冻芳芳
(江西省水文局,江西 南昌 330002)
2010年6月中下旬,受西南暖湿气流与弱冷空气遭遇、交绥影响,信江流域出现范围广、强度大、历时5天的强降雨过程。受强降雨影响,信江发生约50年一遇的大洪水,一级支流白塔河发生近百年一遇的超历史洪水。该次暴雨洪水强度大且来势迅猛,给人民群众生命财产造成巨大损失,交通、水利、通信、电力等基础设施损毁严重。
信江流域位于江西省东北部,发源于浙赣边界玉山县三清乡平家源。流域地势东南高西北低,山区占40%,丘陵占35%,平原占25%。信江自发源地向南流称金沙溪,穿过七一水库,南经棠梨山、双明等地,在玉山县城到上饶市称为玉山水,自上饶市入丰溪河后始称信江。流域内水系发达,流域内面积大于300 km2的支流有12条,大于1 000 km2的支流有3条。
信江流域降水丰富,流域上游多年平均降水量约1 700 mm,在闽赣交界铅山河上游最大可达2 150 mm。其中铅山南面武夷山一带为著名的暴雨区,中游南部山区约2 000 mm,下游约1 600 mm。多年平均径流深上游约1 100 mm,武夷山主峰附近可达1 500 mm,中游南部山区约1 400 mm,下游约800 mm。信江的洪水多由暴雨形成,4~6月份暴雨最为集中,年最大洪峰多出现在5、6月份。梅港水文站为信江流域控制站,集水面积15 535 km2,河道长359 km,占信江流域(大溪渡以上流域集水面积)的97.4%。洪水多发期,梅港站以上干流来水往往与右岸信江一级支流白塔河遭遇,形成流域大洪水。
2010年6月中旬以来,南方冷空气活动较强,加上暖湿气流相对稳定,冷暖交汇势力较强,受西南暖湿气流与弱冷空气的共同影响,16~20日,江西省大面积开始降暴雨到大暴雨,局部特大暴雨。
信江流域2010.06暴雨从6月16日开始至6月20日结束,历时5天。信江流域平均降雨量346 mm,最大日面雨量130 mm,出现在19日,点最大降雨量为上饶市铅山县武夷山镇徐家厂站702 mm,资溪县柏泉站672 mm次之。此次暴雨过程中,最大1 h降雨量为资溪县港口站72 mm,最大6 h降雨量为资溪县柏泉站187 mm,最大12 h降雨量为资溪县柏泉站278 mm,最大24 h降雨量为资溪县柏泉站441 mm。信江流域2010.06暴雨逐日面雨量见图1。经分析,过程累积降雨量大于300 mm的笼罩面积[1]约占信江流域面积的59%,降雨量大于400 mm的笼罩面积约占15%,降雨量大于500 mm的笼罩面积约占4%,全流域过程累积降雨量均在100 mm以上。
此次暴雨过程遍布全流域,暴雨中心位于信江中下游,其中支流白塔河是暴雨最集中的地区,其过程降雨量基本都在400 mm以上。
图1 信江流域2010.06过程逐日面雨量图
(1)暴雨覆盖面积广。降雨量300 mm以上的笼罩面积占信江流域面积的59%,降雨量大于400 mm的笼罩面积约占15%,降雨量大于500 mm的笼罩面积约占4%。
(2)降雨历时长。16~20日持续降雨,历时5天。
(3)暴雨强度大,过程雨量大。本次暴雨过程中,柏泉站最大24 h降雨量441 mm,为该站1958年有记录以来最大值,经频率分析约为百年一遇。
受强降雨影响,信江控制站梅港站6月17日8时起涨,起涨水位19.08 m,相应流量680 m3/s,至21日0时30分洪峰水位29.82 m,涨幅10.74 m,低于1952年建站以来实测最高水位(29.84 m、1998年6月23日)0.02 m,洪峰流量13 800 m3/s,超过最大流量(13 600 m3/s,1955年6月22日)200 m3/s。 本次洪水次洪总量为44.8亿m3,径流深288 mm,径流系数0.83。
信江支流白塔河柏泉站19日21时洪峰水位161.10 m,超1976年历史最高水位(160.42 m)0.68 m;圳上站19日19时洪峰水位80.88 m,超1992年最高水位(79.04 m)1.84 m;耙石站从17日8时起涨,起涨水位29.04 m,至20日9时水位35.23 m,涨幅6.19 m,超过1957年建站以来实测最高水位(34.13 m)1.10 m。 对耙石站本次洪水进行频率分析,接近百年一遇。
由以上分析,信江流域2010.06暴雨洪水主要特征为:降雨来势猛、时空分布与组成恶劣,造成信江干流洪水与主要支流白塔河百年一遇超历史洪水遭遇,形成大洪水。经频率分析,信江流域2010.06暴雨洪水约为50年一遇[2]。
信江流域1998.06暴雨洪水降雨自6月12日开始,至23日结束,过程流域平均降雨量794 mm,历时12天,最大日面雨量139 mm,出现在6月13日。
对比分析两次暴雨过程特点如下:
(1)2010.06暴雨总量小于1998.06暴雨。2010.06暴雨过程累积降雨346 mm,小于1998.06过程降雨794 mm,但1998.06降雨历时较长,是2010.06暴雨历时的2.4倍。
(2)2010.06降雨过程是连续的,最大1日降雨发生在6月19日,面雨量130 mm;1998.06降雨过程出现多次间隔,最强降雨出现在前期,最大一日降雨出现在6月13日,而梅港站最大流量、最高水位分别出现在6月17日18时和23日7时。1998.06降雨的不连续,影响了洪峰流量的量级小于2010.06洪水过程。
(3)2010.06暴雨中心位于中下游,特别是下游支流白塔河超记录暴雨,推动了高峰量大洪水的形成,而1998.06暴雨中心位于中上游,信江干流梅港站与支流白塔河耙石站的组合洪峰流量1998.06洪水小于2010.06洪水。
1998.06 洪水信江梅港站6月12日14时起涨,起涨水位19.12 m,15日5时出现洪峰,洪峰水位29.54 m。 由于1998.06暴雨过程的不连续,梅港站多次出现洪峰。23日6时出现本次洪水过程最高水位29.84 m,相应流量12 600 m3/s,而最大流量出现在6月16日1时13 300 m3/s,相应梅港站水位29.72 m。
信江梅港站2010.06洪水与1998.06洪水过程见图3所示,对比两次洪水过程如下:
(1)2010.06洪水由于降雨时空分布造成干流洪水与支流白塔河洪水遭遇。支流白塔河控制站耙石站6月20日9时洪峰水位较1998年6月22日实测最高水位高1.10 m,白塔河全流域洪水级别接近百年一遇。
(2)梅港站2010年6月21日0时30分实测洪峰流量13 800 m3/s,超过实测最大1955年的13 600 m3/s和1998年的13 300 m3/s。 经分析,1998.06洪水频率约为30年一遇,2010.06洪水频率约为50年一遇,比1998年洪水高一个洪水量级。
图2 信江梅港站2010.06洪水与1998.06洪水过程线图
2010年6月中下旬,信江流域发生高强度、长历时暴雨,其中支流白塔河柏泉站最大24 h降雨量超历史纪录最大值。受强降雨影响,信江流域发生1952年建站以来第二大洪水,支流白塔河发生超历史洪水。由以上分析,信江干流洪水与支流白塔河超历史洪水遭遇,是造成信江流域2010.06大洪水的主要原因,也是本次洪水成因的主要特点。本文分析了造成这场大洪水的降雨和洪水特性,可为信江流域的防洪、流域规划、地方城建等提供宝贵可靠的水文资料,有助于进一步认识信江流域的气象水文特性,提高水文预报精度,对今后的防汛工作亦有重要的参考价值。
[1]芮孝芳.水文学原理[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[2]林三益.水文预报[M].北京:中国水利水电出版社,2001.