理论教育 洪水遭遇分析在变化环境下的鄱阳湖区

洪水遭遇分析在变化环境下的鄱阳湖区

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:51年系列中,两站的最大洪峰没有发生遭遇。在所有共20次遭遇中,Qm遭遇了2次,过程遭遇以15d为主,共10次;7d洪水过程遭遇共8次;7d、15d均遭遇的有7次;7d遭遇而15d未遭遇的有1次。7d洪水过程遭遇和15d洪水过程遭遇的情况同样如此。洪峰遭遇仅2次,分别是在7月上旬和9月上旬。

洪水遭遇分析在变化环境下的鄱阳湖区

以往研究洪水遭遇问题时,常常仅是研究年最大洪水的遭遇规律,即采用年最大取样方法,鉴于长江干流洪水量级与鄱阳湖洪水量级相差较大,为了充分考虑各层次的洪水遭遇情况,本书对长江干流分别考虑了不同层次的大洪水,鄱阳湖仅考虑最大洪水。在连续的洪峰过程中,仅取其中最大一次洪峰,前后两次取样的时差必须大于流域汇流时间,且在两次洪水过程之间,前次洪水应明显至起涨流量之下或接近汛期平时流量。不同年份的洪水相互独立,这即是所谓的王善序标准(王善序,1999),按照这一标准,共选择188次洪峰。根据控制站的地理位置,考虑洪水传播时间,汉口站至湖口站约300km,洪水传播时间34h,折合1.5d。由于统计日时段的洪水遭遇情况,对于洪水峰值遭遇,先不演算,如采用数理统计方法计算的峰现时间,汉口站比湖口站滞后1d或者2d均认为是遭遇。

1.最大洪峰遭遇

根据1959—2009年51年的流量资料统计,汉口站年最大洪峰出现在每年的5—9月、湖口站年最大洪峰出现在每年的3—10月,两站年最大洪峰在各月的分布次数见表8.5-1。

表8.5-1 汉口站和湖口站年最大洪峰3—10月期间分布

如表8.5-1所示,汉口站年最大洪峰主要出现在6—9月,其中7月最为集中,共31次,占所有年份的60.78%;湖口站年最大洪峰主要出现在4—7月,其中6月最为集中,共23次,占所有年份的45.10%。

两站历年最大洪峰出现时间见图8.5-1,可以看出,鄱阳湖最大洪峰出现日期明显早于长江上游干流,两站的最大洪峰出现时间无明显相应性,最大洪峰基本不同步。绝大部分年湖口站年最大洪峰早于汉口站出现,仅有10年例外,分别是1972年、1974年、1975年、1977年、1979年、1988年、1994年、1996年、1999年和2007年,多是由于湖口站在9月或者10月出现大洪水所致。51年系列中,两站的最大洪峰没有发生遭遇。

图8.5-1 汉口站和湖口站年最大洪峰出现日期分布图

2.最大洪水过程遭遇

虽然在1959—2009年共51年的资料系列中,汉口和湖口两站最大洪峰未曾遭遇,最大洪水过程遭遇了6次,说明两站的最大洪水过程有一定的同步性。遭遇时的洪峰流量见表8.5-2。

表8.5-2 汉口站和湖口站最大洪水遭遇时洪峰流量统计

如表8.5-2所示,汉口站洪峰大于50000m3/s的有3次,分别为1974年、1977年和1995年;湖口站洪峰大于20000m3/s的有2次,分别为1994年和1995年。其中1995年,情况较为危急,同时出现汉口站大于50000m3/s和湖口站大于20000m3/s的情况。

3.遭遇次数

在1959—2009年的资料系列中,汉口站、湖口站最大洪水过程,遭遇了6次,但不同量级的洪水洪峰和过程遭遇共20次,两者之间遭遇次数相对较少。发生遭遇的年份分别为1966年、1974年、1975年、1977年、1978年、1982年、1992年、1994年、1995年、1999年和2002年,共11年。遭遇次数最多的年份2002年,分别发生洪峰遭遇、7d和15d洪水过程遭遇。在所有共20次遭遇中,Qm遭遇了2次,过程遭遇以15d为主,共10次;7d洪水过程遭遇共8次;7d、15d均遭遇的有7次;7d遭遇而15d未遭遇的有1次。

20次洪水遭遇中,汉口站洪峰均较小,最大为1995年的56000m3/s;湖口站大于20000m3/s的有2次,分别为1994年的22300m3/s和1995年的23800m3/s。

4.遭遇时间

汉口和湖口两站的遭遇时间主要出现在5月、6月、7月和9月,见表8.5-3。由表可知,6月、7月发生洪水遭遇的次数较多,分别占到了总遭遇次数的35%和45%。7d洪水过程遭遇和15d洪水过程遭遇的情况同样如此。洪峰遭遇仅2次,分别是在7月上旬和9月上旬。(www.daowen.com)

表8.5-3 汉口、湖口两站的洪水遭遇时间分布

5.洪峰流量

统计了汉口、湖口两站各次遭遇洪水的洪峰流量Qm,并按照汉口站Qm的大小排序,见图8.5-2,两站的Qm分布无明显相应关系,随着汉口站Qm的减小,湖口站的Qm未呈现出减小趋势,而呈随机分布趋势。说明汉口站发生较大洪水时,既可能遭遇湖口的大洪水,也可能遭遇湖口的中小洪水,反之亦然。

图8.5-2 各次洪水遭遇时的汉口站和湖口站洪峰

6.最大七日洪量

统计了汉口站和湖口站的7d洪水过程遭遇的W 7d系列,并按照汉口站的W 7d大小排序,见图8.5-3,可以看出,两江洪水遭遇时,略微呈现相应关系,随着汉口站W 7d的减小,湖口站的W 7d增大,仅1977年和1992年例外。汉口站最大值为321.8亿m3(1974年),最小值为234.4亿m3(1994年);湖口站最大值为131.0亿m3(1994年),最小值为72.8亿m3(1974年)。

图8.5-3 各次洪水遭遇时的汉口站和湖口站7d洪量

7.最大十五日洪量

统计了汉口站和湖口站的15d洪水过程遭遇的W 15d系列,并按照汉口站的W 15d大小排序,见图8.5-4,可以看出,两江洪水遭遇时,W 15d的分布同Qm的分布一样,无明显对应关系,随着汉口站W 7d的减小,湖口站的W 15d并不呈现增大或者减小的趋势。同样说明,汉口站发生较大洪水时,既可能遭遇湖口的大洪水,也可能遭遇湖口的中小洪水,反之亦然。汉口站最大值为696.5亿m3(1995年),最小值为469.4亿m3(1978年);湖口站最大值为262.3亿m3(1995年),最小值为116.59亿m3(1978年)。

图8.5-4 各次洪水遭遇时的汉口站和湖口站15d洪量

8.遭遇程度

如表8.5-4所示,7d洪水过程遭遇时,1999年的情况最为严重,汉口站和湖口站的洪水过程完全重合,此时两站的洪峰分别为47300m3/s和15800m3/s,7d洪量为283.4亿m3和92.97亿m3。重叠天数为5d的情况较多,8次遭遇有5次是此种情况;15d洪水过程遭遇时,1975年和1982年的情况最为严重,汉口站和湖口站的洪水过程完全重合,1975年时,汉口站和湖口站的洪峰分别为43600m3/s和19300m3/s,15d洪量为534.6亿m3和237.2亿m3;1982年时,汉口站、湖口站的洪峰分别为49900m3/s和16200m3/s,15d洪量为566.7亿m3和192.2亿m3

表8.5-4 洪水过程遭遇时的洪水重叠情况

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