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太湖洪水

2020-04-09 21:01

太湖流域属亚热带季风气候区,年平均气温15~16°C,无霜期约230 d,流域平均年降雨量1 120 mm。雨量自东北向西南渐增,西南部天目山区为流域的暴雨中心,平均年雨量达1 800 mm。全年有3个明显的雨季:4~5月的春雨,6~7月的梅雨,8~9月的台风雨。6~8月雨量最多,约占年雨量的35%~40%,是流域的主汛期。

洪水成因

太湖流域的洪水由降雨形成。造成洪水的降雨主要有梅雨和台风雨2类。梅雨范围广、历时长、总量大,是本区水资源的主要来源,可酿成流域性洪水。台风雨多发生于太湖下游地区,一般范围较小、历时短,但强度大,并常伴有8~10级以上大风,易造成局部地区的严重灾害。

梅雨天气是长江中下游两岸的一种特殊气候现象。每年春末夏初,受大气环流季节调整的影响,这一地区出现一段阴雨天气,期间相对湿度大、日照少、地面风力小、雨量丰沛、暴雨频繁。此时正值江南梅子成熟,故称“梅雨”。正常入梅时间为6月中旬后期,出梅在7月上旬前期,平均梅雨期约20 d左右,梅雨量约200 mm。梅雨期长短和雨量大小很不稳定,如果梅雨期特别长,相应梅雨量丰沛,就可能造成流域性洪涝。例如1954、1991、1999年的梅雨期就分别长达62、55、43 d。梅雨量的地区分布也不均匀,1991和1999年两次创太湖历史高水位,其暴雨中心分别在太湖的北部和南部。

洪水特性

流域大部地区地势平坦,对水位变化十分敏感,1 m内的水位变化包括了丰、平、枯3种水情。以太湖为例,2.8 m以下为太湖的偏枯水位,而3.5 m则是太湖的防洪警戒水位(吴淞高程,镇江基面,下同)。

太湖流域除西部茅山山区和西南部天目山区外均为平原。平原面积占流域面积的5/6,其间河网、湖泊密布,调蓄能力相对较强;平原地势平坦,水面比降小,加之下游沿长江和杭州湾受潮汐顶托,排水不畅,流域暴雨所形成的洪水,消涨历时均较长。以太湖为例,水位日涨幅0.2~0.3 m已属少见;日退水0.05 m以上,更为难得。地区局部暴雨引起的洪涝,其消涨特性主要取决于当地的河湖水面率和排水条件。

据实测雨洪资料分析,流域30 d面雨量超过400 mm,或60 d面雨量超过600 mm时,将引起流域较大洪涝,太湖高水位的持续时间会长达1~3个月。例如1991年流域30 d面雨量为491 mm,其中北部地区达到670~700 mm;1999年流域30 d面雨量为609 mm,其中南部地区达到650~750 mm,均引起了流域大洪水。

太湖流域平原河网发育,暴雨中心的降水迅速向四周扩散;流域范围较小,大体属同一雨区,因此除山丘区外,洪水演进现象不明显,洪涝界限不清,往往邻区洪水和当地涝水叠加造成灾害性水情。

太湖流域已经形成比较完善的防洪工程体系,太湖洪水的蓄泄以及洪水的走向受工程调度的影响程度很高,科学的防汛调度在太湖流域显得尤为重要。

典型洪水

1954年洪水

从6月1日入梅,到8月2日出梅,梅雨期长达62 d,为20世纪之最。降雨从5月5日持续到8月1日,雨强不大,但总量大,酿成全流域的洪涝灾害。降雨量的空间分布自东北向西南递增。流域面平均最大90 d降雨量891 mm,约相当于50年一遇;东北部沿长江约15年一遇;西南部杭嘉湖区和浙西山区则超过百年一遇。由于降雨的时间分布较均匀,很难看出有集中降雨期,流域最大60、45、30 d降雨量分别不足20、10、5年一遇。7月25日,太湖水位达到了超历史的最高水位4.65 m。当年太湖超警戒水位3.5 m天数达133 d,超4.00 m天数达102 d。

1991年洪水

梅雨开始特别早,从5月19日入梅,到7月13日出梅,历时达55 d,流域面平均梅雨总量660 mm,是常年的3倍。汛期(5~9月)流域面平均雨量989 mm,是常年的1.3倍。

导致流域洪涝的主要是2次强降雨过程。6月11~17日第1场暴雨,全流域面平均降雨量226 mm。6月30日~7月13日第2场暴雨,全流域面平均降雨量300 mm,流域北部平均降雨量超过350 mm。两场暴雨的中心均落在太湖上游湖西金坛一带。最大1d降雨发生在7月1日,暴雨中心金坛1d降雨量达554 mm,丹阳达500 mm,为百年罕见。

由于降雨空间分布不均匀,流域各地区降雨量重现期各不相同。全流域面平均最大90 d降雨量约30年一遇,略小于1954年;最大30 d和最大60 d降雨量约50年一遇,高于1954年。暴雨中心的湖西地区最大90、60、30 d降雨量均超过百年一遇。

太湖水位6月23日出现第1次峰值4.27 m;7月15日达到4.78 m的超历史最高水位。7月17日起太湖水位开始回落,8月7日水位降至4.04 m,期间基本无雨,但水位平均每天仅回落0.034 m。太湖水位超过警戒水位3.50 m的天数达81 d。各地区最高水位重现期的高低分布与降雨量的空间分布基本一致,超过历史最高水位的测站,除太湖外,都集中在湖西区和武澄锡虞区暴雨中心地带。

1999年洪水

6月7日提早入梅,迟至7月20日出梅,历时43 d,流域面平均梅雨总量670 mm,是常年的3倍多;汛期(5~9月)流域面平均雨量达1 183 mm,是常年的1.6倍,超过了多年平均年降雨量,致使流域发生了20世纪最大洪水。

1999年梅雨主要有3次降雨过程。6月7~10日第1场降雨,流域面平均雨量达175 mm。15~17日第2场降雨,面平均雨量为62 mm。6月23日~7月2日第3场降雨是造成流域性洪灾的关键,面平均雨量高达368 mm。雨量等值线图显示,这场降雨从西南到东北横贯流域中部,覆盖流域40%以上的区域,雨量都超过了400 mm。其后的梅雨多为雷阵雨天气,仍有全流域短期大到暴雨。梅雨期降雨量最大处位于太湖上游浙江长兴的访贤至江苏宜兴的大浦口一带,总量达1 000 mm以上。流域面平均最大7、15、30、45、60、90 d雨量均超过历史暴雨实测最大值,均接近或超过了百年一遇。流域降雨空间分布南部大于北部,浙西区、湖区、杭嘉湖区和浦东、浦西区明显大于湖西区和武澄锡区。

1999年汛初(5月1日)太湖平均水位3.11 m,较常年偏高。由于适时的流域调度和汛前期雨量不大,6月7日入梅时太湖水位仅3.07 m,比1954年(3.99 m)、1991年(3.36 m)同期水位分别低0.91、0.28 m。第2场降雨后太湖水位上涨至3.79 m。第3场强降雨导致太湖水位继续猛涨。6月30日15时达4.65 m,平1954年最高水位。7月1日08时达4.79 m,平1991年历史最高水位。7月2日雨停后,水位继续上涨,7月8日10时达到最高水位5.08 m,超过1991年历史最高水位0.29 m。5.00 m以上水位一直维持到7月12日。直到8月20日太湖水位方降至4.20 m,这已是梅雨期结束的一个月之后。

流域下游受前两场降雨影响,6月19日前后河网普遍超过警戒水位。受第3场降雨影响,7月1~3日地区河网先后达到最高水位,杭嘉湖、苏州南部和上海西部等地区河网水位普遍超过历史最高值;流域上游平原河网水位受太湖高水位顶托也长时间居高不下。

作为地区局部暴雨洪水的典型,还有武澄锡虞区、阳澄淀泖区、杭嘉湖区1962年的台风暴雨,浙西区1963年的台风暴雨,太湖区、阳澄淀泖区、浦东浦西区1957年的梅雨,湖西区1969年的梅雨等,都造成这些地区较严重的洪涝灾害。

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