遼寧省渤海西岸流域暴雨、洪水特性分析

魏鳴冬，車延路 ，秦秀梅

(1.遼寧省水文水資源勘測局錦州分局，遼寧 錦州 121000； 2.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧 鞍山 114000)

遼寧省渤海西岸流域暴雨、洪水特性分析

魏鳴冬1，車延路2，秦秀梅1

(1.遼寧省水文水資源勘測局錦州分局，遼寧 錦州 121000； 2.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧 鞍山 114000)

遼西渤海岸流域處于熱帶海洋氣團(tuán)和極地大陸氣團(tuán)交匯地帶，有利于夏季產(chǎn)生暴雨。該流域植被稀少，水土流失嚴(yán)重，洪水匯流快，經(jīng)常泛濫。文章分析了渤海西岸流域暴雨成因、暴雨特性、暴雨洪水關(guān)系和大凌河、小凌河、六股河等各條河流洪水的形成與特點。該流域各河汛期河水暴漲暴落，下游為沈山鐵路干線，并有密布的城鎮(zhèn)生活區(qū)和工農(nóng)業(yè)區(qū)，所以防汛任務(wù)特別重要；另外隨著工業(yè)化及城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，不得不大量開采地下水，因此合理科學(xué)地利用洪水資源也是完全必要的。

渤海岸；地貌；天氣；暴雨；洪水；防汛

1 概 況

遼寧省渤海西岸流域位于遼寧省西部，包括葫蘆島、錦州、朝陽3個市和阜新市的一部分，流域面積5.2萬 km2。主要河流有大凌河、小凌河、六股河等，均獨流匯入渤海，各河基本情況一覽表見表1。

表1 遼西渤海岸流域獨流入海各河基本情況一覽表

遼寧省渤海西岸流域地形大體上由西北向東南呈階梯式降低，在渤海沿岸形成狹長的濱海平原，俗稱“遼西走廊”。地貌總的特點為低山丘陵區(qū)，主要山脈有努魯兒虎山、松嶺和醫(yī)巫閭山。

遼寧省渤海西岸流域位于中緯度地帶，屬半干旱半濕潤、季風(fēng)氣候區(qū)。雖然是依山臨海，由于遼東和山東兩個半島的夾歭及東部山地的阻隔，大陸性氣候比較明顯。冬季受西伯利亞冷氣團(tuán)影響，偏北的季風(fēng)頻頻南下，全區(qū)普遍寒冷干燥。夏季受東南海洋吹來的季風(fēng)影響，高溫多雨，雨熱同期。年平均氣溫5～10℃，從南向北遞減。全年降水量為450～650mm。降水量主要集中在7、8兩月，約占年降水的80%左右，年際變化大，最多年降水量可比常年多近一倍，而最少年僅為正常年的一半。1959年綏中縣永安堡點雨量曾達(dá)1456.8mm[1]。

遼寧省渤海西岸流域，流域面積>3000km2的河流有大凌河、小凌河、六股河3條，流域面積為500～3000km2的流域有興城河、狗河2條，另有流域面積在100～500km2之間的小河16條。這大小21條河流均發(fā)源于松嶺的大小山峰，共同特點是流短水急，除大、小凌河和六股河河長>100km，其余諸河均為幾十公里。各河從前均沒有堤壩，解放以后大、小凌河和六股河等河流逐年興修河堤、水庫，控制了泄洪，減少了災(zāi)害。

2 歷史洪水

遼西渤海岸諸河由于植被稀少，水土流失嚴(yán)重，洪水匯流快，河寬水淺，經(jīng)常泛濫。據(jù)記載，建國前200年間平均每3年左右就有一次不同程度的洪澇災(zāi)害，其中被水淹嚴(yán)重的大災(zāi)達(dá)30余次。建國后，經(jīng)過多次大規(guī)模治理，一般洪水已經(jīng)得到控制，但仍有不同程度的洪水災(zāi)害，以1959年、、1963年、1984年、1994年、2010年為最。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)的記載，下面簡要介紹一些大洪水年的情況[2]。

1790年(清乾隆五十五年)洪水是遼寧省調(diào)查到最久遠(yuǎn)的一次洪水。據(jù)傳說，大凌河是乾隆五十五年大水沖出來的。該次洪水由于時間太久，已查不出洪痕和量級。

1930年(民國十九年)8月上旬，在河北東北部和遼寧省西部，發(fā)生了一次特大暴雨，致使遼西渤海岸流域諸河均出現(xiàn)了歷史上第一位洪水，暴雨強度之大，籠罩面積之廣，災(zāi)情之重，為歷史罕見。有關(guān)文獻(xiàn)記載：“巨災(zāi)空前。遼西長300～350km，寬100～150km，一片汪洋，盡成澤國。絕糧逾旬，無法施救。凍餓而死者不計其數(shù)，傷心慘目，不忍聽聞。17個縣受災(zāi)，重災(zāi)7個縣。受災(zāi)人口達(dá)50余萬，死亡萬余，倒塌房屋10多萬間，毀地2.67萬 km2”。可見該年洪水范圍之廣。據(jù)分析是解放前200年間最大的一次洪災(zāi)。

1949年大凌河洪水是乾隆五十五年(1790年)以來的最大的一次洪水。

1959年7月21日在遼西綏中發(fā)生了較大暴雨，暴雨中心在河北省的李家堡子，一日雨量為382.8mm。此次暴雨籠罩面積雖小，但因強度大，造成綏中縣境內(nèi)4座中型水庫垮壩，六股河決口，鐵路中斷，災(zāi)情嚴(yán)重，損失較大。

1962年7月下旬，遼西普遍降雨，3日暴雨在200mm左右。大凌河中上游較大，哈巴氣水文站3日降雨366.2mm，超過了有記錄以來的最大雨量。由于降雨歷時較長，總量和強度都很大，水勢異常兇猛，造成大凌河支流老虎山河德立吉水庫垮壩，損失比較嚴(yán)重。

1963年7月、1984年8月、1994年7—8月、2010年7—8月也發(fā)生了特大洪水，給當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)和人民財產(chǎn)造成了較大損失。

3 暴雨成因與特性

3.1 暴雨成因

遼西渤海岸流域夏季處于熱帶海洋氣團(tuán)和極地大陸氣團(tuán)交匯地帶，易于產(chǎn)生暴雨。其主要成因有如下：

1)環(huán)流形勢：6—9月，尤其7月下旬—8月上旬，西風(fēng)環(huán)流呈經(jīng)向型東移，易在本流域形成較大暴雨。據(jù)氣象資料統(tǒng)計，遼西有60%的暴雨天氣背景為經(jīng)向環(huán)流。

2)副熱帶高壓位置：7—8月間太平洋副熱帶高壓脊線北推到北緯30°左右，往往在臺風(fēng)北上時互相配合下便于加強、穩(wěn)定，而發(fā)生暴雨機會較多。

3)天氣系統(tǒng)：造成本流域降雨的天氣系統(tǒng)有華北氣旋、低壓冷鋒、臺風(fēng)、西風(fēng)槽、低渦、江淮氣旋、切變線。發(fā)生次數(shù)最多是華北氣旋和低壓冷鋒；臺風(fēng)天氣系統(tǒng)出現(xiàn)的暴雨次數(shù)不多，但如和其他天氣系統(tǒng)象西風(fēng)槽(多伴有低渦)、氣旋綜合控制將形成籠罩面積大，強度大的大暴雨。

4)水汽來源：夏季受偏南季風(fēng)影響，水汽有兩條輸送帶，一條為由東南方太平洋的黃海，另一條為西南方印度洋孟加拉灣；大量的暖濕氣流隨臺風(fēng)北上，源源不斷供給遼西雨區(qū)，有時受兩股氣流同時作用。

5)地形影響：本流域暴雨中心多發(fā)生在松嶺和醫(yī)巫閭山的迎風(fēng)坡，由不同的天氣系統(tǒng)在有利地形配置下，形成不同區(qū)域型暴雨。

3.2 暴雨特性

暴雨特性體現(xiàn)在以下3個方面：

3.2.1 降水量年際年內(nèi)變化

因受氣象因素和自然地理條件影響，降水量的年際變化和年內(nèi)分配都極不均勻，差異很大。年最大24h暴雨的變差系數(shù)達(dá)0.55～0.75，大體上山區(qū)大于平原。一般年最大24h暴雨歷年最大值為最小值的8～12倍。豐、枯年的年降水量相差懸殊，例如，興城站豐水年的1949年為1220.6mm，而枯水年的1952年為344.0mm，相差3.5倍；又如，錦州站豐水年的1937年為1190.6mm，枯水年的1952年為334.7mm，也相差3.5倍；再如，朝陽站豐水年的1969年為692.8mm，而枯水年的1931年僅為275.2mm，相差2.5倍。年內(nèi)分配的變化更為明顯，由于大氣環(huán)流的變化特點，降雨主要集中在6—9月，尤以7—8月最多。據(jù)1956—2000年暴雨資料統(tǒng)計6—9月降雨量約占全年總降雨量的80%，平均最大一個月降水量約占年降水量的30%。所以汛期雨量多集中在7月下旬—8月上旬的幾次暴雨中。如：小凌河的六家子站，1963年7月19日24h降雨量為528.4mm，約占全年總降雨量的66%；3d降雨量為552.0mm，占全年雨量的69.0%，占7—8月份降雨量的77.5%[3]。

3.2.2 暴雨分布

遼西渤海岸流域暴雨在地區(qū)上的分布與地形的關(guān)系很密切。暴雨主要發(fā)生在松嶺和醫(yī)巫閭山的迎風(fēng)坡。不同的天氣系統(tǒng)在不同的區(qū)域形成。如華北氣旋常在松嶺以西的山區(qū)形成暴雨中心，臺風(fēng)系統(tǒng)和西風(fēng)槽(多伴有低渦)的共同作用往往在松嶺以東的切割破碎的丘陵地區(qū)形成暴雨，使大凌河中、上游產(chǎn)生大暴雨。

3.2.3 暴雨強度和持續(xù)時間

據(jù)資料統(tǒng)計，最大1h降雨量發(fā)生在1978年7月11日的葫蘆島市缸窯嶺站，雨量為185.6mm；最大6h雨量發(fā)生在1994年8月6日的義縣老龍口水庫，雨量為322.0mm；最大24h雨量發(fā)生在1963年7月19日的朝陽市六家子站，雨量為524.8mm。大暴雨和特大暴雨持續(xù)時間，一般為1～2d，最短幾小時約10h，最長3d左右。

4 洪水形成與特性

遼西渤海岸流域諸河的洪水均為暴雨所形成。洪水除具有暴雨的一般特性外，各河具有不同的特性。分述如下：

4.1 大凌河

流域面積23265km2，是本流域流域面積最大的河流，有老虎山河、第二牤牛河、牤牛河、西河等較大支流。由于支流均發(fā)源于努魯兒虎山的南麓，一般洪水形成各支流均能錯開，經(jīng)常是一條支流和干流上游洪水同步時才能形成較大洪水。各條支流均為山區(qū)性河流，坡陡流急，降雨后數(shù)小時即能在支流形成洪峰，在6～8h均能匯入干流。所以每當(dāng)上游發(fā)生大暴雨，不到6h的時間，中、下游河道就要出現(xiàn)緊張局面，一般在3～5d洪水的洪峰部分，即能通過下游匯入渤海。上游植被稀少，水土流失嚴(yán)重，河水含沙量較大。

4.2 小凌河

流域面積5093km2，有支流女兒河在下游錦州市區(qū)匯入干流。當(dāng)支流和干流同時發(fā)生洪水時將出現(xiàn)特大洪水。1972年在支流女兒河中游修建了烏金塘水庫，起到了和干流錯峰的作用。降雨后6～8h即能在干流上出現(xiàn)洪峰，洪水洪峰部門在2～3d即能匯入渤海。洪水含沙量較大。

4.3 六股河

流域面積3074km2，中下游有黑水河、王寶河等支流匯入，王寶河有龍屯水庫控制。河流坡陡流急，匯流時間僅為幾個小時，洪水一般在2～3d內(nèi)均能流入渤海。

4.4 其他河流

由于河長較短，河道坡度陡，洪水匯流時間也短，基本上和降雨同步，峰高量小。一次洪水往往在1d左右匯入渤海。

各河都有一個共同特點：由于流域內(nèi)植被不好，水土流失嚴(yán)重，洪水中含有大量泥沙。另外各河均在下游通過沈山鐵路線，故逢特大洪水或上游水利工程失事，將對沈山線造成嚴(yán)重威脅。

遼西渤海岸流域洪水的年際變化相當(dāng)大。氣候越干旱，洪水變化就愈劇烈，相差愈懸殊。例如小凌河錦州站，年最大洪峰流量為1963年的9810m3/s，而年最小洪峰流量僅為2009年的3.87m3/s，相差2500多倍。

5 暴雨洪水關(guān)系

暴雨洪水關(guān)系與流域內(nèi)的地形、地質(zhì)、土壤、植被、氣候以及人類活動等因素關(guān)系密切。

松嶺山地多尖低狀低山，大部分為荒山。而在溝谷發(fā)育的丘陵地區(qū)，由于地面支離破碎，水土流失嚴(yán)重，表土復(fù)蓋較薄。背山區(qū)和山間盆地有部分較厚的第四系沉積。流域內(nèi)山區(qū)面積有近20%，分布有透水灰?guī)r。這種種條件決定了產(chǎn)、匯流規(guī)律的復(fù)雜性。

5.1 產(chǎn)流機制

根據(jù)流域的不同條件產(chǎn)流可劃分為3種類型：

1)超滲型：年降水量<500.0mm的廣大松嶺以北地區(qū)，大多植被較差，下滲能力較小，流域表層缺水量較大，易于產(chǎn)生超滲產(chǎn)流，洪峰陡漲陡落，基流較小。

2)蓄滿型：在松嶺的南部，年降水量較多，分布著不透水巖層的地區(qū)，土層復(fù)蓋較薄，植被相對來講較好一點，下滲能力較大，流域缺水量較小，遇較大暴雨時，洪峰退得較慢，基流較大，尤其在連續(xù)豐水年內(nèi)，此種特征尤其明顯。

3)不閉合型：流域出口斷面不能全部控制流域內(nèi)降雨所產(chǎn)生的全部徑流(包括地表和地下補給)為不閉合流域。不閉合流域主要有兩種：①一些流域面積<500km2的小河的地表水和地下水匯水面積有相當(dāng)?shù)牟罹?，造成容水的不閉合流域；②巖層中分布著透水的巖層，嚴(yán)重漏水，造成下游和上游徑流的不平衡。

5.2 匯流特點

遼西渤海岸流域諸河均由暴雨形成洪水，其匯流的物理機制基本上是一致的。在低水時由于地理條件復(fù)雜，人類活動頻繁，匯流的機制比較亂。中、高水時則用峰量關(guān)系公式法能基本反映出匯流的特征。

6 結(jié) 語

遼西渤海岸流域按天氣條件屬半干旱半濕潤地區(qū)。特定的自然地理條件造成多為獨流入海的山區(qū)性小河，水資源汛期大量白白流入渤海，枯季各河水量又很少，所以一方面水資源利用水平很低，另一方面部分地區(qū)水資源又非常缺乏。隨著工業(yè)化及城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，不得不大量開采地下水，造成淺層地下水水位大大下降，深層地下水在部分地區(qū)亦嚴(yán)重虧損，在一般年份降雨已很難使地下水恢復(fù)到原有水平。

流域內(nèi)各條河流汛期河水暴漲暴落，下游為沈山鐵路干線，并有密布的城鎮(zhèn)生活區(qū)和工農(nóng)業(yè)區(qū)，所以防汛任務(wù)特別明顯。因此，合理科學(xué)地利用水資源和防御大洪水將是完全必要的。

[1]何俊仕,程世迎,郭兵托，等.遼寧省水資源可持續(xù)開發(fā)利用對策探討[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005(04):32-34.

[2]趙錫鋼,呂樹龍.遼寧省水資源承載能力分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù), 2006(06):120-122.

[3]李勇,龐毅.遼寧省水利科技發(fā)展重點與關(guān)鍵技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(17):261-262.

AnalysisonStromandFloodCharacteristicofBohai-SeaWesternRegioninLiaoningProvince

WEI Ming-dong1；CHE Yan-lu2and QIN Xiu-mei1

(1.Jinzhou Substation of liaoning Province Hydrology & Water Resources Surveying Bureau,JinZhou 121000，China;2.An'shan Substation of liaoning Province Hydrology & Water Resources Surveying Bureau，Anshan 114000，China)

Bohai-Sea Western Region in Liaoning Province is located the convergence area of tropical marine air mass and polar continental air mass，being in favor of summer rainstorm.The vegetation is exiguous，serious soil erosion，flood confluence quickly，often spread in the region.The storm origin，storm characteristics，relation of storm and flood in the region，and flood formation and characteristics for each river in the region，such as Daling River，Xiaoling River，Liugu River etc.，are analyzed in the paper.The flood water of the rivers in the basin rose up and down sharply，there is Shenshan Railway downstream，and there are the dense urban living areas and industrial and agricultural areas，so the flood control work is particularly important.In addition with the industrialization and urbanization，a lot of groundwater has been pumped；therefore it is necessary to utilize flood resources reasonably and scientifically.

Bohai-Sea coast；topography；weather；storm；flood；flood control

1007-7596(2014)03-0007-04

2013-06-14

魏鳴冬(1967)，男，遼寧朝陽人，高級工程師，從事水文測報和水文水資源評價工作；車延路(1968-)，男，遼寧朝陽人，高級工程師，從事水文測報和水文水資源評價工作；秦秀梅(1968-)，女，遼寧葫蘆島人，高級工程師，從事水文測報和水文水資源評價工作。

TV122.1

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