姚江流域 “20120617”暴雨洪水分析

李文杰,許 潔,王 穎

(寧波市水文站,浙江 寧波 315016)

1 流域及雨量、水位站點(diǎn)概況

姚江流域?qū)兖饔?位于東南沿海浙江省東北部,北瀕杭州灣,西臨曹娥江,南踞四明山,東沿甬江。姚江是甬江2大主流之一,其水系為一個(gè)復(fù)合狀水系,干流右側(cè)為山區(qū)性河流,由西南向北偏東注入干流,呈梳狀分布,左側(cè)為平原河網(wǎng),多由西北向南偏東注入干流,呈扇狀分布。姚江從浙東四明山脈出,北偏西行,至上虞市永新鎮(zhèn)新江口,右折北偏東行,至余姚市馬渚鎮(zhèn)曹墅橋,再次右折東偏南行,至余姚城區(qū),出城后東偏南行,經(jīng)蜀山大閘、姚江大閘,在寧波市三江口匯入甬江入東海[1]。流域總面積3 008 km2,干流長(zhǎng)107.4 km,流域內(nèi)共有國(guó)家雨量站14個(gè),主要河道水位站3個(gè)、排澇閘2座。姚江流域各雨量、水位、水文站分布情況見圖1。

圖1 姚江流域及各雨量、水位站分布圖

姚江流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),四季分明,溫暖濕潤(rùn),陽(yáng)光充足,雨量豐沛。冬季受北方冷高壓氣團(tuán)控制,以晴冷干燥天氣為主,春季太平洋暖濕氣流增強(qiáng),并經(jīng)常與冷空氣相遇,雨水增多,春末夏初的6月,暖濕氣流在長(zhǎng)江中下游一帶停滯,冷暖空氣相持,陰雨天氣較多,即梅雨季,7—9月全境處于太平洋副熱帶高壓控制下,天氣晴熱少雨,易成伏旱,同時(shí)太平洋熱帶氣旋活躍,往往帶來狂風(fēng)暴雨和暴潮[1]。梅汛期和臺(tái)汛期雨量是該流域年內(nèi)雨量分配的2個(gè)高峰,也是洪澇和風(fēng)暴潮災(zāi)害的主要發(fā)生期,本場(chǎng)暴雨就屬于梅雨期降水。

2 暴 雨

2.1 暴雨成因及災(zāi)害概述

此次暴雨是由于受低壓倒槽影響造成,降水開始于6月17日上午,至18日傍晚基本結(jié)束。強(qiáng)降雨導(dǎo)致部分地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇,局部災(zāi)情較重。據(jù)統(tǒng)計(jì),余姚市、慈溪市、江北區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)等6個(gè)縣 (市、區(qū))68個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度受災(zāi),農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)2.96萬hm2(44.36萬畝),其中農(nóng)作物成災(zāi)面積2.74萬hm2(41.13萬畝),直接經(jīng)濟(jì)損失2.76億元,其中農(nóng)林牧漁業(yè)損失2.31億元,強(qiáng)降雨還導(dǎo)致部分排澇不暢地塊的村 (居)民房及企業(yè)受淹,全市發(fā)生10余起小型塌方、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,部分堤防、護(hù)岸、灌溉設(shè)施等水利設(shè)施受損,個(gè)別在建山塘因溢洪導(dǎo)致壩腳沖毀,出現(xiàn)局部險(xiǎn)情。

2.2 暴雨分析

2.2.1 暴雨時(shí)程分布

此次暴雨降水時(shí)段較長(zhǎng)且雨量大,降水主要集中在17日下午至18日上午,以姚江流域國(guó)家雨量站臨山站為例,雨量過程見圖2,各時(shí)段最大降水量見表1。

圖2 臨山雨量站 “20120617” 暴雨雨量時(shí)間分配圖

表1 臨山站 “20120617”暴雨各時(shí)段最大降水量統(tǒng)計(jì)表

從表1中可以看出,本次暴雨主要集中在24 h內(nèi),最大24 h雨量占過程雨量的93.0%,且雨量過程呈雙峰型,這種雨型更易發(fā)生塌方、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)防洪也不利。

2.2.2 暴雨空間分布

降雨面上分布,北部大于南部,東部沿海大于西部山區(qū),暴雨主要分布在姚江流域的余姚市、慈溪市、江北區(qū)和鎮(zhèn)海區(qū)。姚江流域內(nèi)各雨量站過程雨量統(tǒng)計(jì)見表2,過程降水量等值線見圖3。

圖3 姚江流域 “20120617”暴雨等值線圖

表2 姚江流域各代表雨量站過程雨量統(tǒng)計(jì)表 mm

由表2可知,姚江流域14個(gè)代表站中,5個(gè)站過程雨量超過200 mm,占總站數(shù)的35.7%,12個(gè)站雨量在150 mm以上,占總站數(shù)的85.7%。最大雨量站點(diǎn)為臨山站,過程雨量 (16—18日)為291.0 mm,最小過程雨量為皎口水庫(kù)站120.0 mm,經(jīng)計(jì)算姚江流域過程面雨量為201.4 mm。

2.2.3 暴雨特點(diǎn)及強(qiáng)度分析

本次暴雨具有以下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)量大面廣。本場(chǎng)暴雨中心覆蓋整個(gè)姚江流域,暴雨中心覆蓋面積達(dá)到3 000多平方公里。整個(gè)姚江流域過程面雨量達(dá)到201.4 mm,排在歷史有記錄以來的第二位,僅次于1997年的241.4 mm。對(duì)姚江流域北部平原區(qū)來說,該區(qū)域處在降水低值區(qū),發(fā)生如此大降雨實(shí)屬罕見[2]。

(2)雨型惡劣。本場(chǎng)暴雨不但雨量大,雨型也很惡劣,從臨山站雨量過程可知,雨型呈雙峰型,這種雨型的前一個(gè)峰容易使下墊面土壤含水率達(dá)到飽和狀態(tài),土壤結(jié)構(gòu)松散,第2個(gè)雨峰到來時(shí),就容易發(fā)生塌方、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)防洪也不利。

(3)降雨強(qiáng)度大。本場(chǎng)暴雨國(guó)家站中最大站點(diǎn)臨山站,實(shí)測(cè)最大24 h雨量達(dá)到270.5 mm,刷新了該站有記錄以來最大24 h雨量歷史新記錄;最大12 h雨量為171.5 mm,僅次于1966年的191.0 mm,列歷史第2位;最大3 h、最大6 h雨量均列設(shè)站以來歷史第2位。經(jīng)計(jì)算分析,本場(chǎng)暴雨臨山站最大24 h雨量重現(xiàn)期超50 a一遇,最大12 h雨量重現(xiàn)期超20 a一遇。

3 洪 水

由于本場(chǎng)暴雨雨量較大,姚江流域各河網(wǎng)最高水位普遍接近或超過保證水位。其中上游遙測(cè)水位站永思橋站最高水位超過2002年建站以來歷史最高水位,達(dá)3.62 m(1985國(guó)家高程基準(zhǔn),下同);余姚 (上)站最高水位達(dá)2.72 m,超過保證水位0.32m,為該站1962年建站以來第4高水位;丈亭站最高水位達(dá)42.39 m,超過保證水位0.09 m,為該站1959年建站以來第4高水位;姚江大閘站6月19日00:05出現(xiàn)最高水位2.19 m,接近保證水位。各水位代表站本場(chǎng)洪水水位過程見圖4,各站最高水位與歷史年 最高水位對(duì)比見表3。

表3 各水位代表站最高水位與歷史年最高水位對(duì)比表

圖4 姚江流域 “20120617”暴雨各代表站水位過程圖

由于上游來水較大,各河網(wǎng)都進(jìn)行了積極搶排,但由于水量較大,加上姚江流域大部分為平原區(qū),水位回落緩慢。姚江流域主河道中游蜀山大閘一直開閘往下游排水,洪峰流量出現(xiàn)在6月18日23:53,為460 m3/s;下游姚江大閘開閘放水,由于下游為感潮河段,受潮水影響,只能根據(jù)潮汐情況間斷開閘排水,從17—23日,共排水1.795億m3,占整個(gè)梅雨期排水總量的75%。蜀山大閘流量過程見圖5,姚江大閘排水量統(tǒng)計(jì)見表4。

圖5 蜀山大閘 “20120617”暴雨洪水流量過程圖

4 結(jié) 語

“20120617”暴雨是姚江流域一場(chǎng)比較特殊的梅汛期暴雨,它具有量大面廣、雨型惡劣、降雨強(qiáng)度大等特點(diǎn),該流域內(nèi)國(guó)家基本雨量站臨山站實(shí)測(cè)最大24 h雨量刷新該站建站歷史新記錄。強(qiáng)降雨導(dǎo)致整個(gè)流域水位猛漲,姚江上游永思橋水位站實(shí)測(cè)最高水位超過該站歷史最高水位0.14 m,中游余姚、丈亭最高水位均列歷史最高水位的第4位,而且從歷史最高水位發(fā)生時(shí)間看,一般都發(fā)生在臺(tái)汛期,梅汛期發(fā)生如此大暴雨洪水實(shí)屬罕見。通過對(duì)本場(chǎng)暴雨洪水分析,使大家對(duì)該流域的暴雨洪水特點(diǎn)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),為今后防汛調(diào)度提供了決策依據(jù)。

[1]干鳳苗,王祥林,夏國(guó)團(tuán),等.姚江志 [M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2004.

[2]孫彭齡.1997年浙江汛期降水特征分析[J].浙江氣象科技,1998(2):23-25.