◎ 雷丹玲
褒河發(fā)源于秦嶺南麓,河源有東西二支,東支發(fā)源于太白縣西南部太白山以北的靈湫,西支發(fā)源于鳳縣代王上的秦嶺南麓玉皇山,二源平行南流于漢中市留壩縣的江西營匯合向南,經(jīng)姜窩子、馬道驛于石門出峽,在距漢中市城區(qū)18km處龍江鎮(zhèn)南匯入漢江,是漢江上游左岸較大支流之一。褒河主河全長198km,平均比降5.53‰,流域面積3908km2,主要支流有西河、紅巖河、太白河、北棧河等,流域呈上寬下窄的羽毛狀。其地勢由東北向西南逐步降低,北西部較高,海拔高度在2000m~2500m,西部玉皇山海拔2519m,東南部較低。河谷間平均高程留壩以下約500m左右,留壩以上約1000m左右。褒河地處中高山區(qū),耕地較少,草木茂盛,植被良好,流域植被率約70%。流域內(nèi)設(shè)有2處水文站,19處雨量站。流域水系情況見圖1。
褒河流域徑流的補給主要是降水,洪水由暴雨形成,流域狹長屬山溪性河流。褒河流域橫跨寶雞、漢中2個地區(qū),流域地處秦嶺南麓,屬亞熱帶氣候,夏季炎熱,冬季微寒。多年平均氣溫14.4℃,雨量較為充沛,多年平均降雨量900mm,多年平均蒸發(fā)量977.5mm。降雨主要由西南季風(fēng)和太平洋副熱帶高壓進(jìn)退形成,流域降雨中心有2個,一個是由兩支源頭在秦嶺山脈間向南穿行的流域地形,海拔高程在2500m~1000m之間,南流至漢中市留壩縣的江口鎮(zhèn)江西營村匯合,江口水文站位于此處,流域面積2501km2,占整個流域面積的64%,多年平均降雨量750mm;另一個是由南經(jīng)馬道驛于石門出峽匯入漢江,這段流域海拔高程在1000m~500m之間,位于秦嶺南麓的峽谷山地,形成新的降雨區(qū)域,這段流域面積1407km2,占整個流域面積的36%。馬道水文站設(shè)在褒河石門水庫上游10km處,流域面積 3415km2,占整個流域面積的87.4%,多年平均降雨量850mm。
經(jīng)分析降水量多集中在7月~9月,占年降雨量的50%以上,除個別年份外,年最大流量大多發(fā)生在7月~9月。
根據(jù)江口、馬道水文站多年水文資料分析,馬道站的洪水過程有60%~80%是由江口站以上流域洪水過程形成,洪水具有陡漲陡落的特點,洪水歷時2天~5天,一般情況為3天左右。一次洪水過程基本有兩種類型:(1)降雨強度大歷時短,洪水多呈峰高、量小、尖瘦的單峰型;(2)降雨強度小歷時長,洪水多呈峰小、量大、肥胖的復(fù)式峰型。
本次強降雨過程從6月19日8時至21日8時結(jié)束,歷時2天。經(jīng)分析統(tǒng)計:褒河流域累計降雨量在35mm~298mm之間,時空分布極為不均。褒河流域內(nèi)從江口水文站以上流域普遍為小到中雨,以下流域出現(xiàn)了暴雨至大暴雨。此次暴雨主要集中在19日20時至20日8時和20日20時至21日8時兩個階段。
第一階段19日20時至20日8時流域降雨量,出現(xiàn)1小時最大暴雨量為南河雨量站,降雨量為48.2mm,6小時最大降雨量桑園鋪雨量站,雨量為99.2mm,最大12小時降雨量在南河雨量站,雨量為99.8mm。
第二階段20日20時至21日8時流域再次遭遇局地暴雨到大暴雨,1小時最大暴雨量為核桃壩雨量站,降雨量為44mm,6小時最大降雨量南河雨量站,雨量為158.6mm,最大12小時降雨量在南河雨量站,雨量為196.4mm。
兩個階段降雨過程有8個雨量站30次1小時降雨量達(dá)到20mm以上,南河站有7次,還連續(xù)5小時暴雨,每小時暴雨量均大于20mm,南河雨量站兩個階段降水量分別為92.6和196.4mm,合計289.0mm,占該站次降水量的96.8%。1小時降水量過程柱狀圖見圖2。
圖2 留壩縣南河站1h排水暨柱狀圖
圖3 6月19日8時至21日8時累計降雨量等值線圖
圖4 褒河馬道水文站和江口水文站“6·21”洪水過程線圖
有14站日降雨量超過100mm,48小時累計降雨量,最大依次為:留壩縣南河站298.6mm、上南河站232mm,桃園鋪206.4mm、留侯站201mm。累計降雨量等值線圖見下圖3。
這次暴雨特點是:一是發(fā)生時間早(褒河流域一般暴雨多發(fā)生在7、8月);二是強度大,歷時短長;三是分布不均,籠罩面積小,且集中在褒河流域的中下游,實屬歷史罕見。
受強降雨影響,褒河江口水文站6月20日20時洪水起漲流量45.2m3/s,21日8時出現(xiàn)最大流量355m3/s。馬道站20日20時洪水起漲流量85.4m3/s,21日5時出現(xiàn)超警戒洪峰流量1730m3/s(警戒流量1000m3/s),超警戒時間達(dá)12小時。洪水過程見圖4。
經(jīng)分析:6月20日8時至23日8時時段的洪量統(tǒng)計,江口站洪水總量38.33百萬m3,馬道站洪水總量117.94百萬m3。此次褒河洪水主要來源為江口至馬道區(qū)間,占洪水總量的67.5%。
這次褒河洪水特點:一是出現(xiàn)時間早,馬道站自1979年設(shè)站以來,大于1000m3/s以上的超警戒洪水,均發(fā)生在7、8、9三個月。二是量級比較大,馬道站洪峰流量為10年一遇洪水,位列1979年設(shè)站以來實測第6位。三是洪水主要來源于江口以下區(qū)間流域,江口站洪峰流量355m3/s,僅占馬道站1730m3/s的20.5%。
6月20日8時洪水入庫前,石門水庫入庫流量14.3m3/s,出庫流量33.4 m3/s,庫水位611.66m,低于汛限水位6.34m,蓄水量41.54×107m3。21日1時,入庫流量707m3/s,此時開啟底孔口泄洪102m3/s,21日3時,入庫流量達(dá)到1580 m3/s,開啟1大泄洪孔和1底孔泄洪,泄洪流量980m3/s。21日4時,開啟2大泄洪孔和1底孔泄洪,泄洪流量1640m3/s。21日6時30分水庫出現(xiàn)最高庫水位618.17m,超汛限水位0.17m,最大蓄水量6.11×107m3,此時開啟3個大泄洪孔和1底孔泄洪,最大泄洪流量2700m3/s。經(jīng)石門水庫出庫流量反推計算石門水庫壩址最大入庫的洪水流量為1930m3/s,與出庫最大泄洪流量2700m3/s相比,增大泄洪流量770m3/s。
本次水庫調(diào)度,出庫最大流量比入庫最大流量增大770m3/s,致使?jié)h江干流漢中水文站21日9時30分出現(xiàn)2800m3/s的洪峰流量。
本次褒河流域暴雨洪水過程中,發(fā)布正式洪水預(yù)報1次,精度評定為優(yōu);制作水情預(yù)警預(yù)報3期。根據(jù)上游的降雨信息,首先發(fā)布了褒河留壩縣城區(qū)洪水預(yù)警預(yù)報,石門水庫風(fēng)景區(qū)洪水預(yù)警預(yù)報,馬道水文站正式洪水預(yù)報等。
6月21日1時根據(jù)褒河以上區(qū)間火燒店、上南河、東溝、馬道站等降雨量,預(yù)測褒河馬道水文站在未來6時內(nèi)將出現(xiàn)1300m3/s~1500m3/s洪水過程(馬道水文站警戒流量:1000m3/s,保證流量 3000m3/s)。
根據(jù)馬道水文站預(yù)報流量,預(yù)測石門水庫(風(fēng)景區(qū))在未來7時內(nèi)出現(xiàn)1500m3/s~1700m3/s洪水入庫流量。
6月21日2時30分發(fā)布褒河馬道水文站控制斷面洪水預(yù)報,根據(jù)6月21日2時馬道站以上流域降雨量信息,預(yù)報褒河馬道水文站6月21日6時前后將出現(xiàn)1900m3/s洪峰流量。
石門水庫預(yù)警預(yù)報:21日1時預(yù)測未來7小時石門水庫入庫流量1500m3/s~1700m3/s,實際21日4時石門水庫入庫出現(xiàn)流量1640m3/s,入庫預(yù)報準(zhǔn)確率97.6%。
馬道水文站正式洪水預(yù)報:預(yù)報褒河馬道站6時前后將出現(xiàn)1900m3/s的超警戒洪峰流量,實際21日5時出現(xiàn)1730m3/s超警戒洪峰,預(yù)報準(zhǔn)確率達(dá)91.1%。及時準(zhǔn)確的水雨情信息和洪水水情預(yù)警預(yù)報為防汛指揮及水庫調(diào)度提供了科學(xué)依據(jù)。
洪水預(yù)報預(yù)警操作人員應(yīng)在汛期隨時關(guān)注預(yù)報區(qū)域的天氣預(yù)報,學(xué)會看衛(wèi)星氣象云圖和氣象雷達(dá)衛(wèi)星拼圖,學(xué)習(xí)氣象科普知識,了解可見光、紅外線、水汽衛(wèi)星云圖的基本原理,可見光云圖與紅外線云圖的比較,識別云圖的基本判斷,結(jié)構(gòu)、范圍、邊界、色調(diào)、紋理、暗影,熟悉了解幾種云如卷狀云、積雨云、中云、積云、濃積云、低云等這些云在衛(wèi)星云圖上的識別,了解天氣系統(tǒng)的變化。在區(qū)域天氣預(yù)報有重要天氣狀況下,應(yīng)及時打開網(wǎng)上的氣象衛(wèi)星云圖,觀察衛(wèi)星云圖上云的分布形狀和籠罩面積狀況等,結(jié)合氣象雷達(dá)拼圖,了解降雨的降落區(qū)域和降雨量信息,掌握降雨的未來發(fā)展趨勢,為做好洪水預(yù)警預(yù)報做好前期基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作。
6月19日16時30分鐘,陜西氣象局發(fā)布重要天氣報告,受冷空氣和副熱帶高壓外圍的暖濕氣流共同影響,預(yù)計19日晚到22日,全省有一次明顯的降雨天氣過程,主要降雨時段在20日至22日,降雨量分布不均等等,陜南西部部分地區(qū)有暴雨,降雨量陜南西部30mm~50mm,局地可達(dá)50mm~70mm。經(jīng)過省防汛抗旱總指揮部組織省級防汛抗旱專家組6月19日18時會商分析認(rèn)為:主要降雨時段在20日~21日,陜南西部部分地區(qū)有暴雨,強降雨區(qū)可能涉及留壩、城固、略陽、勉縣、南鄭、寧強等縣區(qū),降雨量50mm~70mm之間。
根據(jù)氣象預(yù)報和省防總的汛情會商,我們及時打開衛(wèi)星云圖和區(qū)域雷達(dá)拼圖,隨時關(guān)注天氣變化。衛(wèi)星云圖一般是30分更新一次,而區(qū)域雷達(dá)拼圖是5分鐘更新一次,并有氣象公布的降雨量排序1小時和24小時的最大降雨量。
洪水預(yù)報人員不但要掌握流域天氣系統(tǒng)的變化,熟悉全流域的流域概況,流域下墊面和植被情況,還要了解流域水利工程情況,掌握流域降雨量站點的布設(shè)和基本情況,特別是對流域內(nèi)發(fā)生的典型暴雨洪水,要及時進(jìn)行分析研究,弄清流域內(nèi)暴雨洪水的特點和匯流規(guī)律。為流域洪水預(yù)報做好準(zhǔn)備。及時收集流域內(nèi)各區(qū)間的降雨實時信息,了解流域內(nèi)前期降雨情況和河道水情情況及水情變化趨勢,并全面掌握實時水雨情信息,為洪水預(yù)警預(yù)報提前做好準(zhǔn)備,以做到有備無患,即使在遭到特大暴雨洪水襲擊的情況下,也能及時做出洪水預(yù)報預(yù)警。
水情預(yù)報人員要認(rèn)真鉆研洪水預(yù)報的基礎(chǔ)知識,熟悉掌握河流在的洪水預(yù)報方案,了解洪水預(yù)報流程。褒河石門水庫預(yù)報方案,是用馬道水文站的洪水流量和流域內(nèi)的降雨資料,進(jìn)行分析計算,用降雨徑流法進(jìn)行洪水預(yù)報。在做洪水預(yù)報時,一般情況是通過計算機系統(tǒng)進(jìn)行前期降雨量的計算,再經(jīng)人工修改參數(shù),機器系統(tǒng)計算預(yù)報數(shù)據(jù),再由預(yù)報員根據(jù)當(dāng)時的實際降雨區(qū)間和實時的降雨量,進(jìn)行數(shù)據(jù)上人工調(diào)整?;蛉斯ぶ苯邮占炅空镜慕涤曩Y料,用預(yù)報方案進(jìn)行人工計算預(yù)報數(shù)據(jù),再與計算機計算預(yù)報數(shù)據(jù)比對,力求對外發(fā)布的正式預(yù)報與實際數(shù)值相符,提高預(yù)報精度。
目前洪水預(yù)警預(yù)報只有在降雨落地之后,才能根據(jù)流域降雨量的時空分布信息,制作洪水預(yù)警預(yù)報,但由于褒河流域山高坡陡,產(chǎn)匯流預(yù)見期短,發(fā)布預(yù)警預(yù)報后,實施防范措施時,應(yīng)對時間緊迫。建議在有氣象部門的“暴雨信息”時,通過氣象部門的暴雨量級,再結(jié)合洪水預(yù)警方案,初步制作洪水預(yù)警預(yù)報,為當(dāng)?shù)胤姥床块T提供應(yīng)對準(zhǔn)備參考。當(dāng)區(qū)域降雨發(fā)生后,再實施洪水預(yù)報方案,發(fā)布正式洪水預(yù)報,為洪水預(yù)報增長預(yù)見期。
今年水情科在制作洪水預(yù)警預(yù)報時,主動與報汛站的水情值班人員溝通,了解報汛站的實時雨水情信息,使水情預(yù)報人員對未來降雨強度、區(qū)域、范圍和河道水情趨勢等有一個全面的了解。同時與省水情處水情預(yù)報員多次進(jìn)行預(yù)報會商,三方異地的多次會商,為提高預(yù)報精度提供了有力的保障。
加強褒河暴雨洪水特性分析研究,增強對褒河流域暴雨洪水形成的認(rèn)識,加強對石門水庫的協(xié)調(diào)和溝通,有利于提高石門水庫洪水預(yù)報的精度,有利于漢中市漢江干流平川段的錯峰調(diào)度,避免褒河洪峰與漢江干流洪水在漢江平川段疊加,減輕漢中市城區(qū)及下游沿江兩岸城鎮(zhèn)洪水災(zāi)害。提前做出石門水庫入庫洪水預(yù)報,合理地進(jìn)行洪水調(diào)度,提高預(yù)見期;處理好防洪和興利的矛盾,為石門水庫合理開發(fā)水資源利用,防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖、灌溉,為防汛減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。陜西水利