李 爽,李 強,湯仁波
呼蘭河流域“85·8”洪水特性分析
李 爽1,李 強1,湯仁波2
(1.綏化市水務局,黑龍江綏化152000;2.綏化市水利水電勘測設計研究院,黑龍江綏化152000)
文章分析了“85.8”發(fā)生在黑龍江省綏化市呼蘭河流域的暴雨洪水成因及發(fā)展過程、暴雨特性、洪水過程、洪水來源及組成、洪水特點及重現期,對于掌握流域暴雨、洪水的形成條件和變化規(guī)律十分有益,也為水文預報提供必要的參考。
暴雨洪水;洪水特征;呼蘭河流域;成因;降雨
呼蘭河為一扇形枝狀河系,發(fā)源于小興安嶺西側鐵力市東北部的爐吹山,海拔高程為920 m,自東向西流,流域全長505 km。呼蘭河上游河道比降為2‰,中游河道比降為0.33‰~0.25‰,下游為0.2‰。下游河灘寬闊,一般水面寬都在3 000 m以上,多沼澤、洼地,河槽調蓄作用明顯,對洪峰調節(jié)作用較大。干流曲折系數,上游為1.5,下游為2~2.5。
形成“85.8”暴雨洪水的天氣過程有以下3次:
8506號臺風于7月23日在日本東南洋面生成,29日發(fā)展為強臺風,30日在浙江登陸,8月1日進入黃海南部,主心逐漸減弱,2日在遼寧登陸,減弱為低氣壓向北移動,并與華北移來的低壓合并,影響呼蘭河流域區(qū),使之1 d~5 d連陰雨天,5 d降大到暴雨。
8月11日蒙古低壓生成后,向東北方向移動并加深。與此同時,10日在齊齊哈爾生成低壓,12日北上并形成錮囚鋒。致使我區(qū)12—13日普降大到暴雨。8508號臺風于11日在20~28°N、126°E之間的洋面上生成,爾后向偏北方向移動,在大連附近登陸后直接北上。14日夜間影響呼蘭河區(qū),15日減為熱低壓,從慶安、鐵力穿過,致使呼蘭河流域普降大到暴雨。
3.1 降雨發(fā)生時間及過程
7月17日—8月15日降雨分為2個階段:第一階段為7月17—30日,流域普遍降雨,降雨量31.0~202.0 mm,降雨強度不大。第二階段為7月31日—8月15日,有3次降雨過程:①7月31日—8月7日降雨。暴雨中心位于歐根河流域,最大次降雨量(十道崗站)193.3 mm,流域平均降雨量186.0 mm,蘭西站以上流域平均降雨量131.0 mm;②8月12—13日降雨特點是強度大、總量多、范圍廣,降雨歷時不足14 h,且主要集中在12日19—24時,暴雨中心在呼蘭河秦家站以上。流域平均降雨量為144.0 mm,其中津河和歐根河流域平均降雨量160.0 mm以上。12日津河上游同興站降雨量128.0 mm,蘭西站以上流域平均降雨量93.0 mm;③8月14—15日降雨:暴雨中心在努敏河閣山一帶,閣山站降雨量110.0 mm,秦家站以上流域平均降雨量75.0 mm。
3.2 暴雨特性
3.2.1 降雨時間長
7月17日—8月15日呼蘭河流域幾乎天天降雨,流域平均降雨量達351 mm,是7、8月兩月流域多年平均降雨量的1.3倍。歐根河流域降雨日數達29 d,流域平均降雨量達521 mm,接近多年平均年降雨量。
3.2.2 暴雨強度大
所謂暴雨強度大,主要指成峰雨(8月12—13日)的短歷時暴雨強度。最大降雨量可達79.4mm/h,占次雨量的84%。各代表站雨量統(tǒng)計詳見表1。
表1 1985年8月12—13日降雨強度統(tǒng)計表
3.2.3 暴雨籠罩面積大
統(tǒng)計7月31日—8月15日降雨量,降雨量在350.0 mm以上雨區(qū)面積占流域面積的7.5%;降雨量在300.0 mm以上雨區(qū)面積占流域面積的20.8%;降雨量在250.0 mm以上雨區(qū)面積占流域面積的49.1%;降雨量在200.0 mm以上雨區(qū)面積占流域面積的86.4%。
3.2.4 暴雨前后相連
7月31日—8月7日暴雨中心位于歐根河流域,最大點雨量(十道崗站)193.3 mm,流域平均降雨量131.0 mm;8月12—13日暴雨中心在呼蘭河秦家站以上津河和歐根河一帶,津河上游同興站降雨量128.0 mm,流域平均降雨量93.0 mm;8月14—15日暴雨中心在努敏河中游閣山一帶,閣山站雨量110.0 mm。流域平均降雨量75.0 mm。
4.1 洪水發(fā)生時間及過程
1985年7月16—30日的連續(xù)降雨,使流域內的土壤含水量基本飽和,全流域底水條件形成。7月31—8月7日集中降雨,呼蘭河干支流各站出現第一次洪峰。8月12—13日、8月14—15日的兩次降雨間隔時間很短,流域內的降雨幾乎全部形成徑流,上游各支流洪水匯流急劇下泄,致使洪峰合并。8月16—18日呼蘭河流域自上而下出現了第二次洪峰。洪峰水位也較上次高,8月19日到呼蘭河下游蘭西站時合并成一個單峰。其中歐根河發(fā)展站于8月16日出現洪峰,洪峰水位100.00 m,流量1 010 m3/s;呼蘭河秦家站于8月18日出現洪峰,洪峰水位154.98 m,相應流量2 810 m3/s,蘭西站8月19日出現洪峰,洪峰水位129.52 m,相應流量4 460 m3/s。
4.2 洪水特點
這次洪水與歷史上其它場次的洪水比較,有三個顯著的特點,即峰高、量大、匯流速度快。
1)峰高是因為自歐根河河口至努敏河河口段水位較1962年高0.10m,為建國以來最高水位;再從努敏河河口至泥河河口段看,1985年水位較1962年低0.07m;泥河河口至呼蘭河與松花江匯口段,由于受泥河水庫放流和松花江水位頂托雙重影響,水位均高于1962年。
2)量大是因為“85.8”洪水是由多次洪水疊加后形成的,且持續(xù)時間較長,所以洪水總量特別大,據蘭西水文站30 d洪量統(tǒng)計,本次洪水總量44.41億m3,居建國以來的第一位,比歷史上最大的1961年30 d洪量還多4.21億m3。
3)匯流速度快是因為“85.8”洪水是由多次洪峰重疊而成,流域內土壤含水量飽和、溝泡庫塘蓄水已滿,河道糙率變小的情況下出現洪水。加之8月12—15日的暴雨強度特別大,因而也造成了洪水匯流速度特別快。據實測,本次洪水慶安~秦家站傳播時間僅為18 h,秦家~蘭西站也只有30 h,在歷史上都是最快的[1]。
4.3 洪水來源與組成
呼蘭河“85.8”洪水的洪峰和洪量的組成都以干流來水為主。如蘭西站的洪峰流量4 460 m3/s,有秦家來水量2 810 m3/s,占蘭西站洪峰流量的63%;蘭西站30 d洪量44.41億m3,其中秦家來水來量25.78億m3,占蘭西洪量的58%。
經頻率分析,呼蘭河干流中、下游秦家、蘭西站洪峰流量相當于30 a一遇,通肯河青岡站、努敏河四方臺站洪水接近10 a一遇,位于暴雨中心的歐根河站洪峰流量則接近于50 a一遇。
據不完全統(tǒng)計,洪水沖毀小型水庫3座、塘壩367座、涵閘31座、攔河壩49座、灌區(qū)閘53座、渡槽16座。堤防出現險工184處,累積長度174 km。沖毀公路2 718 km、橋梁98座、涵洞740座。其中,綏蘭、綏望、哈伊等15條主要公路中斷交通一個月。據統(tǒng)計,該次洪水淹死18人,牲畜399頭。受淹村屯1610個,人口154.8萬人,房屋進水1萬余戶,倒塌房屋1.6萬間。受災農田39.9萬hm2,其中,成災面積達33.45萬hm2。沿河堤外養(yǎng)魚池全部沖毀,損失10萬元。這次洪水累積直接經濟損失達3.27億元。
通過對這場暴雨洪水的成因分析以及洪水演變、發(fā)展過程的總結、分析,對于該流域掌握暴雨、洪水形成條件和變化規(guī)律十分必要。
[1]申天平.長治市暴雨洪水特性分析[J].山西水利科技,2009(01):89-91.
TV122.1
C
1007-7596(2015)07-0047-02
2015-06-28
李爽(1981-),女,黑龍江綏化人,工程師;李強(1965-),男,黑龍江綏化人,高級工程師;湯仁波(1964-),男,黑龍江綏化人,高級工程師。