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水利工程论文-韩江流域“03·5”与“03·6”暴雨洪水分析.doc

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水利工程论文-韩江流域“03·5”与“03·6”暴雨洪水分析.doc

水利工程论文韩江流域035与036暴雨洪水分析摘要从降水过程、暴雨空间分布、洪水发生时间及过程及进退水速度等几方面,分析比较2003年5、6月份韩江流域两次洪水发展过程,对进一步认识韩江流域的气象水文特性、提高水文预报精度具有参考价值。关键词韩江流域暴雨分析洪水分析I、韩江流域水文气象概况一、河流概况韩江发源于广东省紫金县的七星崠,上游称琴江,流至五华水寨后称梅江,由西南向东北流经五华、兴宁、梅县至大埔县的三河坝与由福建省来的汀江汇合后称韩江。折向南流,至潮州市以下三角洲河网区,分北、东、西溪经澄海市、汕头市入南海。干流全长470km,流域集雨面积30,112km2,河道平均坡降0.4‰。主要有汀江、石窟河、五华河、梅江等支流。其流域如图一。图一韩江流域图二、水文气象特征1、气象特征韩江流域属亚热带气候,气候温和多雨,受海洋性东南季风影响很大,雨洪主要集中于夏季,受海洋性东南季风剧烈影响,常造成大面积的锋面连续降雨后汛期以太平洋和南海热带风暴影响为主,常造成暴雨并较高洪水位。流域内降雨量充沛,但时空分布不均,多年平均降雨量在1400~1700mm,年内分配不均匀,其中4~9月降雨量占全年降雨量的70%以上,5、6月份更为集中。受地形影响,降雨量自沿海向北增大,过莲花山脉后,又向北逐渐减少。流域的暴雨中心在洋头~犀狗寮~凤凰一带,年降水量约2570mm。2、水文特征本流域水量丰富,年径流总量245亿m3,年径流模数为26.7dm3/skm。本流域以热带气旋雨影响为主,暴雨大而且集中,洪水峰高量大,一般梅江量大,洪水过程线较肥胖,汀江峰高呈尖瘦型。洪水多发生在6月和8月,主要洪水来自梅江和汀江,若两江相遇或梅江、汀江连续洪水叠加,都会造成韩江下游大洪水。韩江潮安站实测最大洪峰流量高达13300m3/s。II、暴雨气象背景及暴雨过程一、暴雨气象背景46月,广东(包括福建靠近广东一带)正是多锋面低槽暴雨的季节,每当北方有低槽东移带动槽后的冷空气南下影响广东时,由于低压槽前西南气流带来充沛水汽,往往造成天气不稳定,易产生大范围的大雨或暴雨的天气过程,当然降雨的大小与槽的深浅有密切关系。500hPa图上,5月中旬,贝加尔湖上的低槽逐渐波动东移,并不断有低压补充,中纬由平直的西风带系统控制,槽线不断东移南压,这一期间副高较弱,广东、福建都处于副高边缘850hPa图上,中纬地区一直有一高压存在,缓慢东移,福建广东一带有切变线生成。可见,造成5月13日17日的强降水的主要原因是,控制韩江流域上空的副热带高压减弱,地面低压发展,加上白天阳光强烈,地面受热不均匀,导致大气不稳定,不稳定能量相当充足,对流发展强盛,给暴雨提供必备的动力、热量、水汽条件。这种情况出现的强降水时间短,降水集中,降雨强度大。6月份开始,500hPa图上,基本属于两脊一槽的形势,乌拉尔山上的脊线不断发展形成阻高,日本上空的东脊线也一直维持,致使高纬度极涡分裂的低压不段南下,并逐渐加强低槽也不断加深,一直维持在我国东北到华北一带,槽底则南伸,槽线也延伸至福建、广东一带,并维持多天,在此期间还受台风外围环流共同影响从850hPa图上也明显可以看到,有低压存在于东北华北一带,槽线一直维持,形成低值系统控制的局面。低压槽形势在中低层大气受西南暖湿气流影响下,变得活跃,受低压槽及切变线的共同影响,广东省大部分地方及福建靠近广东一带继9日先后普降大雨到暴雨局部大暴雨后,10日西北部、中部和东南部又普降暴雨,局部大暴雨到特大暴雨。受低压槽持续影响,6日至16日,各地每天都有降雨,大雨到暴雨、局部大暴雨。二、暴雨过程及地区分布5月1317日、6月616日韩江流域主要河流平均降雨量见表一。表一035、036暴雨韩江流域主要河流平均降雨量(单位㎜)汀江石屈河五华水梅江梅潭河韩江干流035暴雨1311.0000001430.924.78.516.712.012.21597.3132.056.0117.996.068.816123.4135.316.0155.071.0118.81740.037.329.036.064.067.0合计302.6329.3109.5325.6243266.8036暴雨670.974.753.339.067.041.273.55.52.04.411.017.285.719.005.004.0911.026.035.312.0111011.619.025.059.314.05.01118.115.0822.48.010.3129.08.55.08.943.029.41337.923.789.025.333.022.81414.115.726.326.412.012.21525.252.323.538.435.039.01615.0019.04.200合计222.0259.4286.4245.3224.0182.11、035暴雨从表一及绘制逐日暴雨等值线图(限于篇幅,这里只给出两场暴雨最大1天的雨量等值线图,见图二及图三),可以发现035暴雨自5月13日开始,主雨区位于汀江一带14日雨量增大,主雨区仍位于汀江一带,但已稍往下游移动,中心雨量72.0㎜(汀江的上杭站)15日雨区集中在汀江、石屈河、梅江,范围大,雨量多,降水量超过100㎜的站有15个,中心雨量214.0㎜(梅江的龙虎站)16日主雨区继续向下游扩大,暴雨中心维持在汀江、石屈河、梅江、韩江一带,是035洪水的主峰雨,降水量超过100㎜的站有21个,其中有9个站超过150㎜,100㎜雨量等值线包围的面积达6800km2,占整个流域集雨面积的22.6,中心雨量243.0㎜(梅江的龙虎站)17日主雨区已移动到韩江下游,最大点雨量101.0㎜(潮安站)。由此可见,035暴雨的特点是(1)主雨区基本稳定。最大1d、3d降水的主雨区在汀江、石屈河、梅江一带(2)暴雨由小到大、由弱到强及先上游后下游。这样的雨型极为不利,易造成暴涨型洪峰。图二5月16日韩江流域雨量等值线图图三6月6日韩江流域雨量等值线图2、036暴雨从逐日雨量等值线图看,本次暴雨过程可以分为四个阶段。第一场暴雨出现在6月6日,该流域普降大雨到暴雨,笼罩范围广,主雨区在韩江上游,暴雨中心位于汀江、石屈河、五华水一带,降水量超过50㎜的站有17个,中心雨量92.0㎜(汀江的上杭站)。第二场阶段6月79日,雨强减弱,雨区缩小,主要在石屈河、五华水、梅江等地。第三阶段1014日,历时5天,雨强增大,雨区范围扩大但较第一场雨小,其中1012日降雨比较均匀,最大1天雨量在13日,中心雨量182.0㎜(五华水的龙母站),就点雨量来说,比6日大但面雨量比6日小。第四阶段1516日,雨区缩小东撤,并往中下游移动,雨强逐步减弱,最大点雨量72.0㎜(15日三河坝站)。三、暴雨比较虽然这两次暴雨总量相差不大,但035暴雨雨强大,主雨区基本稳定而036暴雨历时长,雨强相对035暴雨弱,主雨区前期缩小中期扩大之后又缩小。III、洪水韩江流域控制站潮安水文站洪水水位过程如图四。图四潮安站5、6月份水位过程线一、035洪水过程汀江下游的溪口水文站17日最大流量1540m3/s,在其上游十多公里的的棉花滩水库在这次洪水共蓄水332百万立方米,最大入库流量3110m3/s(17日800)。由于溪口水文站洪峰在17日2230时(1600m3/s),梅江下游的横山水文站洪峰出现在同日的2200时(4760m3/s),两站与汇合点三河坝距离相差不大,且溪口站离汇合点相对近些,可认为两江洪峰在三河坝迭加。之后两站的流量都逐渐减少,1522日两站的流量过程线如图五。潮安站水位自5月15日13时开始起涨,起涨水位7.41m(冻结基面,下同),经过两次起伏上扬后,17日13时30分水位从8.83m一路上涨,18日16时30分到达峰顶水位13.29m,并于13.28m的水位测得7620m3/s的流量,为近10年来的第4位,最大涨率0.34m/h(17日2122时),之后开始退水,至21日11时水位9.45m。图五1522日横山、溪口站流量过程线本次暴雨移动路径与流域汇流方向基本一致,加之雨强大,雨量集中,洪水来势猛。由于汀江的棉花滩水库进行拦蓄水,使得这次洪水主要来自梅江、石屈河。二、036洪水过程溪口水文站在8日800的洪峰(流量875m3/s)过后,流量便一直减少,只在21日2000出现一小高峰(流量587m3/s)。从溪口站的流量过程线可以看出这次汀江的洪水几乎都被棉花滩水库蓄去了。棉花滩水库在这次洪水共蓄水268百万立方米,最大入库流量1500m3/s。横山水文站自5日开始流量起伏上升,在16日1400时洪峰出现,

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