王必新 (宜昌市水文水資源勘測局,湖北 宜昌 443003)
劉 帆 (三峽水利樞紐梯級調(diào)度通信中心,湖北 宜昌 443133)
楊 麗 (宜昌市水文水資源勘測局,湖北 宜昌 443003)
2012年7月,受長江上游岷沱江、嘉陵江、干流區(qū)域大范圍強(qiáng)降水天氣過程影響,三峽入庫流量自7月22日14時(shí)由34500m3/s迅速上漲;23日20時(shí),三峽入庫流量超過56700m3/s;24日14時(shí),三峽入庫流量達(dá)70000m3/s;24日20時(shí),三峽入庫流量到達(dá)洪峰峰值71200m3/s,為長江上游發(fā)生1981年以來最大洪峰,也是三峽水庫建成以來最大一次洪水。
三峽大壩控制流域面積100×104km2。長江干流宜賓以上屬峽谷河段 (宜賓至玉樹段通稱金沙江,玉樹以上稱通天河),長3464km,總落差5100余米,占全江總落差的95%。金沙江河段比降大,灘多流急,加入的主要支流有北岸的雅礱江。宜賓至宜昌段 (通稱川江)長1040km,沿江丘陵與階地互間,加入的主要支流,北岸有岷江、沱江、嘉陵江,南岸有烏江。
金沙江控制站為屏山水文站,2012年因向家壩水利工程蓄水,該站撤銷,變?yōu)橛上蚣覊嗡姌屑~控制,控制流域面積458800km2。岷江控制站為高場水文站,控制流域面積135378km2。沱江控制站為富順?biāo)恼荆刂屏饔蛎娣e19613km2。嘉陵江控制站為北碚水文站,控制流域面積156736km2。烏江控制站為武隆水文站,控制流域面積83035km2。三峽入庫控制站為寸灘站,控制流域面積866559km2。
2012年7月16~18日,受中低層切變影響,岷沱江持續(xù)大雨,局部暴雨;烏江中到大雨。降水主要集中在岷沱江中下游地區(qū)、宜重區(qū)間西部和烏江中上游地區(qū),其中岷沱江中下游、烏江上游地區(qū)局地出現(xiàn)持續(xù)暴雨,而且降水歷時(shí)長。7月21~22日,受西南渦東移影響,岷沱江和長江上游干流下了暴雨,日最大面雨量53.8mm (21日出現(xiàn)在岷沱江流域)。23~25日受低渦影響,烏江和三峽區(qū)間西段出現(xiàn)大到暴雨,岷沱江、嘉陵江和長江上游干流出現(xiàn)中雨。本輪強(qiáng)降水一是持續(xù)時(shí)間短,降水強(qiáng)度大,二是強(qiáng)降水范圍集中。各區(qū)間雨量柱狀圖如圖1~3所示。
1)金沙江 7月中旬,受金沙江流域強(qiáng)降雨和水利工程泄水影響,向家壩站出現(xiàn)漲水過程,7月15日02時(shí)由10800m3/s開始上漲,21日11時(shí)達(dá)到16100m3/s,之后流量維持在16000m3/s左右。
圖1 2012年7月16~18日各區(qū)間雨量柱狀圖
2)岷江 岷江高場流量7月15日10時(shí)由5390m3/s開始起漲,7月17日20時(shí)漲至15200m3/s后緩?fù)耍?月18日23時(shí)出現(xiàn)了第2次洪峰16800m3/s。之后緩?fù)耍?月21日15時(shí)退至7710m3/s。然后開始新的一輪上漲,7月22日23時(shí)到達(dá)洪峰,洪峰流量為26000m3/s,最大流量漲幅達(dá)18300m3/s。7月23日02時(shí)以后開始回落,至7月29日23時(shí)回落至7700m3/s。
圖2 2012年7月21~22日各區(qū)間雨量柱狀圖
3)沱江 沱江的富順控制站從7月15日20時(shí)的380m3/s開始起漲,7月18日14時(shí)漲至2220m3/s,之后在峰頂停留8h后開始回落。7月21日20時(shí)回落至1010m3/s。然后快速上漲,7月23日08時(shí)到達(dá)峰頂,洪峰流量為7600m3/s,最大漲幅達(dá)到6590m3/s。在峰頂滯留6h后開始退落,7月26日13時(shí)回落至1010m3/s。
4)朱沱站 長江干流朱沱控制站從7月16日02時(shí)18700m3/s開始起漲,7月19日23時(shí)漲至35900m3/s,形成第1次洪峰。之后開始回落,22日02時(shí)回落至26900m3/s。之后快速上漲,于23日23時(shí)到達(dá)洪峰,洪峰流量為56500m3/s。最大漲幅達(dá)到29600m3/s。
朱沱站主要主要控制了金沙江、岷江、沱江來水。點(diǎn)繪各站流量過程線 (見圖4)進(jìn)行分析,可以看出朱沱站56500m3/s的洪峰的形成主要受岷江、沱江來水影響,受金沙江來水影響程度相對較小。
5)嘉陵江 7月16日8時(shí)嘉陵江北碚站流量為2320m3/s,然后開始上漲,7月17日12∶45形成第1個(gè)小洪峰,洪峰流量5730m3/s。之后回落再次上漲,在7月20日14時(shí),形成第2個(gè)小洪峰,洪峰流量4520m3/s。7月22日2時(shí)北碚站流量為2970m3/s,之后開始快速上漲,7月23日09∶45到達(dá)峰頂,洪峰流量為18000m3/s。洪水在17000m3/s附近維持了近10h后快速回落,7月31日12時(shí)回落至2970m3/s。
圖3 2012年7月23~25日各區(qū)間雨量柱狀圖
6)寸灘站 長江上游干流寸灘站從7月16日14時(shí)的22000m3/s開始緩慢上漲,形成一個(gè)流量為37900m3/s的洪峰后緩慢消落,22日8時(shí)回落至31000m3/s。之后流量快速上漲,24日08時(shí)到達(dá)峰頂,洪峰流量為67300m3/s,8月1日20時(shí)洪水又回落至31000m3/s。
寸灘站主要控制了長江干流來水和嘉陵江來水。點(diǎn)繪朱沱、北碚、寸灘3站流量關(guān)系圖 (見圖5),分析得出寸灘站受朱沱、北碚站流量影響明顯。
圖4 2012年7月向家壩、高場、富順、朱沱流量過程線
圖5 2012年7月朱沱、北碚、寸灘流量過程線
7)烏江 武隆站7月17日8時(shí)從1420m3/s開始起漲,在7月18日14時(shí)和7月19日10∶15分別形成洪峰流量為4660m3/s、4880m3/s復(fù)式洪峰,然后回落。7月24日08時(shí)流量從30300m3/s開始上漲,7月25日11時(shí)到達(dá)峰頂,洪峰流量為6160m3/s,之后快速回落。
8)三峽入庫洪水 三峽入庫流量從7月17日08時(shí)的25700m3/s開始起漲,第1次洪峰漲至7月20日18時(shí)的42700m3/s后回落。7月22日16時(shí)從34200m3/s開始上漲,7月24日20時(shí)到達(dá)峰頂,洪峰流量為71200m3/s,是三峽建庫以來的最大洪峰。
三峽入庫洪水主要包含長江干流來水、烏江來水及寸灘以下至壩址區(qū)間來水。經(jīng)分析71200m3/s洪峰的形成,受烏江流域來水影響較小 (見圖6)。
圖6 2012年7月寸灘、武隆、三峽入庫流量過程線
(1)2012年三峽71200m3/s洪水屬于典型的暴雨洪水,主要以寸灘以上來水為主,尤其受嘉陵江、岷江、沱江來水影響為主,受金沙江影響較小。
(2)第1次洪水過程屬于寬胖型洪水,致洪降水屬于連續(xù)降水過程;第2次洪水過程,由于主降水在岷沱江和長江上游干流,降水歷時(shí)短、強(qiáng)度大,降水范圍集中,因此岷江和沱江漲洪迅速,都形成一個(gè)尖瘦峰形,經(jīng)過長距離河道的坦化作用,入庫洪水的峰形稍微變胖。
(3)洪水峰高量大,由于上游的主要干支流金沙江、岷江、沱江、嘉陵江的洪峰幾乎同時(shí)遭遇,形成了三峽建庫來最大洪峰。
(4)洪水漲洪迅速。第2次洪水過程,由于降水主要集中在岷沱江和長江上游干流西段,且降水歷時(shí)短,強(qiáng)度大,致使洪水上漲速度快。按宜昌站流量序列計(jì)算,洪峰頻率相當(dāng)于17年一遇。