沙河王快流域“7·19”暴雨特性分析

寇利敏

（河北省保定水文水资源勘测局，河北 保定 071051）

沙河王快流域“7·19”暴雨特性分析

寇利敏

（河北省保定水文水资源勘测局，河北 保定 071051）

2016年7月19～20日，受副热带高压外围暖湿气流和高空槽、高空低涡等气候因素的综合影响，沙河上游王快流域发生强降雨过程，暴雨中心新房最大降水量431mm，最大24h降水量达355.8mm。通过实测资料对暴雨特性、暴雨频率、洪水总量及暴雨成因等进行了分析，并与历史暴雨进行了比较。

王快流域；降雨量；暴雨成因；频率；暴雨中心

1 基本概况

沙河发源于山西省灵丘县东河南镇东岗村，流经山西省灵丘县、河北省阜平县、曲阳县、行唐县、新乐市、定州市和安国市。全长272km，流域面积4895km2，其中山西境内流域面积1248km2，河北境内流域面积3647km2，是大清河水系南支主要行洪河道。沙河为常年河，流域内年降水量600mm，县内多年平均径流5.63亿m3，王快水库实测最大洪峰流量是1963年的9300m3/s，阜平县城3380m3/s。沙河结冰期120～160d，由西北向东南递减。

本区域属北温带大陆性季风气候，四季分明，春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季清爽、冬季寒冷少雪。

2 暴雨分析

2016年7月19～20日，沙河上游王快流域发生了一场降雨强度大、历时短、历史上罕见的特大暴雨（以下简称“7·19”暴雨）。暴雨中心出现在沙河上游阜平县新房站，点雨量达431mm，受强降雨影响沙河出现了大洪水。本文结合王快流域18个雨量监测站点的降水资料对本流域暴雨进行了统计计算分析。

测雨量站点如表1。

表1 王快流域雨量站降水量统计 单位：mm

2.1 暴雨特性

2.1.1 暴雨成因分析

2016年“7·19”暴雨主要由副热带高压外围暖湿气流和高空槽、高空低涡等气候因素的综合影响所生成。19日8：00，东北平原上空的高压脊和副高脊线叠加，形成东阻形势，受高压阻挡影响，河套地区西风槽移动缓慢，使河北省一直受到槽前偏南气流的影响，并持续较长时间。到20日8：00，西风槽发展为低涡，涡前的低空急流也进一步加强，在河北省中部上空形成了偏南风与偏东风的低涡切变，造成了此次降雨过程至21日8：00才完全结束。另外，同历次大暴雨一样，本次暴雨还受地形影响，在太行山地形辐合抬升作用影响下，太行山东麓产生了持续的强降雨过程。

2.1.2 暴雨过程及时空分布

受副热带高压外围暖湿气流和高空槽、高空低涡等气候因素的综合影响，2016年7月19日0：00保定市西部山区开始降雨；至7：00降雨范围开始向平原区扩大，此时山区多个站点降雨已达50mm以上；至9：00，降雨范围已扩展至保定全境。山区降雨集中在19日9：00~15：00，平原区降雨集中在20日上午。此次过程，王快流域面平均降雨195mm。就全省范围来看，“7·19”暴雨自河南安阳进入邯郸市，随后沿太行山山前向北偏东移动，经保定、廊坊与北京的交界地带，继续东移，最后经秦皇岛移出我省。综合历史特大暴雨中心移动路径对比分析，本次暴雨中心在太行山中南部和燕山地区，均比“63·8”和“96·8”暴雨中心偏流域下游，是造成本次洪水上涨快、来势猛的重要因素之一。在保定市，此次暴雨中心移动路径接近于“96·8”。“12·7”暴雨主要集中在大清河北支，而此次暴雨主要集中在大清河南支的王快流域。

2.1.3 降雨量大、强度大、历时长

本次降雨各站雨量均大于100mm，其中有8个站大于200mm，有一个站降雨超过了400mm。最大点为阜平县新房站431mm。此次王快流域出现的特大暴雨，降雨强度之大历史罕见。暴雨中心阜平县新房站次降水量431mm。新房最大3h降水量104mm，占降水量的24%；最大6h降水量187mm，占降水量的44%；最大24h降水量356mm，占降水量的83%。本次降雨自19日0：00开始，到21日8：00结束，历时达56h。

2.1.4 暴雨笼罩面积

依据各监测雨量站点的降水资料，点绘了王快流域“7·19”次降水量等值线图如图1，计算出“7·19”次降雨的笼罩面积。王快流域（3770km2，其中保定市境内面积2575km2）降水均在100mm以上，降雨量超过200mm的笼罩面积1770km2，占流域面积的46%；降雨量超过250mm的笼罩面积为740km2，占流域面积的19%；降雨量超过300mm的笼罩面积为310km2，占流域面积的8.2%。

图1 王快流域“7·19”降雨量等值线

2.1.5 与历史暴雨比较

2016年王快“7·19”暴雨与历史暴雨“63·8”“96· 8”相比，其暴雨持续时间相对较短，暴雨强度大，暴雨总量小于“63·8”，大于“96·8”；王快流域“7·19”暴雨中心各时段降雨量均大于“63·8”“96·8”暴雨中心各时段的降雨量。如表2。

表2 “7·19”与“63·8”“96·8”暴雨比较 单位：mm

2.2 暴雨总量

采用水文部门雨量站监测资料，利用泰森多边形法计算流域面平均降水量。计算公式为：

式中 A为流域总面积（km2）；pi为第i个雨量站的降水量（mm），i=1，2……n；ai为第i个雨量站所在单元的面积（km2），i=1，2……n；n为雨量站个数。

通过计算，王快水库以上流域平均降水量195mm，折合成水量7.35亿m3。

2.3 暴雨频率分析

对王快流域“7·19”暴雨进行频率分析，选取暴雨中心新房站为代表站，并选取了1，3，6，24h 4个不同时段进行暴雨频率分析计算。频率计算结果如表3。

表3 “7·19”暴雨时段降雨量频率 单位：mm

分析表明，此次暴雨中心新房站最大1h降水量59.6mm，为5年一遇暴雨；最大3h降水量103.6mm，为10年一遇暴雨；最大6h降水量186.6mm，为40年一遇暴雨；最大24h降水量355.8mm，为80年一遇暴雨。

3 结语

2016年“7·19”暴雨是王快流域发生“96·8”以来最大的一次历时长、强度大的大暴雨，暴雨中心新房24h降水量达355.8mm，形成的洪水来势比较快、预见期短。近年来，极端天气频繁发，今后应加强对极端天气预报的准确性，同时加强对水文资金的投入，并利用先进技术和手段，不断加强水文预报工作的时效性和准确性，努力减少突发性洪水给社会造成的灾害。

［1］河北省水文水资源勘测局.沙河流域“16·7”暴雨洪水分析报告［R］.2016.

［2］保定市水利局.保定市水资源第二次评价报告［R］.2006.

［3］河北省水文水资源勘测局.河北省设计暴雨图集［R］.2002.

［4］保定地区水文站.河北省保定地区水文计算手册［R］.

（责任编辑：王艳肖）

The Characteristics Analysis of Rainstorm in Wangkuai Basin on July 19,2016

KOU Li-min
（Baoding City Hydrology and Water Resources Bureau of Hebei Province,Baoding 071051，China）

The heavy rainfall occurred in Wangkuai Basin of Shahe River upstream,affected by the subtropical high warm air,high-level trough and the upper vortex from 19 to 20 in July 2016.The rainstorm center is Xinfang station.The maximum precipitation is 431mm,and the maximum 24hours rainfall is 355.8mm.In this paper,the characteristics of rainstorm,rainstorm frequency,flood volume and the causes of rainstorm are analyzed by the measured data.

Wangkuai basin;rainfall;causes of rainstorm;frequency;rainstorm center

TV122

B

1672-9900（2017）01-0008-03

2016-12-28

寇利敏（1978-），女（汉族），河北定州人，工程师，主要从事水文水资源工作，（Tel）18932653621。