闽江流域“05.6”暴雨洪水初步分析
- 发布日期:2013-01-18
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闽江流域“05.6”暴雨洪水初步分析
董爱红 朱卫平
摘要:2005年6月,闽江发生实测次大洪水。本文简要分析了该场暴雨洪水的降雨、洪水特点,初步揭示该场大洪水形成原因。
关键词:闽江;2005年6月;洪水;分析
2005年6月17-23日,受持续大范围强降雨的影响,闽江富屯溪、建溪同时发洪,富屯溪发生大洪水。 两溪来洪致使闽江干流发生了有实测记录以来仅次于1998年的第二位大洪水。
1 降雨过程及特点
1.1 降雨过程
受切变线和西南暖湿气流等天气系统的影响,自6月17日开始,闽江上游富屯溪、建溪以及闽江干流以北地区普降大到暴雨,暴雨中心位于富屯溪金溪流域。23日以后雨区南压至中南部地区,闽江流域雨势减弱。
本次降雨过程闽江流域(竹岐以上)平均雨量354毫米,其中富屯溪流域平均雨量486毫米,建溪流域平均雨量380毫米,沙溪流域平均雨量276毫米,闽江干流(南平至竹岐)平均雨量204毫米。
富屯溪金溪流域平均雨量达544毫米。暴雨中心最大点为富屯溪建宁站达827mm。
闽江流域“05.6”降雨分布情况见附图。
1.2 降雨特点
(1)雨区稳定少动、持续时间长
降雨过程持续7天,均稳定于富屯溪、建溪流域以及闽江干流以北地区。
统计闽江流域170个站点,共有103个站点暴雨天数在3天以上,占站点总数的60%。其中建宁、泰宁、建瓯、顺昌、邵武等县(市)共16个站点大暴雨日数超过了3天。逐日暴雨以上量级站数统计见表1。
表1 “05.6”暴雨过程逐日暴雨站数统计(总站数170个)
日期
|
p≥50
|
p≥100
|
p≥200
|
|
6.17
|
59
|
9
|
1
|
|
6.18
|
57
|
33
|
3
|
|
6.19
|
108
|
40
|
0
|
|
6.20
|
88
|
41
|
1
|
|
6.21
|
95
|
30
|
2
|
|
6.22
|
66
|
8
|
0
|
|
6.23
|
11
|
0
|
0
|
|
(2)暴雨强度大
建瓯房道站最大3小时降雨量达126mm;建瓯七里街站最大6小时降雨量达132mm;邵武桥头站最大12小时降雨量达167.5mm;建宁站最大三日降雨量达648毫米,最大7日雨量达821mm。见表2。
(3)降雨范围广
200mm以上暴雨笼罩面积4.5万km2,占闽江流域面积(60992km2)的73%,400mm以上暴雨笼罩面积1.6万km2,占闽江流域面积的26%。见表3。
表2 “05.6”暴雨过程单站时段降雨量特征
站名
|
历时
|
历史排位
|
历史最大
|
||
历时
|
雨量(mm)
|
雨量(mm)
|
发生年月
|
||
房道
|
3h
|
126
|
实测第一大
|
|
|
七里街
|
3h
|
100.5
|
实测第一大
|
92.9
|
1975.6
|
七里街
|
6h
|
132
|
实测第一大
|
121.9
|
1998.6
|
桥头
|
12h
|
167.5
|
实测第一大
|
160.4
|
1998.6
|
七里街
|
12h
|
154
|
实测第一大
|
136.4
|
1998.6
|
建宁
|
24 h
|
242
|
实测第一大
|
233.8
|
2002.6
|
七里街
|
24h
|
170
|
实测第一大
|
164.6
|
1999.6
|
建宁
|
3天
|
648
|
实测第一大
|
466.5
|
2002.6
|
七里街
|
3天
|
411.2
|
实测第一大
|
346.4
|
1998.6
|
房道
|
3天
|
391.5
|
实测第一大
|
316.1
|
1968.6
|
洋口
|
3天
|
337.1
|
实测第一大
|
303.3
|
2002.6
|
郑坊
|
3天
|
357
|
实测第一大
|
307.4
|
2002.6
|
建宁
|
7天
|
821
|
实测第一大
|
643
|
2002.6
|
白莲
|
7天
|
475
|
实测第一大
|
451.7
|
1968.6
|
表3 “05.6”暴雨过程笼罩面积统计
雨量(mm)
|
>200
|
>300
|
>400
|
>500
|
>600
|
>700
|
>800
|
笼罩面积(km2)
|
44569
|
30729
|
15945
|
5218
|
724
|
507
|
144
|
(4)暴雨集中
虽然降雨过程长达7天,但主要降雨集中在19~21日三天内。如建宁、七里街、房道、洋口、郑坊等5个站,3天雨量分别达648、411、392、337、357mm,分别占过程雨量的79%、72%、68%、68%、和63%。
2 洪水过程及特点
2.1 洪水过程
受降雨影响,6月17?22日闽江上游富屯溪、建溪以及闽江干流连续出现多次洪峰。
支流富屯溪:主要控制站洋口水文站连续出现5次超过警戒水位的洪峰,其中4次超过危险水位。最大一次出现在22日5时00分,洪峰水位114.33m,超过危险水位(110.80m)3.53m,相应流量12500m3/s,列1944年有记录以来第三位。
支流建溪:主要控制站七里街水文站连续出现3次洪峰,均超过危险水位。6月21日2时30分洪峰水位99.78m,超过危险水位(96.00米)3.78m,相应流量10900m3/s。
位于水口水库下游的闽江干流竹岐水文站,受水口水库的调节和控制,没有出现多峰的洪水过程,而是一个肥胖的单峰过程。23日7时30分洪峰水位11.82m,超过警戒水位(9.80m)2.02m,相应流量29400m3/s,列1934年建站以来仅次于1998年(33800m3/s)、1992年(30300 m3/s)的实测第三位,。
由于恰逢天文大潮期,受潮水顶托影响,福州解放大桥(上)站20-25日的洪水高潮位均超警戒水位,最高高潮位出现在23日1时18分,水位5.69m,超过警戒水位(4.10m)1.59m。
2.2 洪水特点
(1)洪峰次数多
建溪、富屯溪控制站分别3次、4次出现超过危险水位的洪峰。 干流相应出现连续4次洪水过程。
(2)持续时间长
富屯溪洋口水文站、建溪七里街水文站、闽江干流延福门水位站超警戒水位时间分别长达154h、108h和118h,超危险水位时间分别长达88h、69h和63h。
(3)三天洪量大
由于闽江上游洪水为多峰型且时间集中,致使洋口水文站、竹岐水文站三天洪量分别为26.22亿、69.56亿m3,均大于“98.6”洪水,为实测最大值。
3 洪水分析
3.1 洪水组成
建溪七里街与富屯溪洋口两水文站的集水面积之和(27456)虽然只占水口水库集水面积(52438)的52.4%,但这两溪最大三天洪量和最大七天洪量却占水口入库洪量的近70%(见表4)。可见闽江干流的洪水主要来自建溪和富屯溪,且富屯溪洪量大于建溪。
表4 闽江“05.6”洪水洪量地区组成表
时 段
|
水系
|
建溪
|
富屯溪
|
闽江
|
站名
|
七里街
|
洋口
|
水口水库
|
|
集水面积(km2)
|
14787
|
12669
|
52438
|
|
占水口百分比(%)
|
28.2
|
24.2
|
100
|
|
最大3天
|
洪量(亿m3)
|
22.38
|
26.22
|
68.3
|
占水口百分比(%)
|
32.8
|
38.4
|
100
|
|
最大7天
|
洪量(亿m3)
|
36.85
|
39.24
|
113.6
|
占水口百分比(%)
|
32.4
|
34.5
|
100
|
3.2 重现期
(1)建溪
建溪七里街水文站21日2时30分洪峰水位99.78m,洪峰流量10900m3/s,重现期为5年,为一般洪水。
(2)富屯溪
富屯溪洋口水文站22日5时洪峰水位114.33m,洪峰流量12500m3/s,重现期为30年,为大洪水。
(3)干流
干流竹岐水文站23日7时30分最高水位11.82m,洪峰流量29400m3/s,重现期为25年,为大洪水。该值受水口水库调洪影响,还原后约为30800m3/s,重现期为35年。
闽江流域“05.6”洪水主要控制站洪峰特征值、洪量统计分别见表5和表6。
表5 闽江流域“05.6”洪水主要控制站洪峰特征值统计
河名
|
站名
|
洪峰水位出现时间
|
洪峰水位(m)
|
洪峰流量(m3/s)
|
排位
|
重现期(年)
|
历史实测最大
|
|||
月日
|
时
|
水位(m)
|
流量(m3/s)
|
出现时间
|
||||||
富屯溪
|
邵武
|
6.19
|
14:48
|
190.70
|
4200
|
|
8
|
194.24
|
8680
|
1998.6.22
|
富屯溪
|
洋口
|
6.22
|
5:00
|
114.33
|
12500
|
第3位
|
30
|
115.15
|
13200
|
1998.6.22
|
金溪
|
建宁
|
6.21
|
17:.00
|
292.05
|
2380
|
|
12
|
299.03
|
5130
|
2002.6.16
|
金溪
|
将乐
|
6.22
|
0:00
|
152.95
|
6450
|
第3位
|
20
|
154.50
|
8280
|
2002.6.16
|
崇阳溪
|
武夷山
|
6.19
|
8:48
|
202.56
|
1250
|
|
2
|
205.14
|
3630
|
1992.7.4
|
崇阳溪
|
建阳
|
6.19
|
17:00
|
133.02
|
5140
|
|
5
|
135.33
|
8380
|
1998.6.22
|
南浦溪
|
水吉
|
6.22
|
18:24
|
142.66
|
2550
|
|
3
|
147.32
|
5500
|
1998.6.22
|
松溪
|
松溪
|
6.20
|
17:30
|
191.36
|
2650
|
|
8
|
192.39
|
3700
|
1989.7.22
|
松溪
|
东游
|
6.20
|
23:54
|
133.12
|
4490
|
|
|
135.10
|
|
1998.6.22
|
建溪
|
七里街
|
6.21
|
2:30
|
99.78
|
10900
|
第14位
|
5
|
106.23
|
21600
|
1998.6.22
|
沙溪
|
沙县
|
6.22
|
21:30
|
106.94
|
3170
|
|
|
111.29
|
7650
|
1994.5.3
|
闽江
|
延福门
|
6.23
|
4:00
|
74.24
|
|
|
|
77.33
|
|
1998.6.23
|
闽江
|
竹岐
|
6.23
|
7:30
|
11.82
|
29400
|
第3位
|
25
|
14.70
|
33800
|
1998.6.23
|
闽江
|
解放大桥(上)
|
6.23
|
1:18
|
5.69
|
|
|
|
7.34
|
|
1992.7.7
|
表6 闽江流域“05.6”洪水主要控制站洪量统计
单位:洪量 亿m3
项目
|
七里街
|
洋口
|
竹岐
|
||||||
“05.6”
|
历史最大
|
发生年月
|
“05.6”
|
历史最大
|
发生年月
|
“05.6”
|
历史最大
|
发生年月
|
|
最大1天
|
8.164
|
16.16
|
1998.6
|
10.19
|
9.95
|
1998.6
|
24.84
|
27.22
|
1998.6
|
最大3天
|
22.38
|
32.82
|
1998.6
|
26.22
|
20
|
1998.6
|
69.56
|
65.49
|
1998.6
|
最大7天
|
36.85
|
56.76
|
1998.6
|
39.24
|
38.0
|
1984.6
|
116.72
|
117.4
|
1998.6
|
3.3 与“98.6”、“92.7”洪水比较
(1)洪水组成:“05.6”洪水与“98.6”、“92.7”洪水均主要由建溪、富屯溪来水组成,但“98.6”洪水以建溪来水为主,“05.6”、“92.7”洪水以富屯溪来水为主。
(2)洪水历时:“98.6”洪水历时近半个月,超危险水位时间较长;“05.6”洪水历时7天,超危险水位时间相对“98.6”洪水较短。“92.7”洪水持续时间最短,仅为3天。
(3)洪水量级:“98.6”洪水与“05.6”洪水相比,洪峰以“98.6”为大,但一天、三天和七天洪量,除建溪“98.6”洪水比“05.6”洪水明显偏多外,富屯溪及闽江干流则量级相当。“92.7”洪水洪量最小。
“05.6”洪水与“98.6”、“92.7”洪水主要站洪水要素对比见表7。
表7 “05.6”洪水与“98.6”、“92.7”洪水主要站洪水要素对比
|
|||||||||
项 目
|
七里街
|
洋口
|
竹岐
|
||||||
“05.6”
|
“98.6”
|
“92.7”
|
“05.6”
|
“98.6”
|
“92.7”
|
“05.6”
|
“98.6”
|
“92.7”
|
|
最大一天洪量
(亿m3)
|
8.164
|
16.16
|
8.20
|
10.19
|
9.95
|
7.21
|
24.84
|
27.22
|
25.14
|
最大三天洪量
(亿m3)
|
22.38
|
32.82
|
17.93
|
26.22
|
20
|
14.95
|
69.56
|
65.49
|
57.54
|
最大七天洪量
(亿m3)
|
36.85
|
56.76
|
24.17
|
39.24
|
34.57
|
20.15
|
116.72
|
117.4
|
81.21
|
超危险水位历时(h)
|
69
|
217
|
52
|
88
|
103
|
34
|
0
|
51
|
46
|
最高水位(m)
|
99.78
|
106.23
|
99.86
|
114.33
|
115.15
|
114.12
|
11.82
|
14.7
|
14.26
|
洪峰流量(m3/s)
|
10900
|
21600
|
10700
|
12500
|
13200
|
11500
|
29400
|
33800
|
30300
|
4 水利工程对洪水的影响
在本次洪水中,水利工程对拦蓄洪水、削减洪峰起了重大的作用。
6月21日16时,池潭水库入库最大流量达7920 m3/s,经水库调蓄后最大出库流量为6000m3/s,削峰系数达24%。
6月20日,根据水情预报,防汛部门果断采取措施提前预泄,在洪峰来临前,将水口水库水位降至汛限水位以下2m多,8时,水口水库入库洪峰达28400 m3/s,经水库调蓄后最大出库流量为22000m3/s,削峰系数达23%;6月23日,闽江水口水库最大入库洪峰达32300 m3/s,经水库调蓄后最大出库流量为28800m3/s,削减洪峰3500 m3/s,削峰系数达11%。
5 结语
通过对“05.6”洪水暴雨洪水的初步分析,有以下几点认识:
(1)“05.6”闽江洪水最显著的特点是量大,是由于连续多场集中的暴雨过程造成的。洪水组成以建溪、富屯溪来水为主,尤其富屯溪为重。而富屯溪的洪水组成又以金溪来水为重。
(2)闽江下游的水位流量关系发生了重大变化。比较竹岐站“05.6”洪水与“92.7”、“98.6”洪水的水位流量关系,“05.6”洪水洪峰流量29400m3/s,水位为11.82m,而同一流量在1992、1998年的水位流量关系线上查得的水位约为14.0m,相差2.2m。
作者简介:董爱红(1968-),女,福建松溪人,高级工程师,从事水文工作;朱卫平(1959-),男,福建闽侯人,高级工程师,从事水文工作。