嘉兴市(3.6)春汛洪水及灾害成因分析

时间:2022-10-02 07:38:37

嘉兴市(3.6)春汛洪水及灾害成因分析

摘要:春汛一般发生在3-5月份,以往在南方地区发生几率较小,因此不太重视其危害。随着全球气候异常,春汛发生次数越来越多,影响愈发突出。2010年3月,嘉兴市由于持续降雨,引发罕见春汛,由于存在防御经验上的不足,我市损失较为严重。本文通过对此次洪水及灾害的成因进行分析,为进一步研究洪水防御对策提供依据。

关键词:成因分析;春汛洪水;嘉兴市

中图分类号:[S421] 文献标识码:A

1.引言

嘉兴市地处北亚热带南缘,受东亚季风控制,降水充沛,其中以梅汛和台汛雨量最为集中。春汛一般是指由于春季冰雪消融而引起江河水位上涨,或因冷暖气流交替,致使霪雨不断,甚至引发汛情,我国南方春汛发生几率较小。我市建国以来仅有1980年、1993年发生过春汛,但灾害程度均较小。近年来,随着全球气候异常,南方发生春汛的几率不断增加,2010年、2012年、2013年我市均发生不同程度的春汛灾害,其中以2010年最为典型。因此,研究2010年(3.6春汛对于本地区防洪减灾具有重要的指导意义。

2.基本情况

2.1自然地理

嘉兴市地处杭嘉湖平原东部,北接江苏吴江,西接东苕溪,东临上海,南靠杭州湾和钱塘江。全市河网密布,湖荡众多,陆域面积3915km2,地势低平,尤其以秀洲区和嘉善县北部最为低洼,平均田面高程1.3~1.8m,最低处仅1.0~1.2m,沿海有少量低丘和山地[1]。

2.2防洪形势

嘉兴市地处浙北,又是太湖流域末端,除了要承接本地暴雨形成的洪水外,西部导流港东泄以及太湖北水南压造成大量客水进入我市,黄浦江潮位顶托导致我市东泄洪水能力减弱,这些特点给我市防洪带来很多不利影响。

近年来嘉兴市开浚河道、梳理水系、大力发展城市防洪工程、圩区工程建设,防洪抗灾能力有所增强,但同时还存在不少问题,如杭嘉湖南排工程由于长期运行,已严重老化,工程隐患不断增加,排涝能力逐年下降;各地抗灾能力差异性较大,许多低洼地区尤其是秀洲、嘉善北部、平湖、海盐部分乡镇由于设防标准较低,甚至无设防保护,逢雨必涝,防洪形势还很严峻。

嘉兴市雨量、水位一般采用崇德、乌镇、桐乡、嘉兴、王江泾、硖石、嘉善、平湖、欤城等9个主要平原报汛站数据,面雨量采用9站算术平均值。嘉兴市主要水系及水文站点分布如图1。

图1 嘉兴市主要水系及水文站点分布图

2.33.6春汛洪水简况

(1)时空分布

2010年(3.6)春汛从2月24日开始,到3月9日,整个降雨过程全市平均降雨量达212.4mm,本次降雨过程是我市建国后有降雨资料以来同期最大的一次,其中3月1日~6日降雨最为集中,面雨量达到167.5mm,春汛逐日过程雨量如图2所示。从空间分布看,崇德站、硖石站雨量最大,嘉兴站、王江泾站、嘉善站雨量相对较小,最大站与最小站雨量相差92mm。各站雨量如图3所示。

图2 嘉兴市2010年(3.6)春汛逐日雨量过程图

图3 嘉兴市2010年(3.6)春汛各站过程降雨量柱状图

从降雨强度来看,崇德、桐乡、硖石、平湖、嘉兴站1d雨量超过50mm,3d雨量超过100mm;崇德、桐乡、硖石站7d雨量超过200mm。由此看出,桐乡、海宁等地无论从降雨过程还是降雨强度都较大,各站分时段雨量如表1所示。

表1 嘉兴市2010年(3.6)春汛各站分时段雨量表 单位:mm

(2)统计特性

2010年(3.6)春汛无论从过程雨量还是各历时降雨强度都超过历史同期,其中过程雨量比同期最大值多88.9mm,1d、3d、7d降雨量分别偏多16.4mm、8.9mm、60.3mm,可见,本次春汛过程雨量与7d降雨量是对我市影响最大。不同历时降雨量如表2。

表2 嘉兴市2010年(3.6)春汛降雨强度与历史同期对比表单位:mm

(3)洪涝灾害

2010年(3.6)春汛灾害中,嘉兴全市直接经济损失达到2.4298亿元,其中农业损失2.2144亿元,工业损失0.1113亿元,水利设施损失0.07815亿元。其中,秀洲区王江泾镇大部分地区田地积水在0.30~0.50m,春花作物几乎全部受损;房屋周围、乡村道路也受淹严重,许多地方成泽国,人们只能涉水出行,给当地居民生活带来很大的困难;嘉善县天凝镇村庄被洪水包围,田地、道路积水,许多地方成一片;海盐县在本次洪水中承受很大压力,武原镇—欤城—沈荡以及沿海盐塘一线,受涝损失严重。

3. 3.6洪水成因分析

2010年(3.6)春汛由于降雨持续时间长、强度大、范围广,太湖湖区、东苕溪、杭嘉湖平原全线水位超过警戒线,达到历史同期最高,太浦闸、湖州导流港沿线各闸,杭嘉湖南排工程均开足排涝,缓解洪水压力。

3.1洪水来源组成

由于2010年(3.6)春汛的全流域性特点,结合我市特殊的地理位置,本次洪水过程受到本地降雨以及外来客水如西部来水、太浦闸泄水的共同影响。

3.2洪水成因分析

由于以上因素的共同影响,我市河网水位上涨较快,3月6日下午至夜里,全市9个主要报汛站水位陆续出现洪峰,且全部超过警戒水位,7个站超危急水位。其中嘉兴站洪峰水位2.12m,超危急0.26m,涨幅达0.98m;王江泾站洪峰水位2.14m,超危急0.48m,涨幅达0.79m,均为建国以来历史同期最高水位。从影响程度来看,本地降雨影响最大,外来客水则抬高了我市的洪水位,还减缓了河网的退水过程。具体分析如下:

(1)本地降雨。3月1日~6日,全市集中降雨达167.5mm,根据平原河网水量测算方法,扣除蒸发、土壤吸收等损失,折合成径流(2010年径流系数0.53[2])约有3.46亿m3洪水进入我市河网,水位上涨贡献率超过85%。因此,降雨成为我市水位上涨的首要因素。

(2)外来客水。太浦闸前期一直以14孔泄洪,流量达到110~150m3/s,通过分析计算,3月1日~5日累计向下游排水3255万m3,大量客水进入我市尤其是北部地区,进一步抬高了嘉北地区的水位,王江泾站洪峰水位超危急0.48m;德清大闸6日下午开始泄洪,流量130m3/s,夜里加大到300m3/s,同时导流港沿线其它各闸也开始向东部平原泄洪,到8日凌晨流量才逐步减小,10日8时德清大闸关闭。德清大闸及导流港沿线各闸在降雨后期开启,延续到降雨结束后4d,这大大延长了嘉北地区、桐乡西部等地的退水过程,崇德站水位到3月12日凌晨才退至警戒以下。

3.3洪灾成因分析

本次春汛导致全市造成全市63个乡镇受灾,直接经济损失达2.4298亿元,但全市洪涝灾害严重程度的分布与本地降雨、外来客水的分布情况不是完全一致。分析其原因得出,除直接受洪水影响外,地面沉降、水利工程基础薄弱、下游潮位顶托、农业种植结构等诸多自身不利因素,更加重了我市春汛灾害的损失。

(1)地面沉降导致我市内涝严峻。受长期非法过度开采地下水的影响,嘉兴市地面沉降严重,85%的国土面积沉降量超过100mm,本次损失最严重的秀洲区王江泾镇、嘉善县天凝镇、海盐县武原镇一带是我市最大的几个沉降漏斗中心。地面沉降导致水位失真,水利设施防洪标准严重降低,防灾能力十分薄弱。

(2)排水能力不足导致我市内涝时间延长。我市排涝主要依赖杭嘉湖南排工程,但由于工程投运年限长,设备老化、外江淤积问题严重,各闸站现状运行能力不足。春汛期间,长山闸虽然开足7孔、南台头闸由于安全原因只能开到3孔,但最大排涝流量长山闸360 m3/s,南台头闸285 m3/s,均不足设计能力的一半,外排能力大大受限,导致我市内涝时间延长,嘉兴站从洪峰水位退至警戒水位用时114h。

(3)下游潮位顶托,导致我市退水变慢。春汛期间,恰逢高潮位大潮汛,3月6日,黄浦江上游米市渡站出现最高潮位3.73m(吴淞高程),超过警戒潮位0.23m,高于我市河网尤其是平湖的水位,影响了洪水东泄黄浦江的速度,加重了该地区的损失。

(4)农业种植结构导致作物受淹严重。3、4月份我市农业种植多以春花作物如油菜、大小麦为主,此类作物极易受淹,且产生病虫害。春汛期间,由于高水位持续时间长,给农业部门采取补救措施如清沟排水、病虫害防治等工作带来很多不便,导致农业损失达2.2144亿元,占总损失的91.1%。

4. 结论和建议

2010年(3.6)春汛洪水具有降雨持续时间长、强度大、范围广,受外来客水影响大的特点,同时各种自身不利条件的限制,加重了全市的洪涝损失,尤其是农业损失严重。通过此次洪水及灾害成因的分析,旨在为本地区研究防御对策提供借鉴,建议工程措施及非工程措施并举,一方面要不断改善我市排涝格局、提升骨干工程的排水能力及圩区工程防洪排涝标准,同时,要加强如洪水预报调度、实时边界水量的掌握、洪水风险图编制、地面沉降遏制,农业种植结构调整等非工程措施方面的力度,从根本上减小洪涝灾害、造福人民。

参考文献:

[1]嘉兴市水利志编纂委员会编 嘉兴市水利志 中华书局.2008

[2]嘉兴市水利局 嘉兴市水资源公报(2010).2011

作者简介:

毛鸿鹏(1983-),男,工程师,大学本科,主要从事水文情报预报工作,

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