第二松花江白山以上流域“2010·7”暴雨洪水分析

于得江，尤 芳，王志强

（吉林省水文水资源局，吉林 长春 130022）

白山水库是一座以发电为主，兼顾防洪、灌溉、供水、环保等综合利用的大型水库。分析其流域内暴雨洪水的特性，对今后的防汛抗旱、水资源利用具有重要的参考价值。2010年汛期，吉林省全省平均降雨量493.3 mm，与历年相当，但降水丰枯悬殊、阶段性明显、地域分布极不均匀。降水的突出特点是时空分布不均匀，洪水峰高量大。受极端天气降水影响，第二松花江白山水库以上流域发生特大洪水。

1 流域水文气象概况

1）气象特征

白山以上流域地处高寒山区，冬季寒冷、干燥，夏季炎热、多雨。年降水量在600～1 000 mm之间，多年平均降水量为748 mm，降水的时空分布不均，汛期6—9月份降水量占全年的70%～80%。洪水多发生在7—9月份，尤其在8月份出现次数最多。洪水特点是：峰高、量大、历时短。涨洪历时一般发生在10～30 h内，洪水总历时一般6～7 d。水库形成后，汇流时间更短，涨洪历时一般在8 h左右。

多年平均蒸发量不足800 mm（以E601的蒸发量作为标准），水面蒸发主要集中在5—7月，占全年的46%，其中5月份最大，占全年的18%左右。与高温期7，8月不同步，即最大蒸发月份提前，其原因是春末夏初干旱少雨、空气相对湿度小、风力大所致。

2）水文特征

流域内水力资源丰富，多年平均径流量为72.91×108m3。目前已建的大型水利工程有白山水库（总库容59.21×108m3，流域面积19 000 km2）、松江河梯级的松山（总库容1.33×108m3，流域面积1 302 km2）、小山水库（总库容1.05×108m3，流域面积905 km2）和二道江梯级的两江水库（总库容 2.1×108m3，流域面积 2 970 km2），中小型水库 40余座；拟建的有松江河梯级的双沟、石龙水库和二道江梯级的四湖沟水库。

2 天气特点及降雨过程

2.1 天气特点

2010年夏季500 hPa月平均位势高度场上，中高纬度环流呈4波型分布。西北太平洋副热带高压在整个夏季势力强大，面积较常年同期偏大，强度显著偏强，位置异常偏西。欧亚中高纬环流径向发展明显，冷空气活跃，冷涡和高空槽系统频繁东移，与副高后部西南暖湿气流交汇。

7月25日至28日，受低压、切变线及西南暖湿气流共同影响，第二松花江白山水库以上流域降了大到暴雨，局部地区降大暴雨。

2.2 降雨过程

第二松花江白山以上流域自7月中下旬以来连续降雨。7月18日2时—23日8时流域平均降雨70.7 mm，暴雨中心在二道白河和二道松花江干流；最大点降雨量为92.8 mm，发生在延边州二道白河水文站。7月25日—28日，流域平均降雨161.9 mm，暴雨中心位于古洞河和富尔河；最大点降雨量为259.4 mm，发生在延边州富尔河上游的柳树河子；次大点降雨量为251.8 mm，发生在延边州古洞河支流大沙河的腰团站；最大日降雨量为128.2 mm，发生在大沙河的高城站（27日）；其次为127.6 mm，发生在大沙河的永庆站。前场降水为流域蓄满创造了条件，后场形成了造峰雨量。根据流域内雨量站观测值统计计算、绘制等值线图及分析：最大6，12，24 h，最大3 d降雨量，均发生在后场降雨中，暴雨中心区域为古洞河和富尔河。最大6 h暴雨中心发生在大沙河的永庆站和富尔河的大蒲柴河站，降雨量为76.2和70.2 mm，笼罩区域为富尔河下游、大沙河的下游及古洞河上游部分区域；最大12 h暴雨中心发生在富尔河下游的大蒲柴河站，降雨量为126.4 mm；最大24 h暴雨中心同样发生在大蒲柴河站及永庆站，暴雨中心降雨量为190.0 mm，笼罩区域为富尔河的下游区及大沙河下游区；最大3 d暴雨中心发生在大沙河的腰团站，暴雨中心降雨量为230.0 mm，笼罩区域为大沙河下游区。降雨量时程分配见图2。

图1 降雨量柱状图

2.3 降雨的特点

降雨特点主要为：

1）历时长：前后两场历时11 d降雨，只有2 d有雨停或较小降雨，降雨历时较长。

2）范围大：前后两场降雨范围较大，笼罩了二道松花江汉阳屯站以上流域。

3）暴雨中心集中：相比两场降雨，降雨中心位置大致相同，但降雨强度、降雨量差异较大。前场中心区域在二道白河及松花江上游干流，后场中心区域在大沙河及富尔河，降雨强度、降雨量前场均小于后场，累计降雨量前场约占后场的1/6。后场的暴雨中心均集中在富尔河及大沙河。

4）落区重复：前后两场降雨中心区域均位于富尔河及大沙河。

3 洪水

3.1 洪水过程

7月中下旬，第二松花江白山以上流域发生了两场连续降雨，暴雨中心区域为富尔河及大沙河，由于有了前期雨量的影响，流域内土壤含水量达到饱和后蓄满产流，致使二道松花江、古洞河、大沙河、富尔河、大蒲柴河等河流水位不断上涨、洪峰迭起，发生了超历史洪水，从而导致第二松花江白山以上流域发生特大洪水。

二道松花江汉阳屯站实测最高水位315.27 m，相应推算洪峰流量9 700 m3/s；古洞河大甸子站实测最高水位8.14 m，相应推算洪峰流量3 070 m3/s；富尔河大蒲柴河站实测最高水位10.42 m，相应推算洪峰流量2 600 m3/s；大沙河永庆站实测最高水位8.10 m，相应推算洪峰流量675 m3/s。白山水库7月29日8时，6 h最大入库流量13 300 m3/s，超过历史最大入库流量12 000 m3/s（1995年7月），7月29日20时出现最高水位417.38 m，超汛限水位（413.00 m）4.38 m。白山水库入库流量、头道松花江控制站高丽城子站、二道松花江控制站汉阳屯站流量过程见图2。

图2 流量过程线图

3.2 洪水特点

1）洪水范围广。第二松花江白山以上流域（主要是二道松花江）发生了超历史水文实测记录的特大洪水。

2）洪水量级大、稀遇程度高。受强降雨影响，古洞河大甸子水文站、二道松花江汉阳屯水文站、富尔河大蒲柴河水文站、大沙河永庆水文站、第二松花江白山水库站发生特大洪水，见表1。

表1 二道松花江流域主要水文站历史洪水统计表

3）洪水过程历时短、涨落急剧。由于暴雨量大、强度高，所以洪水涨势迅猛，大沙河永庆水文站涨洪历时22 h,古洞河大甸子水文站涨洪历时28h,二道松花江汉阳屯水文站涨洪历时32 h，见表2。

表2 江河控制站涨洪特性表

4）江河洪水历时长。受连续降雨影响，部分河流多次发生洪水过程，洪水持续时间较长，白山水库自7月28日20时起超汛限运行19 d。