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2008年淮河暴雨洪水概要

2008年,淮河流域出现了多次中小洪水过程,淮河水系出现了自1964年以来同期最大的春汛,干流王家坝站出现4次超警戒水位的洪水。淮河干支流、入江水道及里下河主要河流、沂沭河均出现超警戒水位的洪水。本书从暴雨产生的天气、暴雨洪水特性及水利工程运用效果等方面进行全面分析;对王家坝站春汛洪水预报误差、王家坝站洪峰流量规律性、台风“凤凰”等进行了专题分析。

一、降水

2008年,淮河流域面平均降水量为919mm,较历年同期偏多2%。其中,淮河水系为928mm,较历年同期略偏少,沂沭泗河水系为900mm,较历年同期偏多13%。

汛期,淮河流域平均降水量为596mm,较历年同期偏多5%。其中,淮河水系降水量为570mm,与历年同期基本持平,沂沭泗河水系为657mm,较历年同期偏多17%。

与历年同期相比,淮河以南大部、沙颍河大部及沂沭泗河水系大部偏多,其中淮河干流息县—王家坝沿淮以南、沙颍河局部、洪泽湖以北支流上游局部、南四湖下级湖—沂沭河中下游—骆马湖以南运河偏多20%以上;其他地区偏少。

2008年淮河流域暴雨呈现入梅出梅早、暴雨时间早、暴雨强度大、雨量集中等特点。

二、洪水

2008年,淮河干流王家坝站出现了4次超警戒水位洪水过程。其中,4月下旬淮河干流王家坝站发生了自1964年以来的最大春汛。

(一)淮河水系

2008年,淮河水系4月下旬、7月下旬、8月中旬、8月底至9月初共出现4次较大洪水过程,淮河干流王家坝站出现4次超警戒水位洪水过程。

(1)4月下旬洪水。4月18—20日,淮河以南、淮北诸支流中下游出现强降水过程,降水集中在淮北支流中下游。此次降水致使淮河水系出现了自1964年以来同期最大的春汛,干流王家坝站出现超警戒水位的洪水过程,最高水位超警戒水位0.28m。息县站、淮滨站及润河集站以下各主要干流控制站洪峰水位均在警戒水位以下;淮北支流班台站出现多次涨洪过程,最大洪峰流量1200m 3 / s;淮南各支流洪水普遍较小,流量大多不超过500m 3 / s。

(2)7月下旬洪水。7月21—24日,淮河上游及淮北诸支流普降暴雨,导致淮河干支流出现明显涨洪过程。淮河干流淮滨站和王家坝站分别超警戒水位0.26m和0.73m,是2008年的第2次超警戒洪水。

淮北各支流均出现了2008年最大的一次洪水过程,洪汝河班台站洪峰水位33.49m,仅低于警戒水位0.01m。淮南支流流量普遍较小,大多不超过500m 3 / s。

(3)8月中旬洪水。8月13—17日,全流域普遍降水50mm以上,鲁台子以上淮河以南及沭河达100~250mm,暴雨中心位于淮南山区的潢河上游。

淮河干流再次起涨,王家坝站出现2008年的第3次超警戒水位洪水过程。淮河干流淮滨—蚌埠(吴家渡)河段主要控制站出现的洪峰水位和相应洪峰流量,均为本年最高水位和最大流量,淮滨站和王家坝站的最高水位分别超警戒水位0.72m和0.98m。

淮北支流洪水过程较小,淮南支流洪水过程较大。淮南支流竹竿河、潢河及白露河站均出现了2008年第1次超警戒水位的洪水过程,竹竿河竹竿铺站、潢河潢川站和白露河北庙集站的最高水位分别超警戒水位0.15m、1.09m和0.07m。本次洪水过程中潢河潢川站、白露河北庙集站、史灌河蒋家集站及淠河横排头站均出现了2008年的最高水位和最大流量。

(4)8月底至9月初洪水。8月28—30日,鲁台子站以上淮河以南普降暴雨,降水集中在王家坝站以上淮河以南大部及史灌河、淠河上中游。淮河干支流再次起涨,王家坝站出现了2008年第4次超警戒水位洪水过程。

淮北支流洪水较小,无明显涨洪过程。淮南支流洪水较大,王家坝以上淮南支流出现了较大洪水,其中竹竿河、潢河出现了2008年以来第2次超警戒水位的洪水,竹竿河竹竿铺站和潢河潢川站的最高水位分别超警戒水位1.18m和0.6m。本次洪水过程中竹竿铺站出现了2008年的最高水位和最大流量。

(二)沂沭泗河水系

沂沭泗河水系7月下旬和8月下旬均有一次较大的洪水过程,沂河和沭河出现了明显的涨洪过程(均在警戒水位以下),下级湖韩庄闸和骆马湖嶂山闸多次开闸泄洪。受韩庄闸泄流影响,运河站7月下旬出现一次超警戒水位0.12m的洪水过程;受上游老沭河来水和嶂山闸泄洪共同影响,新沂河沭阳站7月下旬和8月下旬各出现一次超警戒水位1.5m和0.67m的洪水过程。

三、来水量

2008年,淮河干流鲁台子站来水量与历史同期持平,其他各主要控制站来水量较历史同期偏多2%~ 23%;淮南支流史灌河、淠河来水量分别偏少31%、3%;淮北支流洪汝河来水量偏多9%,沙颍河、涡河来水量分别偏少36%、2%;沂沭泗河水系沂河来水量偏多17%、沭河来水量偏多117%。

汛期,淮河干流来水量较历史同期偏多2%~ 25%,淮南支流史灌河、淠河来水量分别偏多18%、99%;淮北支流洪汝河来水量与历年同期持平,沙颍河来水量偏少44%、涡河来水量偏多2%;沂沭泗河水系沂河、沭河来水量偏多13%、96%。

四、湖库蓄水

2008年年末(2009年1月1日8时),全流域大型水库及湖泊共蓄水121.06亿m 3 ,较常年多蓄19.23亿m 3 ,较年初(2008年1月1日8时)少蓄2.09亿m 3 。其中,淮河水系大型水库年末较年初多蓄0.26亿m 3 ,沂沭泗河水系大型水库少蓄1.39亿m 3 。汛末(2008年10月1日8时),淮河流域大型水库及湖泊共蓄水133.01亿m 3 ,较汛初和历史同期分别增加20.73亿m 3 和23.89亿m 3

五、水利工程运用的影响

2008年淮河流域大型水库拦蓄洪水与削减洪峰的效果明显。经分析计算,春季第一场洪水,王家坝、润河集水库削减洪峰流量3%~ 10%;正阳关至小柳巷削减洪峰流量约5%,降低洪峰水位0.18~0.36m。夏季最大场次洪水,王家坝、润河集站削减洪峰流量9%~ 15%,降低洪峰水位1.32~1.65m;正阳关至小柳巷削减洪峰流量25%~ 30%,降低洪峰水位0.34~1.22m。2008年流域四大湖泊洪泽湖、上级湖、下级湖和骆马湖入湖最大日平均流量分别为14600m 3 / s (8月1日)、1099m 3 / s (7月23日)、2180m 3 / s (7月23日)和5460m 3 / s (7月25日),经湖泊调蓄其出湖流量分别削减54.9%、25.1%、44.5%和11.5%。其中,骆马湖嶂山闸的错峰调度很好地配合了分淮入沂,减轻了洪泽湖洪水下泄压力。

2008年沭河大官庄枢纽新沭河闸开启东调分洪,其中分洪流量超过600m 3 / s的有3次,洪水经新沭河快速入海,有效加快了沭河上游洪水下泄,减轻了沭河下游以及新沂河的防洪压力;2008年沂河洪水相对较小,为有效降低洪泽湖水位迎接上游来水,主汛期二河闸先后2次开启向淮沭新河分洪,分洪最大流量达604m 3 / s。

六、专题分析

(一)王家坝站春汛洪水预报误差分析

4月18—20日,淮河以南、淮北诸支流中下游普遍降水,降水集中在淮北支流中下游,王家坝站以上面平均雨量107.9mm,此次降水致使淮河水系出现了自1964年以来同期最大的春汛。20日9时,水情技术人员根据实时雨水情发布预报成果:王家坝站将于22日14时出现洪峰水位27.40m,洪峰流量2500m 3 / s。实际出现洪峰水位27.78m,洪峰流量3280m 3 / s。洪峰水位误差0.38m,流量误差24%。

预报误差原因分析如下:王家坝站洪峰水位误差较大,主要是洪峰流量的预报值严重偏小,从而影响了洪峰水位的预报精度(洪峰水位是通过水位流量关系曲线而得)。经过分析总结,导致洪峰流量偏小的主要原因是报汛资料不足。淮河王家坝站的预报分析中,根据预报方案的要求需要45个雨量站的日雨量和时段雨量资料,但本次洪水由于发生在非汛期,流域报汛站点稀少,45个雨量站中缺少了26个站的雨量资料,缺报率达58%,是导致模型计算的流量(模型计算最大值为2493m 3 / s)严重偏小的主要原因。预报时虽然对缺少站的雨量进行了补录,但在降雨的时间和空间分布上,暴雨中心和暴雨量的控制上,均很难把握。同时,由于前期报汛雨量资料的不足,前期影响雨量( Pa )计算值也偏小,上游潢川站和班台站的模型计算流量分别仅为354m 3 / s和322m 3 / s,与实际相比分别偏小高达56.3%和73.2%。

(二)王家坝洪峰流量变化规律分析

20世纪50年代—2000年后王家坝站年最大洪峰流量随年代变化表现出了一定的规律性,即呈现周期性增减的变化趋势,其中20世纪60年代、80年代、2000年后年最大洪峰流量普遍偏大,而20世纪50年代、70年代、90年代年最大洪峰流量普遍偏小。

根据王家坝站1952—2008年最大洪峰流量系列分析的小波方差图、时频分布图(图5-4、图5-5)可知,王家坝站年最大洪峰流量变化周期较为明显的是42年、11年,在42年的时间尺度变化上,年最大洪峰流量呈现较为显著的偏大、偏小交替变化规律;在11年的时间尺度变化上,年最大洪峰流量呈现较为明显的偏小、偏大、偏小的交替变化规律。

(三)“凤凰”台风分析

2008年第8号强台风“凤凰”于7月25日在台湾以东洋面生成,28日先后在台湾和福建东部沿海登陆,登陆后沿西北方向进入福建江西等地,31日减弱后的低压环流深入安徽境内消失。台风登陆后维持时间较长,并先后两次与北方冷空气结合,受其影响,2008年7月29日—8月2日淮河流域大部降了中~大雨,部分地区出现暴雨~大暴雨。主雨区位于淮河中下游,导致洪泽湖水位上涨较快,入江水道、里下河地区部分河流出现超警戒水位洪水过程。

该降水过程所需的水汽主要源自南海和东海,由西太平洋副热带高压(简称“副高”)西侧的偏南气流不断地输送到暴雨区。暴雨区上空中低层对应很强的水汽通量辐合,且辐合中心与暴雨中心在地理位置上和强度上都有很好的对应关系。

“凤凰”台风登陆后长时间维持主要有三方面的原因:一是台风环流位于长波槽前有向中纬度斜压锋区靠近的趋势;二是台风环流登陆后低空急流水汽通道仍与台风相连接,为台风维持提供了源源不断的水汽和能量;三是台风北上过程遭遇弱冷空气接入作用,台风环流低层形成“半冷半暖”的温度结构,使位能释放转化为动能,增强了低层气旋性环流。 haXl8Djfy5iXE7wLFBk1DQW/oW49+PuElAF99oEWXgNuBqYm1SMOQskPlDdo977s

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