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黑龙江上游“2021·06”暴雨洪水分析

2021-12-22王思远关保多

水利科学与寒区工程 2021年6期
关键词:洪量干流降雨

王思远,关保多

(黑龙江省水文水资源中心,黑龙江 哈尔滨 150001)

2021年6月,受持续强降雨及额尔古纳河、石勒喀河来水共同影响,黑龙江上游发生特大洪水。黑龙江干流及支流额木尔河、盘古河、呼玛河、塔河均发生超保证水位洪水,且多为建站以来第1位、第2位洪水,见表1。据不完全统计,仅大兴安岭地区、黑河市两地,农作物受灾面积6.76万hm2,受灾农房2175户,11个县(区)3.03万人受灾,紧急转移安置1.96万人,并造成多处水利工程、公路、桥涵等基础设施受损。

表1 黑龙江上游“2021·06”洪水量级

多年来,黑龙江流域洪涝灾害频繁[1-2],但由于黑龙江是中俄界河,对其研究工作相对较少[3]。因此,总结黑龙江“2021·06”暴雨洪水规律,并与黑龙江历史大洪水对比分析十分必要,能够为防汛减灾工作提供参考。

1 流域概况

黑龙江干流全长2833 km,由南北两源汇合而成,其中南源为额尔古纳河,北源为俄罗斯境内的石勒喀河[4]。从南北两源汇合口(漠河县洛古河村)到结雅河口(黑河市)段,也称黑龙江上游段,河长约905 km。黑龙江上游在中国境内较大的支流有:额木尔河、盘古河、呼玛河;在俄罗斯境内较大的支流有:石勒喀河、大奥尔多伊河。黑龙江上游水系及站网分布图,见图1。

图1 黑龙江上游水系及站网分布示意图

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因及概况

黑龙江区域5月、6月份的降水一般受东北冷涡和鄂霍次克海阻塞高压影响。2021年6月东北冷涡较常年明显活跃、季风水汽活动异常,受此影响黑龙江上游降水异常偏多。

2021年6月,黑龙江省平均降雨105.1 mm,比历年同期偏多15%,其中大兴安岭地区偏多76%;黑龙江上游降雨130.0 mm,比历年同期偏多62.6%。

2.2 暴雨发生时间及过程

“2021·06”黑龙江上游洪水是5月31日—6月4日、6月14日—19日暴雨所形成,其中第二次暴雨过程最为集中。

第一次暴雨过程(5月31日—6月4日):降雨分布均匀,雨量分布在呼玛河、多布库尔河、甘河、诺敏河等流域。全省面平均雨量30.5 mm,黑龙江上游32.3 mm,呼玛河36.3 mm,额木尔河17.8 mm。大于50.0 mm、100.0 mm的降雨笼罩面积分别为14.30×104km2、0.26×104km2。累计最大点雨量为大兴安岭新林区宏图镇西里西尼站82.5 mm。

第二次暴雨过程(6月14日—6月19日):降雨分布较集中,主要分布在呼玛河、额木尔河、盘古河、多布库尔河、甘河等流域,暴雨中心位于呼玛河上游。全省面平均雨量39.2 mm,黑龙江上游78.0 mm,呼玛河103.4 mm,额木尔河71.7 mm。大于50.0 mm、100.0 mm的降雨笼罩面积分别为21.6×104km2、5.5×104km2。累计最大点雨量为大兴安岭新林区宏图镇西里西尼站195.0 mm。

2.3 与历史洪水年份暴雨情况对比

与1958年、1984年、2013年黑龙江流域性暴雨洪水对比:

(1)暴雨集中期对比。1958年集中在7月份;1984年集中在7月下旬至8月下旬;2013年集中期较长,从6月下旬至8月中旬;2021年集中在6月中下旬,可见2021年暴雨发生时间早、暴雨集中期较短。

(2)暴雨落区对比。1958年主要在黑龙江上游地区;1984年主要在黑龙江中游地区;2013年降水落区范围较广,黑龙江干流区、松花江干流区均在其中;2021年主要在黑龙江上游及嫩江上游等地区,与1958年降水落区相似。

3 洪水分析

3.1 洪水过程

受持续降雨及上游来水共同影响,6月19日黑龙江出现2021年第2号洪水。黑龙江上游干流6月20日—28日陆续出现洪峰,洪水量级20~50年一遇,其中:洛古河至漠河段发生20~30年一遇洪水;开库康至三道卡段发生50年一遇洪水;上马厂至黑河段发生30年一遇洪水。黑龙江上游干流全线超警,最大超警幅度1.87~4.20 m,超警历时7~13 d。与历史洪水对比,“2021·06” 黑龙江洪水是1958年以来黑龙江上游第2位洪水,洪峰水位明显高于1984年和2013年,见表2。

表2 黑龙江上游干流 “2021·06”洪水要素对比分析

3.2 洪水组成

采用上马厂站最大30 d洪量分析黑龙江上游来水组成。“2021·06”黑龙江上游最大30 d洪量为276×108m3,其中:额尔古纳河和石勒喀河面积占74.3%,来水量占59.4%;额木尔河面积占2.9%,来水量占4.6%;呼玛河面积占6.3%,来水量占16.5%;区间来水面积占16.5%,来水量占19.5%,见表3。可见黑龙江上游洪水主要以额尔古纳河和石勒喀河来水为主,支流呼玛河以及区间来水量也较大。

表3 黑龙江上游“2021·06”洪水最大30 d洪量组成

采用卡伦山站最大30 d洪量,分析黑龙江上游来水占黑龙江中游洪水比重,并与历史洪水相比较。2021年黑龙江上游来水占中游总量69%,而1958年、2013年分别占64%和45%,说明“2021·06”黑龙江干流洪水以上游来水为主,与1958年洪水组成较为相似,与2013年洪水组成明显不同,见表4。

表4 黑龙江中游洪水最大30 d洪量组成对比

3.3 洪水传播时间

“2021·06”黑龙江上游洪水漠河至黑河段传播时间197 h,与历史洪水传播时间相比偏慢,其主要原因是洪水漫堤影响,黑龙江上游开库康段、依西肯乡段发生漫堤,洪水波加剧坦化,洪水归槽缓慢,致使开库康~呼玛段洪水历时明显增长,见表5。

表5 黑龙江上游洪水传播时间对比

4 暴雨洪水特点

“2021·06” 黑龙江上游暴雨洪水具有如下特点:

(1)前期降水多,雨季来临早。大兴安岭地区1—6月累计降水272.3 mm,比同期偏多59%。积雪融化以及雨季发生时间早,导致黑龙江上游5月份发生非冰凌引起的超警洪水,6月份发生超保洪水,属历史首次。

(2)江河底水高,超警频次多。黑龙江上游干流5月平均水位显著偏高,主要江段列历史同期第1位、第2位。4—6月黑龙江上游干流连续发生5次超警洪水过程,频次之多,历史罕见。

(3)洪水量级大、支流来水多。黑龙江上游干流开库康至三道卡江段洪水重现期50年;支流盘古河、呼玛河均发生建站以来第1位洪水,重现期20~30年。

(4)洪峰水位高,持续时间长。黑龙江上游干流开库康至三道卡江段超过保证水位0.63~2.90 m,超保历时5~8 d;支流呼玛河固其故至呼玛桥段超过保证水位1.31~2.00 m,超保历时5~8 d。

5 结 语

“2021·06”黑龙江上游暴雨洪水,发生时间早、超警频次多、洪水量级大、持续时间长,为历史罕见。与历史大洪水对比分析,“2021·06”黑龙江洪水是1958年以来黑龙江上游第2位洪水。本文从暴雨分析、洪水分析、暴雨洪水特点等方面详细总结了黑龙江“2021·06”暴雨洪水情况,并与1958年、1984年、2013年等黑龙江历史大洪水对比分析,为研究黑龙江流域暴雨洪水规律、防汛减灾工作提供参考。

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