浔江及北流河藤县城区河段洪水分析

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[摘要]通过对浔江藤县城区河段的洪水特性，成因及和北流河的遭遇情况进行分析，进而推求浔江及北流河藤县城区洪水，并分析浔江沿江洪水归槽对城区洪水的影响，求得考虑归槽及长洲水利枢纽回水影响后的浔江水位流量关系，同时分析上游梯级水库对浔江藤县城区河段洪水的影响，为藤县城区防洪提供依据。

[关键词]浔江；北流河；洪水；遭遇；归槽；水位流量

1概况

1.1流域概况

藤县位于珠江流域西江水系的浔江下游。西江的主源为南盘江，于黔、桂两省交界的蔗得村与北盘江汇合后称红水河，红水河自西北向东南流，在象州县三江口与格外江汇合后称黔江，自西北向东南流，至桂平与郁江汇合后称浔江，浔江在藤县城区处有支流北流河汇入，浔江自西向东流至梧州与桂江汇合后始称西江。西江浔江以上流域主要河道特征见表1-1。

1.2 水文气象

藤县位于珠江流域西江水系的浔江下游，地处亚热带，属湿润季风气候，主要特征是高温多雨；夏暖冬凉，夏长冬短；夏湿冬干，雨热同季。洪汛期盛吹偏南风，是大范围暴雨的主要季节，主要的暴雨天气系统是：锋面（静止峰、切变线）系统，多发生在5-7月，热带气旋（台风）系统，一般发生在6-9月。

根据藤县水位站降雨量资料统计，多年平均降雨量1417.6mm，最大年降雨量2216.8mm（1959年），最小年降雨量855.1mm（1989年）。降雨量年内分配极不均匀，汛期4月至8月降雨量占年平均降雨量的69.84%。年最大24小时降雨量多年平均为111.2mm，实测最大24小时降雨量214.9mm（1985年）。

藤县属于亚热带季风气候，多年平均气温21℃，实测极端最高气温39℃（1979年7月29日），实测极端最低气温-4.1℃（1963年1月25日），年最高气温多出现在7、8月，年平均无霜期322天。最大风速25.5m/s（1978年7月27日）。

根据藤县水位站实测资料，年最高水位30.31m，出现于2005年6月23日，实测最低水位8.64m，出现于1993年4月6日，水位变幅达20.80m。多年平均特征值统计见表1-2。

2 洪水成因及特点

2.1 洪水特性

浔江洪水主要由流域内的暴雨所形成，其年最大洪水的季节分布与流域暴雨的季节分布一致，有明显的季节性。在春末夏初，主要是由于北方冷空气南下影响，多为锋面雨；在夏末秋冬，主要受南海海洋及太平洋台风影响，为台风雨。较大暴雨多出现于汛期5~10月间，大暴雨则多发生在6~8月，流域的洪水特点是峰高、量大、历时长，洪水过程多呈现多峰形态。

根据藤县水位站历年实测资料统计，藤县水位站6至7月出现最高洪水位机率为70.0%，见表2-1。

2.2 洪水成因

郁江、浔江、西江的洪水均为暴雨所形成，其年最大洪水的季节分布与流域暴雨的季节分布一致，桂东北最大洪水发生的季节最早，桂西南年最大洪水发生的季节最迟，从桂东北向桂东南按季节时序延展，约相差2个月。浔江在西江水系中游的平原区，浔江两岸及郁江中下游是广西水灾的重灾区。浔江的洪水来源以黔江来水为主，多年平均径流量武宣站占总径流量的72.5%，大湟江口站的洪峰流量在大于25000m3/s的24场洪水中，黔江来水量平均占82.8%，最大达96.7%，最小为70.5%，这是由于黔江、郁江河系较大洪水的主要暴雨天气系统类型不同，两江较大洪水不易遭遇。在24场洪水中，贵港站洪峰流量超过10000m3/s的仅有1974年7月27日的一场洪水，而在6000m3/s以下的占59%，因此，浔江较大洪水过程与黔江洪水基本相应，郁江洪水只起推波助澜作用。黔江武宣站～大湟江口站洪峰的传播时间平均为12h，而在24场洪水中洪峰出现的时间差平均为20h，最长57h，最短8h，原因是由于黔江对郁江的干扰所致。而贵港站来水量的比重，与洪峰传播时间的变化趋势呈负相关，平均传播时间大致有两种情况，一是黔江来水量较大，倒灌郁江，倒灌量主要是黔江峰前洪水量，大湟江口站的洪峰出现时间则推迟，传播时间长，如1976年7月大洪水传播时间达57h；二是郁江来水量稍大，黔江洪水对郁江干扰较小，则传播时间较短，一般为9～15h。

浔江水位和年最高水位的年际变幅，分别为18.93m和11.04m，且反映较高洪水位发生较频繁，最大流量与多年平均年最大流量的倍比为1.7；洪水过程较缓慢，峰形较胖，涨洪历时一般4～7天，洪峰持续时间一般在10h以上，淹没历时较长。自1994年发生大洪水以来，1996、1998、2005年相继出现超过4000m3/s的洪水。从洪峰流量年际变化趋势看，洪峰均值有逐渐增大之势。

造成藤县城区洪水灾害的主要是浔江，北流河只是参与造峰，浔江在藤县以上的集雨面积达30.5万km2，多年平均径流量1925亿m3。浔江洪水多发生在5～8月间，9月偶有发生，据藤县水位站实测资料：最大洪峰流量45900m3/s（不包括北流河流量），水位上升速度最快达0.2m/h以上，24小时最大涨幅达4～5m，洪水历时约8～15天m，由此可见浔江洪水具有峰高、量大、涨势猛、历时长的特点。

3 设计洪水

3.1 浔江设计洪水

浔江北流河汇合口上游1500m处设有藤县水位站，该站自1951年11月建站观测，控制集雨面积296686km2。观测项目有：流量（1953年和1954年）、水位（1952年至今）、降雨量等。

采用藤县水位站1964～2008年实测洪峰系列（由藤县水位站年最高洪水位通过查水位~流量关系曲线求得），进行频率计算，均值为30508m3/s，经P-Ⅲ型理论曲线配线，多年平均洪峰流量30508m3/s，Cv=0.25，Cs=3.0Cv，成果见表3-1，图3-1。

《南宁至梧州控制站点设计洪水》中广西水文水资源局对郁江、浔江河道（南宁至梧州）洪水进行了分析研究，分析得浔江藤县城区河段洪水成果见表3-1。

梧州水利电力设计院编制的《藤县城区防洪排涝河西堤工程初步设计》也对藤县城区浔江河段洪水进行了分析计算，成果见表3-1。

3.2 归槽洪水

郁江下游及浔江两岸各县市自1956年开始修筑堤防，并逐年加高加固，特别是1994年大洪水以后，沿江各地防洪堤的建设达到前所未有的规模。在减免沿江两岸洪水威胁的同时，新的工情也改变了原天然的洪水汇流特性，使河道对洪水的槽蓄能力减弱，“98.6”洪水期间，沿江堤防溃缺很少，洪水已局部归槽，武宣洪峰流量37600m3/s，接近10年一遇，大湟江口洪峰流量（已加甘王分水流量）44700m3/s，超30年一遇，藤县水位站洪峰流量49018m3/s，超50年一遇，而梧州水文站洪峰流量52900m3/s，超100年一遇，在各控制站区间加入并不突出情况下，沿岸洪水归槽也是一个原因。根据浔江两岸的堤防规划标准为10年一遇～20年一遇，少数城镇的堤防标准为50年一遇，加上堤顶超高，堤顶高程相当于50年一遇～100年一遇的实测洪水位，因此，对于10年一遇一下洪水采用全归槽，其余为部分归槽考虑，分析得藤县水位站归槽设计洪水成果见表3-2。

表3-2 藤县水位站归槽洪水成果表

项目 频 率 （%）

1 2 5 10 20

流量（m3/s） 50702 47874 44370 40902 37026

3.3 上游梯级水库对浔江藤县城区洪水影响分析

根据《珠江流域综合利用规划报告》，在西江支流南盘江上布置天山桥一级、天山桥二级、平班梯级，在干流上布置龙滩、岩滩、大化、百龙滩、恶滩、桥巩、大藤峡、长洲等梯级，这些水利梯级工程对西江中下游能起到蓄洪削峰作用，这些梯级中，特别是龙滩梯级，具有蓄能、调节、补偿作用的龙头水库和战略性骨干工程。

龙滩水库正常蓄水位拟近期按375m建设，远期提高到400m运行，水库水位为375m和400m时库容分别达到162亿m3和273亿m3，水库以发电为主，同时承担下游的防洪任务，主要是调蓄洪水河上游流域洪水。龙滩水库防洪调度方式拟定为：

①在梧州站涨水期，龙滩水库控制下泄流量不大于6000m3/s，当其继续涨水超过25000m3/s时，龙滩水库泄量不超过4000m3/s。

②在梧州站退水期，当其流量在42000m3/s以上时，龙滩水库仍按不大于4000 m3/s下泄，如梧州流量小于42000 m3/s，则龙滩按入库流量泄水，

③当龙滩水库蓄水至防洪高水位后，龙滩水库入库流量泄水。

由调洪计算可知，经过龙滩水库的调洪作用，对于1994年时的洪水，可将梧州站100年一遇的洪峰流量51700 m3/s削减至49120 m3/s，相当于55年一遇洪水，50年一遇洪峰流量48500 m3/s削减到46300 m3/s，相当于29年一遇洪水。对于20年一遇及一下级别洪水，龙滩水库的调洪作用虽然不是很大，但仍有一定的调蓄作用，可见考虑上游梯级的调节后，藤县城区浔江河段的防洪能力将提高。

3.4 北流河设计洪水

北流河发源于北流市平政镇上梯村的石城猫，流经北流、容县，从象棋镇富祝村青草洲头流入藤县境内，经象棋、金鸡、潭东，在藤城汇入浔江，北流河是浔江支流，干流全长273km，流域面积为9454km2，藤县城区上游有金鸡水文站，控制集雨面积8720 km2。本次设计收集到金鸡水文站1964年～2008年实测洪水资料，并考虑1915年历史洪水。

北流河金鸡河段在1915年发生过特大历史洪水，文献记载“民国四年（1915年）五月末，藤县剑江，绣江（北流河）均大水，比民国三年大水高尺许，浸到古藤州牌坊，民房倾塌，早稻被淹，灾情严重。”根据《广西区调查历史洪水整编成果》，1959年广西水文总站曾进行过调查，调查结果1915年洪水相应金鸡站历史洪水位37.80m，流量为8100m3/s，历史洪水重现期是通过调查资料分析确定。根据《广西区调查历史洪水整编成果》及藤县县志、水利志历史洪水资料记载，1915年洪水重现期定为100年。

根据金鸡水文站1964年～2008年实测洪水资料加入1915年历史洪水后进行频率计算，得金鸡水文站洪峰流量均值为3019.4m3/s，Cv=0.52。再经P-Ⅲ型理论曲线配线，其多年平均洪峰流量3020m3/s，Cv=0.52，Cs=3.0Cv。成果见图3-2及表3-3。

北流河河口的设计洪峰流量按北流河集雨面积与金鸡水文站集雨面积比0.667次方移用，金鸡水文站和北流河河口的设计洪水成果见下表3-3。

3.5 浔江洪水和北流河洪水遭遇情况

浔江藤县水位站控制集水面积296686km2。北流河流域面积为9454km2，两河流域面积相差很大，两河较大洪水的主要暴雨天气系统类型不同，洪水不易遭遇。从藤县水位站和金鸡水文站历年实测资料分析，两河较大洪水同时遭遇的情况很少，其相关系数仅为0.35，藤县水位站和金鸡水文站洪峰流量相关情况见下图3-3。如1968年浔江洪水藤县水位站最高洪水位达27.02m；1976年浔江洪水藤县水位站最高洪水位达27.45m，均达到甚至超过10年一遇洪水，而金鸡水文站洪水分别为706m3/s，204m3/s，比2年一遇洪水2830 m3/s小很多。又如1967年北流河洪水金鸡水文站最大洪峰流量6710m3/s，1970年北流河洪水金鸡水文站最大洪峰流量6830m3/s，均超过20年一遇洪水，而藤县水位站最高洪水位仅17.6m、19.7m，比藤县水位站2年一遇洪水位23.74m低很多。

可见浔江和北流河较大洪水同时遭遇的情况很少，造成藤县城区洪水灾害的主要是浔江，北流河只是参与造峰。

4 水位流量关系

藤县水位站为水位观测站，只在1953年、1954年实测有流量资料，其余年份没有实测洪峰流量资料，因此根据藤县水位站实测的1953年、1954年水位和流量，点绘水位流量关系曲线，从1953、1954年藤县水位站实测洪峰流量资料结合金鸡水文站同期流量分析，点绘水位流量关系曲线所取藤县水位站资料时段，藤县水位站水位几乎不受北流河洪水顶托，可以认为该水位流量关系是合理的，考虑1994年大洪水以后，沿江各地建设防洪堤，洪水归槽，同时2007年10月长洲开始蓄水，长洲枢纽正常水位20.6m，汛期限制水位18.6m，考虑洪水归槽及藤县城区受长洲回水影响后浔江藤县城区河段水位流量成果见表4-1。

5 结语

藤县城区位于浔江和北流河汇合处，两河较大洪水同时遭遇的情况很少，造成藤县城区洪水灾害的主要是浔江，北流河只是参与造峰。

浔江上游沿江建堤后，洪水归槽及受长洲水利枢纽回水影响，藤县城区河段洪水位抬高，同时上游梯级水库对浔江藤县城区河段洪水有蓄洪削峰作用，经上游梯级的调节后，藤县城区浔江河段的防洪能力将提高。

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