1. 引言
在我国，一般将流域面积在200~3000 km2之间的河流称为中小河流。在过去几十年中，我国在大江大河防洪工程建设方面取得了巨大的进展，大江大河洪水灾害防治能力得到明显加强，其洪水灾害损失也得到有效控制。由于中小河流多处于流域源头，分布范围广，防洪工程措施建设难度大，近年来已成为我国洪水灾害的重灾区。为了防治中小河流洪水灾害，我国于2010年启动了全国中小河流水文监测系统等项目建设，中小河流已成为各地防洪规划和洪水灾害防御的重要组成部分，中小流域洪水预报预警技术及其洪水规律分析已成为当前热点研究问题之一 [1] 。江西省中小河流数量较多，分布较广，大部分中小河流河堤都修建于20世纪50、60年代，很多中小河流堤岸现已“千疮百孔”，虽然，近些年，江西省加大中小河流治理力度，然而由于资金有限，较难在短期内完成全部中小河流的治理工作 [2] 。本文结合区域内19个水文站600多场洪水数据，统计分析了江西省中小河流洪水特点与规律，其研究成果对开展江西省中小河流洪水预报预警技术研究、防治中小河流洪水灾害等具有重要的参考价值。
2. 研究区自然概况
江西省位于长江中下游南岸，地跨东经113˚34'~118˚29'、北纬24˚29'~30˚05'之间，东邻浙江和福建省，南接广东省，西连湖南省，北毗湖北和安徽省，边缘山岭构成省际天然界线和分水岭。全省总面积16.69 × 104 km2，以山地、丘陵为主，其面积占全省77.18%，地形地质条件复杂。
境内水系发达，河流众多，流域面积10 km2以上河流有3771条；赣江、抚河、信江、饶河和修河五大河流为省内主要河流，纵贯全省，五河来水汇入鄱阳湖后经湖口注入长江，鄱阳湖流域面积占全省97.7%。赣江是鄱阳湖流域5河之首，由南至北纵贯江西全境，其水系支流众多，河长大于30 km的干、支流共125条，集水面积大于1000 km2的有19条；抚河位于江西省东南部，发源于赣、闽边界武夷山西麓广昌县，集水面积大于500 km2的支流有4条；信江位于江西省东部，发源于浙赣边境的怀玉山，集水面积大于500 km2的主要支流有9条；饶河位于江西省东北部，由乐安河和昌江两支组成，主流乐安河发源于赣皖边界的五龙山，集水面积在500 km2以上的主要支流有12条；修河位于江西省西北部，发源于湘赣边境大围山北麓，集水面积在500 km2以上的支流有5条；除五河以外，直接汇入鄱阳湖的中小河流主要有清丰山溪、潼津河、漳田河和博阳河等，流域总面积约7000 km2。
江西省是全国多雨的省区之一，各地多年平均年降水量一般为1400~1900 mm，由于受季风影响及地形的差异和距海远近的不同，全省形成四个高值区和两个低值区，4个高值区为怀玉山山区、武夷山山区、九岭山山区和罗霄山山区，年降水量在1700~2000 mm，2个低值区为赣中南盆地区和赣北滨湖区，年降水量在1400 mm左右 [3] [4] 。降水量在年际间的变化很大，且年内分配也极不均匀，如1954年降水量为1429~2736 mm，出现了罕见的洪涝灾害；1978年降水量868~1418 mm，出现了少见的干旱灾害。降水量在年内的分配为：1~3月平均降水量占全年降水量的16%~21%，4~6月占42%~53%，7~9月占18%~27%，10~12月占10~15%；多年平均降水日数(日降水量 ≥ 0.1 mm)在150~170天之间，日降水量 ≥ 10 mm的天数全省大部分地区都在45~55天。
3. 洪水成因分析
江西省中小河流洪水灾害频繁，基本上每年都有不同程度洪水灾害发生，发生特大洪水频率较高。据统计，1991~2015年间，江西省洪涝灾害受灾面积平均每年为64.40万hm2，平均每年直接经济损失89.87亿元、死亡人数76人，洪涝灾害导致的人员伤亡和财产损失严重。江西省中小河流洪水灾害已经成为当前防洪减灾中的突出问题之一，其洪水成因主要因素如下：
3.1. 气象因素
江西省地处亚热带季风气候区，日照充足，雨量丰沛，气候温和，属于温暖带多雨气候。降雨主要受季风影响，其水汽主要来自太平洋西部的南海，其次是东海和印度洋的孟加拉湾。江西省的暴雨多由低槽、低涡、切变线、冷锋、静止峰造成，台风也常造成大暴雨。一般每年从4月前后起，暖湿的夏季风开始盛行，雨量逐渐增加；5~6月冷暖气流交绥于江南地带，且经常出现于江西境内，降水量猛增，这一时期由于气候条件导致的降雨以锋面气旋雨为主，降雨持续时间往往较长；7~9月受副热带高压控制，除有地方性热雷雨及偶有台风雨外，全省雨水稀少，但是这一时期受台风影响也会给全省局部地区产生强降雨或暴雨 [5] ，持续时间往往短于5~6月的锋面气旋雨。
3.2. 暴雨因素
全省省内有四个暴雨中心，江西省地区又为长江全流域地区五大暴雨中心之首。据统计：江西省实测1 h最大暴雨为126.1 mm，3 h为287.5 mm，6 h为358 mm，24 h为624 mm。
4~6月是全年降水最集中的时期，全省大部分地区占全年降水量的百分比在45%~50%之间。根据江西省的暴雨特性以及流域、地理特性，4~9月为江西省的汛期；对暴雨在时间上的变化，一般而言可大致分为四个阶段：渐盛阶段，4月初~6月上旬前后，全省相应的进入了春雨季节；相对集中阶段，6月中旬~7月初前后，进入长江流域的梅雨季节；急剧减少阶段，7月初~8月中旬前后，进入伏、秋旱；少暴雨阶段，8月下旬~9月底。
暴雨可以分为局部暴雨和地区性暴雨、区域性和大范围的暴雨，从全省特性来讲暴雨几乎影响全境。强降水天气往往可引发洪水暴发、洪涝等一些重大灾害，像1954年、1973年、1998年全流域性连续性暴雨曾造成重大洪涝灾害。江西省暴雨分布总体呈北多南少，北部又呈东部多于西部，赣东北和庐山最多，吉泰盆地最少；大暴雨分布与暴雨类似，其中上饶市中部地区最多，时间上以6月份最为集中，夏半年多，冬半年少，12月份无大暴雨日 [5] 。
3.3. 地形地貌因素
江西省的地形地势和岩土类型决定了洪水灾害分布的基本格局和大致范围，江西省是江南丘陵的重要组成部分，地貌以山地丘陵为主，山地丘陵面积占全省总面积的77.18%，低海拔平原占11.07%，台地占10.19%，湖泊占1.56%；地面坡度小于10˚的面积为10.26 × 104 km2，占全省面积的61.55%，10˚~25˚的面积为6.09 × 104 km2，占36.52%，大于25˚的面积为0.32 × 104 km2，占1.93%。江西省境边缘群山环绕，峰岭交错；中南部丘陵起伏，红岩遍布；北部为鄱阳湖及其滨湖平原，整个地势，由外及里自南而北，渐次向鄱阳湖倾斜，构成个向北开口的巨大盆地。由于全省山地丘陵分布广、地貌活跃复杂、高差起伏大，不利的地形地质条件是形成洪水灾害的基础，当降雨因素一致时，山洪灾害和中小河流洪水灾害的特性和规模将会受到地形地质因素的影响，因此江西省洪水灾害的分布面积也较广。
4. 洪水特点及规律
选取全省范围内具有代表性的19个中小河流水文站(见表1和图1所示)进行洪水特点及规律分析。收集各水文站自建站以来的洪水水文要素数据，并以各站每年最高水位场次和历年来前6场最高洪水位的洪水进行定性分析，得出以下特点及规律：
Table 1. Selection of hydrological station name and basic information
表1. 选取水文站名称及基本情况
1) 季节性强
统计其中18个站点历年最高水位资料，分析得出：江西省中小河流历年达到最高水位的月份主要在3~9月份，这期间约占各站全年总数的98%，其中主汛期4~6月份占70%，次汛期7~9月份占23%；各月以6月份发生的场次居多，占39%，其次是5月份为21%。见表2所示。
Figure 1. Geographic Location Distribution Map of 19 Hydrological Stations
图1. 19个水文站点地理位置分布图
Table 2. Monthly statistical tables of annual maximum flood peaks at each station
表2. 各站历年最高水位发生月份情况统计表(单位：次)
2) 洪水类型
按暴雨地区分布和流域情况，江西省中小河流洪水可分为全流域型洪水、区域性洪水、局部性洪水。
区域性洪水或局部性洪水是由一、两个流域地区区域性暴雨形成，发生在五大河流某大河流源头或支流上大洪水，洪水区域受降雨范围和地形地貌分布等影响，大小可能集中是一个流域、一个县或者几个流域地区，这类洪水往往洪峰较高、短时间洪量很大，洪水过程历时较短，发生的机会较多，如2006年台风“格美”引发的上犹县特大暴雨洪水。
全流域型洪水是由全省范围内整个鄱阳湖流域由连续多场大面积暴雨形成，降雨范围广，历时长，鄱阳湖水位较高，五大河流干流与支流上的中小河流洪水几乎同时发生较大洪水，干支流洪水遭遇，形成全省范围内干流洪峰大、历时长，灾害严重的大洪山或特大洪水，全省中小河流有些可能是受全省范围内干流影响，水位保持长时间偏高，如1954年大洪水、1973年大洪水、1998年大洪水等。
3) 洪水发生频率高
选取其中17个水文站点，对各站历年发生超警戒水位洪水情况进行统计(见表3)。各站点均具有25年以上的历史洪水资料，平均资料时长为49年，平均每站22年发生了超警戒水位洪水，反映出全省中小河流洪水发生频率较高，平均每2~3年就有超警戒水位洪水发生；从年份上看，每年都有中小河流洪水发生，多数为局部性洪水，全流域型大洪水相对较少。
Table 3. Statistical table of times of exceeding warning water level at each station
表3. 各站超警戒水位洪水情况统计表
4) 洪水时空分布规律
根据各站发生超警戒洪水情况，全省四大暴雨中心地区的赣东北怀玉山暴雨地区、赣西北九岭山暴雨区、赣东南武夷山暴雨区发生中小河流洪水频率较高，耙石、罗溪、危坊、三都和樟树坑等站点平均在2年一遇以下；赣南山丘地区也是发生中小河流洪水的主要地区之一，翰林桥、麻州、石城、窑下坝、沙子岭等站点发生超警戒洪水频率平均为2年一遇；其它局部地区包括德安县等滨湖地区发生频率也较大，梓坊站在2年一遇以下；吉泰盆地等地区洪水频率相对较低，赛塘、鹤州等站点平均在6年一遇以上。
从发生时间上看，总体上赣南地区相对于全省其它地区洪水发生的时间较早，每年3月份就有可能发生超警戒洪水，3~4月份发生的次数占全年总次数比例也较高，发生早汛可能性较大；全省其它地区一般4月份开始发生超警戒水位洪水，5~6月份逐步增多；全省大部分站点6月份发生洪水次数最多，约占总数的33%。
5) 洪峰类型
对翰林桥等8个站点各历史上洪水位最高的6场共48场洪水进行分析，大洪水主要以单峰洪水为主，共39场，双峰及多峰洪水9场，双峰及多峰洪水集中在5~6月份，以6月为主，从单峰大洪水的持续时间来看，5~6月份的洪水时长远比其它月份的长。其主要原因是5~6月份尤其是6月为江西省梅雨季节，为历史上降雨量最多的月份，强降雨或暴雨频发，暴雨类型主要以锋面气旋雨为主，锋面暴雨往往范围大，降雨持续时间长，因此容易形成双峰、多峰洪水或持续时间很长的单峰洪水；进入7月份之后，江西省降雨主要是台风和雷电降雨，强降雨历时相对时间较短，主要形成单峰大洪水，洪水一般为一次涨落过程。
全省不同地区中小河流洪水特征主要跟不同地区降雨或者暴雨特征有关，汛期一般情况下，赣南地区暴雨的雨势较猛，往往一开始就形成主峰，但历时较短，一般主峰在前，次峰在后；赣北地区，次暴雨的降水量大，历时长，达3~5天，一场暴雨一般有大、小二个雨峰，次峰在前，主峰在后。
典型洪水类型见表4和见图2至图5所示。
Table 4. Table of typical flood types
表4. 典型洪水类型表
Figure 2. Two typical flood processes at Massachusetts hydrological station
图2. 麻州水文站两次典型洪水过程图
Figure 3. Two typical flood process diagrams of Hanlinqiao hydrological station
图3. 翰林桥水文站两次典型洪水过程图
Figure 4. Twice typical flood process charts of Mawei hydrological station
图4. 马圩水文站两次典型洪水过程图
Figure 5. Two typical flood processes of Hezhou hydrological station
图5. 鹤州水文站两次典型洪水过程图
6) 大洪水洪峰水位较高、突发性强
江西省中小河流发生的大洪水绝大部分集中在汛期一、二场暴雨，如翰林桥水文站1961年6月11日~12日，降雨历时25 h，洪峰水位超警戒水位2.66 m；石城站1982年月15日~16日，降雨历时27 h，最高洪峰水位达226.02 m；2014年7月24日，受第10号台风“麦德姆”登陆影响，德安县普降大到暴雨，局部特大暴雨，短短15 h，全县累计降雨量局部最大值达到541.4 mm，最大3 h降雨量局部达到287.5 mm，博阳河德安站水位最高时达23.01 m，超警戒水位3.21 m，达历史最高水位。
5. 总结
1) 江西省中小河流洪水灾害频繁，基本上每年都有不同程度洪水灾害发生，其主要成因包括气象因素、暴雨因素和地形地貌因素。
2) 江西省中小河流洪水呈现季节性强、突发性强和分布范围广等特点和规律。历年最大洪峰场次洪水主要发生在4~6月份，以6月份居多，占39%；大洪水绝大部分集中在汛期一、二场暴雨，洪水上涨速度较快，突发性强；由于全省山地丘陵分布广、地形地貌复杂等原因，江西省中小河流洪水灾害呈现分布范围较广的特征。
3) 江西省中小河流洪水发生频率较高，局部地区基本每年都有超警戒水位洪水发生，全流域型大洪水相对较少。大洪水主要以单峰洪水为主，双峰及多峰洪水主要发生在5~6月份，从单峰大洪水的持续时间来看，5~6月份的洪水时长要比其它月份的长。进入7月份之后，洪水类型主要为单峰，一般为一次涨落过程。汛期，赣南地区暴雨雨势较猛，往往一开始就形成主峰，发生洪水时间较早于全省其它地区；赣北地区，次暴雨的降水量大，一场暴雨一般有大、小二个雨峰，次峰在前，主峰在后。
基金项目
来源于江西省水利厅科技项目《江西省平原区防汛预报预警技术研究与应用》。