閶江流域祁門站“20.7.7”暴雨洪水分析

劉開春

(黃山水文水資源局，安徽 黃山 245000)

1 概況

1.1 自然地理特征

祁門水文站位于皖南山區(qū)，地貌以山地丘陵為主，中山、低山、丘陵、山間盆地和狹窄的河谷平畈相互交織，呈網(wǎng)狀分布。地勢(shì)北高南低，是除新安江流域外，黃山局轄區(qū)另一個(gè)較大的暴雨閉合區(qū)，流域內(nèi)河溪眾多水利資源豐富，現(xiàn)植被覆蓋率為76.70%。

本流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，無霜期長(zhǎng)，雨量充沛。暴雨類型主要有鋒面型暴雨，低壓型暴雨，臺(tái)風(fēng)外圍型暴雨和對(duì)流單體形暴雨，其中以鋒面型和低壓型暴雨居多，降水強(qiáng)度大，雨量集中，4月～7月雨量約占年總量60%，降水的年際年內(nèi)分配極不均勻。

1.2 測(cè)站概況

大洪水發(fā)源于安徽省祁門縣大洪嶺深處，稱柏溪河，向南流經(jīng)祁門縣城，匯金字牌河，河道轉(zhuǎn)向東南，稱大洪水。流域水系及站點(diǎn)分布見圖1。

圖1 祁門水文站流域水系及站點(diǎn)分布圖

祁門水文站是大洪水上的基本水文站，位于祁門縣城下游祁山鎮(zhèn)黎明村，地理坐標(biāo)東經(jīng)117°41′49″，北緯29°50′28″。設(shè)于2015年1月，流域面積382 km2。該站上游有大洪嶺、聯(lián)楓、北坑、金字牌四個(gè)雨量站。

2 雨情

2.1 降水過程

7月2日8時(shí)至13日8時(shí)，閶江流域普降大到暴雨，部分地區(qū)大暴雨到特大暴雨。各站降水統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 “20.7.7”洪水各站逐日降水量表 單位：mm

本輪降雨過程共分三個(gè)階段：

第一階段：7月2日8時(shí)～6日8時(shí)。7月2日10時(shí)開始流域普遍降雨、連綿不斷，先后于2日11～21時(shí)、3日7～11時(shí)、4日8～13時(shí)、5日6～12時(shí)發(fā)生4次強(qiáng)降水，最大小時(shí)降水量達(dá)到45.0 mm。面雨量站大洪嶺、聯(lián)楓、祁門、北坑、金字牌累計(jì)降水量分別是318.5 mm、329.0 mm、252.5 mm、228.5 mm、253.0 mm，采用加權(quán)法計(jì)算得到流域平均降水量為282.0 mm。

第二階段：7月6日8時(shí)～8日8時(shí)。該階段降水量大且非常集中，主要降水出現(xiàn)在7日5時(shí)～10時(shí)，最大1小時(shí)降水量達(dá)到55.0 mm，最大3小時(shí)降水量達(dá)到124.0 mm，最大6小時(shí)降水量達(dá)到169.5 mm。面雨量站大洪嶺、聯(lián)楓、祁門、北坑、金字牌累計(jì)降水量分別是155.0 mm、188.0 mm、262.5 mm、158.0 mm、214.0 mm，采用加權(quán)法計(jì)算得到流域平均降水量為203.3 mm。

第三階段：7月8日8時(shí)～13日8時(shí)。該階段雨勢(shì)漸弱，大都小雨綿綿，僅個(gè)別站偶有較大降水，最大1小時(shí)降水量為大洪嶺的34.5 mm。5日內(nèi)面雨量站大洪嶺、聯(lián)楓、祁門、北坑、金字牌累計(jì)降水量分別是128.5 mm、91.5 mm、87.0 mm、94.5 mm、75.0 mm。采用加權(quán)法計(jì)算得到流域平均降水量為87.7 mm。

2.2 暴雨分析

(1)降水時(shí)間長(zhǎng)、總量大。本次降水時(shí)間長(zhǎng)達(dá)11 d，持續(xù)的強(qiáng)降水導(dǎo)致大洪嶺站、聯(lián)楓站、祁門站、北坑站、金字牌站累計(jì)降水量分別為602.0 mm、608.5 mm、602.0 mm、481.0 mm、542.0 mm，占各站年降水量的比例均超過20%。

(2)降水時(shí)間分配不均。本次降水連綿持續(xù)十余天，多是過程性降水，先后出現(xiàn)5次流域性暴雨和兩次較強(qiáng)降水。

(3)降水空間分布不均。本次降水第一階段大洪嶺、聯(lián)楓兩站較大，祁門、北坑、金字牌三站較??；第二階段祁門、金字牌站較大，大洪嶺、聯(lián)楓、北坑站較??；第三階段降水量大洪嶺、聯(lián)楓較大，祁門、北坑、金字牌較小。

(4)降水集中，降水強(qiáng)度大。7月7日本次降水流域各站均有短時(shí)強(qiáng)降水，其中祁門站降水強(qiáng)度最大，最大1、2、3小時(shí)降水量均排歷史第二位，最大6小時(shí)降水量為歷史第一位。

3 水情

3.1 洪水過程

6月下旬流域內(nèi)發(fā)生過一次較大的降水過程，流域平均降水量達(dá)110.5 mm，形成了“20.6.28”洪水。7月2日10時(shí)20分流域開始普降大雨，由于土壤含水量仍然較大，降水損失量小，匯流速度快，“20.6.28”洪水也未完全退去，在降水出現(xiàn)后11時(shí)18分河水迅速上漲，起漲水位109.18 m。受第一階段第一輪降水影響，3日0時(shí)48分到達(dá)第一個(gè)洪峰，洪峰水位111.68 m，漲幅2.50 m。到3日8時(shí)24分洪水漸漸退至111.23 m，受第一階段第二輪降水影響河水變退為漲，3日14時(shí)整到達(dá)第二個(gè)洪峰，洪峰水位112.44 m，漲幅1.21 m。到4日9時(shí)整洪水退至110.25 m，受第一階段第三輪降水影響，河水又變退為漲，4日17時(shí)整到達(dá)第三個(gè)洪峰，洪峰水位112.82 m，漲幅2.57 m。到5日6時(shí)24分洪水退至110.60 m，受第一階段第四輪降水影響，河水又變退為漲，5日17時(shí)12分到達(dá)第四個(gè)洪峰，洪峰水位111.65 m，漲幅1.05 m。

6日21時(shí)18分洪水退至110.26 m，受第二階段降水影響河水開始快速上漲，因?yàn)榇舜尉植勘┯曛行木驮谄铋T縣城周圍，祁門水文站附近，所以在7日9時(shí)25分造峰雨結(jié)束后，10時(shí)18分到達(dá)第五個(gè)洪峰，也是本次洪水的主峰，洪峰水位116.61 m，漲幅6.35 m。洪峰僅持續(xù)10余分鐘后，急速回落，受上游降水量減少的影響，至8日12時(shí)24分洪水水位下降5.82 m，退至110.79 m。

8日下午流域普降大雨局部暴雨，河水停止下降轉(zhuǎn)而上漲，20時(shí)48分到達(dá)第六個(gè)洪峰，洪峰水位111.40 m，漲幅0.69 m。到10日11時(shí)30分水位下降1.59 m，退至109.81 m。10日下午北坑、金字牌至祁門方向?yàn)橹杏辏蠛閹X、聯(lián)楓再降暴雨，河水再次上漲，11日1時(shí)12分到達(dá)第七個(gè)洪峰，洪峰水位110.64 m，漲幅0.83 m。至此之后流域再無較大降水，洪水于14日7時(shí)30分水位退至109.18 m。完整的水位過程見圖2。

圖2 “20.7.7洪水”水位過程線圖

3.2 洪水分析

(1)洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。本次洪水過程從7月2日開始起漲到7月14日退平，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)14天。

(2)洪峰數(shù)量多。受暴雨時(shí)斷時(shí)續(xù)的影響，本次洪水形成了六個(gè)副峰，一個(gè)主峰的“一水七峰”的少有現(xiàn)象。

(3)主峰水位高、流量大。本次洪水洪峰水位116.61 m、洪峰流量1500 m3/s，均為2015年設(shè)站以來的最高水位、最大流量，也是調(diào)查年份1983年以來的最高水位、最大流量。

(4) 洪水總量。本次洪水總量達(dá)到2.016×108m3，接近祁門水文站全年徑流總量的1/3。

(5)徑流系數(shù)大。“20.6.28洪水”還未完全退去“20.7.7洪水”就接踵而至，此時(shí)土壤含水量十分充足，堰塘庫(kù)壩已蓄滿，致使“20.7.7洪水”徑流系數(shù)較大，為0.926。

(6)漲率大。本次洪水主峰于6日21時(shí)18分開始起漲，7日10時(shí)18分到達(dá)峰頂，最大漲率1.11 m/h，平均漲率0.57 m/h。

4 結(jié)語(yǔ)

以上分析的各項(xiàng)水文數(shù)據(jù)表明，大洪水河祁門水文站“20.7.7”洪水是一場(chǎng)較大的暴雨洪水。本次暴雨洪水是典型的局地特大暴雨形成的區(qū)域大洪水，具有降水量大、降水強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、洪水漲率大、流速大、破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)。為今后祁門縣城防汛提供了科學(xué)依據(jù)，為保證沿河人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展打下基礎(chǔ)。