2022年珠江流域暴雨洪水特点分析

2022-12-23 06:24:48陈学秋杜勇付宇鹏
中国水利 2022年22期
关键词:珠江流域石角北江

陈学秋,杜勇,付宇鹏

(水利部珠江水利委员会水文局,510611,广州)

2022年5月下 旬至7月 上旬,珠江流域主要江河干流发生系列洪水过程,西江、北江发生7次编号洪水并形成两场流域性洪水,北江第2号洪水发展成超100年一遇特大洪水。此次系列洪水过程历时之长、编号之多、量级之大历史罕见,流域防汛形势异常严峻。总结分析此次暴雨洪水特点,对提高流域洪水预报精度、实施水利工程精细化调度、做好洪水防御工作具有重要意义。

一、流域概况

珠江主要由西江、北江、东江和珠江三角洲水系组成,西江与北江在广东省佛山市思贤滘汇入珠江三角洲,东江在东莞市石龙镇汇入珠江三角洲。

西江为珠江干流,发源于云南省曲靖市马雄山,自上游至下游干流各河段依次是南盘江、红水河、黔江、浔江和西江,集水面积10 000 km2以上的一级支流有北盘江、柳江、郁江、桂江和贺江等。西江源头至思贤滘全长2 075 km,平均坡降0.58‰,集水面积353 120 km2。

北江发源自江西省信丰县石碣大茅山,上游浈水经广东省南雄、始兴、仁化等地至韶关与支流武水汇合为北江,自上游至下游汇支流南水、滃江、连江、潖江、滨江、绥江等至思贤滘与西江汇合。北江源头至思贤滘全长468 km,平均坡降0.26‰,集水面积46 710 km2。

东江发源自江西省寻乌县桠髻钵,合河坝以上称寻乌水,以下称东江。东江源头至石龙全长520 km,平均坡降0.39‰,集水面积27 040 km2。

二、降雨分析

2022年5月下 旬至7月 上旬,受西南气流、高空槽、切变线及台风影响,珠江流域出现持续降雨,累积面雨量622.4 mm,较常年同期偏多42%,珠江流域累积面雨量分区统计见表1。

表1 2022年5月下旬至7月上旬珠江流域累积面雨量分区统计

1.降雨过程

2022年5月下旬至7月上旬,珠江流域发生11次强降雨过程,主要集中在流域中北部地区,详见表2。

表2 2022年5月下旬至7月上旬珠江流域降雨过程统计

5月21—30日,珠江流域发生3次降雨过程,有效补充下垫面土壤含水量,西江上中游部分河流出现明显涨水过程,西江发生2022年第1号洪水。

6月2—9日,珠江流域发生两次降雨过程,前期降雨集中在柳江、桂江等地,后期自西向东移动到北江、东江和珠江三角洲等地,暴雨区移动方向与洪峰走向基本一致,西江发生2022年第2号洪水。

6月10—14日,珠江流域累积面雨量99.4 mm,为11次降雨过程中累积面雨量最大的一次。此次降雨过程导致西江发生2022年第3号洪水,北江发生2022年第1号洪水,珠江流域发生第1场流域性洪水。

6月15—21日,珠江流域发生两次降雨过程,累积面雨量不大但强降雨集中,加之前期江河干流持续维持高水位运行,西江发生2022年第4号洪水,北江发生2022年第2号洪水并发展为超100年一遇特大洪水,珠江流域发生第2场流域性洪水。

6月下旬至7月上旬,珠江流域发生3次降雨过程,其中7月1—5日,受2022年第3号台风“暹芭”影响,北江流域累积面雨量210.5 mm,珠江三角洲198.7 mm,均为11次降雨过程中累积面雨量最大的一次。受强降雨影响,北江发生2022年第3号洪水。

2.降雨特点

一是强降雨历时长。2022年5月下旬至7月上旬珠江流域强降雨历时长达近50天。尤其在5月下旬至6月中旬“龙舟水”期间,强降雨几乎不间断,仅在5月31日和6月1日流域没有出现暴雨。6月下旬至7月上旬受西南季风和台风“暹芭”共同影响,流域强降雨过程仍持续发生。

二是强降雨影响范围广。此次珠江流域累积降雨量超过100 mm、250 mm、400 mm的笼罩面积分别为44.12万km2、42.88万km2、31.25万km2,占珠江流域总面积的100%、97%、71%。强降雨笼罩面积大,影响范围广。

三是短历时降雨强度大。珠江流域部分地区短历时降雨强度大,较大3 h降雨量站点有广西柳州融水县香粉站228.5 mm等;较大1 h降雨量站点有广西柳州市融水县香粉站153.0 mm等。

四是强降雨落区重叠度高。5月下旬至7月上旬强降雨主要发生在黔江、柳江、浔江、桂江、西江下游和北江流域中北部地区,降雨落区高度重叠,土壤含水量基本处于饱和状态,利于降雨径流形成,江河下游及区间降雨比重大,利于洪水形成与传播。

三、洪水分析

受持续强降雨影响,2022年5月下旬至7月上旬,珠江流域发生两场流域性洪水,为有记录以来首次;其中西江发生4次编号洪水,北江发生3次编号洪水,珠江流域发生7次编号洪水,为新中国成立以来最多的一年。

珠江流域洪水主要历经三个阶段:5月下旬至6月中旬洪水发展期,西江中北部强降雨持续并扩展至北江等地,江河底水逐渐抬高,形成第1场流域性洪水;6月中下旬洪水关键期,强降雨带在柳江、桂江、北江等地东西摆动,形成第2场流域性洪水,西江第3号、第4号洪水衔接导致下游干流长时间维持高水位,北江第2号洪水急剧发展为特大洪水;6月下旬至7月上旬洪水退水期,北江受台风“暹芭”降雨影响再次发生编号洪水。西江梧州站的洪水过程见图1,北江石角站洪水过程见图2。

图1 西江梧州站实测流量过程

图2 北江石角站实测流量过程

1.洪水组成分析

(1)西江洪水组成分析

西江4次编号洪水梧州站洪水组成见表3。

表3 西江4次编号洪水梧州站洪水组成

西江第1号洪水主要来源于中上游,上游红水河龙滩水库入库次洪水量达30.80亿m3,以蒙江和区间来水为主,龙滩水库有效拦蓄上游洪水,避免与中下游洪水叠加。西江第2号、第3号和第4号洪水均为中下游洪水,以柳江来水和桂江来水为主,此外黔浔江区间来水占比较大,干支流洪水汇合,造成西江梧州站长时间维持高水位。

西江第2号洪水主要来源于中游,支流洪水汇集,抬高西江中下游干流底水,梧州站出现2022年首次超警洪水。梧州站次洪水量147.00亿m3,其中黔江武宣站、桂江京南站、蒙江太平站和区间次洪水量分别占梧州站次洪水量的比例均超过其面积比,是西江洪水的主要来源。黔江洪水主要来源于柳江,所占比例最大,柳江柳州站次洪水量53.4亿m3,占黔江武宣站次洪水量的58.2%,明显超过其面积比。

西江第3号洪水主要来源于中下游,梧州站次洪水量173.80亿m3,其中桂江京南站、蒙江太平站、区间的次洪水量占梧州站水量比例均超过其面积比,是西江洪水的主要来源。

西江第4号洪水主要来源于中下游,西江下游干流长时间持续高水位。梧州站次洪水量为288.00亿m3,其中桂江京南站、蒙江太平站和区间的次洪水量占梧州站水量比例均超过其面积比,是西江洪水的主要来源。桂江京南站次洪水量占比远高于面积占比,为梧州站洪水主要来源。桂江洪水主要来源于桂林站以上区域和区间,桂林站次洪水量占京南站次洪水量的21.6%,明显超过其面积占比。

(2)北江洪水组成分析

北江3次编号洪水主要来源于中下游,以支流连江和北江中下游干流区间来水为主。北江3次编号洪水石角站洪水组成见表4。

表4 北江3次编号洪水石角站洪水组成

北江第1号洪水主要来源于中下游,石角站次洪水量61.50亿m3,其中滃江滃江站、连江高道(昂坝)站、潖江大庙峡站、飞来峡出库—大庙峡—珠坑—石角区间次洪水量分别占石角站次洪水量的8.5%、25.7%、2.0%、17.1%,均超过其面积比,是北江洪水的主要来源。

北江第2号洪水主要来源于中下游,北江干流、中游支流连江出现特大洪水过程。石角站次洪水量119.30亿m3,其中连江高道(昂坝)站、飞来峡出库—大庙峡—珠坑—石角区间的次洪水量分别占石角站次洪水量的32.8%、10.9%,超过其面积比,是北江特大洪水的主要来源。

北江第3号洪水主要来源于中下游。石角站次洪水量81.4亿m3,其中滃江滃江站、连江高道(昂坝)站、新韶—犁市—滃江—高道(昂坝)—飞来峡入库区间、潖江大庙峡站的次洪水量分别占石角站次洪水量的5.5%、39.7%、28.6%、1.7%,均超过其面积比,是北江洪水的主要来源。

2.洪水频率分析

西江第4次编号洪水以中小洪水为主,梧州站洪峰流量重现期均在5年一遇(37 800 m3/s)左右,西江4次编号洪水各站洪峰流量及重现期统计见表5。西江第2号洪水期间,受上中游水库调蓄影响,西江梧州站实测洪水量级小于5年一遇,还原洪水略大于5年一遇。西江第3号洪水期间,西江干流黔江武宣站及支流郁江贵港站、桂江京南站、蒙江太平站洪水量级均小于5年一遇,受区间洪水叠加影响,西江梧州站洪水超5年一遇。西江第4号洪水期间,支流桂江京南站洪水量级略大于5年一遇(11 000 m3/s),西江干流黔江武宣站及支流郁江贵港站、蒙江太平站洪水小于5年一遇,西江梧州站实测洪水小于5年一遇。

表5 西江4次编号洪水各站洪峰流量及重现期统计

北江3次编号洪水均超10年一遇,基本上是干支流洪水共同影响,3次编号洪水各站洪峰流量及重现期统计见表6。北江第1号洪水上游干流及支流洪水量级均小于5年一遇,受干流中下游区间洪水影响,干流飞来峡入库洪水量级超5年一遇(11 900 m3/s),石角站洪水量级超10年一遇(13 900 m3/s)。北江第2号洪水上游干流浈江新韶站洪水接近100年一遇(6 260 m3/s),支流连江高道(昂坝)站洪水超100年一遇(7 880 m3/s),干流飞来峡入库洪水量级超100年一遇(19 200 m3/s),石角站还原洪水量级超100年一遇(19 000 m3/s)。北江第3号洪水上游干流洪水均小于5年一遇,支流连江高道(昂坝)站洪水超20年一遇(6 390 m3/s),受连江及区间来水影响,干流飞来峡入库洪水接近10年一遇(13 800 m3/s),石角站洪水超10年一遇。

表6 北江3次编号洪水各站洪峰流量及重现期统计

3.洪水特点

一是洪水历时长。受连续降雨影响,西江洪水和北江洪水历时均长达约半个月。西江梧州站洪水总历时859 h(约合35.8 d),水位累积超警戒369 h(约合15.4 d),其中20 m以上高水位累积284 h,均比“1994·6”洪水、“1998·6”洪水、“2005·6”洪水历时长,为流域性大洪水之最。北江第1号洪水和第2号洪水连续发生,石角站洪水历时约14 d,第2号洪水期间英德站水位持续超警戒165 h。

二是编号洪水多。西江、北江共发生7次编号洪水,为新中国成立以来珠江流域发生编号洪水最多的一年。西江第3号洪水和北江1号洪水、西江第4号洪水和北江第2号洪水均同期发生,5天内形成两场流域性洪水,为有记录以来首次。

三是洪水量级大。北江第2号洪水期间,北江干流浈江新韶站洪峰流量重现期接近100年一遇,初步判断为浈江流域1949年以来最大洪水;支流连江高道(昂坝)站洪峰流量重现期超100年一遇,是1954年建站以来第二大流量;北江干流飞来峡水利枢纽出现1915年之后最大入库流量,重现期超100年一遇,石角站出现1924年建站以来实测最大洪水。

四、结 语

2022年5月下 旬 至7月上 旬,西江、北江出现7次编号洪水,珠江流域出现两场流域性洪水,洪水历时长、编号洪水多、洪水量级大。西江降雨主要集中在黔江、柳江、桂江、浔江等地,强降雨带来回摆动,洪水组成以中下游洪水为主,洪水量级不大但干流高水位持续时间长。北江降雨集中在中下游,锋面雨叠加台风雨,上游干流浈江出现接近100年一遇洪水,支流连江出现超100年一遇洪水,造成下游干流出现超100年一遇特大洪水。

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