沭河近年来典型洪水简析

2022-12-20王秀庆李成花

治淮 2022年12期

王秀庆李成花

一、概况

沭河发源于沂山南麓，河道全长300km，流域面积约6400km2。沭河干支流上游修建沙沟等4座大型水库和4座中型水库，集水面积1651km2，占沭河流域面积的26%；庄科橡胶坝等12座拦河闸坝设计蓄水量1.41亿m3。沭河洪水多发生在7—8月份，沭河上中游为山丘区，洪水陡涨陡落，峰高流急。

沭河干流大官庄以上主要有莒县站、石拉渊水位站、重沟站3座水文（位）站。2018年以来，沂沭泗水文局在沭河许道口桥下、石拉渊橡胶坝坝上、禹屋、后东险工等位置建有水位遥测站，对于洪水预报及调度发挥了重要作用。

二、洪水过程

2018—2022年，沂沭泗流域基本处于丰水周期，沭河共发生5次编号标准以上洪水。本文选取4场洪水进行对比分析，分别为2018年第1号洪水、2019年第1号洪水、2020年第2号洪水、2022年第1号洪水。

（一）2018年第1号洪水

受第18号“温比亚”台风影响，8月19日8时至20日0时，沭河莒县站以上降大暴雨，莒县至石拉渊站区间降暴雨，石拉渊以下降大雨。8月17—19日，沭河大官庄以上累计降水量155mm，主雨日8月19日降水量98mm。

沭河重沟站8月18日8时水位从53.72m开始起涨，相应流量235m3/s，20日13时22分洪峰流量为3200m3/s，最高水位57.48m，超警戒水位（57.40m）0.08m，水位涨幅3.76m。

该场洪水主要特点：（1）洪峰形成时间短。8月18—19日重沟站水位涨幅平缓，20日0时52分水位开始快速上涨，至洪峰达到用时12.5h；（2）洪峰维持时间短，洪峰水位维持1h左右；（3）洪水水位上涨慢，1h最大水位涨幅0.45m。

（二）2019年第1号洪水

受第9号“利奇马”台风和西风槽共同影响，8月10日，沭河干流降暴雨到大暴雨，主要降水时段约14h，沭河大官庄以上面降水量163mm。8月10—11日，沭河大官庄以上累计降水量196mm。

8月11日15时石拉渊站实测最高水位76.82m；重沟站10日20时43分水位从53.06m开始起涨，相应流量82.2m3/s，11日18时24分洪峰流量为2710m3/s，相应水位57.13m，水位涨幅4.07m。该场洪水主要特点为：（1）洪峰形成时间长。从降雨开始形成径流到洪峰到达重沟站，用时约21.5h；（2）洪峰维持时间长，洪峰水位维持3h左右；（3）洪水传播速度快。洪峰水位从石拉渊站到重沟站传播时间约3.5h；（4）洪水水位上涨慢，1h最大水位涨幅0.45m。

（三）2020年第2号洪水

受北方较强冷空气、东北冷涡以及副高边缘暖湿气流共同影响，形成“列车效应”，小尺度对流云团反复经过沂沭河地区，8月13日22时至14日16时，沭河莒县以上降水量100～220mm，莒县站至石拉渊站区间水量300mm以上，最大时段雨量103mm（13日22:00—24:00），石拉渊站至重沟站50～300mm，重沟站至大官庄0～50mm。8月13—14日沭河大官庄以上累计降水量218mm。

8月14日14时石拉渊站实测洪峰流量3550m3/s，最高水位78.23m；重沟站8月14日8时54分水位从52.83m开始起涨，相应流量82.8m3/s，14日19时出现洪峰流量为5950m3/s，为1950年有实测资料以来第1位，最高水位60.26m，超警戒水位（57.40m）2.86m，低于设计水位（61.58m）1.32m，水位涨幅7.43m。超警戒运行29h。沭河发生1974年以来最大洪水。

该场洪水主要特点为：（1）次雨量特别大。8月13—14日，沭河大型水库以下到大官庄区间降水量286.6mm，降水过程雨量排名第1位；（2）降水梯度极大。降水中心沭河上游张家抱虎站24h降水量为497mm，大官庄枢纽距降水中心直线距离约70km，降水量仅有2mm；（3）洪水传播时间长。洪峰水位从石拉渊站到重沟站传播时间约5h；（4）洪水水位上涨快，1h最大水位涨幅1.27m，属于典型的山洪型河道；（5）洪水过程历时长、量级大。沭河重沟站本次洪水过程历时约77h，其中5000m³/s以上流量持续了11.5h。

（四）2022年第1号洪水

受低涡切变线和低空急流共同影响，6月26日15时至27日10时，沭河大官庄以上累计降水量为162mm。重沟站6月26日20时水位从52.53m开始起涨，相应流量37.3m3/s；27日13时55分，洪峰流量2240m3/s，相应水位56.64m，水位涨幅4.11m。

该场洪水主要特点为：（1）洪峰形成时间长。由于前期下垫面干旱，从降水开始形成径流至洪峰水位出现用时16h；（2）洪水传播速度快，洪峰水位从石拉渊站到重沟站传播时间不到2h；（3）洪水水位上涨慢。洪水1h最大水位涨幅0.34m；（4）自《全国主要江河洪水编号规定》（2013年）印发以来，沭河首次6月份出现编号洪水。

三、洪水分析

（一）洪水基本信息对比

本文分析的4场次典型洪水，概括了沭河常见的2种洪水类型：沭河石拉渊以上降水为主产生的洪水（“20180820”“20200814”），以及沭河流域降水产生的洪水（“20190811”“20220627”）。统计 4场次洪水的基本信息，见表1。

从表1看出，四场洪水主要降水历时均为2～3d，总降水量2020年最大，最大日降水量2019年最大，2019年和2022年两场次降水相似，2018年最大日降水量与总降水量均最小。

表1 洪水基本信息统计表

“20180820”场次洪峰流量大于“20190811”“20220627”场次洪峰，导致2019年、2022年场次洪水偏小的原因主要是前期影响雨量。2019年和2022年主雨前，流域前期干旱，尤其是2022年4—6月中旬降水持续偏少，流域出现中等及以上气象干旱，前期降水未产生直接径流。“20190811”暴雨中心在沭河上游呈横向分布，时段雨强整体较为均匀，峰值叠加效应偏小，对洪水量级也产生一定影响。而2018年8月19日主雨日前，前期14号台风“摩羯”过境，使沭河流域土壤含水量达到饱和，为后续降水产流提供条件，17—19日又发生强降雨，暴雨中心基本沿沭河干流呈狭长状分布，同样对产生径流创造有利条件。

（二）降水分布及洪水传播时间

“20180820”“20200814”洪水降水主要集中在沭河上游，沭河上游袁公河口以上两岸为山区，河行谷中，袁公河以下为丘陵、高地。寻河口至汤河口丘陵高地逐步向平原过渡。由于上游山区河道比降大，蓄水能力差、汇流快，洪水过程陡涨陡落，一般洪峰维持时间短。降雨集中在沭河上游，一般洪峰从石拉渊站至重沟站洪水传播时间为4～6h，有底水、大流量时传播较快，禹屋至重沟站约2～3h。以石拉渊站及禹屋遥测站为参考，根据洪水特性，确定重沟水文站的测流时机及大官庄枢纽的洪水调度。

“20190811”“20220627”洪水降水范围为沭河干流全线，既包括上游山区丘陵地区降水产生的洪水，也有石拉渊以下平原地区产生的洪水，洪水传播速度快，一般洪峰从石拉渊站至重沟站洪水传播时间为1.5～5h，禹屋至重沟站约1～1.5h，对沭河重沟站的测流时机提出挑战，更需要上游洪水来水过程信息作为参考。