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日志

 
 

98长江洪水历史比较

2006-09-25 16:00:18|  分类: [整编]环保 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、 历史洪水简介

    依据长江流域大量的历史文献、洪水题刻、调查访问等考证和实测资料,长江干流主要 在1153、1227、1560、1788、1849、1860、1870、1931、1935、1954、1981、1983、1991、1995、1996等年发生了大洪水。由于长江流域面积大、支流众多、受洪水来源和地区组成及中下游分洪溃口等多种因素影响,洪水情况较为复杂,很难将1998年洪水与历史洪水进行定量、全面和系统的比较。现将长江主要历史洪水及20世纪大洪水简介对照如下。

    1.1788年(清乾隆五十三年)大水
    该年7月中旬川西发生大暴雨,岷、沱和涪江洪水骤涨,同时三峡区间和长江中下游也普降大雨,和上游洪水发生遭遇,荆江城被冲淹、灾情严重。宜昌水文站洪峰流量86000m3/s,重现期约140年。

    2.1849年(清道光二十九年)大水
    该年因长江上游各支流、宜昌等地均有摯笏當记述,干流沿江各县及汉江、倒、举、巴 、浠诸水均大水成灾。枝江“大水入城”,武昌“陆地行舟”,九江、湖口大水入城,荆江以下汪洋一片、江湖不分,是一次全流域型大洪水。

    3.1860年(清咸丰十年)大水
    该年长江上游出现历史上有记载以来的大洪水,按调查洪水痕迹推算,屏山段洪峰流量35300m3/s,为1560年以来第二大洪水;宜昌水文站洪峰流量92500m3/s,重现期150~200年;枝城水文站洪峰流量达110000m3/s,大水冲开了藕池口,形成了藕池河,这次洪水造成长江上中游干流和洞庭湖区大范围水灾。

    4.1870年(清同治九年)大水
    该年长江上中游出现罕见的特大洪水,嘉陵江中下游、长江干流重庆—宜昌河段,出现了数百年来的最高水位,宜昌洪峰流量达105000m3/s,是自1153年以来最大洪水,重现期达840年。合川至宜昌沿江城市遭灭顶之灾,洞庭湖区与江汉平原一片汪洋,枝江、公安等水逾城垣数尺,“出现数百年未有之奇灾”。

    5.1931年大水
    该年6~8月不断出现大雨和暴雨,长江上中游、各大支流普遍暴发洪水,汉江、洞庭湖 水系连续多次出现洪峰,洪峰流量虽然不是很大,但洪水范围广、洪水暴发次数多、洪水总 量大。长江中下游江堤圩垸普遍决口,荆江大堤多处决口,武汉水淹达100天之久。1931年长江洪水属于全流域型洪水。

    6.1935年大水
    该年7月3~7日,在鄂西和湘西北山地东侧发生了历时5天的特大暴雨(简称“35.7”)降雨量大于200mm,笼罩面积达11.9万km2,致使长江中游发生了一场局部性的特大洪水,澧水、汉江中下游发生近百年来最大洪水,澧水、汉江遭受极为惨重的洪水灾害。

    7.1954年大水
    该年雨带长期徘徊在江淮流域,持续时间长,降雨强度大,笼罩面积广,长江干支流洪水遭遇。长江上游、洞庭湖水系连续发生大水,汉江、鄱阳湖亦发生较大洪水,宜昌水文站出现4次连续洪水,最大洪峰流量达66800m3/s,30天、60天洪量分别为1386亿m3、2248亿m3,均为有实测记录以来之首位。汉口水文站洪峰水位达到29.73m,洪峰流量为76100m3/s,30天、60天实测洪量分别为1730亿m3、3220亿m3,均为有实测记录的首位。1954年曾三次向荆江分洪区分洪,沿江分洪溃口水量达1023亿m3,沙市水位达44.67m。1954年长江洪水属于全流域型洪水。

    8.1981年大水
    “81.7”长江上游洪水,暴雨从7月9日开始直到14日,历时6天,主要分布在岷江、沱江和嘉陵江上中游,6天累计雨量在200mm以上的笼罩面积约7万km2。暴雨主要集中在12日和13日两天,暴雨强度大,范围广。长江干流宜宾—寸滩区间北岸各大支流岷江、沱江、嘉陵江都发生了大洪水,干流寸滩水文站出现了洪峰流量为85700m3/s的特大洪水。因寸滩—宜昌区间没有发生暴雨,洪水下泄受河槽调蓄,流量沿程削减,至宜昌洪峰减为70800m3/s。“81.7”洪水给四川省带来了极为严重的灾害。

    9.1983年大水
    1983年汉江夏秋两季都发生了特大洪水。8月初,汉江安康水文站发生百年一遇洪水, 最高 水位超过安康城墙1~2m。秋季洪水出现在10月上旬,丹江口水库入库洪峰流量34200m3/s,仅次于1935年的50000m3/s,为近50余年的第二位洪水。为保证汉江下游两岸的安全,除启用杜家台分洪工程外,还先后运用了邓家湖、小江湖民垸分洪。

    10.1991年大水
    该年江淮入梅早,雨势猛,历时长,范围大,致使太湖出现了有实测记录以来的最高水位4.79m;长江支流的滁河、澧水、乌江上的部分支流和湖北的一些河流相继发生了建国以来的最大洪水。1991年长江洪水属于区域型洪水。

    11.1995年大水
    该年汛期江南北部降雨偏多,暴雨频繁,长江中下游洞庭湖水系的资水和沅江发生了大洪水;鄱阳湖水系的乐安河、信江、修水和赣江发生了大洪水或较大洪水。长江中下游干流九江和大通水文站分别出现了1949年以来的第一和第二高水位。该年长江洪水属于中游来水型洪水。

    12.1996年大水
    该年长江洪水属于中游来水型的洪水,主要由梅雨暴雨造成。洞庭湖水系的资水和沅江分别出现30年一遇大洪水,长江中游干流发生了建国以来的第二位大洪水,干流监利至螺山河段洪水位超过历年最高水位记录,汉口和黄石水文(位)站最高水位居历史第二位。汉江下游出现少有的高水位。

    二、与1954年洪水比较

    1954年雨带长期徘徊在江淮流域,持续时间长,降雨强度大,笼罩面积广,长江干支流洪水遭遇。长江上游、洞庭湖水系连续发生大水,汉江、鄱阳湖亦发生较大洪水,宜昌站出现4 次连续洪水,最大洪峰流量达66800m3/s,30天、60天洪量分别为1386亿m3、2248亿m3,均为有实测记录以来之首位。汉口水位达到29.73m,洪峰流量为76100m3/s,30天 、60天实测洪量分别为1730亿m3、3220亿m3,均为有实测记录的首位。1954年曾三次向 荆江分洪区分洪,沿江分洪溃口水量达1023亿m3,沙市水位达44.67m。1954年长江洪水属于全流域型洪水。
    长江1954年洪水是有实测记录以来的最大洪水,而由于1998年与1954年长江洪水同属于全流域型洪水,且中下游的防洪多以1954年洪水为参照。因此特选取1954年洪水与1998年洪水从 实况洪水和还原洪水两方面对其进行综合比较。

    (一)实况洪水比较
    1.降雨比较
    前期雨情:1954年主汛期前雨情表现为1~3月长江中下游降雨偏多,4~5月降雨异常偏多。而1998年表现在1~3月长江中下游降雨异常偏多,而4~5月长江上游降雨偏多。具体数据参见表2-11。

表 2-11
   1954年、1998年4~9月长江上游总降雨量对照
 单位:mm 

年份 项目 4月 5月 6月 7月 8月 9月 6~8月 4~9月 
1954 面雨量 72 124 171 254 223 124 649 970 
1998 71 105 183 246 248 85 677 938 
1954 距平
(%) +33.3 +25.3 +14.8 +40.3 +41.1 -0.8 +33.0 +26.0 
1998 +31.5 +6.1 +22.8 +35.9 +57.0 -32.6 +38.7 +22.5 

    长江中下游梅雨:1954年梅雨期6月12日~7月31日,其前还有一段早梅雨,时间为5月16~25日;1998年梅雨为两段,即6月11日~7月3日、7月16~31日。1954年梅雨期比历年均值偏长近1个月,1998年梅雨期比历年均值偏长近20天,皆为明显 偏长年份。1954年梅雨量与1998年梅雨量均为显著偏多年份,1954年梅雨量更为甚之。1998 年梅雨雨带位置较1954年明显偏南,入、出梅时间基本相同。
    汛期降雨:就6~8月总降雨量而言,1998年全流域面平均雨量为670mm,较常年偏多37.5%;1954年为706mm,偏多44.1%。因此,这三个月全流域总雨量1998年比1954年少36mm,居有实测降雨资料的第二位。但就流域降雨的地区分布来说,上游地区6~8月总雨量1998年为677mm,比1954年的649mm多28mm;而中下游地区1998年为661mm,比1954年的775mm少114mm。对10 个分区的降雨情况,中下游的5个区1954年都比1998年多 ,特别是中游干流和下游干流两区偏多最为突出,它在实质上反映两年梅雨期降雨量和多雨带位置的差别,即1954年梅雨期(50天)降雨总量多于1998年(梅雨期为38天),多雨带偏北约2个纬距。从各月的降雨情况看,1998年洞庭湖、鄱阳湖水系6月、7月、8月降雨量分别约为400mm、250mm和80mm,各月降雨量与1954年接近;长江中下游干流区1998年6月、7月、8月降雨量分别约为260mm、300mm和170mm,而1954年各月降雨量分别约为400mm、460mm和120mm,两年相差甚远。
    宜昌以上流域总计,1998年4~9月总降雨量比1954年略少,但6~8月则略多,两年6~8月降雨距平皆为偏多约3成(见表2-11)。
    综合以上分析,1954年中下游地区雨季比1998年开始早,降雨持续时间更长;而上游地区的雨季1998年比1954年来得早,1998年上游地区雨量接近于1954年。6~8月全流域总雨量是1954年大于1998年。

    2.洪水比较
    干流主要控制站最高水位和最大流量 :1998年长江中下游干流枝城—螺山、武穴—九江河段各站水位均创造了历史最高记录,汉口—黄石、安庆—大通河段各站及南京站水位仅低于1954年,居历史记录第二位。选择长江干流8个主要控制站,将1998年与1954年最高水位和最大流量对比地列入表2-12中。

表2-12    长江干流控制站1998年与1954年最高水位和最大流量对照表

    对比可见,1998年最高水位在枝城、沙市、监利、螺山、九江五个水文站高于1954年,其余三个水文站低于1954年。1998年最大流量沙市、监利、九江三个水文站大于1954年,其余五 站小于1954年,原因是1954年荆江分洪区三次分洪而1998年未实施分洪。长江中下游主要控制站1998年与1954年水位(流量)过程线对比见图2-8。


图 2-8 长江中下游干流主要控制站1998年与1954年水位(流量)过程线对比

    主要支流最大洪峰流量:1998年长江主要支流的年最大流量与1954年对照的数据参见表2-13。从19个重要支流控制站最大流量比较,1998年大于1954年的共14站,而小于者仅5站,即多数站1998年支流最大洪峰超过1954年。这从一个侧面反映出支流经过治理,支流下游洪水泛滥已大为减少。

表2-13   长江主要支流控制站1998年和1954年最大流量对照表


表2-14 长江干支流主要站1998年与1954年4~9月径流总量比较表    单位:亿m3


    高水位持续时间比较:1998年长江中下游干流宜昌至大通包 括两湖出口的控制站中,超过警戒水位时间为44~94天,其中监利以下超过警戒水位时间均超过80天,宜昌—螺山河段高水位的持续时间超过1954年,其中沙市超过警戒水位时间长达57天,而1954年超过同样警戒水位仅为34天;汉口以下河段高水位持续时间则短于1954年,其中汉口超过警戒水位时间84天,而1954年则长达100天(见表2-12)。
    主要控制站径流量比较:从干支流6个主要控制站汛期(4~9月)径流总量来比较(表2-14),除大通、湖口两个水文站4月、宜昌水文站7月、8月份 和螺山、湖 口水文站9月份径流总量1998年超过1954年外,其余均小于1954年。其中螺山水文站8月、汉口水文站7月、8月由于分洪溃口影响,1954年断面当月出流水量略小于1998年。
    从宜昌、汉口、大通三个水文站4~9月径流总量地区组成分析看:1998年和1954年宜昌4~9月来水径流组成对比列入表2-15中。从表2-15可见,宜昌4~9月 来水径流总量1998年略小于1954年;若比较7月、8月总量,则1998年又略大于1954年。从总体上看,这两年之间水量相当接近。从径流组成看,1998年屏山以上和区间来水比例偏大,而1954年岷江高场和乌江武隆来水比例偏大。

表2-15   1998年与1954年4~9月宜昌总径流组成对照表

项 目
 长江屏山
 岷江高场
 嘉陵江北碚
 乌江武隆
 屏—宜区间
 长江宜昌
 
4~9月 1998年 水 量(亿m3) 1523.7 623.1 972.1 633.3 469.0 4221.2 
占宜昌的百分比(%) 36.1 14.8 23.0 15.0 11.1 100.0 
1954年 水 量(亿m3) 1334.2 838.7 903.3 553.3 630.6 4361.3 
占宜昌的百分比(%) 31.3 19.7 21.2 13.0 14.8 100.0 

    汉口站以上1998年和1954年4~9月总径流组成对比列入表2-16中。从表2-16可见,汉口4~9月来水总量1998年小于1954年;从径流组成看,1954年汉江的比例显著偏大,而1998年宜昌来水比例明显偏大。

表2-16   1998年和1954年4~9月汉口径流组成对照表

项 目
 长江宜昌
 清江长阳
 洞庭湖四水
 汉江沙洋
 区 间
 长江汉口
 
4~9月 1998年 水 量(亿m3) 4221.2 147.5 425.4 1526.6 338.7 6659.4 
占汉口的百分比(%) 63.4 2.2 6.4 22.9 5.1 100.0 
1954年 水 量(亿m3) 4361.3 168.0 403.0 2137.0 525.0 7200.4 
占汉口的百分比(%) 57.5 2.2 5.3 28.1 6.9 100.0 

注:表中沙洋1998年各月的水量均系报汛资料统计。

    大通以上1998年与1954年4~9月总径流组成对比列入表2-17中。由表2-17 可知:大通4~9月来水总量1998年远小于1954年;从径流组成看,1954年汉口至大通区间和鄱阳湖五河来水比例偏大,1998年则汉口以上来水比例偏大。

表 2-17 1998年和1954年4~9月大通径流组成对照表

项 目
 汉 口
 鄱阳湖五湖
 汉口—大通区间
 大通
 
4~9月 1998年 水 量(亿m3) 6659.4 1182.5 576.9 8418.8 
占大通的百分比(%) 79.1 14.0 6.9 100.0 
1954年 水 量(亿m3) 7200.4 1593.0 1164.0 9456.0 
占大通的百分比(%) 72.3 16.0 11.7 100.0 

注:表中鄱阳湖五河1998年各月水量均系由报汛资料统计。

    时段洪量比较:1998年洪水和1954年洪水同为全流域型洪水。但受多种因素影响,两年洪水又各具特点。干流宜昌、螺山、汉口、大通四个水文站时段洪量及螺山、汉口、大通总入流时段洪量比较如表2-18所示。

表2-18   1998年、1954年宜昌、螺山、汉口、大通时段洪量对照表

站 名 30天洪量(亿m3) 60天洪量(亿m3) 
1998年 1954年 1998年 1954年 
宜 昌 实 测 1379.0 1386.0 2545.0 2448.0 
螺 山 总入流 1747.1 1971.0 3301.8 3485.2 
实 测 1603.0 1744.0 3089.0 3100.0 
汉 口 总入流 1884.8 2182.0 3536.3 3830.0 
实 测 1754.0 1730.0 3365.0 3220.0 
大 通 总入流 2193.1 2576.4 4174.5 4899.5 
实 测 2026.6 2193.9 3950.5 4210.3 

    从表2-18比较结果看,就最大30天、60天洪量比较而言:宜昌实测最大30天洪量两年份相 当,1998年仅比1954年小0.5%,少7亿m3;最大60天洪量1998年2545亿m3,比1954年多4.0%,多97亿m3。30天洪量占60天洪量比例1998年为54.2%,与1954年的56.6%相当。
    螺山水文站实测最大30天、60天洪量1998年分别为1603亿m3和3089亿m3,与1954年比较,30天洪量小8.1%,差141.0亿m3;60天洪量相当,仅小0.35%;总入流最大30天、60天洪 量1998年分别为1747.1亿m3和3301.8亿m3,分别比1954年小11.4%和5.3%,分别少2 24亿m3、183亿m3。螺山水文站实测和总入流30天洪量占60天洪量比例1998年分别为51.9% 和52.9%,均小于1954年的比例(56.3%、56.6%)。表明螺山水文站1954年洪水洪量比1998年集中,突出反映1998年洪水干流上游峰多量大、持续时间长的特性。
    汉口水文站实测最大30天、60天洪量1998年分别为1754亿m3和3365亿m3,分别比1954年大1.4%和4.5%,多24亿m3、145亿m3;总入流最大30天、60天洪量1998年分别为1884.8亿m3和3536.3亿m3,分别比1954年小13.6%和7.7%,差297.2亿m3和293.7亿m3 。汉口水文站1998年实测时段洪量大于1954年,而总入流时段洪量又小于1954年,说明1954年分洪溃口影响比1998年明显。
    大通水文站实测最大30天、60天洪量1998年分别为2026.6亿m3和3950.5亿m3,比1954年的2193.9亿m3和4210.3亿m3小7.6%和6.2%;总入流最大30天、60天洪量1998年为2193.1亿m3和4174.5亿m3,比1954年的2576.4亿m3和4899.5亿m3分别小14.9%和14.8%。
    总之,1998年洪水宜昌以上与1954年相当或稍大,宜昌以下则普遍小于1954年。实测时段洪 量比较,由于1954年分洪溃口影响远大于1998年,因此螺山至大通两年份比较,螺山和大通 1954年大于1998年,而汉口则1998年大于1954年;总入流时段洪量比较,则规律比较明显, 逾往下游,1954年洪水逾大于1998年洪水。
    洞庭湖、鄱阳湖来水量比较:1998年主汛期,洞庭湖的入湖水量明显少于1954年,而鄱阳湖入湖水量比1954年偏多。1998年6~8月,洞庭湖入湖总水量2113亿m3,比1954年(2936亿m3)偏少823亿m3;鄱阳湖入湖总水量1082亿m3,比1954年(954亿m3)偏多128亿m3。
    鄱阳湖最大30天入湖总水量537亿m3,比1954年(413亿m3)多124亿m3,偏多30%,成为鄱阳湖最大30天入湖水量之最。
    洞庭湖最大30天入湖总水量787亿m3,比1954年(1133亿m3)少346亿m3,偏少30%。

    (二)还原洪水比较

    推求不分洪、不溃口情况下的洪水位较为复杂和困难,现根据洪水入流过程、假定江河无溃决、漫溢,采用经实测洪水验证符合江湖特性的洪水演进模型,进行理想的洪水演进计算,求出相应的最高水位。长江水利委员会曾以1972年的江、湖、河道状况为统一基础,按上述还原原则对1954年洪水进行了还原计算。在不考虑丹江口水库蓄洪作用时,沙市、城陵矶(莲花塘)、汉口理想水位分别为:46.90m、37.62m、31.92m。
    1998年长江上游来水与1954年大体相当,洞庭湖、鄱阳湖及中下游支流来水量均小于1954年,但中下游干流水位大部分远高于1954年。由于与1954年相比,湖阳泊调蓄能力、江湖关系及各种人类活动影响作用都有较大差异,且两年分洪溃口情况也大不相同。为此,特将1954年、1998年洪水进行还原计算,在同一基础上进行对比分析。

    1.1954年洪水还原到当年条件
    1954年分洪溃口量达1023亿m3,其中螺山以上分洪量约700亿m3;荆江分洪工程三次运用,降低沙市洪峰水位约0.96m;汉江下游亦出现大量漫溃。考虑汉江还原水位的顶托作用,1954年螺山还原水位约为35.85~36.05m,汉口水位为31.60~31.90m,沙市还原水位约为46.00m左右。

    2.1954年、1998年来水还原到1998年条件
    不分洪溃口、无水库,但考虑当前江河湖泊槽蓄现状,采用近年槽蓄曲线和1998年正常水位 流量关系,运用大湖演算方法可得出1954年、1998年总来水时螺山水文站的还原水位。并对清江、资水、沅江、陆水及汉江来水进行了水库还原处理。运用水力学模型计算时,上边界条件为经过还原的来水过程,下边界条件为大通水文站正常水位流量关系。在考虑汉江还原水位顶托的情况下,对于1954年来水,沙市、螺山、汉口水文站还原 水位 分别为46.10~46.30m、37.00~37.20m、31.80~32.10m;对于1998年来水,沙市、 螺山、汉口水文站还原水位分别为45.60~45.80m、35.40~35.60m、30.00~30.30m。还原成果列入表2-19。

表 2-19 长江中下游主要控制站洪水还原成果表


    据以上初步分析可知:1954年、1998年洪水若全部还原到1998年条件下(不分洪溃口、水库不拦蓄洪水),两年最高还原洪水位相比:1954年在沙市、螺山、汉口水文站水位将分别高出1998年0.5m、1.5m和1.8m左右;1954年还原到当年的水位也高于1998年还原水位。

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