2010年长江暴雨洪水及三峡水库蓄泄影响分析
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2010年长江暴雨洪水及三峡水库蓄泄影响分析
王俊1, 李键庸1, 周新春1
(1.长江水利委员会水文局,湖北武汉430010)
摘要:2010年主汛期,长江流域暴雨过程频繁、降雨集中且强度大,流域内大部分地区相继发生了严重的洪水,洪水发生的范围广,局部地区洪水量级大。2010年是否为继1998年后长江流域又一次出现流域性的大洪水?另外,三峡水库7月出现建库以来最大入库流量70000m3/s,其间三峡水库实施了有效的防洪拦蓄,三峡蓄泄对上游干游寸滩和中下游地区水文情势影响又如何?为了解2010年长江流域的暴雨洪水及三峡水库蓄泄水的影响等,分别从2010年长江流域的暴雨、洪水、三峡水库对洪水的拦蓄、近年来汛末蓄水对重庆主城区泥沙淤积及中下游水文情势影响等方面进行一定的阐述和分析。
关键词:2010年; 长江; 暴雨洪水; 三峡水库; 蓄泄影响
1 2010年长江暴雨洪水分析
1.1 暴雨分析
(1)暴雨概况
从多雨区的空间分布分析,2010年主汛期长江流域经历“二下二上”4个集中性强降雨阶段,即前2个阶段多雨区位于中下游地区,后2个则位于长江上游偏北和汉江中上游,各阶段降水强度多以大~暴雨、局地大暴雨为主。具体为①6月中下旬(16~24日)多雨区主要发生在长江中下游的两湖水系,最大降雨中心出现在信江和抚河一带;②7月8~15日期间主雨区略有北抬,多雨区主要发生长江中下游干流至两湖水系偏北地区一带,最大降雨中心位于长江下游干流区间;③7月15~25日期间,主雨区西进北抬,强降雨主要发生在嘉、岷流域及汉江上中游地区,最大降雨中心出现渠江;④8月12~25日期间多雨区再次出现在嘉、岷流域及汉江上中游地区一带。
作者简介:王俊,男,教授级高级工程师,现任水利部长江水利委员会水文局局长,长期从事长江流域水文水资源等领域应用研究和技术管理工作。
(2)暴雨特征
①年初降雨明显偏少,春夏季降雨偏多,但空间分布不均。2010年1~2月长江流域降雨量与多年同期相比总体上偏少2成,其中,长江上游偏少4成,发生严重干旱,但鄱阳湖水系偏多3成。3~5月长江流域降雨量较常年偏多1成,长江上游降雨正常略偏少,中下游偏多2成,其中鄱阳湖水系偏多3成,局部地区发生早春汛。6~8月长江流域总降雨量较多年同期偏多接近1成;其中,长江上游基本正常,中下游为偏多2成。但流域内各子流域降雨分布不均,长下干偏多近5成,汉江偏多3成多,中干区、洞庭湖、鄱阳湖偏多1成左右,乌江正常略偏多,金沙江、岷沱江、嘉陵江基本正常,上干区偏少近1成。
②暴雨过程频繁、暴雨强度大、持续时间长、笼罩面积大。仅统计主汛期6~8月长江流域发生的上述4次降雨阶段,降雨日累计达65d,各阶段暴雨过程频繁,均以大~暴雨或以上强度为主,且上述4次降雨阶段超过50mm的笼罩面积共约380.4万km2。
1.2 洪水分析
(1)洪水概况
长江上游干流寸滩江段及重要支流发生严重洪水,且部分支流洪水恶劣遭遇,发生超保证或历史记录洪水。抚河、信江、湘江、澧水、乌江、嘉陵江、汉江等重要支流均发生或多次发生超警或以上洪水,其中,湘江、乌江、汉江上游发生超保证水位的洪水,抚河、信江洪峰水位接近历史最高,汉江支流丹江出现超100年一遇的洪水、嘉陵江支流渠江及汉江支流白河、任河、坝河等发生超历史纪录特大洪水。另外三峡水库出现建库以来最大入库流量70000m3/s,汉江丹江口水库出现建库以来第二大入库洪峰34100m3/s。受流域内集中性降雨阶段影响,2010年长江流域内发生的洪水具有明显的阶段性特点,即为6月中下旬两湖水系区域洪水、7月中下旬长江上游及汉江上游第一次洪水、7月下旬长江上游及汉江上游第二次洪水和8月中下旬长江上游及汉江上游第三次洪水阶段;另外,受三峡及丹江口水库调蓄影响,虽然中游沙市江段未出现超警洪水,但6月底至8月初期间长江中下游干游大部江段发生超警洪水过程。
(2)三峡最大入库洪水过程组成分析
2010年期间长江上游共发生3次三峡入库最大流量超50000 m3/s的洪水过程,其中最大入库流量70000 m3/s。仅分析三峡最大来水过程,三峡入库次洪总
量约314.5亿m3,上游干流寸滩站次洪总量约281.9亿m3,占三峡入库的89.6%,乌江武隆站、三峡区间来水分别占6.3%和4%。本次洪水过程中,三峡入库(报汛)最大3d、5d、7d洪量分别为162.6亿m3、236.8亿m3、291.2亿m3。
(3)洪水遭遇分析
由于6月中下旬两湖水系降雨异常偏丰,月底两湖水系发生较大洪水,抬高了中下游干流各站的底水水位,7月上旬两湖来水消退,中旬两湖水系再次发生明显涨水过程,但量级不大,其间长江上游发生较大洪水,但上游洪水未与中游洪水形成严重遭遇,加上三峡水库的削峰调洪调度影响,更加减轻了中下游的防洪压力;而经削减后的上游洪水在汉口与汉江来水遭遇,使得干流水位与汉江中下游水位相互顶托,形成了较长时间的防汛压力,汉江下游堤防一度紧张。
(4)洪水重现期分析
2010年长江上游发生的最大洪水过程,上游寸滩站洪峰流量64900 m3/s,相应频率为17%,重现期6年;3天洪量150.8亿m3,相应频率17%,重现期6年;7天洪量276.3亿m3,对应频率23%,重现期4.3年;洪水过程比较尖瘦,3天洪量对应重现期大于7天洪量。三峡水库入库洪峰流量70000m3/s,相应频率6%,重现期17年;3天洪量168.7亿m3,频率为8%,重现期12.5年;7天洪量316.3亿m3,对应频率19%,重现期5.3年。
1.3 2010年长江洪水类型的界定
长江流域2010年汛情总体偏丰,流域内洪水发生的范围广,部分支流发生超保证或历史记录的洪水;长江上游控制站发生较大的洪水过程,但上游洪水未与中下游洪水发生恶劣遭遇。年内三峡水库最大入库洪峰流量70000 m3/s,重现期约为20年一遇,但该次洪水的3d、7d洪量重现期仅分别为12.5年和5.3年;中游控制站汉口、大通30d入流洪量均接近10年一遇,均未达到流域性洪水的量化指标。
基于长江流域洪水类型定义量化指标和洪水特性等综合分析,认为2010年长江发生的洪水未达到流域性洪水的量化指标,为长江上中游区域性较大洪水。
2 三峡水库对2010年7月长江上游洪水的拦蓄影响分析
2.1 三峡水库对长江上游洪水拦蓄过程
2010年7月中旬期间,长江上游嘉陵江支流渠江发生超过历史记录的特大