“20.6”西北江及三角洲洪水特點(diǎn)簡(jiǎn)析

王 超

(廣東省水文局佛山水文分局，廣東 佛山 528000)

2020年6月上旬，受高空槽及西南季風(fēng)爆發(fā)影響，廣東、廣西出現(xiàn)持續(xù)性、大范圍強(qiáng)降水過(guò)程。受強(qiáng)降雨和上游來(lái)水影響，三角洲地區(qū)水文站點(diǎn)從3日開始迅速上漲，洪峰于10日19:25到達(dá)西江干流水道馬口水文站，洪峰水位為6.66 m，相應(yīng)流量為38 200 m3/s、北江干流水道三水水文站，洪峰水位為6.98 m，相應(yīng)流量為12 100 m3/s，同時(shí)三角洲河道多站超警。馬口站流量超5年一遇、三水站流量超10年一遇。

1 暴雨概況

受高空槽及西南季風(fēng)爆發(fā)影響，2020年6月2—9日，西江流域廣西境內(nèi)出現(xiàn)大面積的強(qiáng)降雨，西江雨情分為3個(gè)階段：2日暴雨中心位于柳江流域，3日雨勢(shì)暫緩；4日暴雨主要集中在柳江、桂江，5日雨勢(shì)暫緩；6—9日，暴雨集中在柳江、桂江、賀江。從6日起，暴雨中心東移。6—10日，北江全流域出現(xiàn)大范圍的強(qiáng)降雨，且后期北江降雨量級(jí)上比西江大。西江流域4日、6日分別有139個(gè)、98個(gè)站點(diǎn)日雨量大于100 mm，北江流域6日、7日、8日分別有108個(gè)、95個(gè)、117個(gè)站點(diǎn)日雨量超過(guò)100 mm。

6月2—10日，西、北江日雨量大于100 mm站點(diǎn)情況見表1。這次降雨的特點(diǎn)是范圍大，強(qiáng)度大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，累積降雨量大。降雨分布情況見圖1。

圖1 6月2—10日西、北江流域雨量分布示意

表1 2020年6月2—10日西、北江日雨量大于100 mm站點(diǎn)

2 洪水概況

此次洪水由3場(chǎng)降雨疊加而成:第1場(chǎng)，西江支流的柳江降雨把西江底水抬高;第2場(chǎng)，降雨造成西江支流的柳、桂江洪峰疊加;第3場(chǎng)降雨造成北江來(lái)水補(bǔ)充，西北江洪峰幾乎同時(shí)到達(dá)三角洲。

2.1 西江

6月2日起，柳江、桂江及西江干流相繼出現(xiàn)漲水過(guò)程。柳江象州站于6日17:20出現(xiàn)19 080 m3/s的洪峰流量，武宣站7日5:00出現(xiàn)洪峰23 700 m3/s。郁江貴港站6日23：00出現(xiàn)1 890 m3/s的洪峰流量，大湟江口7日20:00出現(xiàn)24 200 m3/s的流量，之后大湟江口一直維持較高水位，流量變動(dòng)不大。蒙江太平站于8日8：00出現(xiàn)747 m3/s的洪峰流量，桂江京南電站于8日20點(diǎn)出現(xiàn)11 300 m3/s的洪峰流量，賀江南豐站于8日5:00出現(xiàn)3 400 m3/s的洪峰流量，梧州站于9日4:00出現(xiàn)34 900 m3/s左右的洪峰流量，按照合成流量及洪水傳播時(shí)間(梧州到高要傳播時(shí)間為15 h左右)，西江干流高要站(肇慶市端州區(qū))應(yīng)該于9日19:00左右出現(xiàn)37 800 m3/s的洪峰流量，但受北江頂托及天文大潮影響，高要洪峰延遲。10日18:00，高要站出現(xiàn)9.08 m的洪峰水位，相應(yīng)流量為38 500 m3/s，超5年一遇。

西江三角洲入口控制站馬口水文站(佛山市三水區(qū))水位從0.98 m(6 月3 日8：00)起漲，6 月10 日19：25 出現(xiàn)6.66 m 洪峰水位(警戒水位7.5 m)，相應(yīng)流量為38 200 m3/s，超5年一遇。

2.2 北江

北江韶關(guān)站于9日15:00出現(xiàn)52.96 m的洪峰水位，同時(shí)支流滃江、連江水位不斷上漲，使得飛來(lái)峽站于10日9:00出現(xiàn)13 200 m3/s的洪峰流量。此外，潖江大廟峽站(清遠(yuǎn)市佛岡縣石角鎮(zhèn))出現(xiàn)超歷史實(shí)測(cè)最大洪水：6月7日19：45出現(xiàn)52.13 m的洪峰水位、相應(yīng)流量為2 040 m3/s，超50年一遇(實(shí)測(cè)歷史最高水位52.10 m，流量1 860 m3/s，2013年5月)。北江干流石角站于10日17時(shí)出現(xiàn)10.34 m的洪峰水位、相應(yīng)流量為14 200 m3/s，近10年一遇。

此外，綏江四會(huì)站9日14:00出現(xiàn)2 060 m3/s的洪峰流量。北江三角洲入口控制站三水水文站(佛山市三水區(qū))水位從0.98 m(6 月3 日8：00) 起漲，6 月10 日20：00出現(xiàn)6.98 m 洪峰水位(警戒水位7.5 m)，相應(yīng)流量為12 100 m3/s，超10年一遇。

西、北江流域主要站點(diǎn)分布如圖2所示，西、北江主要控制站起漲、洪峰水位見表2。

3 水文情況分析

“20.6”洪水具有雙江發(fā)洪、退水慢、超警站點(diǎn)多、漲率大、流速大、受水利樞紐調(diào)度影響等特點(diǎn)。

3.1 雙江發(fā)洪

這場(chǎng)洪水首先是由西江開始起漲，后北江洪水疊加，造成雙江發(fā)洪。6月2日開始，西江上游水勢(shì)上漲，受西江來(lái)水影響，經(jīng)過(guò)思賢滘調(diào)節(jié)，馬口、三水站同時(shí)起漲。6月6日，北江上游水勢(shì)上漲。此時(shí)西江洪水仍處在快速上漲期，兩江洪水疊加，又遇下游天文大潮頂托(6月6日為農(nóng)歷4月15日)，三角洲河道水位長(zhǎng)時(shí)間處于中高洪水位。

由圖3可見，2020年6月2—7日，思賢滘流量基本上處于西過(guò)北，流量為負(fù)；6月7日晚開始，由于北江水迅速上漲，思賢滘流量處于北過(guò)西，流量為正。而2017年7月的洪水，為典型的西江發(fā)洪，北江來(lái)水影響甚微，所以思賢滘流量一直為負(fù)數(shù)。

3.2 退水慢，超警站點(diǎn)多

受上游來(lái)水補(bǔ)充、天文大潮等影響，西江梧州站自出現(xiàn)洪峰水位后維持在高水位運(yùn)行，退水十分緩慢，超警戒水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)127 h。上游武宣站超警戒時(shí)間長(zhǎng)達(dá)144 h。

圖2 西、北江流域主要站點(diǎn)分布示意

表2 西、北江主要控制站起漲、洪峰水位

圖3 思賢滘崗根站流量過(guò)程線示意

北江清遠(yuǎn)站超警戒時(shí)間長(zhǎng)達(dá)26 h。石角站流量大于1 2000 m3/s的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)141 h。

該次洪峰到達(dá)西北江三角洲時(shí)，適逢農(nóng)歷19日，仍處于天文大潮期，對(duì)洪峰水位有一定的頂托作用，馬口、三水站長(zhǎng)時(shí)間保持較高水位。其中馬口站水位流量超過(guò)34 000 m3/s(達(dá)洪水藍(lán)色預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)漲水時(shí)水位5.6 m，退水時(shí)水位6.1 m)時(shí)間達(dá)76 h。北江三水站流量超過(guò)11 000 m3/s(達(dá)洪水黃色預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)水位為6.6 m)時(shí)間達(dá)43 h，北江三水站流量超過(guò) 10 000 m3/s(達(dá)洪水藍(lán)色預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)水位為5.85 m)時(shí)間達(dá)81 h。

北江來(lái)水使得三角洲北江沿線站點(diǎn)多個(gè)站點(diǎn)超警。其中佛山市三水區(qū)海豐村站水位超7.5 m(群眾撤離水位)時(shí)間達(dá)46 h，超3.1 m(進(jìn)村道路被淹)將近9 d(6—15日)。佛山市出現(xiàn)5個(gè)超警戒水位的站點(diǎn)。中山市出現(xiàn)超警戒水位站點(diǎn)的有1個(gè)。三角洲主要江河站點(diǎn)的洪潮水位見表3。

表3 三角洲主要江河站點(diǎn)洪潮水位 m

3.3 漲率大，流速大

從6—10日的4 d里，三水、馬口站水位漲幅均超過(guò)4 m，24 h最大漲幅達(dá)1.64 m。1 h最大漲率達(dá)0.19和0.24 m，大于“08.6”西北江大洪水每小時(shí)最大漲率0.12 m[1]。

馬口站實(shí)測(cè)最大單點(diǎn)流速為3.81 m/s，三水站實(shí)測(cè)最大單點(diǎn)流速為3.13 m/s。

3.4 受水利樞紐調(diào)度影響

如圖4所示，6月2—10日，西江上游武宣站出現(xiàn)3個(gè)洪峰。而武宣站下游的大湟江口站期間只出現(xiàn)兩個(gè)洪峰，6月8日后大湟江口站水位一直保持平穩(wěn)，這主要受位于武宣站和大湟江口之間的大藤峽水利樞紐的調(diào)度影響，大藤峽水利樞紐在此次洪水中起到了削峰的作用。

同時(shí)，北江水利樞紐積極調(diào)度。其中飛來(lái)峽自9日11:00起，逐步加大出庫(kù)流量，恢復(fù)敞泄。石角站上游大燕河(龍瀝站)9日晚上開始分洪，同時(shí)，北江下游西南水閘和蘆苞水閘自10日下午起，按290 m3/s的流量分洪。北江水利樞紐的聯(lián)合調(diào)度為削減下游三水站的洪峰流量起到了重要作用。

圖4 武宣、大湟江口、大藤峽水位過(guò)程線示意

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)本次洪水的分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于三角洲洪水，預(yù)報(bào)的難點(diǎn)有：水位流量關(guān)系曲線的定線以及分流比的確定。此外，地方對(duì)水文情報(bào)預(yù)報(bào)提出了新的要求，而此次上游水庫(kù)樞紐的調(diào)度，增加了三角洲站點(diǎn)預(yù)報(bào)的難度，因此提出以下建議：

1)近年來(lái)，西、北江及三角洲的水文情勢(shì)及河道狀況發(fā)生了較大的變化[1-9]，直接影響到河道斷面的水位流量關(guān)系曲線的變化。以馬口和三水兩站的斷面變化為例，1996—1999年與1988年前的綜合曲線相比較，相同的流量下，水位顯著下降[10]。因此在預(yù)報(bào)過(guò)程中由洪峰流量反推洪峰水位時(shí)，水位流量關(guān)系曲線的選擇至關(guān)重要。一方面，要根據(jù)近些年的資料重新制定三水、馬口站的綜合曲線，另一方面，由于每場(chǎng)洪水的特性不同，在實(shí)際預(yù)報(bào)工作中，要根據(jù)每場(chǎng)洪水的實(shí)測(cè)資料定線，以免引起洪峰水位預(yù)報(bào)的較大偏差。

2)加強(qiáng)河道分流比的研究。隨著河床及上游來(lái)沙的變化，西、北江干流水道不同年代就有不同的分流比[11-14]。通過(guò)資料分析，20世紀(jì)90年代之后，至2010年，馬口、三水站分流比出現(xiàn)減少(增長(zhǎng))的變化趨勢(shì)，西江水更多地流入北江。東海水道與西海水道的分流比也出現(xiàn)較大變化，西江水增加水量輸入東海水道[10]。目前，三角洲下游河道站點(diǎn)的預(yù)報(bào)方法仍采用與三水、馬口站洪峰水位相關(guān)的相關(guān)圖法。建議加強(qiáng)近10 a西、北江及三角洲河道分流比的變化研究，有利于提高三水、馬口站預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度，也可據(jù)此預(yù)報(bào)下游站點(diǎn)的洪峰流量、最大流速(流量、流速等相關(guān)要素與險(xiǎn)工險(xiǎn)段的防御密切相關(guān))，與相關(guān)圖法相互印證。

3)從本場(chǎng)洪水來(lái)看，地方較為關(guān)心退水預(yù)報(bào)，即出現(xiàn)洪峰過(guò)后多長(zhǎng)時(shí)間水位能退到某種標(biāo)準(zhǔn)以下，需在以后工作中加強(qiáng)退水預(yù)報(bào)的分析及總結(jié)工作。

4)能及時(shí)接收上游水利樞紐調(diào)度資料對(duì)下游三角洲站點(diǎn)的預(yù)報(bào)工作十分重要，建議加強(qiáng)與上游水利樞紐的溝通，實(shí)現(xiàn)信息共享。