蓋永崗，陳松偉，馬蒞茗

(黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，鄭州 450003)

1 概 況

1.1 地形地貌

孟加拉國(guó)位于南亞次大陸東北部的恒河(Gange河)、布拉馬普特拉河(Brahmaputra)(以下簡(jiǎn)稱布河)和梅格納河(Meghna)形成的三角洲，地理位置東經(jīng)88°10′～ 92°41′、北緯 20°34′～ 26°38′，東、西、北三面與印度毗鄰，東南與緬甸接壤，南瀕臨孟加拉灣。國(guó)土面積14.7 萬(wàn)km2，海岸線長(zhǎng)550 km。孟加拉國(guó)境內(nèi)地勢(shì)平坦，河網(wǎng)密布。地形以平原低地為主，占全國(guó)面積85%；東南部吉大港和東北部為丘陵地帶。全國(guó)地勢(shì)總體由北向南逐級(jí)向低傾斜，地面高程6～15 m，濱海地區(qū)地面高程為0～6 m，孟加拉國(guó)地形高程分布見(jiàn)圖1[1,2]。

圖1 孟加拉國(guó)地形示意圖Fig.1 Topography of Bangladesh

1.2 河流水系

孟加拉國(guó)是世界上河流最稠密的國(guó)家之一，被稱為“水澤之鄉(xiāng)”和“河塘之國(guó)”[1]。全國(guó)有大小河流405條(其中57條為國(guó)際河流)，總河長(zhǎng)約2.4 萬(wàn)km，主要為恒河、布河、梅格納河等三大水系。重要河流主要有恒河下游、賈木納河(布拉馬普特拉河下游)、梅格納河、卡納夫里河、提斯塔河等。湖泊眾多，星羅棋布，全國(guó)大約有近60萬(wàn)個(gè)湖泊，平均密度為4個(gè)湖泊/km2。

恒河和布河兩條世界級(jí)大河下游河段穿過(guò)孟加拉國(guó)，并在該國(guó)瓜倫達(dá)(Goalunda)相匯后稱帕德瑪河(Padma 河)。兩條河流干流洪水特點(diǎn)及其遭遇特征與孟加拉國(guó)洪水災(zāi)害程度具有極為密切的關(guān)系。

恒河流域面積108.7 萬(wàn)km2, 其中在孟加拉國(guó)境內(nèi)面積僅4.6 萬(wàn)km2，占全流域面積的4%，占孟加拉國(guó)面積的32%。恒河進(jìn)入孟加拉國(guó)境內(nèi)后，在左岸接納了支流Mohananda，分流出汊河Baral和 Ichamati；在右岸分出汊河Mathabhanga河、Hasina河、Kobadak河、Garia河和Chandana河。恒河汊河中Garia河相對(duì)較大，其他各汊河規(guī)模較小。恒河于哈丁鐵路橋處設(shè)有Hardinge Bridge水文站，該站為恒河干流的控制性水文站。布河與恒河匯流后的padma起始河段布設(shè)有Baruria水文站。

布河流域面積55.3 萬(wàn)km2，其中在孟加拉國(guó)境內(nèi)3.9 萬(wàn)km2，占全流域面積的7%，占孟加拉國(guó)面積的27%；布河進(jìn)入孟加拉國(guó)后，受地形條件影響，主要支流Dudhkumar河、Darla河、Tessta河、Atrai河均位于河道右岸，布河左岸主要為汊流Old-Brahmaputra河和Dhaleswali河。其中，布河主要支流中，Dudhkumar河、Darla河、Tessta河三大支流在孟加拉國(guó)境內(nèi)也均位于各自的下游河段，三條支流均于Bahadurabad站以上匯入布河干流，Old-Brahmaputra河為布河最主要的汊河，布河于Old-Brahmaputra河汊流口下游處設(shè)有Bahadurabad水文站，該站為布河干流的控制性水文站。

布河和恒河的把口站分別為Bahadurabad水文站和Hardinge Bridge水文站，布河和恒河匯合后的帕德瑪河控制性水文站為Baruria水文站，是本次洪水特性分析的主要依據(jù)水文站，洪水特性分析所依據(jù)的洪水資料系列長(zhǎng)度，布河Bahadurabad水文站為1956-2016年(1971年資料缺失)，恒河Hardinge Bridge水文站為1934-2016年(1971年資料缺失)，帕德瑪河Baruria水文站為1966年-2016年(1971年和1979年資料缺失)。

孟加拉國(guó)主要水系及主要依據(jù)水文站分布示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 孟加拉國(guó)主要水系及重要水文站分布示意圖Fig.2 Main river system and important hydrological station of Bangladesh

1.3 洪水災(zāi)害

孟加拉國(guó)地處恒河、布拉馬普特拉河和梅格納河形成的三角洲上，以國(guó)土面積14.8 萬(wàn)km2(占三大河流流域面積7%的)接納三大河流流域面積約200 萬(wàn)km2的來(lái)水[1]，其中，恒河、布河兩大河流的流域面積164 萬(wàn)km2，而兩大河流在孟加拉國(guó)境外流域面積占比達(dá)95%。由于汛期上游來(lái)水量巨大，孟加拉國(guó)境內(nèi)85%的國(guó)土面積為平原低地，且土質(zhì)疏松，抗沖刷能力弱，加上亞洲夏季風(fēng)的強(qiáng)對(duì)流降雨，使得該國(guó)成為世界上洪災(zāi)肆虐最頻繁的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，孟加拉國(guó)每年有將近1 萬(wàn)hm2的土地毀于河水侵蝕，有約100萬(wàn)人受到河水侵蝕的影響。而布河和恒河流域的洪水淹沒(méi)區(qū)則為全國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的區(qū)域，布河與恒河沿岸洪水災(zāi)害的發(fā)生對(duì)孟加拉國(guó)的影響是最為嚴(yán)重的。例如1974年、1987年、1988年、1998年、2007年等多個(gè)年份，孟加拉國(guó)布河或恒河沿岸均發(fā)生了不同程度的洪水災(zāi)害。

2 孟加拉國(guó)布河和恒河洪水成因、類型及來(lái)源分析

2.1 孟加拉國(guó)布河和恒河洪水季節(jié)及成因

受喜馬拉雅山脈融雪徑流的影響，每年從3月份開(kāi)始，布河水位開(kāi)始上漲，從而形成布河第一次小洪水，該時(shí)期洪水為融雪型洪水；5月份以后，進(jìn)入季風(fēng)雨季節(jié)，布河和恒河洪水則主要由暴雨形成，季風(fēng)雨帶可在布河和恒河流域廣大的范圍內(nèi)移動(dòng)，使得布河和恒河流域均成為世界強(qiáng)降雨區(qū)域[3-4]；可見(jiàn)，布河和恒河洪水主要由汛期暴雨形成。季風(fēng)雨帶在布河、恒河流域內(nèi)位置的變化影響了暴雨洪水在兩河的時(shí)空分布，通常情況下，季風(fēng)雨洪水最先發(fā)生在布河，布河第一次洪峰一般發(fā)生在5月或6月，而恒河的洪峰相對(duì)較晚，一般為6月。布河的洪水期相對(duì)較長(zhǎng)，高水位可持續(xù)至10月下旬，恒河的洪水可持續(xù)至10月中下旬，洪水期長(zhǎng)度相對(duì)布河較短。

2.2 孟加拉國(guó)布河和恒河洪水類型

孟加拉國(guó)境內(nèi)布河和恒河河段均處于兩條大河的下游末端，汛期受季風(fēng)雨的影響，孟加拉國(guó)境內(nèi)布河和恒河流域洪水可分為兩類：

(1)干流季風(fēng)雨洪水：該類型洪水實(shí)為過(guò)境洪水，主要來(lái)自布河和恒河孟加拉國(guó)以上的廣闊流域，由季風(fēng)季節(jié)降雨產(chǎn)洪匯集而成，洪水漲水相對(duì)緩慢，漲水期可達(dá)數(shù)周。如果季風(fēng)雨同時(shí)發(fā)生在布河和恒河兩條大河流域，兩條大河的洪水洪峰遭遇時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致孟加拉國(guó)境內(nèi)大面積區(qū)域被漫溢洪水淹沒(méi)，產(chǎn)生嚴(yán)重的洪災(zāi)，該類洪水對(duì)孟加拉的影響最為嚴(yán)重。典型的如1955年、1988年和1998年洪水。

(2)本地暴雨澇水：該類型洪水實(shí)為孟加拉國(guó)境內(nèi)的本地澇水，是由于布河、恒河外河水位高于沿河平原區(qū)地面高程，當(dāng)?shù)乇┯戤a(chǎn)流超出了當(dāng)?shù)睾泳W(wǎng)的排水能力，集水區(qū)域的雨洪難以順利排出，從而導(dǎo)致了當(dāng)?shù)貪乘e滯，洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

2.3 孟加拉國(guó)布河和恒河洪水來(lái)源

孟加拉國(guó)布河的Bahadurabad水文站和恒河的Hardingbridge水文站分別是布河和恒河最下游的水文測(cè)站，匯集了布河和恒河的絕大部分流域面積的徑流洪水。通過(guò)對(duì)布河、恒河大、中、小洪水年份的最大30日洪量的統(tǒng)計(jì)分析，布河的最大30日總洪量約有92%左右來(lái)自Bahadurabad站，而孟加拉國(guó)境內(nèi)Bahadurabad站以下的布河沿岸支流匯入的洪量則占比較??；恒河的最大30日總洪量則幾乎全部來(lái)自Hardingbridge站，恒河Hardingbridge站以下河段匯入恒河干流的洪水量則相對(duì)更加微小。

由上述分析可見(jiàn)，孟加拉國(guó)布河和恒河的洪水主要來(lái)源均是由境外廣大流域的暴雨洪水匯集至干流后流入孟加拉國(guó)境內(nèi)而成，而孟加拉國(guó)境內(nèi)布河和恒河流域本地暴雨產(chǎn)洪相對(duì)兩條大河干流的洪水量則占比很少。因此，孟加拉國(guó)布河和恒河沿岸區(qū)域面臨著巨大境外入?yún)R洪水的威脅，布河和恒河干流洪水的綜合影響是對(duì)孟加拉國(guó)洪水的致災(zāi)性起關(guān)鍵作用的因素，而孟加拉國(guó)境內(nèi)的支流洪水作用則相對(duì)較小。

3 孟加拉國(guó)布河和恒河洪水過(guò)程特征分析

3.1 孟加拉國(guó)布河和恒河洪水峰量特點(diǎn)

布河和恒河的干流洪水通常具有峰高量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)和致災(zāi)性強(qiáng)的特征[3]。

根據(jù)布河Bahadurabad站1956-2016年最大洪峰流量系列統(tǒng)計(jì)分析，Bahadurabad站多年平均最大洪峰流量值為68 300 m3/s，1998年9月8日實(shí)測(cè)最大洪峰流量為105 249 m3/s；對(duì)恒河Hardinge Bridge站1934-2016年最大洪峰流量系列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Hardinge Bridge站多年平均最大洪峰流量值為50 400 m3/s，1998年9月9日實(shí)測(cè)最大洪峰流量為79 059 m3/s；中國(guó)長(zhǎng)江1998年也發(fā)生了全流域性大洪水[5]，大通站于8月2日發(fā)生的實(shí)測(cè)最大洪峰流量為82 300 m3/s，見(jiàn)圖3，可見(jiàn)，布河與恒河洪水洪峰流量與我國(guó)長(zhǎng)江的洪水洪峰流量量級(jí)相當(dāng)，洪峰流量巨大。

根據(jù)對(duì)布河Bahadurabad站和恒河Hardinge Bridge站實(shí)測(cè)洪水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，布河Bahadurabad站多年平均徑流量6 451 億m3，最大30日洪量可達(dá)年徑流總量的25%～30%；恒河Hardinge Bridge站多年平均徑流量3 522 億m3，最大30天洪量則可達(dá)年徑流總量的30%～45%，可見(jiàn)，布河和恒河大洪水洪量巨大。

而從1954、1955、1970、1974、1984、1987、1988、1998、2004、2007等年份的大洪水看，布河、恒河干流在大洪水年份的洪水位高于警戒水位的時(shí)間在30 d以上，洪水期間，大流量洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致洪水淹沒(méi)區(qū)域也非常大，淹沒(méi)面積從36 800 km2到100 000 km2不等，占到了孟加拉國(guó)土面積的25%～68%，對(duì)沿岸區(qū)域帶來(lái)了嚴(yán)重的災(zāi)難。因此，布河、恒河大洪水具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，致災(zāi)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

圖3 布河、恒河與長(zhǎng)江1998年實(shí)測(cè)最大洪峰流量對(duì)比Fig.3 Maximum flood peak of Brahmaputra, Ganges and Yangtze river in 1998

3.2 孟加拉國(guó)布河和恒河洪水峰型

經(jīng)對(duì)大洪水年份汛期實(shí)測(cè)洪水資料分析，布河干流控制斷面Bahadurabad站的洪水過(guò)程型式一般呈現(xiàn)為多峰型，而恒河干流控制斷面Hardingbridge站的洪水過(guò)程型式則可呈現(xiàn)為單峰型或多峰型。由于布河Bahadurabad站和恒河Hardingbridge站均位于河流的下游末段，且其上流域集水面積廣大，季風(fēng)雨帶在流域上游廣闊范圍內(nèi)不同的時(shí)空分布形勢(shì)會(huì)產(chǎn)生流域暴雨洪水不同的匯流組合形式，進(jìn)而導(dǎo)致下游的Bahadurabad站和Hardingbridge站洪水峰型也呈現(xiàn)出多種不同的型式。

根據(jù)布河實(shí)測(cè)洪水資料，布河Bahadurabad站在大洪水年份，洪水峰型一般都呈現(xiàn)為連續(xù)多峰型，汛期一般都可發(fā)生2次以上的洪水過(guò)程，大流量洪水可持續(xù)占據(jù)汛期大部分時(shí)間，期間可跌宕起伏發(fā)生數(shù)次規(guī)模不等的洪峰。如1998年特大洪水年份，在7月4日至9月12日連續(xù)兩個(gè)多月的時(shí)間里，洪水流量都維持在60 000 m3/s以上，期間先后發(fā)生了4次規(guī)模不等的洪峰。

恒河汛期洪水峰型則更為豐富。根據(jù)恒河實(shí)測(cè)洪水資料， Hardingbridge站年最大洪峰流量在70 000 m3/s以上的特大洪水年份，洪水峰型一般呈單峰型或雙峰型，如Hardingbridge站1998年和1988年分別發(fā)生了實(shí)測(cè)最大洪峰流量79 059和71 800 m3/s，該兩年汛期洪水均呈單峰型；而1961年和1987年Hardingbridge站分別發(fā)生了實(shí)測(cè)最大洪峰流量73 200和75 800 m3/s的特大洪水，該兩年汛期洪水均呈雙峰型。對(duì)于其他大洪水年份，洪水峰型則可呈現(xiàn)出各種型式，如1982年，Hardingbridge站實(shí)測(cè)最大洪峰流量為61 600 m3/s，該年汛期洪水呈典型的單峰型；而1969、1976、1978、1980、1983、1987、1996、2016年等多個(gè)大洪水年份，汛期洪水均呈雙峰型；另有1984、1986、1999、2000、2001、2003、2007、2008年等多個(gè)大洪水年份，汛期洪水則呈現(xiàn)為多于2次洪峰的多峰型。

布河Bahadurabad站和恒河Hardingbridge站汛期典型洪水過(guò)程線見(jiàn)圖4。

圖4 布河Bahadurabad站和恒河Hardingbridge站汛期典型洪水過(guò)程線Fig.4 Typical hydrograph of Bahadurabad station at Brahmaputra and Hardingbridge station at Ganges

3.3 孟加拉國(guó)布河和恒河年最大洪水發(fā)生時(shí)間及遭遇特征

對(duì)布河Bahadurabad站、恒河Hardingbridge站和帕德瑪河Baruria站實(shí)測(cè)年最大洪峰發(fā)生時(shí)間情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)表1，從表中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可見(jiàn)，布河Bahadurabad站年最大洪峰主要發(fā)生于7、8、9月份，尤以7月份發(fā)生最多，占統(tǒng)計(jì)年份的50%，8月份次之，占統(tǒng)計(jì)年份的35%；恒河Hardingbridge站年最大洪峰主要發(fā)生于8、9月份，尤以9月份發(fā)生最多，占統(tǒng)計(jì)年份的53.7%，8月份次之，占統(tǒng)計(jì)年份的43.9%；帕德瑪河Baruria站洪水由布河和恒河洪水匯合組成，年最大洪峰發(fā)生于7、8、9月份，其中8月份發(fā)生最多，占統(tǒng)計(jì)年份的47.0%，9月份次之，占統(tǒng)計(jì)年份的31.4%，7月份相對(duì)較少，占統(tǒng)計(jì)年份的21.6%。通過(guò)表1中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也可看出，布河的最大洪峰出現(xiàn)時(shí)間一般早于恒河，布河與恒河洪水最有可能在8月份遭遇，其次，9月份也有一定的遭遇可能性。根據(jù)對(duì)布河和恒河歷年洪水?dāng)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，布河的最大洪峰出現(xiàn)時(shí)間早于恒河的年份約占統(tǒng)計(jì)年份的九成，僅有一成左右的年份內(nèi)恒河洪峰早于布河；有部分年份洪水中，布河和恒河的洪峰在10 d內(nèi)進(jìn)行了遭遇，如1984、1987、1998年大洪水年份及其他一些中小洪水年份，共計(jì)16 a，占統(tǒng)計(jì)年數(shù)的26.7%。

表1 布河、恒河、帕德瑪河年最大洪峰發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Month of annual maximum flood peak of Brahmaputra, Ganges and Padma river

布河與恒河大洪水的遭遇特性對(duì)孟加拉國(guó)洪水災(zāi)害程度影響重大。例如1998年，布河流域和恒河流域均發(fā)生了有資料記載以來(lái)的最大洪水，布河Bahadurabad站9月8日出現(xiàn)了最大洪峰流量105 249 m3/s，Hardingbridge站9月9日出現(xiàn)了最大洪峰流量79 059 m3/s，兩站最大洪峰幾乎同時(shí)發(fā)生，布河與恒河匯流之后的Baruria站則于9月9日出現(xiàn)了最大洪峰流量141 935 m3/s，成為有實(shí)測(cè)記錄以來(lái)布河與恒河洪水最嚴(yán)重的一次遭遇，也導(dǎo)致了孟加拉國(guó)境內(nèi)發(fā)生了最慘重的一次洪水災(zāi)害。

4 孟加拉國(guó)布河和恒河與中國(guó)長(zhǎng)江和黃河水文特征比較

布河和恒河是孟加拉國(guó)最大的兩條河流，長(zhǎng)江和黃河是中國(guó)最大的兩條河流，根據(jù)對(duì)孟加拉國(guó)布河和恒河水文特征的研究，以及長(zhǎng)江流域綜合規(guī)劃和防洪規(guī)劃[6、7]、黃河流域綜合規(guī)劃和防洪規(guī)劃等有關(guān)成果[8、9]，主要以布河Bahadurabad水文站、恒河Hardinge Bridge水文站、長(zhǎng)江大通水文站、黃河花園口水文站等為依據(jù)站進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從流域面積、河流長(zhǎng)度、徑流、洪水、泥沙特征值等方面將孟加拉國(guó)布河和恒河與中國(guó)的長(zhǎng)江和黃河兩大河流進(jìn)行了比較，詳見(jiàn)表2，通過(guò)表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，在流域面積和河長(zhǎng)方面，孟加拉國(guó)布河和恒河與我國(guó)的長(zhǎng)江和黃河量級(jí)相當(dāng)，均屬世界級(jí)大江大河；從徑流、洪水、泥沙方面看，孟加拉國(guó)布河和恒河與我國(guó)長(zhǎng)江的量級(jí)相當(dāng)，我國(guó)黃河的徑流量級(jí)相對(duì)小很多、洪水量級(jí)也相對(duì)較小、而泥沙量級(jí)則相對(duì)大很多。

表2 布河、恒河、長(zhǎng)江、黃河水文特征比較Tab.2 Comparison of hydrological characteristics of Brahmaputra, Ganges, Yangtze and Yellow river

5 結(jié) 語(yǔ)

孟加拉國(guó)位于南亞次大陸東北部的恒河、布拉馬普特拉河和梅格納河形成的三角洲，由于其獨(dú)特的地理位置和地形地貌特點(diǎn)，使得孟加拉國(guó)三面(東、西、北)入流，一面(南)臨海，成為布河、恒河、梅格娜河三大河流洪水入海前天然滯蓄的“水盆”，尤其是布河與恒河流域，以本國(guó)境內(nèi)僅占全流域5%左右的面積匯聚了境外流域95%面積的大量洪水，從流域的自然演變角度來(lái)看，孟加拉國(guó)本就是布河與恒河流域尾閭的天然滯洪區(qū)域。每年6-9月，受印度洋季風(fēng)氣候影響，季風(fēng)雨帶在布河和恒河流域廣大的范圍內(nèi)移動(dòng)，大量的洪水匯流至孟加拉國(guó)布河和恒河干流，構(gòu)成了布河和恒河干流洪水的主要來(lái)源，形成的布河和恒河洪水通常具有峰高量大、歷時(shí)長(zhǎng)、致災(zāi)性強(qiáng)的特征。暴雨在布河和恒河流域不同的時(shí)空分布形勢(shì)導(dǎo)致了布河和恒河不同的洪水峰型和洪峰發(fā)生時(shí)間的差異；布河Bahadurabad站汛期洪水過(guò)程多呈現(xiàn)為多峰型，而恒河Hardingbridge站汛期洪水過(guò)程可呈單峰型、雙峰型或多峰型；布河Bahadurabad站年最大洪峰以7月份發(fā)生最多，恒河Hardingbridge站年最大洪峰以9月份發(fā)生最多，均可達(dá)到統(tǒng)計(jì)年數(shù)的一半以上；布河的最大洪峰出現(xiàn)時(shí)間一般早于恒河，布河與恒河洪水最有可能在8月份遭遇，9月份也有一定的遭遇可能性，兩河洪水的遭遇特性對(duì)孟加拉國(guó)洪水災(zāi)害程度影響重大。最后，將孟加拉國(guó)布河和恒河與中國(guó)長(zhǎng)江和黃河水文特征進(jìn)行了比較。