长江九江段洪水的河流影响因素分析

　　摘要：江西省九江市历来多受水患侵扰。为探求该地区洪水影响的河流因素，通过对比分析近年来九江水文站超警戒水位的洪水，在水文层面就洪水的特殊性展开剖析，揭示出长江上游干支流来水、鄱阳湖倒灌、下游大潮上溯等因素对该地区洪水的影响程度。关注这些河流因素的变化过程，可为该地区河段洪水预报提供借鉴，以提高该地区洪灾防御能力，保护好地区经济建设成果和人民生命财产安全。

　　关键词：洪水;河流因素;洪水预报;防汛;长江九江段

　　《红水河》(双月刊)创刊于1982年，由广西电力有限公司主管，广西水力发电工程学会和广西电力工业勘察设计研究院共同主办，季刊，国内外公开发行。

　　1 问题的提出

　　长江流域洪水以暴雨洪水为主，其中，中下游平原地区洪灾尤为严重。长江中下游干流具有比较稳定的巨大河槽，有利于大量洪水的宣泄，沿江众多湖泊，对洪水起到天然的调节作用。长江中下游的地质构造和水系特点决定了该区域洪水多发。近年来，厄尔尼诺现象的频繁发生，导致了该区域洪水发生几率加大，防洪情势日趋严峻[1]。

　　作为长江中下游分界区域，长江九江段支流庞杂、湖泊众多，水系发育充分，且自然地理条件多样，大地构造较为复杂，故洪水频发给地区防汛工作带来一定困难。其防汛工作的难点主要体现在以下方面。

　　(1)九江地区内湖众多，仅市区范围就有八里湖、赛湖及诸多水道，辖下县市更是内湖庞杂，汛期排水压力大。部分湖泊仅依靠与长江的水位差排水预留库容，在长江水位超过内湖时，防汛压力陡增。

　　(2)九江地区江堤遍布市区及下辖沿江各县市，堤坝等级多样、岸线冗长。堤防在洪水浸泡后出险系数增大，给地区防汛工作带来巨大风险。

　　(3)难以掌控防汛物资及人员投入预算，要求对洪水的持续时间、强度具有精准的把控能力。

　　因此，研究长江九江段洪水特性很有必要，应特别关注洪水大小及持续时间。分析该区域洪水的主要影响因素，以指导地区防汛工作。本文将基于长江九江段九江水文站典型年洪水，分析影响该区域洪水的主要影响因素。

　　2 九江站概况

　　2.1 测站

　　九江水文站位于长江中下游重要港口城市九江市，地处长江中游干流河段。右岸为江西省九江市，左岸为湖北省黄冈市黄梅县小池镇。作为九江地区在长江干流上的水文站，其所监测的水文要素可为地区防汛提供重要的参考作用。

　　该站隶属长江水利委员会水文局，控制集水面积1 523 041 km2，主要控制鄱阳湖人汇长江前的长江干流水文要素变化情况。测验河段上、下游均较顺直，左岸堤边有浅滩，右岸为石砌护岸防洪墙。下游9 km处张家洲横亘江心，河床大部分为沙土组成(测站地理位置详见图1)。测站负责长江干流防汛测报，承担辖区内河道、水雨情基本水文资料收集及水文测验等任务。

　　2.2 上下游水文站网

　　九江站上游220 km处有汉口水文站，位于长江中游干流，汉口至九江区间分布着府澴河、滠水、倒水、举水、巴水、浠水、蕲水、富水等支流水系，一般诸支流合成流量不足2 000m3/s，对干流洪水影响不大;下游30 km处鄱阳湖湖口水道有湖口水文站控制鄱阳湖人汇长江，在鄱阳湖顶托长江或倒灌期间，对长江洪水有一定影响;下游约210 km处有大通水文站，位于长江下游干流，该站流量偏小时受潮汐影响较大。

　　汉口站位于湖北省武汉市，主要控制汉江人汇长江后长江干流的水量及各项基本水情;湖口站位于江西省湖口县，为鄱阳湖人汇长江的控制站;大通站位于安徽省池州市，主要控制长江流人潮区水量及各项基本水情。

　　3 典型年洪水實例

　　3.1 洪水概况

　　2016-2017年，在长江九江段连续发生超警戒水位的洪水具有一定代表性，分析这2a的洪水，可了解该地区洪水特性及影响洪水的诸多因素。2016-2017年九江站的洪水比照见表1。洪峰出现时间及年径流总量均相近，洪水基本集中在6月中下旬到8月中下旬期间，与九江地区主汛期相符。超警戒水位持续时间较长，地区防汛工作投入了大量的人力物力。

　　3.2 年际水位过程对照分析

　　水位是防汛指挥和防洪决策必不可少的依据，分析水位的时程变化以对水位进行准确把控十分重要。以九江水文站中、低水水位分界值14.00 m(见表2)为限，结合水位资料，找出洪水退水的时间节点，通过中、高水位的持续时间，对洪水演变做对照分析。根据2016年、2017年九江站日平均水位过程线(见图2)，分析两次洪水退水的时程变化特性。由图2可知，2016年年最高洪水位较2017年高出0.45 m，但退水却比后者迅速，由最高水位退至中水以下，2016年耗时60d，而2017年则约80 d。

　　3.3 上下游洪水对比分析

　　研究测站及上下游水文站水文要素沿程变化情况，可了解区间洪水变化的影响因素。在长江干流上的汉口、九江、大通3站年流量过程线基本趋势一致，并向下游流量逐渐增大，表明上游来水是影响长江干流洪水的主要因素(见图3)。然而也有特殊水情出现：

　　(1) 2016年7月上旬九江流量出现异常，徒增20 000 m3/S，远大于汉口站流量，甚至大于大通站流量。

　　(2)2017年10月上游洪水向下游传播过程中遇到阻力，汉口站洪峰流量出现在10月9日，九江站延迟到10月16日，大通站延迟到10月22日。

　　(3)通过对比可知，2016年7月、2017年10月湖口倒灌期间，九江站流量较正常水平偏大。

　　4 洪水的河流因素及其影响

　　4.1 河流因素分析

　　一般情况，因区间汇流作用，同一河流中下游站较上游站流量大。但在特殊情况下会有反常。造成这种现象的因素便是防汛工作中需关注的重点。

　　4.1.1 上游干流来水影响

　　九江站洪水主要决定因素是上游干流洪水，故其洪水过程与汉口站洪水过程大体一致。近年来以三峡水库为代表的长江上游水库群综合调度，实现了流域上下游协调、干支流兼顾、保障流域防洪安全的目的。一般情况下，上游水库群汛期前留足防洪库容，防洪和水量调度服从有调度权限的防汛抗旱指挥机构的统一调度。水库群联合调度减轻了长江中下游防汛压力，极大减少了洪灾损失。2016年6月30日至7月23日，长江上游干支流水库群共拦蓄洪水168亿m3，加上中游清江梯级和洞庭湖水系水库合计拦蓄的57亿m3，有效降低了中下游河段水位0.4-0.2m[2]。故上游洪水在水库群联合调度下可以得到有效控制。

　　4.1.2 上游支流来水影响

　　一般情况下，九江站流量仅稍大于汉口站，在上游干流来水占绝对主导因素的条件下，两站流量相关性较好，两站2016年逐日流量相关曲线见图4。

　　由图4可见，图中有个别点据偏差较大，即2016年7月2日前后，九江站实测流量较汉口站大近20 000m3/s，极其反常。经过数据分析，这部分流量来源于鄂东北诸支流汇集长江。长江汉口至九江区间集水面积3.5万km2，分布着府滠河、滠水、倒水、举水、巴水、浠水、蕲水、富水等支流水系，统称为鄂东北诸支流[3]。2016年7月2日前后鄂东北诸支流逐日08：00水情见表3，部分站点历年7月2日08：00流量对照见表4。

　　表3数据显示，7月2日前后，鄂东北诸支流全线超警戒水位，来水迅猛，对干流洪水影响较大。根据表4数据可见，2016年鄂东北诸支流合成流量异于其他年份，人汇干流洪水激增。在这种情况下，支流来水与上游干流来水相比，所占比重较大，对当年长江二号洪水在中下游的形成有一定促进作用。

　　4.1.3 其他影响因素

　　(1)鄱阳湖顶托、倒灌影响。由于鄱阳湖对长江干流的顶托、倒灌关系错综复杂，2016年7月、2017年10月湖口站出现倒灌现象，导致九江站流量较正常水平偏大，水位一流量关系曲线向右平移，这是影响九江地区洪水下泄的因素之一。关注鄱阳湖区出口水情变化及上游五水(饶、信、抚、赣、修)水情，有利于九江地区防汛工作的开展。

　　(2)潮流影响。2017年7月与10月两场洪水中(见表5)，7月洪水传播正常。一般认为洪水由汉口传播至九江约需ld，而再传播至大通约需2d。而2017年10月上游洪水向下游传播过程受阻。

　　这是因为10月洪水向下游传播正值农历八月天文大潮期间，受大潮上溯影响，大通站流量有波动现象，洪水下泄受阻，九江站也受其影响，流量也相应减小，与汉口站流量过程不一致。

　　一般认为，长江的感潮河段高水时到达芜湖，低水时可达安庆[4]。位于长江中、下游交界处的九江站虽不感潮，但在天文大潮的影响下，大通站流量受潮流影响，对上游洪水的下泄有一定的阻挡作用，导致九江地区洪水水位下降趋缓。

　　4.2 洪水比照分析

　　前文提到九江站2016年洪峰过境后退水较2017年迅速，结合九江地区洪水所受河流因素的影响，可总结出以下原因：

　　(1) 2017年在7月出现一次大洪水后，于10月又出现一次洪水过程，导致水位出现回升再转落的过程，这是上游干流来水所致。

　　(2)2016年7月洪水受支流汇集洪水的影响，而支流后继汇流影响偏弱，故洪水下泄相应更快，水位下降也更快。

　　(3)在鄱阳湖顶托、倒灌期间，九江站洪水下泄受湖区来水影响，顶托时水位下降趋缓、倒灌时水位下降加快。但此段时间过后，洪水下泄趋于正常，与上下游趋于一致。

　　(4)在潮水上溯期间，因下游洪水下泄变缓，九江站亦受其阻水影响，洪水下泄相应趋缓，水位下降趋缓。2017年10月九江洪水消退缓慢，较正常情况迟缓4-5 d，便是受下游大潮阻水所致。

　　5 结语

　　一个地区洪水的发生往往是由多种因素引起的。要做好防汛工作，就要综合各种因素进行河段洪水预报，以便提供更为科学的数据，为地区防汛提供服务，为安全度汛提供有力保障。造成河段中洪水波变形的内因是洪水波本身的水力特性;外因是河段特性、底水、区间人流、引水或分洪、河段下游有回水或潮波顶托等[5]。由于九江地区地理环境复杂，防汛过程中除考虑区域暴雨洪水外，还要综合考量上游干支流来水，鄱阳湖区来水，甚至下游地区潮流阻水等多方面的河道因素对洪水的影响程度，才能科学地做好防汛预案。

　　参考文献：

　　[1]许有鹏，于瑞宏，马宗伟.长江中下游洪水灾害成因及洪水特征模拟分析[J].长江流域资源与环境，2005，14(5)：638-643.

　　[2]金兴平.长江上游水库群2016年洪水联合防洪調度研究[J].人民长江，2017，48(4)：22-26.

　　[3]邹红梅，李世强，陈瑜彬.长江汉口水位受鄂东北及汉江来水影响分析[J].人民长江，2011，42(6)：83-86.

　　[4] 黄兰心.近40年来长江下游干流洪水位变化及原因初探[J].湖泊科学，1996，11(2)：99-104.

　　[5]包为民.水文预报(第4版)[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

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