綏江流域水文特性分析

林鴻敏

(廣東省水文局肇慶水文分局，廣東 肇慶 526060)

1 流域概況

1.1 地理位置

綏江是北江的一級支流，地處北江下游右岸，發(fā)源于清遠市連山縣的擒鴉嶺。自西北向東南穿過肇慶市境內懷集、廣寧、四會、大旺高新區(qū)4個區(qū)(縣)，在四會馬房匯入北江干流。流域面積為7 184 km2，河長為226 km，肇慶市境內集雨面積為6 530 km2，河長為197 km，河床平均坡降為0.025%，全流域多年平均徑流量為73.64億m3。

綏江屬山區(qū)性河流，山地約占流域面積的70%。下游有青岐涌與西江連通，洪水期可經青岐涌流入西江，兼受西、北江洪水頂托影響。

1.2 氣候特征

綏江流域屬南亞熱帶季風氣候，年平均氣溫為21.2℃，1月份平均氣溫約12℃，7月份平均氣溫約28.7℃，懷集縣北部山區(qū)冬季可見霜凍。年平均降雨量約1 800 mm，主要集中在4—9月，無霜期310～345 d。主要氣候特點：早春多陰雨，夏秋受臺風外圍影響，晚秋有寒露風侵襲。流域北部存在一個較穩(wěn)定的暴雨中心帶，主要集中在懷集縣北部山區(qū)、流域東北部的廣寧和四會交界一帶。暴雨洪水頻繁，一般年份有5～6次的中高水位以上的洪水，洪水出現時間早于西江，多發(fā)生在4—6月，尤其5、6月最為集中，鋒面雨是造成洪水的主要原因。

1.3 河流水系

流域內流域面積100 km2以上支流共19條，其中在懷集縣境內匯入綏江的有上帥水、太平水、馬寧水、大崗水、冷坑水、閘崗水、柑洞水、鳳崗河、洽水、桃花水、永固河；在廣寧縣境內匯入綏江的有古水河、螺崗水、金場水、南街河、新招河、扶羅水；在四會市境內匯入綏江的有龍江、下寮河。流域水系主要特點：屬山區(qū)河流，呈狹長型，平均坡降較大，主體高程呈北高南低、西高東低，由西北向東南傾斜，呈葉脈狀分布。綏江主要支流的河流特征值見表1。

1.4 水文站網

綏江流域共有水文站8個，其中基本水文站4個，中小河流專用水文站4個；有水位站7個，其中基本站3個，中小河流專用水位站4個，流域水文(位)站點情況詳見表2。流域有雨量站65個，流域水系和監(jiān)測站點分布詳見圖1。

圖1 綏江流域水系和監(jiān)測站點分布示意

表2 綏江流域水文(位)站點一覽

四會水文站設于1997年4月(由石狗水文站遷移至此)，集水面積為6 502 km2，約占綏江總集水面積的90.6%，是綏江下游重要水文控制站，屬于國家重要水文站，適宜選作流域代表站。

2 水文特性分析

2.1 降水

綏江流域屬南亞熱帶季風氣候，暴雨洪水主要為鋒面雨天氣產生，一般發(fā)生在4—6月，7—9月則受外圍臺風雨影響。流域降水主要特點為：時空分布不均，4—9月降水量占全年降水量的75%，流域內多年平均降雨量為1 847 mm?？臻g分布總的趨勢是上游向下游遞減，北多南少，北部向南部的多年平均降水等值線為2 400～1 800 mm，多年平均年降水量等值線分布詳見圖2。

圖2 多年平均年降水量等值線示意

2.1.1降水量年內分配

降水量月分配選用流域內18個主要代表站點的月年降水資料系列進行統計分析，4—9月份降水量約占全年的73.9%～87.0%，10—次年3月占全年的13.0%～26.1%。可以看出汛前降水集中，且強度較大，易引起洪澇災害。各站點多年月平均降水量分配過程見圖3。

圖3 各代表站多年平均月降水量分配示意

2.1.2降水量的年際變化分析

降水量年際變化包括年際間的變化幅度和多年變化過程。年際變幅通常用變差系數Cv以及最大與最小年降水量比值來表示[1]。多年變化過程主要指降水豐、平、枯及連豐、連枯的特征，其表示方法主要有均值比較法和模差積曲線法[2]。流域多年平均降水量變化比較明顯，統計1957—2018年降水系列，Cv值為0.145，豐枯極值比為1.85，年際變化統計見表3。

表3 綏江流域降水量年際變化情況

2.2 徑流

綏江流域徑流主要來源于降水補給，有明顯的季節(jié)性，洪水均為暴雨形成，洪峰水量大小取決于降水[3]，季節(jié)分布與暴雨季節(jié)分布基本一致，流域徑流的變化與降水存在明顯的對應關系，即降水的時空分布決定了徑流在年內、年際及時段上的分配特征。

2.2.1徑流量空間分布

根據流域內各代表水文站徑流系列及控制面積分析其空間分布[4]，綏江各代表站平均年徑流深在1 084～1 456 mm之間，水量比較豐富，最大和最小年徑流深比值為1.3，年徑流量空間分布為南部比北部多，流域主要河流天然徑流量特征值見表4。從表4可以看出，從上游往下游各站點的徑流深變化較大，呈逐漸減小的趨勢，主要原因是流域平均坡降從上游往下游逐漸減小，平均流速逐漸減緩，同時降水量從上游往下游遞減；同時馬池站、祝州站和四會站受到上下游水電站蓄放水的影響，部分水文特征受到了干預，失去了天然河流的特性。

表4 綏江流域天然徑流量特征值

2.2.2徑流量年內分配

綏江流域徑流主要由降水產生，徑流量的年內分配基本上與降水量的年內分配一致。降水造成徑流量的季節(jié)變化明顯，大量集中在汛期4—10月，汛期徑流量約占全年徑流量的80.8%，其中5—8月約占全年徑流量的57.6%；非汛期11—次年3月徑流量僅占全年的19.2%，枯季水量較小，由于沿途有水庫蓄水調度，未出現斷流現象。多年平均天然徑流量月分配情況詳見表5。

表5 綏江流域多年平均天然徑流量月分配 億m3

2.3 暴雨洪水分析

2.3.1暴雨成因和特點

形成流域暴雨的天氣系統有鋒面、低壓槽、西南低渦、切變線和熱帶氣旋等，降雨多以鋒面雨為主，約占80%以上，西南低值系統(槽、渦)降雨和熱帶氣旋引起的降雨次之。暴雨中心一般分布于山地迎風坡及地形變化顯著之處，主要集中在懷集縣北部山區(qū)、流域東北部的廣寧和四會交界一帶[5]。雨量分布特點為北部多于南部，上游往下游遞減。暴雨的移動特點多與引起暴雨的天氣系統的移動方向大致一致。一般來說，鋒面類及臺風熱帶低壓類直接影響造成的暴雨有明顯的移動路徑，而一些低值系統造成的暴雨，由于副高的北跳或分裂東退，西風帶主體的北撤，失去了各抗衡的系統的嚴謹配置，故大多時候沒有了明顯的移動路徑。

2.3.2洪水特性分析

綏江流域處于北江中下游暴雨高區(qū)的邊緣，會出現較大量級的暴雨，暴雨洪水頻繁，一般年份可能有5～6次的中高水位以上的洪水。洪水特點是漲落歷時較短，洪水過程多呈單峰型，并多發(fā)生于前汛期，年最大洪水一般發(fā)生在5—6月，洪水的大小主要取決于懷集縣以上流域中洲河洪水水量，其次為馬寧水、古水河洪水水量。歷史上出現洪峰水位高于53 m的流域性大洪水共4次，分別是1955年、1994年、2013年2場。一般1次洪水過程歷時2～4 d，其中漲水1.5～2 d，退水1～2 d。

選取較典型的2015年5月22—25日發(fā)生的全流域性暴雨洪水作為分析[6]，受連日暴雨影響，大象水文站22日5：00開始漲水，懷集水文站22日13：00左右水位開始上漲，23日8：00大象水文站測得洪峰水位6.18 m，23日15：55懷集站測得洪峰水位52.65 m，洪水傳遞時間為大約8 h。23日4:00四會水文站水位開始上漲，24日11：15測得洪峰水位10.51 m，洪水從懷集站傳播到四會站的時間為大約19 h。主要水文站點的洪水過程詳見圖4。

圖4 主要水文站點洪水過程線示意

本次洪水漲落和傳遞時間與歷史多年洪水研究資料基本一致，流域洪水從上游懷集站傳遞到下游四會站一般歷時19 h。

3 結語

1)綏江屬山區(qū)性河流，平均坡降較大，雨水充沛，洪水頻繁。洪水特點暴漲暴落，沿岸區(qū)(縣)防洪減災壓力較大，特別是上游懷集縣一帶，容易出現水淹現象。下游有青岐涌與西江連通，洪水期可經青岐涌流入西江，如遇西江同時發(fā)洪，受西江洪水頂托影響，退水時間將延長，防洪任務更加艱巨。

2)綏江流域雖然雨量充沛，但降水造成徑流量的季節(jié)變化明顯，大量集中在汛期，汛期徑流量約占全年徑流量的80.8%，非汛期徑流量僅占全年的19.2%；豐季徑流量大，水資源利用不充分，枯季徑流量小，水資源量不足，需要制定合理的水資源利用制度和完善的水庫調配制度，保證水資源得到合理的開發(fā)利用。