海河流域暴雨洪水特性初析

【摘 要】本文分析了海河流域的暴雨洪水得成因，探討了海河流域暴雨洪水特性，并針對該區域暴雨洪水年際變化相當劇烈，暴雨洪水峰高量大，由暴雨形成的洪峰模數相當突出的具體情況，提出了減輕洪水災害應采取的對策措施，對海河流域防御特大洪水具有一定的指導意義。

【關鍵詞】暴雨成因; 洪峰流量; 洪水總量 ;海河流域

The flood characteristic of the sea river area rain-storm beginning Xi

Ying Shi-yong1，Zhang Qi1，Zhe Shi-ze2

(1. Hebei province the stone Jin infuse a dike big Tsun 6 administrative office Ningjin Hebei 055550;2. Hebei province hydrology water resources survey a bureau Xingtai Hebei 054000)

【Abstract】This text analysis sea river the rain-storm flood of the area get become because of， study the flood characteristic of the sea river area rain-storm， and aim at that rain-storm flood in the district for year border variety equal violent， rain-storm flood Feng Gao have great capacity， Hong Feng become by rain-storm mold number equal outstanding of concrete circumstance， put forward to ease flood disaster should adopt of counterplan measure， to sea river area defense especially the flood have certain of instruction meaning.

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【Key words】The rain-storm become because; The discharge of flood; Flood total amount;Haihe river valley

1. 流域概況

海河流域位于東經1120～1200，北緯350～430之間，東臨渤海，南界黃河，西靠云中、太岳山，北依蒙古高原。流域總面積32.0Km2，其中，山區面積18.9萬Km2，平原面積13.1Km2。海河流域總的地勢是西北高、東南低。燕山、太行山等山脈自東北至西南形成一道高聳的屏障，環抱平原，海河平原地勢自西、北、西南三面向渤海灣傾斜。山嵴海拔多在1400~2000m之間，五臺山呈陡峰海拔3061m，為流域最高峰。山地和平原近乎直接相交，丘陵過度段甚短。海河平原坡降變化較大，山前平原一般為1/300~1/2000，中部平原1/2000~1/10000，東部平原1/10000~1/15000。

海河流域土壤劃分為內蒙古高原粟鈣土區、華北山地棕壤土區和海河平原黃壚土潮土鹽土區三個區。海河流域植被劃分為內蒙古高原溫帶草原區、華北山地暖溫帶落葉闊葉林區、海河平原暖溫帶落葉闊葉林栽培作物區三個區。海河流域天然植被大都遭到人為砍伐破壞，只有高程較高的山區有少量自然植被分布。天然次生林主要分布在海拔1000m以上的山峰和山脈。燕山、太行山迎風坡由于存在年降水量600mm以上的狐形多雨帶，植被生長良好，形成了一個綠色屏障。燕山、太行山背風坡由于受到山脈阻隔，降雨量只有400mm左右，植被稀疏，生態系統脆弱。

2. 流域暴雨成因分析

2.1 較大強度經向環流影響。

較強的經向環流是海河流域產生大暴雨的主要天氣背景，根據實測資料統計，產生大暴雨其天氣背景為經向環流的占57.1%，其它類型占42.9%。根據同期26次歷時在三天以上的大暴雨統計，有73.1%的天氣背景為經向型。可見降雨歷時越長，次總雨量越大的暴雨，發生在經向型天氣背景的機會越多。若按暴雨發生的時間進行統計，全流域發生在七月下旬至八月上旬的暴雨，其中由于經向型環流造成的占58.0%。若按暴雨中心發生的位置進行統計，發生在迎風山區的大暴雨，其中經向性天氣系統引起的占62.8%，可見經向型環流為背景的大暴雨，發生在山前區的機會較多。

2.2 主要影響系統及其與大氣環流的配置情況分析。

(1) 本流域由臺風、臺風倒槽影響系統形成的大暴雨占總統計次數的4.8%，這類暴雨達到背風區的機會很少，即使偶然達到了，其暴雨中心強度也遠小于山前區;這類暴雨強度較大，其中心24h雨量都接近或超過300mm。(2)西南渦影響系統形成的暴雨占總數的8.7%，全流域都有可能發生這里暴雨，有70%的這類暴雨相應的500毫巴環流型為經向型，這類暴雨中心24h雨量可達到的量級變化較大，如1954年十里鋪24h暴雨量405.0mm，1963年獐貘24h暴雨量達到961.5mm，這些特大記錄都是由這類暴雨產生的。(3)西北渦影響系統形成的暴雨占總統計數的11.1%，在流域中部及北部都沒有發生過這類暴雨，這類暴雨的42.8%的500毫巴環流型為徑向型，這類暴雨的量級變化較大。(4)東蒙低渦系統形成的暴雨占總統計數的7.9%。該類暴雨一般發生在灤河、潮白河、薊運河水系，該類暴雨有80%的500毫巴環流型為非經向型。(5)西風槽影響形成的暴雨占總數的23.8%，這類暴雨中心發生在流域南部和大清河、永定河背山區的機會較少，有55%的該類暴雨500毫巴環流型為經向型，該類型暴雨雨量較小，僅15%的暴雨中心24h雨量接近或超過300mm。(6)切變線影響系統形成的暴雨占統計總數的38.1%，該類暴雨在全流域面上都有可能發生，但其雨區面積較小，有62.5%的暴雨暴雨500毫巴環流型為經向型，有30%的暴雨中心24h雨量超過300mm^[1]。

2.3 中、小尺度擾動及阻塞天氣形式。

據分析，大尺度天氣系統的動力條件，在24小時內只能產生60mm以下的降水，本文統計的大暴雨，都是在由大尺度降水天氣系統的同時伴隨有中、小尺度系統產生所造成的。由于中、小尺度系統生命史較短，在一般情況下移動速度也較快，因此它與大尺度系統一起伴隨過境，所形成的暴雨量也不一定十分突出。但當大氣環流產生了明顯的阻塞形勢，致使這些系統移動很慢，停滯在某一地點，就地徘徊、打旋等，或由于一定氣流條件的引導，使若干中、小尺度系統向一個地點輻合，后先后接踵一個路線過境，這些情況都會造成一個地點發生特殊的大暴雨，如海河流域“63.8”暴雨。由以上統計結果可以看出，大尺度的降雨天氣系統伴生著中小尺度系統，因而造成較大的暴雨中心的情況是經常發生的，但中小尺度系統靜止、徘徊、輻合、重復等情況引發的特大暴雨是十分罕見的。另外，阻塞的環流形式，不但能造成特大的日降水量，而且還會延長整個的雨期，如本流域歷時三天以上的大暴雨大部分是由于阻塞的環流形勢所造成的，在有利的水汽條件的配合下，一場降水往往產生很大的降水總量^[2]。

3. 流域特大暴雨強度分析

本流域地處半干旱區，在中國東部為降水量最小的地區，多年平均降水量比江南小一倍以上，比東南沿海小近兩倍，但本流域局部暴雨記錄也相當可觀，其中1～7天記錄接近國內實測記錄。具體情況見表1。

表1 海河流域暴雨實測最大記錄與國內實測記錄比較(單位:mm)

歷時海河流域實測最大記錄國內實測最大記錄

雨量地點時間雨量地點時間

1小時156河北辛集1959.7177.0廣東臺山1955.5.8

3小時291北京葫蘆垡1959.8334.0廣東陽江1970.5.11

6小時426河北獐貘1963.8432.0廣東陽江1970.5.11

12小時678河北獐貘1963.8664.0廣東陽江1970.5.11

24小時950河北獐貘1963.8672.0臺灣新寮1967.10.17

3日458河北獐貘1963.82749.0臺灣新寮1967.10.17

7日2051河北獐貘1963.8

4. 流域洪水特征分析

如前所述本流域各種歷時的暴雨強度在全國都名列前茅，由于本流域內山丘區的坡度陡峭，植被較差， 因此有些河流的洪水模數與全國相比也是相當可觀的^[3]。洪峰流量情況見表2。

表2 海河流域部分站實測最大洪水統計表

站名流域面積Km2洪峰流量m3/s發生日期年.月.日備注

李思莊10014401963.8.7河北完縣

西臺峪12739901963.8.4河北臨城縣

南青山23435001963.8.4河北邢臺縣

臨城38455651963.8.4河北臨城縣

小陳莊56047501959.7.22河北秦皇島

漫水河66644001888北京房山

朱莊132083601963.8河北沙河縣

臺口2100108501963.8.6河北永年縣

臨洺關234123001963.8河北永年縣

王快377095201963.8.7河北曲陽

張坊4810185001801北京房山

灤縣44100340001962.7.27河北灤縣

5. 結語

本文通過對海河流域暴雨洪水特性的分析可以看出，海河流域暴雨的成因是相當復雜的，暴雨洪水具有突發性強，暴雨量大，洪峰流量較大等特點^[4]，歷次洪水給海河流域人民的生命和財產帶來了巨大損失。今后應進一步加強暴雨洪水及產匯流規律研究 ，提高水文勘測及預報精度，加大防洪工程投入，建設水庫、河道洪水聯合調度體系，在城鄉建設和經濟發展過程中必須與防汛結合起來，按 規劃繼續治理海河，完善防洪工程體系，提高防洪能力，確保人民生命財產安全。

參考文獻

[1] 水利部海河水利委員會，水利部天津勘測設計院，海河流域1963年8月暴雨洪水分析報告，1988

[2] 水利部海河水利委員會，海河流域暴雨洪水分析[M]，1983.

[3] 水利部海河水利委員會，海河流域實用水文預報方案[M]，1992.

[4] 河北省水利水電勘測設計院，滏陽河中游洼地洪災風險研究技術報告[M]，1992.

[文章編號]1619-2737(2010)09-20-203