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闽江流域“05.6”暴雨洪水初步分析

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。
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%。
           
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
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
 
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。