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从数据角度分析桂林619洪水

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一、洪水的级别
桂林市2024年6月20日凌晨的洪峰数据是148.88米(流量6380m³/s),超警戒水位2.88米,高于1998年的148.40米(流量5890 m³/s),1952年的147.43米(流量5200m³/s)。据《桂林日报》2023年8月8日刊载的《百年水文站:把脉漓江一世纪》(作者桂林日报社记者韦莎妮娜)一文相关资料,桂林有历史记录的最大一次洪水发生在1885年农历五月初二,水位148.48米。根据以上资料,619洪水的洪峰水位刷新了有记录以来的极值,超过了千年一遇的水平(最早的记录是1105年),更不是媒体广泛报道的“1998年以来的最大洪水”。
二、降雨量级别
根据桂林本地人的实地体验和视频佐证,18、19日桂林市城区的降雨量并不大,肯定没到能给市区带来超大洪水的级别,因此620洪峰的水必然来自上游,而上游来水的组成是即时降雨带来的径流和水库泄洪带来的流量。根据水利部消息,桂林市此次降雨过程为6月11日到19日,累计面雨量301毫米,累计最大雨量最大为兴安县溶江镇945.5毫米。据广西桂林市气象局的王艳兰等5人合著的《2019年6月桂林三次强降水天气成因对比分析》一文提供的数据,2019年6月6-12日桂林市相继出现大暴雨,累积雨量达400~600mm,局地达700mm以上,大暴雨也是主要出现在桂林市东北部。仅从主要数据对比看,2024年6月的强降雨过程累计雨量不及2019年(更比不上1998年,该年6月23日兴安华江一天降雨量就达274毫米),降雨过程还拉得更长,而2019年6月降雨对应的洪峰水位是147.66米。
三、漓江超大洪水的洪峰水位和流量分析

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通过对比3次超大洪水水位和流量,可发现超警戒水位的大级别洪水的边际流量在快速上升,这个数据符合实际情况,因为超大洪水的过水面积、积水区、流速都在增加,所需的边际流量也越来越大。换言之,超警戒水位洪水的边际流量某种程度上也代表了 “致灾力级别”。

四、洪峰和上游水库泄洪的时间关系
根据中国新闻网报道:漓江此次洪峰呈现前低后高的“双峰型”特征,6月18日5时10分,桂林水文站第一次洪峰水位147.55米;20日0时55分,第二次洪峰水位148.88米。对比水库排洪数据,17日20时排洪量1500,9小时10分之后漓江水文站出现洪峰;19日17时排洪2400,7小时55分之后漓江水文站出现洪峰。考虑到19日的排洪有新增的青狮潭,所以洪峰到达的时间比17日那次略快,可以认为洪峰出现和水库排洪之间存在时间上的强相关关系。从这个意义上来说,桂林市城区涨大洪水的时候,洪峰什么时候来是由上游的水库什么时候排洪所决定的。

五、漓江上游水库排洪情况分析

1998年洪灾老百姓很少质疑,是因为降雨量确实很大,而且是全国范围的洪水,桂林降雨量最大一小时超过了166.9毫米;2019年降雨量也很大,但洪峰控制在了147.66米,老百姓甚至认可水库在防汛上面起到了积极作用;对比此次619洪水,受灾情况严重,水库集中泄洪,市民感知的降雨量级别和洪水级别不匹配,是这次洪灾当中市民对上游水库防洪抗灾不力的重要诟病点,也是本文着重分析的部分。
感谢降雨过程中国家预警中心即时发布的水库来水、排洪情况短信,这些短信提供了重要的数据来源。关于数据本身,个人觉得最大的遗憾是排洪数据还算完整,但是入库流量数据尚有欠缺,尤其是缺了关键的青狮潭水库数据。此外从水文数据来说,尚缺各个时间段各水库的水位数据,这代表着实际库容压力,也最能回应群众关切的水库蓄水、排洪是否合规合理,各水库是否存在因为利益问题(养鱼、旅游、景观等角度)考虑倾向蓄水而错失泄洪时机等情况。尽管还不算完整,部分数据存疑,也总比网上那些主观或道听途说的数据靠谱。
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基于以上数据,探讨几个关键问题:
1、按照上表排洪量-入库量数据,降雨带来的库容压力最大时间出现在17日16时,仅斧子口、川江两个水库入库量就达到2956 m³/s,此时它们的排洪量仅为700m³/s;与之相对应的是,排洪量最大的19日17时排洪2400m³/s,入库流量为2140m³/s。如果承认17日水库确实给下游拦蓄了部分洪水,那么也必须同时承认19日水库的排洪助涨了洪水,这和老百姓的主观感受是一致的。另外,仅代表个人观点,尚需水利专家论证:拦蓄洪水是水库的天然功能,然而泄洪属于洪水集中释放,不能简单等同于水库入库和排洪数据差额。举个例子,如果没有水库的情况下,同样在流域收到2000 m³/s水量和有水库的情况下泄洪2000m³/s相对比,后者的致灾力更强;

2、18日13时三大水库的减排,可认为是当时预期未来入库量会下降,因为那时候即便入库量下降了很多,但是因为减排力度更大,水库仍是净入库的情况,因此才会导致19日以后因入库量持续上涨所带来的被动性排洪。据此,可认为:17日的降雨峰导致水库水位快速上涨,对库容形成很大压力,但是对18日13时及后续降雨的估计不足导致减排力度过大,没有及时腾库容应对,以至于19日出现入库流量小反而排洪量更大的情况,错过了泄洪的关键时间窗口;

3、6月19日四大水库分3次增加排洪量从18日13时的700m³/s提升到19日17时的2400m³/s,相当于增加了243%,是造成漓江19日到20日凌晨水位不断上涨的主要原因。首先,这个时点的排洪量已经超过了入库量,不能简单地用“被动排洪,来多少排多少”来解释。水库为了腾库容,已经顾不上排出去的水会带来多大水灾的问题;其次,19日17时之后水库的入库量出现了明显的下降,显然17时四大水库的排洪有点“恐慌”及对未来降雨的估计错误,否则应该可以把排洪量控制到更低;

4、根据17日20时的排洪量和漓江水位,并不难计算出19日17时后的排洪量所对应的水位和灾害程度,只要控制水库排洪量在1900m³/s之内,水位就不会超过1998年,而根据当时的入库量来说,是有可能做到的;

5、青狮潭水库17、18日都没开闸泄洪,是对降雨量没有足够的估计还是水库的水位不高?仔细分析各水库的排洪数据,最大的单一排洪量是斧子口水库,17日20时曾高达1000m³/s,这应是对应溶江镇地区的强降雨带来的压力。但是市区包括灵川18日后的雨量都不大,青狮潭水库的库容压力是否达到必须泄洪的水平?因为青狮潭水库的数据缺失最多,这些问题都没法得到解答,然而对市区来说,青狮潭才是影响最大的水库。

六、几个简单的结论
1、网上流传的水库在强降雨到来前就蓄满水导致防洪功能缺失的说法不准确。至少在17日前后强降雨带附近的斧子口、川江水库经历了入库流量远大于排洪量即水位快速上涨的过程。但是在19日17时最后一轮增排前,各水库存在蓄满水的可能;

2、桂林上游的四大水库对漓江的洪水确实起到了错峰调控的作用,这个作用有正面也有反面。18日5时的洪峰,如果没有上游水库的拦截,漓江的水位应该更高;而19日各水库的“恐慌性”排洪,则助涨了第二轮洪峰水位;

3、18日13时、19日17时各水库的减排、增排调度都存在对后续降雨估计错误的情况,没有充分发挥水库的防汛功能,再往前因为数据缺失无法分析。但是不论从降雨量级别还是水库的防汛调度考虑,619洪水的洪峰级别都应该可以降到更低水平;

4、关于水库是否存在因利益考虑影响防汛操作的问题,尚无法通过现有数据分析得出。


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