广西入汛水文判断标准初步研究

人民珠江２０１４年第４期・ＰＥＡＲＬ　ＲＩＶＥＲ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９２３５．２０１４．０４．０Ｏ４　广西入汛水文判断标准初步研究　吴立愿，梁才贵　（广西壮族自治区水文水资源局，广西　南宁摘５３００２３）　要：在分析广西气候和水文特征分布的基础上，结合广西汛期划分现状，按照现状对应、广泛性、全样本、非人　为原则，以历年平均水位、历年连续最大６个月平均水位、历年平均最高月水位、历年最高水位最小值及警戒水位　等特征值为标准，对桂东北，桂西南、桂西北、桂中、桂东南５个区域的入汛时间进行了分析研究，初步得出了对于　不受水库回水或潮汐影响的河段，历年连续最大６个月平均水位比较适合单一水文气候特征区的入汛水文判断标　准；历年平均水位比较适合包含多个水文气候特征区的入汛水文判断标准。　关键词：汛期；入汛；水文；判断标准　中图分类号：Ｐ４６８　０前言　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１－９２３５（２０１４）０４－００１０－０４　１广西气候及水文特征分布　１．１气候特征分布　广西位于我国西南东部，北回归线横贯中部，西北为云　近年来，随着人类活动影响的加深，水文、气候特征及规　律的变化已变得越来越突出，突破极端气候事件原有的规律　和水文事件频繁发生，许多河流汛期最低水位或最小流量连　创新低，而枯季最高水位或最大流量却连创新高，频繁出现　贵高原边缘，东北有南岭横亘，南濒北部湾，属亚热带季风气　候区，随季风的转换有明显的干湿季之分，出现半年湿、半年　干的气候特征。境内河流分属长江、珠江、红河（经越南出　汛期无汛，枯季洪水大过汛期洪水的现象。汛期和非汛期是　反映水文规律年内变化最直接、最常用的时间变量参数。广　西汛期和非汛期的划分（水文部门），根据各地受影响的主要　海），以及沿海诸河四大流域的洞庭湖、西江、北江、百都河、　粤西沿海诸河、桂南沿海诸河六大水系。影响广西的降雨天　气系统主要有锋面、低涡、切变线、热带低压，或者是台风、赤　降雨天气系统的不同，桂东北的湘江、资江、桂江、贺江及柳　江支流古宜河等区域的汛期一般为３—８月；桂西北、桂中及　道辐合线等，以锋面影响最多、最广，遍及全区，但强影响区　桂东南等区域的汛期一般为４－＿９月；西江干流南岸的清水　河、郁江等支流及桂南沿海西部等区域的汛期一般为５—１０　月。虽然现有的汛期和非汛期划分已使用了几十年，但对于　如何划分的，不仅现在使用的人员模糊，而且无档案可查。　为了弄清汛期和非汛期划分依据，评价每年入汛和出汛特　点，水利部水文局于２０１３年初启动了我国长江以南入汛水　文标准研究，并于６月和１０月两次召开专家咨询会，初步提　出了以超警戒水位判断一个区域是否入汛的入汛水文标准。　域主要在桂东北，时间主要在４＿＿６月；低涡和切变线次之，　强影响区域主要在桂西北、桂中和桂东南，时间主要在６—７　月；热带低压或台风影响区域主要在沿海诸河、郁江及西江　下游区的北流河和贺江，时间则主要在７．－９月。雨季到来　与各地受影响的主要降雨天气系统有关，一般是桂北早、桂　南迟。桂东北一般在３月初开始进入雨季，早的年份可提前　到２月份或１月份，基本不会出现春旱，一般８月底开始进　入少雨季节，经常会出现秋旱；南部的郁江流域和沿海西部，　一但通过分析，发现采用警戒水位作为入汛水文判断标准存在　着明显不合理。一是警戒水位是一个受防洪设施条件影响　般要到５月初才能进入雨季，经常会出现春旱，雨季结束　时间也会相应推迟到１０月底，有时会推迟到１１月份，发生　的人为设定值，同一条河流，不同河段、不同时期，其防洪设　施的设计标准是不相同的，警戒水位并不能反映一个区域的　秋旱的机会较少，其雨季结束时间受台风影响较大，在台风　较少年份，雨季结束时间有可能会提前到８月底，造成桂南　和桂西出现较为严重的秋、冬、春连旱。３个区域代表站各月　降雨量占全年降雨量百分比柱状过程见图１。　１．２水文特征分布　水文自然特征；二是采用警戒水位作为人汛水文判断标准，　许多河流会经常出现无汛的年份，与实际明显不符；三是经　常出现水文标准（水位或流量）与气象标准（降雨标准）严重　背离的情况。因此，有必要对入汛水文判断标准进行认真研　究，找出科学合理的入汛水文判断标准，为评估环境变化对　水文特征的影响及评估防汛抗旱工作绩效提供技术依据。　广西水文特征分布与气候特征分布基本相同，洪水发生　时间具有明显的季节性，以年最高水位发生的时间统计，桂　东北以５、６月最多；红水河、柳江及西江干流区以６、７月最　收稿日期：２Ｏ１４　４－２２　作者简介：吴立愿，女，广西龙胜人，主要从事水文情报预报工作。　１０　２０・Ｏ　１８，０　１０．０　１４．０　１ｚ０　票１ｎ０　８　Ｏ　６　０　４　０　２．０　０　０　１　２　３　４　５　６　７　月份　图１　３个区域代表站　各月降雨量占全年降雨量百分比柱状过程　多；郁江及桂南沿海诸河则以７、８月最多。时序基本是从桂　东北向桂西南发展，桂东北一些中小河流的年最高水位最早　可出现在２月份，而桂南一些中小河流的年最高水位最迟则　可推迟到１ｔ月份。历年平均逐月径流量，桂东北的湘江、资　江、桂江、贺江及柳江支流古宜河等区域，连续６个月最大为　３—８月，连续３个月最大为５　月；红水河、柳江及西江干　流区、桂南沿海中东部诸河，连续６个月最大为４＿＿９月，连　续３个月最大为６—８月；郁江及桂南沿海西部的防城河、北　仑河等区域，连续６个月最大为５—１Ｏ月，连续３个月最大，　大部分为７＿＿９月，少部分为６—８月。除桂东南的北流河、　南流江的历年平均逐月径流量过程为双峰过程外，其余江河　均为单峰过程。桂东南的北流河、南流江的历年平均逐月径　流量过程呈双峰的原因，主要是桂东南既是锋面、低涡、切变　线影响的主要区域，也是热带低压或台风影响的主要区域，　锋面、低涡、切变线的影响时间主要是在５、６两个月，而热带　低压或台风的影响时间主要是在８、９两个月。另外，通过全　面对比分析各站逐月降雨量过程和逐月径流量过程，明显可　以看出，桂东北、桂西北、桂西南的差异较大，桂东南结合了　上述３个区域的特征。３个区域代表站各月径流量占全年径　流量百分比柱状过程见图２。　２５　０　２０　０　１５　０　求　１０．０　５　０　０　０　１　２　３　４　５　６　７　８　９　１０　１１　１２　月份　图２　３个区域代表站　各月径流量占全年径流量百分比柱状过程　逐月径流量与降雨量柱状过程没有选择完全相同站点　进行分析的原因，主要是都安站受干流大型电站调节影响较　大，汛后径流量明显大于初汛径流量，而柳州站离桂东北较　近，其本身的降雨特征接近桂东北，但其径流过程受桂西北　及贵州境内的降雨特征影响较大。　从图１、２的逐月降雨量百分比和逐月径流量百分比过　程看，广西从桂东：ＩＬＮ桂西南的气象特征和水文特征的分布　变化非常明显，桂东北进入雨季或汛期明显要比桂西南早２　个月左右。　２水文入汛判断标准参数筛选　２．１广西汛期划分现状　目前，广西对汛期进行划分的部门主要有水文、气象和　防汛３个部门。根据广西气候及水文特征分布情况，水文部　门的汛期划分从北到南依次为：桂东北的湘江、资江、桂江、　贺江及柳江支流古宜河等区域以３月１日至８月３１日为主，　其中主汛期以５　月为主；桂西北、桂中及桂东南等区域以　４月１日至９月３０日为主，其中主汛期以６—８月为主；西江　干流南岸的清水河、郁江等支流及桂南沿海西部等区域以５　月１日至１Ｏ月３１日为主，其中主汛期以６＿＿９月为主。确定　依据为历年逐月径流量连续最大６个月的起止月，主汛期为　历年逐月径流量连续最大３个月的起止月。气象部门的汛　期划分较为简单，全部为４月１日至９月３０日，其中４、５、６　三个月为前汛期，７、８、９三个月为后汛期。防汛部门的汛期　划分为：桂东北的桂江、湘江、资江及贺江流域为３月１５日　至８月１５日，其余地区为４月１日至９月３０日。在３个部　门的汛期划分中，对于广西气候和水文特征的分布情况，水　文部门给予了全面考虑，防汛部门只给予了部分考虑，气象　部门则完全没有给予考虑。水文和气象部门的汛期时段长　都是６个月，防汛部门桂东北为５个月，其余为６个月。　２．２主要水文特征值　因篇幅限制，现只研究以水位为标准的人汛水文判断标　准。根据汛期特点，与汛期特征相适应的水文特征值主要　有：历年最高水位、历年最高水位均值、历年平均水位、历年　连续最大６个月平均水位、历年平均最高月水位、历年最高　水位最小值及警戒水位、保证水位等。　２．３判断标准确定原则　现状对应原则：按照人汛水文标准确定的各年入汛时间　的平均情况要与现状使用的汛期划分起始时间基本一致，并　以此判断所选判断标准是否合理和实用。　广泛性原则：所选的水文特征参数适用所有流域的所有　站点，与流域或水文站控制的面积基本无关，只要是同一气　候和水文特征区的流域或水文站，其得出的历年平均入汛时　间应基本一致。　全样本原则：判断统计的时间维和空间维应包括所有参　与样本。即时间维度确定后，其空间维上的统计要包括所有　在该时间维度上的样本；或者空间维度确定后，其时间维上　的统计要包括所在该空间维度上的样本。外包线判断统计，　１１　遵循的是非全样本原则，是在时间维度或空间维度确定后，　根据广西汛期划分现状及标准确定的现状对应原则分　析，对于流域面积较小的桂林、资源、涌尾、宁明４个站，以出　现高于历年连续最大６个月平均水位的时间作为入汛判断　标准比较切合现状；而对于流域面积较大的梧州、南宁２个　其空间维或时间维的统计是已确定维度上的最小值或最大　值，并不包括已确定维度上的其他样本值。只有全样本统计　结果才具广泛性特点，而外包线统计（非全样本统计）结果则　只有当时间维和空间维的变化步调一致时才具有广泛性。　非人为原则：由于汛期和非汛期是一个区域或流域的一　种自然特征，因此，作为人汛水文判断标准的参数必须能客　观反映本区域或流域的气候特征和下垫面特征，而不能如警　戒水位、保证水位等，受河段防洪设施设计标准等人为因素　站，则以出现高于历年平均水位的时间作为入汛判断标准比　较切合现状。　２．５标准结果合理性分析　按照流域面积较小的站点以历年连续最大６个月平均　水位为标准、流域面积较大的站点以历年平均水位为标准进　影响。　２．４判断标准参数筛选分析　根据汛期的术语定义和入汛标准确定原则，以及水位各　种统计值的含义分析。首先，历年最高水位、保证水位等值　描述的是稀遇特征，不宜作为人汛判断标准；历年最高水位　均值描述的是较大洪水状态，也不宜作为入汛判断标准。余　下可作为人汛水文判断标准的特征值参数有：历年平均水　位、历年连续最大６个月平均水位、历年平均最高月水位、历　年最高水位最小值等。警戒水位不符合非人为原则，本不应　作为人汛判断标准，但为了与水利部水文局正在进行的我国　长江以南入汛水文标准研究相衔接，本次仍将其纳入分析。　本次分析，选择了代表桂东北气候和水文特征的资江资　源站、桂江桂林站；代表桂西北、桂中气候和水文特征的柳江　干流涌尾站、西江干流梧州站；代表桂西南气候和水文特征　的郁江南宁站、明江宁明站，共６个不受水库回水影响的水　文站１９６０－－２０１３年水位资料进行分析。所选项站点流域面　积从几百ｋｍ　到３２万多ｋｍ　，具有很好的代表性。各站首　次出现超各参数值的平均时间统计情况见表１。　表ｌ各站首次出现各参数的平均时间　从表１可以看出，无论采用什么标准判断，总体是桂东　北入汛较早，桂西北、桂中、桂东南次之，桂西南较晚，与广西　的气候及水文特征分布基本一致。同时可以看出，在历年平　均水位、历年连续最大６个月平均水位、历年平均最高月水　位三个判断标准中，同一气候及水文特征区，面积大的，同一　判断标准得出的入汛时间也会相应推后。从表１也可以看　出，警戒水位明显不能作为入汛判断标准，如果以警戒水位　作为入汛判断标准，在资江区域１９６４－－２０１３年的４９年中只　有６年出现了汛期，明显不符合实际。　１２　行判断：桂北东多年平均入汛时间在２月下旬至３月上旬，　桂西南多年平均入汛时间在５月上旬，其余大部分区域在４　月上旬至４月中旬。其结果与广西的气候及水文特征分布　和水文部门的汛期划分的起始月份基本一致。代表站入汛　时间及水文特征对应情况见表２。　表２代表站入汛时间及水文特征对应情况　连续最大６个月逐月径流量／亿ｍ　多年平均人汛时间　连续最　！　：　站名　大６个月　历年连续最　起始月　综合　大６个月平　均水位　从表２可以看出，以历年连续最大６个月平均水位为标　准作为入汛判断标准，得到的多年平均人汛时间，除南宁站　外，其余５个站与历年连续最大６个月的起始月基本一致，　符合水文部门按照“历年逐月径流量连续最大６个月的起止　月”来划分汛期的要求。从水文特征而言，以历年连续最大　６个月平均水位或流量为标准判断一个流域是否整体进入汛　期比较科学合理，也比较符合广西呈现半年湿、半年干的气　候特征。　以历年连续最大６个月平均水位或流量作为人汛判断　标准，梧州站和南宁站的多年平均入汛时间比现状使用时间　晚了一个月左右，并不完全符合现状对应原则，其原因主要　是：梧州站和南宁站所控制的流域包含了２个以上水文气候　特征区。梧州站包含了桂东北、桂西南，以及桂西北、桂中、　桂东南３个大的水文气候特征区，其入汛时间不可能与桂西　北的涌尾站完全一致；虽然南宁站控制的流域都在桂西南大　的水文气候特征区，但左江与右江的历年连续最大６个月的　时间区间并不完全相同，左江区域历年连续最大６个月的时　间区间为５—１０月，而右江区域历年连续最大６个月的时问　区间为６—１１月，因此，其入汛时间也不可能与宁明站完全　一致，说明广西现在实际使用的汛期划分时段与水文气候特　征存在一定偏差。为了符合现状对应原则，可将梧州站和南　宁站的入汛判断标准调整为历年平均水位或流量。　２．６广西入汛判断标准　表４广西２０１３年入汛情况　按照气候及水文特征分布情况，水文部门将广西分为桂　东北、桂西南，以及桂西北、桂中、桂东南３大水文气候特征　区。对各区的入汛判断，桂东北可以桂江桂林站作为入汛判　断代表站；桂西南可以南宁站作为人汛判断代表站；桂西北、　桂中、桂东南可以梧州站作为入汛判断代表站。同时，梧州　站可以作为判断广西全面人汛的代表站。广西主要区域入　汛判断标准见表３。　表３广西主要区域入汛判断标准　从表４分析，广西２０１３年的汛情与常年相比，来得早的　特点并不突出（与行政划定相比）。利用入汛标准对２０１３年　出汛情况进行判断（会有差别）：桂东北为１１月１３日，比８　月３１日推迟７４天；广西（桂西北、桂中、桂东南）为１１月１７　日，比９月３０日推迟４８天；桂西南为１１月１９日，比水文部　门确定的出汛日期推迟１９天，比防汛部门（行政）确定的出　汛日期推迟５Ｏ天。总体而言，广西２０１３年汛情去得晚的特　点比较突出。　４结语　依据广西汛期划分现状，按照现状对应原则，通过对历　从表３看出，广西所有水文气候特征区都有可能在１月　出现明显降雨过程，并造成江河出现明显涨水，从而造成提　前入汛。　３评价应用　年平均水位、历年连续最大６个月平均水位、历年平均最高　月水位、历年最高水位最小值及警戒水位等水文特征参数进　行分析，得出历年连续最大６个月平均水位比较适合单一水　文气候特征区的人汛水文判断标准；历年平均水位比较适合　包含有多个水文气候特征区的入汛水文判断标准；警戒水位　不能作为入汛水文判断标准。　参考文献：　在对年度汛情特点进行总结时，各部门和单位都会对汛　情来得早还是晚进行分析。如在广西水利厅２０１３年度工作　总结会议上，广西防汛办对２０１３年汛情特点的总结是：“来　得早去得晚”，至于总结是否准确，在过去是没有判断标准　的。现按照确定的入汛判断标准对２０１３年入汛情况进行分　析判断，具体情况见表４。　［１］广西壮族自治区防汛抗旱指挥部办公室，广西壮族自治区水文　总站，广西壮族自治区水利学会编．广西壮族自治区防汛手册　［Ｍ］．１９９３—１２：３５．　（责任编辑：程茜）　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ￣ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃ　ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ　ｔｏ　ｅｎｔｅｒ　ｔｈｅ　ｆｌｏｏｄ　ｓｅａｓｏｎ　Ｗｕ　Ｌｉ—ｙｕａｎ，Ｌｉａｎｇ　Ｃａｉ－ｇｕｉ　（Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３００２３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｇｕａｎｇｘｉ　ｃｌｉｍａｔｅ　ａｎｄ　ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ｌｆｏｏｄ　ｓｅａｓｏｎ　ｉｎ　Ｇｕａｎｇｘｉ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅ　ｆｕｌｌ　ｓａｍｐｌｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｎｏｎ—ｈｕｍａｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ　ａｖｅｒａｇｅ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　６　ｍｏｎｔｈｓ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｍｏｎｔｈｌｙ　ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ａｖｅｒａｇｅ　ａｎｎｕａｌ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗａｒｎｉｎｇ　ｌｅｖｅｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｓ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｈａｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｅｎｔｅｒ　ｔｈｅ　ｆｌｏｏｄ　ｓｅａｓｏｎ　ｉｎ　５　ｒｅｇｉｏｎｓ（ｔｈｅ　ｎｏｒｔｈｅａｓｔ；ｔｈｅ　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ；ｔｈｅ　ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ，ｃｅｎｔｒａｌ　ａｎｄ　ｓｏｕｔｈｅａｓｔ　ｆ　ｏＧｕａｎｇｘｉ），ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｆｏｒ　ｎｏ　ａｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｂａｃｋｗａｔｅｒ　ｏｒ　ｔｉｄａｌ　ｅｆｆｅｃｔ　Ｒｉｖｅｒ，ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｆ　ｏｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　６　ｍｏｎｔｈｓ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｊｕｄｇｍｅｎｔ　ｓｔｎｄａａｒｄ　ｆｏｒ　ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｈｙｄｒｏ—ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｒｅｇｉｏｎ；ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ　ａｖｅｒ－　ａｇｅ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓｕｉｔｂｌｅ　ｆａｏｒ　ａｎ　ｉｎｃｌｕｄｅｄ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｈｙｄｒｏ—ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ａｒｅａｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｌｏｄ　ｓｅａｓｏｎ；ｅｎｔｅｒ　ｔｈｅ　ｆｌｏｏｄ　ｓｅａｓｏｎ；ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ；ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ　】３