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洪(潮)水顶托对诸暨浦阳江洪水位影响浅析

 沈吉莹

(诸暨市水文站)

 

摘要:浦阳江是钱塘江流域的一条重要支流,自南而北贯穿诸暨全境,浦阳江洪水时,若遇下游大潮或洪水顶托,则洪水宣泄不畅,极易在诸暨城关~湄池一带附近造成洪水停滞,酿成洪灾,浦阳江是全省的防汛重点河流之一。本文通过对湄池潮位站潮夕变化和多场历史洪水资料的整理,借阅相关资料,浅析洪(潮)水顶托对诸暨浦阳江高水位的影响。为现代浦阳江治理及古代浦阳江改道研究提供了水文参考数据。 

一、基本情况

浦阳江是钱塘江流域的一条重要支流,干流全长150km,流域面积3452km2,其中诸暨境内主流长67.6km,流域面积2183.9km2。浦阳江干流安华以上为上游,湄池以下为下游,下游易受杭州湾潮汐和钱塘江洪水顶托影响。浦阳江在小砾山注入钱塘江,此处已属钱塘江河口段,潮汐影响显著,大潮期对湄池河段洪水位顶托明显。在浦阳江洪水时,往往还会遇上富春江同时发生洪水,这时又会顶托浦阳江洪水(诸暨城关以下河段),宣泄受阻,水位壅涨抬高。所以,浦阳江洪水时,若遇下游大潮或洪水顶托,则洪水宣泄不畅,极易在诸暨城关~湄池一带附近造成洪水停滞,易酿成重灾。

二、下游潮汐及富春江洪水顶托因子

浦阳江洪水位既受上游径流影响,又受富春江洪水(潮水)的顶托,影响因素比较复杂,其中下游顶托是个重要的影响因子。上世纪90年代以来,富春江对湄池站的影响呈现增强趋势,例如:最近发生两次“19970709”、“20110616”洪水,因富春江高水顶托,湄池站分别出现了历史最高和第二高水位。

(一)潮汐

浦阳江下游是感潮河段,潮汐在西江可上溯到王家堰,东江至讨饭堰,枫桥江至骆家桥,凰桐江至山环。境内潮汐属不正规半日潮,一天中发生两次高潮,两次低潮,其相邻高(低)潮位不等。洪水期潮形消失,每月潮形呈双峰型,大潮出现在农历初二和十七左右,小潮在初八和廿三,一年中7、8月为大潮汛期。

湄池站为诸暨境内唯一的潮位站,该站潮夕现象明显,据1953年至2012年60年资料统计,涨潮最大潮差1.55m,发生在1962年8月3日,落潮最大潮差1.67m,发生在1954年8月17日;最高水位10.48m,发生在1997年,最低水位1.80m,发生在1955年。

(二)富春江

富春江为钱塘江上游,兰江、新安江分别为钱塘江的南源和北源,南、北两源在建德梅城汇合后下行至浦阳江口东江嘴的河段称富春江,下起富阳,上至淳安县,其中梅城至桐庐分水江口的河段又称桐江。富春江以上流域面积3.8万km2。

三、水文特性及典型洪水分析

(一)水文特性

诸暨站是浦阳江主要的径流控制站,集雨面积1719km2,多年平均流量为38.5m3/s,多年平均径流量为12.14亿m3。实测最大流量1490m3/s(56年,不计高湖分洪流量),最高水位14.87m(吴淞基面,85水位13.01m,56年)。至2014年诸暨站超危急水位14.00m(吴淞基面,85水位12.14m)的洪水有15年16次,发生频率3至4年一次,其中20世纪50年代6次,60年代3次,70年代3次,90年代3次,2011年1次。

湄池站至2014年超过危急水位8.66m(85水位)的洪水发生23年,1997年10.48m(85水位)达历史之最,近几年(2010年-2015年)每年均发生超过危急水位的洪水。

枫桥江枫桥站最大调查流量为677m3/s(1956年“8.1”台风洪水),最大实测流量420m3/s(2012年“海葵”台风),最高水位12.55m(85水位)。多年平均流量2.43m3/s,多年平均径流量0.7210亿m3

(二)典型洪水

90年代以来较大洪水统计

(三)典型洪水分析

1、诸暨高水位主要是由洪峰流量引起的。

例如诸暨站高水位排名前三的洪水场次为1956年"8.1"洪水、1962年"9.6”洪水以及1977年“6.16”洪水,与此对应的洪峰流量为1490m3/s、1370m3/s和1300m3/s,最高水位(吴淞)分别为14.87m、14.83m、14.83m。

2、下游潮汐及富春江洪水是引起浦阳江高水位的重要因子。

例如:1997年“7.9”洪水和1997年“8.19”台风洪水,洪峰流量同为1150m3/s,但是诸暨站水位相差0.95m;再者:2013年“4.30”洪水与“6.28”洪水,洪峰流量小对应的洪水位反而高(见附表)。

3、富春江洪水顶托程度分析

分析90年代以来的这几场典型洪水,从富春江电厂或钱塘江之江站同期最大流量与诸暨站洪峰流量的对比关系看,初步得出若之江站流量(富春江与浦阳江汇合后钱塘江的潮流量)与诸暨站流量比达12倍以上,则考虑下游严重顶托,若比值在7倍以下,则影响不明显,7-12倍之间,考虑一般顶托。目前关于严重顶托与畅流洪水情况分析主要参考97年的“7.9”洪水与11号台风洪水,若严重顶托时,诸暨站达警戒水位(吴淞12.50m)在680个流量左右,同步之江站流量达8000以上,故之江站5000个流量以下,对诸暨站无明显影响,5000—8000个流量对诸暨站高水位顶托影响相对较小,8000个流量以上则要结合诸暨站的流量来分析具体影响程度(可参考2013年“6.28”洪水)。

4、潮水影响

①对湄池站影响。湄池站潮汐比较明显,若湄池站洪峰出现阶段刚好叠加涨潮阶段(湄池站平均涨潮历时约2小时),特别是大潮汛时期,则对抬高湄池站洪峰水位并延长高水位持续时间会更加明显。如2011年“6.16”洪水,湄池站该年5月17日(农历415)3:51-5:58涨潮潮差为0.43米,历时约2小时,6月16日5-7时湄池站水位上涨较明显,2小时增加0.28米,与上月潮汛较吻合。总之对湄池站的洪水位影响程度与涨落潮过程和洪水过程叠加有关。

②对诸暨站影响。非洪水期,因诸暨站下游水利工程的影响,潮汐在西江可上溯到王家堰,东江至讨饭堰,对诸暨站影响不大。洪水期受潮水顶托影响会延长高水持续时间并滞后峰现时间,但对诸暨站高水位的影响程度主要还是以富春江洪水为主,可通过参考之江站流量分析顶托程度(之江站位于三江口下游约3.5公里处)。

5、洪(潮)影响表现

①水位:通过97年两场洪水分析,严重顶托及河道畅流两种情况,诸暨站的同级洪峰流量(一般考虑较大流量级,如700个流量以上)对应水位差在0.90米左右,即同一洪峰流量(>700m3/s)相对应洪水位下游严重顶托比正常畅流高出约0.90米,但具体要结合实时水雨情及洪水调度实况来分析。

②流速:分析1997年“7.9”洪水与1997年8月11号台风洪水,同一流量级对应流速严重顶托相比畅流时偏小10%左右。

③诸湄洪水传播时间及洪峰水位差:诸暨站—湄池站洪水传播时间一般在6小时左右,但每一场洪水因实时雨情、工情的不同,两站洪峰出现时间差也较难确定(详见附表),从附表分析两站峰现时间差多集中在4-5小时,洪水位差为2.0—2.7米。但因顶托程度的差异会出现不同情况,若顶托严重,则洪水位差值变小(2.0-2.3米),峰现时间差变小,有时甚至会同步出现洪峰。

四、结语

洪(潮)水顶托是浦阳江高水位的重要影响因子,对此影响进行研究分析,科学谋划相应的对策措施,提前预警、科学调度,最大程度地减轻诸暨市防汛压力,对于诸暨市防洪安全具有重要的现实意义。

本次结论仅是对几场典型洪水的经验分析,随着流域综合开发或人类活动的影响,加之气候的复杂多变,水文要素也会产生新的变化,若要分析不同因素可能导致的富春江洪水情况及定量分析对浦阳江的影响,则必须专业、系统地加以科学研究。

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