新安江干流大梅口“2020·7·7”洪水调查

谢 达，李立州

(安徽省黄山水文水资源局，安徽 黄山 245000)

2020年7月7日，黄山市境内上游普降大暴雨，局地特大暴雨，造成山洪暴发、河水暴涨，部分地区受灾严重[1]。暴雨洪水给歙县带来巨大影响，恰遇高考时期，洪水导致高考延期，社会影响巨大[2]。洪水发生过后，黄山水文水资源局立即组织人手对歙县徽城镇大梅口村选取断面进行洪水调查工作。

1 调查区域概况

调查点位于练江与新安江干流交汇处，流域控制面积4 670 km2，主河道长度172.1 km。调查区域地处新安江源头区，山高坡陡，境内以山林为主，森林覆盖率很高，属亚热带湿润季风气候，四季分明，雨水丰沛，是安徽省主要的暴雨中心区之一[3]。春季阴雨连绵，持续时间长但降水强度小，不易出现洪灾。夏季6、7月份降水强度大，雨量集中，极易发生暴雨洪灾。区域之内洪水历时短、流速大、洪峰高，从暴雨开始到洪水发生只有短短的几小时，加上其间村落多是依山傍水而建，洪水灾害尤其严重[4]。表1为调查点以上流域几何特征值表，图1为调查断面所处位置。

表1 调查点以上流域几何特征值表

2 暴雨情况分析

2.1 暴雨的时空分布

2020年7月6日20时至7日8时，新安江流域发生全流域性暴雨，暴雨中心在歙县练江以上流域和休宁横江以上流域。图2为调查点大梅口以上流域降雨等值线示意图。

2.1.1 歙县练江以上流域

歙县练江以上流域12 h 降雨量163 mm，仅比“1969·7·5”暴雨相应时段降雨量少18 mm，为有实测记录以来第2位。7 月6 日21 时至7 月7 日7时，全域连续10 h降雨强度保持在10 mm/h 以上，其中，雨强最大为7月7日1-2时38 mm/h，许村、溪头等站1 h最大降雨量超50 mm。降雨强度之大、总量之大历史罕见。降雨量在空间上分布不均匀，主要分布在练江上游的扬之水、布射水、富资水，总体上从北到南，逐渐减少。

图1 调查断面所处位置

图2 大梅口以上流域7月6日20时至7月7日8时降雨等值线示意图

2.1.2 休宁横江以上流域

7月2日以来横江连续降暴雨、大暴雨，7月2日-7日降雨量450 mm。7月6日20时至7日8时，横江普降大暴雨，12 h累计降雨量140 mm，黟县、西武、兰田等站最大1 h雨量均超50 mm，最大2 h雨量均超110 mm。降雨量在空间上分布不均匀，总体上从北到南，逐渐减少。

2.1.3 休宁率水以上流域

休宁率水以上流域降雨主要集中在7日7时到16时，7月6日21时开始降雨，至7日8时，流域降雨量84.3 mm，降雨量相较于横江和练江以上流域偏小，但大连站最大1 h降雨量超50 mm，高岭脚、呈村、冰潭10 h降雨量超过100 mm。降雨量在空间上分布不均匀，总体上从北到南，逐渐减少。

2.2 暴雨特点

2.2.1 歙县练江以上流域

降雨集中、强度大、总量大。本次强降雨历时12 h左右，主要降雨集中在6 h内，各雨量站6 h最大降雨量均超过120 mm，占降雨总量的80%以上。其中，扬之水杨溪站和临溪站最大6 h降雨量均超过历史实测记录，分别为133 mm和144 mm；登源河伏岭下站、大源河大源站6 h 降雨量分别为133 mm、123 mm，均为有实测记录以来第2位；富溪溪头站最大1 h、2 h、3 h、6 h 降雨量均超过历史实测记录，分别为67 mm、80 mm、131 mm、168 mm。

2.2.2 休宁横江以上流域

暴雨主要集中在横江几条支流上游，黟县东南部及休宁县北部。降雨总量大，以黟县站为例，3日降雨量382.0 mm，7日降雨总量达到639.0 mm都仅次于1996年，为历史第二。本次降雨强度也是历史罕见，兰田站所记录的最大3 h、6 h、12 h降雨量均超历史，分别为135.0 mm、180.5 mm、224.5 mm。

此次降雨过程主雨峰偏后，主雨峰集中在6日晚到7日凌晨，西武、黟县、芳田、儒村、休宁等站最大1 h、2 h、3 h、6 h降雨量均出现在这个时间段。这种次雨峰在前、主雨峰在后且强度大总量大的降水易造成河道内水位暴涨，引发山洪灾害。

2.2.3 休宁率水以上流域

本次暴雨由北向南发展，6日夜间强降雨主要发生横江流域，7日7时起转移至率水流域，最强降雨出现在7日7时-8时，小时降雨强度达到29.0 mm/h。本次降雨集中、强度大且面广。

图3 洪痕及调查河段示意图

3 洪水调查分析

3.1 洪水调查

本次洪水调查技术要求按照《安徽省山洪影响调查技术要求》与《山洪灾害调查与评价技术规程》执行。主要调查内容包括走访勘查确定洪水过程时间、最高洪水位痕迹、河床组成情况。调查采用的主要仪器设备有中海达RTK测量系统和徕卡TS09型全站仪，通过精密测量仪器进行洪痕和控制断面的高程测量。

3.2 洪痕调查

本次调查共调查洪痕7处，分布于630 m河道间，调查到水面比降约为比降约为0.2‰。洪痕及调查河段示意图见图3。

3.3 控制断面选择

控制断面位于练江与新安江回河口下游约2 500 m处，此处河道顺直，中高水受下游弯道控制，故选择此处作为控制断面。断面图见图4。

图4 控制断面

图5 汇河口处(浦口)位置图

图6 汇河口处新安江干流与练江流量过程

3.4 洪水流量调查

调查位置大梅口村无水文资料，流量计算断面考虑用上游浦口村练江与新安江干流交汇处，流量主要由新安江干流部分和练江部分的流量组成(见图5)。浦口处新安江干流流量可以屯溪水文站实测流量面积比拟得到相应的流量，浦口处练江部分流量可用渔梁水文站实测流量面积比拟得到相应的流量。屯溪水文站流域面积为2 670 km2，渔梁水文站流域面积为1 599 km2；根据流域特征值查询，浦口处新安江干流部分流域面积为3 050 km2，练江流域面积为1 610 km2。屯溪水文站距离汇河口处约27.2 km，渔梁水文站距离汇河口处不到4 km，以屯溪水文站洪水流至汇河口时间约3 h，渔梁水文站洪水流至汇河口时间忽略不计，可得汇河口处流量过程，流量过程见图6。

面积比拟法计算公式为：

Q设=(F设/F参)n×Q参

(1)

式中：Q设为设计断面洪峰流量(m3/s)；Q参为参证水文站洪峰流量(m3/s)；F设为设计断面上流域面积(m2)；F参为参证水文站流域面积(m2)；n为面积指数，取1.0。

各处流域面积见表2。

由上述所示，屯溪水文站后推3h的实测流量按面积比拟算出浦口以上新安江干流的流量，与此时刻渔梁水文站实测流量按面积比拟算出的浦口以上练江的流量相加，便可得浦口处的流量。根据图7可见浦口处合成流量过程线，经计算，新安江干流浦口处洪峰时间约为7日13时左右，洪峰流量7 700 m3/s。

表2 流域面积表 km2

图7 汇河口处合成流量过程线

大梅口控制断面处流域面积4 670 km2，根据面积比拟法计算可得大梅口处新安江洪峰流量为7 720 m3/s。

4 洪水重现期分析

4.1 相关关系法

调查点大梅口村缺乏实测洪水资料，其设计洪水采用周边地区实测洪水的洪峰模数推算，即“qm～F/J相关图”法[5](为洪峰模数、F为流域面积、J为河道坡度)(见图8)。不同频率设计洪水洪峰模数qm～F/J相关关系见表3。

表3 新安江流域不同频率洪峰模数统计表

图8 新安江流域不同频率洪峰模数关系图

已知调查点断面处相关流域参数F/J，用上图不同频率公式计算可得洪模qm,根据洪模qm推求不同频率设计洪水。各重现期洪峰流量计算成果见表4。

表4 “qm～F/J相关关系法”设计洪水成果表

根据表4各重现期设计洪水成果可知，调查点大梅口“2020·7·7”洪水重现期约为十五年一遇。

4.2 洪水综合分析

表5为调查断面“2020·7·7”洪水洪峰流量、洪峰模数、洪水重现期的综合分析，经调查分析，“2020·7·7”洪水在调查区域内重现期为十五年一遇左右。

表5 设计洪水成果表

5 结语

(1)本次降雨强度大，降雨集中且降雨量大、面广，从7月2日开始横江和练江流域连续降暴雨、大暴雨，最大一次暴雨发生在7月6日20时至7日8时，此间，扬之水杨溪站和临溪站最大6 h降雨量均超过历史实测记录，富溪溪头站最大1 h、2 h、3 h、6 h 降雨量均超过历史实测记录；休宁河兰田站所记录的最大3 h、6 h、12 h降雨量均超历史，降雨强度之大、总量之大历史罕见。

(2)本次洪水调查通过实地走访和精密测量采集到准确的洪痕和控制断面高程，利用现有水文站的实测流量资料，通过面积比拟法算得洪峰流量7 720 m3/s，最后利用相关关系法求得调查区以内流域洪水重现期约15 a。