◎ 雷丹玲
褒河發(fā)源于秦嶺南麓,河源有東西二支,東支發(fā)源于太白縣西南部太白山以北的靈湫,西支發(fā)源于鳳縣代王上的秦嶺南麓玉皇山,二源平行南流于漢中市留壩縣的江西營(yíng)匯合向南,經(jīng)姜窩子、馬道驛于石門(mén)出峽,在距漢中市城區(qū)18km處龍江鎮(zhèn)南匯入漢江,是漢江上游左岸較大支流之一。褒河主河全長(zhǎng)198km,平均比降5.53‰,流域面積3908km2,主要支流有西河、紅巖河、太白河、北棧河等,流域呈上寬下窄的羽毛狀。其地勢(shì)由東北向西南逐步降低,北西部較高,海拔高度在2000m~2500m,西部玉皇山海拔2519m,東南部較低。河谷間平均高程留壩以下約500m左右,留壩以上約1000m左右。褒河地處中高山區(qū),耕地較少,草木茂盛,植被良好,流域植被率約70%。流域內(nèi)設(shè)有2處水文站,19處雨量站。流域水系情況見(jiàn)圖1。
褒河流域徑流的補(bǔ)給主要是降水,洪水由暴雨形成,流域狹長(zhǎng)屬山溪性河流。褒河流域橫跨寶雞、漢中2個(gè)地區(qū),流域地處秦嶺南麓,屬亞熱帶氣候,夏季炎熱,冬季微寒。多年平均氣溫14.4℃,雨量較為充沛,多年平均降雨量900mm,多年平均蒸發(fā)量977.5mm。降雨主要由西南季風(fēng)和太平洋副熱帶高壓進(jìn)退形成,流域降雨中心有2個(gè),一個(gè)是由兩支源頭在秦嶺山脈間向南穿行的流域地形,海拔高程在2500m~1000m之間,南流至漢中市留壩縣的江口鎮(zhèn)江西營(yíng)村匯合,江口水文站位于此處,流域面積2501km2,占整個(gè)流域面積的64%,多年平均降雨量750mm;另一個(gè)是由南經(jīng)馬道驛于石門(mén)出峽匯入漢江,這段流域海拔高程在1000m~500m之間,位于秦嶺南麓的峽谷山地,形成新的降雨區(qū)域,這段流域面積1407km2,占整個(gè)流域面積的36%。馬道水文站設(shè)在褒河石門(mén)水庫(kù)上游10km處,流域面積 3415km2,占整個(gè)流域面積的87.4%,多年平均降雨量850mm。
經(jīng)分析降水量多集中在7月~9月,占年降雨量的50%以上,除個(gè)別年份外,年最大流量大多發(fā)生在7月~9月。
根據(jù)江口、馬道水文站多年水文資料分析,馬道站的洪水過(guò)程有60%~80%是由江口站以上流域洪水過(guò)程形成,洪水具有陡漲陡落的特點(diǎn),洪水歷時(shí)2天~5天,一般情況為3天左右。一次洪水過(guò)程基本有兩種類型:(1)降雨強(qiáng)度大歷時(shí)短,洪水多呈峰高、量小、尖瘦的單峰型;(2)降雨強(qiáng)度小歷時(shí)長(zhǎng),洪水多呈峰小、量大、肥胖的復(fù)式峰型。
本次強(qiáng)降雨過(guò)程從6月19日8時(shí)至21日8時(shí)結(jié)束,歷時(shí)2天。經(jīng)分析統(tǒng)計(jì):褒河流域累計(jì)降雨量在35mm~298mm之間,時(shí)空分布極為不均。褒河流域內(nèi)從江口水文站以上流域普遍為小到中雨,以下流域出現(xiàn)了暴雨至大暴雨。此次暴雨主要集中在19日20時(shí)至20日8時(shí)和20日20時(shí)至21日8時(shí)兩個(gè)階段。
第一階段19日20時(shí)至20日8時(shí)流域降雨量,出現(xiàn)1小時(shí)最大暴雨量為南河雨量站,降雨量為48.2mm,6小時(shí)最大降雨量桑園鋪雨量站,雨量為99.2mm,最大12小時(shí)降雨量在南河雨量站,雨量為99.8mm。
第二階段20日20時(shí)至21日8時(shí)流域再次遭遇局地暴雨到大暴雨,1小時(shí)最大暴雨量為核桃壩雨量站,降雨量為44mm,6小時(shí)最大降雨量南河雨量站,雨量為158.6mm,最大12小時(shí)降雨量在南河雨量站,雨量為196.4mm。
兩個(gè)階段降雨過(guò)程有8個(gè)雨量站30次1小時(shí)降雨量達(dá)到20mm以上,南河站有7次,還連續(xù)5小時(shí)暴雨,每小時(shí)暴雨量均大于20mm,南河雨量站兩個(gè)階段降水量分別為92.6和196.4mm,合計(jì)289.0mm,占該站次降水量的96.8%。1小時(shí)降水量過(guò)程柱狀圖見(jiàn)圖2。
圖2 留壩縣南河站1h排水暨柱狀圖
圖3 6月19日8時(shí)至21日8時(shí)累計(jì)降雨量等值線圖
圖4 褒河馬道水文站和江口水文站“6·21”洪水過(guò)程線圖
有14站日降雨量超過(guò)100mm,48小時(shí)累計(jì)降雨量,最大依次為:留壩縣南河站298.6mm、上南河站232mm,桃園鋪206.4mm、留侯站201mm。累計(jì)降雨量等值線圖見(jiàn)下圖3。
這次暴雨特點(diǎn)是:一是發(fā)生時(shí)間早(褒河流域一般暴雨多發(fā)生在7、8月);二是強(qiáng)度大,歷時(shí)短長(zhǎng);三是分布不均,籠罩面積小,且集中在褒河流域的中下游,實(shí)屬歷史罕見(jiàn)。
受強(qiáng)降雨影響,褒河江口水文站6月20日20時(shí)洪水起漲流量45.2m3/s,21日8時(shí)出現(xiàn)最大流量355m3/s。馬道站20日20時(shí)洪水起漲流量85.4m3/s,21日5時(shí)出現(xiàn)超警戒洪峰流量1730m3/s(警戒流量1000m3/s),超警戒時(shí)間達(dá)12小時(shí)。洪水過(guò)程見(jiàn)圖4。
經(jīng)分析:6月20日8時(shí)至23日8時(shí)時(shí)段的洪量統(tǒng)計(jì),江口站洪水總量38.33百萬(wàn)m3,馬道站洪水總量117.94百萬(wàn)m3。此次褒河洪水主要來(lái)源為江口至馬道區(qū)間,占洪水總量的67.5%。
這次褒河洪水特點(diǎn):一是出現(xiàn)時(shí)間早,馬道站自1979年設(shè)站以來(lái),大于1000m3/s以上的超警戒洪水,均發(fā)生在7、8、9三個(gè)月。二是量級(jí)比較大,馬道站洪峰流量為10年一遇洪水,位列1979年設(shè)站以來(lái)實(shí)測(cè)第6位。三是洪水主要來(lái)源于江口以下區(qū)間流域,江口站洪峰流量355m3/s,僅占馬道站1730m3/s的20.5%。
6月20日8時(shí)洪水入庫(kù)前,石門(mén)水庫(kù)入庫(kù)流量14.3m3/s,出庫(kù)流量33.4 m3/s,庫(kù)水位611.66m,低于汛限水位6.34m,蓄水量41.54×107m3。21日1時(shí),入庫(kù)流量707m3/s,此時(shí)開(kāi)啟底孔口泄洪102m3/s,21日3時(shí),入庫(kù)流量達(dá)到1580 m3/s,開(kāi)啟1大泄洪孔和1底孔泄洪,泄洪流量980m3/s。21日4時(shí),開(kāi)啟2大泄洪孔和1底孔泄洪,泄洪流量1640m3/s。21日6時(shí)30分水庫(kù)出現(xiàn)最高庫(kù)水位618.17m,超汛限水位0.17m,最大蓄水量6.11×107m3,此時(shí)開(kāi)啟3個(gè)大泄洪孔和1底孔泄洪,最大泄洪流量2700m3/s。經(jīng)石門(mén)水庫(kù)出庫(kù)流量反推計(jì)算石門(mén)水庫(kù)壩址最大入庫(kù)的洪水流量為1930m3/s,與出庫(kù)最大泄洪流量2700m3/s相比,增大泄洪流量770m3/s。
本次水庫(kù)調(diào)度,出庫(kù)最大流量比入庫(kù)最大流量增大770m3/s,致使?jié)h江干流漢中水文站21日9時(shí)30分出現(xiàn)2800m3/s的洪峰流量。
本次褒河流域暴雨洪水過(guò)程中,發(fā)布正式洪水預(yù)報(bào)1次,精度評(píng)定為優(yōu);制作水情預(yù)警預(yù)報(bào)3期。根據(jù)上游的降雨信息,首先發(fā)布了褒河留壩縣城區(qū)洪水預(yù)警預(yù)報(bào),石門(mén)水庫(kù)風(fēng)景區(qū)洪水預(yù)警預(yù)報(bào),馬道水文站正式洪水預(yù)報(bào)等。
6月21日1時(shí)根據(jù)褒河以上區(qū)間火燒店、上南河、東溝、馬道站等降雨量,預(yù)測(cè)褒河馬道水文站在未來(lái)6時(shí)內(nèi)將出現(xiàn)1300m3/s~1500m3/s洪水過(guò)程(馬道水文站警戒流量:1000m3/s,保證流量 3000m3/s)。
根據(jù)馬道水文站預(yù)報(bào)流量,預(yù)測(cè)石門(mén)水庫(kù)(風(fēng)景區(qū))在未來(lái)7時(shí)內(nèi)出現(xiàn)1500m3/s~1700m3/s洪水入庫(kù)流量。
6月21日2時(shí)30分發(fā)布褒河馬道水文站控制斷面洪水預(yù)報(bào),根據(jù)6月21日2時(shí)馬道站以上流域降雨量信息,預(yù)報(bào)褒河馬道水文站6月21日6時(shí)前后將出現(xiàn)1900m3/s洪峰流量。
石門(mén)水庫(kù)預(yù)警預(yù)報(bào):21日1時(shí)預(yù)測(cè)未來(lái)7小時(shí)石門(mén)水庫(kù)入庫(kù)流量1500m3/s~1700m3/s,實(shí)際21日4時(shí)石門(mén)水庫(kù)入庫(kù)出現(xiàn)流量1640m3/s,入庫(kù)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率97.6%。
馬道水文站正式洪水預(yù)報(bào):預(yù)報(bào)褒河馬道站6時(shí)前后將出現(xiàn)1900m3/s的超警戒洪峰流量,實(shí)際21日5時(shí)出現(xiàn)1730m3/s超警戒洪峰,預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)91.1%。及時(shí)準(zhǔn)確的水雨情信息和洪水水情預(yù)警預(yù)報(bào)為防汛指揮及水庫(kù)調(diào)度提供了科學(xué)依據(jù)。
洪水預(yù)報(bào)預(yù)警操作人員應(yīng)在汛期隨時(shí)關(guān)注預(yù)報(bào)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào),學(xué)會(huì)看衛(wèi)星氣象云圖和氣象雷達(dá)衛(wèi)星拼圖,學(xué)習(xí)氣象科普知識(shí),了解可見(jiàn)光、紅外線、水汽衛(wèi)星云圖的基本原理,可見(jiàn)光云圖與紅外線云圖的比較,識(shí)別云圖的基本判斷,結(jié)構(gòu)、范圍、邊界、色調(diào)、紋理、暗影,熟悉了解幾種云如卷狀云、積雨云、中云、積云、濃積云、低云等這些云在衛(wèi)星云圖上的識(shí)別,了解天氣系統(tǒng)的變化。在區(qū)域天氣預(yù)報(bào)有重要天氣狀況下,應(yīng)及時(shí)打開(kāi)網(wǎng)上的氣象衛(wèi)星云圖,觀察衛(wèi)星云圖上云的分布形狀和籠罩面積狀況等,結(jié)合氣象雷達(dá)拼圖,了解降雨的降落區(qū)域和降雨量信息,掌握降雨的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),為做好洪水預(yù)警預(yù)報(bào)做好前期基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作。
6月19日16時(shí)30分鐘,陜西氣象局發(fā)布重要天氣報(bào)告,受冷空氣和副熱帶高壓外圍的暖濕氣流共同影響,預(yù)計(jì)19日晚到22日,全省有一次明顯的降雨天氣過(guò)程,主要降雨時(shí)段在20日至22日,降雨量分布不均等等,陜南西部部分地區(qū)有暴雨,降雨量陜南西部30mm~50mm,局地可達(dá)50mm~70mm。經(jīng)過(guò)省防汛抗旱總指揮部組織省級(jí)防汛抗旱專家組6月19日18時(shí)會(huì)商分析認(rèn)為:主要降雨時(shí)段在20日~21日,陜南西部部分地區(qū)有暴雨,強(qiáng)降雨區(qū)可能涉及留壩、城固、略陽(yáng)、勉縣、南鄭、寧強(qiáng)等縣區(qū),降雨量50mm~70mm之間。
根據(jù)氣象預(yù)報(bào)和省防總的汛情會(huì)商,我們及時(shí)打開(kāi)衛(wèi)星云圖和區(qū)域雷達(dá)拼圖,隨時(shí)關(guān)注天氣變化。衛(wèi)星云圖一般是30分更新一次,而區(qū)域雷達(dá)拼圖是5分鐘更新一次,并有氣象公布的降雨量排序1小時(shí)和24小時(shí)的最大降雨量。
洪水預(yù)報(bào)人員不但要掌握流域天氣系統(tǒng)的變化,熟悉全流域的流域概況,流域下墊面和植被情況,還要了解流域水利工程情況,掌握流域降雨量站點(diǎn)的布設(shè)和基本情況,特別是對(duì)流域內(nèi)發(fā)生的典型暴雨洪水,要及時(shí)進(jìn)行分析研究,弄清流域內(nèi)暴雨洪水的特點(diǎn)和匯流規(guī)律。為流域洪水預(yù)報(bào)做好準(zhǔn)備。及時(shí)收集流域內(nèi)各區(qū)間的降雨實(shí)時(shí)信息,了解流域內(nèi)前期降雨情況和河道水情情況及水情變化趨勢(shì),并全面掌握實(shí)時(shí)水雨情信息,為洪水預(yù)警預(yù)報(bào)提前做好準(zhǔn)備,以做到有備無(wú)患,即使在遭到特大暴雨洪水襲擊的情況下,也能及時(shí)做出洪水預(yù)報(bào)預(yù)警。
水情預(yù)報(bào)人員要認(rèn)真鉆研洪水預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)知識(shí),熟悉掌握河流在的洪水預(yù)報(bào)方案,了解洪水預(yù)報(bào)流程。褒河石門(mén)水庫(kù)預(yù)報(bào)方案,是用馬道水文站的洪水流量和流域內(nèi)的降雨資料,進(jìn)行分析計(jì)算,用降雨徑流法進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)。在做洪水預(yù)報(bào)時(shí),一般情況是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行前期降雨量的計(jì)算,再經(jīng)人工修改參數(shù),機(jī)器系統(tǒng)計(jì)算預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),再由預(yù)報(bào)員根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際降雨區(qū)間和實(shí)時(shí)的降雨量,進(jìn)行數(shù)據(jù)上人工調(diào)整。或人工直接收集雨量站的降雨資料,用預(yù)報(bào)方案進(jìn)行人工計(jì)算預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),再與計(jì)算機(jī)計(jì)算預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)比對(duì),力求對(duì)外發(fā)布的正式預(yù)報(bào)與實(shí)際數(shù)值相符,提高預(yù)報(bào)精度。
目前洪水預(yù)警預(yù)報(bào)只有在降雨落地之后,才能根據(jù)流域降雨量的時(shí)空分布信息,制作洪水預(yù)警預(yù)報(bào),但由于褒河流域山高坡陡,產(chǎn)匯流預(yù)見(jiàn)期短,發(fā)布預(yù)警預(yù)報(bào)后,實(shí)施防范措施時(shí),應(yīng)對(duì)時(shí)間緊迫。建議在有氣象部門(mén)的“暴雨信息”時(shí),通過(guò)氣象部門(mén)的暴雨量級(jí),再結(jié)合洪水預(yù)警方案,初步制作洪水預(yù)警預(yù)報(bào),為當(dāng)?shù)胤姥床块T(mén)提供應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備參考。當(dāng)區(qū)域降雨發(fā)生后,再實(shí)施洪水預(yù)報(bào)方案,發(fā)布正式洪水預(yù)報(bào),為洪水預(yù)報(bào)增長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期。
今年水情科在制作洪水預(yù)警預(yù)報(bào)時(shí),主動(dòng)與報(bào)汛站的水情值班人員溝通,了解報(bào)汛站的實(shí)時(shí)雨水情信息,使水情預(yù)報(bào)人員對(duì)未來(lái)降雨強(qiáng)度、區(qū)域、范圍和河道水情趨勢(shì)等有一個(gè)全面的了解。同時(shí)與省水情處水情預(yù)報(bào)員多次進(jìn)行預(yù)報(bào)會(huì)商,三方異地的多次會(huì)商,為提高預(yù)報(bào)精度提供了有力的保障。
加強(qiáng)褒河暴雨洪水特性分析研究,增強(qiáng)對(duì)褒河流域暴雨洪水形成的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)對(duì)石門(mén)水庫(kù)的協(xié)調(diào)和溝通,有利于提高石門(mén)水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)的精度,有利于漢中市漢江干流平川段的錯(cuò)峰調(diào)度,避免褒河洪峰與漢江干流洪水在漢江平川段疊加,減輕漢中市城區(qū)及下游沿江兩岸城鎮(zhèn)洪水災(zāi)害。提前做出石門(mén)水庫(kù)入庫(kù)洪水預(yù)報(bào),合理地進(jìn)行洪水調(diào)度,提高預(yù)見(jiàn)期;處理好防洪和興利的矛盾,為石門(mén)水庫(kù)合理開(kāi)發(fā)水資源利用,防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖、灌溉,為防汛減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。陜西水利