青海省“2021.07”暴雨洪水简析

青海省水文水资源测报中心 张艳玉，马晓真，马忠鹏

青海省暴雨有历时短、笼罩面积小且常在夜晚出现的特点，绝大部分场次暴雨24小时的降水量主要集中在几小时之内，发生在每年的汛期6-9月，尤其7、8月，由暴雨造成洪水的可能性较大。但在汛期前期，由于土壤前期干燥，雨量在产流初期损失很大，暴雨可能并不能产生较大的洪水。据水文中心所辖雨量站数据显示，2021年23日至27日降水过程共有47个站点12h时段降水量达到暴雨等级，其中，化隆站7月25日降水量54.2mm为建站以来最大单日降水，但此次暴雨在全省各流域内未引起较大的洪水过程。为此，本文分析了该场暴雨洪水过程，总结了暴雨洪水特征，从而为研究青海省暴雨洪水规律、探索洪水预报工作提供了依据。

一、自然地理概况

（一）地形地貌

青海省位于我国西北部，界于北纬31°36′-39°19′，东经89°35′-103°04′之间，地势总体呈西高东低，南北高中部低的态势，西部海拔高峻，向东倾斜，呈梯形下降，东部地区为青藏高原向黄土高原过渡地带。地形复杂，地貌多样，五分之四以上的地区为高原，东部多山，西部为高原和盆地，兼具青藏高原、内陆干旱盆地和黄土高原三种地形地貌。地跨黄河、长江、澜沧江、黑河、大通河5大水系。

（二）水文气象

青海省地处青藏高原，深居内陆，远离海洋，属于高原大陆性气候。日照时间长、辐射强；冬季漫长、夏季凉爽；气温日差较大，年差较小，年平均气温在-5.9-8.7℃之间，具有南北低、中部高的特点；降水量少，地域差异大，东部雨水较多，西部干燥多风，缺氧、寒冷，年均降水量从不到20mm到700mm以上均有分布，呈现“由东南向西北递减、山区大于平原区”地域分异规律；多年蒸发能力在700-2000mm之间变化，干旱指数东西部变化较大，在0.96-109.74之间。省内河川径流地区差异大，年径流深为0-500mm不等，地区分布从东南向西北方向递减。

二、资料

所用资料为2021年7月23日-27日青海省水文水资源测报中心所辖水文站、中小河流站点洪水摘录、时段降水量等整编资料。降水量等级划分标准采用《降水量等级》GB/T28592-2012，洪水等级划分标准采用《水文情报预报规范》GB/T22482-2008。

三、暴雨

（一）降水实况

受高空槽东移及冷空气共同影响，2021年7月23日至27日，我省大部自西向东发生汛期以来范围最广、强度最大、局地性强、持续时间长的一次降水天气过程，主要集中在25日下午及夜间，期间伴有短时强降水、雷暴大风等强对流天气，强对流天气出现时间较历年同期偏早。此次降水主要集中在海西东部的德令哈市、乌兰县、都兰县，海南州共和县、兴海县，海北州门源县，黄南州同仁市、尖扎县，西宁市、海东市局部地区。据水文中心所辖雨量站数据显示，7月25日全省共有408个站点发生降水，降水主要分布在青海省东部地区以及西南部分地区，降水量自西北至东南呈增长趋势，暴雨中心位于化隆县阿什努乡多杰拉卡村。全省、东部地区降水分布图分别见图1-2。

图1 2021年7月25日青海省降水分布图

（二）暴雨特征

此次降水过程总历时较长，平均5天左右，范围广、强度大、具有极端性、强对流性。据水文中心所辖雨量站数据显示，此次降水过程共有47个站点12h时段降水量达到暴雨等级（≥30mm），其中，都兰县、共和县、化隆县、湟中县共7站点24h时段降水量达到暴雨等级（≥50mm），卡金门站1h、6h、12h降水量重现期超30年、10年、50年，化隆站12h、黄鼠湾站6h降水量重现期超10年以上，化隆站日降水量54.2mm为建站以来最大单日降水量。选取24h时段暴雨的雨量站为代表站统计特征值，见表1。

表1 青海省“2021.07”暴雨特征值统计表

图2 2021年7月25日青海省东部地区降水分布图

点汇各代表站24h时段暴雨最大暴雨量与暴雨历时关系曲线，如图3所示，各代表站拟合曲线相关系数均达到0.89以上，可见，最大暴雨量与暴雨历时的相关性较好。关系曲线3h内变化较大，暴雨量迅速增加，3h以后曲线逐渐变缓，暴雨量随历时延长而逐渐趋于稳定。

图3 各代表站暴雨量与暴雨历时的关系

经分析，产生暴雨的47个雨 量 站1h、3h、6h、12h、24h暴雨量分别占过程降水量30%、48%、57%、74%、88%。此次降水过程总历时较长，但暴雨量却集中在6-12h，乃至1-3h内，最大雨强可达32.4mm/h，使其6小时与24小时的产流及产流雨量大致相同，二者产流的雨型相近似。这种局地短历时、高强度暴雨致使青海省中小河流及山洪沟道发生洪涝灾害的可能性较大，是山洪灾害预警工作的重点。

四、洪水

（一）洪水实况

图5 青海省东部乐都水文站洪水过程

表2 青海省“2021.07”洪水过程统计表

受此次降水影响，柴达木盆地西南部最先发生洪水，7月23日18:30香日德上游托索河千瓦鄂博（二）站发生洪峰流量为144m3/s的小洪水，发布洪水蓝色预警；24日8:42奈金河纳赤台站洪峰流量达182m3/s，洪水量级为中洪水，发布洪水黄色预警；25日-26日，湟水干流及部分支流、青海湖流域布哈河、依克乌兰河、长江干流沱沱河发生小洪水。其中，湟水支流南川河口站25日20:30洪峰流量为18.5m3/s，达到洪水蓝色预警标准。

（二）洪水特征

（1）洪水范围分布广。此次暴雨过程自西向东，覆盖全省大部，受降水影响，全省共有13条河流出现不同程度涨水过程，洪水分布范围较广。

（2）洪水量级较小。除奈金河发展中洪水外，湟水干流及支流药水河、南川河、大通河，青海湖流域布哈河、依克乌兰河等12条河流均发生小洪水。分析原因为：青海省处于干旱半干旱地区，植被覆盖率低，包气带比较厚，土壤含水量小，此次暴雨过程前期（7月上中旬），全省气温偏高，降水量除海西州部分地区较常年偏多外，其余地区降水量总体偏少，土壤含水量较小，雨量在产流初期损失很大，且暴雨时空分布不均匀，主要为单点暴雨，即使同一地区、同一时段，雨强不同，致使产流不均匀，部分地面暴雨所产生的洪水较小，甚至于不产流。因此，此次暴雨过程在全省范围内未引起较大洪水过程。

（3）洪峰过程与降雨历时不同步。根据雨量观测资料情况，点汇不同暴雨代表站降水量及其影响范围内的水文站洪水过程，分析本次暴雨对其洪水过程的影响。选取青海省西部夏日哈雨量站与察汗乌苏水文站，东部卡金门雨量站与乐都水文站，点汇暴雨洪水过程见图4-5。本次代表水文站洪水类型为单峰型洪水，峰型尖瘦，峰近似为三角形，峰高历时短，陡涨陡落，但洪峰过程与降雨历时并不相关同步，这也与土壤前期干燥，蓄渗损失较大有关。

图4 青海省西部察汗乌苏水文站洪水过程

五、结语

此次暴雨过程历时长、范围广、强度大。暴雨过程平均历时5天，主要分布在青海省东部地区以及西南部分地区，降水量自西北至东南呈增长趋势，暴雨中心位于化隆县阿什努乡多杰拉卡村。暴雨量集中在6-12h，乃至1-3h内，最大雨强可达32.4mm/h，最大暴雨与暴雨历时的相关性较好，关系曲线在3小时内变化较大，暴雨量迅速增加，3小时以后曲线逐渐变缓，暴雨量随历时延长而逐渐趋于稳定。

受降水影响，全省共有13条河流出现不同程度涨水过程，由于暴雨时空分布不均，且前期土壤干燥，产流初损较大，发生的洪水量级较小。受暴雨影响的河流洪峰过程与降雨历时不同步，峰型尖瘦，峰近似为三角形，峰高历时短，陡涨陡落。

六、建议

近年来，青海省极端天气出现的频率明显增加，高温、强降雨天气时有发生，东部地区中小河流及山洪沟道发生暴雨洪涝灾害的可能性较大。目前水文情报预报基础理论研究工作滞后，大多数有预报需求的河流分析研究不够，是水文情报预报工作的短板。需加强全省各流域暴雨洪水特征及其规律的进一步研究，为洪水预报工作提供基础依据，以便相关部门做出科学的防御决策，使暴雨洪水灾害减小到最低程度。