屯溪水文站“20.07.07”暴雨洪水分析

袁征征

（黄山水文水资源局,安徽 黄山 245000）

自2020 年6 月下旬以来,新安江流域出现持续性降雨。7 月6 日20 时至7 日20 时域内再次普降暴雨,局部特大暴雨,降水量在150 mm～250 mm,大面积出现洪涝灾害,受上游降雨影响,新安江流域屯溪站发生重现期为15 年一遇大洪水,最高水位126.51 m,位列历史资料记录以来第六位[1]。

1 流域概况

新安江屯溪以上流域总的地形为西高东低,境内多为群峰耸立,山峦屏列,植被良好,水网密布,俗称“八山一水一分田”。水系双支：南支率水、北支横江,两支流在屯溪水文站上游约3500 m 处汇合。率水为新安江正源,发源于皖赣两省交界的五龙山脉怀玉山主峰六股尖,最高海拔1630 m,流域面积1522 km2,河道长度138 km；横江发源于黟县五溪山脉的白顶山,海拔高程1130m,河道长度75 km,流域面积997 km2,至断面上游3500 m 处汇入率水。率水与横江汇合后始称新安江,在汇合口下游2000 m 处有支流珮琅溪汇入。汇合口以上河道坡度较陡,汇流迅速。

本流域内洪水均由降雨造成,洪水的季节特点,时空变化与降雨基本一致。流域内河流属山区性河流,河道坡度大,洪水陡涨陡落,有“四大、两快、一短”的特征,即：流速大、冲刷力大、含沙量大及破坏力大,洪水过程涨得快、落得快、历时短。6 月、7 月份梅雨期,尤其是6 月下旬～7 月上旬为洪水多发期,往往出现峰高量大的洪水,易致涝成灾。小流域洪水一般持续1 天～2 天,大、中流域次洪水历时一般为3 天～5 天。8 月、9 月份亦有洪水发生,多为台风雨形成,但一般量级不大[2]。

新安江屯溪站以上有大型水库月潭水库一座、中型水库东方红水库一座及众多小型水利工程,下游有湖边水利枢纽一座。屯溪站以上流域水系及站点分布见图1。

图1 屯溪站以上流域水系及站点分布图

2 “20.07.07”暴雨洪水

2.1 暴雨成因

自6 月以来西太平洋副热带高压（副高）持续偏强,西北太平洋对流层低层盛行异常反气旋风场,副高西侧引导来自南海和西太平洋的水汽输送明显偏强,为此地区持续性降水提供了充沛的水汽条件；同时北方冷空气频繁南下,使得冷暖气团在长江流域以南到华南北部一带交汇,形成持续性强降水,降水明显偏多[3-4]。

2.2 暴雨过程与降水量

受上述天气影响,屯溪站上游流域从7 月2 日～10 日开始出现降水过程,主雨峰偏后,强降雨主要集中在7 月6 日20 时～7 日20 时,9 日降雨强度明显减弱。

2.3 暴雨时空分布

洪水强降雨首先从流域西北部开始,6 日20 时横江流域雨强渐大,5 时～6 时雨强达到顶峰。期间暴雨向西南方向移动,7 日6 时起率水流域发生强降雨,16 时以后全流域强降雨停止,之后持续多日降雨,到11 日降雨暂止。本次强降雨屯溪站以上流域7 月6 日20 时～7 日20 时面雨量190.1 mm,部分站点24h 雨量超过250 mm,达特大暴雨级别。

2.4 暴雨特性

（1）洪水前期降雨时间长。自6 月入梅以来,屯溪水文站上游流域多次降大雨、暴雨,6 月降雨天数达20 多天,降雨总量589.5 mm,较历史同期、常年同期偏多,致使流域下垫面处于饱和状态。继6 月持续多日降雨后,7 月2 日～7 日又降暴雨、大暴雨,局部特大暴雨。

（2）降雨范围广、雨强大。屯溪站上游流域普降暴雨、大暴雨,24 h 降雨量基本在150 mm 以上,多站最大6 h 降水量超过100 mm,最大24 h 降雨量达200 mm 以上的站点达20个。降雨总量之大、雨强大为历史同期罕见,极易引发山洪、滑坡、泥石流等自然灾害。

（3）主雨峰偏后,强降雨集中。屯溪水文站以上流域在7 月2 日～7 日降雨过程中,主雨峰偏后,主要集中在7 月6 日～7 日,占总雨量的比例约为47%。7 日5 时～16 时11 小时降水量占24 小时雨量的71%,其中横江流域7 日0 时～7 时7小时降水量占24 小时雨量的63%,率水流域7 日6 时～16 时10 小时降水量占24 小时雨量的83%,降水十分集中。

（4）此次降雨从各站降雨过程时空分布上看,上游降水量普遍大于中下游,强降雨中心有自上游向下游移动的趋势,与洪水的走向基本一致[5]。

2.5 洪水过程

受连续的降雨影响,屯溪站水位自7 月2 日00∶00 开始起涨（水位122.48 m）,起涨流量190 m3/s,之后形成四次洪水,流量下退缓慢,流域下垫面含水量大。7 月6 日夜间开始受新一波强降雨影响,屯溪站水位从7 日2∶36（水位122.57 m）再次起涨,6∶36（水位122.79 m）开始陡涨,10∶55 到达警戒水位（水位124.80 m）,于7 日16∶24 到达洪峰（水位126.51 m）,洪峰流量5150 m3/s。洪水期间水位流量过程线见图2。

图2 屯溪站洪水水位流量过程线

2.6 洪水特性

（1）超警河流多,洪水前后叠加。此次屯溪上游流域洪水均为降雨形成,加之前期降雨充沛,下垫面超饱和,暴雨中心移动方向与洪水走向一致,造成干支流洪水并发,洪峰叠加,洪水量级沿演进方向不断加大,形成了特大洪水过程。

（2）起涨水位高、涨率大。该流域形状为扇形流域,汇流快,洪水涨落急剧。本次洪水涨幅3.94 m,最大涨率0.49 m/h,8 日1∶16 退至警戒以下,超警历时14 小时。

（3）洪水量级大。此次洪水洪峰流量历史排名第六位,重现期约15 年一遇。表1 为建国以来屯溪站较大洪峰特征值表。

表1 建国以来屯溪站较大洪峰特征值表

（4）月潭水库拦洪错峰、削峰作用大。在此次洪水中,在建工程月潭水库空库试运行,起到了一定的错峰、削峰作用。

此次流域造峰雨出现在7 日6 时,上游横江休宁水文站洪峰出现时间为7 日12∶00,洪峰流量2900 m3/s,洪水重现期约 30 年一遇；屯溪水文站于7 日16∶24 到达洪峰,洪峰流量5150 m3/s,洪水重现期约15 年一遇；而上游率水月潭水文站受月潭水库调洪错峰影响于8 日4∶30 到达洪峰,洪峰流量1660 m3/s,洪水重现期约 5 年一遇。

月潭水库上游24 小时面雨量197 mm,最大入库流量达2300 m3/s。最大出库流量1800 m3/s,削减洪峰率20%以上；6 日23 时至7 日9 时共拦蓄洪水约5000 万m3,显著减轻了下游的防洪压力。

（5）灾害损失大。受洪水影响,黄山市中心城区沿河部分区域因河水经排水管等倒灌而出现积水,导致包括屯溪老街在内的沿河低洼地段收到洪水淹没。屯溪区直接经济损失27109.884 万元,其中水利工程设施直接经济损失825.0 万元,共有7 处护岸、3 处其它水利设施遭到毁坏,位于横江上有着近500 年历史的古桥——镇海桥被冲毁[6-7]。

3 结语

“20.07.07”暴雨洪水的主要特点是峰高量大,对道路、桥梁、房屋造成很大的威胁及损坏,严重影响和威胁到人们的正常生产生活。在应对此次洪水中,月潭水库试运行共拦截水量约5000 万m3,水库削减洪峰率20%以上,显著减轻了防洪压力。通过对这场洪水的分析,对于掌握屯溪水文站以上流域暴雨洪水形成条件和变化规律,掌握河库联合调度形成的不同量级组合洪水规律及河道的危害程度是十分有益的,对黄山市的防洪减灾有重要的参考价值。