大清河北支2012年“7·21”暴雨洪水回顧

□劉惠霞 韓曉彤

大清河北支2012年“7·21”暴雨洪水回顧

□劉惠霞 韓曉彤

2012年“7·21”暴雨洪水已經(jīng)過(guò)去兩年了，作為“96·8”后的又一次較大暴雨洪水，有必要進(jìn)行分析與總結(jié)。本文對(duì)工程控制較小的大清河北支“7·21”暴雨洪水進(jìn)行了分析與回顧，為洪水預(yù)報(bào)方案的編制和實(shí)時(shí)洪水作業(yè)預(yù)報(bào)，為領(lǐng)導(dǎo)防洪決策提供更準(zhǔn)確的信息，對(duì)大清河洪水的科學(xué)調(diào)度及白洋淀濕地保護(hù)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

1.“7·21”暴雨過(guò)程

受冷空氣和副高外圍暖濕氣流的共同影響，2012年7月21～22日河北省發(fā)生“96·8”以來(lái)最大一次暴雨洪水過(guò)程。大清河“7·21”暴雨起自7月21日0時(shí)，止于7月22日0時(shí)，歷時(shí)24個(gè)小時(shí)。

降雨過(guò)程：7月21日0時(shí)雨區(qū)始于大清河西南部、隨后擴(kuò)大至西部，至21日8時(shí)繼續(xù)擴(kuò)大到石家莊西北部、保定西部、唐山和承德局部，暴雨中心位于保定西南部；而后雨區(qū)移向東北部，暴雨中心在安格莊水庫(kù)附近，易縣上陳驛最大2h降雨量52mm；10時(shí)后雨區(qū)繼續(xù)擴(kuò)大至張家口一帶，中心向東北移至淶水與北京交界處，暴雨中心為淶水縣落寶灘，最大2h降雨量達(dá)81mm；16時(shí)雨區(qū)擴(kuò)大至保定、廊坊及以北地區(qū)，暴雨中心又返回到保定西北部的淶源、易縣、淶水一帶，淶源縣王安鎮(zhèn)最大4h降雨量達(dá)158mm；16～20時(shí)暴雨強(qiáng)度繼續(xù)加大，中心移到北京市，北京漫水河最大4h降雨量248mm；20～24時(shí)強(qiáng)雨區(qū)東移，形成兩個(gè)暴雨中心，西部中心位于北京、保定及廊坊3市交界處，固安縣城最大4h降雨量226mm，東部中心位于承德市興隆縣一帶；22日0時(shí)后雨區(qū)移出大清河流域。

暴雨空間分布：大清河北支東北部降雨量在300mm以上，中部和東部降雨量在200～300mm，其他雨區(qū)降雨量在100～200mm，最北部（涿鹿縣南部）降雨量在100mm左右。暴雨中心有兩個(gè)：一是淶源縣王安鎮(zhèn)雨量378mm；二是北京市房山區(qū)漫水河407.9mm。

2.“7·21”暴雨特性

一是暴雨強(qiáng)度大，短歷時(shí)降雨極值高?！?·21”暴雨1h降雨強(qiáng)度超過(guò)80mm的水文站多達(dá)10站以上，超過(guò)100mm的有3個(gè)站，最大為北京市房山區(qū)琉璃河站115.8mm；最大3h降雨量超過(guò)200mm的有5個(gè)站，均在北京市房山區(qū)，最大為霞云嶺站249.9mm；“7·21”短歷時(shí)暴雨北支多數(shù)站為該站歷史極值。二是降雨歷時(shí)短?！?·21”暴雨起自7月21日0時(shí)，止于7月22日0時(shí)，整個(gè)降雨過(guò)程歷時(shí)僅1天時(shí)間（24h），而歷史上大暴雨的降雨過(guò)程一般均超過(guò)3天（如“56·8”、“63·8”、“96·8”等過(guò)程）。

3.“7·21”短歷時(shí)暴雨的重現(xiàn)期

對(duì)大清河北支“7·21”暴雨中短歷時(shí)雨強(qiáng)較大的代表水文站進(jìn)行頻率分析，最大1h琉璃河站降雨量115.8mm，達(dá)到了百年一遇；最大3h霞云嶺站降雨249.9mm，重現(xiàn)期超過(guò)了500年一遇；最大6h霞云嶺站降雨336.3mm，重現(xiàn)期超500年一遇；最大24h王安鎮(zhèn)站降雨量378.6mm，重現(xiàn)期超300年一遇。詳見(jiàn)表1。

表1 北支代表站“7·21”短歷時(shí)暴雨重現(xiàn)期表

4.北支“7·21”洪水簡(jiǎn)述

拒馬河上游紫荊關(guān)水文站于7月21日12時(shí)開(kāi)始漲水，21日21時(shí)出現(xiàn)2130m3/s洪峰流量，達(dá)20年一遇；下游都衙水文站于21日19時(shí)開(kāi)始漲水，22日4時(shí)20分洪峰流量達(dá)2980m3/s；張坊水文站于21日17時(shí)30分開(kāi)始漲水，21日20時(shí)30分出現(xiàn)第一次洪峰，流量為681m3/s，22日7時(shí)20分出現(xiàn)第二次洪峰，流量為2570m3/s。

拒馬河在張坊站下游分成南、北拒馬河，南拒馬河落寶灘水文站于7月21日19時(shí)開(kāi)始漲水，第一次洪峰出現(xiàn)在21日21時(shí)33分，洪峰流量918m3/s，第二次洪峰在22日7時(shí)22分，流量達(dá)1430m3/s，為30年一遇；下游北河店水文站于23日3時(shí)40分開(kāi)始漲水，23日16時(shí)35分達(dá)到峰頂，實(shí)測(cè)洪峰流量為118m3/s。

白溝河上游支流琉璃河漫水河水文站于7月21日18時(shí)08分開(kāi)始漲水，21日22時(shí)48分洪峰流量1100m3/s；白溝河?xùn)|茨村水文站于21日22時(shí)10分開(kāi)始漲水，7月22日19時(shí)達(dá)到峰頂，實(shí)測(cè)洪峰流量379m3/s；下游新蓋房水文站于23日15時(shí)20分開(kāi)始漲水，24日19時(shí)出現(xiàn)洪峰，峰頂水位10.47m，洪峰流量208m3/s。

5.北支“7·21”洪水總量分析

“7·21”暴雨的特點(diǎn)是強(qiáng)度大、歷時(shí)短，與暴雨相應(yīng)，“7·21”洪水的特點(diǎn)是峰高、量集中，山區(qū)各站洪水過(guò)程均為尖瘦型，下游平原過(guò)程則平緩圓胖。盡管山區(qū)部分站為有記載以來(lái)較大洪峰流量，但不同歷時(shí)洪水總量偏小。北支主要站“7·21”不同歷時(shí)洪水總量分析見(jiàn)表2。

表2 主要站不同歷時(shí)洪水總量分析表洪量單位：億m3

6.河道斷面行洪能力分析

對(duì)北支主要水文測(cè)驗(yàn)斷面洪水位及洪峰流量進(jìn)行分析，并與“63·8”、“96·8”斷面行洪能力進(jìn)行比較。拒馬河紫荊關(guān)站位于山區(qū)，水位流量關(guān)系較好，水位上漲則流量也隨之增大?！?·21”洪水?dāng)嗝孀罡咚粸?22.13m，相應(yīng)洪峰流量為2130 m3/s；“56·8”洪水時(shí)，斷面最高水位為521.37m，最大洪峰流量為2820m3/s；“63·8”洪水時(shí)，斷面最高水位為523.20m，最大洪峰流量為4490m3/s。由此可見(jiàn)，紫荊關(guān)斷面的過(guò)洪能力略有降低，其原因主要是由于多年河道淤積及河道左岸種植樹(shù)木所致。下游張坊站位于出山口，水位流量關(guān)系較好，水位上漲則流量也隨之增大。“7·21”洪水?dāng)嗝孀罡咚粸?07.43m，相應(yīng)洪峰流量為2800m3/s；“96·8”洪水時(shí)，斷面最高水位為106.89m，相應(yīng)流量為1700m3/s?？梢?jiàn)，張坊站斷面的過(guò)洪能力變化不大。南拒馬河落寶灘站“7·21”洪水?dāng)嗝孀罡咚粸?9.83m，相應(yīng)洪峰流量為1430m3/s；“56·8”洪水時(shí)，斷面最高水位為98.52m，相應(yīng)洪峰流量為1540m3/s；“63·8”洪水時(shí)，斷面最高水位為99.85m，相應(yīng)洪峰流量為3200m3/s，同一水位下流量相差了一倍多。主要是由于河道下墊面隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人類活動(dòng)的影響發(fā)生了很大變化，河道采砂、種植農(nóng)作物、建筑物擠占河道現(xiàn)象比較嚴(yán)重，河道行洪能力大大減弱。白溝河?xùn)|茨村站水位流量關(guān)系較好，且本站常年有水，主河道斷面無(wú)大型阻水障礙物，“7·21”洪水最高洪水位為24.96 m，相應(yīng)洪峰流量為379m3/s；“96·8”洪水時(shí)，斷面最高水位為25.87m，相應(yīng)洪峰流量為851m3/s，與“96·8”洪水比較，東茨村站斷面過(guò)洪能力基本沒(méi)有變化。

7.北支平原河道沿程損失分析

平原南拒馬河落寶灘-北河店段：上游落寶灘站“7·21”洪水的過(guò)水總量為7952萬(wàn)m3、下游北河店站過(guò)水總量?jī)H1257萬(wàn)m3，沿程損失水量達(dá)6695萬(wàn)m3，損失比為84%；由于北河店過(guò)水洪量小，下游新蓋房站未見(jiàn)水，這部分水量被全部損失在北河店-新蓋房河段間。

白溝河?xùn)|茨村-新蓋房段：東茨村站“7·21”洪水的過(guò)水總量為8459萬(wàn)m3、下游新蓋房引河閘過(guò)水總量為5905萬(wàn)m3，沿程損失水量2554萬(wàn)m3，損失比為30%。

將“7·21”洪水沿程損失與“63·8”、“88·8”、“96·8”洪水進(jìn)行比較。落寶灘-北河店段，“7·21”洪水傳播時(shí)間大于歷史大水年（“63·8”、“88·8”、“96·8”）的洪水傳播時(shí)間，且是歷史大水年的3～4倍，說(shuō)明該河段近年河床邊界條件發(fā)生了較大變化，河床比較干旱、河段滲漏損失大等。從水量損失來(lái)看，南拒馬河和白溝河“7·21”洪水河道水量損失大于歷史大水年，尤其是落寶灘-北河店段水量損失比達(dá)到84%。

8.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)大清河北支“7·21”暴雨洪水進(jìn)行回顧與分析，“7·21”暴雨洪水降雨時(shí)間短，強(qiáng)度大；洪水陡漲陡落，洪峰流量較大；部分河段洪峰流量位于歷史亞軍，但在河道行洪能力可控范圍內(nèi)；“7·21”前期土壤含水量少，產(chǎn)生洪水總量較小。“7·21”暴雨洪水再次提醒我們，隨著氣候變化極端天氣事件增多，因此，在今后防汛工作中要密切關(guān)注短歷時(shí)高強(qiáng)度暴雨，提前預(yù)警，采取防范措施，盡最大能力使人民生命財(cái)產(chǎn)損失降到最小程度?！?/p>

2014-07-28

劉惠霞，女，漢族，河北省水文水資源勘測(cè)局，正高級(jí)工程師。韓曉彤，女，漢族，承德水文水資源勘測(cè)局，助理工程師。