龙虎水文站“03.5”与“12.5”暴雨洪水特性分析对比

叶文生

广东省水文局梅州水文分局，广东梅州 514021

1 流域概况

1.1 程江概况

程江是韩江一级支流，发源于江西省寻乌县蓝峰，在广东省平远县石正镇富石水库流入梅州，龙虎圩水发源于梅县石坑镇龙凤村流经梅县梅西镇龙虎水文站，于梅县梅西镇龙岗岌汇石正河流入梅西水库，于南口东陂汇南口水后，在梅城乌廖沙流入梅。程江有集水面积718km2，河长94km，平均坡降0.268‰，流域植被较好，坡降陡，天然落差大，水力资源丰富。程江在梅州市境内有集水面积708km2，河长84km，在程江河兴建了富石水库和梅西水库，这两座水库都属于中型水库。为提高程江沿河防洪标准，于1970年、1974年分别在长滩、程江两处进行了人工裁弯取直的沿河该道工程，缩短河道3.3km。该革开放后，为配合城市规划建设，提高梅州市区抗御洪涝灾害的能力，1989年在程江口处对老百花洲河段进行裁弯取直，新开挖人工河道500m，将程江原出口上移至现在的乌廖沙。具体见图1程江流域图。

1.2 龙虎水文站

龙虎水文站位于韩江流域梅江水系程江河龙虎圩水，集水面积102km2，属小流域暴雨径流分析为主的站点。龙虎水文站设立于1967年，主要观测项目为水位、流量、雨量、蒸发量的观测和整编，以及对属下雨量站富石、石正、红卫、澄坑、均田、龙虎、梅西等7个雨量站的管理，以及协助梅州水文分局水质分中心做好程江河流域的水质段面的监测工作。龙虎水文站自设站到现在已收集了46年的水文、气象资料数据，为水利防洪减灾做出了一定的成绩。主要流域特征值见表1。

表1 程江河流域特征值

2 “03.5”与“12.5”暴雨成因

表2 龙虎水文站流量特征值

受高空槽，西南低压和切变线的共同影响，2003年5月17日，程江河红卫雨量站24小时降雨量142.5mm，72小时238.5mm。澄坑雨量站24小时降雨量163.1mm，72小时降雨量269.6mm。均田雨量站24小时降雨量137.5mm，72小时降雨量224.0mm。龙虎站出现了超历史上范围最广，影响最大，水位最高，损失最严重的暴雨洪水和强对流天气过程。24小时最大降雨量187.8mm，72小时最大降雨270.8mm。2012年5月28日同样受高空槽，西南低压和切变线的共同影响，红卫雨量站24小时降雨量133.2mm，72小时降雨量165.3mm。澄坑雨量站24小时降雨量85.3mm，72小时降雨量110.8mm。均田雨量站24小时降雨量142.1mm，72小时降雨量164.6mm。龙虎水文站24小时最大降雨量120.7mm，72小时最大奖雨量138.8mm。出现两场超历史的大洪水，当水位超过6.78m时，右岸出现漫滩现象，当水位超过7.25m时，左岸也出现漫滩现象，面积突然增大，滩地流速减小。主要特征值见表2。

图1 程江流域图

3 两场洪水的特性

3.1 漫滩导致水位高流量反而减小

“03.5”洪水所测的水位～流量关系与“12.5”洪水所测的水位～流量关系显示，当水位高流量反而减小。具体原因是左右两岸出现漫滩现象，和下游150m处有一座铁山公路拱桥，桥分两孔，高度3.3m，宽度4.2m，当出现高水位时桥孔过水能力减小，使流量偏小。“03.5”洪水属二十年一遇，“12.5”洪水属十年一遇的大洪水。本站高水采用缆道施测流量，低水采用涉水使用悬杆施测流量，全年使用水位～流量关系曲线（临时曲线）推流。具体公式如下：其中：Q为流量；A为面积；为平均流速。

3.2 产汇流分析

1）本流域地处广东省东部梅县的西部地区，植被良好、雨量充沛、地下水丰富。

图2 龙虎水文站起点距～流速分布图

2）龙虎水文站基本水尺兼流速仪测流断面以上1km处建有一个低水头的小型水电站，当水位低于4.20m时，本站的水位受到电站频繁发电的影响很大，流量测验较困难。当水位高于4.20m以上时，河流恢复天然流态，水位～流程量关系不受电站的影响，流量施测比较好布设，水位～流量关系曲线较好，如图2为龙虎水文站起点距～流速分布图。

3）龙虎圩水从发源地到龙虎水文站河长23km，流域内植被良好，因本站属于山区性河流，水位涨落很快，变幅较大。产汇流时间只有3.5小时左右，一般情况下峰顶水位历时很短，只有20分钟左右，最长的峰顶水位历时不超过1小时，涨水时漂浮物很多，在这种情况下给流量施测带来较大的困难。

4）在漫滩时，流速曲线出现转折，如图3所示。出现转折的主要原因是面积突然增大，而滩地上的流速因糙率大而相对减小。因此，河床流速与河滩流速的差别是随流量的增大而减小，随河滩宽度的增加而增加。

图3 漫滩流速曲线

图4 龙虎水文站历年关系曲线

5）2003年龙虎水文站的推流方法:当水位在4.04m以下采用连实测流量过程线法推流，当水位在4.04m以上时采用水位～流量关系曲线推流。低水位以下在基本水尺断面以上300m处施测流量，中高水位以上在基本水尺断面兼流速仪测流断面施测流量。见图3龙虎水文站历年关系曲线

6）因近几年河床比较稳定，自2009年至2012年全年在基本水尺断面兼流速仪测流断面施测流量，全年采用水位～流量关系曲线推流。

4 结语

2003年梅江河流域梅雨异常，入梅季节早，梅雨期间长，流域暴雨过程多，间隔短、强度大、范围广，期中程江河地区降雨特别大，龙虎水文站出现了历年有水文资料以来所罕见的大洪水。龙虎圩水龙虎水文站水位高、流量大，洪峰历时较短，峰顶水位历时只有50分钟左右，产汇流时间只有3.5小时左右。2003年5月17日的洪峰水位7.87m为历年最高水位，2012年5月28日的洪峰水位7.83m为历年第二高水位低于“03.5”的洪峰水位0.04m。2003年5月17日的洪峰流量135m3/s小于2012年5月28日的洪峰流量155m3/s。“12.5”的洪峰流量为历年最大流量。

通过对这场暴雨的成因、时空分布特征，以及洪水的发生发展特性进行分析比较，对进一步认识和掌握该流域的暴雨洪水的变化规律具有重要意义。

[1]湖北省水利学校.水文资料整编[M].北京：水利电力出版社

[2]李添荣,张洪清.丰良河流域“07.6”暴雨洪水特性分析[J].广东水利水电报,2008，(2)