孟加拉国恒河和布河洪水特性初探

盖永岗，陈松伟，马莅茗

(黄河勘测规划设计研究院有限公司，郑州 450003)

1 概 况

1.1 地形地貌

孟加拉国位于南亚次大陆东北部的恒河(Gange河)、布拉马普特拉河(Brahmaputra)(以下简称布河)和梅格纳河(Meghna)形成的三角洲，地理位置东经88°10′～ 92°41′、北纬 20°34′～ 26°38′，东、西、北三面与印度毗邻，东南与缅甸接壤，南濒临孟加拉湾。国土面积14.7 万km2，海岸线长550 km。孟加拉国境内地势平坦，河网密布。地形以平原低地为主，占全国面积85%；东南部吉大港和东北部为丘陵地带。全国地势总体由北向南逐级向低倾斜，地面高程6～15 m，滨海地区地面高程为0～6 m，孟加拉国地形高程分布见图1[1,2]。

图1 孟加拉国地形示意图Fig.1 Topography of Bangladesh

1.2 河流水系

孟加拉国是世界上河流最稠密的国家之一，被称为“水泽之乡”和“河塘之国”[1]。全国有大小河流405条(其中57条为国际河流)，总河长约2.4 万km，主要为恒河、布河、梅格纳河等三大水系。重要河流主要有恒河下游、贾木纳河(布拉马普特拉河下游)、梅格纳河、卡纳夫里河、提斯塔河等。湖泊众多，星罗棋布，全国大约有近60万个湖泊，平均密度为4个湖泊/km2。

恒河和布河两条世界级大河下游河段穿过孟加拉国，并在该国瓜伦达(Goalunda)相汇后称帕德玛河(Padma 河)。两条河流干流洪水特点及其遭遇特征与孟加拉国洪水灾害程度具有极为密切的关系。

恒河流域面积108.7 万km2, 其中在孟加拉国境内面积仅4.6 万km2，占全流域面积的4%，占孟加拉国面积的32%。恒河进入孟加拉国境内后，在左岸接纳了支流Mohananda，分流出汊河Baral和 Ichamati；在右岸分出汊河Mathabhanga河、Hasina河、Kobadak河、Garia河和Chandana河。恒河汊河中Garia河相对较大，其他各汊河规模较小。恒河于哈丁铁路桥处设有Hardinge Bridge水文站，该站为恒河干流的控制性水文站。布河与恒河汇流后的padma起始河段布设有Baruria水文站。

布河流域面积55.3 万km2，其中在孟加拉国境内3.9 万km2，占全流域面积的7%，占孟加拉国面积的27%；布河进入孟加拉国后，受地形条件影响，主要支流Dudhkumar河、Darla河、Tessta河、Atrai河均位于河道右岸，布河左岸主要为汊流Old-Brahmaputra河和Dhaleswali河。其中，布河主要支流中，Dudhkumar河、Darla河、Tessta河三大支流在孟加拉国境内也均位于各自的下游河段，三条支流均于Bahadurabad站以上汇入布河干流，Old-Brahmaputra河为布河最主要的汊河，布河于Old-Brahmaputra河汊流口下游处设有Bahadurabad水文站，该站为布河干流的控制性水文站。

布河和恒河的把口站分别为Bahadurabad水文站和Hardinge Bridge水文站，布河和恒河汇合后的帕德玛河控制性水文站为Baruria水文站，是本次洪水特性分析的主要依据水文站，洪水特性分析所依据的洪水资料系列长度，布河Bahadurabad水文站为1956-2016年(1971年资料缺失)，恒河Hardinge Bridge水文站为1934-2016年(1971年资料缺失)，帕德玛河Baruria水文站为1966年-2016年(1971年和1979年资料缺失)。

孟加拉国主要水系及主要依据水文站分布示意图见图2。

图2 孟加拉国主要水系及重要水文站分布示意图Fig.2 Main river system and important hydrological station of Bangladesh

1.3 洪水灾害

孟加拉国地处恒河、布拉马普特拉河和梅格纳河形成的三角洲上，以国土面积14.8 万km2(占三大河流流域面积7%的)接纳三大河流流域面积约200 万km2的来水[1]，其中，恒河、布河两大河流的流域面积164 万km2，而两大河流在孟加拉国境外流域面积占比达95%。由于汛期上游来水量巨大，孟加拉国境内85%的国土面积为平原低地，且土质疏松，抗冲刷能力弱，加上亚洲夏季风的强对流降雨，使得该国成为世界上洪灾肆虐最频繁的地区。据统计，孟加拉国每年有将近1 万hm2的土地毁于河水侵蚀，有约100万人受到河水侵蚀的影响。而布河和恒河流域的洪水淹没区则为全国社会经济较为发达的区域，布河与恒河沿岸洪水灾害的发生对孟加拉国的影响是最为严重的。例如1974年、1987年、1988年、1998年、2007年等多个年份，孟加拉国布河或恒河沿岸均发生了不同程度的洪水灾害。

2 孟加拉国布河和恒河洪水成因、类型及来源分析

2.1 孟加拉国布河和恒河洪水季节及成因

受喜马拉雅山脉融雪径流的影响，每年从3月份开始，布河水位开始上涨，从而形成布河第一次小洪水，该时期洪水为融雪型洪水；5月份以后，进入季风雨季节，布河和恒河洪水则主要由暴雨形成，季风雨带可在布河和恒河流域广大的范围内移动，使得布河和恒河流域均成为世界强降雨区域[3-4]；可见，布河和恒河洪水主要由汛期暴雨形成。季风雨带在布河、恒河流域内位置的变化影响了暴雨洪水在两河的时空分布，通常情况下，季风雨洪水最先发生在布河，布河第一次洪峰一般发生在5月或6月，而恒河的洪峰相对较晚，一般为6月。布河的洪水期相对较长，高水位可持续至10月下旬，恒河的洪水可持续至10月中下旬，洪水期长度相对布河较短。

2.2 孟加拉国布河和恒河洪水类型

孟加拉国境内布河和恒河河段均处于两条大河的下游末端，汛期受季风雨的影响，孟加拉国境内布河和恒河流域洪水可分为两类：

(1)干流季风雨洪水：该类型洪水实为过境洪水，主要来自布河和恒河孟加拉国以上的广阔流域，由季风季节降雨产洪汇集而成，洪水涨水相对缓慢，涨水期可达数周。如果季风雨同时发生在布河和恒河两条大河流域，两条大河的洪水洪峰遭遇时，将会导致孟加拉国境内大面积区域被漫溢洪水淹没，产生严重的洪灾，该类洪水对孟加拉的影响最为严重。典型的如1955年、1988年和1998年洪水。

(2)本地暴雨涝水：该类型洪水实为孟加拉国境内的本地涝水，是由于布河、恒河外河水位高于沿河平原区地面高程，当地暴雨产流超出了当地河网的排水能力，集水区域的雨洪难以顺利排出，从而导致了当地涝水积滞，洪涝灾害的发生。

2.3 孟加拉国布河和恒河洪水来源

孟加拉国布河的Bahadurabad水文站和恒河的Hardingbridge水文站分别是布河和恒河最下游的水文测站，汇集了布河和恒河的绝大部分流域面积的径流洪水。通过对布河、恒河大、中、小洪水年份的最大30日洪量的统计分析，布河的最大30日总洪量约有92%左右来自Bahadurabad站，而孟加拉国境内Bahadurabad站以下的布河沿岸支流汇入的洪量则占比较小；恒河的最大30日总洪量则几乎全部来自Hardingbridge站，恒河Hardingbridge站以下河段汇入恒河干流的洪水量则相对更加微小。

由上述分析可见，孟加拉国布河和恒河的洪水主要来源均是由境外广大流域的暴雨洪水汇集至干流后流入孟加拉国境内而成，而孟加拉国境内布河和恒河流域本地暴雨产洪相对两条大河干流的洪水量则占比很少。因此，孟加拉国布河和恒河沿岸区域面临着巨大境外入汇洪水的威胁，布河和恒河干流洪水的综合影响是对孟加拉国洪水的致灾性起关键作用的因素，而孟加拉国境内的支流洪水作用则相对较小。

3 孟加拉国布河和恒河洪水过程特征分析

3.1 孟加拉国布河和恒河洪水峰量特点

布河和恒河的干流洪水通常具有峰高量大、持续时间长和致灾性强的特征[3]。

根据布河Bahadurabad站1956-2016年最大洪峰流量系列统计分析，Bahadurabad站多年平均最大洪峰流量值为68 300 m3/s，1998年9月8日实测最大洪峰流量为105 249 m3/s；对恒河Hardinge Bridge站1934-2016年最大洪峰流量系列进行统计分析，Hardinge Bridge站多年平均最大洪峰流量值为50 400 m3/s，1998年9月9日实测最大洪峰流量为79 059 m3/s；中国长江1998年也发生了全流域性大洪水[5]，大通站于8月2日发生的实测最大洪峰流量为82 300 m3/s，见图3，可见，布河与恒河洪水洪峰流量与我国长江的洪水洪峰流量量级相当，洪峰流量巨大。

根据对布河Bahadurabad站和恒河Hardinge Bridge站实测洪水资料进行统计分析，布河Bahadurabad站多年平均径流量6 451 亿m3，最大30日洪量可达年径流总量的25%～30%；恒河Hardinge Bridge站多年平均径流量3 522 亿m3，最大30天洪量则可达年径流总量的30%～45%，可见，布河和恒河大洪水洪量巨大。

而从1954、1955、1970、1974、1984、1987、1988、1998、2004、2007等年份的大洪水看，布河、恒河干流在大洪水年份的洪水位高于警戒水位的时间在30 d以上，洪水期间，大流量洪水持续时间长，导致洪水淹没区域也非常大，淹没面积从36 800 km2到100 000 km2不等，占到了孟加拉国土面积的25%～68%，对沿岸区域带来了严重的灾难。因此，布河、恒河大洪水具有持续时间长，致灾性强的特点。

图3 布河、恒河与长江1998年实测最大洪峰流量对比Fig.3 Maximum flood peak of Brahmaputra, Ganges and Yangtze river in 1998

3.2 孟加拉国布河和恒河洪水峰型

经对大洪水年份汛期实测洪水资料分析，布河干流控制断面Bahadurabad站的洪水过程型式一般呈现为多峰型，而恒河干流控制断面Hardingbridge站的洪水过程型式则可呈现为单峰型或多峰型。由于布河Bahadurabad站和恒河Hardingbridge站均位于河流的下游末段，且其上流域集水面积广大，季风雨带在流域上游广阔范围内不同的时空分布形势会产生流域暴雨洪水不同的汇流组合形式，进而导致下游的Bahadurabad站和Hardingbridge站洪水峰型也呈现出多种不同的型式。

根据布河实测洪水资料，布河Bahadurabad站在大洪水年份，洪水峰型一般都呈现为连续多峰型，汛期一般都可发生2次以上的洪水过程，大流量洪水可持续占据汛期大部分时间，期间可跌宕起伏发生数次规模不等的洪峰。如1998年特大洪水年份，在7月4日至9月12日连续两个多月的时间里，洪水流量都维持在60 000 m3/s以上，期间先后发生了4次规模不等的洪峰。

恒河汛期洪水峰型则更为丰富。根据恒河实测洪水资料， Hardingbridge站年最大洪峰流量在70 000 m3/s以上的特大洪水年份，洪水峰型一般呈单峰型或双峰型，如Hardingbridge站1998年和1988年分别发生了实测最大洪峰流量79 059和71 800 m3/s，该两年汛期洪水均呈单峰型；而1961年和1987年Hardingbridge站分别发生了实测最大洪峰流量73 200和75 800 m3/s的特大洪水，该两年汛期洪水均呈双峰型。对于其他大洪水年份，洪水峰型则可呈现出各种型式，如1982年，Hardingbridge站实测最大洪峰流量为61 600 m3/s，该年汛期洪水呈典型的单峰型；而1969、1976、1978、1980、1983、1987、1996、2016年等多个大洪水年份，汛期洪水均呈双峰型；另有1984、1986、1999、2000、2001、2003、2007、2008年等多个大洪水年份，汛期洪水则呈现为多于2次洪峰的多峰型。

布河Bahadurabad站和恒河Hardingbridge站汛期典型洪水过程线见图4。

图4 布河Bahadurabad站和恒河Hardingbridge站汛期典型洪水过程线Fig.4 Typical hydrograph of Bahadurabad station at Brahmaputra and Hardingbridge station at Ganges

3.3 孟加拉国布河和恒河年最大洪水发生时间及遭遇特征

对布河Bahadurabad站、恒河Hardingbridge站和帕德玛河Baruria站实测年最大洪峰发生时间情况进行统计分析，见表1，从表中统计数据可见，布河Bahadurabad站年最大洪峰主要发生于7、8、9月份，尤以7月份发生最多，占统计年份的50%，8月份次之，占统计年份的35%；恒河Hardingbridge站年最大洪峰主要发生于8、9月份，尤以9月份发生最多，占统计年份的53.7%，8月份次之，占统计年份的43.9%；帕德玛河Baruria站洪水由布河和恒河洪水汇合组成，年最大洪峰发生于7、8、9月份，其中8月份发生最多，占统计年份的47.0%，9月份次之，占统计年份的31.4%，7月份相对较少，占统计年份的21.6%。通过表1中统计数据也可看出，布河的最大洪峰出现时间一般早于恒河，布河与恒河洪水最有可能在8月份遭遇，其次，9月份也有一定的遭遇可能性。根据对布河和恒河历年洪水数据的统计，布河的最大洪峰出现时间早于恒河的年份约占统计年份的九成，仅有一成左右的年份内恒河洪峰早于布河；有部分年份洪水中，布河和恒河的洪峰在10 d内进行了遭遇，如1984、1987、1998年大洪水年份及其他一些中小洪水年份，共计16 a，占统计年数的26.7%。

表1 布河、恒河、帕德玛河年最大洪峰发生时间统计表Tab.1 Month of annual maximum flood peak of Brahmaputra, Ganges and Padma river

布河与恒河大洪水的遭遇特性对孟加拉国洪水灾害程度影响重大。例如1998年，布河流域和恒河流域均发生了有资料记载以来的最大洪水，布河Bahadurabad站9月8日出现了最大洪峰流量105 249 m3/s，Hardingbridge站9月9日出现了最大洪峰流量79 059 m3/s，两站最大洪峰几乎同时发生，布河与恒河汇流之后的Baruria站则于9月9日出现了最大洪峰流量141 935 m3/s，成为有实测记录以来布河与恒河洪水最严重的一次遭遇，也导致了孟加拉国境内发生了最惨重的一次洪水灾害。

4 孟加拉国布河和恒河与中国长江和黄河水文特征比较

布河和恒河是孟加拉国最大的两条河流，长江和黄河是中国最大的两条河流，根据对孟加拉国布河和恒河水文特征的研究，以及长江流域综合规划和防洪规划[6、7]、黄河流域综合规划和防洪规划等有关成果[8、9]，主要以布河Bahadurabad水文站、恒河Hardinge Bridge水文站、长江大通水文站、黄河花园口水文站等为依据站进行统计分析，从流域面积、河流长度、径流、洪水、泥沙特征值等方面将孟加拉国布河和恒河与中国的长江和黄河两大河流进行了比较，详见表2，通过表中数据可见，在流域面积和河长方面，孟加拉国布河和恒河与我国的长江和黄河量级相当，均属世界级大江大河；从径流、洪水、泥沙方面看，孟加拉国布河和恒河与我国长江的量级相当，我国黄河的径流量级相对小很多、洪水量级也相对较小、而泥沙量级则相对大很多。

表2 布河、恒河、长江、黄河水文特征比较Tab.2 Comparison of hydrological characteristics of Brahmaputra, Ganges, Yangtze and Yellow river

5 结 语

孟加拉国位于南亚次大陆东北部的恒河、布拉马普特拉河和梅格纳河形成的三角洲，由于其独特的地理位置和地形地貌特点，使得孟加拉国三面(东、西、北)入流，一面(南)临海，成为布河、恒河、梅格娜河三大河流洪水入海前天然滞蓄的“水盆”，尤其是布河与恒河流域，以本国境内仅占全流域5%左右的面积汇聚了境外流域95%面积的大量洪水，从流域的自然演变角度来看，孟加拉国本就是布河与恒河流域尾闾的天然滞洪区域。每年6-9月，受印度洋季风气候影响，季风雨带在布河和恒河流域广大的范围内移动，大量的洪水汇流至孟加拉国布河和恒河干流，构成了布河和恒河干流洪水的主要来源，形成的布河和恒河洪水通常具有峰高量大、历时长、致灾性强的特征。暴雨在布河和恒河流域不同的时空分布形势导致了布河和恒河不同的洪水峰型和洪峰发生时间的差异；布河Bahadurabad站汛期洪水过程多呈现为多峰型，而恒河Hardingbridge站汛期洪水过程可呈单峰型、双峰型或多峰型；布河Bahadurabad站年最大洪峰以7月份发生最多，恒河Hardingbridge站年最大洪峰以9月份发生最多，均可达到统计年数的一半以上；布河的最大洪峰出现时间一般早于恒河，布河与恒河洪水最有可能在8月份遭遇，9月份也有一定的遭遇可能性，两河洪水的遭遇特性对孟加拉国洪水灾害程度影响重大。最后，将孟加拉国布河和恒河与中国长江和黄河水文特征进行了比较。