蘇南運河（無錫段）近三年洪水成因分析

朱 玲 管 凱 徐 興

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測局無錫分局無錫 214000）

一、概況

無錫市地處長江三角洲中部，江蘇省的東南部，北枕長江，南瀕太湖，蘇南運河橫貫其中，流長40.6km。全市總面積4627.47km2，氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，年降雨量約為1120mm，降雨集中在每年的4～10月，多年平均降雨徑流量137×108mm。梅雨是造成流域洪澇災(zāi)害的主要降雨類型，通常發(fā)生在6～7月，特點是總量大、歷時長、范圍廣，可影響全流域；8～9月間的臺風(fēng)暴雨，特點是雨強大、歷時短、范圍較小，易給流域造成局部洪澇災(zāi)害。

近幾年，隨著區(qū)域經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展和連續(xù)雨澇年份的出現(xiàn)，太湖地區(qū)工情、水情都發(fā)生了較大的變化，一直以航運為主要任務(wù)的蘇南運河漸漸成為兩岸地區(qū)的主要排澇通道。近年來，蘇南運河沿線水位不斷刷新歷史記錄，因此,通過分析近三年來蘇南運河（無錫段）暴雨洪水規(guī)律,探索蘇南運河（無錫段）持續(xù)高水位的原因，對無錫今后的工程調(diào)度、水利建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)等工作有重要的意義。

二、近三年暴雨與典型年暴雨對比分析

本文選取蘇南運河無錫站作為代表站。無錫水位站位于仙蠡橋南水利樞紐東北側(cè)，測驗項目為蘇南運河水位、降水量，常年駐測。

1.年降水總量對比分析

降雨量年際變化較大,豐枯懸殊。2016年降水總量為1978.2mm,為歷史年最大降水量，2015年年降水總量1576.1mm，歷史排位第三。歷史最大年降水量為1991年的1216.1mm，1999年年降水量排名第四，見表1。

2.汛期降雨量對比分析

近三年無錫地區(qū)汛期面降雨量偏 多，2015年 和2016年 汛 期（5～9月）降雨量偏多，面平均降雨分別為1089.8mm、1177.3mm，比多年同期708.7mm 分別多53.8%、66.1%。1991年汛期降水量1216.1mm，排歷史第一，汛期雨量占全年雨量比重也較大。

3.降雨強度、持續(xù)時間對比分析

2016年最大15日降雨量467.4mm，歷史排位第一。2015年最大15日降雨量431.4mm，歷史排位第三，暴雨持續(xù)的時間都比較長，見表2。

三、近三年洪水與典型年洪水對比分析

1.洪峰水位、漲幅分析

2015年、2016年和2017年，受強降雨影響，蘇南運河沿線水位不斷刷新歷史記錄，見表3。

2015年、2016年和2017年暴雨期間，蘇南運河無錫站水位漲幅在1.01～1.65m，比1991年和1999年高2倍左右，見表4。

表1 無錫站典型年降水量統(tǒng)計表（mm）

表2 無錫站時段最大雨量歷史排位情況統(tǒng)計表

表3 無錫站典型年年最高水位統(tǒng)計表

圖1 2015年蘇南運河無錫站與歷史典型年洪水過程對比圖

圖2 年降水總量與年平均水位過程線圖

表4 無錫站典型年洪水要素統(tǒng)計表

2.水位上漲速率分析

2015年、2016年和2017年洪水上漲速率明顯大于1991年和1999年。以2015年為例詳述。

根據(jù)蘇南運河無錫站2015年與1991年、1999年洪水過程線對比，在水位上漲過程中，水位過程線斜率有變大趨勢，即水位上漲速度有增大趨勢。另據(jù)水位小時漲幅統(tǒng)計，1991年、1999年、2015年洪水期，無錫站最大一小時漲幅分別為0.05m/h、0.03m/h、0.15m/h，2015年的水位上漲速率為1991年和1999年的3～6 倍。

3.洪水漲、退水時間對比

近三年太湖流域河湖水位造峰過程與1991年和1999年對比，總體來說上漲時間快，退水時間也相對較快。1991年、1999年和2015年的退水時長分別為55h、136h 和29h，2015年洪水漲水時長比1991年和1999年快2～5 倍；1991年、1999年 和2015年的退水時長分別為672h、642h 和93h，2015年 退 水 時 長 比1991年 和1999年快6～7 倍。

4.洪水期間超警戒水位天數(shù)對比

2015年，無錫站警戒水位由3.59m提高至3.90m。暴雨期間，在警戒水位提高的情況下，無錫站水位超警天數(shù)仍略高于1991年和1999年。

經(jīng)分析，近三年洪水與典型年相比，主要體現(xiàn)漲水歷時短、單位時段內(nèi)漲幅大、退水歷時短的特點，見圖1和表4。

四、近三年連續(xù)超歷史水位成因分析

1.降雨影響分析

2015年、2016年及2017年的降雨量和降雨強度都較大，但除了2016年的年降水量及最大15日降雨量排位歷史第一外，其余各時段最大降水量均未超過1990年、1991年的歷史最大值。同樣的降水，河道水位更高，漲幅更快。

2.底水影響分析

從水位數(shù)據(jù)上分析，無錫站年平均水位逐年攀升，1980～2007年無錫站多年平均水位為3.19m，2008～2017年無錫站多年平均水位為3.55m，多年平均水位上漲0.36m。區(qū)域年平均水位逐年攀升，受太湖流域及區(qū)域防洪工程的影響，無錫地區(qū)防洪能力已有較大提高，同時無錫地區(qū)的水情也有了較大變化。

3.下墊面變化影響分析

由于城鄉(xiāng)一體化進程的加快，導(dǎo)致城市不透水面積增加，產(chǎn)匯流速度加快，河道歸槽水量增加，短時間內(nèi)造成河道高水位。部分圩區(qū)抽排能力較過去有大幅提高，也是導(dǎo)致區(qū)域產(chǎn)流增加、匯流加快的一個重要因素。

4.受太湖水環(huán)境保護的影響

2007年無錫水危機以后，因保護太湖水環(huán)境需要，防止城區(qū)污水進入太湖，無錫境內(nèi)環(huán)太湖閘站口門常年處于關(guān)閉狀態(tài)，蘇南運河泄洪通道減少，泄水能力減弱。遇大洪水時，運河水位上漲加快。

五、建議

2007年以后，因太湖水環(huán)境改善的需要，無錫環(huán)湖口門長期關(guān)閉，區(qū)域防洪排澇格局已發(fā)生了一定的變化。暴雨期間，北排長江能力不足（泵排能力僅為145m3/s），圩區(qū)與城市防洪工程同時啟用，導(dǎo)致區(qū)域和運河水位長期居高不下，增加了防洪壓力。建議開展新的洪水格局下洪水出路研究。

隨著太湖流域城鎮(zhèn)化快速發(fā)展、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、圩區(qū)排澇動力顯著增強，導(dǎo)致區(qū)域產(chǎn)流增加、匯流加快。因區(qū)域水環(huán)境改善的需要，長期引水明顯抬升了區(qū)域河網(wǎng)底水，同樣的降雨，圩外河道水位更高、漲幅更快。建議結(jié)合新的工況與調(diào)度變化情況，開展區(qū)域水文情勢分析■