1. 流域概况
富水系长江中游南岸一级支流，发源于幕埠山北麓，流域面积5259 km2，干流全长195 km，流经湖北通山、阳新、大冶和江西武宁、瑞昌五县市，于阳新富池口注入长江。流域多年平均降雨量1400 mm至1600 mm，年平均径深1008 mm。径流年内分配极不均匀，洪水频发，洪涝灾害十分严重，比较典型年份有1969、1998、1999、2016年和2020年，富水也因水多而得名。
流域主要水利工程有富水、王英大型水库和123座中小型水库，控制流域面积2883 km2 (富水2433 km2)；富池口、半壁山两座外排涵闸；富池口电排站；富水河干支流堤防；网湖分蓄洪区等，还建成比较完备的水雨情监测预警预报系统，共同构成富水流域防洪体系。由富水水库大坝、富河大堤、网湖隔堤将流域分割成库区及以上、下游干流和网湖水系3个相对独立部分，形成上蓄、中防、下泄的态势。
富水流域共有水文站3处、水文站5处、雨量站36处。主要干支流控制站分别为：上游富水水库站、下游干流阳新站、富池口站，区间主要支流龙港河龙港站、三溪河三溪水文站，网湖分蓄洪区网湖站。
2. 暴雨成因 [1]
2020年梅雨期气候背景表现为两个方面，一是受弱厄尔尼诺事件、春季印度洋海温偏暖等因素的影响，6至7月西太平洋副热带高压的强度持续偏强、面积持续偏大，西伸脊点持续稳定偏西，导致副高西侧向长江中下游区域持续输送暖湿气流偏强，为湖北省梅雨期强降水提供了充沛的暖湿气流；二是北方冷空气频繁南下，与副高西侧的暖湿气流相遇，冷暖气流在长江中下游持久交汇，湖北省处在水汽辐合中心，导致梅雨量异常偏多、强度异常偏强。
7月4~7日700 hPa切变线位于湖北，呈准东西向，在30.5˚N至31.5˚N之间来回摆动，富水流域正好处在切变线南侧冷暖气流剧烈交汇区域，天气系统极有利于超强降雨，因而形成了梅雨期内最大的暴雨过程。
3. 暴雨洪水过程
7月2日至8日，富水流域普降暴雨、大暴雨、特大暴雨，雨量270.0 mm (洋港站)至520.0 mm (黄颡口站)，面平均367.2 mm。全流域过程累计面雨量都在200 mm以上，其中300 mm以上4205 km2，占全流域面积的80%。在时间上，集中降雨时段为6日至7日，两天降雨占总面平均雨量54%，8日以后富水流域雨势逐渐减弱直至停止(图1)。
Figure 1. Contour map of heavy rain in Fushui river basin from July 2 to 8, 2020
图1. 富水流域2020年7月2日~8日暴雨等值线图
暴雨引发流域性特大洪水。由于受前期暴雨洪水和长江干流顶托影响，富水河下游阳新站于7月1日超过设防水位(20.00 m)并维持上涨。7月2日流域出现新一轮强降雨持续到7月8日，阳新站水位开始快速起涨，5日超过超警戒水位(21.50 m)，7日4时超保证水位(22.50 m)。由于暴雨强度大且覆盖全流域，各支流洪水快速汇聚，同时富水、王英两座大型水库泄洪流量叠加影响，富池口受长江高水位顶托无法自排入江，仅维持较小泵站提排流量，富水中下游干流上压下顶，水位猛长，虽经水库错峰调度、网湖两次分洪，富水河中下游仍然发生了历史高洪水位洪水。洪水期间中游民垸民堤出现了多处溃口险情，7月11日和13日网湖两次分洪水量共0.45亿m3 (两次分别为0.36和0.09亿m3)，由于洪水峰高量大且不能自排入江，富水河中下游长期处于高洪水位。
4. 洪水分析 [2]
4.1. 特征分析
暴雨覆盖范围大，强度大，雨量大。暴雨覆盖全流域，面雨量高达367.2 mm，最大降雨为黄颡口站520.0 mm。其特点暴雨历时长，强度大、雨量大，其中7月7日24小时流域面雨量高达100.1 mm，暴雨中心位于流域中下游。据分析流域3日、7日暴雨重现期均超过了50年一遇。
洪峰水位高，高水位持续时间长。7月8日支流龙港河龙港站洪峰水位28.91 m，历史第二位；阳新站7月11日洪峰水位23.74 m，超保证水位1.24 m，历史第一位，超保证时间长达31天。
顶托影响大，洪水长期难以消退。由于7月上旬鄱阳湖流域大水，顶托长江水位快速上涨，临近富池口的长江码头镇站7月8日超过警戒水位且持续上涨，富池口大闸于7月11日被迫关闭至8月2日重启，长达22天仅靠不足200 m3/s流量的电排入江，致使富水流域的超额洪量滞留河道、民垸、蓄区，高洪水位长期难以消退。
4.2. 洪水地区组成
富水流域各支流总来水量8.15亿m3，其中富水水库3.63亿m3，三溪河1.06亿m3，龙港河0.99亿m3，区间2.47亿m3，洪水组成见下表1。
Table 1. Typical flood composition of Fushui river basin in Meiyu period
表1. 富水流域梅雨期典型洪水组成表
4.3. 历史洪水对比
与历史典型年洪水比较，有三个显著特点：一是2020年7月11日，富水河阳新站洪峰23.74 m，列历史第一位，均高于近年来典型年1998年、1999年、2016和2017年洪水。二是上游富水水库7月9日洪峰58.51 m，列历史第七位，但最大入库流量均大于典型年份，出库流量与典型年相当，水库拦蓄削峰显著。三是中下游支流洪水遭遇恶劣，长江干流顶托影响大。2020年龙港河等支流洪峰与水库泄洪完全遭遇，合成洪峰流量大，推高富水河中下游水位。长江干流码头镇同时水位23.41 m，均高于典型年份，长江洪水顶托影响最大(见下表2)。
Table 2. Comparison of flood characteristic values of main control stations of Fushui river basin in typical years
表2. 富水流域各典型年主要控制站洪水特征值对比表
5. 库湖调洪分析和洪水还原计算 [3]
根据水库入库反推、区间洪水遭遇分析、分蓄洪区水力学计算及河道洪水演算，对流域内富水、王英水库入流过程和下游阳新站洪水过程进行还原计算，得到各断面天然情况下的洪峰流量过程，并与水库出库流量和阳新站实际流量过程进行比较，分析流域内水库调洪和网湖分洪对减轻下游防洪的作用。
受强降雨影响，流域内江河湖库水位快速上升，富水、王英两座大型水库按照调洪预案调洪削峰，以确保水库安全，减轻下游河道防洪压力。富水水库7月6日10时开启1孔出库流量550 m3/s，7日8时，又增开1孔，最大出库流量达1046 m3/s，至7月11日18时两孔全关，调洪最高水位58.50米，超正常高水位1.5米，根据入库反推计算7月8日12时最大入库流量为4550 m3/s，削峰率77%；王英水库为了减轻下游防洪压力，水位超汛限后仍要求超蓄，至9日6时库水位涨至68.98 m超汛限0.98 m，溢洪道开启1孔，最大出库流量53.8 m3/s，根据还原计算王英水库7月8日10时最大入库流量为544 m3/s，削峰率90%。
根据还原计算，富水河阳新站断面还原最大流量6447 m3/s，实际最大流量3388 m3/s，实际流量比还原值少3059 m3/s。两座大型库和流域内中小型水库拦洪对下游河道综合削峰率47.4%，根据上述分析，富水、王英两座大型水库拦洪削峰对减轻富水中下游防洪压力起到主要作用。
受水库泄洪、中下游来水及长江洪水顶托影响，富水河下游阳新站水位快速上涨，11日18时出现历史最高水位23.74 m，超保证水位1.24 m，富水河下游水位离大堤(保护阳新县城)堤顶仅0.5~1.0 m，且水位仍在继续上涨，为确保阳新县城防洪安全，网湖分洪区于11日17时至12日16时、13日13时至13日20时两次开启，分洪总水量4528万m3，平均分洪流量419 m3/s，有效降低阳新站水位0.33 m (见图2)。
Figure 2. Reduction of calculated flow hydrograph for Fushui Reservoir, Wangying Reservoir and Yangxin station
图2. 富水、王英水库及阳新站还原计算流量过程线
6. 结语
本场洪水过程主要有以下特点：一是降雨量大，流域场次平均雨量达到367.2 mm，重现期超过五十年一遇；二是暴雨持续时间长且集中，两次过程共7天，造峰雨集中在7月6至7日且占54%；三是洪水水位高，富河阳新站最高洪水位23.74 m，历史第一高水位，为特大洪水；四是洪水历时长。洪水期富河各个支流均受到了顶托，待排水量大，长江水位一直高于富河水位，无法通过富池口大闸自排，电排提排能力不足，退水过程缓慢，整个洪水过程超警戒水位43天，超保证水位20天，历史罕见；五是富水、王英两座大型水库拦洪削峰极大地减轻了富河中下游防洪压力；六是网湖分蓄洪区两次启用分洪，降低阳新站水位立竿见影；七是富水流域干流洪水与长江高洪水位遭遇严重，中下游洪水宣泄不畅，防洪矛盾十分突出。目前，在富水中下游防洪能力不足的情况下，建议每年汛期要严控流域库湖蓄水，尽可能降低下游河道水位，从而达到降低富水流域防洪风险的目的。