沭河近年來典型洪水簡析

王秀慶 李成花

一、概況

沭河發源于沂山南麓，河道全長300km，流域面積約6400km2。沭河干支流上游修建沙溝等4座大型水庫和4座中型水庫，集水面積1651km2，占沭河流域面積的26%；莊科橡膠壩等12座攔河閘壩設計蓄水量1.41億m3。沭河洪水多發生在7—8月份，沭河上中游為山丘區，洪水陡漲陡落，峰高流急。

沭河干流大官莊以上主要有莒縣站、石拉淵水位站、重溝站3座水文（位）站。2018年以來，沂沭泗水文局在沭河許道口橋下、石拉淵橡膠壩壩上、禹屋、后東險工等位置建有水位遙測站，對于洪水預報及調度發揮了重要作用。

二、洪水過程

2018—2022年，沂沭泗流域基本處于豐水周期，沭河共發生5次編號標準以上洪水。本文選取4場洪水進行對比分析，分別為2018年第1號洪水、2019年第1號洪水、2020年第2號洪水、2022年第1號洪水。

（一）2018年第1號洪水

受第18號“溫比亞”臺風影響，8月19日8時至20日0時，沭河莒縣站以上降大暴雨，莒縣至石拉淵站區間降暴雨，石拉淵以下降大雨。8月17—19日，沭河大官莊以上累計降水量155mm，主雨日8月19日降水量98mm。

沭河重溝站8月18日8時水位從53.72m開始起漲，相應流量235m3/s，20日13時22分洪峰流量為3200m3/s，最高水位57.48m，超警戒水位（57.40m）0.08m，水位漲幅3.76m。

該場洪水主要特點：（1）洪峰形成時間短。8月18—19日重溝站水位漲幅平緩，20日0時52分水位開始快速上漲，至洪峰達到用時12.5h；（2）洪峰維持時間短，洪峰水位維持1h左右；（3）洪水水位上漲慢，1h最大水位漲幅0.45m。

（二）2019年第1號洪水

受第9號“利奇馬”臺風和西風槽共同影響，8月10日，沭河干流降暴雨到大暴雨，主要降水時段約14h，沭河大官莊以上面降水量163mm。8月10—11日，沭河大官莊以上累計降水量196mm。

8月11日15時石拉淵站實測最高水位76.82m；重溝站10日20時43分水位從53.06m開始起漲，相應流量82.2m3/s，11日18時24分洪峰流量為2710m3/s，相應水位57.13m，水位漲幅4.07m。該場洪水主要特點為：（1）洪峰形成時間長。從降雨開始形成徑流到洪峰到達重溝站，用時約21.5h；（2）洪峰維持時間長，洪峰水位維持3h左右；（3）洪水傳播速度快。洪峰水位從石拉淵站到重溝站傳播時間約3.5h；（4）洪水水位上漲慢，1h最大水位漲幅0.45m。

（三）2020年第2號洪水

受北方較強冷空氣、東北冷渦以及副高邊緣暖濕氣流共同影響，形成“列車效應”，小尺度對流云團反復經過沂沭河地區，8月13日22時至14日16時，沭河莒縣以上降水量100～220mm，莒縣站至石拉淵站區間水量300mm以上，最大時段雨量103mm（13日22:00—24:00），石拉淵站至重溝站50～300mm，重溝站至大官莊0～50mm。8月13—14日沭河大官莊以上累計降水量218mm。

8月14日14時石拉淵站實測洪峰流量3550m3/s，最高水位78.23m；重溝站8月14日8時54分水位從52.83m開始起漲，相應流量82.8m3/s，14日19時出現洪峰流量為5950m3/s，為1950年有實測資料以來第1位，最高水位60.26m，超警戒水位（57.40m）2.86m，低于設計水位（61.58m）1.32m，水位漲幅7.43m。超警戒運行29h。沭河發生1974年以來最大洪水。

該場洪水主要特點為：（1）次雨量特別大。8月13—14日，沭河大型水庫以下到大官莊區間降水量286.6mm，降水過程雨量排名第1位；（2）降水梯度極大。降水中心沭河上游張家抱虎站24h降水量為497mm，大官莊樞紐距降水中心直線距離約70km，降水量僅有2mm；（3）洪水傳播時間長。洪峰水位從石拉淵站到重溝站傳播時間約5h；（4）洪水水位上漲快，1h最大水位漲幅1.27m，屬于典型的山洪型河道；（5）洪水過程歷時長、量級大。沭河重溝站本次洪水過程歷時約77h，其中5000m3/s以上流量持續了11.5h。

（四）2022年第1號洪水

受低渦切變線和低空急流共同影響，6月26日15時至27日10時，沭河大官莊以上累計降水量為162mm。重溝站6月26日20時水位從52.53m開始起漲，相應流量37.3m3/s；27日13時55分，洪峰流量2240m3/s，相應水位56.64m，水位漲幅4.11m。

該場洪水主要特點為：（1）洪峰形成時間長。由于前期下墊面干旱，從降水開始形成徑流至洪峰水位出現用時16h；（2）洪水傳播速度快，洪峰水位從石拉淵站到重溝站傳播時間不到2h；（3）洪水水位上漲慢。洪水1h最大水位漲幅0.34m；（4）自《全國主要江河洪水編號規定》（2013年）印發以來，沭河首次6月份出現編號洪水。

三、洪水分析

（一）洪水基本信息對比

本文分析的4場次典型洪水，概括了沭河常見的2種洪水類型：沭河石拉淵以上降水為主產生的洪水（“20180820”“20200814”），以及沭河流域降水產生的洪水（“20190811”“20220627”）。統計 4場次洪水的基本信息，見表1。

從表1看出，四場洪水主要降水歷時均為2～3d，總降水量2020年最大，最大日降水量2019年最大，2019年和2022年兩場次降水相似，2018年最大日降水量與總降水量均最小。

表1 洪水基本信息統計表

“20180820”場次洪峰流量大于“20190811”“20220627”場次洪峰，導致2019年、2022年場次洪水偏小的原因主要是前期影響雨量。2019年和2022年主雨前，流域前期干旱，尤其是2022年4—6月中旬降水持續偏少，流域出現中等及以上氣象干旱，前期降水未產生直接徑流?！?0190811”暴雨中心在沭河上游呈橫向分布，時段雨強整體較為均勻，峰值疊加效應偏小，對洪水量級也產生一定影響。而2018年8月19日主雨日前，前期14號臺風“摩羯”過境，使沭河流域土壤含水量達到飽和，為后續降水產流提供條件，17—19日又發生強降雨，暴雨中心基本沿沭河干流呈狹長狀分布，同樣對產生徑流創造有利條件。

（二）降水分布及洪水傳播時間

“20180820”“20200814”洪水降水主要集中在沭河上游，沭河上游袁公河口以上兩岸為山區，河行谷中，袁公河以下為丘陵、高地。尋河口至湯河口丘陵高地逐步向平原過渡。由于上游山區河道比降大，蓄水能力差、匯流快，洪水過程陡漲陡落，一般洪峰維持時間短。降雨集中在沭河上游，一般洪峰從石拉淵站至重溝站洪水傳播時間為4～6h，有底水、大流量時傳播較快，禹屋至重溝站約2～3h。以石拉淵站及禹屋遙測站為參考，根據洪水特性，確定重溝水文站的測流時機及大官莊樞紐的洪水調度。

“20190811”“20220627”洪水降水范圍為沭河干流全線，既包括上游山區丘陵地區降水產生的洪水，也有石拉淵以下平原地區產生的洪水，洪水傳播速度快，一般洪峰從石拉淵站至重溝站洪水傳播時間為1.5～5h，禹屋至重溝站約1～1.5h，對沭河重溝站的測流時機提出挑戰，更需要上游洪水來水過程信息作為參考。

四、總結

沭河是山洪河道，洪水的產生受降水分布、降水強度、降水歷時、前期影響雨量等因素影響很大。本文選取了近幾年典型洪水，根據沭河降水過程、實測洪水等資料，分析了沭河暴雨特點及洪水規律，為今后沭河的洪水預報、大官莊樞紐的洪水調度提供有效的基礎信息支撐。

沭河洪水類型同時受橡膠壩的運用方式影響，不同量級的洪水向下游演進過程中，洪峰傳播時間與坦化差別也較大。加強典型洪水分析，構建知識平臺歷史場景、經驗數據庫，隨著防洪“四預”、數字孿生沂沭河、數字孿生沂沭泗的運用實施，必將對沭河洪水預報調度起到積極的作用