中国法分类号：TV122 文献标志码：A
长江流域介于东经90°33′-122°19′和北纬24°27′-35°54′之间，形状呈东西长、南北短的狭长形，流域面积约180万km2。宜昌以上为长江上游，河道全长4500km，控制流域面积维100万km2，约占全流域面积的55%以上。长江上游的主要支流多位于左岸，有金沙江段的雅砻江、川江段的岷江、沱江、嘉陵江；右岸仅有乌江入汇，长江上游的出口控制站为宜昌水文站。
长江上游地区为山地高原区，北方有秦岭、大巴山的阻挡，冬季风入侵的强度比中下游地区弱；南有云贵高原，东南季风下易到达，主要受西南季风的影响。上游流域降雨主要集中在6-10月，嘉陵江、岷江、沱江、乌江4月开始出现暴雨，雅砻江和大渡河部分地区只有7、8月才有暴雨发生。上游流域年平均面雨量896mm，其中，金沙江736mm、岷沱江1083mm、嘉陵江965mm、乌江1163mm。上游流域径流主要由融雪、降雨补给，径流的地区分布基本上与降水一致，洪水主要由暴雨形成，洪水发生的时间和地区分布与暴雨一致，上游南岸乌江洪水发生时间一般在5-9月，金沙江及江北各支流一般为6-10月，一次洪水过程短则7-10d，长则可达1个月，甚至更长。
直接采用宜昌站流量代替三峡坝址来水，这与三峡工程设计是一致的。本文采用宜昌站1877-2008年和寸滩、屏山、高场、富顺、北碚、武隆站1951-2008年的日平均流量资料进行分析统计，并对三峡水库试验性蓄水后的宜昌站2003年6月至2008年日平均流量资料进行还原计算，以作为宜昌以上三峡的天然来水量进行洪水分析。
1 最大洪峰出现时间分析
统计宜昌站及其上游主要干支流控制站年最大洪峰，分析三峡以上长江干支流洪水时间分布规律。宜昌站年最大洪峰统计见表1，上游主要干支流控制站年最大洪峰统计见表2。
从表1可见：宜昌站年最大洪水洪峰出现在6月下旬至10月上旬，主要集中在7月上旬到8月中旬，占洪峰总数的73.5%；6月和8月下旬出现的较少，各占2.3%，3.8%；年最大洪峰出现在9月的次数比出现在6月的多，9月上中旬出现在次数比8月下旬多。
宜昌站年最大洪峰流量级在30000-70000m3/s之间，流量小于30000m3/s的年最大洪峰共出现2次，分别出现在1942年和2006年；流量大于70000m3/s的年最大洪峰也仅出现2次，分别出现在1896年和1981年；流量50000m3/s以上的洪峰出现68次，约占洪峰总数的51.5%，其中，出现在7、8月份的有61次，约占该流量级洪峰的89.7%，出现在9月上中旬的有6次，出现在6月份的仅1次；流量60000m3/s以上的洪峰共出现18次，约占洪峰总数的13.8%，其中有3次出现在9月上旬，其余均出现在7月和8月。
表1 宜昌站年最大洪峰出现时间、次数分旬统计（1877-2008年）
表2 长江三峡以上干支流各控制站年最大洪峰各月出现频次统计（1951-2008年）
通过上述统计分析认为，宜昌站年最大洪水主要发生在7、8月份和9月中上旬，尤以7月份居多；年最大洪峰多数为50000，60000m3/s量级。
统计三峡以上主要干支流控制站年最大洪峰出现时间，可以分析三峡洪水各组成的时间分布及其与宜昌站洪水的相应性。从表2可见：长江三峡以上主要干支流控制站年最大洪水发生时间各有不同，金沙江在6-10月，主要集中在7-9月，其出现年最大洪峰的次数占总次数的93.0%；岷、沱江来水年最大洪峰分布在6-9月，主要集中在7-8月；嘉陵江来水年最大洪峰出现在5-10月，主要集中在7-9月，7、9月出现的次数较8月多；南岸的乌江主要在5-10月，个别年份早至4月，晚至11月。上游各主要支流来水年最大洪峰出现的时间与宜昌站相应，主要集中在7-9月。
2 汛期径流量组成分析
宜昌洪水主要由金沙江、岷江、沱江、嘉陵江、屏山--寸滩站区间、乌江、寸滩--宜昌站区间共7部分来水组成。本节通过统计分析各地区汛期5-10月径流量占宜昌汛期径流量的比例分析三峡来水汛期径流量的地区组成。
宜昌站汛期径流量地区组成计算成果见表3。由表3可见，上游各支流来水占宜昌站的比重以金沙江屏山站最大，其径流量占宜昌径流量的比例为33.3%；其次是岷江高场站，其径流量所占比例为20.1%；嘉陵江北碚站来水所占比例为16.2%，位居第3；乌江武隆站所占比例为11.1%，位居第4；屏山--寸滩站区间和寸滩--宜昌站区间所占比例相当，分别为8.1%、8.2%；沱江富顺站所占比例最小，为3.0%。
将各部分来水量与其控制的集水面积对比分析由表3可见，金沙江屏山站控制集水面积约占宜昌控制面积的1/2，多年平均汛期来水量仅约占宜昌水量的1/3；岷江高场站、乌江武隆站来水量占宜昌水量比重较其控制集水面积所占比例分别偏大约6.6%，2.8%；嘉陵江北碚站、沱江富顺站控制面积所占比例与其来水量所占比例基本相当；寸滩站以上来水所占比例较其控制集水面积所占比例偏小约5.5%。通过以上分析可知，三峡汛期径流量地区组成中，金沙江来水所占比例最大、岷江次之、嘉陵江第3、乌江第4、沱江所占比例最小。
表3 长江宜昌汛期5-10月径流量地区组成
3 洪水组成分析
根据宜昌站洪水特性，一次洪水过程短则7-10d，长则可达1月以上，本节通过计算宜昌及其以上主要干支流控制站与宜昌站相应的年最大7，15，30，60d洪量，分析三峡洪水地区组成。
由表4可见，宜昌站各时段洪量地区组成中，7，15，30，60d洪量处于前三位的始终是金沙江屏山站、嘉陵江北碚站和岷江高场站。从各时段洪量占宜昌洪量的比例来分析，金沙江屏山站、岷江高场站年最大7，15，30，60d洪量占宜昌的比例随统计历时的增长呈现逐渐增大的趋势，说明金沙江、岷江来水对形成三峡洪水的底水作用较大；嘉陵江北碚站年最大7，15，30，60d洪量占宜昌的比例随统计历时的增长呈现逐渐减小的趋势，说明嘉陵江来水对三峡洪水洪峰影响作用明显，常起到加帽造峰的作用；其作各主要干支流控制站各时段洪量占比变化不大。
将各地区年最大7，15，30，60d洪量占宜昌比例与其控制面积所占比例进行比较可见，金沙江屏山站各时段洪量所占比例均比其控制面积所占比例偏小；其他各支流及两干流未控区间各时段洪量所占比例均比其控制面积所占比例偏大，尤其是岷江高场站和嘉陵江北碚站偏大较为突出。
表4 宜昌站各时段年最大洪量地区组成
综上分析认为：三峡洪水起决定作用的除了流域面积几乎占上游一半面积的金沙江外，还有嘉陵江和岷江，这3部分洪水洪量约占宜昌洪水洪量的70%，是宜昌洪水的重要组成部分，金沙江、岷江洪水对三峡洪水基础作用较大，嘉陵江洪水常起加帽造峰作用；乌江洪水约占三峡洪水组成的10%、干流上两个未控区间洪水约占三峡洪水的7%-9%，其来水不容忽视。
4 典型洪水组成分析
统计宜昌站1951-2008年历年年最大7，15，30，60d洪量，7d洪量位居前3位的是1954、1998、1981年；15d洪量位居前3位的是1954、1998、1966年；30d洪量位居前3位的是1998、1954、1974年。虽然1982年洪水各时段洪量没有1954、1981、1998年大，但1982年洪水三峡区间洪水很大，区间洪水对三峡工程预见期很短，对防洪调度最为不利。因此，本文选取1954、1981、1982、1998年大洪水为典型来分析宜昌次洪的地区组成，见表5、6。
1954年洪水，各时段洪量中金沙江屏山站来水占宜昌水量比例始终位于第1位，所占比例为28.6%-31.0%，除7d洪量占宜昌比例较多年均值偏大外，其他各时段所占比例均比多年平均值偏小，各时段所占比例无明显变化趋势；岷江高场站来水各时段洪量占宜昌比例均小于多年均值，所占比例为11.5%-17.0%，随时段增长而增大；嘉陵江北碚站7，15，30，60d洪量占宜昌比例明显较多年均值偏小，其中，7d洪量所占比例偏小59.7%，15d洪量所占比例偏小44.4%；乌江武隆站、屏山--寸滩站区间、寸滩--宜昌站区间各时段洪量所占比例较多年均值偏大明显。7d洪量占比分别偏大76.3%，58.1%，109.3%，15d洪量占比分别偏大89.0%，43.7%，72.0%。统计分析说明，1954年三峡洪水是上游各主要支流洪水下互遭遇形成的，金沙江、岷沱江、嘉陵江来水相互遭遇，乌江武隆站、屏山--寸滩区间、寸滩--宜昌站区间来水加帽造峰。
表5 宜昌站典型年最大7，15d洪量地区组成分析
表6 宜昌站典型年最大30，60d洪量地区组成分析
1981年三峡洪水主要来自金沙江、岷江、沱江、嘉陵江，屏山--寸滩站区间和寸滩--宜昌站区间来水很小。嘉陵江北碚站、沱江富顺站各时段洪量占宜昌比例明显比多年平均偏大，其中，嘉陵江北碚站7d洪量所占比例较多年平均值偏大73.9%，15d洪量所占比例偏大66.8%，30d洪量所占比例偏大52.7%，60d洪量所占比例偏大99.4%；岷江高场站除60d洪量的所占比例与多年平均相当外，7，15，30d洪量所占比例均比多年平均偏大。
1982年洪水金沙江、岷沱江、屏山--寸滩站区间各时段洪量占宜昌比例较多年均值明显偏小；嘉陵江、寸滩--宜昌站区间各时段洪量所占比例明显偏大。嘉陵江北碚站7，15，30，60d洪量占宜昌比例较多年均值分别偏大约5%，28.6%，19.2%，21.8%，寸滩--宜昌站区间7，15，30，60d洪量占宜昌比例较多年均值分别偏大约140.0%，158.5%，150.6%，122.1%。1982年洪水是嘉陵江洪水与寸滩--宜昌站区间洪水遭遇的典型。
1998年三峡洪水金沙江、屏山--寸滩站区间、寸滩--宜昌站区间来水占宜昌比例较多年均值偏大，岷江、沱江及嘉陵江来水所占比例较多年均值偏小，其中，嘉陵江北碚站7，15d洪量所占比例较多年均值分别偏小57.1%，46.4%。屏山--寸滩站区间、寸滩--宜昌站区间对1998年洪水洪峰作用较大。
从宜昌洪水多年平均与典型年组成分析，金沙江流域面积虽大，但洪水流量比较平稳，是宜昌洪水的基础。嘉陵江流域呈扇型，汇流迅速，洪水涨势猛，并常与寸滩--宜昌站区间洪水遭遇，对形成宜昌洪峰影响最大。
5 结语
三峡洪水主要发生在7、8月和9月中上旬，尤以7月居多。三峡洪水来源较多，洪水组成复杂，金沙江、嘉陵江和岷江来水是三峡洪水的重要组成部分，水量所占比例处前3位。金沙江控制集水面积大，来水比较稳定，是三峡洪水的基础；嘉陵江、寸滩--宜昌站区间来水汇流速度快，洪水涨势猛，对三峡洪水常起到加帽、造峰作用，两者来水遭遇常形成高峰洪水（如1982年洪水）。
作者简介: 刘冬英, 女, 工程师, 硕士, 主要从事工程水文分析工作。
