2017年淮河流域秋汛特点分析——以王家坝站为例

（淮河水利委员会水文局（信息中心） 蚌埠 233001）

2017年9月23日～10月17日，淮河流域持续阴雨，流域累计降水量181.4mm，受持续强降水影响，淮河干流遭遇严重秋汛，出现3次明显涨水过程，干流王家坝站于10月上中旬连续出现2次超警洪水过程。最高洪峰水位达到28.31m，超警戒水位0.81m，为2010年以来最高水位，列1952年以来历史同期（10月份）首位（超1983年10月最高水位0.45m），相应洪峰流量为4370m³/s。

1 降雨分析

1.1 气象成因

9月末～10月5日，副高增强北抬控制长江以南地区，副高584 线位于淮北一线，乌拉尔山以东至西西伯利亚地区为横槽控制，横槽分裂多股冷空气沿新疆西部进入我国，弱冷空气经河套底部东移南下，与副高西北侧的暖湿气流交汇，导致流域出现暴雨～大暴雨降水。10月6～9日，副高继续增强北抬控制流域，流域转为晴好天气。10～11日，蒙古中部低槽东移南压，副高减弱南退，受冷暖空气共同影响，流域再一次出现大～暴雨降水过程。

1.2 降雨过程

9～10月期间淮河流域连续发生3次强降雨过程，9月23～28日淮河流域面雨量58.2mm，淮河水系75.5mm，王家坝以上89mm；9月30日～10月5日淮河流域面雨量74.0mm，淮河水系87.9mm，沂沭泗水系40.0mm，王家坝以上104.2mm，10月10日～12日淮河流域面雨量30.2mm，淮河水系32.9mm，沂沭泗水系23.4mm，王家坝以上54.3mm，9月30日～10月5日降水过程最大。降雨过程如图1～图4所示。

1.3 降雨特点

（1）场次暴雨过程较多，间隔时间偏短。9月23日～10月18日形成三场强降雨过程，且降雨比较连续，降雨过程之间最短间隔时间为2d，最长间隔时间为5d，形成持续性降雨。

（2）暴雨强度大，笼罩范围广。淮河流域累计降水量181.4mm，较历史同期（49.4mm）偏多267%；降水量100mm 以上的笼罩面积达22万km2，占淮河流域总面积八成以上，降水量250mm 以上的笼罩面积达8.5万km2，9月23日～10月18日期间王家坝以上累计平均降雨量296mm。

图1 9月23～28日淮河流域降雨过程图

2 洪水过程

9月23日～10月18日，王家坝站连续发生两场超警洪水。9月30日～10月4日降雨产生的超警洪水为2号洪水，10月10～11日降雨形成的第二场超警洪水为3号洪水，见表1。

2号洪水起止时间为9月25日～10月11日，9月25日8时2号洪水开始起涨，起涨流量255m³/s，相应水位22.44m，7日14时洪水水位达到最高，洪峰水位为28.31m，是自1952年以来历史同期（10月份）最高水位，相应洪峰流量为4370m³/s，且为2010年以来最大洪水。

3号洪水起止时间为10月11日8时至10月25日8时，10月11日8时3号洪水开始起涨，起涨流量1560m³/s，相应水位26.25m，14日14时洪水水位达到最高，洪峰水位为27.92m，超过警戒水位（27.50m）0.42m，相应流量3470m3/s。

图2 9月30日～10月5日淮河流域降雨过程图

3 洪水特点

3.1 洪水组成

王家坝站洪水主要由息县站、潢川站、班台站以及区间来水四部分组成。根据王家坝站两场场次洪水过程，利用马斯京根法进行河道洪水演算，分别得到息县站、班台站、潢川站到王家坝站的洪水过程，进而根据水量平衡得到区间来水，计算得出各组成部分占王家坝站洪水洪峰比例。

其中，息县站和班台站两次洪水过程来水占比均较大，息县站占比分别为47.8%和41.9%，班台站占比分别为31.5%和33.7%，区间来水占比次之，分别为16.9%和18.8%，潢川站来水比例最小，均不超过10%。可知两场洪水主要来水分别是淮河上游来水以及淮河北部支流来水，南部支流来水较少，见表2。

图3 10月10～12日淮河流域降雨过程图

3.2 洪水涨率分析

结合涨率计算公式，得到2号洪水上涨阶段平均涨率为0.9cm/h，3号洪水平均涨率为1.5cm/h，可知3号洪水的平均涨率高于2号洪水的平均涨率，如图5所示。

图4 王家坝以上场次洪水日降雨过程图

由图5可知，3号洪水前期涨水阶段水位增长速率较大，远高于2号洪水的上涨速率，后期3号洪水上涨速率减缓仍高于2号洪水，分析原因主要是王家坝以上前期降雨较多，土壤湿度基本饱和，极易形成产流，降雨很快形成径流汇集到河道中形成洪水。土壤湿度可以用前期影响雨量Pa 表示，两场洪水过程中的Pa 变化如图6所示。

图6中，Pa值随着降雨量的变化趋势而变化，并且3号洪水发生时的Pa 大于2号洪水发生时的Pa值，表示土壤湿度相对于前一场洪水较为饱和。根据蓄满产流原理，前期影响雨量较大时，降雨更易形成产流，因而产流区间径流更快汇流到淮河干流河道中，增加洪水上涨速率，与图5结果一致。

图5 王家坝站洪水涨率分析图

图6 降雨量及Pa 变化过程图

表1 王家坝站场次洪水过程特征信息表

表2 王家坝站场次洪水组成表

4 结论

2017年9～10月淮河流域发生严重秋汛，连续生成3 场次强降雨过程，王家坝站发生两场超警洪水。

（1）9～10月西太平洋带副热带高压线异常北抬，淮河流域处于高压边缘，加之冷空气南下以及江淮切变线等天气因素，形成持续降雨过程。

（2）王家坝站秋汛2号洪水最高水位为28.31m，是自1952年历史同期的最高水位；且3号洪水水位上涨速度较快，二次洪峰峰现时间距前场次洪峰时间较短，形成复式洪水，两场洪水超警时间总长为149h，持续时间较长。

（3）秋汛超警洪水连续发生，由于前期强降雨影响，土壤湿度基本饱和，后续降雨极易形成产流，汇集洪水到河道中。3号洪水涨率明显大于2号洪水，河道水位上涨速度快，极易形成洪灾，增加防汛的难度。

因此，分析王家坝站超警洪水的产生原因，特别是复式洪水的洪水过程、洪水组成及洪峰特点，掌握洪水变化规律，对提高洪水预报精度、降低洪水风险具有十分重要的意义■