“2015 . 4”汉江上游暴雨洪水分析

◎张　楷　屈丽玮



“2015 . 4”汉江上游暴雨洪水分析

◎张楷①屈丽玮②

◆作者系陕西省水文水资源勘测局工程师

1　流域概况

1.1自然地理

汉江是长江的一级支流，发源于陕西省宁强县潘冢山，由西向东流经陕西的汉中、安康市，于白河县出陕西进入湖北，经襄樊折向东南，在武汉市汇入长江，全长1,577km。陕西境内属汉江上游，河长652km，集水面积54,783 km2，占全流域面积的31.0%。汉江上游北有秦岭山脉与干流平行，南界米仓山、大巴山。除汉中盆地等少量川道外，其余多以丘陵、坡地为主，洋县至安康段基本为V型峡谷及基岩山坡。

1.2河流水系及站网

汉江上游河流密布、水系发达、站网密集。集水面积在500 km2以上的支流有20多条，左岸有沮水河、褒河、胥水河、溢水河、酉水河、子午河、池河、月河、旬河、蜀河、金钱河等，均从北向南汇入汉江；右岸主要有玉带河、漾家河、濂水河、冷水河、牧马河、任河、岚河、黄洋河、坝河等。

汉江上游干流及其较大支流均设有水文站和雨量站，干流设有武侯镇、汉中、洋县、石泉、安康、白河6处水文站，上述支流均建有水文站和能够控制流域降水特点的雨量站。汉江上游河流水系及站网分布见图1。

图1　汉江上游河流水系站网图

1.3气象水文特征

汉江上游属于北亚热带季风气侯，具有北亚热带和暖温带两种气候特征，气候温和，雨量较为丰沛，流域内降水时空分布不均，年降水量的80%主要集中在5～10月，且多集中于7～9月。流域内雨区分布具有明显的地域性，右岸一般大于左岸，并由南向北递减，山区降水量大于盆地和川道。区域内有三个降水量高值区,宁强县铁锁关到南郑县喜神坝为米仓山高值区；东南部镇巴县渔渡坝、观音堂一带为大巴山高值区；第三高值区处于北部酉水河上游的华阳及子午河上游的佛坪、宁陕一带。降水量年际变化也比较大，最大年降水量可达最小年降水量的8倍。

2　暴雨分析

2.1降水过程及分布

2015年4月这次暴雨从1日2:00前后开始到20:00前后结束，整个降水过程持续约18个小时，降水主要时段集中在6:00～14:00，雨区主要分布于汉江上游汉中市和安康市西部地区，安康市东部雨量较小。汉江上游南郑、城固、洋县、佛坪、宁陕等地过程降水量超过50mm，其中南郑、城固、佛坪等县部分地区降水量超过100mm，最大降水南郑县小坝站，雨量为147.8mm，南郑县小南海站雨量为140.8mm；汉中市其他地方、安康西部雨量在20mm～50mm之间，安康市及以东地区降水量小雨20mm（本次过程降水分布见图2）。

图2　汉江上游汉中段2015年4月1日2：00—20：00雨量分布

2.2暴雨成因

从300hPa高空环流图上看，3月31 日20时，高纬度为两槽一脊型，巴湖东部和东北为低槽，蒙古西部为高脊，中低纬度在新疆南部到高原为低槽，青海东部到河套为高脊，河套以东气流较平直，高空急流处在40°N以北地区；4 月1日08时，高纬度系统基本稳定，中低纬度的低槽快速东移到青海中部到四川西部，槽前高脊移到河套及以东地区，低槽前部偏南风气流影响到陕西中南部，高空急流仍处在40°N以北地区；1日20时，青海低槽东移到青海与甘肃间，整个河套地区处在低槽前部的西南气流中，高空急流在山东北部。

从850hPa高空环流图上看，3月31日20时，巴湖和青海湖有低涡，朝鲜半岛有低槽维持，在陇东与陕南西部间有弱切变维持，从华南到华东有强的偏南风急流北上到长江中下游地区，在河套及以东地区有偏东风影响陕西大部地区，风速在4m/s～10m/s间；4月1日08时，巴湖低涡和青海低涡向南以东，青海低涡南压到四川北部到陇东南地区，低涡前部的偏南风急流加强，在川东北与陕南南部有辐合切变存在，同时，偏东风急流由华北南部向西到陕西西部地区，在陕西中部形成风速辐合偏南急流和偏东急流，风速均在12m/s～16m/s间；1日20时，从新疆南部到重庆南部为低压区，低压前部的偏南风急流向东移到河套以东河南境内，在陕西东南部仍有弱的辐合存在。

2.3暴雨特点

通过分析，本次暴雨过程呈现以下特点：

一是本次降水过程雨区范围大、但暴雨笼罩面积小。本次降雨覆盖整个汉江上游地区，雨量从小雨、中雨到大雨以及暴雨，但过程雨量超过50mm的暴雨覆盖区主要在南郑、城固、洋县、佛坪、宁陕等县，暴雨笼罩范围较小。

二是暴雨日出现时间提前，出现时间较早。汉江流域暴雨具有显著的季节性，一般6月中旬，副热带高压越过北纬20度，汉江流域处于副高西北边缘，开始出现暴雨，而2015年4月1 日2:00～20:00汉江流域上游出现雨量大于50mm监测站达82站，雨量大于100mm监测站达15站，暴雨日明显提前；据统计，本次降雨是1961年以来最早的区域性暴雨天气。

三是暴雨持续时间短、量级较大。本次整个降水过程持续约18个小时，主雨主要集中在8个小时左右，暴雨持续时间较短；但是有82处雨量监测站过程雨量超过50mm，15处监测站过程雨量超过100mm，监测最大过程雨量达到147.8mm，暴雨量级较大。

3　洪水分析

3.1洪水过程

根据资料分析，本次强降水过程致使汉江上游玉带河、沮水河、漾家河、褒河、喜神坝河、冷水河、胥水河、酉水河、子午河、牧马河等上游支流普遍出现历史同期较大洪水过程。漾家河元墩水文站1日15时出现最大流量851m3/s、喜神坝河江西营水文站1 日10时50分出现最大流量203m3/s的超警戒流量洪水过程，冷水河三华石水文站1日14时出现最大流量868 m3/s的超保证流量洪水过程，子午河两河口水文站1日20时18分出现最大流量878 m3/s的接近警戒流量洪水过程。

受支流洪水影响，汉江干流汉中水文站1日21时30分出现881 m3/s、洋县水文站2日7时20分出现1750 m3/s、黄金峡水文站2日11时出现2120 m3/s、石泉水文站2日14时出现2800 m3/s的最大洪峰流量（洪水过程见图3）。

图3　“2015.4”汉江上游代表站洪水过程

3.2洪水重现期分析

元墩站、江西营站、三华石站、两河口站采用各站建站以来年最大流量资料和调查的历史资料进行分析计算，4月1日元墩站、江西营站、三华石站出现的最大洪峰流量相当于5年一遇洪水，两河口站属于常遇洪水；上述干流各站出现的最大流量都属常遇洪水。

元墩站、江西营站、三华石站、两河口站采用建站以来汛前1.4月份出现的最大流量资料进分析计算，元墩站、江西营站、三华石站、两河口站洪峰流量值都是自建站有历史资料以来最大洪水；元墩站是自1958年有历史资料以来58年中最大洪水，重现期为超100年一遇洪水，次大洪峰出现在1973年4月流量539 m3/s。江西营站是自1963年有历史资料以来53年中最大洪水，重现期相当于100年一遇洪水，次大洪峰出现在1964年4月流量192 m3/s。三华石站是自1948年有历史资料以来68年中最大洪水，重现期为超100年一遇洪水，次大洪峰出现在1964年4月流量672 m3/s。两河口站是自1963年有历史资料以来53年中最大洪水，次大洪峰出现在1965 年4月流量708 m3/s。

3.3洪水特性

通过分析，本次洪水呈现出以下特点：

一是发生超警戒量级洪水出现时间早。陕西南部汉江流域春季和初夏季节洪水最早一般出

比1990年前水流速度总的趋势为减小，说明北洛河下游洪峰传播历时加长。

总之，河道泥沙淤积的发展使河道比降减小、洪水位抬升、水流速度减缓、漫滩水深加大、河道槽蓄量增加，从而增大了北洛河下游洪水的洪峰削减，延长了洪峰的传播历时。

5　结论

（1）北洛河是我国的多泥沙河流之一，北洛河下游是陕西省三门峡库区的组成部分，是三门峡水库的淹没区和影响区。分析和研究北洛河下游洪水洪峰削减规律及变化，对北洛河下游的防汛和治理有着重要意义，为编制北洛河下游洪水预报方案和各级领导指挥防汛工作提供了科学的依据。

（2）北洛河下游的洪水具有陡涨陡落和含沙量大的显著特性，往往多出现小水大沙的洪水过程，对河道的冲淤会带来一定的影响。北洛河下游的洪水主要出现在上世纪的70年代和90年代，80年代的洪水场次较小，特别是进入2000年以来，不但洪水出现的场次更少，而且洪水的量级亦较小。

（3）根据状头站和朝邑站的洪水资料分析认为，上世纪90年代前，状头～朝邑站的洪峰流量相关关系为Q朝＝0.480Q状+90.0，上世纪90年代以后，状头～朝邑站的洪峰流量相关关系为Q朝＝0.299Q状+172。上世纪90年代以来北洛河下游洪峰削减更大，洪峰传播历时也加长。

（4）北洛河下游泥沙淤积不断发展，止2013年，北洛河下游共淤积泥沙2.8581亿m3，且淤积的重心在北洛河下游的下段。随着泥沙淤积的发展，特别是上世纪90年代以来，漫滩洪水的滩面淤积严重，增大了北洛河下游洪水的洪峰削减，延长了洪峰的传播历时。陕西水利

（责任编辑：王剑）