辽宁省致灾暴雨特性分析

2012-10-19 00:47何丽娟
水利建设与管理 2012年11期
关键词:历时辽河雨量

何丽娟

(辽宁省大伙房水库管理局 抚顺 113007)

辽宁省位于我国东北地区南部,属温带季风性气候,一年四季分明,夏季雨量集中、暴雨频繁。从时间分析:正常年份6~9月降雨量约占全年降水量的70% ~80%。7~8月降雨量占全年降水量的50% ~60%,这两个月是辽宁省大暴雨发生季节。全省地势为北高南低,东、西高中间低。境内的山脉、丘陵带多呈东北至西南走向,恰与夏季盛行的东南季风正交,地形坡度达0.01以上,迎风面的地形抬升作用超过了锋面的抬升作用,有利于降水增幅,加大暴雨强度。

本文选取1960~2010年51年间发生的6场主要致灾暴雨(1960年辽东暴雨、1963年辽西北暴雨、1985年辽河及其以东以南地区暴雨、1995年辽浑太暴雨、2005年暴雨和2010年暴雨)作为分析对象。

1 主要致灾暴雨概述

1.1 1960年辽东暴雨

1960年8月1~4日,辽河以东以南地区的浑河、太子河、鸭绿江、大洋河、庄河、碧流河以及大清河等发生大暴雨、特大暴雨。暴雨历时之长、范围之广、强度之大实属罕见,造成新中国成立以来最惨重的洪灾。暴雨中心有3个:ⓐ大清河上游大石桥市班家堡,雨量为382.0mm;ⓑ浑河上游抚顺,雨量为320.0mm;ⓒ鸭绿江支流蒲石河黑沟,雨量为595.0mm。暴雨笼罩面积超过 100mm的为 62947km2,超过 200mm的为39694km2,超过300mm的为13824km2,超过400mm的为1777km2,超过500mm的为543km2。

太子河辽阳站洪峰流量为18100m3/s,鸭绿江流域爱河梨树沟站洪峰流量为17400m3/s,大洋河沙里寨站洪峰流量为12900m3/s。

1.2 1963年辽西北地区暴雨

1963年7月18~20日,辽宁西北部的六股河、小凌河、大凌河、绕阳河以及柳河上游发生大暴雨、特大暴雨,小凌河、柳河出现特大洪水,形成严重灾害。这场暴雨的突出特点是历时短、强度大,主要集中在小凌河中上游。暴雨笼罩面积超过100mm的为48926km2,超过200mm的为18563km2,超过300mm的为6566km2,超过400mm的为1333km2,超过500mm的为99km2。就小凌河而言,降雨从19日19时左右开始,到20日21时前后结束,历时33h,而且主要集中在19日17时至20日5时的12h内。小凌河缸窑口站(集水面积2251 km2)以上流域平均雨量达371.3mm;锦州站(集水面积3115 km2)以上流域平均雨量为331.0mm。

小凌河锦州站洪峰流量为9810m3/s。

1.3 1985年辽河及其以东以南地区暴雨

1985年汛期,辽河、浑河、太子河、鸭绿江以及辽东半岛诸河先后受到多次暴雨、台风袭击。6~8月辽河及其以东、以南地区降雨高达600~1600mm;超过600mm的地区面积大 76090km2,占全省总面积的52%,其中7、8两个月降雨接近或超过正常年份全年降水量。7月19日至8月上旬,先后发生较大范围暴雨9次,频次之多历史罕见。7月底8月初,辽河、浑河、太子河中上游连续降雨,降雨历时长、范围广、累计雨量大,不仅土壤含水量达到饱和,而且河水基流节节上升。尤其是8月,连续受到3次台风袭击,造成辽河、浑河、太子河、爱河、鸭绿江等河流频繁出现洪峰。

1.4 1995年辽、浑、太暴雨

1995年7月24日~8月7日的15日内,辽宁省经历了4场暴雨过程。其中,7月28日8时~7月31日8时,辽、浑、太流域相继连降大到暴雨,局部降特大暴雨,这场暴雨造成了辽宁省特大洪水。辽河流域平均降雨量为138.6mm,浑河流域平均降雨量为243.5mm,太子河流域平均降雨量为155.2mm。暴雨中心为抚顺佟庄子,雨量为 532.6mm,最大 1日降雨量为389.0mm,最大3日降雨量为532.6mm。

浑河、鸭绿江干流及大量中小河流发生特大洪水,辽河发生大洪水。

1.5 2005年暴雨

2005年8月12~14日,抚顺、本溪、沈阳、铁岭、葫芦岛、朝阳地区出现暴雨到大暴雨,部分地区出现特大暴雨。此次降水雨量集中,范围广、总量大;暴雨强度大,造峰核心雨历时短;暴雨走向呈环形移动,时空分布不均。

辽河、浑太河发生大洪水,受灾7个市、30个县(市、区)。

1.6 2010年暴雨

2010年7月19日~8月29日,辽宁省先后出现了6次大范围强降雨过程,呈现多雨季,持续时间长,强降雨集中;雨量显著偏多;降雨强度大,出现极值等特点。最大24h降雨量为鸭绿江流域蒲石河砬子沟站的627mm,是辽宁省有资料记载以来的最大值,最大6h降雨量328mm,最大3h降雨量195mm,最大1h降雨量89mm。

全省除大凌河外,各河流普遍发生中大洪水。

2 致灾暴雨分析

根据致灾暴雨以及引发洪水情况,选择典型水文站,对流域平均降雨量、最大点雨量、降雨历时、降雨强度、流域蓄水量、土壤饱和度、洪峰流量、洪水等级等特征值进行分析。分析结论如下。

2.1 致灾暴雨发生时间分析

暴雨受季风影响极大,特别是区域性大暴雨和特大暴雨尤为突出,具有明显的季节性,辽宁大暴雨主要集中在7~8月。

统计分析成果表明:辽宁省致灾暴雨几乎全部发生在7~8月,且主要发生在7月下旬至8月上旬,由此可见辽宁省致灾暴雨发生时间特征明显,高发期较短。

2.2 暴雨量级和时程分配分析

致灾暴雨流域平均降雨量在126.9~354.6mm之间,最大点雨量在168.7~630.5mm之间;致灾暴雨历时在12~58h之间,多在1~2天之间。流域平均降雨量和最大点雨量均为大暴雨、特大暴雨量级。致灾暴雨强度为4.5~22.1mm/h,多在10mm/h左右。

2.3 流域平均降水量与最大点雨量分析

选择著名致灾暴雨过程典型水文站以上流域的平均降雨量以及最大点雨量进行统计分析,二者相关图见下图。

辽宁省致灾暴雨流域平均降雨量与最大点雨量相关图

流域平均降雨量与最大点雨量的关系为

式中 y——流域最大点雨量;

x——流域平均降雨量;

R——相关系数。

上式也可转换为

当已知预报未来1~2日内流域最大点降雨量y=250mm,由上式可求出流域平均降雨量x=181mm时导致较大洪灾的可能性大。

2.4 流域土壤饱和度情况分析

辽宁省各流域蓄水容量在100~220mm之间。其中,西部地区流域蓄水容量较大,为150~220mm;中北部次之,为110~160mm;东南部较小,为100~130mm。

流域蓄水量与流域蓄水容量(最大影响雨量)的比值即为土壤饱和度。28次致灾暴雨—洪水成果统计分析表明:64.3%的致灾暴雨前期土壤饱和度超过70%,除1次致灾暴雨前期土壤饱和度低于40%以外,其余27次致灾暴雨前期土壤饱和度均接近或超过50%。

2.5 暴雨笼罩面积分析

暴雨笼罩面积是研究分析洪水灾害的重要指标。暴雨笼罩面积大小不仅反映灾害范围,同时也反映受灾程度。一般来说,暴雨笼罩面积越大,受灾范围也越大,而灾情最重的地方往往集中在暴雨中心地带的小面积范围内,甚至遭受毁灭性破坏。

据对辽宁省新中国成立以来形成较大灾害的6场典型暴雨笼罩面积的统计分析:1960年8月初那场大暴雨范围最广,降雨超过100mm以上笼罩面积达62947km2,降雨超过200mm以上笼罩面积达39694 km2,居历史首位。

3 结语

辽宁省洪水的主要来源是暴雨,暴雨与洪水有直接关系,暴雨是否致灾由洪水来体现。影响辽宁强降雨的天气系统种类多、路径复杂,一般暴雨往往不会造成明显灾害,而造成灾害的都是大暴雨、特大暴雨。

除了流域自然地理特征、流域前期降雨间接影响外,流域平均降雨量、降雨强度、主要降雨历时、暴雨中心、暴雨范围等因素直接影响洪峰流量、洪水总量和洪水过程等。极具破坏力的暴雨历时为6~24h,特别是前期雨量较大(土壤较为饱和)、降雨强度大且主雨峰偏后的暴雨。

总之,暴雨是否能造成洪涝灾害,仅从暴雨量级上判别是不够的,还需综合考虑流域土壤饱和度、平均降雨量、降雨强度、主要降雨历时等因素。■

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