姚江流域 “20120617”暴雨洪水分析

李文杰,许 洁,王 颖

(宁波市水文站,浙江 宁波 315016)

1 流域及雨量、水位站点概况

姚江流域属甬江流域,位于东南沿海浙江省东北部,北濒杭州湾,西临曹娥江,南踞四明山,东沿甬江。姚江是甬江2大主流之一,其水系为一个复合状水系,干流右侧为山区性河流,由西南向北偏东注入干流,呈梳状分布,左侧为平原河网,多由西北向南偏东注入干流,呈扇状分布。姚江从浙东四明山脉出,北偏西行,至上虞市永新镇新江口,右折北偏东行,至余姚市马渚镇曹墅桥,再次右折东偏南行,至余姚城区,出城后东偏南行,经蜀山大闸、姚江大闸,在宁波市三江口汇入甬江入东海[1]。流域总面积3 008 km2,干流长107.4 km,流域内共有国家雨量站14个,主要河道水位站3个、排涝闸2座。姚江流域各雨量、水位、水文站分布情况见图1。

图1 姚江流域及各雨量、水位站分布图

姚江流域属亚热带季风气候区,四季分明,温暖湿润,阳光充足,雨量丰沛。冬季受北方冷高压气团控制,以晴冷干燥天气为主,春季太平洋暖湿气流增强,并经常与冷空气相遇,雨水增多,春末夏初的6月,暖湿气流在长江中下游一带停滞,冷暖空气相持,阴雨天气较多,即梅雨季,7—9月全境处于太平洋副热带高压控制下,天气晴热少雨,易成伏旱,同时太平洋热带气旋活跃,往往带来狂风暴雨和暴潮[1]。梅汛期和台汛期雨量是该流域年内雨量分配的2个高峰,也是洪涝和风暴潮灾害的主要发生期,本场暴雨就属于梅雨期降水。

2 暴 雨

2.1 暴雨成因及灾害概述

此次暴雨是由于受低压倒槽影响造成,降水开始于6月17日上午,至18日傍晚基本结束。强降雨导致部分地区发生严重内涝,局部灾情较重。据统计,余姚市、慈溪市、江北区、镇海区等6个县 (市、区)68个乡镇不同程度受灾,农作物受灾面积达2.96万hm2(44.36万亩),其中农作物成灾面积2.74万hm2(41.13万亩),直接经济损失2.76亿元,其中农林牧渔业损失2.31亿元,强降雨还导致部分排涝不畅地块的村 (居)民房及企业受淹,全市发生10余起小型塌方、滑坡等地质灾害,部分堤防、护岸、灌溉设施等水利设施受损,个别在建山塘因溢洪导致坝脚冲毁,出现局部险情。

2.2 暴雨分析

2.2.1 暴雨时程分布

此次暴雨降水时段较长且雨量大,降水主要集中在17日下午至18日上午,以姚江流域国家雨量站临山站为例,雨量过程见图2,各时段最大降水量见表1。

图2 临山雨量站 “20120617” 暴雨雨量时间分配图

表1 临山站 “20120617”暴雨各时段最大降水量统计表

从表1中可以看出,本次暴雨主要集中在24 h内,最大24 h雨量占过程雨量的93.0%,且雨量过程呈双峰型,这种雨型更易发生塌方、滑坡等地质灾害,对防洪也不利。

2.2.2 暴雨空间分布

降雨面上分布,北部大于南部,东部沿海大于西部山区,暴雨主要分布在姚江流域的余姚市、慈溪市、江北区和镇海区。姚江流域内各雨量站过程雨量统计见表2,过程降水量等值线见图3。

图3 姚江流域 “20120617”暴雨等值线图

表2 姚江流域各代表雨量站过程雨量统计表 mm

由表2可知,姚江流域14个代表站中,5个站过程雨量超过200 mm,占总站数的35.7%,12个站雨量在150 mm以上,占总站数的85.7%。最大雨量站点为临山站,过程雨量 (16—18日)为291.0 mm,最小过程雨量为皎口水库站120.0 mm,经计算姚江流域过程面雨量为201.4 mm。

2.2.3 暴雨特点及强度分析

本次暴雨具有以下几个特点:

(1)量大面广。本场暴雨中心覆盖整个姚江流域,暴雨中心覆盖面积达到3 000多平方公里。整个姚江流域过程面雨量达到201.4 mm,排在历史有记录以来的第二位,仅次于1997年的241.4 mm。对姚江流域北部平原区来说,该区域处在降水低值区,发生如此大降雨实属罕见[2]。

(2)雨型恶劣。本场暴雨不但雨量大,雨型也很恶劣,从临山站雨量过程可知,雨型呈双峰型,这种雨型的前一个峰容易使下垫面土壤含水率达到饱和状态,土壤结构松散,第2个雨峰到来时,就容易发生塌方、滑坡等地质灾害,对防洪也不利。

(3)降雨强度大。本场暴雨国家站中最大站点临山站,实测最大24 h雨量达到270.5 mm,刷新了该站有记录以来最大24 h雨量历史新记录;最大12 h雨量为171.5 mm,仅次于1966年的191.0 mm,列历史第2位;最大3 h、最大6 h雨量均列设站以来历史第2位。经计算分析,本场暴雨临山站最大24 h雨量重现期超50 a一遇,最大12 h雨量重现期超20 a一遇。

3 洪 水

由于本场暴雨雨量较大,姚江流域各河网最高水位普遍接近或超过保证水位。其中上游遥测水位站永思桥站最高水位超过2002年建站以来历史最高水位,达3.62 m(1985国家高程基准,下同);余姚 (上)站最高水位达2.72 m,超过保证水位0.32m,为该站1962年建站以来第4高水位;丈亭站最高水位达42.39 m,超过保证水位0.09 m,为该站1959年建站以来第4高水位;姚江大闸站6月19日00:05出现最高水位2.19 m,接近保证水位。各水位代表站本场洪水水位过程见图4,各站最高水位与历史年 最高水位对比见表3。

表3 各水位代表站最高水位与历史年最高水位对比表

图4 姚江流域 “20120617”暴雨各代表站水位过程图

由于上游来水较大,各河网都进行了积极抢排,但由于水量较大,加上姚江流域大部分为平原区,水位回落缓慢。姚江流域主河道中游蜀山大闸一直开闸往下游排水,洪峰流量出现在6月18日23:53,为460 m3/s;下游姚江大闸开闸放水,由于下游为感潮河段,受潮水影响,只能根据潮汐情况间断开闸排水,从17—23日,共排水1.795亿m3,占整个梅雨期排水总量的75%。蜀山大闸流量过程见图5,姚江大闸排水量统计见表4。

图5 蜀山大闸 “20120617”暴雨洪水流量过程图

4 结 语

“20120617”暴雨是姚江流域一场比较特殊的梅汛期暴雨,它具有量大面广、雨型恶劣、降雨强度大等特点,该流域内国家基本雨量站临山站实测最大24 h雨量刷新该站建站历史新记录。强降雨导致整个流域水位猛涨,姚江上游永思桥水位站实测最高水位超过该站历史最高水位0.14 m,中游余姚、丈亭最高水位均列历史最高水位的第4位,而且从历史最高水位发生时间看,一般都发生在台汛期,梅汛期发生如此大暴雨洪水实属罕见。通过对本场暴雨洪水分析,使大家对该流域的暴雨洪水特点有进一步的认识,为今后防汛调度提供了决策依据。

[1]干凤苗,王祥林,夏国团,等.姚江志 [M].北京:中国水利水电出版社,2004.

[2]孙彭龄.1997年浙江汛期降水特征分析[J].浙江气象科技,1998(2):23-25.