水文气象与防汛周方红课件

一、上饶洪涝旱灾 上饶是一个洪涝旱灾十分频繁的地区，防洪保安抗旱救灾历年是我市各级政府一项重要职责。今年在气候异常现象（我市出现长时间低温阴雨天气、早汛）等因素的共同影响下，做好极端性灾害事件、山体滑坡、中小流域暴雨洪水，流域性洪水防御十分重要。7/2/20240 水是生命之源，万物生存的根本之一，没有水我们不能生存，地球上也不会有生命。水能载舟，亦能覆舟。人与水存在着对立统一的矛盾关系。在我市信江、饶河沿岸、鄱阳湖滨湖地区以及中小河流的交汇处，分布着各类大、中、小城镇、村庒，是政治、经济、文化活动中心，居住着密集的人群，这些地区地势低、取用水方便，适宜居住。7/2/202417/2/20242 由于降水在时间上与空间上分布的极端不均匀性，这一区域易汇集江河洪水，同时上游又分布着各类水库工程。小型水库缺少报汛设施，且多病险，山洪灾害信息预警难、防灾救护难、调度决策难。掌握必要的水文气象与防汛知识，提高应急管理水平，增强应对突发事件的能力是以人为本，科学防汛，依法防汛的关键。7/2/20243 江西省上饶市属多雨地区，降雨时空分布不均，有降雨集中期，灾害性的强降雨和大洪水经常发生。上饶市多年平均降水量为1780毫米，历年降水量以1954年的2594毫米为最大，1963年的1213毫米为最小。降水年内分配不均，有集中期，一般年份4至6月的降水在850毫米左右，占全年降水量的近50；7至9月降水量在356毫米左右，占全年降水量的近20；11月或12月最小，约占3左右。7/2/20244年份年份1月月2月月3月月4月月5月月6月月7月月8月月9月月10月月11月月12月月年年平均平均83117188 246 276 324158 121 77 63 69 541777权重权重（%）57 11 14 16 18 9 7 4 4 4 3 最大最大255359425 536 560 806 517235 178192 350181 2594发生年发生年2019 1959 1992 1975 1958 20191954 2019 1961 1953 2019 1994 1954最小最小1 23 71 719689 902 0 11 1213发生年发生年1963 2019 19631985 1986 1958 1971 1991 2019 1979 1964 1973 1963上饶市平均雨量各月分配表（上饶市平均雨量各月分配表（mm）7/2/20245全省多年平均降水量等值线图全省多年平均降水量等值线图7/2/20246上饶区域内河湖水系丰富，10平方公里以上的河流有412条，100平方公里以上的河流有66条，1000平方公里以上的河流有7条，10000平方公里以上的河流有信江、饶河2条。1950年以来，上饶市区域内发生了像1954、2019、2019年这种典型的范围广、影响大、灾情重的流域性大洪水。7/2/20247二、案例一二、案例一 年夏季，我市境内信江、饶河、鄱阳湖洪水位之高，持续时间之长，创历史最高记录。7/2/20248 2019年受气候异常影响，信江流域年降雨量达2729毫米，乐安河流域达2711毫米。全市平均降雨量为2542毫米；汛期4至9月降雨量达1833毫米，4至7月降雨量达1654毫米，6月份平均降雨量达805毫米，7月份平均降雨量达460毫米。其中月1226日（15天）信江流域达868毫米，乐安河流域达584毫米；7月17日至7月31日（15天）信江流域达340毫米，乐安河流域达730毫米。7/2/20249根据我们对“赣东北2019年暴雨洪水分析”的结论，我们认为“98.6”信江暴雨在武夷山区其一日、三日、七日降雨量的重现期约为100年左右，在信江下游约为30年左右，在信江中游约为50年左右，信江上游约为20年左右。“98.7”怀玉山暴雨重现期在时段小于3小时约为20年左右，最大6小时、12小时降雨重现期约为100年左右.7/2/202410 受降雨影响信江梅港站自6月14日开始出现6次超历史记录洪水,分别为29.54、29.72、29.55、29.71、29.73和6月23日6时29.84米，流量13300m3/s,超警戒水位3.84米，超历史记录0.48米。梅港站雨洪过程线7/2/202411“98.6”信江洪水的特点：1、次洪量大。2、洪峰水位高，如梅港站、大溪渡站均超历史最高洪水记录。3、下游洪峰流量大，如梅港站最大洪峰流量达13300m3/s。4、高水位持续时间长，信江沿线各主要控制站高水位持续时间长均超有记录的几次大洪水。5、起涨水位低涨幅大，如梅港站、大溪渡站均超均超有记录的几次大洪水。7/2/202412 案例二案例二 2019年信江下游、信江支流白塔河发生了2019年以来流域性大洪水。昌江、鄱阳湖出现2019年以来最高洪水位。7/2/202413 2019年月1620日（5天）信江流域过程平均降雨量达316毫米，其中信江支流白塔河流域过程平均降雨量达380毫米。7月515日（11天）昌江流域达552毫米、乐安流域达371毫米，其中7月13日至15日鄱阳县莳山站降雨达489mm 。7/2/202414白塔河白塔河2019年年6月月16至至20日过程降雨量统计表日过程降雨量统计表日期日期 16日日 17日日18日日 19日日 20日日 累计累计 平均雨量平均雨量（mm）26694719642380最大雨量最大雨量（mm）611216426078462出现站名出现站名 耙石耙石 耙石耙石上清上清 上清上清沟树沟树 上清上清所在县市所在县市 余江余江 余江余江 鹰潭鹰潭 鹰潭鹰潭 资溪资溪 鹰潭鹰潭7/2/202415信信江江：梅港站6月21日1时洪峰水位29.82m，洪峰流量13800 m3/s，洪峰水位低于原纪录最高水位0.02m，洪峰流量超历史纪录最大值；支流白塔河发生超历史洪水，耙石站洪峰水位35.23m，超过有记录以来最高水位1.10m。昌江：古县渡站7月16日14时洪峰水位达22.35m，超警戒水位2.85m，为2019年特大洪水之后的最高水位。西河：石门街站7月14日17点55分洪峰水位达29.35m，为2019年特大洪水之后的最高水位。7/2/202416 2019年 洪水致使鹰厦铁路、鹰潭市境内沪昆高速公路、320国道等道路中断。7/2/202417 “2019.6”信江大洪水在洪峰持续时间、洪水过程及洪水总量上比不上“98.6”大洪水。但下游梅港水文站洪峰水位仅比“98.6”大洪水低0.02米，洪峰流量却较“98.6”（13300 m3/s）大洪水大500m3/s。主要原因是信江河道采砂造成河床下切；同时“2019.6”洪水信江最大支流白塔河出现了1878年以来的最大洪水，而“98.6”与“2019.6”白塔河洪水不是同一个洪水量级上的，白塔河洪量在梅港水文站洪水总量所占的比重是其它几场洪水不能比拟的。7/2/202418三、气象三、气象 1、气象 主要了解气温、气压和降水的形成、分布与变化。2、气温 地球表面的光热来自太阳，气温从低纬度向极地逐渐降低；同纬度的海洋和陆地气温不一样。7/2/2024193、气压 地球上各地的气压在不同地点、不同时间是不一样的。大气层里，相似平地上的山丘称为高气压，相似地面上的盆地称为低气压。山丘的水都是向低处、盆地流，故高气压控制为晴朗少云天气；低气压控制为云雨天气。（通常是气温高、气压低）为此，地球上气压带的分布是有规律的。7/2/202420 赤道地带终年气温高，气流上升，为低气压带。两极地区终年气温低，气流下沉，为高气压带。南纬30和北纬30附近的副热带，气流下沉，为高气压带。南纬60和北纬60附近的副极地带，气流上升，为低气压带。7/2/202421 地球上气流的运动，在气压的控制下形成风带。信风带:从副热带高压带吹向赤道低气压带的定向风叫信风,在北半球为东北信风带。西风带：从副高吹向副极地低气压带的风，偏转为西风。东风带：从极地高压带吹向副极地低气压带的风，偏转为东风。7/2/202422 （1）气压带的分布，并不是固定不变的，在不同季节，不同地区会有些变化。如：4 6月是我省主要梅雨天气，副高稳定在北纬1625之间，7 9月付高脊线北抬至北纬27以北。（2）地球上的风带，随着海陆气压高低的变化而变化。如亚洲东部，冬季亚洲大陆气压高，风从大陆吹向海洋；夏季亚洲大陆气压低，风从海洋吹向大陆，这种随季节变换而风向相反的风，叫做季风。我省属亚热带湿润季风气候区。7/2/202423降水 地球上年降水量分布的一般规律是：赤道附近地带降水多。成因：终年气温高、气流上升冷却、成云降雨。两极降水小。成因：终年气温低，气流下沉增温，不易成云降雨。大陆西岸在副热带高气压控制下，降水少；大陆东岸夏季风来自海洋，降水多7/2/202424 静止锋：暖空气和冷空气对立统一物，它们相遇时所形成的“锋”，静止少动，称为“静止锋”。“静止锋”控制下一般是坏天气，连续不断地发生下雨，有时可持续半个月或更长时间，特别是降雨强度大时，常常造成江河大的洪水灾害。7/2/202425四、水文四、水文 降雨是河流水的主要来源，降落在地面的雨水，最初呈漫流、沟流，形成集中的水流，渐由小溪、小河集成大河，统称河流水系。1、河流径流的形成7/2/202426流域坡面漫流过程图流域河网集流过程图分水线出口断面7/2/202427渡峰坑站雨洪过程线7/2/2024287/2/2024292、上饶市基本情况 上饶市是一个以丘陵山地为主的地区，总面积 22791 平方公里。境内地形地貌的总体特征是，东南北三面环山，地势较高，西濒鄱阳湖，地势平坦，南北两侧高，渐次由东向西倾斜。区内河流众多，水网密布，其主要河流有信江和饶河，由东向西注入鄱阳湖。7/2/202430四大暴雨区：赣东北暴雨区赣东北暴雨区（武夷山脉、怀玉山之间）（武夷山脉、怀玉山之间）赣西北暴雨区（幕阜山、九岭山之间）赣东南暴雨区（武夷山脉、雩山之间）（武夷山脉、雩山之间）赣西南暴雨区赣西南暴雨区（罗宵山脉、九连山之间）7/2/2024313、洪水特点洪水的年季变化大。洪峰水位高，高水位持续时间长。洪水量级大。洪水遭遇形势恶劣，洪水过程重叠，连续出现多次洪峰，干支流洪水合成大的多峰型洪水汇合成峰高量大的多峰洪水过程，五河洪水与长江洪水遭遇，造成高水位持续时间长，防汛形势异常严峻的局面。7/2/202432五、水文与防汛五、水文与防汛 我国从南到北跨越热带，亚热带，暖温带和温带等不同气候带，各大江河流域降雨与洪水的特性随区域有明显的不同。1、洪水的客观实在性7/2/202433 降雨的时空分布极不均匀。东南地区年平均降雨量在2000毫米以上，黄河流域以北地区400-600毫米，西北地区西部不足200毫米。7/2/20243475%75%65%65%80%80%75%75%60%60%0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%60%60%70%70%80%80%90%90%100%100%黄河黄河淮河淮河辽河辽河海河海河长江长江汛期汛期非汛期非汛期多年平均汛期降雨量占全年降雨量多年平均汛期降雨量占全年降雨量多年平均汛期降雨量占全年降雨量多年平均汛期降雨量占全年降雨量比例图比例图比例图比例图 全国大部分地区全年降雨量主要集中在汛期，相当一部分地区非旱即涝，旱涝交替发生，加之地形、地貌的特征，使得我国水旱灾害频繁。7/2/202435全国主要江河中下游地区洪水威胁示意图 洪水是威胁我国经济社会发展的心腹之患。我国受洪水严重威胁的地区主要在七大江河中下游，这些地区高程大多处于江河洪水位之下，居住着全国约1/2的人口、全国1/3的耕地和3/4的工农业总产值，换句话说，洪水威胁的地方是我国精华之地。7/2/202436 不同的地区和季节，每年都会不同程度地发生洪涝灾害，而且随着人口增加、经济发展、社会进步，人水矛盾越来越突出，虽然因洪涝灾害死亡人员不断减少，但灾害造成的经济损失不断增大。7/2/202437 我国是世界上治水工作最困难、最复杂的国家，主要是自然地理等客观因素造成的，也是治水历史悠久的因素，尤其是建国以来，在党和政府的领导下，在防御战胜历次洪涝灾害斗争中，不断深化治水实践和认识，不断提高防洪能力，最大限度地减轻灾害损失，形成了较为完善的防洪体系。7/2/202438 流流域域性性洪洪水水:由于降雨较长时间停滞在某一流域内，降雨范围广、强度很大、时间较长，干支流洪峰接踵而来，形成流域性峰高量大的洪水。这种洪水往往出现多个洪峰过程，高水位持续的时间长，防汛抗洪及抢险任务艰巨。如1931年、1954年江淮（长江、淮河流域）大洪水，1991年淮河洪水、2019年长江洪水和2019年淮河洪水等。20192019年长江九江决口年长江九江决口20192019年嫩江大水年嫩江大水2、洪水类型、成因及规律、洪水类型、成因及规律7/2/202439台风暴雨洪水：由台风或热带风暴登陆我国大陆引起的局部地区大强度降雨形成的，多在沿海地区，也有伸入内陆的。暴雨、大风、洪水常给海堤等防洪工程造成严重威胁，往往造成严重的人员伤亡和财产损失。如1975年8月淮河上游洪水，就是由于台风登陆伸入内地造成的强降雨，致使板桥、石漫滩两座大型水库垮坝失事，死亡26000多人。2019年11号台风登陆，仅浙江省损坏海塘776公里，死亡236人，直接经济损失197亿元。2019-6-14-16:202019年年5号台风路径图号台风路径图7/2/202440 我国降雨一般有明显的规律性，即随着副热带高压的北移、南撤，我国雨带也南北移动，大致有三个暴雨洪水阶段：华华南南暴暴雨雨洪洪水水。4 4至至6 6月月，雨雨带带主主要要在在华华南南地地区区，珠珠江江流流域域、长长江江流流域域的的赣赣江江、湘江常发生洪水。湘江常发生洪水。7/2/202441 江江淮淮梅梅雨雨洪洪水水。6 6月月中中旬旬至至7 7月月上上旬旬，副副热热带带高高压压一一般般稳稳定定少少动动，降降雨雨维维持持在在江江淮淮之之间间，长长江江、淮淮河河和和太太湖湖流流域域进进入入梅梅雨雨期期，常常出出现现持持续续性性阴阴雨雨天天气气，土土壤壤饱饱和和、江江河河水水位位较较高高。进进入入7 7月月中中旬旬后后，这这一一地地区区若若持持续续降降雨雨，将将可可能能发发生生流流域域性性的的大大洪洪水水。如如19541954年年江江淮淮洪洪水水和和20192019年年长江洪水。长江洪水。我国降雨一般有明显的规律性，即随着副热带高压的北移、南撤，我国雨带也南北移动，大致有三个暴雨洪水阶段.7/2/202442 我国降雨一般有明显的规律性，即随着副热带高压的北移、南撤，我国雨带也南北移动，大致有三个暴雨洪水阶段：北方暴雨洪水。北方暴雨洪水。7 7月中旬至月中旬至8 8月，月，随着副热带高压西伸北抬，雨带一般随着副热带高压西伸北抬，雨带一般从江淮北部移到华北和东北地区。黄从江淮北部移到华北和东北地区。黄河、海河及辽河相继进入主汛期，大河、海河及辽河相继进入主汛期，大洪水常发生在洪水常发生在“七下八上七下八上”。7/2/2024433、洪水灾害损失、洪水灾害损失 据史料记载，公元前206年至1949年的2155年间，全国发生较大洪涝灾害1092次，平均每两年发生一次较大水灾。建国以后，江河防洪能力有了提高，但随着经济快速发展和人口的增长，洪涝灾害直接经济损失呈增加趋势。1950年2019年，年平均洪涝受灾面积14990万亩、成灾8090万亩、死亡4962人。19381938年黄泛区灾民年黄泛区灾民年黄泛区灾民年黄泛区灾民7/2/2024444、防洪工程体系建设防洪工程体系建设防洪工程体系建设内容：1、筑堤建库2、分洪滞洪蓄洪3、疏浚与整治河道4、城市防洪5、水闸泵站等排涝设施6、水土保持等。7/2/2024455、防洪非工程体系建设、防洪非工程体系建设非工程措施主要有：1、防汛指挥组织机构2、水雨情监测、预报、预警3、防洪调度4、抗洪抢险5、防洪法规建设6、防洪保障系统7、防汛指挥系统建设等。7/2/202446防洪非工程体系建设防洪非工程体系建设水雨情监测预测水雨情监测预测 目前上饶市有水雨情监测站459多个，1个国家防汛指挥系统分中心，建设复盖全市的宽带计算机通信网络。保证了气象、水情、工情、险情、灾情信息的及时、准确采集、传递与及防汛指挥调度命令的下达。7/2/202447通信流程报汛站点的数据利用GPRS和GSM信道（GPRS不通时自动切换到GSM信道），通过移动公司的APN网络向市水文局水雨情数据接收服务器（简称前置机）发送数据。信息流程测站、集合站与分中心之间的信息流程为：一报汛站经GPRS信道或PSTN信道，将自动采集到的信息直接发送到分中心；二是分中心可采用召测方式从中央报汛站获取任何时刻的信息。7/2/2024487/2/2024497/2/202450信息流程图 7/2/202451防洪非工程体系建设防洪非工程体系建设洪水预报洪水预报水情实时监视预测预报滚动预报河道水情监视河道水情监视水库水情监视水库水情监视实时雨情实时雨情实时水情实时水情洪水预报软件系统洪水预报软件系统预报江河、水库预报江河、水库洪水过程洪水过程实时雨情实时雨情实时水情实时水情洪水预报软件系统洪水预报软件系统预报江河、水库预报江河、水库洪水过程洪水过程未来降雨未来降雨7/2/202452水雨情监测、预报、预警系统建成并投入运行，是上饶市防汛减灾非工程措施现代化建设的一次重大飞跃，水、旱情信息测报设施设备有了前所未有的改善，极大地提高了信息采集、传输、处理的时效性和准确性，提高了防汛抗旱指挥决策的科学性。7/2/2024537/2/202454