錢睿智, 談 立, 孫夢醒
(江蘇省水文水資源勘測局揚(yáng)州分局, 江蘇 揚(yáng)州 225002)
揚(yáng)州市地處長江、淮河兩大流域下游,位于長江和淮河交匯處,地形特征差異明顯,地勢總體低平,約70%的區(qū)域在江淮洪水位以下,素有“江淮洪水走廊”之稱。揚(yáng)州市域地處南北氣候過渡帶,降水時(shí)空分布不均,年際變化大。特殊的地理位置、氣候及地形特點(diǎn),決定了揚(yáng)州既坐擁豐富的過境水源,又頻發(fā)洪、澇、旱、漬、潮、風(fēng)等災(zāi)害[1]。
2020年汛期,揚(yáng)州市面平均降水量為847.1 mm,比常年偏多26.1%,其時(shí)間分布極為不均,整體來看可分為3個(gè)階段。入汛后,延續(xù)汛前的少雨天氣,降水持續(xù)偏少,至6月上旬總降水量僅有63.7 mm,其中5月份降水52.6 mm,比常年偏少37.6%。降水主要集中在6月中旬至8月上旬,總降水量為635.3 mm,占汛期總量的75.5%,其中6月降水最多,總雨量達(dá)332.8 mm,比常年偏多128.9%,在1951年至今的同期降水量系列中僅次于1956年和1991年。9月全市降水60.0 mm,比常年偏少34.2%。2020年揚(yáng)州市汛期逐月降水量比較分析見圖1。
揚(yáng)州市2020年入梅早(6月10日),出梅晚(7月21日),梅雨期為41 d,面平均梅雨總量493.1 mm,比常年偏多110.5%。入梅后,揚(yáng)州市共出現(xiàn)5次全市范圍的強(qiáng)降水過程天氣(6月12—13日、6月28日、7月17日、8月8—9日和8月26日),其降水總量達(dá)到汛期降水總量的40%,呈現(xiàn)強(qiáng)度大、突發(fā)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)。2020年揚(yáng)州市汛期逐月降水量見圖1。
圖1 2020年揚(yáng)州市汛期逐月降水量
揚(yáng)州市過境洪水根據(jù)流域水系,主要分為江水和淮水兩部分,長江洪水途經(jīng)儀征市、邗江區(qū)、江都區(qū),臨城段的長江六圩彎道是長江中下游著名彎道之一,江岸崩塌威脅嚴(yán)重[2];淮河洪水通過淮河入江水道自高郵湖西北入境揚(yáng)州,經(jīng)高郵湖、新民灘控制線、邵伯湖、歸江控制線,出三江營入長江。汛期,長江、淮河上中游的洪水急劇下泄,使揚(yáng)州河湖水位猛漲,高水位、大流量的行洪,使長江及淮河入江水道沿岸堤防險(xiǎn)情不斷,大量外地洪水涌入,同時(shí)影響本地澇水外排[3]。
長江揚(yáng)州段流量資料主要采用上游大通站流量,潮位資料采用儀征市泗源溝閘、邗江區(qū)瓜洲閘站,江都區(qū)三江營站潮位資料分析。
2020年汛期,長江共形成5次洪水,大通來量最高達(dá)84 600 m3/s,僅次于1954年的92 600 m3/s,超80 000 m3/s以上流量3 d,超70 000 m3/s以上流量26 d,超60 000 m3/s以上流量39 d,汛期平均來量為48 900 m3/s,比常年偏多近20%。2020年汛期長江大通站流量過程線見圖2。
圖2 2020年汛期長江大通站流量過程線
從大通流量過程線可以看出,入汛后大通來量持續(xù)偏低,6月上旬開始持續(xù)上升,7月份開始急劇上漲,7月2日達(dá)到50 000 m3/s以上,7月6日達(dá)到60 000 m3/s以上,7月9日達(dá)到70 000 m3/s以上,7月12日達(dá)到80 000 m3/s以上,其后開始緩慢回落,至汛末大通來量仍高達(dá)50 000 m3/s以上,為近年來罕見。
受長江來水影響,揚(yáng)州市汛期沿江潮位前期偏低后期偏高。5月份,揚(yáng)州市三江營站最低潮位0.82 m,為2012年以來最低。入梅后,揚(yáng)州市沿江潮位普漲,7月份市域沿江最高潮位全線超警戒水位,三江營站、瓜洲閘站、泗源溝閘站分別超警16 d、36 d和35 d;泗源溝閘站自7月17日平歷史最高潮位7.26 m后,至7月21日最高潮位達(dá)7.58 m,瓜洲閘站7月21日最高潮位達(dá)6.92 m(見表1),之后揚(yáng)州市沿江潮位開始緩慢回落,直至汛末仍高于常年同期。
表1 2020年揚(yáng)州市汛期沿江潮位特征值
2020年汛期,淮河入江水道先旱后澇,旱澇急轉(zhuǎn),7月17日形成淮河1號(hào)洪水后,入江水道持續(xù)大流量行洪,最大流量達(dá)7 930 m3/s。汛期入江水道水情態(tài)勢分為3個(gè)階段:
入汛后,淮河上中游地區(qū)降水較少,蚌埠閘來量極少,三河閘關(guān)閘,高郵湖水位偏低,最低僅有5.15 m,為2003年以來同期最低水位,邵伯湖水位正常。
入梅后,淮河流域降雨頻繁,旱澇急轉(zhuǎn),蚌埠閘下泄流量由30 m3/s上升至3 500 m3/s以上,三河閘和萬福閘先后開閘泄洪,入江水道水位全線上漲。7月中旬,淮河上中游出現(xiàn)持續(xù)性降雨,形成淮河1號(hào)洪水,受其影響,三河閘下泄流量加大,25日后超7 000 m3/s以上大流量行洪20 d,最高達(dá)7 930 m3/s(8月11日),同時(shí)受長江高潮位影響,萬福閘泄洪不暢,金灣閘和太平閘分別于7月19日和20日開閘,歸江控制線敞開泄洪。高郵湖和邵伯湖水位持續(xù)上漲,其最高水位分別達(dá)8.28 m和7.35 m,但均未超警戒水位。
9月初,蚌埠閘來水流量降低至1 000 m3/s以下,三河閘和萬福閘先后關(guān)閘,兩湖水位迅速回落至正常。
長江下游鎮(zhèn)揚(yáng)河段平面形態(tài)較復(fù)雜,既有分汊段又有彎曲段,是長江中下游河道演變最劇烈的河段之一,自上而下有儀征水道、世業(yè)洲汊道、六圩彎道、和暢洲汊道、大港水道。河道平面形態(tài)呈藕節(jié)狀,主泓呈“S”型,進(jìn)口段左岸有陡山礁板磯節(jié)點(diǎn),右岸有三江口人工節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng),出口段右岸有五峰山馬鞍山磯節(jié)點(diǎn),對(duì)河勢均有重要的控制作用[4]。
世業(yè)洲汊道百余年來支汊在左、主汊在右的狀況未發(fā)生改變,但汊道從穩(wěn)定到左汊緩慢發(fā)展進(jìn)而加速發(fā)展,右汊相應(yīng)萎縮的變化十分清晰[5]。世業(yè)洲汊道段左汊繼續(xù)沖刷發(fā)展,特別是經(jīng)過幾年的連續(xù)大洪水的沖刷,分流比仍在增加;而右汊呈緩慢萎縮態(tài)勢,右汊分流比減小,進(jìn)口口門淤積,影響南汊內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)設(shè)施的安全運(yùn)行,同時(shí)也不利于右汊主航道條件的維持及下游河段的河勢穩(wěn)定[6]。
2020年7月12日至14日大通流量達(dá)80 000 m3/s以上時(shí),通過16測次水文測驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì),世業(yè)洲左汊分流比的平均值為左汊占34.9%、右汊占65.1%。
淮河入江水道中段為高郵湖、新民灘、邵伯湖串聯(lián),灘泓交錯(cuò),水流紊亂[7],新民灘控制線共有7座漫水閘及7道石壩。2020年淮河上游三河閘自6月24日開始泄洪,新民灘控制線同步開啟新王港漫水閘、老王港漫水閘、毛港漫水閘、新港漫水閘、湖濱漫水閘、楊莊漫水閘,25日開啟莊臺(tái)漫水閘,9月4日全關(guān)。
為研究分析淮河入江水道行洪能力,7月1日至9月4日施測新民灘斷面洪水過程66次,斷面實(shí)測最大流量7 960 m3/s(8月13日)。9月3日高郵(高)水位6.32 m,使用無人機(jī)調(diào)查新民灘漫灘退水實(shí)況,新民灘漫水公路從西至莊臺(tái)河閘路面無水,莊臺(tái)河閘往東路面仍有過水。
2020年揚(yáng)州市梅雨期長、梅雨量大,汛期降水強(qiáng)度大、突發(fā)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長,長江和淮河均有大洪水過境揚(yáng)州,長江洪水峰高量大,先后形成5次洪水,揚(yáng)州市沿江潮位全線長時(shí)間超警戒水位;淮河洪水源近流急,入江水道大流量行洪,高郵湖、邵伯湖水位持續(xù)上漲,接近警戒水位。通過收集整理水文監(jiān)測數(shù)據(jù)和洪水調(diào)查資料,分析2020年揚(yáng)州市過境洪水特性,為揚(yáng)州市防洪減災(zāi)、精準(zhǔn)預(yù)報(bào)、科學(xué)調(diào)度提供參考依據(jù)。