河漠水流域“2007·08”暴雨洪水分析

张移郁

（株洲水文水资源勘测局 株洲市 412000）

2007年8月18 ～22日，受台风“圣帕”外围云系影响，株洲市出现范围广、强度大、持续时间长的强降雨过程，全市共有5个县（市）、66个乡镇、74.6万人受灾，造成直接经济损失8.2亿元。其中尤以炎陵县受灾最严重，全县普遍受灾，造成因灾死亡1人，交通、水利、通信、电力等基础设备损毁严重，全县受灾人口12.6万余人，成灾人口7.5万余人，直接经济损失2.63亿元。该县河漠水流域五里牌站发生1959年设站以来最大洪水，洪水重现期30年一遇。

1 流域概况

炎陵县地理座标为东经 113°34′54"至 114°07′15"，北纬 26°03′至 26°39′30"。 地形大势为东南高亢，西北平缓。最高处，湖南第一峰——酃峰，海拔2 115 m；最低处，洣水出境口，海拔166 m，高差达1 949 m。 地貌以山地为主，达全境的86.9%。炎陵县沟壑纵横，河溪密布，汇成三大水系，斜濑水，长92 km，流域面积778 km2；河漠水，长88 km，流域面积904 km2，两水在三河汇合为洣水；沔水，长56 km，流域面积508 km2。水能资源丰富，居全省之首。河漠水源头有二，一为策源乡红水江，一为下村乡大岭背。两水于水口赖家汇合为河漠水，流经策源、下村、水口、垅溪、霞阳、三河6乡镇。主河长88 km，流域面积904 km2，河流坡降7.93‰，支流28条，累计河长380.6 km。

河漠水中游设有五里牌水文站，位于炎陵县霞阳镇五里牌村，于1959年1月1日设立，集水面积814 km2，干流平均坡降8.8‰，为湘东区域代表站，流域内设有5个配套雨量站。

2 降雨分析

2.1 天气背景

“圣帕”台风于2007年8月13日凌晨在菲律宾吕宋岛以东的西北太平洋洋面上生成，8月15日下午加强为超强台风，8月19日2时在福建省惠安县崇武镇沿海登陆，登陆时最大风力达12级。登陆后继续向西北方向移动，20日3时进入江西省境内转向西行，21日17时左右从醴陵、浏阳进入湖南省，中心气压991 hPa，22～23日低压中心西行后南折并进一步减弱，23日夜间从怀化南部移入贵州。

2.2 暴雨过程及分布

本次暴雨过程自8月18日开始至22日结束，历时5天，河漠水流域平均降雨量为404.7 mm，点最大降雨量下村站为510 mm。流域内6个雨量站中，降雨量在500 mm以上的有 1 个，（400～500）mm 之间的有 3 个，（300～400）mm之间的有2个。18日降雨量4.0 mm，19日降雨量66.6 mm，20日降雨量 210.6 mm，21日降雨量 112.7 mm，22日降雨量为10.8 mm。降雨集中在20日、21日，两日降雨量323.3 mm，占总降雨量的79.9%。河漠水流域逐日面平均降雨量分布图如图1所示。

图1 河漠水流域逐日面平均降雨量分布图

流域暴雨中心位于上游的下村站一带，降雨量在500 mm以上的笼罩面积约90 km2，降雨量在400 mm以上的笼罩面积约553 km2，全流域降雨量在300 mm以上。河漠水“2007·08”降雨量等值线图如图2所示。

图2 河漠水“2007·08”降雨量等值线图

2.3 降雨特点

（1）暴雨覆盖范围广。降雨量300 mm以上的笼罩面积分布全流域，降雨量400 mm以上的笼罩面积占河漠水流域面积的61%。

（2）降雨历时长，暴雨时程分配较集中。18～22日持续降雨，历时5天。从主要代表站时程分配看，75.3%～87.1%的降雨量集中在20、21两日内降落，93%～96.8%的降雨量集中在（19～21）日3天内降落，暴雨时程分配较集中。

（3）暴雨强度大。本次暴雨中心下村站降雨量达510 mm，该站最大1 h降雨量为52.3 mm，最大6 h降雨量为114.1 mm，最大12 h降雨量为197.6 mm，最大24 h降雨量为290.1 mm。流域内其它测站最大24 h降雨量均在200 mm以上，其中五里牌站最大24 h降雨量为237 mm，查该站最大24 h降水频率分析成果，其频率达500年一遇。

3 “2007·08”洪水及重现期分析

受降雨影响，河漠水五里牌水文站水位从8月19日18时起涨，起涨水位 86.60 m，相应流量 15.5 m3/s，至 20日22时 30分，水位92.36 m，达最大涨率 0.96 m/h，21日1时30分出现洪峰水位93.32 m，相应流量1 540 m3/s。为设站以来最高水位和最大流量，涨洪历时31.5 h，涨幅6.72 m，比1998年洪峰水位高0.58 m，流量超200 m3/s，洪峰水位平1 h后，水位开始下落，最大落率为0.38 m/h，21日20时水位退至89.49 m后，受降雨影响，水位再次回涨，至22日9时30分，出现洪峰水位91.48 m，之后水位下退，23日8时，水位退至88.34 m后开始缓慢回落，至8月24日16时基本退平。本次洪水次洪总量为1.745亿m3，径流深214.4 mm，径流系数0.53。

五里牌水文站建于1959年，历史调查洪水有1929年水位94.37 m，流量2 090 m3/s；1954年水位93.50 m，流量1 720 m3/s。实测系列中92.5 m以上水位有2年，分别为1998年水位 92.74 m，流量 1 340 m3/s；2007年水位 93.32 m，流量1 540 m3/s，这两年洪水按特大值处理。最高水位和最大流量系列采用皮尔逊Ⅲ型分布曲线进行频率适线。求得“2007·08”洪水最高水位重现期为30年一遇，最大流量重现期30年一遇。

4 “2007·08”和“1998·06”洪水比较

“2007·08”和“1998·06”洪水是河漠水五里牌水文站设站以来的最大和次大洪水，两次洪水均给沿河两岸的人民造成了巨大的财产损失。两次大洪水过程有相似之处，也有各自特点。

4.1 天气系统

“2007·08”洪水是受台风 “圣帕”外围云系影响。“1998·06”洪水是受北方冷空气南下和西南暖湿气流共同影响，同时由冷锋活动造成。

4.2 降 雨

两次暴雨中心均位于上游下村站。“2007·08”暴雨历时长，主雨时间为8月20日、21日，两日流域平均降雨量为 323.3 mm，占过程总降雨量的 79.9%；而“1998·06”暴雨主雨时间为6月1日，该日流域平均降雨量为88 mm，占过程总降雨量的71.5%。

“2007·08”暴雨总量大，暴雨中心下村站降雨量为510 mm，降雨量在500 mm以上的站有1个，（400～500）mm之间的站有3个，流域平均降雨量404.7 mm；而“1998·06”暴雨中心下村站降雨量为237.7 mm，降雨量在（200～300）mm 之间的站有 1 个，（100～200）mm 之间的站有2个，流域平均降雨量123.3 mm。

“2007·08”暴雨范围更广，“2007·08”暴雨全流域降雨量均在300 mm以上。“1998·06”暴雨无300 mm以上降雨量站点；降雨量在200 mm以上的笼罩面积约103 km2；降雨量在100 mm以上的笼罩面积约581 km2，占流域总面积的64%。

“2007·08”暴雨长历时降雨强度大、“1998·06”暴雨短历时降雨强度大。“2007·08”暴雨中心下村站最大24 h降雨量 290.1 mm，最大 3 h 降雨量 69.9 mm；而“1998·06”暴雨中心下村站最大24 h降雨量为190.5 mm，最大3 h降雨量117.8 mm。

4.3 前期土壤含水量

2007年7 月份至8月中旬，河漠水流域降雨量明显偏少，根据以土壤含水量（w）指标的干旱预报模型计算，“2007·08”暴雨前期五里牌站土壤含水量为77.6 mm，已出现轻旱，且经历水稻需水高峰期，水库、山塘蓄水量较少。“1998·06”暴雨前期土壤含水量较高，该年 5月 13～17日流域内出现一次特大暴雨过程，流域平均降雨量155.6 mm，较“1998·06”暴雨还要大，水库、山塘均已蓄满，计算“1998·06”暴雨前期土壤含水量为107 mm。

4.4 洪 水

“2007·08”洪水洪峰水位 93.32m，相应流量 1540m3/s，次洪总量为1.745亿m3，径流深为214.4 mm，径流系数0.53。 “1998·06”洪水洪峰水位 92.74 m，相应流量 1 340 m3/s。次洪总量为0.5910亿m3，径流深为72.6 mm，径流系数0.59。

5 结语

高强度、长历时暴雨导致河漠水流域发生大洪水，2007年8月18～22日，受台风“圣帕”外围云系影响，河漠水部分测站最大24 h降雨量重现期达500年一遇，五里牌水文站发生设站以来的最大洪水，重现期30年一遇。与其次大洪水比较，降雨总量，最大24 h降雨量，均相差较大，但产生的洪峰水位及洪峰流量相差不大，究其原因一是前期土壤含水量不一，二是短历时（6 h以内）降雨强度不一。“1998·06”暴雨前期土壤蓄水量几乎饱和，同时最大1 h、3 h、6 h降雨强度大，更有利于洪峰的形成。要做好中小河流的洪水预测，为防汛减灾提供较高精度预报信息，需认真分析流域下垫面条件，探索流域产流规律，加强水文自动测报系统建设，实时动态监测流域暴雨、洪水情况。

1 陈明，李细生.WRF模式对“圣帕”台风暴雨过程的数值模拟分析[S].中国气象学会2008年年会天气预报准确率与公共气象服务分会场论文集，2008.

2 张泉生.水文预报[M].南京：河海大学出版社，2000.