南平市暴雨洪水特性与洪水预报（省局交流） - 图文

南平市暴雨洪水特性与洪水预报

周生宏 童纪根 李清生

（福建省南平水文水资源勘测分局，福建 南平353000）

摘 要：阐述南平市暴雨洪水成因和特性，洪水预警报系统的组成与作用,介绍了洪水预报方法，分析影响我市水文预报的主要因素。

关键词：暴雨洪水、成因与特性、预警报系统、洪水预报

1 南平市暴雨洪水成因与特性

二十世纪九十年代以来,闽北暴雨洪水频发,在近八年时间内相继发生了“98.6”、“05.6.23”及今年“6.3”等百年来的前三大洪水,尤其是2005年、2006年连续两年发生特大洪水,是有资料记载以来所罕见的。暴雨洪水的成因是极其复杂的，每次洪水又有个自的成因特点，下面仅从闽北特殊的气候特征、地理位置、流域特性等方面来分析闽北的暴雨洪水。 1.1 气候特征

闽北洪水就暴雨成因而论，主要有梅雨型和台风雨型两种。梅雨型洪水是中纬度天气系统和低纬度天气系统相互作用的结果，主要是由锋面暴雨所形成的，出现时间一般是4～6月。台风雨型洪水是由台风天气系统的暴雨所形成的，出现时间多在7～9月。

我国降水的水汽来源主要依靠西南气流从印度洋输送来，太平洋副高的位置、强度和活动，不仅对西南气流的水汽输送有关，而且还影响着它南侧的东南季风从太平洋向大陆输送来的水汽。同时，西太平洋副高的北侧是沿副高北上的暖湿空气与中纬度南下的冷空气相交绥的地带，往往形成大范围的阴雨天气，是我国大陆地区的重要降水带。南平位于福建省的北部,闽江干流的上游,背靠武夷山脉,面向东南沿海。由于地理位置的关系，每年入春后，西太平洋副高从南向北推进，当脊线近于15-20N时，西风带有短波波动，有利北方冷空气的南下，越过武夷山脉，与副高引导的暖湿气流遭遇，在闽北上空交汇，常形成西南—东北向的锋区雨带，雨区常分布在闽江上游三大支流流域范围内，有时也随系统南压遍及全省。

所以在我市常产生历时长、雨面广的锋面大暴雨，成为我省的高雨区和洪灾集中地，并且暴雨常随洪水向下游移动，迭高下游洪峰。绝大多数洪水是由此类型的暴雨造成的，如1968、1982、1992、1998、2005年及今年的“6.3”大洪水即属此类型。

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1.2 地理特征

在有利的大气环流背景和天气系统条件下，闽北特有的地形对造成闽北持续暴雨的影响不容忽视。南平以上流域倚山面海，在西北面的福建省的最高山脉武夷山，中段有戴云山脉，东南为丘陵，地势由东南向西北呈上升趋势，有利于由海上而来的暖湿气流抬升，产生剧烈的运动。再加上闽北山区山势起伏，错综复杂，特别有利于云团的形成和发展。闽北的特大暴雨正是特殊的闽北地形与有利降水的天气系统综合作用的结果。

闽北洪水峰高、量大除了流域内的强降雨外，还与流域的固有特性有关。全市主要河流有建溪、富屯溪、沙溪及闽江。南平十里庵水文站以上流域面积42320km2，河长333km，流域呈扇形分布，其流域形状系数为0.38，这在全国的各大江河中是少有的。闽北河道坡降大，汇流时间短，从源头到南平汇流时间不足24h；洪水暴涨暴落，破坏性强，具有典型的山区性河流特征。当上游产生大面积降雨时，往往是两溪或三溪同时发洪，形成组合型洪水，形成峰高量大的大洪水。

径流形成过程包括降水过程、流域蓄渗过程、坡地汇流过程、河网汇流等四个过程。流域不同的形状和坡度对坡地汇流和河网汇流两个过程的影响很大。形状系数大，说明流域呈扇形分布各地形成的径流几乎同时到达，会造成各地径流叠加，出现峰高量大的洪水过程线；反之说明流域呈狭长形分布，各地形成的径流先后到达出口断面，因此，洪水过程线比较平缓。坡度越大，汇流速度越快，反之速度越慢。

由于特殊的地理位置、地形地貌、自然环境和气候条件，造成南平市洪涝灾害频繁发生。

各江河水文特征统计表

最大洪峰流量形状系数 模数(m3/s/km2) 0.05 0.02 0.15 0.38 0.05 0.03 0.30 0.85 河流名称 河长 (km) 6300 5500 744 333 流域面积 (km2) 1807199 752443 82068 42320 洪峰流量 (m3/s) 92600 22300 24700 36100 长江 黄河 赣江 南平十里庵

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2 我市洪水预警系统基本情况

WJF-2型水文数据采集仪组成的水文自动测报系统是南平水文水资源勘测分局研制的一种全新水文数据处理系统。目前，已在全省三百多个报汛站和我市各地的县级洪水预警报系统安装使用。报汛站安装WJF-2型水文数据采集仪，每5分钟收集一次数据，自动采集和传输；所有报汛站采用两种数传信道(有线传输，无线GPRS、GSM短信传输)，互为备份，确保水情信息在15分钟内准确可靠地传输到南平水情分中心。

南平水文自动化测报系统包括信息采集系统、水情报汛通信传输系统、计算机网络系统三部分。系统由56个水情报汛站（10个水文站、8个水位站、38个雨量站）、1个中心站组成，中心站设在南平水情信息分中心。另外还有大中型水库报汛站16个、县级洪水预警报系统站点48个，形成有近120个站点、基本覆盖全市的水情自动化测报系统，基本满足我市较大河流洪水预报的需要。

系统已初步建成了连接水文测站、县市防办和省水文局、省防办、省预警中心的水文数据传输网络。南平水情自动化测报系统可通过X.25专线向省水文局或邻近水情分中心传递雨水情报文信息；根据需要可通过GPRS及internet网向省防汛办、县、市防汛办等有关部门转发数据，实现数据共享。

分中心实现数据标准化管理体系，能对所有水情数据进行规范化处理、存储和转发，建立水情数据库，为水情信息查询服务；提高洪水预报精度，增长预见期，为防汛抗旱提供可靠科学的决策依据，具有显著的社会效益和经济效益，对防汛减灾有重大的意义。

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水情自动化测报系统建设和完善，已经在各次暴雨洪水中特别是“2005.6.23”和

“2006.6.7”大洪水中发挥了重要作用。例如，顺昌、建瓯两县市十分重视县级预警系统建设，在一期站点的基础上扩充建设二期站点。“2005.6.23”和“2006.6.7”大暴雨过程主雨区正好在这两县市，该系统测到了主雨区的特大暴雨，对我市洪水预报和当地防洪救灾起到了十分重要的作用。又如，浦城县石陂站2006年6月17日凌晨遭特大暴雨袭击，最大一小时降雨56mm、3小时降雨120mm，致使山洪暴发，由于预警及时，为防抗山洪灾害赢得了宝贵的时间，减少了人民生命财产损失。

3 我市洪水预报基本情况

水文预报是根据前期和现时已出现的水文、气象等要素（降雨、水位、流量），对下游河道洪水的发生和变化过程作出定量、定时的预测。其主要预报项目有最高洪峰水位或流量、洪峰出现时间、洪水总量等。洪水预报按预见期的长短，分为中长期预报和短期预报。目前的中长期预报只能对汛期降水、水情趋势进行分析展望，其结果只供防汛部门和有关领导参考。现行的短期洪水预报方法大多应用经验相关方法或根据暴雨径流形成原理，分析计算其产流和汇流过程的降雨径流预报方法等，短期洪水预报预见期短，但其结果较准确。

短期水文预报首先是定时收集流域内多个水文、水位、雨量站点的信息，经数据整理以后，经预报人员或预报程序计算，再分析、会商，必要时向领导汇报，然后由防汛指挥部门向社会公众发布。为了及时了解掌握河道洪水的变化过程，现在水文部门都采用洪水过程预报，即从降雨开始就跟踪预报整个洪水过程。所以，每做一次预报，都是从各条溪（各支流）最上游的水文站开始预报，逐级往下游推算，最终得出下游南平的预报结果。由于上游雨水情是随时变化的，影响预报的因素多，预报时不但要考虑当前的水文情况，还要考虑未来的变化，考虑上游几个大中型水库泄流情况，为准确掌握预报信息，水情预报人员要及时与省、市防汛指挥部、省水文局联系，与上下游的池潭、安砂、沙溪口、水口水库调度人员联系，与各水文站预报人员会商。每当上游水情变化时，都要及时反应，对整个洪水过程进行跟踪预报。

南平水文局实行全年24小时值班制度，实时密切监视雨情、水情，当辖区内出现暴雨时，立即打印雨情通报，传真有关部门，并根据降雨强度、降雨量，初步分析其影响，作必要的附注说明，如对可能产生地质灾害的情况作出提醒说明。随后及时根据降雨量作出洪水预估报。如：预估哪些站将超过或接近警戒水位，使有关部门对暴雨将产生的影响在第一时间有一个初步的概念。随着雨情、水情、水库调度情况的变化发展，及时作出各次洪水预报。并根据洪水量级及分布情况及时发布洪水预报、洪水警报、洪水紧急警报、洪水特急警报等。

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有关部门和群众应注意的几个问题： ①水文预报是实时修正的过程。 ②洪水往往是由多个次暴雨形成的。 ③预见期是受降雨时空分布制约。

④水文预报是在已出现的暴雨资料的基础上得出。 ⑤建议加强防洪宣传，提高大家的防洪意识。

4 影响洪水预报的主要因素

影响水文预报的因素很多，流域下垫面情况、降雨量的大小、降雨分布情况、降雨强度等以及干支流洪水组合情况、水库洪水调度情况，影响因素不同下游河道出流情况也完全不同。举个很简单的例子，一杯水分别倒在倾斜的玻璃板和海绵垫子上，它们的出流肯定是不一样的；这杯水倒多少、倒在板上的位置（相当于河流的上游、中游、下游），或倒水时是慢慢倒还是快快倒，它们的出流肯定也是不一样的。所以，水文预报要准确无误，除了掌握上游河道雨水情外，还必须掌握上下游之间的区间降雨量大小和降雨强度，如果上游流域降雨后所产水量已经汇入河道并向下游河段传播，此时区间降雨量大，则直接叠加到洪水中，形成更大的洪水。这类在附近地区出现的强降雨，从降雨开始并汇流到河道内仅4～5小时，

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