王 超
(廣東省水文局佛山水文分局,廣東 佛山 528000)
2020年6月上旬,受高空槽及西南季風爆發(fā)影響,廣東、廣西出現(xiàn)持續(xù)性、大范圍強降水過程。受強降雨和上游來水影響,三角洲地區(qū)水文站點從3日開始迅速上漲,洪峰于10日19:25到達西江干流水道馬口水文站,洪峰水位為6.66 m,相應(yīng)流量為38 200 m3/s、北江干流水道三水水文站,洪峰水位為6.98 m,相應(yīng)流量為12 100 m3/s,同時三角洲河道多站超警。馬口站流量超5年一遇、三水站流量超10年一遇。
受高空槽及西南季風爆發(fā)影響,2020年6月2—9日,西江流域廣西境內(nèi)出現(xiàn)大面積的強降雨,西江雨情分為3個階段:2日暴雨中心位于柳江流域,3日雨勢暫緩;4日暴雨主要集中在柳江、桂江,5日雨勢暫緩;6—9日,暴雨集中在柳江、桂江、賀江。從6日起,暴雨中心東移。6—10日,北江全流域出現(xiàn)大范圍的強降雨,且后期北江降雨量級上比西江大。西江流域4日、6日分別有139個、98個站點日雨量大于100 mm,北江流域6日、7日、8日分別有108個、95個、117個站點日雨量超過100 mm。
6月2—10日,西、北江日雨量大于100 mm站點情況見表1。這次降雨的特點是范圍大,強度大,持續(xù)時間長,累積降雨量大。降雨分布情況見圖1。
圖1 6月2—10日西、北江流域雨量分布示意
表1 2020年6月2—10日西、北江日雨量大于100 mm站點
此次洪水由3場降雨疊加而成:第1場,西江支流的柳江降雨把西江底水抬高;第2場,降雨造成西江支流的柳、桂江洪峰疊加;第3場降雨造成北江來水補充,西北江洪峰幾乎同時到達三角洲。
6月2日起,柳江、桂江及西江干流相繼出現(xiàn)漲水過程。柳江象州站于6日17:20出現(xiàn)19 080 m3/s的洪峰流量,武宣站7日5:00出現(xiàn)洪峰23 700 m3/s。郁江貴港站6日23:00出現(xiàn)1 890 m3/s的洪峰流量,大湟江口7日20:00出現(xiàn)24 200 m3/s的流量,之后大湟江口一直維持較高水位,流量變動不大。蒙江太平站于8日8:00出現(xiàn)747 m3/s的洪峰流量,桂江京南電站于8日20點出現(xiàn)11 300 m3/s的洪峰流量,賀江南豐站于8日5:00出現(xiàn)3 400 m3/s的洪峰流量,梧州站于9日4:00出現(xiàn)34 900 m3/s左右的洪峰流量,按照合成流量及洪水傳播時間(梧州到高要傳播時間為15 h左右),西江干流高要站(肇慶市端州區(qū))應(yīng)該于9日19:00左右出現(xiàn)37 800 m3/s的洪峰流量,但受北江頂托及天文大潮影響,高要洪峰延遲。10日18:00,高要站出現(xiàn)9.08 m的洪峰水位,相應(yīng)流量為38 500 m3/s,超5年一遇。
西江三角洲入口控制站馬口水文站(佛山市三水區(qū))水位從0.98 m(6 月3 日8:00)起漲,6 月10 日19:25 出現(xiàn)6.66 m 洪峰水位(警戒水位7.5 m),相應(yīng)流量為38 200 m3/s,超5年一遇。
北江韶關(guān)站于9日15:00出現(xiàn)52.96 m的洪峰水位,同時支流滃江、連江水位不斷上漲,使得飛來峽站于10日9:00出現(xiàn)13 200 m3/s的洪峰流量。此外,潖江大廟峽站(清遠市佛岡縣石角鎮(zhèn))出現(xiàn)超歷史實測最大洪水:6月7日19:45出現(xiàn)52.13 m的洪峰水位、相應(yīng)流量為2 040 m3/s,超50年一遇(實測歷史最高水位52.10 m,流量1 860 m3/s,2013年5月)。北江干流石角站于10日17時出現(xiàn)10.34 m的洪峰水位、相應(yīng)流量為14 200 m3/s,近10年一遇。
此外,綏江四會站9日14:00出現(xiàn)2 060 m3/s的洪峰流量。北江三角洲入口控制站三水水文站(佛山市三水區(qū))水位從0.98 m(6 月3 日8:00) 起漲,6 月10 日20:00出現(xiàn)6.98 m 洪峰水位(警戒水位7.5 m),相應(yīng)流量為12 100 m3/s,超10年一遇。
西、北江流域主要站點分布如圖2所示,西、北江主要控制站起漲、洪峰水位見表2。
“20.6”洪水具有雙江發(fā)洪、退水慢、超警站點多、漲率大、流速大、受水利樞紐調(diào)度影響等特點。
這場洪水首先是由西江開始起漲,后北江洪水疊加,造成雙江發(fā)洪。6月2日開始,西江上游水勢上漲,受西江來水影響,經(jīng)過思賢滘調(diào)節(jié),馬口、三水站同時起漲。6月6日,北江上游水勢上漲。此時西江洪水仍處在快速上漲期,兩江洪水疊加,又遇下游天文大潮頂托(6月6日為農(nóng)歷4月15日),三角洲河道水位長時間處于中高洪水位。
由圖3可見,2020年6月2—7日,思賢滘流量基本上處于西過北,流量為負;6月7日晚開始,由于北江水迅速上漲,思賢滘流量處于北過西,流量為正。而2017年7月的洪水,為典型的西江發(fā)洪,北江來水影響甚微,所以思賢滘流量一直為負數(shù)。
受上游來水補充、天文大潮等影響,西江梧州站自出現(xiàn)洪峰水位后維持在高水位運行,退水十分緩慢,超警戒水位持續(xù)時間長達127 h。上游武宣站超警戒時間長達144 h。
圖2 西、北江流域主要站點分布示意
表2 西、北江主要控制站起漲、洪峰水位
圖3 思賢滘崗根站流量過程線示意
北江清遠站超警戒時間長達26 h。石角站流量大于1 2000 m3/s的時間長達141 h。
該次洪峰到達西北江三角洲時,適逢農(nóng)歷19日,仍處于天文大潮期,對洪峰水位有一定的頂托作用,馬口、三水站長時間保持較高水位。其中馬口站水位流量超過34 000 m3/s(達洪水藍色預(yù)警標準,對應(yīng)漲水時水位5.6 m,退水時水位6.1 m)時間達76 h。北江三水站流量超過11 000 m3/s(達洪水黃色預(yù)警標準,對應(yīng)水位為6.6 m)時間達43 h,北江三水站流量超過 10 000 m3/s(達洪水藍色預(yù)警標準,對應(yīng)水位為5.85 m)時間達81 h。
北江來水使得三角洲北江沿線站點多個站點超警。其中佛山市三水區(qū)海豐村站水位超7.5 m(群眾撤離水位)時間達46 h,超3.1 m(進村道路被淹)將近9 d(6—15日)。佛山市出現(xiàn)5個超警戒水位的站點。中山市出現(xiàn)超警戒水位站點的有1個。三角洲主要江河站點的洪潮水位見表3。
表3 三角洲主要江河站點洪潮水位 m
從6—10日的4 d里,三水、馬口站水位漲幅均超過4 m,24 h最大漲幅達1.64 m。1 h最大漲率達0.19和0.24 m,大于“08.6”西北江大洪水每小時最大漲率0.12 m[1]。
馬口站實測最大單點流速為3.81 m/s,三水站實測最大單點流速為3.13 m/s。
如圖4所示,6月2—10日,西江上游武宣站出現(xiàn)3個洪峰。而武宣站下游的大湟江口站期間只出現(xiàn)兩個洪峰,6月8日后大湟江口站水位一直保持平穩(wěn),這主要受位于武宣站和大湟江口之間的大藤峽水利樞紐的調(diào)度影響,大藤峽水利樞紐在此次洪水中起到了削峰的作用。
同時,北江水利樞紐積極調(diào)度。其中飛來峽自9日11:00起,逐步加大出庫流量,恢復(fù)敞泄。石角站上游大燕河(龍瀝站)9日晚上開始分洪,同時,北江下游西南水閘和蘆苞水閘自10日下午起,按290 m3/s的流量分洪。北江水利樞紐的聯(lián)合調(diào)度為削減下游三水站的洪峰流量起到了重要作用。
圖4 武宣、大湟江口、大藤峽水位過程線示意
通過對本次洪水的分析總結(jié),發(fā)現(xiàn)對于三角洲洪水,預(yù)報的難點有:水位流量關(guān)系曲線的定線以及分流比的確定。此外,地方對水文情報預(yù)報提出了新的要求,而此次上游水庫樞紐的調(diào)度,增加了三角洲站點預(yù)報的難度,因此提出以下建議:
1)近年來,西、北江及三角洲的水文情勢及河道狀況發(fā)生了較大的變化[1-9],直接影響到河道斷面的水位流量關(guān)系曲線的變化。以馬口和三水兩站的斷面變化為例,1996—1999年與1988年前的綜合曲線相比較,相同的流量下,水位顯著下降[10]。因此在預(yù)報過程中由洪峰流量反推洪峰水位時,水位流量關(guān)系曲線的選擇至關(guān)重要。一方面,要根據(jù)近些年的資料重新制定三水、馬口站的綜合曲線,另一方面,由于每場洪水的特性不同,在實際預(yù)報工作中,要根據(jù)每場洪水的實測資料定線,以免引起洪峰水位預(yù)報的較大偏差。
2)加強河道分流比的研究。隨著河床及上游來沙的變化,西、北江干流水道不同年代就有不同的分流比[11-14]。通過資料分析,20世紀90年代之后,至2010年,馬口、三水站分流比出現(xiàn)減少(增長)的變化趨勢,西江水更多地流入北江。東海水道與西海水道的分流比也出現(xiàn)較大變化,西江水增加水量輸入東海水道[10]。目前,三角洲下游河道站點的預(yù)報方法仍采用與三水、馬口站洪峰水位相關(guān)的相關(guān)圖法。建議加強近10 a西、北江及三角洲河道分流比的變化研究,有利于提高三水、馬口站預(yù)報的準確度,也可據(jù)此預(yù)報下游站點的洪峰流量、最大流速(流量、流速等相關(guān)要素與險工險段的防御密切相關(guān)),與相關(guān)圖法相互印證。
3)從本場洪水來看,地方較為關(guān)心退水預(yù)報,即出現(xiàn)洪峰過后多長時間水位能退到某種標準以下,需在以后工作中加強退水預(yù)報的分析及總結(jié)工作。
4)能及時接收上游水利樞紐調(diào)度資料對下游三角洲站點的預(yù)報工作十分重要,建議加強與上游水利樞紐的溝通,實現(xiàn)信息共享。