丰乐河（桃溪以上）流域“2020.07”暴雨洪水特性分析

安徽省合肥水文水资源局 李明

一、基本概况

丰乐河发源于大别山的余脉，属杭埠河一级支流，流经双河、桃溪、丰乐至三河镇下的大潭湾与杭埠河汇合，全长118km，流域面积2124km2。丰乐河流域地处江淮之间中部，东临巢湖，西傍大别山，流经合肥市的肥西县、六安市的舒城县和金安区3个县区70余个乡镇。丰乐河上游为山丘区，中下游为圩畈区，其上游三大支流汇合于双河镇至龙咀河段，分别是南源张母桥河，源出大山寨的骑马岗，东北流向经桂花楼至东河口，与源出嵩寮岩抱儿岭的来水汇合，东向流过将军山渡槽至龙咀，流域面积为289km2；中源张家店河，又名陈家河，源出凤凰台的驻马尖，过打山渡槽至双河镇与思古潭河汇流，流域面积290 km2；北源思古潭河，源出小椿树岗，经孙岗流至双河入丰乐河，其流域面积为421km2；在丰乐河中下游有界河、龙潭河、二里半河、朱曹沟、花岗河和方桥河等又相继汇入。如图1。

桃溪水文站位于六安市舒城县桃溪镇（肥西县花岗镇舒安街道），地处丰乐河中段，桃溪水文站以上流域面积1510km2，约占丰乐河流域总面积的75%。丰乐河流域属北亚热带湿润性季风气候区，四季分明，气候湿暖。丰乐河（桃溪以上）流域多年平均降水量1055.7mm，流域内降水量年际变化大，年最大降雨量1634.6mm，发生于2010年，年最小降水量592.1mm，发生在1978年。年内分配不均匀，降水量主要集中在汛期6、7、8三个月，雨量占全年40%左右。

2016年丰乐河流域发生了历史罕见的超历史洪水，强降雨历时短、强度大，洪水涨速快，峰高量大，出现建站以后最高水位17.80m，洪峰流量1080m3/s，发生在2016年7月2日。其次为1991年流域大洪水，梅雨期长，强降雨频发，丰乐河桃溪站水位达17.67m，发生在1991年7月12日，最大实测流量1250m3/s。沿河大面积破圩，双河镇、桃溪镇及三河镇等主要城镇都遭受了不同程度的洪涝灾害损失严重。(见图1)

流域水系图

二、暴雨分析

（一）降雨过程分析

2020年合肥市6月10日入梅，8月1日出梅，梅雨期52天，较常年偏长26天，位居历史第三位（1954年58天、1991年57天）。入梅以来丰乐河（桃溪以上）流域先后普降暴雨、大暴雨，局部特大暴雨。梅雨期降雨总量977.6mm，比1991年偏多12.8%。

丰乐河（桃溪以上）流域梅雨期主要发生9场较为明显的强降雨，分别为6月10日、6月12至18日、6月20日至23日、6月27日至29日、7月4日至6日、7月10日至12日、7月14日至19日、7月24日、7月26日至29日。

7月14日至19日丰乐河流域迎来入梅以来最强的一次降雨过程，丰乐河（桃溪以上）流域面雨量395.3mm。其中最大降雨量站点为六安市张家店站451mm，最大1日降雨量站点为张家店站248.5mm（18日），最大1小时为张家店站41.0mm（18日9时）。如图2。

（二）暴雨特点

1.降雨持续时间长

2020年梅雨期降雨历时长，梅雨期共有52天，较常年偏长26天，其中有47天为降雨日。6月中旬至7月初丰乐河流域已经历多轮强降水，7月中旬再次普降大到暴雨，并连续多日，直到7月29日才基本结束。

2.降雨强度大、范围广

丰乐河流域降雨覆盖范围广，导致最强洪水过程的7月14日至19日降雨，大部分区域降雨量350至400mm。流域最大1d、3d、7d、30d面降雨量均位居历史第一位；最大15d面降雨量位居历史第三位。单站最大1日降雨量张家店站248.5mm、张母桥214mm、桃溪站189mm，均位居历史第一。

（三）暴雨重现期分析

丰乐河流域（桃溪以上）最大1d降雨量204.9mm，最大3d降雨量296.6mm，最大7d398.4mm，最大30d降雨量705.2mm，均居有资料记录以来第1位。最大15d降雨量576.5mm，居有资料记录以来第3位。如表1。

表1 丰乐河流域（桃溪以上）长历时面降雨量历史统计表 单位（mm）

三、洪水分析

（一）洪水过程分析

2020年6月至7月，受流域强降雨影响，丰乐河发生两次明显洪水过程。

第一次超警戒水位洪水过程：6月21日4时丰乐河桃溪站起涨水位10.49m，至23日10时达警戒水位15.56m，相应流量450m3/s，24日7时18分达最高水位16.78m，超警戒水位1.22m，最大实测流量776m3/s（24日5时），25日落至警戒水位以下。

第二次超历史实测记录洪水过程：受流域强降雨影响，丰乐河7月15日起水位持续上涨，桃溪站于7月18日13时36分达警戒水位15.56m，涨幅3.83m；19日2时18分达保证水位17.56m，涨幅5.83m；20日5时42分达最高水位18.66m，涨幅达6.93m，超保证水位1.10m，超2016年历史最高水位0.86m，超1991年最高水位0.99m，最大实测流量1390m3/s（7月19日），相应水位18.28m。如图3。

图3 丰乐河桃溪站洪水过程线图

丰乐河下游三河镇站7月15日12时54分达警戒水位11.38m，18日20时42分达保证水 位 13.38m，19日 19时 30分达最高水位14.72m，超警戒水位3.34m，超保证水位1.34m，超1991年历史最高水位0.49m。

汇入口下游约4km杭埠河三河站于7月12日3时54分达警戒水位11.00m，18日20时42分达保证水位13.38m，7月19日23时达最高水位13.90m，超警戒水位2.90m，超保证水位1.40m，超2016年最高水位0.92m；19日15时44分实测最大流量2543m3/s（相应水位13.83m），之后受巢湖顶托影响，流量减小。

（二）桃溪站洪水还原

桃溪水文站测流控制断面左岸为肥西县花岗镇郭家圩，2020年7月20日凌晨1时左右，在断面上游约2.3km处支流龙潭河左堤（郭家圩）开始溃破，至20日20时左右洪水涨平，后期圩内蓄水由测站控制测流断面下游左岸约200至900m等多处排水涵排出。

经洪水调查溃口测量并按堰流计算，溃口最大泄洪约338m3/s。经洪水调查及地图量算，圩区淹没面积约4.09km2，圩区代表地面高程约13.00m，淹没水深5.76m，估算圩区平均淹没水深5.6m，计算洪水总量约22.90×106m3。

经多次试算，还原流量过程与测站流量控制断面连实测流量过程差值，即溃口流量过程线，洪峰流量322m3/s，洪水总量22.92×106m3。溃口洪水过程线计算洪水总量基本等于圩区淹没计算洪水总量。

（三）洪水特性分析

历时长、范围广、高强度的暴雨导致2020年丰乐河流域发生灾害性洪水，洪水位高、持续时间长、洪峰流量大。丰乐河桃溪站最高洪水位18.66m，居历史第一位，累计超警戒水位136h，超保证水位67h；经洪水调查还原实测流量，最大流量1640m3/s，居历史第一位。

雨带与河流的走向叠加，导致了洪水集中、量大，洪水涨洪段水位受强降雨影响，上涨速度快、涨幅大。丰乐河桃溪站“20200720”洪水涨水历时123h，涨幅6.93m，最大涨水速率0.23m/h。

（四）洪水重现期分析

采用桃溪站实测洪水系列分析本次洪水重现期，选取1954至2020年历年最高水位进行频率分析可知：丰乐河流域洪水重现期约为60年。

丰乐河流域破圩严重，经洪水调查还原实测流量，桃溪站最大流量1640m3/s，洪峰流量重现期约为50年。

四、灾情

丰乐河（桃溪以上）流域“2020·07”暴雨洪水汇流时间快，洪水暴涨，来势凶猛，洪水灾害严重。城镇积水、农田淹没范围广、多处堤防受损、塘坝冲毁、房屋损坏、涵闸泵站损坏、工程出险，各类灾害频发。丰乐河干流龙嘴圩段发生重大险情，多处圩口因分洪蓄洪淹没。

五、结论

2020年丰乐河流域(桃溪以上)发生了超历史洪水，最大1d、3d、7d、30d流域面降雨量均位居历史第一位。丰乐河桃溪站最高洪水位18.66m，超历史最高水位0.86m（17.80m，2016年7月2日），居历史第一位；最大流量1640m3/s，居历史第一位。

导致超历史洪水的主要原因：

（1）2020年入梅时间早，梅雨时间长，雨带南北摆动，雨区滞留、叠加，降雨强度大、范围广；（2）长江水位高，内外洪水相遇，巢湖持续高水位，丰乐河流域洪水总量大，水位上涨速度快、涨幅大。