2013年黑龙江全流域大洪水降雨分析
2015-03-23刘宇航张凤德巩宪春
刘宇航,张凤德,巩宪春
(1.中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130061;2.黑龙江省水利工程管理局,黑龙江哈尔滨150001)
流域降水与夏季河流洪水是对应的因果关系,做好降雨的分析,是科学预测洪水过程及预防洪水灾害的前提。2013年夏季,黑龙江发生全流域大汛,在境外大量来水的同时,境内嫩江、松花江、黑龙江、乌苏里江四大流域洪水齐发,黑龙江干流洪水量级之高、来势之猛、破坏性之强、影响范围之广、受灾程度之重、持续时间之长,历史罕见。
由于黑龙江地处我国的边远地区,对历史洪水的记载极其匮乏,近年来的洪水资料尤显宝贵,分析2013年黑龙江全流域的降水过程,科学掌握黑龙江洪水特点,对于黑龙江沿岸的防洪安全具有重要的意义。
1 黑龙江流域简介
黑龙江流域横跨蒙古、中国和俄罗斯联邦三国,集水面积187×104km2。黑龙江干流(额尔古纳河与石勒喀河汇合口以下)全长2 821 km,习惯上分为三段:上游从石勒喀河口(洛古村)至结雅河口(黑河市),长901 km;中游从结雅河口至乌苏里江口(哈巴罗夫斯克),长988 km,下游从乌苏里江口至黑龙江入海口,长932 km。上游和中游为中俄两国界河,我国侧均在黑龙江省境内,下游在俄罗斯境内。
黑龙江流域大部分属于大陆性气候,只有大兴安岭以东至伯力部分受海洋季风影响。年平均气温在流域上游为零度以下,气温变化剧烈,年温差达80 ℃左右。冬季受西伯利亚冷空气控制,零下气温长达6 个月之久,气候寒冷;夏季受太平洋暖湿空气影响,湿润多雨。流域内年平均降水量变化在400~600 mm,上游小于下游,降水量的年内分配极不均匀,4—10月份降水量占全年降水量的90%~95%,主要降雨集中在7,8月份,占全年降水量50%左右,冬季11月至次年3月仅占全年降水量5%~10%。多年平均蒸发量为900~1200 mm。流域年径流量为3 465×108m3,径流量的年际变化也较大,丰水年的径流量约为枯水年径流量的3.5~4.0 倍。径流量的季节分配是:春季占10%~27%,夏季占50%,秋季为20%~30%,冬季4%以下。
黑龙江流域水量丰沛,汇入黑龙江干流的支流较多,其中我国境内的松花江是黑龙江最大支流,俄罗斯境内的结雅河和石勒喀河分别列第二和第三大支流。黑龙江干流哈巴罗夫斯克断面多年平均流量为8 600 m3/s,多年平均径流量为2 712×108m3,河口多年平均流量为10 987 m3/s,多年平均径流量为3 465×108m3。
2 2013年天气背景分析
2013年夏季入汛以来,副高北跳时间早,7 和8月脊线稳定在27°N 附近。东亚大槽位置偏东,强度偏强。东北冷涡活动频繁,6—8月共9 次东北冷涡活动,6月冷涡中心在境外,7 和8月多集中在嫩江、二松及松干流域,造成东北地区出现连续阴雨。
3 2013年汛期降雨情况
6—9月(截至9月9日08 时),黑龙江流域面平均降水量396 mm,较常年同期(283 mm)偏多4成,为1961年以来最多,累计最大点雨量为内蒙古根河额尔古纳左旗647 mm。
6月份,降水主要集中在嫩江下游、松干上中游和第二松花江。松花江流域面平均降水量104 mm,较常年同期(89 mm)偏多1.7 成;黑龙江流域面平均降水量75 mm,较常年同期(70 mm)偏多近1 成。
7月份降水覆盖松花江、黑龙江全流域。松花江流域面平均降水量209 mm,较常年同期(147 mm)偏多4.2 成,列1961年以来最多第2 位;黑龙江流域面平均降水量198 mm,较常年同期(105 mm)偏多8.8 成,为1961年以来最多。
8月份降水覆盖松花江、黑龙江全流域。松花江流域面平均降水量146 mm,较常年同期(116 mm)偏多2.6 成;黑龙江流域面平均降水量116 mm,较常年同期(93.7 mm)偏多2.4 成。
4 主要降雨过程
4.1 松花江流域降水过程
汛期,松花江流域出现了5 次明显的降水过程:
1)6月25 至7月1日,松花江流域累计面平均降水量47 mm,其中第二松花江面平均雨量71 mm、松花江干流55 mm、嫩江48 mm;大于50,100 mm 暴雨笼罩面积分别为28,4 万km2,最大点雨量为吉林榆树光明230 mm。
2)7月2 至4日,松花江流域累计面平均降水量48 mm,其中第二松花江面平均雨量66 mm、松花江干流64 mm、嫩江35 mm;大于50,100 mm暴雨笼罩面积分别为29,1 万km2,最大点雨量为吉林舒兰平安176 mm。
3)7月15 至16日,松花江流域累计面平均降水量32 mm,其中第二松花江面平均雨量39 mm、嫩江36 mm、松花江干流23 mm;大于50 mm 暴雨笼罩面积为7 万km2,最大点雨量为吉林柳河向阳140 mm。
4)8月12日,松花江流域累计面平均降水量16 mm,其中松花江干流24 mm;大于50 mm 暴雨笼罩面积分别为3 万km2,最大点雨量为黑龙江嫩江县农场二水库305 mm。
5)8月14 至16日,松花江流域累计面平均降水量26 mm,主要雨区在第二松花江,其面平均雨量达104 mm。过程大于50,100 mm 暴雨笼罩面积分别为7,4 万km2,最大点雨量为吉林桦甸白山279 mm。
4.2 黑龙江流域降水过程
汛期,黑龙江流域出现了5 次明显的降水过程:
1)7月15 至16日,黑龙江流域累计面平均降水量14 mm,其中黑龙江干流19 mm、额尔古纳河15 mm;大于50 mm 暴雨笼罩面积为3 万km2,最大点雨量为内蒙古新巴尔虎左旗52 mm。
2)7月23 至25日,黑龙江流域累计面平均降水量20 mm,其中乌苏里江61 mm;大于50 mm暴雨笼罩面积为6 万km2,最大点雨量为黑龙江鸡西虎林108 mm。
3)7月27 至28日,黑龙江流域累计面平均降水量21 mm,其中额尔古纳河25 mm、黑龙江干流22 mm;大于50 mm 暴雨笼罩面积为3 万km2,最大点雨量为内蒙古根河额尔古纳左旗136 mm。
4)8月7 至10日,黑龙江流域累计面平均降水量22 mm,其中黑龙江干流34 mm、乌苏里江24 mm;大于50 mm 暴雨笼罩面积为3 万km2,最大点雨量为黑龙江黑河孙吴146 mm。
5)8月12日,黑龙江流域累计面平均降水量9 mm,其中黑龙江干流14 mm,最大点雨量为黑龙江黑河三站林场48 mm。
5 结 语
2013年夏季入汛以来,东北地区冷空气活动频繁,持续阴雨天气,黑龙江和松花江流域降水量较常年同期偏多3~4 成,分别列1961年以来历史第1 位和第3 位。黑龙江发生了流域性大洪水,其中下游发生了超过100年一遇的特大洪水;松花江发生了1998年以来最大的流域性洪水,其中嫩江上游发生了超过50年一遇的特大洪水,第二松花江上游发生了超过20年一遇的大洪水,松花江干流发生了超过10年一遇的较大洪水。在洪水过程中,嫩江尼尔基水库、第二松花江白山及丰满水库共拦蓄洪量55 亿m3,削减洪峰40%~83%,大大减轻了水库下游的防洪压力。
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