滃江水文站“2013.05”与“2010.05”洪水特性对比分析

徐玉冬

(广东省水文局韶关水文测报中心，广东 韶关 512026)

2013年5月14—16日，受高空槽和切变线共同影响，滃江流域中上游大面积普降大暴雨。中心过程降水量达389.5 mm(其中滃江雨量站389.5 mm、翁城雨量站379.0 mm、红桥雨量站359.0mm、磜头雨量站344.5 mm)，暴雨导致滃江流域水位全线上涨，滃江水文站出现101.65 m的洪峰水位，是建站以来第三大洪峰水位的特大洪水。

1 流域概况

滃江属珠江流域，是北江的一级支流，发源于广东省韶关市翁源县大船肚东，从东北向西南流经翁源县全境，干流经翁源县、英德市，于大站镇东岸咀汇入北江，全流域集水面积为4 847 km2，主流河长为173 km，平均坡降为1.24‰。滃江流域为叶脉状水系结构，集雨面积在100 km2以上的的一级支流有9条(见图1所示)，本流域主要测站有：滃江水文站、红桥水位站和长湖水库(坝下二)水文站[1]。

滃江水文站位于广东省翁源县官渡镇利龙村，控制集水面积为2 000 km2，控制范围为河长为91 km，平均坡降为2.19‰，是滃江流域的区域代表站，因此研究滃江水文站的洪水过程对于滃江流域的防汛有重大意义。

2 “2013.05”洪水过程分析

2.1 暴雨成因

受高空槽和切变线共同影响， 2013年5月14日—16日，滃江流域普降大暴雨，致使滃江水位暴涨，使滃江水文站成为建站以来历史第三大洪水。

2.2 降水过程分析

1) 降水过程分析

本文以滃江水文站为重点研究对象，主要分析滃江水文站以上区间。本次该区间降水过程发生在5月14—16日，其中主要降水集中短时间内形成。以滃江站为例，该站3 d累计降水量为389.5 mm，而24 h最大降水量达到298.0 mm。从降水过程来看，该区间可分为3个主要降水过程：5月15日6:00—15日12:00，平均降水量为56.2 mm，以该区间下游三华站(降水量为110.0 mm)为暴雨中心。15日12:00开始，降水明显减少，直至16:00，该区间只有零星降水。15日16:00—21:00，该区间出现降水，平均降水量为28.9 mm，暴雨中心位于该区间下游牛屎坜站(85. 5 mm)。16日2:00开始，该区间开始普降大雨，直至13:00，雨势开始逐渐减弱，平均降水量为111.0 mm，以该区间下游滃江站(降水量为180.0 mm)、三华站(165.0 mm)和上游翁源站(154.5 mm)为中心。16日17:00后，该区间基本停雨[2]。

2) 降水空间分析

为了便于分析，以汇流时间长短为依据，将滃江水文站以上区间划分成上游区间和中下游，上游区间包括滃江支流九仙水、贵东水、龙仙水及其对应的滃江干流部分，中下游区间包括滃江支流周陂水和涂屋水及其对应的滃江干流部分。本次降水空间分布不均，从降水过程来看，本次3个主要降水过程中，均集中在该区间下游，仅第3个降水过程的1个暴雨中心位于该区间上游，本次降水5月15日降水量均超过5月14—16日降水总量的1/2(见表1)。

表1 “2013.05”洪水滃江以上区间逐日平均降水对照 mm

2.3 洪水过程分析

滃江水文站“2013.05”洪水水位5月15日8：40起涨，水位为94.57 m，流量为94.0 m3/s，在5月15日16：45出现第1个洪峰水位97.99 m，洪峰流量为1 100 m3/s，水位涨幅为3.42 m，接着退水，在5月16日5：20又开始上涨，此时水位96.83 m，流量为668 m3/s，在5月16日18：40出现第2个洪峰水位101.65 m，洪峰流量为3 520 m3/s。从第1次水位上涨开始算，水位涨幅为7.08 m，本次洪水总历时约为82 h。其雨洪对照见图2所示。

图2 滃江水文站“2013.05”雨洪对照示意

3 与“2010.05”洪水比较

2010年5月5至7日，受高空槽和切变线共同影响，滃江流域出现罕见的特大暴雨，持续暴雨导致滃江流域中上游水位急剧上涨，造成滃江水文站出现了建站以来第2大洪峰水位的特大洪水。本次洪水为滃江水文站建站以来第3大洪水，与“2010.05”洪水比较，两场洪水均为暴雨洪水。“2013.05”与“2010.05”洪水洪峰流量分别为3 520 m3/s和3 530 m3/s，洪峰水位分别为101.65 m和101.80 m[3-4]。

3.1 造峰雨量对洪水的影响

造峰雨量对洪水流量涨差影响明显。对比“2013.05”洪水与“2010.05”洪水造峰雨量，总量比较接近。为了便于分析不同造峰雨量对洪峰流量的影响，将“2013.05”洪水分成第1场洪峰“2013.05-1”和第2场洪峰“2013.05-2”(见表2及图3)。从图3可以看出，滃江水文站以上区间造峰雨量与流量涨差关系良好，可以为相同条件暴雨洪水预报提供一定依据基础。

表2 滃江水文站造峰雨量与洪水流量涨差对照

图3 滃江水文站造峰雨量～流量涨差对照示意

3.2 短历时降水对洪水的影响

短历时降水主要对洪水涨率有影响，本场洪水主要降水集中短时间内形成，对比“2010.05”洪水对应的暴雨短历时降水量(见表3)，两场暴雨最大1 h、3 h、6 h降水量大小比较接近，但“2010.05”暴雨最大12 h和24 h降水量明显大于“2013.05”暴雨。

表3 历史洪水短历时暴雨统计 mm

从两场暴雨短历时最大降水量分布情况来看， “2013.05”暴雨中心滃江站比“2010.05”暴雨中心牛屎坜站更靠近滃江水文站，更有利于滃江水文站洪水的形成。从短历时最大降水量和暴雨中心空间分布情况这两个因素来看，“2013.05”洪水水位最大涨率是“2010.05”洪水水位最大涨率的1.77倍，也是符合规律的(见表4)。

表4 “2013.05”与“2010.05”洪水水位最大涨率对照

3.3 洪水洪量对比分析

滃江“2013.05”与“2010.05”洪水平均前期土壤含水量Pa分别为25.7 mm和14.9 mm。滃江“2013.05”与“2010.05”洪水总量分别为3.11×108m3和2.66×108m3，降水径流系数分别为0.58和0.48，均小于当年降水径流系数(见表5)，这符合洪水期间降水径流系数的规律。滃江这两场洪水最大洪量过程基本一致，滃江水文站“2013.05”洪水最大1 d、3 d、7 d、15 d洪量均是“2010.05”洪水的1.2倍左右[5](见表6)。

表5 滃江站“2013.05”与“2010.05”洪水总量对照

表6 滃江站“2013.05”与“2010.05”洪水各时段洪量对照

3.4 滃江水文站洪水对下游防汛的影响

滃江中游干流红桥水位站“2013.05”与“2010.05”洪水水位分别为85.16 m和84.48 m，水位涨幅分别为5.21 m和5.16 m。

滃江下游干流长湖水库(坝下二)水文站“2013.05”与“2010.05”洪水水位分别为32.73 m和31.49 m，水位涨幅分别为8.19 m和7.03 m。该站位于长湖水库的坝下，其水位受长湖水库的蓄放水影响。“2013.05”洪水期间5月16日23:00至5月17日10:00长湖水库库容维持在116×106m3，“2010.05”洪水期间5月7日0:00至5月8日0:00长湖水库库容维持在121×106m3，两场洪水均可认为长湖水库(坝下二)水文站流量近似等于长湖水库入库流量，即可以代表滃江下游天然状态下洪水情况。

滃江水文站“2013.05”洪水规模与“2010.05”洪水比较接近，由于两场暴雨降水区间不同(见表7)，造成滃江上下游洪水规模有差异。滃江流域2013年5月洪水除上游外，中下游洪水规模均超过2010年5月洪水规模(见表8)。

表7 “2013.05”与“2010.05”各区间降水量 mm

表8 “2013.05”与“2010.05”洪水水位对照 m

4 结语

滃江水文站“2013.05”洪水过程属于典型的暴涨暴落，洪水最大涨率达到了2.16 m/h。滃江水文站以上区间的空间降水对洪水影响明显，“2013.05”平均降水量略小于“2010.05”平均降水量，前者暴雨中心更靠近出口控制断面，出现了前者最大涨率是后者1.77倍的现象。

滃江水文站“2013.05”洪水规模与“2010.05”洪水比较接近，通过对比分析该站以上流域降水分布特征，有利于为该站预报同等规模大小的暴雨洪水提供一定数据支撑，从而为整个滃江流域防汛提供科学依据。本文只是简单将滃江流域划分为上、中、下游三个区间来水，在实际应用还应考虑其他因素。