成，其中以柳江、紅水河來水為主。從黔江武宣站最大7日洪量組成看，總洪量為127.0億m3，柳江柳州站、紅水河遷江站及洛清江對(duì)亭站分別占43.6%、33.6%、14.3%。

（2）西江洪水主要由潯江、桂江及蒙江來水為主，區(qū)間降雨較小。其中潯江來水主要以黔江武宣為主，郁江無洪水過程。從西江梧州站最大7日洪量組成看，總洪量為134.1億m3，其中潯江大湟江口站占86.1%。

3.2 合成流量分析

黔江洪水以柳江、紅水河、洛清江及區(qū)間來水組成，其中柳江占最大。黔江武宣站水位于6月14日5時(shí)從48.24 m開始起漲（為前一場水的退水中段），16日5時(shí)出現(xiàn)57.51 m的洪峰水位，相應(yīng)流量28 500 m3，漲洪歷時(shí)為48 h，漲幅9.27 m，為單峰過程。根據(jù)上游柳江柳州站、紅水河遷江站、洛清江對(duì)亭站組合分析，最大合成流量為28 720 m3/s，時(shí)間為15日3時(shí)，其中柳州站參與合成流量為13900m3/s，處于漲水段，比洪峰值低0.58 m，占合成流量的48.4%；遷江站參與合成流量為10 400 m3/s，處于洪峰水位附近，占合成流量的36.2%；對(duì)亭站參與合成流量為4 420 m3/s，處于退水中段，占合成流量的15.4%。最大合成流量對(duì)武宣站最大洪峰流量折算系數(shù)為0.99，比平均值大了0.11，偏大比較明顯，主要是上游各主要江河來水均較大，且區(qū)間面降雨達(dá)到80 mm以上，洪水坦化不明顯。此次傳播時(shí)間為26 h，比平均值滯后2 h，屬正常情況。

潯江洪水以黔江來水為主，郁江沒有出現(xiàn)洪水過程，僅為基流。潯江大湟江口站于14日11時(shí)從29.13 m開始起漲（為前一場水的退水中段），于16日12時(shí)30分出現(xiàn)33.14 m的洪峰水位，相應(yīng)流量28 600 m3/s，漲洪歷時(shí)49 h，漲幅4.01 m，為單峰過程。根據(jù)上游黔江武宣站、郁江貴港站組合分析，合成流量以武宣站為主，計(jì)算得最大合成流量為31 000 m3/s，時(shí)間為16日5時(shí)，其中武宣站參與合成28 500 m3/s，占合成流量的91.9%；郁江沒有洪水過程，均為基流，約為2 500 m3/s，占比8.1%。最大合成流量對(duì)大湟江口站最大洪峰流量折算系數(shù)為0.92，比平均值大了0.02，主要是因?yàn)榍释醴趾榈烙绊懀瑩?jù)此次洪水調(diào)查分析，該分洪道在大藤峽站水位達(dá)32.70 m左右開始分洪，于桂平市江口鎮(zhèn)匯入潯江。原大湟江口站位于該匯合口的上游，流量不含甘王水道分洪來水量，利用多年洪水資料分析出上游最大合成流量折算系數(shù)平均為0.90左右[2]，2007年，大湟江口水文站搬遷至匯合口下游約1 km處重建，其流量已經(jīng)包含甘王分洪道來水量，上游合成流量折算系數(shù)也應(yīng)有所增加，但具體數(shù)值還需進(jìn)一步收集洪水資料分析論證。此次傳播時(shí)間為7 h，比平均值提前8 h，主要是因?yàn)橛艚瓉硭^小，黔江洪水倒灌郁江，致使?jié)〗樗崆俺龇濉?/p>

西江洪水主要以潯江、桂江及蒙江來水為主，區(qū)局降雨較小。西江梧州站于14日8時(shí)從15.89 m開始起漲（基本與前一場洪水的洪峰持平），于16日23時(shí)出現(xiàn)19.30 m的洪峰水位，相應(yīng)流量30 800 m3/s，為常遇洪水，漲洪歷時(shí)63 h，漲幅3.41 m，洪水過程較為肥胖。根據(jù)上游潯江大湟江口站、桂江昭平站、蒙江太平站及北流河金雞站的來水組合分析，計(jì)算得最大合成流量為32 430 m3/s，時(shí)間為16日11時(shí)，其中大湟江口站參與合成28 600 m3/s，基本為洪峰值，占合成流量的88.2%；桂江昭平站參與合成流量為3 020 m3/s，處在退水末段，即將退至基流狀態(tài)，占合成流量的9.3%；蒙江太平站參與合成流量為487 m3/s，也處于退水末段，占合成流量的1.5%。北流河沒有洪水過程，基流約為325 m3/s，占比1%。最大合成流量對(duì)梧州站最大流量折算系數(shù)為0.95，比平均值小了0.03，主要是因?yàn)榇箐医诎徇w后，已包含甘王分洪水量，其次是2007年長洲水利樞紐建成后，潯江干流河道大部分已成為庫區(qū)，河道已經(jīng)被渠道化，對(duì)量級(jí)較小的洪水，控制明顯。此次傳播時(shí)間僅為12 h，比平均值提前11 h，主要也是由于長洲水利樞紐調(diào)節(jié)影響，從洪水過程線看，梧州站在洪峰附近出現(xiàn)鋸齒狀，在接近洪峰時(shí)，上漲10 cm需要長達(dá)7 h，整個(gè)洪水過程中水位在19.20 m以上持續(xù)時(shí)間達(dá)15 h，說明對(duì)量級(jí)較小的洪水長洲水利樞紐調(diào)節(jié)十分明顯。

4 預(yù)報(bào)方案適用性分析

本次洪水預(yù)報(bào)方案適用性主要針對(duì)西江梧州水文站，該站洪水預(yù)報(bào)可采用多種方法分析，主要有經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖、中國洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)率定的馬斯京根法河道演算、上游合成流量折算系數(shù)推求洪峰流量、洪水的水面線等，但均以流量為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)報(bào)分析演算，然后再通過水位～流量關(guān)系曲線，推求得到預(yù)報(bào)水位值。

（1）采用廣西水文水資源局2010年編制的《廣西洪水預(yù)報(bào)方案》進(jìn)行分析，計(jì)算得到洪峰水位21.0 m，與實(shí)際洪峰水位19.30 m相比，誤差較大，說明該方案在當(dāng)前邊界條件下已不適用；②采用上游合成流量折算系數(shù)分析，本次洪水采用大湟江口、金雞、太平及昭平站進(jìn)行洪水組合，計(jì)算得上游最大合成流量為32 430 m3/s，上游最大合成流量對(duì)梧州站折算系數(shù)按0.98（原分析成果）計(jì)算得31 800 m3/s，查綜合線得為19.6 m（原綜合線推算為20.30 m）。該方法計(jì)算得洪峰流量與洪峰水位均與實(shí)際出現(xiàn)值相差較大，說明在大湟江口站搬遷及長洲水利樞紐建成后，原上游最大合成流量對(duì)梧州站最大流量折算系數(shù)已失真；③采用中國洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)率定的兩套預(yù)報(bào)方案（時(shí)段長1 h和6 h分別計(jì)算出洪峰流量為31 000 m3/s和30 000 m3/s，經(jīng)最新水位～流量線推求得洪峰水位分別為19.40 m和19.14 m（原綜合線推算為20.50 m和20.10 m）。該方法預(yù)報(bào)的洪峰流量與實(shí)際洪峰流量30 800 m3/s相比，誤差較小，說明該方案分析洪峰流量具有一定精度，但在推求洪峰水位時(shí)，必須采用最新的水位～流量關(guān)系曲線；④采用洪水水面線分析，本次統(tǒng)計(jì)了近年以柳江來水為主的情況下，大湟江口站與梧州站洪峰水面線相差12.9～13.65 m之間，本場洪水兩站洪峰水位相差13.84 m，與該區(qū)間比，略有偏大，但對(duì)于此量級(jí)的洪水，受水利樞紐調(diào)節(jié)后，也屬正常情況，該方法具有一定參考價(jià)值。

5 結(jié)語

近年來，由于河段采砂及水利工程的影響，西江河道下墊面情況已經(jīng)發(fā)生了顯著的變化，水位流量關(guān)系較前期有了明顯偏離，原有預(yù)報(bào)方案已經(jīng)失去代表性。為得到準(zhǔn)確的預(yù)警預(yù)報(bào)成果，應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的邊界條件重新編制實(shí)用洪水方案，在新預(yù)報(bào)方案編制未完成前，采用原預(yù)報(bào)方案預(yù)報(bào)時(shí)，必須注意對(duì)預(yù)測結(jié)論進(jìn)行修正。每年要及時(shí)分析西江干流大斷面資料，進(jìn)行河道變化分析，并依據(jù)變化情況隨時(shí)修訂水位～流量關(guān)系，以確保其始終保持良好代表性。

[1] 水利部水文局，水利部珠委水利委員會(huì)水文局.2005年珠江暴雨洪水[M].北京：中國水利水電出版社，2007

[2] 廣西水文水資源局.潯江防洪堤對(duì)沿江洪水及洪水預(yù)報(bào)影響研究報(bào)告[R].南寧：廣西水文水資源局，2002.

（責(zé)任編輯：劉征湛）

Analysis of Xijiang No.1 flood of 2015

HUANG Jian-bo，HUANG Xia-kun，WU Li-yuan，LIU Wen-li，JIANG Wen
（Guangxi Hydrology and Water Resources Bureau，Nanning 530023，China）

From June 13 to14 of 2015，due to combined effect of cold and warm air，there were heavy rain or ex?traordinary storm rain in most of the northern，eastern and middle regions of Guangxi.Affected by intense rainfall，a flood exceeding alarm level and numbered with Xijiang No.1 flood of 2015 occurred for the first time in recent five years in the Xijiang river section between Wuxuan County and Wuzhou City.Analysis was made on the characteris?tics and flood composition of this storm rain.The adaptability of forecasting scheme was also discussed.

Storm rain characteristics；flood composition；flood forecast；Xijiang River

P333

B

1003-1510（2016）03-0005-03

2016-01-09

黃建波（1980-）男，廣西柳州人，廣西水文水資源局工程師，碩士，主要從事水文情報(bào)預(yù)報(bào)及水文分析工作。