托里縣春季突發性洪水調查分析

尚滋沅

（塔城水文勘測局新疆塔城834700）

托里縣春季突發性洪水調查分析

尚滋沅

（塔城水文勘測局新疆塔城834700）

本文根據托里縣氣象站降水、氣溫等資料，對極端天氣過程影響下的托里縣春季突發性洪水進行了調查計算，分析了氣候與水資源的變化，最后提出了水利工程建設和防汛工作的建議及措施。

突發性洪水；調查；分析

1　概況

托里縣位于新疆準噶爾盆地西北緣斷山區，東西分別與克拉瑪依市、裕民縣相鄰，南與烏蘇市、博爾塔拉蒙古自治州交界，西南約有20km邊境線與哈薩克斯坦接壤，北與額敏縣相望，東北與和布克賽爾蒙古自治縣相接，地理坐標介于東經82°28′～85°20′、北緯44°58′～46° 24′之間，面積19696km2，為塔城地區土地面積較大的縣之一，草場資源和礦藏資源豐富。城區布置呈南北向，地勢走向南高北低，地面坡降大。由于本區域處在干旱地區，風蝕作用強烈，氣候干燥，植被稀少，環境惡劣，生態系統脆弱，氣候災害類型繁多，其中以干旱、沙塵暴、干熱風、暴雨、冰雹、低溫、霜凍、暴風雪最為突出。［1］

2　突發性洪水成因分析

托里縣的洪水按成因可分為融雪型、降雨型和混合型三種。融雪型洪水發生春、夏季，完全受氣候的影響，春洪主要以中低山區積雪融化為主，洪水災害為暴雨洪水，多發生在夏季，雨量集中，歷時不長，但來勢兇猛。由于南面地形自然坡降大，是洪水形成災害的主要原因，威脅人民的生命財產安全。

造成春季突發性洪水的原因是冬季降雪量偏大，春季氣溫偏高，并且連續回升，又突然遇到較大的降水天氣過程，降水產生的強度也很大，再加上融雪型徑流，此類洪水則峰高量大，一般出現在3月底至5月初，對下游水工建筑物電站、水庫、灌渠、居民區等會產生一定的影響。

2.1降水

由于受大氣環流、地理緯度、地形等因素影響，氣候特點是冬季嚴寒而漫長，春季升溫不穩定，夏季短促而涼爽，秋季降溫快。托里縣降水量年內分配不均勻，季節和各月變化懸殊。根據托里縣氣象站資料統計，降水主要集中在盛夏初秋，連續最大4個月（5月～8月）降水量占年降水量的58.3%；冬季（12月～2月）為降水量最小的季節，僅占年降水量的9.3%。托里縣氣象站多年平均年降水量250.6mm，一次最大降水量為34.3mm。最大積雪深＞40cm，出現于1988年。春秋季老風口以東地區易形成低壓槽，多大風，多年平均風速2.3m/s，瞬時最大風速可達38m/s，大于或等于8級大風日數年平均38天，多出現在4月～8月，一年之中，風向以南風、東南風出現頻次最高，尤其是冬季。

統計托里縣氣象站1957年設站以來最大日降水量，5月份出現12次，6月份出現15次，7月份出現17次，8月份出現9次，9月份出現6次。一年中，7月份出現頻次最高，大暴雨又以氣溫較高的6月、7月份出現次數多，主要受流域地形、地貌，氣候及水汽輸送條件影響。月降水量柱狀圖見圖1。

近年來，極端天氣過程及異常氣候事件頻繁發生，降水異常偏多，積雪異常偏厚，2010年3月份，區域天氣過程更加頻繁，氣溫回升，降雨增多，3月16日～18日額敏縣氣象站降雨量12.8mm、托里縣氣象站降雨量6.4mm、裕民縣氣象站降雨量20.6mm。降雨對融雪的影響不僅在于它帶來的熱量，而且它能破壞積雪原來的固體結構，引起積雪物理特性的變化（如孔隙擴大），加速融雪過程。

2.2強寒潮天氣過程

2009年12月～2010年2月共發生4次寒潮天氣過程，特別是2010年1月25日2月2日，受西西伯利亞強冷空氣南下東移的影響，塔城地區出現強寒潮天氣過程，各地普遍出現了小量的降雪，裕民縣達大量，塔城盆地四縣（市）出現1～2小時短時降水；同時各地普遍出現5級左右偏西風，額敏、裕民、托里出現大風，瞬間極大風速24.2m/s；23日夜間開始各地相繼轉晴，氣溫急劇下降，各站最低氣溫均降至-20℃以下，其中塔城、額敏、托里最低氣溫達-27.4℃、-26.0℃、-24.8℃，24小時最低氣溫分別下降20多度。24日夜間至25日白天塔城各地再次遭受降雪天氣襲擊，塔城盆地普降小雪，其中塔城市達中量，同時各地普遍出現5級左右偏西風，風口地區出現8～9級偏西風，瑪依塔斯風口受風力影響封鎖交通；降雪天氣導致盆地積雪深度驟增，盆地四縣市除托里積雪深度為14cm外，其余各站均在25cm以上，其中塔城測站積雪深度39cm，氣溫降至-21℃度。連續的強降溫、降雪，使塔城地區的積雪深度迅速增加，主要冬牧場平均積雪厚度達26cm左右，部分牧場達20cm～50cm，最深處達70cm，牲畜無法外出覓食，造成區域出現白災，損失較重。

圖1　托里縣氣象站月降水量分配柱狀圖

2.3強降雪天氣過程

由于受北方南下冷空氣和西南暖濕氣流的共同影響，2010年1月21日～24日，塔城地區出現大范圍的降雪天氣，降雪主要集中在塔城盆地，其中：塔城、額敏、裕民、托里降水量分別為45.9mm、46.8mm、46.4mm、34.3mm，均突破50年來1月份降水量的極值，強降雪使得塔城盆地積雪深度猛增，山區積雪厚度在100cm以上，最大積雪深度為近50年來的第二位。

截止2月底，塔城北部前山區冬季穩定積雪偏大于去年同期及歷年均值。塔城市平原調查點冬季穩定積雪偏大于去年同期及歷年均值一倍以上，見表1。穩定凍土層厚度平均80cm，偏厚于去年同期及歷年均值。實測積雪密度平均0.24g/cm3，積雪密度偏大于去年同期值，接近歷年均值。

2.4氣溫

據托里縣氣象站資料統計，托里縣年平均氣溫為5.3℃，歷年最低氣溫-36.6℃，歷年最高氣溫40.2℃，最大日溫差27.1℃，氣溫日、年較差大；實測最大凍土深1.54m；無霜凍日數140天，終霜期最早為4月上旬，最晚在5月底。

全年最多風向為南風，山區盛行東南風。著名的老風口風速較大，風口風力≥12級。形成這種地方性大風的原因主要是特定地形和大氣環流共同作用所致。多年月平均最大風速10.1m/s，歷年瞬時最大風速38.0m/s。詳見表2。

2010年3月份，氣溫明顯回升，3月15日～17日塔城盆地出現明顯升溫過程，額敏縣17日最高氣溫達13.9℃，托里縣17日最高氣溫9.4℃，裕民縣17日最高氣溫12.7℃。隨著氣溫急劇回升并受降水影響，造成積雪迅速融化，加上地表土層尚未解凍，地面與積雪之間形成冰水夾層，融雪水迅速形成坡面匯流。積雪密度的變化主要受影響的因素是由輻射而引起的熱量變化，這是融雪的重要原因。

表1　塔城市平原區調查點積雪情況對比分析表

表2　托里縣氣象站氣象要素統計表單位：℃

3　調查資料推算洪峰流量

洪水調查位于托里縣阿合別斗鄉新林村，洪溝穿過新林村；鐵斯巴汗水庫上游約3km處；庫甫水庫壩址上游S318省道大橋處。此次洪水帶有融雪加冰蓋沖擊鄉場后，繼續匯流沖擊縣城，受災面積大。計算成果見表3。

（1）比降法［2］

在勻直河段上，若各個斷面的過水面積變化不大，可以忽略各斷面流速水頭的變化，則可將水面比降代入曼寧公式計算：

（2）比降-面積法［3］

當水流情勢為恒定流時，洪峰流量計算公式如下：

表3　托里縣洪水調查計算成果表

4　結語

此次托里縣的洪水是由特殊的氣象、地形、地貌條件下產生的。通過對暴雨洪水的調查計算，提出以下看法：分析暴雨洪水時應考慮氣候條件及暴雨特征對產流的影響，下墊面條件是影響產流的主要原因。這場突發性的洪水，給當地人民生命財產造成了嚴重的威脅和重大損失。從當前情況看，這場災害是無法抗拒的，防洪標準低，基礎薄弱、預測、預報、預警設施差，是目前迫切需要解決的問題。水利工程建設既要重視引水灌溉，也要重視行洪，要統籌兼顧。陜西水利

［1］托里縣志（新疆地方志.2003）.

［2］水利電力部水利司.《水文測驗手冊》〔M〕.北京：水利電力出版社.1973.

［3］中華人民共和國國家標準GB50179-93《河流流量測驗規范》〔M〕.北京：中國計劃出版社.1993.

（責任編輯：唐紅云）

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