蚂蚁河莲花(二)站典型年洪水分析

2012-10-24赵广忠刘广成杨庆福

黑龙江水利科技 2012年1期

赵广忠，刘广成，杨庆福

( 哈尔滨水文局，哈尔滨150010)

1 概况

蚂蚁河是松花江右岸支流。发源于张广才岭老爷岭西侧尚志市鱼池乡境内虎峰岭西南坡的蚂秃岭，河源海拔高程700 m，干流由河源自西向东流经黑龙江省尚志市、延寿县、方正县，于方正县的松南乡老龙岗西注入松花江。河长339 km，流域面积10 547 km2，平均坡降0.70‰。流域多年平均降雨量在650 ～800 mm。降雨主要集中在夏季，6—9月份降雨量占年降雨量的70%以上。

莲花( 二) 水文站为蚂蚁河下游控制站位于方正县宝兴乡，至松花江河口距离21.4 km，流域控制面10 425 km2。中高水位98.09 ～99.86 m，最大水面宽360 ～1 900 m，水深2.6～6.0 m，流速1.3 ～2.2 m/s; 枯水位95.48 m，水面宽145 m，水深1.3 m。多年平均径流量20.4 亿m3，多年平均含沙量为0.247 kg/m3，多年平均输沙率为10.7 kg/s。最枯水年2003年年平均流量为39.5 m3/s，最丰水年1994年年平均流量为159 m3/s。年径流年际变化很大，最大年径流总量与最小年径流量相差8 倍左右。

2 典型年洪水统计

选取莲花( 二) 站1957—2005年水文资料分析，最大流量的前10 位排序表，如表1。

表1 蚂蚁河莲花(二)水文站年最大流量前10 位排序表

3 频率洪水分析

频率洪水的分析计算借用《警戒水位修订》中设计洪水成果中的统计参数，其设计流量采用2000年1月《松花江流域防洪( 黑龙江省部分) 可研阶段水文分析报告》成果。由于1998年以后蚂蚁河未发生大洪水，本次将系列延长至2005年后计算的设计洪水变化不大，故仍采用报告中的成果。

该站具有1958—1998年41 a实测连续流量系列，并加入1932年历史调查洪水。采用以上组成的不连续洪水系列，以矩法初步计算参数值，采用P—Ⅲ型理论频率曲线适线，取CS=2.5CV，经适线调整后确定最终采用的参数，见表2。

表2 莲花(二)水文站设计洪水成果表

4 典型年洪水分析

4.1 1994年洪水分析

4.1.1 水情分析

7月13日流域内降大雨到大暴雨，干流延寿站最大洪峰流量2 250 m3/s，支流东亮珠河中和站洪峰流量874 m3/s，加上区间来水，形成莲花( 二) 站洪峰流量4 060 m3/s，居1957—2005年实测系列第1 位，居1932—2005年间第2 位。

4.1.2 形成本次洪水的天气系统分析

这次暴雨主要是受6 号台风和阻塞高压的综合影响形成的。7月8日，第6 号台风在西太平洋上生成并于7月10日在台湾登陆，经福建、浙江等地北上到达沈阳附近，中途迅速减弱为低气压。7月13日高空图上，太平洋副高偏西北，在贝加尔湖以西有较稳定的高压脊，并有西风槽长时间在河套附近，不断有小股冷空气活动。由于贝加尔湖冷空气加强，使河套低压槽加强并东移，促使地面蒙古气旋加强并向东北方向移动，形成北脊南槽辐合气流型，第6 号台风带来的大量水气汇入西风槽和蒙古气旋，且由于中亚阻塞高压加强少动，向东北方向输送大量水气进入黑龙江省张广才岭山区，在有利地形配合下，形成了7月12日至13日的较强的降水过程。

4.1.3 雨情分析

1994年7月8日—14日，方正县境内连降大雨和暴雨，总降雨量达269.6 mm。7月13日平均降水量达138.0 mm，部分地区多达206 mm。是方正县有气象记载以来，日降水量最高值。7月份共降水321.4 mm，也是方正气象史上月降水量的最高值。

4.1.4 灾情统计

1994年洪水给蚂蚁河流域工农业生产造成了很大损失:农田受灾102 万亩，损失粮食28.5 万t，冲毁公路63 km，冲毁桥梁343 座，受灾企业12个，直接经济损失达2.2 亿元。

4.2 1960年洪水分析

4.2.1 水情分析

8月4日—7日流域内普降暴雨到大暴雨，莲花( 二) 站最大洪峰流量3 890 m3/s，居1957—2005年实测系列第2 位，居1932—2005年间第3 位。洪水主要来自本流域上游及各支流。其中干流上游来水占莲花( 二) 站洪峰的71.5%、右岸主要支流东亮珠河来水占莲花( 二) 站洪峰的26.4%，区间来水占莲花( 二) 站洪峰的2.1%，此外，上游关门山水库发生了决口，仅4 h水就流光了，致使蚂蚁河的洪水猛涨。

4.2.2 形成本次洪水的天气系统分析

主要是北方的冷空气和南方的暖湿空气活动比往年频繁。从西伯利亚、蒙古以及华北地区来的低压与由南太平洋北上的台风、暖湿空气交绥。在中国登陆且北上的台风有7次，其中直接或间接影响到蚂蚁河流域的台风就有3 次。8月6日—7日蚂蚁河流域普降的暴雨，6日是7 号台风雨区影响，7日是河套低压影响。8月5日20 时700hPa 图上，亚洲上空为平直环流型，西太平洋副热带高压位置偏北，中心在日本，7 号台风在渤海少动;6日14 时台风中心消失，但台风雨区却沿着西太平洋副热带高压西侧北上，西南气流向东北方向伸展，影响松花江流域的东南部地区。另外，原来在巴尔喀什湖的冷空气东移，8月5日冷空气移过天山进入南疆。7日20 时低压中心从西部进入松花江流域，造成蚂蚁河流域暴雨。

4.2.3 雨情分析

蚂蚁河6月份流域平均雨量达187.2 mm，是历史同期的1.9 倍。7月份降雨偏少，8月上旬普降暴雨和大暴雨。6月—8月上旬，流域平均降水日数达45 d左右。雨区遍布整个流域。6月1日—8月7日，雨量一般都在350 mm以上，流域的中、上游雨量在400 mm以上，尚志、小三甲、十三里雨量站雨量超过600 mm。

4.2.4 本次洪水灾情统计

尚志市农田受灾面积5.22 万hm2，水毁房屋1 532间，受灾农户2 036 户，受灾人口104 626 人，占全县农业人口的65.01%，淹死牲畜300 头，淹死家禽3 902只。延寿县蚂蚁河镇南防洪堤决口13 处，关门山水库大坝决口，新城灌区干渠被冲毁26 处，黑山塘坝亦被冲毁，全县有40个自然屯被淹，受灾农田2.1 万hm2。方正县沿蚂蚁河两岸遭受暴雨袭击，有29个管辖区、5 268户受灾。

4.3 1991年洪水分析

4.3.1 水情分析

7月下旬，蚂蚁河流域内普降大到暴雨，致使山洪暴发，河水猛涨。莲花( 二) 站于7月26日10 时出现洪峰，水位为99.80 m，相应流量2 530 m3/s，居1957—2005年实测系列第3 位，居1932—2005年间第4 位。洪水主要来源于蚂蚁河干流上游和右岸主要支流东亮珠河来水，其中干流上游来水占莲花( 二) 站洪峰的64.7%、右岸主要支流东亮珠河来水占莲花( 二) 站洪峰的35.3%。

4.3.2 形成本次洪水的天气系统分析

6月末、7月初，5 000 m的中纬高空为稳定的二脊一槽型，在乌拉尔山及雅库茨克的远东为强大的阻塞性高脊两高脊在中亚为槽，从新地岛到内蒙古为南北向大低槽，使新地岛的冷空气不断分股沿西北锋区南下到该流域，造成6月—7月的典型的阵雨连阴天气。在这种“西低东阻”的环流中的偏南气流，不仅具有类似低空急流的水、热能量传送作用，且东阻高西侧气旋性曲率较强，易产生较强的气旋性涡度，有利于中尺度降雨系统的形成。

7月末受台风和低压槽合并影响，流域出现暴雨和大暴雨天气形势。3 000 m高空欧亚地区在贝加尔湖附近的高脊发展，引导超极地冷空气入侵河套西部，使河套地区出现低槽，并加深、东移北上;与此同时，东部副热带高压继续北上，脊线在N34°附近，东北区的大陆高脊与副热带高脊迭加成为南北脊带，恰在此时第9 号台风北上减弱合并于西风带中，与该流域附近的低压构成以低压带。

4.3.3 雨情分析

7月中、下旬蚂蚁河流域普降大到暴雨，暴雨主要集中在蚂蚁河上游一面坡站以上及右侧支流东亮珠河，最大1 d降雨量在75 mm以上的面积为1 250 km2; 在50 mm以上的面积为4 170 km2;20 mm 以上的面积为6 780 km2，占流域面积的65%。最大3 d降雨量在100 mm以上的面积为2 710 km2; 占流域面积的26%; 在75 mm以上的面积为4 170 km2; 占流域面积的40%; 在50 mm以上的面积为8 340 km2，占流域面积的80%。一面坡站以上流域平均最大1 d降雨量为76.6 mm，最大3 d 为111.1 mm，最大7 d 为200.2 mm，最大30 d 为323.6 mm( 占多年平均年降水量的46.9%) 。莲花( 二) 站以上流域平均最大1 d降雨量为62.1 mm，最大3 d为98.7 mm，最大30 d为285.7 mm( 占多年平均年降水量的43.6%) 。

4.3.4 灾情统计

据不完全统计，延寿县共淹没耕地1.22 万hm2，绝产面积0.55 万hm2，受灾村屯76个，受灾户11 981户，受灾人数53 425人。冲毁公路5 834 m，冲毁桥梁73 座，冲毁桥涵17处，水毁工程26 处，冲毁高压线路50 级( 根) ，直接经济损失2 430 万元。方正县农田受灾面积0.96 万hm2，绝产面积0.55 万hm2，水淹村屯18个，受灾户2 412户6 610人，2 530人无家可归，倒塌民房178 间。毁坏车船3 艘，冲毁鱼池147处。尚志市农田受灾面积2.19 万hm2，绝产面积1.03 万hm2。受灾村屯172个，倒塌房屋592 户，受灾人口73 829人。死亡牲畜160 头，损失粮食7.25 万kg。堤防出现险情89 处13.287 km，小( 一) 型水库垮坝6 座，小( 二) 型水库垮坝845 座，冲毁涵闸98 处、灌区桥梁15 座、农道桥239座、桥涵522 处，冲毁公路79.337 km，通信线路倒杆54 根。