◎張　楷　屈麗瑋

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“2015 . 4”漢江上游暴雨洪水分析

◎張楷①屈麗瑋②

◆作者系陜西省水文水資源勘測(cè)局工程師

1　流域概況

1.1自然地理

漢江是長江的一級(jí)支流，發(fā)源于陜西省寧強(qiáng)縣潘冢山，由西向東流經(jīng)陜西的漢中、安康市，于白河縣出陜西進(jìn)入湖北，經(jīng)襄樊折向東南，在武漢市匯入長江，全長1,577km。陜西境內(nèi)屬漢江上游，河長652km，集水面積54,783 km2，占全流域面積的31.0%。漢江上游北有秦嶺山脈與干流平行，南界米倉山、大巴山。除漢中盆地等少量川道外，其余多以丘陵、坡地為主，洋縣至安康段基本為V型峽谷及基巖山坡。

1.2河流水系及站網(wǎng)

漢江上游河流密布、水系發(fā)達(dá)、站網(wǎng)密集。集水面積在500 km2以上的支流有20多條，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、金錢河等，均從北向南匯入漢江；右岸主要有玉帶河、漾家河、濂水河、冷水河、牧馬河、任河、嵐河、黃洋河、壩河等。

漢江上游干流及其較大支流均設(shè)有水文站和雨量站，干流設(shè)有武侯鎮(zhèn)、漢中、洋縣、石泉、安康、白河6處水文站，上述支流均建有水文站和能夠控制流域降水特點(diǎn)的雨量站。漢江上游河流水系及站網(wǎng)分布見圖1。

圖1　漢江上游河流水系站網(wǎng)圖

1.3氣象水文特征

漢江上游屬于北亞熱帶季風(fēng)氣侯，具有北亞熱帶和暖溫帶兩種氣候特征，氣候溫和，雨量較為豐沛，流域內(nèi)降水時(shí)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。流域內(nèi)雨區(qū)分布具有明顯的地域性，右岸一般大于左岸，并由南向北遞減，山區(qū)降水量大于盆地和川道。區(qū)域內(nèi)有三個(gè)降水量高值區(qū),寧強(qiáng)縣鐵鎖關(guān)到南鄭縣喜神壩為米倉山高值區(qū)；東南部鎮(zhèn)巴縣漁渡壩、觀音堂一帶為大巴山高值區(qū)；第三高值區(qū)處于北部酉水河上游的華陽及子午河上游的佛坪、寧陜一帶。降水量年際變化也比較大，最大年降水量可達(dá)最小年降水量的8倍。

2　暴雨分析

2.1降水過程及分布

2015年4月這次暴雨從1日2:00前后開始到20:00前后結(jié)束，整個(gè)降水過程持續(xù)約18個(gè)小時(shí)，降水主要時(shí)段集中在6:00～14:00，雨區(qū)主要分布于漢江上游漢中市和安康市西部地區(qū)，安康市東部雨量較小。漢江上游南鄭、城固、洋縣、佛坪、寧陜等地過程降水量超過50mm，其中南鄭、城固、佛坪等縣部分地區(qū)降水量超過100mm，最大降水南鄭縣小壩站，雨量為147.8mm，南鄭縣小南海站雨量為140.8mm；漢中市其他地方、安康西部雨量在20mm～50mm之間，安康市及以東地區(qū)降水量小雨20mm（本次過程降水分布見圖2）。

圖2　漢江上游漢中段2015年4月1日2：00—20：00雨量分布

2.2暴雨成因

從300hPa高空環(huán)流圖上看，3月31 日20時(shí)，高緯度為兩槽一脊型，巴湖東部和東北為低槽，蒙古西部為高脊，中低緯度在新疆南部到高原為低槽，青海東部到河套為高脊，河套以東氣流較平直，高空急流處在40°N以北地區(qū)；4 月1日08時(shí)，高緯度系統(tǒng)基本穩(wěn)定，中低緯度的低槽快速東移到青海中部到四川西部，槽前高脊移到河套及以東地區(qū)，低槽前部偏南風(fēng)氣流影響到陜西中南部，高空急流仍處在40°N以北地區(qū)；1日20時(shí)，青海低槽東移到青海與甘肅間，整個(gè)河套地區(qū)處在低槽前部的西南氣流中，高空急流在山東北部。

從850hPa高空環(huán)流圖上看，3月31日20時(shí)，巴湖和青海湖有低渦，朝鮮半島有低槽維持，在隴東與陜南西部間有弱切變維持，從華南到華東有強(qiáng)的偏南風(fēng)急流北上到長江中下游地區(qū)，在河套及以東地區(qū)有偏東風(fēng)影響陜西大部地區(qū)，風(fēng)速在4m/s～10m/s間；4月1日08時(shí)，巴湖低渦和青海低渦向南以東，青海低渦南壓到四川北部到隴東南地區(qū)，低渦前部的偏南風(fēng)急流加強(qiáng)，在川東北與陜南南部有輻合切變存在，同時(shí)，偏東風(fēng)急流由華北南部向西到陜西西部地區(qū)，在陜西中部形成風(fēng)速輻合偏南急流和偏東急流，風(fēng)速均在12m/s～16m/s間；1日20時(shí)，從新疆南部到重慶南部為低壓區(qū)，低壓前部的偏南風(fēng)急流向東移到河套以東河南境內(nèi)，在陜西東南部仍有弱的輻合存在。

2.3暴雨特點(diǎn)

通過分析，本次暴雨過程呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

一是本次降水過程雨區(qū)范圍大、但暴雨籠罩面積小。本次降雨覆蓋整個(gè)漢江上游地區(qū)，雨量從小雨、中雨到大雨以及暴雨，但過程雨量超過50mm的暴雨覆蓋區(qū)主要在南鄭、城固、洋縣、佛坪、寧陜等縣，暴雨籠罩范圍較小。

二是暴雨日出現(xiàn)時(shí)間提前，出現(xiàn)時(shí)間較早。漢江流域暴雨具有顯著的季節(jié)性，一般6月中旬，副熱帶高壓越過北緯20度，漢江流域處于副高西北邊緣，開始出現(xiàn)暴雨，而2015年4月1 日2:00～20:00漢江流域上游出現(xiàn)雨量大于50mm監(jiān)測(cè)站達(dá)82站，雨量大于100mm監(jiān)測(cè)站達(dá)15站，暴雨日明顯提前；據(jù)統(tǒng)計(jì)，本次降雨是1961年以來最早的區(qū)域性暴雨天氣。

三是暴雨持續(xù)時(shí)間短、量級(jí)較大。本次整個(gè)降水過程持續(xù)約18個(gè)小時(shí)，主雨主要集中在8個(gè)小時(shí)左右，暴雨持續(xù)時(shí)間較短；但是有82處雨量監(jiān)測(cè)站過程雨量超過50mm，15處監(jiān)測(cè)站過程雨量超過100mm，監(jiān)測(cè)最大過程雨量達(dá)到147.8mm，暴雨量級(jí)較大。

3　洪水分析

3.1洪水過程

根據(jù)資料分析，本次強(qiáng)降水過程致使?jié)h江上游玉帶河、沮水河、漾家河、褒河、喜神壩河、冷水河、胥水河、酉水河、子午河、牧馬河等上游支流普遍出現(xiàn)歷史同期較大洪水過程。漾家河元墩水文站1日15時(shí)出現(xiàn)最大流量851m3/s、喜神壩河江西營水文站1 日10時(shí)50分出現(xiàn)最大流量203m3/s的超警戒流量洪水過程，冷水河三華石水文站1日14時(shí)出現(xiàn)最大流量868 m3/s的超保證流量洪水過程，子午河兩河口水文站1日20時(shí)18分出現(xiàn)最大流量878 m3/s的接近警戒流量洪水過程。

受支流洪水影響，漢江干流漢中水文站1日21時(shí)30分出現(xiàn)881 m3/s、洋縣水文站2日7時(shí)20分出現(xiàn)1750 m3/s、黃金峽水文站2日11時(shí)出現(xiàn)2120 m3/s、石泉水文站2日14時(shí)出現(xiàn)2800 m3/s的最大洪峰流量（洪水過程見圖3）。

圖3　“2015.4”漢江上游代表站洪水過程

3.2洪水重現(xiàn)期分析

元墩站、江西營站、三華石站、兩河口站采用各站建站以來年最大流量資料和調(diào)查的歷史資料進(jìn)行分析計(jì)算，4月1日元墩站、江西營站、三華石站出現(xiàn)的最大洪峰流量相當(dāng)于5年一遇洪水，兩河口站屬于常遇洪水；上述干流各站出現(xiàn)的最大流量都屬常遇洪水。

元墩站、江西營站、三華石站、兩河口站采用建站以來汛前1.4月份出現(xiàn)的最大流量資料進(jìn)分析計(jì)算，元墩站、江西營站、三華石站、兩河口站洪峰流量值都是自建站有歷史資料以來最大洪水；元墩站是自1958年有歷史資料以來58年中最大洪水，重現(xiàn)期為超100年一遇洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1973年4月流量539 m3/s。江西營站是自1963年有歷史資料以來53年中最大洪水，重現(xiàn)期相當(dāng)于100年一遇洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1964年4月流量192 m3/s。三華石站是自1948年有歷史資料以來68年中最大洪水，重現(xiàn)期為超100年一遇洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1964年4月流量672 m3/s。兩河口站是自1963年有歷史資料以來53年中最大洪水，次大洪峰出現(xiàn)在1965 年4月流量708 m3/s。

3.3洪水特性

通過分析，本次洪水呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

一是發(fā)生超警戒量級(jí)洪水出現(xiàn)時(shí)間早。陜西南部漢江流域春季和初夏季節(jié)洪水最早一般出

比1990年前水流速度總的趨勢(shì)為減小，說明北洛河下游洪峰傳播歷時(shí)加長。

總之，河道泥沙淤積的發(fā)展使河道比降減小、洪水位抬升、水流速度減緩、漫灘水深加大、河道槽蓄量增加，從而增大了北洛河下游洪水的洪峰削減，延長了洪峰的傳播歷時(shí)。

5　結(jié)論

（1）北洛河是我國的多泥沙河流之一，北洛河下游是陜西省三門峽庫區(qū)的組成部分，是三門峽水庫的淹沒區(qū)和影響區(qū)。分析和研究北洛河下游洪水洪峰削減規(guī)律及變化，對(duì)北洛河下游的防汛和治理有著重要意義，為編制北洛河下游洪水預(yù)報(bào)方案和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)指揮防汛工作提供了科學(xué)的依據(jù)。

（2）北洛河下游的洪水具有陡漲陡落和含沙量大的顯著特性，往往多出現(xiàn)小水大沙的洪水過程，對(duì)河道的沖淤會(huì)帶來一定的影響。北洛河下游的洪水主要出現(xiàn)在上世紀(jì)的70年代和90年代，80年代的洪水場(chǎng)次較小，特別是進(jìn)入2000年以來，不但洪水出現(xiàn)的場(chǎng)次更少，而且洪水的量級(jí)亦較小。

（3）根據(jù)狀頭站和朝邑站的洪水資料分析認(rèn)為，上世紀(jì)90年代前，狀頭～朝邑站的洪峰流量相關(guān)關(guān)系為Q朝＝0.480Q狀+90.0，上世紀(jì)90年代以后，狀頭～朝邑站的洪峰流量相關(guān)關(guān)系為Q朝＝0.299Q狀+172。上世紀(jì)90年代以來北洛河下游洪峰削減更大，洪峰傳播歷時(shí)也加長。

（4）北洛河下游泥沙淤積不斷發(fā)展，止2013年，北洛河下游共淤積泥沙2.8581億m3，且淤積的重心在北洛河下游的下段。隨著泥沙淤積的發(fā)展，特別是上世紀(jì)90年代以來，漫灘洪水的灘面淤積嚴(yán)重，增大了北洛河下游洪水的洪峰削減，延長了洪峰的傳播歷時(shí)。陜西水利

（責(zé)任編輯：王劍）