陳學(xué)秋,杜勇,付宇鵬
(水利部珠江水利委員會(huì)水文局,510611,廣州)
2022年5月下 旬至7月 上旬,珠江流域主要江河干流發(fā)生系列洪水過程,西江、北江發(fā)生7次編號(hào)洪水并形成兩場(chǎng)流域性洪水,北江第2號(hào)洪水發(fā)展成超100年一遇特大洪水。此次系列洪水過程歷時(shí)之長、編號(hào)之多、量級(jí)之大歷史罕見,流域防汛形勢(shì)異常嚴(yán)峻??偨Y(jié)分析此次暴雨洪水特點(diǎn),對(duì)提高流域洪水預(yù)報(bào)精度、實(shí)施水利工程精細(xì)化調(diào)度、做好洪水防御工作具有重要意義。
珠江主要由西江、北江、東江和珠江三角洲水系組成,西江與北江在廣東省佛山市思賢滘匯入珠江三角洲,東江在東莞市石龍鎮(zhèn)匯入珠江三角洲。
西江為珠江干流,發(fā)源于云南省曲靖市馬雄山,自上游至下游干流各河段依次是南盤江、紅水河、黔江、潯江和西江,集水面積10 000 km2以上的一級(jí)支流有北盤江、柳江、郁江、桂江和賀江等。西江源頭至思賢滘全長2 075 km,平均坡降0.58‰,集水面積353 120 km2。
北江發(fā)源自江西省信豐縣石碣大茅山,上游湞水經(jīng)廣東省南雄、始興、仁化等地至韶關(guān)與支流武水匯合為北江,自上游至下游匯支流南水、滃江、連江、潖江、濱江、綏江等至思賢滘與西江匯合。北江源頭至思賢滘全長468 km,平均坡降0.26‰,集水面積46 710 km2。
東江發(fā)源自江西省尋烏縣椏髻缽,合河壩以上稱尋烏水,以下稱東江。東江源頭至石龍全長520 km,平均坡降0.39‰,集水面積27 040 km2。
2022年5月下 旬至7月 上旬,受西南氣流、高空槽、切變線及臺(tái)風(fēng)影響,珠江流域出現(xiàn)持續(xù)降雨,累積面雨量622.4 mm,較常年同期偏多42%,珠江流域累積面雨量分區(qū)統(tǒng)計(jì)見表1。
表1 2022年5月下旬至7月上旬珠江流域累積面雨量分區(qū)統(tǒng)計(jì)
2022年5月下旬至7月上旬,珠江流域發(fā)生11次強(qiáng)降雨過程,主要集中在流域中北部地區(qū),詳見表2。
表2 2022年5月下旬至7月上旬珠江流域降雨過程統(tǒng)計(jì)
5月21—30日,珠江流域發(fā)生3次降雨過程,有效補(bǔ)充下墊面土壤含水量,西江上中游部分河流出現(xiàn)明顯漲水過程,西江發(fā)生2022年第1號(hào)洪水。
6月2—9日,珠江流域發(fā)生兩次降雨過程,前期降雨集中在柳江、桂江等地,后期自西向東移動(dòng)到北江、東江和珠江三角洲等地,暴雨區(qū)移動(dòng)方向與洪峰走向基本一致,西江發(fā)生2022年第2號(hào)洪水。
6月10—14日,珠江流域累積面雨量99.4 mm,為11次降雨過程中累積面雨量最大的一次。此次降雨過程導(dǎo)致西江發(fā)生2022年第3號(hào)洪水,北江發(fā)生2022年第1號(hào)洪水,珠江流域發(fā)生第1場(chǎng)流域性洪水。
6月15—21日,珠江流域發(fā)生兩次降雨過程,累積面雨量不大但強(qiáng)降雨集中,加之前期江河干流持續(xù)維持高水位運(yùn)行,西江發(fā)生2022年第4號(hào)洪水,北江發(fā)生2022年第2號(hào)洪水并發(fā)展為超100年一遇特大洪水,珠江流域發(fā)生第2場(chǎng)流域性洪水。
6月下旬至7月上旬,珠江流域發(fā)生3次降雨過程,其中7月1—5日,受2022年第3號(hào)臺(tái)風(fēng)“暹芭”影響,北江流域累積面雨量210.5 mm,珠江三角洲198.7 mm,均為11次降雨過程中累積面雨量最大的一次。受強(qiáng)降雨影響,北江發(fā)生2022年第3號(hào)洪水。
一是強(qiáng)降雨歷時(shí)長。2022年5月下旬至7月上旬珠江流域強(qiáng)降雨歷時(shí)長達(dá)近50天。尤其在5月下旬至6月中旬“龍舟水”期間,強(qiáng)降雨幾乎不間斷,僅在5月31日和6月1日流域沒有出現(xiàn)暴雨。6月下旬至7月上旬受西南季風(fēng)和臺(tái)風(fēng)“暹芭”共同影響,流域強(qiáng)降雨過程仍持續(xù)發(fā)生。
二是強(qiáng)降雨影響范圍廣。此次珠江流域累積降雨量超過100 mm、250 mm、400 mm的籠罩面積分別為44.12萬km2、42.88萬km2、31.25萬km2,占珠江流域總面積的100%、97%、71%。強(qiáng)降雨籠罩面積大,影響范圍廣。
三是短歷時(shí)降雨強(qiáng)度大。珠江流域部分地區(qū)短歷時(shí)降雨強(qiáng)度大,較大3 h降雨量站點(diǎn)有廣西柳州融水縣香粉站228.5 mm等;較大1 h降雨量站點(diǎn)有廣西柳州市融水縣香粉站153.0 mm等。
四是強(qiáng)降雨落區(qū)重疊度高。5月下旬至7月上旬強(qiáng)降雨主要發(fā)生在黔江、柳江、潯江、桂江、西江下游和北江流域中北部地區(qū),降雨落區(qū)高度重疊,土壤含水量基本處于飽和狀態(tài),利于降雨徑流形成,江河下游及區(qū)間降雨比重大,利于洪水形成與傳播。
受持續(xù)強(qiáng)降雨影響,2022年5月下旬至7月上旬,珠江流域發(fā)生兩場(chǎng)流域性洪水,為有記錄以來首次;其中西江發(fā)生4次編號(hào)洪水,北江發(fā)生3次編號(hào)洪水,珠江流域發(fā)生7次編號(hào)洪水,為新中國成立以來最多的一年。
珠江流域洪水主要?dú)v經(jīng)三個(gè)階段:5月下旬至6月中旬洪水發(fā)展期,西江中北部強(qiáng)降雨持續(xù)并擴(kuò)展至北江等地,江河底水逐漸抬高,形成第1場(chǎng)流域性洪水;6月中下旬洪水關(guān)鍵期,強(qiáng)降雨帶在柳江、桂江、北江等地東西擺動(dòng),形成第2場(chǎng)流域性洪水,西江第3號(hào)、第4號(hào)洪水銜接導(dǎo)致下游干流長時(shí)間維持高水位,北江第2號(hào)洪水急劇發(fā)展為特大洪水;6月下旬至7月上旬洪水退水期,北江受臺(tái)風(fēng)“暹芭”降雨影響再次發(fā)生編號(hào)洪水。西江梧州站的洪水過程見圖1,北江石角站洪水過程見圖2。
圖1 西江梧州站實(shí)測(cè)流量過程
圖2 北江石角站實(shí)測(cè)流量過程
(1)西江洪水組成分析
西江4次編號(hào)洪水梧州站洪水組成見表3。
表3 西江4次編號(hào)洪水梧州站洪水組成
西江第1號(hào)洪水主要來源于中上游,上游紅水河龍灘水庫入庫次洪水量達(dá)30.80億m3,以蒙江和區(qū)間來水為主,龍灘水庫有效攔蓄上游洪水,避免與中下游洪水疊加。西江第2號(hào)、第3號(hào)和第4號(hào)洪水均為中下游洪水,以柳江來水和桂江來水為主,此外黔潯江區(qū)間來水占比較大,干支流洪水匯合,造成西江梧州站長時(shí)間維持高水位。
西江第2號(hào)洪水主要來源于中游,支流洪水匯集,抬高西江中下游干流底水,梧州站出現(xiàn)2022年首次超警洪水。梧州站次洪水量147.00億m3,其中黔江武宣站、桂江京南站、蒙江太平站和區(qū)間次洪水量分別占梧州站次洪水量的比例均超過其面積比,是西江洪水的主要來源。黔江洪水主要來源于柳江,所占比例最大,柳江柳州站次洪水量53.4億m3,占黔江武宣站次洪水量的58.2%,明顯超過其面積比。
西江第3號(hào)洪水主要來源于中下游,梧州站次洪水量173.80億m3,其中桂江京南站、蒙江太平站、區(qū)間的次洪水量占梧州站水量比例均超過其面積比,是西江洪水的主要來源。
西江第4號(hào)洪水主要來源于中下游,西江下游干流長時(shí)間持續(xù)高水位。梧州站次洪水量為288.00億m3,其中桂江京南站、蒙江太平站和區(qū)間的次洪水量占梧州站水量比例均超過其面積比,是西江洪水的主要來源。桂江京南站次洪水量占比遠(yuǎn)高于面積占比,為梧州站洪水主要來源。桂江洪水主要來源于桂林站以上區(qū)域和區(qū)間,桂林站次洪水量占京南站次洪水量的21.6%,明顯超過其面積占比。
(2)北江洪水組成分析
北江3次編號(hào)洪水主要來源于中下游,以支流連江和北江中下游干流區(qū)間來水為主。北江3次編號(hào)洪水石角站洪水組成見表4。
表4 北江3次編號(hào)洪水石角站洪水組成
北江第1號(hào)洪水主要來源于中下游,石角站次洪水量61.50億m3,其中滃江滃江站、連江高道(昂壩)站、潖江大廟峽站、飛來峽出庫—大廟峽—珠坑—石角區(qū)間次洪水量分別占石角站次洪水量的8.5%、25.7%、2.0%、17.1%,均超過其面積比,是北江洪水的主要來源。
北江第2號(hào)洪水主要來源于中下游,北江干流、中游支流連江出現(xiàn)特大洪水過程。石角站次洪水量119.30億m3,其中連江高道(昂壩)站、飛來峽出庫—大廟峽—珠坑—石角區(qū)間的次洪水量分別占石角站次洪水量的32.8%、10.9%,超過其面積比,是北江特大洪水的主要來源。
北江第3號(hào)洪水主要來源于中下游。石角站次洪水量81.4億m3,其中滃江滃江站、連江高道(昂壩)站、新韶—犁市—滃江—高道(昂壩)—飛來峽入庫區(qū)間、潖江大廟峽站的次洪水量分別占石角站次洪水量的5.5%、39.7%、28.6%、1.7%,均超過其面積比,是北江洪水的主要來源。
西江第4次編號(hào)洪水以中小洪水為主,梧州站洪峰流量重現(xiàn)期均在5年一遇(37 800 m3/s)左右,西江4次編號(hào)洪水各站洪峰流量及重現(xiàn)期統(tǒng)計(jì)見表5。西江第2號(hào)洪水期間,受上中游水庫調(diào)蓄影響,西江梧州站實(shí)測(cè)洪水量級(jí)小于5年一遇,還原洪水略大于5年一遇。西江第3號(hào)洪水期間,西江干流黔江武宣站及支流郁江貴港站、桂江京南站、蒙江太平站洪水量級(jí)均小于5年一遇,受區(qū)間洪水疊加影響,西江梧州站洪水超5年一遇。西江第4號(hào)洪水期間,支流桂江京南站洪水量級(jí)略大于5年一遇(11 000 m3/s),西江干流黔江武宣站及支流郁江貴港站、蒙江太平站洪水小于5年一遇,西江梧州站實(shí)測(cè)洪水小于5年一遇。
表5 西江4次編號(hào)洪水各站洪峰流量及重現(xiàn)期統(tǒng)計(jì)
北江3次編號(hào)洪水均超10年一遇,基本上是干支流洪水共同影響,3次編號(hào)洪水各站洪峰流量及重現(xiàn)期統(tǒng)計(jì)見表6。北江第1號(hào)洪水上游干流及支流洪水量級(jí)均小于5年一遇,受干流中下游區(qū)間洪水影響,干流飛來峽入庫洪水量級(jí)超5年一遇(11 900 m3/s),石角站洪水量級(jí)超10年一遇(13 900 m3/s)。北江第2號(hào)洪水上游干流湞江新韶站洪水接近100年一遇(6 260 m3/s),支流連江高道(昂壩)站洪水超100年一遇(7 880 m3/s),干流飛來峽入庫洪水量級(jí)超100年一遇(19 200 m3/s),石角站還原洪水量級(jí)超100年一遇(19 000 m3/s)。北江第3號(hào)洪水上游干流洪水均小于5年一遇,支流連江高道(昂壩)站洪水超20年一遇(6 390 m3/s),受連江及區(qū)間來水影響,干流飛來峽入庫洪水接近10年一遇(13 800 m3/s),石角站洪水超10年一遇。
表6 北江3次編號(hào)洪水各站洪峰流量及重現(xiàn)期統(tǒng)計(jì)
一是洪水歷時(shí)長。受連續(xù)降雨影響,西江洪水和北江洪水歷時(shí)均長達(dá)約半個(gè)月。西江梧州站洪水總歷時(shí)859 h(約合35.8 d),水位累積超警戒369 h(約合15.4 d),其中20 m以上高水位累積284 h,均比“1994·6”洪水、“1998·6”洪水、“2005·6”洪水歷時(shí)長,為流域性大洪水之最。北江第1號(hào)洪水和第2號(hào)洪水連續(xù)發(fā)生,石角站洪水歷時(shí)約14 d,第2號(hào)洪水期間英德站水位持續(xù)超警戒165 h。
二是編號(hào)洪水多。西江、北江共發(fā)生7次編號(hào)洪水,為新中國成立以來珠江流域發(fā)生編號(hào)洪水最多的一年。西江第3號(hào)洪水和北江1號(hào)洪水、西江第4號(hào)洪水和北江第2號(hào)洪水均同期發(fā)生,5天內(nèi)形成兩場(chǎng)流域性洪水,為有記錄以來首次。
三是洪水量級(jí)大。北江第2號(hào)洪水期間,北江干流湞江新韶站洪峰流量重現(xiàn)期接近100年一遇,初步判斷為湞江流域1949年以來最大洪水;支流連江高道(昂壩)站洪峰流量重現(xiàn)期超100年一遇,是1954年建站以來第二大流量;北江干流飛來峽水利樞紐出現(xiàn)1915年之后最大入庫流量,重現(xiàn)期超100年一遇,石角站出現(xiàn)1924年建站以來實(shí)測(cè)最大洪水。
2022年5月下 旬 至7月上 旬,西江、北江出現(xiàn)7次編號(hào)洪水,珠江流域出現(xiàn)兩場(chǎng)流域性洪水,洪水歷時(shí)長、編號(hào)洪水多、洪水量級(jí)大。西江降雨主要集中在黔江、柳江、桂江、潯江等地,強(qiáng)降雨帶來回?cái)[動(dòng),洪水組成以中下游洪水為主,洪水量級(jí)不大但干流高水位持續(xù)時(shí)間長。北江降雨集中在中下游,鋒面雨疊加臺(tái)風(fēng)雨,上游干流湞江出現(xiàn)接近100年一遇洪水,支流連江出現(xiàn)超100年一遇洪水,造成下游干流出現(xiàn)超100年一遇特大洪水。