范清宏

廣東省水文局梅州水文分局，廣東 梅州 514071

豐良河“10.9”暴雨洪水淺析
——探討中小流域山洪預(yù)測預(yù)警

范清宏

廣東省水文局梅州水文分局，廣東 梅州 514071

受熱帶風(fēng)暴“獅子山”云氣影響，2010年9月2日至5日，梅州市大部分地區(qū)降了大到暴雨，局部特大暴雨，其中暴雨中心在豐順縣，降雨造成豐順縣部分地區(qū)山洪暴發(fā)，蔗溪、豐良河、虎局河等中小河流洪水泛濫成災(zāi)，其中豐良河棠荊水文站出現(xiàn)歷史較高洪水位8.42m，相應(yīng)流量1270 m3/s；洪水重現(xiàn)期超過10年一遇，為實測歷年第5大洪水。本文通過對豐良河“10.9”暴雨洪水進(jìn)行分析，探討中小流域山洪預(yù)測預(yù)警，為確保人民群眾生命財產(chǎn)安全，減少山洪災(zāi)損失提供有力保障。

豐良河；“10.9”暴雨洪水；中小流域；山洪預(yù)測

1.前言

梅州市地處山區(qū)，地形復(fù)雜，重巒疊嶂，北高南低，河溪眾多，縱橫交錯，降雨時空分布不均，河溪的比降大，瀕臨南海和東太平洋，因而經(jīng)常受前汛期鋒面雨和后汛期臺風(fēng)（熱帶風(fēng)暴）雨引起暴發(fā)的時間短、沖擊力大、破壞性強(qiáng)的山洪襲擊。而且隨著山丘區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，中小流域洪水災(zāi)害造成的危害愈來愈嚴(yán)重，損失也愈來愈大。中小河流的防汛減災(zāi)是目前政府關(guān)心和需要解決的重要問題之一?！?0.9”暴雨洪水給豐良河中下游造成山洪暴發(fā)，洪水泛濫成災(zāi)；本文根據(jù)河流特性，降雨成因，雨量頻率，洪水特點等進(jìn)行分析探討，為今后做好中小流域暴雨洪災(zāi)的預(yù)測預(yù)報提供參巧。

2.流域概況

豐良河是韓江一級支流，發(fā)源于興寧市鐵牛牯，于青溪流入豐順境內(nèi)，于黃金望樓匯白溪，于高園匯龍溪，流經(jīng)廣洋，在站口匯入韓江。流域集水面積899km2，河長75km，平均坡降0.286%。流域內(nèi)的白溪和龍溪兩條支流的集水面積超過100km2；在下游廣洋、站口河段兩岸，土地低洼、加上受韓江頂托影響，常遭洪澇災(zāi)害威脅。目前流域內(nèi)設(shè)有上圍等11個雨量站點和棠荊等1個水文站；棠荊站設(shè)于豐順縣豐良鎮(zhèn)，集水面積267km2，源頭至棠荊站測驗斷面長33km。

3.暴雨與洪水

3.1 降水成因

201 0年第6號熱帶風(fēng)暴“獅子山”于2010年8月29日02時在南海北部海面上生成。從8月29日在南海中部生成，到2日在福建漳浦登陸，“獅子山”帶著8次強(qiáng)弱反復(fù)變化和10次方向變換的記錄，在中國南海海面上扭出一條長長的“S”蛇形路徑。登陸后，從福建進(jìn)入廣東，自東向西橫穿廣東東北部；9月2日12時，熱帶風(fēng)暴“獅子山”進(jìn)入梅州市豐順縣境內(nèi)，自東南向西北移動，沿途帶來狂風(fēng)暴雨。

3.2 雨情分析

受熱帶風(fēng)暴“獅子山”云氣影響，豐良河流域從9月2日開始降雨，至5日降雨基本結(jié)束，前后降雨歷時3天，降雨時空分布主要集中在2日8時至4日8時，其中2日8時至3日8時，降雨強(qiáng)度較大；從降水量等值線圖可看出，暴雨中心在豐良河中上游，其中上圍、建橋、青潭、棠荊等站降雨量較大。根據(jù)雨量頻率分析，6小時最大降雨量頻率達(dá)5～10年一遇，流域平均面雨量為129 mm，其中上圍、黃金、銅峰等站雨量頻率達(dá)10年一遇；24小時最大降雨量頻率達(dá)5～20年一遇，流域平均面雨量為249 mm， 其中上圍、建橋、棠荊等站雨量頻率達(dá)20年一遇；三天最大降雨量頻率達(dá)5～20年一遇，流域平均面雨量為311mm；其中建橋、棠荊站雨量頻率達(dá)20年一遇暴雨；綜上分析，棠荊水文站測驗斷面以上的雨量頻率超10年一遇。詳見表1。

表1 豐良河“10.9”暴雨洪水——雨情分析表

3.3 水情分析

由于暴雨強(qiáng)度大，雨量集中，造成豐順縣部分地區(qū)山洪暴發(fā)，蔗溪、豐良河、虎局河、榕江北河等中小河流水位急劇上漲，洪水泛濫成災(zāi)，其中豐良河棠荊水文站出現(xiàn)最高洪水位8.42m，相應(yīng)流量1270m3/s；洪水重現(xiàn)期超過10年一遇，實測歷年第5大洪水，起漲至洪峰水位變幅為5.75 m；由于降雨時空分布不均，本場洪水出現(xiàn)多復(fù)峰現(xiàn)象，給預(yù)測預(yù)報洪水帶來一定困難，從表2和圖1可見，本場洪水具有漲落快和漲幅大的洪水特點。

表2 “10.9”洪水水情分析表

圖1 豐良河“10.9”洪水——棠荊水文站水位過程線圖

4.探討中小流域山洪預(yù)測預(yù)警

通過豐良河“10.9”暴雨洪水分析，我們可以清楚地看到暴雨中心位置，暴雨發(fā)生強(qiáng)度以及對應(yīng)的洪水變化過程；為了在洪水到來之前做好一切防御措施，我們必須提前分析暴雨洪水的級別和出現(xiàn)時間，即做好山洪預(yù)測預(yù)警；由于中小流域具有坡降大匯流時間短的特點，因此，必須及時分析，把握好預(yù)見期?，F(xiàn)以豐良河“10.9”暴雨洪水為例對中小流域山洪預(yù)測預(yù)警進(jìn)行探討。

表3 棠荊站暴雨頻率表

表4 棠荊站各級頻率洪峰流量設(shè)計值及相應(yīng)水位

4.1 預(yù)見期分析

棠荊站設(shè)于豐順縣豐良鎮(zhèn)，集水面積267km2，源頭至棠荊站測驗斷面長33km，根據(jù)歷史資料分析，降雨平均匯流時間為3至4小時，從“10.9”暴雨洪水的時段降雨和洪水過程分析可以得到驗證，可見中小流域的洪水預(yù)見期是非常短的；我們可以根據(jù)流域特性分析出各流域的匯流時間。

4.2 暴雨洪水級別分析

首先選取有歷史資料的代表站點，進(jìn)行暴雨洪水頻率分析，得出相應(yīng)暴雨洪水頻率級別，對于沒有歷史資料的站點，采用相鄰站點進(jìn)行相近比較的辦法插入選取，最后得出流域內(nèi)各監(jiān)測點的相應(yīng)暴雨洪水頻率級別；以棠荊站為例分析出該站的各級頻率暴雨和各級頻率洪峰流量設(shè)計值及相應(yīng)水位，詳見表3和表4。

4.3 山洪預(yù)測預(yù)警

由于中小流域山洪災(zāi)害有預(yù)見期短救援困難等特點，因此，在防御山洪災(zāi)害時，必須及時分析，做好山洪預(yù)測預(yù)警。山洪預(yù)測就是在山洪沒有到來之前分析出山洪的大小和級別，為三防和政府部門及早做好防汛決策，及時做好防御山洪災(zāi)害措施，把山洪災(zāi)害損失減少到最小；目前，洪水預(yù)報的方法有很多，但適合中小流域的洪水預(yù)測方法主要有中國洪水預(yù)報系統(tǒng)和單位線方法兩種；利用中國洪水預(yù)報系統(tǒng)，主要考慮參數(shù)的率定和修正；單位線法，采用《廣東省暴雨徑流查算圖表》根據(jù)各站點的流域特性，進(jìn)行查算；從“10.9”洪水棠荊站的洪水預(yù)報可知，得出的預(yù)報結(jié)果符合預(yù)報精度要求。由于各流域的地理條件不一樣，產(chǎn)生的預(yù)報參數(shù)也不同；在同一流域中，由于各場洪水的產(chǎn)生條件不同，其預(yù)報參數(shù)也會不一樣；因此，要做出準(zhǔn)確的山洪預(yù)測數(shù)據(jù)是比較難的，為此必須在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，分析出各中小流域切實可行的預(yù)測方案，為三防決策提供科學(xué)依據(jù)。山洪預(yù)警，本文認(rèn)為在暴雨產(chǎn)生前或暴雨過程中根據(jù)天氣狀況及時分析做出山洪大小級別的判斷，從而及早做好防御準(zhǔn)備，達(dá)到預(yù)警作用。為此，建議建立山洪監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。

5.結(jié)語

氣候變化和極端天氣發(fā)生的可能性增加，導(dǎo)致洪澇、干旱、臺風(fēng)和山洪等災(zāi)害的發(fā)生頻率和影響程度都將加大，對人民生命和財產(chǎn)安全將構(gòu)成了更加嚴(yán)重的影響。

本文以豐良河“10.9”洪水分析為契機(jī)，對中小流域山洪災(zāi)害的防范和預(yù)測預(yù)警提出作者的觀點和建議進(jìn)行探討。通過對該場洪水進(jìn)行總結(jié)分析，驗證《廣東省徑流查算圖表》的基本假設(shè)“設(shè)計暴雨與設(shè)計洪水同頻率”在豐良河流域適用，可將該圖冊作出的各種單位線預(yù)報方案在梅州其它小流域河流進(jìn)行推廣；同時中國洪水預(yù)報系統(tǒng)在棠荊站的應(yīng)用，其預(yù)報結(jié)果符合預(yù)報精度要求，以上兩種方法可以同時開展，相互對比，提高預(yù)報精度，為山洪災(zāi)害防治工作提供參考，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.04.005