李子星
(梧州水文中心,广西 梧州 543002)
梧州市位于广西东部,上游西面为云贵高原,北面有大苗山、猫儿山、越城岭;南面是十万大山、六万大山、大容山等。下游是富饶的粤港澳大湾区,防洪地位十分突出。流域西北高,东南低。属于湿热多雨的亚热带气候区,雨季长,雨量丰沛,分布不均匀。降雨主要集中在4~9月,影响降雨天气系统有锋面、低空急流、低窝切变线和热带气旋等,干湿季节明显。历年洪水主要发生在6~8月份,干流洪水与支流洪水遭遇叠加时,往往造成梧州水文站峰高量大、历时长等特点。
7月 6日~10日由于受到高空槽、低空急流、低窝切变线和地面弱冷空气共同影响,降雨集中在桂林、柳州和梧州蒙山县一带,降雨量25~50 mm 站点有 119 个,50~100 mm 站点有 203 个,100~200 mm站点有269个,200 mm站点有101个,最大2 d累计雨量有桂林灵川县永忠站415 mm 和柳州融安县沙木田站345.5 mm。降雨总趋势由柳州柳江逐渐向洛清江然后到桂林大溶江一带转移。11日~14日的降雨主要集中在桂林、柳州,和上场降雨基本重合但重点在桂林临桂,柳州融安一带。雨量25~50 mm 站点有 41 个,50~100 mm 站点有 285 个,100~200 mm 站点有 314 个,200 mm 站点有 80 个;最大 2 d 累计雨量桂林临桂区界牌岭站496 mm 和柳州融安县古益站262 mm。从以上数据来看这次暴雨强度大,暴雨移动方向是上游向下游逐渐加强,易抬高洪水,形成复式洪水。
梧州水文站属于珠江流域重要控制站,上游各条河流来水对梧州洪水会造成不同程度的影响。
红水河来水不大,两场降雨造峰量比较接近,迁江水文站 7月 10日 15:00 流量 8060 m3/s,15日22:00流量8090 m3/s,来水影响相对较小。
融江融水水文站 7月 7日 22:45 洪峰流量 9750 m3/s,9日16:30洪峰流量11 600 m3/s,后峰流量比前峰流量增多15%。支流三岔水文站7日23:04洪峰流量5360 m3/s,9日17:47洪峰流量4690 m3/s,13日19:48洪峰流量5890 m3/s,从以上峰量看出,第一阶段降雨和第二阶段降雨造峰相差不大。柳州水文站8日10:00洪峰流量14 800 m3/s,10日03:45洪峰流量16 100 m3/s,14日03:00洪峰流量14 700 m3/s。由于受降雨影响的区域较大、间隔短,土壤含水量处于饱和状态。产汇流速度加快。造成了3 次洪峰,第一次和第二次洪峰量和上游融水水文站相应,而第三次则是区间降雨和三岔水文站峰量相应的。
洛清江先后出现3次洪峰,对亭水文站7月8日05:30 洪峰流量 3490 m3/s,10日 06:00 洪峰流量4920 m3/s,14日03:55洪峰流量6740 m3/s 和柳州水文站洪峰相似。从洪峰时间来看,第一和第二个洪峰分别受降雨第一阶段降雨影响,第三洪峰出现比第一个洪峰多出了一倍多峰量,说明第二降雨强劲,产汇流速度加快。
柳江和洛清江7月8日已经出现洪峰,在水量维持的状态下,7月10日柳江、红水河、洛清江相继出现洪峰,根据各站传播时间来计算,洪峰流量基本同时到达武宣水文站,所以武宣站第一个峰型会比较肥胖。武宣水文站11日02:00洪峰流量27 400 m3/s,而第二场洪峰就有点不一样了,柳州站与对亭站出现洪峰后,两者传播时间相隔1 h到达武宣,而红水河还在涨水,从数据来看,武宣站15日峰现时间就是柳州跟对亭洪峰传播时间,因而武宣站峰型比较胖长。虽然有一条河流洪水错开,但区间来水比较大,武宣站15日14:00 洪峰流量27 300 m3/s。从对亭、柳州、迁江、武宣流量对比图(见图1)来看,武宣站的洪水对大湟江口预报有着重要影响,对梧州水文站亦有着参考价值。
图1 对亭、柳州、迁江、武宣流量对比
受降雨因素影响比较小,所以郁江来水不大,贵港站7月11日11:00洪峰流量4880 m3/s,16日9:00洪峰流量5560 m3/s,说明南宁、百色一带雨量不大,因此来水量也不大。
桂江阳朔河段先后出现3次洪峰,阳朔水文站7月8日 20:00 洪峰流量 3260 m3/s,9日 22:00 洪峰流量 3320 m3/s,13日01:35 洪峰流量6290 m3/s。从洪峰时间来判断,桂江暴雨区主要集中在桂林、阳朔、恭城一带,致使洪水跟着暴雨走但不算大。10日01:15 恭城河也发生了洪水,洪峰流量621 m3/s,13日23:55 洪峰流量1900 m3/s。从数据上来看,这次桂江洪水来源都是来自阳朔和恭城河段。下游昭平站 10日 10:40 洪峰流量4800 m3/s,14日12:00 洪峰流量7760 m3/s,对梧州洪水产生一定影响。
浔江大湟江口站的出峰时间是武宣正常洪水传播时间,峰型跟武宣站相似,大湟江口站7月11日 11:00 洪峰流量 28 800 m3/s,16日 6:00 洪峰流量29 300 m3/s。支流蒙江受到暴雨影响,太平站14日15:25 洪峰流量1620 m3/s,锋型尖瘦。另一支流北流河没受到降雨区域影响,所以来水不大。西江梧州站受到多条河流共同影响,从8日09:00 开始起涨加速,以平均每小时0.18 m 上涨,持续了26 h,涨幅达4.55 m。从大湟江口、太平、昭平、梧州站流量对比图(见图2)来看,梧州的洪峰有了桂江的水量补充总体的锋型都比江口的大。不过从流量线来看还是浔江来水量为主造峰作用。而太平、金鸡水文站较小。梧州站12日21:20洪峰流量31 800 m3/s,16日17:00洪峰流量33 100 m3/s。
图2 大湟江口、太平、昭平、梧州站流量对比
浔江大湟江口站7月11日11:00 出现洪峰,桂江平乐站11日11:00已经是退水阶段,两站的传播时间到梧州站基本相同,因两条江河的的洪水相互错开,梧州站的洪峰时间将是江口站的洪峰传播时间。因浔江江口站和桂江平乐站是这场洪水的主要来水,理论上两站的最大合成流量时间应该是梧州站的峰现依据(见表1)。
表1 大湟江口站、平乐站流量合成 m3/s
从表1 中可以看出,两站的最大合成流量出现在11日08:00左右,因此判断预计梧州站的出峰时间在11日20:00左右,实际洪峰时间而出现在11日21:20。原正常洪水传播时间大湟江口到达梧州要23 h,因梧州水文站水位涨至18.50 m 警戒水位后,长洲枢纽水库闸坝全开,形成天然河流形态,传播时间减半,为12 h左右。桂江京南电站同理。根据以上出峰时间计算上游最大合成流量Q梧州,t+12=F(K,∑Q上,t),式中∑Q上,t为大湟江口、昭平、太平和金鸡站t时刻的合成流量。由11日08:00 江口28 700 m3/s、昭平1930 m3/s、太平308 m3/s、金鸡359 m3/s,得出最大合成流量∑Q上为31 297 m3/s,再根据梧州站水位流量关系图查出梧州水位为19.50 m,而实际梧州站洪峰水位19.38 m,预报值跟实测值相差0.12 m,精确率99%。
浔江大湟江口站16日06:00出现洪峰,桂江平乐站站11日11:00已经是退水阶段,洪水情况跟上一场洪水特性基本一致,直接用大湟江口站跟平乐站最大合成流量得出梧州峰现时间(见表2)。
表2 大湟江口站、平乐站流量合成 m3/s
从表2 中可以看出,两站的最大合成流量出现在16日06:00左右,因此判断梧州站的出峰时间也是在16日18:00左右,实际洪峰时间而出现在16日17:00。最大合成流量∑Q上,由16日6时江口29 300 m3/s、昭平2500 m3/s、太平380 m3/s、金鸡447 m3/s,得出∑Q为32 627 m3/s,再根据梧州站水位流量关系图查出梧州水位为19.90 m,而实际梧州站洪峰水位19.87 m,预报值跟实测值相差0.03 m,精确率99.8%。
这场洪水并不复杂,水位不算高,流量不算大,上游降雨停止后,复杂因素已经消除,上游各站的流量能准确地分析计算出来,预报值跟实测值相差不大,然而危害大的大洪水预报精度往往是从每场中小洪水预报精度中得出经验而提升的。要做好梧州水文站的洪水预报,应注意以下几点:①要把上游各河流洪水分析清楚,做到心中有数;②考虑京南电站、长州水利枢纽的泄洪放水会直接对梧州的洪水传播时间造成影响;③复式峰尤其是峰高量大的复式峰,持续时间长,边坡滑动系数增加,加大防洪安全风险时,要多总结各种洪水特性,特别是多条河区间降雨形成洪水叠加时,各种复杂的成因,从多方面、多角度、全面考虑各种因素,才能使自己业务知识得到充实,不断提高洪水预报精度。