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防城河流域暴雨洪水特征及防洪减灾对策初探
2020-03-06 | 阅:  转:  |  分享 
  
防城河流域暴雨洪水特征及防洪减灾对策初探

李存朗1,陈润东2

(1.广西防城港市水利局,广西防城港市538001;2.广西防汛抗旱指挥部办公室,广西南宁520023)



[摘要]防城河流域属中小流域,上游位于十万大山暴雨中心区,河床坡降较陡,具有典型的山区河流特性;下游为感潮河段,潮汐河流特征较明显,流域洪水特性比较复杂。本文对防城河流域的洪水成因和特征进行了分析,并提出相应防洪对策。

[关键词]流域;防洪;减灾;对策





1流域概况

防城河流域位于防城港市防城区境内,流域面积810km2,干流总长90km,发源于十万大山南麓的扶隆乡,流经扶隆、那勤、大录、华石、防城等乡镇后从针鱼岭注入北部湾,主要支流有老屋江、西江河、电六江、大录江、华石江、龙头江和大王江,多年平均径流量为17.86亿m3。防城河平均河床坡降为1.86‰,上游河段具有典型的山区河流特性,但从防城镇木头滩拦河坝到出海口河段由于受到海洋动力因素的影响,潮汐河流特征较明显,流域洪水特性比较复杂。防城河流域地处低纬度,热带气旋活动频繁,雨量充沛,是广西最大的暴雨中心区,多年平均降雨量为3237.5mm,年最大降雨量达5005.8mm,但降雨量时空分布不均,洪涝灾害频繁发生,防洪任务相当艰巨。

2流域历史洪水

1950年至2001年,防城河流域共发生18场5年一遇以上洪水,最大的是1960年,其次是1967、2001和1986年,其中1960、1967年洪水略大于20年一遇;2001年洪水接近20年一遇;1986年洪水为10~20年一遇;其余14场洪水均在5~10年一遇。4场10年一遇以上洪水都是由于全流域普降特大暴雨造成,相应流域平均降雨量约为450~650mm。

2.1600712号典型洪水简况

1960年7月11~14日,受西南低压、高空幅合及锋面天气系统的共同影响,防城河流域出现了全流域性特大暴雨,降雨历时84小时,最大降雨强度发生在场降雨中后期的第5~10时段和第13时段(6小时为一时段,下同),防城站以上流域平均降雨量653mm,降雨量最大的那勤站达到886mm,最小的扶隆站也有550mm,流域面上降雨量比较均匀。强降雨导致防城河流域发生了大洪水,防城站于7月12日出现9.45m洪峰水位,超过20年一遇标准洪水位0.14m,相应流量3750m3/s,防城镇受淹面积达95%以上,流域内洪水灾害造成直接经济损失约0.2亿元(当年价,下同)。

2.2670807号典型洪水简况

受1967年第6号台风影响,防城河流域中上游地区出现特大暴雨,流域平均降雨量达617mm,暴雨中心在上游的那勤乡小峰一带,流域面上降雨分布不均,降雨量自上游到下游逐步减少。这次降雨过程历时72小时,最大降雨强度发生在场降雨期间的第5~8时段和第10~11时段。防城站于8月7日出现9.35m洪峰,超过20年一遇标准洪水位0.04m,流域内洪水灾害造成直接经济损失约0.13亿元。

2.3860722号典型洪水简况

1986年7月21~23日,受第9号台风影响,防城河流域降雨历时54小时,最大降雨强度发生在场降雨期间第3~6时段,防城站以上流域平均降雨472mm,最大点降雨为小峰站550mm,最小点降雨为大录站401mm,流域面雨量比较均匀。强降雨导致防城河发生了较大洪水,7月22日防城站出现8.73m洪峰水位,超过10年一遇标准洪水位0.23m,相应洪峰流量3050m3/s,防城镇受淹面积70%以上,流域内洪水灾害造成直接经济损失约0.82亿元。

2.420010703号典型洪水简况

2001年7月2~4日,受第3号台风“榴莲”影响,防城站以上流域平均降雨量467mm,降雨量最大的长歧站为604mm,最小的是那勤站395mm,流域降雨历时36小时,最大降雨强度发生在场降雨期间第4~5时段。强降雨导致防城河流域发生了较大洪水,7月3日16时40分防城站出现9.26mm洪峰,相应流量3300m3/s,洪水频率接近20年一遇,为1950年以来第三大洪水,防城城区(防城镇)受淹面积达80%,流域内洪水灾害造成直接经济总损失达1.92亿元。

3流域洪水成因分析

3.1地理因素

防城江流域位于十万大山山脉南侧迎风坡,十万大山最高峰薯莨岭海拔1496米,东南面为北部湾,海洋面输送的大量水汽受十万大山的阻挡而急剧抬升凝结成降雨云团,在十万大山山脉南侧迎风坡形成大强度的集中暴雨。由于流域中上游地区地势陡,河床坡降大,暴雨洪水短时间内汇集河道,引发江河洪水暴涨;下游地区地势平坦,从防城镇木头滩拦河坝到出海口河段属感潮河段,受潮汐顶托,洪水渲泻不畅,极易产生峰高、量大的洪水。

3.2气候因素[1]

防城河流域气候属亚热带华南季风气候区,热带气旋活动频繁,降雨量十分充沛,流域多年平均降雨量达3237.5mm,年最大降雨量达5005.8mm(1990年长歧站),流域内各雨量站24h最大降雨量均在300mm以上,其中长歧605mm、小峰573mm、扶隆456mm、华石438mm、防城424mm。以日降雨量超过50mm为暴雨统计指标,防城河流域多年平均暴雨天数达到12~17天,其中港口12天、防城14天、华石15天、长歧17天、那勤16天、扶隆15天。但降雨时空分布极不均匀,流域的降雨主要集中在每年的6~9月,4个月的降雨量占年降雨量的70%以上,其中8月份的降雨量最多,达528mm,约占全年的23%,而从11月至次年的3月,5个月的降雨量只占年降雨量的6.4%,其中8月份的降雨量最多,达528mm,约占全年的23%;年最大降雨量从下游港口的2500mm向中上游防城、华石、大录沿程逐步增大,大录镇长歧站最大达到5005.8mm,到那勤、扶隆后稍为减少,总体上看,流域上游地区的年最大降雨量约为下游地区的2倍。

3.3暴雨类型

防城河流域洪水均属暴雨洪水类型,形成较大洪水的暴雨主要天气系统为热带气旋,其次是高空槽、切变线和静止锋等天气系统。根据1950~2001年所发生的18场5年一遇以上洪水资料分析,由于热带气旋影响造成的暴雨洪水共有15场,占83%,其中4场20年一遇以上洪水中,有3场是由热带气旋影响造成。

4流域洪水特征

4.1洪水暴涨暴落,具有典型的山区性河流特征

防城河一场洪水一般历时30~48小时,属典型暴涨暴落洪水。洪水涨落率相差不大,涨落过程没有明显转换点,从起涨至峰顶和从峰顶至落平,水位过程线多为直线变化。根据1950~2001年所发生的10场中洪水位以上典型洪水分析,防城水位站水位维持在7m以上的平均历时为8.5小时,其中1960、1986、1967年发生的三场典型大洪水,7m以上高洪水位历时分别为15、16和11小时,其余7次洪水的7m以上高洪水位历时均在4~6小时,而洪峰持续时间一般只有0.5~1.0小时。

4.2下游受潮汐影响较明显,具有潮汐河流特征

防城河从防城镇木头滩拦河坝到出海口河段属感潮河段,潮汐影响较明显,当防城河发生大洪水时,如遇天文大潮,将明显抬高防城城区河段洪水位,增加城区受淹水深和范围。如1986年7月22日防城河发生大洪水时,由于受天文高潮和台风增水的顶托影响,造成防城城区水位比正常情况下的洪水位壅高了0.51m左右,加大了城区受淹面积和灾害损失。

4.3一般洪水以单峰型居多,较大洪水则不然

据统计分析,在1950~2001年所发生的10场中洪水位以上洪水中,单峰型洪水有7场,占70%;而1960年和1967年发生的最大和次大洪水则为双峰型,洪水量级和峰形主要取决于降雨时空分布。

4.4洪水传播时间短

防城河干流总长90km,洪峰平均传播时间为10小时左右,其中从长歧站至防城水文站的洪峰平均传播时间仅4.3小时。

5流域洪灾损失情况

随着沿海地区经济社会的高速发展,防城河流域沿河两岸城乡建设规模迅速扩大、城镇居民人口剧增,而防洪工程建设步伐远落后于经济社会的发展,列为广西重点防洪城镇的防城区直至现在还没有设防,洪涝灾害损失呈上升趋势。据统计,1950~1990年防城河流域发生5年一遇以上洪水12场,共造成损失2.92亿元(当年价累计,下同),而1991~2001年发生5年一遇以上洪水6场,造成的损失则达到3.03亿元。2001年洪水略小于1967年洪水,但造成的损失大将近15倍(不考虑物价因素)。

6防洪减灾对策

根据防城河流域的特点,并结合流域防洪现状和规划情况,从而提出相应防洪减灾对策。

6.1在流域上游兴建白石芽等水库工程,提高洪水调蓄能力。

在流域上游兴建白石芽水库(集雨面积32.12km2,总库容1616万m3)、大垌水库(集雨面积33km2,总库容3022万m3)和大录水库(集雨面积70km2,总库容2862万m3),加上已建的小峰水库(集雨面积54.5km2,总库容10850万m3),4座水库的控制流域面积共190km2,占总流域面积的23%,经过水库调蓄后,遇20年一遇洪水可降低下游防城站洪峰水位约0.3~0.6m,减少下游洪水灾害损失约25%左右。目前,白石芽水库已列入沿海基础设施建设计划,可望在近期内开工建设。

6.2在下游修建城区防洪排涝工程,提高城区的防洪能力。

目前,防城区的城区防洪排涝工程建设刚刚起步,还处于不设防状态。根据规划,需要按二十年一遇防洪标准建设城区防洪堤7.82Km,排涝闸5座,排涝泵站1座,防洪闸1座,同时扩建水营沟电站引水渠道,从木头滩拦河坝进行分洪。通过建设以上防洪排涝工程,并采取堤库联合运用,防城区的城区防洪标准可达到五十年一遇。

6.3加强上游水土保持和河口清淤工作,提高河道行洪能力。

由于人类活动的影响,近年来,防城河流域上游水土流失越来越严重,导致防城河入海口的西湾海域泥砂淤积越来越多,影响河道行洪,加剧了防城河下游的洪水灾害程度。对此,应采取进一步搞好上游水土保持,以减少河口的泥砂淤积,同时做好河道清淤工作,加大河道行洪能力,减少防洪压力。

6.4建设洪水预警预报系统,为抗洪抢险争取更多的时间。

目前,防城河流域雨水情的观测和处理均靠人工,自动化程度低,时效性差,不能满足防汛抗洪工作的需要。加上防城河流域的暴雨洪水产汇流时间短,预见期不长,如果没有先进的洪水预警预报系统,进一步提高洪水预测预报水平,难以满足防洪需要。下一步,应结合小峰水库洪水预报调度系统建设和国家防汛指挥系统一期工程钦州水文分中心的建设,统筹兼顾,争取三年内完成防城河流域的洪水预警预报系统建设,尽可能提高洪水预报的预见期和精度,为下游抗洪抢险争取更多时间。

6.5加大宣传力度,提高全社会水患意识和防洪减灾意识。

进一步加强《水法》、《水土保持法》、《防洪法》和《防汛条例》等有关防洪问题法律法规的宣传教育,提高全社会的水患意识和依法防洪观念,按防洪要求严格规划用地,科学指导群众建房,促进人与自然和谐共处,减轻洪涝灾害损失。

7结语

特殊的地理位置、地形地貎和气候特征决定了防城河流域洪水灾害频繁而且严重,随着区域社会经济的高速发展,洪水灾害造成的损失越来越大,已成为经济社会发展的制约因素。目前,广西正在开展沿海地区基础设施建设大会战,防城河流域的防洪体系建设已纳入规划。对此,本文通过分析防城河流域的洪水成因及特征,从工程措施和非工程措施两方面对防城河流域的防洪减灾问题进行了初步探讨,仅供参考。







参考文献

[1]俞日新.广西水旱灾害及减灾对策。南宁:广西人民出版社,1997。

























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[收稿日期]2004-11-1

[作者简介]李存朗(1966-),男,广西浦北人,广西防城港市防汛抗旱指挥部办公室工程师,从事防汛抗旱工作;

陈润东(1970-),男,广西防城人,广西防汛抗旱指挥部办公室高级工程师,从事防汛抗旱工作。













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