1. 引言
鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊，位于江西省北部，是长江中下游地区极为重要的洪水调蓄区。新中国成立以来，为了满足日益增长的人口对粮食的需求，鄱阳湖区修建或加固了大量的圩堤，一些鄱阳湖湖汊被切断了与外湖的自然汇合，演变成一个相对独立的内湖湖泊。随着内湖地区大面积围垦，人类生存空间不断地拓展，不仅破坏了湖区的生态环境，也改变了流域暴雨洪水特性，加剧了洪涝灾害发生风险。目前，对天然流域暴雨洪水特性研究较多 [1] [2] [3] [4] [5]，本文选取军山湖流域，利用雨量、水位等水文资料，结合历史洪涝灾害，分析了军山湖等内湖地区洪水成因、暴雨洪水特性，为进贤县洪涝灾害防御及防洪决策提供参考。
2. 研究区概况
进贤县地处江西省中部偏北，全县三面环水，东靠信江，西临抚河，北濒鄱阳湖，南部为丘陵山区。境内湖泊众多，水域辽阔，水面面积607 km2，约占全县总面积的30%，较大的湖泊有军山湖、青岚湖、陈家湖、金溪湖等。军山湖是鄱阳湖最大的湖汊，也是目前我国最大的县域淡水湖，南北长22 km，东西宽一般5 km，最宽处达13 km，集雨面积1015.6 km2。进贤县军山湖等流域水系如图1所示。
历史上军山湖等湖泊与鄱阳湖(金溪湖)自然相通，由于受鄱阳湖暴涨倒灌影响，沿湖村庄、耕地等常常被淹，给人民群众生产生活带来严重的影响。1958年，当地组织修建军山湖堤、英山堤等沿鄱阳湖圩堤，切断了军山湖、青岚湖等湖泊与鄱阳湖的自然汇合，设置了闸门进行调节控制。目前，受当地人类生产生活影响，内湖控制水位低于外湖警戒水位3.60 m，汛期，当内湖水位高于外湖时，军山湖流域洪水可以外泄至鄱阳湖；当低于外湖时，闸门关闭以免外湖倒灌抬高内湖水位，受外湖高水位长时间顶托影响，内湖流域洪水不能及时外泄，水位逐渐抬高，导致内湖地区洪涝灾害发生。根据2019年进贤县洪涝灾害调查评价成果，全县受军山湖等内湖洪水影响的地区涉及170个自然村、近7万余人；全县现有自动监测站点分布情况见图2所示。
3. 暴雨洪水成因分析
军山湖流域地区处于东亚季风区，属于亚热带温暖湿润气候，多年平均降雨量1712 mm，降水量年际变化较大，季节性明显，4~6月主汛期的降水量占全年的49.3%。冷暖气团的进退对该地区的天气变化和气候形成均有重大影响，春夏两季受季风影响，暖湿空气从海洋大量输入多常与北方冷空气在本地区上空交融，形成梅雨季节，暴雨频繁，全年降水量主要集中在此期间。该地区暴雨主要有锋面雨、气旋雨和台风雨，7~9月则多出现台风雨。自建国以来，境内最大1 h降雨达到106 mm (泉岭站，2018年)、最大6 h降雨214 mm (进贤站，2010年)、最大24 h降雨310.5 mm (进贤站，2010年)。
军山湖等内湖洪水来源为流域内三叉港、池溪港等中小河流来水以及自身湖面降雨，并受外湖金溪湖水位影响，金溪湖与鄱阳湖自然相通，金溪湖水位则主要受鄱阳湖、抚河来水影响。因此，影响军山湖内湖洪水主要因素包括鄱阳湖洪水、抚河洪水及流域内中小河流洪水。
鄱阳湖洪水受五河(赣江、抚河、信江、饶河、修河)及长江洪水双重影响，五河洪水一般发生在4至6月，长江洪水多发生在7~9月，由此使得鄱阳湖一年中有半年可能维持中高水位，受其影响，军山湖堤等圩堤亦可能长达半年之久抵御着鄱阳湖洪水 [6]。由于受五河、长江洪水的双重影响，鄱阳湖洪水以单峰或双峰的形式出现。当五河洪水推迟，长江洪水提前，两者遭遇，或两者虽不遭遇，但五河洪水很大，长江洪水较小，湖区洪水过程将以单峰型的形式出现 [7]；五河洪水较早，长江洪水较迟，两者虽互有影响，但不遭遇，湖区洪水过程将以双峰型的形式出现。双峰型洪水位一般不及单峰型洪水位高，但退水比单峰型慢，对军山湖等沿湖圩堤安全同样不利。
抚河为雨洪式河流，洪水出现的季节特性与暴雨出现的季节特性相同，洪水多出现在3至9月间，5月至7月是主要季节，特别是6月份，暴雨强度大，下游洪水往往表现为峰高量大。抚河下游一次性大洪水往往是一次或多次暴雨形成，洪水过程既有单峰，也有复峰。据李家渡水文站实测资料统计，单峰、复峰型洪水各占一半左右，一次洪水过程一般为6~9 d。
Figure 1. Sketch map of basin river system in the Jinxian county
图1. 进贤县流域水系图
Figure 2. Distribution map of automatic monitoring stations in the Jinxian county
图2. 进贤县自动监测站点分布图
流域内三汉港、高桥河、白圩港、池溪港等中小河流洪水主要由暴雨形成，洪水出现的季节特性与暴雨出现的季节特性一致，由于中小河流流域面积都在300 km2以下，汇流时间一般不超过24 h，下游入湖地区有时受内湖高水位顶托影响，出现排洪不畅现象，洪水不能及时下泄，易导致洪水淹没范围扩大。
4. 暴雨特性
收集流域内28个雨量站点降雨资料，选取进贤站、三阳站、梅庄站等具有长序列资料的3个站点为代表站，分析该地区暴雨特性。
4.1. 暴雨时程分布特征
1) 3个代表站历年最大1 d降水量各月出现的次数。统计3个站点1965~2019年间最大1 d降水量年内各月出现的次数和累计情况，见表1所示。出现月份中各站点以6月份居多，累计次数占总年份的43%；其次是7月份，累计占18%。主汛期4~6月出现次数为82次，约占68%，次汛期7~9月累计31次，约占26%。
2) 24 h暴雨时程分配。军山湖流域暴雨历时短，一般为单日非连续性暴雨。在历年24 h降雨中，单站典型暴雨场次最大1 h雨量占24 h雨量的15%~63%，3 h占38%~85%，6h占46%~99%；2012年以后随着流域内布设的雨量站大量增加，多站平均最大1 h雨量占24 h雨量的33%~43%，3 h占50%~76%，6 h占64%~83%。2010年6月19日，进贤县平均降雨量达256 mm，其中进贤站24 h降雨量为310.5 mm，达到了有记录以来的历史极值，本场降雨主要集中在6 h，为214 mm，占24 h降雨量的69%。
Table 1. Monthly frequency and summation of maximum 1-day precipitation of representative stations
表1. 代表站最大1 d降水量历年出现月份次数及累计情况
4.2. 暴雨年际特征
根据3个长系列站点资料分析，多年最大1 h、6 h和24 h暴雨均值和离势系数CV值均比较接近，其中1h暴雨均值在44~45.5 mm (三阳站44 mm，梅庄44.5 mm，进贤站45.5 mm)，暴雨的离势系数CV1 = 0.40~0.45 (三阳站0.45，进贤站0.40)；6 h暴雨均值在74~82 mm (三阳站74 mm，梅庄站75 mm，进贤站82 mm)，CV6 = 0.50~0.51 (三阳站和梅庄站0.50，进贤站0.51)；24 h暴雨均值为118~136 mm (三阳站118 mm，梅庄站122 mm，进贤站136 mm)，CV24 = 0.46~0.48 (三阳站0.46，梅庄站0.48)。总体上，从北到南降雨均值呈增加趋势，但变化幅度小，主要原因是滨湖地区地势平坦，地形地貌等因素对降雨影响的作用较小。
5. 洪水特性
由于军山湖等内湖地区无实测径流资料，本文收集周边湖口水位站、三阳水位站、军山湖人工观测站等3个站点历史水位资料，分析该地区洪水特征，其中湖口水位站主要代表鄱阳湖水位，三阳水位站代表金溪湖水位，军山湖人工观测站代表军山湖内湖水位。
5.1. 洪水季节性
根据湖口站、三阳站和军山湖站1954~2019年间各站最高水位出现情况，见表2所示，鄱阳湖、金溪湖和军山湖最高水位出现月份次数最多的都是7月，其中以湖口站最为明显，7月出现次数占总数的62.50%。金溪湖最高水位主要集中在6、7月份，各占31.75%和42.86%；军山湖与金溪湖相似，6、7月份出现次数各占总数的33.93%和39.29%。相比于该地区最大1 d降雨出现最多的6月，金溪湖、军山湖等最高水位出现时间都以7月最多。
Table 2. Statistics of occurrence time of the highest water level in Hukou and other stations over the years
表2. 湖口等站历年最高水位出现时间统计表
5.2. 洪水遭遇分析
分析进贤雨量站最大1 d降雨量与军山湖人工站最高水位的遭遇情况。由于三叉港等流域无实测径流资料，用进贤雨量站年最大1 d降水代表年最大来水过程，比较进贤站年最大1 d降水量出现时间与军山湖站年最高水位出现时间，以两者出现时间相差在7 d内为遭遇，在1962年~2019年间54年资料系列中，仅有7年遭遇，遭遇机率不到13%，说明军山湖最高水位与当地降雨最大来水或中小河流洪水相遭遇的机会较小。
分析军山湖水位与金溪湖水位历年最高相遇情况。以军山湖内湖最高水位出现时外湖水位高于内湖且处于当年最高洪水场次涨落过程为遭遇，根据三阳站与军山湖站1962~2019年间有记录的52年资料，相遭遇的年份为31年，占59.62%；不遭遇的有21年，占40.38%。说明军山湖等内湖水位受外湖水位影响较大，外湖多年平均最高水位比内湖高1.1 m以上，如1996年7月24日军山湖内外湖当年最高水位同时出现，外湖水位高于内湖达3.14 m；1998年7月30日，外湖水位达当年最高水位22.46 m (吴淞高程，下同)，超警戒水位2.46 m，军山湖等沿湖圩堤自当年6月26日起受高水位顶托影响至10月6日，历时103天，内湖降雨来水不能外排，最高水位出现在9月14日，为20.61 m，此次洪水持续时间长，长期高水位运行导致沿湖圩堤共出现较大险情430余处，全县19.11万人受灾，农作物受灾面积31.6万亩，倒塌房屋228间。
2020年7月以来，受持续强降雨和上游来水叠加影响，江西境内河流水位暴涨，河水汇聚导致鄱阳湖水位迅速上涨；同时，长江干流也对鄱阳湖形成顶托倒灌，导致水位持续抬升。7月12日零时，鄱阳湖星子站水位超过1998年历史最高洪水位22.52 m，达到22.63 m，突破有水文纪录以来的历史极值；湖口水位站达到22.49 m，接近于1998年历史极值的22.59 m。截至7月11日，暴雨、洪水、内涝等灾害已导致鄱阳湖流域521万余人受灾，43万余人被紧急转移安置，455千公顷农作物受灾。军山湖外湖水位受鄱阳湖洪水影响，从7月1日开始快速上涨至7月12日达到最高，之后水位逐渐下降，至7月28日仍维持超警戒高水位；内湖水位受外湖顶托影响，7月份以来持续上涨，7月8日突破内湖警戒水位，目前外湖水位仍高于内湖，内湖水位处于缓慢上涨趋势。图3绘出2020年6月底以来军山湖内外湖水位变化趋势图。
因此，军山湖等内湖水位是外湖水位、内湖来水以及内湖调节等综合作用的结果，洪水形成较为复杂，受外湖影响较大；虽然洪水上涨速度较慢，但是由于其持续时间长，造成的灾害往往影响面广、经济损失大。
Figure 3. The variation of water levels at inner and outer of Junshan Lake during June-July, 2020
图3. 2020年6月底以来军山湖内外湖水位变化趋势图
6. 结语
1) 进贤县军山湖等流域地区暴雨强度大，发生季节性较为明显，每年最大1 d降雨主要发生在4~9月份，其中6月份出现次数最多，占总年份比例约为43%；
2) 军山湖等内湖洪水发生季节性较为明显，历年最高洪水位主要出现在4~9月；受外湖洪水影响，与暴雨时程分布特征不同，洪水出现以7月份居多，6月份其次；
3) 军山湖等内湖水位是外湖水位、内湖来水以及内湖调节等综合作用的结果，其主要影响因素为外湖洪水，直接受流域内池溪港、三叉港等中小河流洪水影响较小；
4) 军山湖流域地区历史洪涝灾害主要原因受外湖高水位顶托影响，流域自身来水不能外排，导致水位逐渐上涨。虽然洪水形成速度慢，但是由于其持续时间长，长时间高水位运行容易导致沿湖圩堤出险，造成的灾害往往涉及面广、影响人口多、经济损失大。
参考文献