渭干河流域“7.19”、“7.23”洪水特點及其比較分析

錢雪梅

（新疆克孜爾水庫管理局，新疆拜城842313）

20世紀90年代以來，由于全球氣候變化異常，渭干河流域接二連三地發(fā)生大洪水，給庫、沙、新三縣和人民的生命財產安全帶來了威脅。最典型的是1999年“7.19”洪水和2002年“7.23”洪水。其來勢兇猛、峰高量大、持續(xù)時間長，均為有較全實測水文、氣象資料記錄的流域性洪水，具有明顯的暴雨洪水與中高山冰雪融水疊加形成混合性洪水的特征。這兩場暴雨混合型洪水的天氣系統(tǒng)成因、洪水來源、組成和遭遇各有其特點。根據渭干河流域“7.19”、“7.23”暴雨混合型洪水的相關資料，結合流域概況，對“7.19”、“7.23”洪水特點及其比較分析分別進行闡述。

1 流域概況

渭干河屬塔里木河水系，發(fā)源于拜城盆地西部的哈爾他烏山汗騰格里峰冰大板，上游干流稱木扎提河，沿途匯入的支流由西向東有：卡布斯浪河、臺勒維丘克河、卡拉蘇河、克孜爾河，流域面積17 000 km2。最末一條支流克孜爾河匯入木扎提河后稱渭干河。五條河流呈梳狀分部，天山南麓為河流北山產流區(qū)，南緣為秋里塔克山產流區(qū)。多年平均徑流量為26.2億m3。河流主要補給區(qū)河流，其植被極差，山高、坡陡，并為季節(jié)性暴雨區(qū)，暴雨造成超過800 m3/s的流量，而平時流量只有160 m3/s左右，因此暴雨徑流的破壞性大。渭干河由西向東沿拜城盆地南緣流至盆地東南角的克孜爾千佛洞附近，然后折向南穿過盆地南緣的秋里塔克山進入塔里木盆地北緣。渭干河出秋里塔克山峽谷后，分為沙雅河及英大牙河，河流漸滅于塔里木河北岸附近。渭干河流經阿克蘇地區(qū)的拜城、新和、庫車、沙雅等四個縣，全長約340 km（見圖1，表1）。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 Area in study

2 “7.19”洪水特點及成因

2.1 “7.19”洪水特點

1999年7月中旬至下旬，渭干河流域連續(xù)出現高溫天氣，高空零度等溫線數天在5 000 m以上，其中15-17日連續(xù)持續(xù)高溫并伴有兩次強降水過程（破城子站降水量為17 mm），致使渭干河流域各河上游中高山區(qū)天然冰雪融化，融雪型洪水與暴雨型洪水疊加，形成了“7·19”近重現期50年大洪水。對其洪水特點分析如下：

表1 渭干河流域水文特性一覽表Table 1 Hydrological characteristics of Weigan river basin

（1）洪水過程和線峰偏瘦，來勢兇猛。最大洪峰流量為2 590 m3/s，持續(xù)時間長（2 000 m3/s以上流量持續(xù)5 h），一日洪量為1.45億m3，已基本接近重現期50年洪量標準1.57億m3。且渭干河各源流均漲水，木扎提河與卡普斯浪河流量均為現有觀測系列最大值，見表2。

（2）峰現時間基本相應。除木扎提河外，渭干河各支河洪水幾乎同時出現。

（3）峰型有所不同?？ɡK河、卡普斯浪河、臺勒維丘克河、黑孜河洪水過程線峰尖瘦、歷時短，屬暴雨型洪水；木扎提河洪水過程線肥大、歷時長，屬冰川、積雪與暴雨混合型。

（4）水位起漲低，漲幅大?！?.19”洪水，克孜爾水庫起漲水位1 137.00 m，40 h內庫水位上漲至1 142.0 m，漲幅5 m。

2.2 “7.19”洪水成因

（1）1999年7月中旬至下旬，渭干河流域連續(xù)出現高溫天氣，致使渭干河流域各河上游中高山區(qū)天然冰雪融化，渭干河各支流均漲水，且洪水（除木扎提河外）幾乎同時到達渭干河黑孜水庫（入庫），這是造成渭干河據歷史實測資料第二大洪峰流量的首要原因；

（2）渭干河上游各源流產生洪水的原因為15-17日持續(xù)高溫，山區(qū)冰雪消融，加之山區(qū)高空降雨過程，所產生洪水和區(qū)間徑流的加入使得洪水在出山前得到進一步發(fā)展，因而產生冰川、積雪融水與暴雨混合型洪水。

表2 1999年“7·19”渭干河流域各支流主要站洪峰流量統(tǒng)計Table 2 Peak flows at main stations on tributaries of Weigan river basin in the 7.19 flood

3 “7.23”洪水特點

由于受中亞低值系統(tǒng)影響，南天山西部山區(qū)出現了強降水天氣過程，特別是7月21-23日，受強降水天氣過程影響，渭干河上游流域山區(qū)發(fā)生了強度高、面積廣的暴雨。渭干河流域中低山一帶降水量達20～30 mm，深山區(qū)降水量在50 mm以上，流域內降水持續(xù)了30余小時，致使渭干河上游5條支流（木扎提河、卡普斯浪河、臺爾維其克河、卡拉蘇河和克孜爾水河）同時引發(fā)特大洪水，其中4條河流的洪峰流量均達到歷史最高。各河流的洪水不斷演進發(fā)展，渭干河流域出現了繼1999年“7.19”重現期近50年洪水后的又一次重現期100年的特大洪水，根據洪水情勢，將此次重現期100年特大洪水分析歸納如下。

3.1 “7.23”洪水特點

（1）多數河流洪峰流量為有實測資料以來的第一位。渭干河流域除木扎提河破城子站及卡木魯克站外，其他3條支流出現了自1956年以來排位第一的特大洪水。卡拉蘇河卡拉蘇站2002年7月23日出現955 m3/s的洪峰流量；黑孜河黑孜站出現1 570 m3/s的洪峰流量；臺勒外丘克河拜城站出現630 m3/s的洪峰流量；卡普斯浪河、臺勒外丘克河、卡拉蘇河3條支流匯入木扎提河后在托克遜站形成2 180 m3/s的洪峰流量，為該站有實測資料以來第一位的洪水。2002年7月23日渭干河流域及支流出現的洪峰流量均遠遠超過了該河歷年實測的最大洪峰流量（見表3）。

（2）時段最大洪量是實測之最。木扎提河托克遜站7月22-29日的洪水過程最大一日洪量為1.33億m3，最大三日洪量為2.25億m3，最大五日洪量為2.85億m3，最大七日洪量為3.42億m3。黑孜河黑孜站7月23日的洪水過程最大一日洪量為0.71億m3，最大三日洪量為1.11億m3，最大五日洪量為1.46億m3，最大七日洪量為1.68億m3。各時段的洪量均為有實測資料以來的第一位。

（3）峰高洪量大?？俗螤査畮斓娜霂旌樗髁坑?2日的日均500 m3/s猛增至23日的3 600 m3/s，洪峰超過了克孜爾水庫設計重現期100年的洪水標準3 380 m3/s；最大一日、三日及五日洪量標準均超出重現期100年洪水的洪量標準，尤其是7日洪量高達5.23億m3，超過設計重現期200年洪水標準，比1999年“7.19”等大洪水都大。

（4）超警戒持續(xù)時間長，為歷史罕見。到洪水消退后的29日，實測“7.23”洪水流量大于克孜爾水庫警戒入庫流量（700 m3/s）的時段長達54 h，大于水庫危險入庫流量（1 000 m3/s）持續(xù)時段長達30 h。洪水流量1 000～2 000 m3/s的持續(xù)時段為12 h，洪水流量2 000～3 000 m3/s的持續(xù)時段為15 h，大于3 000 m3/s的持續(xù)時間為3 h。因此，“7.23”洪水來勢之兇猛，洪峰之高，洪量之大，持續(xù)時間之長，為渭干河歷史所罕見。

（5）此次洪水泥沙含量很高，水面雜草樹木等漂浮物異常多。據阿克蘇水文水資源局提供資料計算，僅7月23-27日入庫泥沙量高達4 581萬t。隨洪水入庫的漂浮物在壩前覆蓋面積最多時達3 km2左右。

3.2 2002年特大洪水成因

（1）最大洪峰流量主要由流域內中低山的暴雨引起。渭干河流域在22-23日中低山一帶降水量20～30 mm，深山區(qū)降水量在50 mm以上，流域內降水持續(xù)了30余小時，其中23日8-14時以后，當晚21∶30匯集到克孜爾水庫入庫，最大洪峰流量3 600 m3/s。因此，中低山的暴雨產流是形成渭干河流域洪峰流量的主要原因。

表3 2002年渭干河流域各河最大洪峰流量統(tǒng)計表Table 3 Maximum peak flows on tributaries of Weigan river basin in 2002

（2）入庫洪量大，洪水歷時長，高山積雪不斷融化。由于渭干河流域發(fā)源于4 500 m以上的高中山區(qū)，7月22-23日的大降水過程在深山區(qū)以降雪的形式出現，降水天氣結束后，24日流域內積雪覆蓋率為22%，而2002年7月22-23日降水天氣過程出現時，庫車零度層高度曾降到4 200 m左右，24 h以后迅速回升至4 500～4 800 m，高山區(qū)積雪大量融化，致使河流在最大洪峰流量出現之后，流量回落非常緩慢。

（3）前期降水多，雪線低，土壤濕潤增加了產水量。7月上旬末到中旬，渭干河流域連續(xù)出現降水天氣，高山區(qū)降水量增加了山區(qū)的積雪，而零度層高度也相應比往年偏低，有利于積雪的積累，中低山的連陰雨降水增加了土壤含水量，22-23日大降水發(fā)生時，地表產流系數高，前期的積雪在后期的升溫中也有貢獻。

4 “7.19”、“7.23”洪水特點及其比較分析

“7.19”大洪水與“7.23”特大洪水都是渭干河流域發(fā)生的流域性暴雨洪水與高山冰川融水疊加形成的混合型洪水，兩者既有共同點，也有不同之處，經過反復比較分析，主要表現在以下幾個方面：

（1）兩場洪水發(fā)生的月份一致，都是在7月中至下旬。

（2）組成兩場洪水的來源不同。1999年“7.19”洪水主要由流域各河上游中高山區(qū)天然冰雪消融水組成；而2002年“7.23”洪水主要由暴雨洪水組成。

（3）峰形有所不同。1999年“7.19”洪水峰形尖瘦，陡漲陡落；2002年“7.23”洪水峰形肥胖，漲幅大、回落慢。

（4）洪水量級差異大?！?.19”洪水比“7.23”洪水的洪峰流量小，洪水威脅相對也較小。1999年“7.19”洪水實測洪峰流量為2 590 m3/s，屬近重現期50年洪水；2002年“7.23”洪水洪峰實測流量為3 600 m3/s，屬重現期100年特大洪水。

（5）漲水歷時、漲幅各異。2002年“7.23”洪水漲水歷時普遍比1999年“7.19”洪水長，大多河流漲幅也創(chuàng)歷史最高。2002年“7.23”洪水水位上漲最大時速46 cm/h，日最大漲幅4.6 m，41 h內庫水位上漲6.07m。1999年“7.19”洪水在40h內庫水位上漲5m。

5 結語

通過對“7.19”洪水及“7.23”洪水的對比分析知，暴雨洪水發(fā)生時間多在汛期的7-8月份。以上兩場洪水相隔才3年，特別是2002年“7.23”洪水為重現期100年罕見特大洪水，這表明渭干河流域已進入大洪水的多發(fā)期，要提高對潛在的特大暴雨的警惕性和預見性。建議適當提高流域水利工程防洪標準，增加水利工程的安全程度。特別是要加強對局部短歷時突發(fā)特大暴雨天氣系統(tǒng)的監(jiān)測預報，加強水文預報自動化系統(tǒng)的建設。對水庫要配備專門水文預報人員，建立洪水調度系統(tǒng)，科學調度洪水，確保工程安全。

[1]中國水利學會青年科技工作委員會.渭干河及克孜爾水庫“7·19”洪水過程分析[M].黃河水利出版社，2010.