2021年呼瑪河流域暴雨洪水特性分析

寧 黛

(黑龍江省水文水資源中心,黑龍江 哈爾濱 150001)

2021年6月，受持續(xù)強(qiáng)降雨影響，呼瑪河及其支流塔河發(fā)生超保證水位洪水，其中呼瑪河呼瑪橋站發(fā)生1983年建站以來(lái)第1位洪水，洪水重現(xiàn)期20年，塔河塔河站發(fā)生1962年建站以來(lái)第 2位 洪水，洪水重現(xiàn)期超30年。近30年來(lái)呼瑪河流域洪澇災(zāi)害頻繁，降雨引發(fā)的夏汛大洪水中以1991年、2003年最為典型。因此，研究2021年呼瑪河暴雨洪水規(guī)律特點(diǎn)，并與1991年、2003年歷史洪水進(jìn)行對(duì)比具有重要意義，能夠?yàn)榻窈蠛樗治雠c預(yù)報(bào)提供參考。

1 流域概況

呼瑪河全長(zhǎng)542 km，流域面積31 210 km2，為黑龍江上游最大支流，其發(fā)源于大興安嶺地區(qū)呼中林業(yè)局伊勒呼里山北麓，至呼瑪縣榮邊鄉(xiāng)匯入黑龍江。呼瑪河按河道特征可劃分為上、中、下三段：呼瑪河源至碧水鎮(zhèn)為上游段；碧水鎮(zhèn)至塔河縣城為中游段；塔河縣縣城至黑龍江入河口為下游段。呼瑪河水系呈樹(shù)枝狀分布，其主要支流有：卡馬蘭河、塔河、倭勒根河、古龍干河等。呼瑪河水系及站網(wǎng)分布圖，見(jiàn)圖1。

圖1 呼瑪河水系及站網(wǎng)分布圖

2 降雨分析

2.1 降雨概況

2021年入汛開(kāi)始，受東北冷渦異常活躍影響，呼瑪河流域降雨量明顯偏大。2021年6月呼瑪河流域平均累計(jì)降水量為154.0 mm，比歷年同期偏多85.5%；7月累計(jì)降水量為159.6 mm，比歷年同期偏多24.5%。

與歷史大洪水年份對(duì)比：2021年呼瑪河流域降雨特點(diǎn)與1991年相似，均是6月份降雨顯著偏多，7月份降雨正常略多；而2003年降雨比較特殊，6月和7月降雨均較多，比歷年同期相比均偏多七成，見(jiàn)表1。

表1 呼瑪河流域6—7月降雨量對(duì)比分析表

2.2 降雨過(guò)程

2021年呼瑪河大洪水是5月31日—6月4日、6月14日—19日2次降雨過(guò)程所形成，見(jiàn)圖2。

圖2 黑龍江省2次降雨過(guò)程降雨分布圖

5月31日—6月4日降雨過(guò)程：呼瑪河流域連續(xù)降雨，雨區(qū)遍布整個(gè)流域，流域平均降雨量36.3 mm，流域內(nèi)累計(jì)最大點(diǎn)雨量為大興安嶺新林區(qū)宏圖鎮(zhèn)西里西尼站82.5 mm。

6月14日—6月19日降雨過(guò)程：此次降雨分布較集中，暴雨中心位于呼瑪河上游，是此次洪水的造峰雨。呼瑪河流域平均降雨量103.4 mm，發(fā)生暴雨22站次，累計(jì)最大點(diǎn)雨量為大興安嶺新林區(qū)宏圖鎮(zhèn)西里西尼站195.0 mm。

與歷史大洪水年份對(duì)比：2021年降雨集中在6月中下旬，其中6月14日—6月19日為造峰雨過(guò)程；1991年集中在6月上旬—7月初，其中6月25日—7月3日為造峰雨過(guò)程；2003年集中在6月下旬—7月下旬，由于6月、7兩個(gè)月降雨均較多，所以形成了2次洪水過(guò)程，2個(gè)造峰雨過(guò)程分別是6月26—30日以及7月17—18日?？梢?jiàn)，2021年降雨集中期較短且雨期提前，見(jiàn)表2。

表2 呼瑪河流域降雨集中期對(duì)比分析表

3 洪水分析

3.1 洪水過(guò)程

受持續(xù)降雨及上游來(lái)水共同影響，6月17日呼瑪河出現(xiàn)2021年第1號(hào)洪水。呼瑪河干流6月19日—22日陸續(xù)出現(xiàn)洪峰，洪水量級(jí)7～20年一遇，其中：碧水站6月19日2時(shí)出現(xiàn)洪峰，洪峰水位100.08 m，超警戒水位1.08 m，洪峰流量2030 m3/s，洪水量級(jí)約7年一遇；固其故站6月19日22時(shí)出現(xiàn)洪峰，洪峰水位104.80 m，超警戒水位2.50 m，洪峰流量2450 m3/s，洪水量級(jí)約8年一遇；呼瑪橋站6月22日8時(shí)出現(xiàn)洪峰，洪峰水位96.31 m，超警戒水位2.31 m，洪峰流量5280 m3/s，洪水量級(jí)約20年一遇。

呼瑪河支流塔河6月18日—19日陸續(xù)出現(xiàn)洪峰，洪水量級(jí)6年一遇至超30年一遇，其中：新林站6月18日4時(shí)出現(xiàn)洪峰，洪峰水位100.23 m，超警戒水位0.73 m，洪峰流量682 m3/s，洪水量級(jí)約6年一遇；塔河站6月19日8時(shí)出現(xiàn)洪峰，洪峰水位100.03 m，超警戒水位1.53 m，洪峰流量2180 m3/s，洪水量級(jí)超30年一遇。

與歷史大洪水年份對(duì)比：一是峰現(xiàn)時(shí)間對(duì)比，2021年洪水峰現(xiàn)時(shí)間明顯早于1991年、2003年。二是干流洪峰水位(流量)對(duì)比，2021年呼瑪河干流上游碧水段洪峰水位最低，中游固其故段洪峰水位介于1991—2013年之間，而下游呼瑪橋段洪峰水位最高。三是支流洪峰水位(流量)對(duì)比，2021年支流塔河洪峰水位介于1991年和2013年之間，見(jiàn)表3。

表3 呼瑪河流域洪水要素對(duì)比分析表

3.2 洪水組成

呼瑪河洪水主要由干流固其故站、支流塔河站以及區(qū)間來(lái)水。采用呼瑪橋站最大15 d洪量分析洪水組成。2021年呼瑪河最大15 d洪量為30.54×108m3，其中：呼瑪河干流來(lái)水量占43.5%；支流塔河來(lái)水量占28.1%；區(qū)間來(lái)水量占28.4%?？梢?jiàn)2021年呼瑪河洪水主要以干流來(lái)水為主，占四成左右；支流塔河及區(qū)間來(lái)水較大，均占近三成左右。

與歷史大洪水年份對(duì)比：2021年呼瑪河洪水組成與2003年8月洪水組成較為相似；1991年和2003年7月洪水組成中的干流來(lái)水占比大，占五成以上，不同的是1991年區(qū)間來(lái)水占比較小，而2003年7月區(qū)間來(lái)水占比更多，見(jiàn)表4。

表4 呼瑪河流域最大15 d洪量對(duì)比分析表

3.3 洪水傳播時(shí)間

選用呼瑪河干流出口控制站呼瑪橋站與中游控制站固其故站洪峰出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行分析，固其故站6月19日22時(shí)出現(xiàn)洪峰，呼瑪橋站6月22日8時(shí) 出現(xiàn)洪峰，洪水傳播時(shí)間58 h，比歷史洪水和平均傳播時(shí)間少，主要原因是塔河站6月19日8時(shí) 出現(xiàn)洪峰，峰現(xiàn)時(shí)間比固其故站早14 h，而且固其故站和塔河站洪峰流量相當(dāng)，所以呼瑪河干流受支流塔河洪水影響提前出現(xiàn)洪峰，見(jiàn)表5。

表5 呼瑪河洪水傳播時(shí)間對(duì)比表

4 結(jié) 語(yǔ)

2021年呼瑪河流域暴雨洪水，發(fā)生時(shí)間早、洪水峰高量大、洪水來(lái)源多樣，為歷史罕見(jiàn)。其中呼瑪河呼瑪橋站發(fā)生1983年建站以來(lái)第1位洪水，塔河塔河站發(fā)生1962年建站以來(lái)第2位洪水。本文從降雨概況、降雨過(guò)程、洪水過(guò)程、洪水組成、洪水傳播時(shí)間等方面詳細(xì)總結(jié)了2021年呼瑪河暴雨洪水情況，并1991年、2003年歷史洪水進(jìn)行比對(duì)分析。為今后研究暴雨洪水規(guī)律和洪水測(cè)報(bào)工作提供參考依據(jù)。